JPH06509471A - リボソーム不活性化タンパク質をコードするヌクレオチド配列 - Google Patents
リボソーム不活性化タンパク質をコードするヌクレオチド配列Info
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- JPH06509471A JPH06509471A JP5503243A JP50324393A JPH06509471A JP H06509471 A JPH06509471 A JP H06509471A JP 5503243 A JP5503243 A JP 5503243A JP 50324393 A JP50324393 A JP 50324393A JP H06509471 A JPH06509471 A JP H06509471A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
リポソーム不活性化タンパク質をコードするヌクレオチド配列本発明は植物カー
ネーション(Dianthus caryophyllus)中に存在するタン
パク質をコードするDNA配列、該配列を含有する発現ベクターおよび該ベクタ
ーによって形質転換された宿主に関するものである。
種々の植物から抽出されたタンパク質が、動物のリポソームを阻害することによ
って動物細胞のタンパク質合成を阻害できることは広く知られている。
このタンパク質群は、構成されているポリペプチド鎖の数に従って、リポソーム
不活性化タンパク質タイプ1およびタイプ2(RIP 1およびRIP2)とし
て分類されている。RIP 1はリポソームの修飾を引き起こす酵素活性を有す
る1本のポリペプチド鎖を有しており、RIP2はこの鎖に加えて、特定のレセ
プター分子を有する細胞と結合する第2の鎖を有している。
RIP 2は、大部分の無傷細胞に結合できるため非常に毒性である。RIP
2の例はりシン、アブリン、モデクシン、ビスクミンである。RIP lは細胞
表面に結合できないので、実際上非毒性である。RIP lは、タンパク質合成
を阻害する酵素活性を発揮するためには細胞質に入らなければならない。RIP
1の例はサポリン、ゲロニン、モモルジン、ジアンシン(dianthin)
30および32である。最後の2つのものは植物カーネーションの種々の組織
から抽出することができ、その際それらはそれぞれ30000および32000
ダルトンの異なる分子量を有する2つの形態で存在する。決定的な明確な結論は
引き出されていないが、上記分子は2つの異なるタンパク質であるように思われ
る。
これらはそれらの分子量に従って、ジアンシン30および32と命名された(S
tjrpe等、Brochetrr、 J、、1981年、否、399〜405
頁; Falasca等、Biochet J、、1982年、工、505〜5
09頁)、、これら2つのタンパク質の生化学的特徴は類似している。pIは両
者共に非常に塩基性であり(>9.5のpH単位):ウサギ網状赤血球溶解物で
計算したkmsは同一であり、一方kcatは僅かに異なっており、ジアンシン
32のkcatはジアンシン30より高い。
幾つかのタンパク質は11種々の細胞内器官へのタンパク質の標的化を制御する
シグナルペプチドと一緒に発現されることが知られている。い(つかのシグナル
ペプチドは、それらの標的化の役割を一旦果すと裂けて、も早、完成した蛋白質
中に存在しない。
ジアンシン30の場合には、タンパク質は分泌タンパク質に特徴的なシグナルペ
プチド(これはタンパク質を内質細網に対して標的化させる)に先行された活性
配列を有するプリカーサ−、プレージアンシンとして合成される。
このシグナル配列はポリペプチド鎖のN−末爾に位置しておりそしてタンパク質
の転移を助ける疎水性アミノ酸の存在が特徴的である。
本願発明者はカーネーションのRIP Lジアンシン30tirよびそのプリカ
ーサ−であるプレージアンシン30をコードするc DNA配列をクローン化し
そして発現させた。
本発明のDNA配列は配列表No、1および2に報告する。
本願発明はまた、上記DNA配列とハイブリッド形成しそしてジアンシン様活性
を有するポリペプチドをコードするDNA配列にも関するものである。この文脈
で、用語「ハイブリッド形成」とは慣用のハイブリッド形成状態を言うつ
最も好ましくは、用語「ハイブリッド形成」とは緊縮ハイブリッド形成状態を言
う。
本発明のDNA配列は次の方法に従って得ることかできる:(1)植物カーネー
ションの組織からmRNAの単離。
(ii)mRNAからcDNAの合成。
(iii)得られたcDNAをクローニングベクター中に挿入することによるc
DNAライブラリーの入手。
(iv)放射性リンで標識された、同定すべきタンパク質の特定領域をコートす
るオリゴヌクレオチドまたはウサギで生じた抗−ジアンシンポリクローナル抗体
でcDNAライブラリーを分析することによる、発現タンパク質含有クローンの
同定、および最後に(v)上記で同定されたクローン中に存在する特異的DNA
配列の単離:゛
(vi)プレージアンシン30かまたは天然タンパク質のいずれかをコードする
領域のみを増幅するために(V)で単離された配列をPCR(ポリメラーゼ鎖反
応)に付すこと。
mRNAはカーネーションの葉から抽出される。
cDNAは市販のキットを使用して合成することができる。
cDNAをクローニングベクターに挿入してcDNAライブラリーを取得する。
クローニングベクターはプラスミドまたはバクテリオファージであることができ
る。
本願発明では、ラムダgtllファージをクローニングベクターとして使用し、
その際、7アージに通常存在するベータガラクトシダーゼとクローン化すべきタ
ンパク質問に融合タンパク質を発現させるようにライブラリーの種々のcDNA
配列をそのゲノムに挿入する。
発現はこのファージに特に感受性である大腸菌株を使用することが可能である。
次に、たとえタンパク質がファージのベータガラクトシダーゼと融合してもその
存在を容易に検出できる、ウサギ特異性の抗−ジアンシンポリクロナール抗体を
用いてライブラリーを分析する。
このようにして、標的タンパク質をコードする所望のDNA配列か存在する1つ
またはそれ以上のクローンを同定することができる。
この配列またはこの配列からなるより長い配列は特異的なエンドヌクレアーゼ酵
素を使用して単離することができる。
かくして、単離したDNA配列は、ベーターガラクトシダーゼを有さない非融合
タンパク質として特異的に発現させることができる。
タンパクin生物を得るためには、所望のタンパク質をコードする領域の両末端
に適当な制限部位を挿入して所望の領域だけを増幅するように、単離したDNA
配列をPCRに付す。
このようにして得られたDNA配列は、発現系の制御要素に特異的に結合するよ
うに発現ベクターに挿入する。
このベクターは複製起源および表現型マーカーを有している。開始および停止コ
ドンは翻訳すべきDNA配列に提供される。本発明によるプラスミドベクターは
ブタペスト条約に従ってN CT C12477およびN CT C12693
の受理番号で国立菌培養収集所(National C0ffection O
r Type Cu1tures)に寄託されている。
1991年6月20日に寄託されたN CT C12477は、配列表No、2
からなるプラスミドpKK−DIA30を含有しており、一方1992年6月2
日に寄託されたN CT C12693は配列表No、lからなるクローニング
ベクター、GEM−pDIA3Qを有している。
本発明は添付の図面を参照して記載する。その際、図1はクローン化されたcD
NA配列の制限マツプを示す。
図2は、シグナルペプチドを含有する配列から始まる天然タンパク質の最初のア
ミノ酸の同定を可能にする、7オンハイジン(von He1jne)アルゴリ
ズムから推論した図面を示す(von He1jne G、 NAR。
1986年、14.4683〜4690頁)。
図3は発現プラスミドpKK−DIA30を示す。
図4はインビトロ発現プラスミドpGEM−pDIA30を示す。
図5はインビトロ発現プラスミドpGEM−DIA30を示す。
冷凍したカーネーション葉20gは、60■lの200mM )リス−酢酸、1
20mM酢酸カリウム、50mM酢酸Mg、3.4%のショ糖、0.04%ホモ
ジネートした後、得られた混合物は4℃で20分間遠心し、次に上清液を同容量
の1:1のフェノール:クロロホルム溶液を用いて3回抽出した。最後に、この
連続抽出物をクロロホルムで更に抽出しそしてその混合物を再度遠心した。
このようにして得られた水性溶液に1/20容量の7M酢酸アンモニウムを加え
、混合しそして2.5容量の無水エタノールを加え、そしてこのようにして得ら
れた溶液を一80℃で少なくとも1時間インキュベートした。得られた混合物は
4℃で30分間2500rpmで遠心し、そして沈殿物を75%のエタノールで
洗滲しそして再度遠心した。
沈殿物を乾燥し、そして水に懸濁し、そしてこれに174容量の10M塩化リチ
ウムを加えた。インキュベーション後、溶液を4℃で30分間4000rp−で
遠心した。次に、これを75%のエタノールに2回再懸濁し、各懸濁毎に続いて
4℃で15分間1000r四で遠心した。沈殿物を乾燥し、そして水に再懸濁し
た。
3mMのトリス−MCI、1mMのEDTA、0.1%のSDS、400mMの
NaCL pH8,5の緩衝液を水性溶液に加え、そしてその後混合物を60℃
で5分間加熱した。インキュベーンタン後、溶液をオリゴチミジン酸−セルロー
スのカラム(Sig■a1米国)で溶出した。
カラムに結合したポリアデニル化mRNAを8mMのトリス−HCl、1mMの
EDTA、0.1%のSDS、pH7,9溶液で溶出した。
このようにして精製されたポリアデニル化RNAは7Mの酢酸アンモニウム1/
20容量および無水エタノール2.5容量を用いて4℃で12〜16時間沈殿さ
せ、そして4℃で15分間10QOOrpw1で遠心し、75%のエタノールで
2回洗浄しそして最後に水に懸濁しそして一80℃で貯蔵した。1Mgの総RN
Aから20μgのRNAポリ(Aつを得たパ
cDNAの合成
cDNAは市販のキット(「cDNA合成系プラス」、No、RNP 1256
Y / N SAmersham、英国)を使用して合成した。
9−L、fgt IIへのcDNAライブラリーの挿入cDNAライブラリーは
、商業的に入手可能なキット(「cDNAクローニング系−ラムダgt Ill
、カタログ番号RPN、 128G、 Awershams英国)を使用して
ラムダgtllに挿入した。
ラムダgtllに挿入されたcDNAライブラリーの分析は実質的には、サムプ
ルツク(Sa+obrook) J 、等の分子クローニング:実験最初の抗体
の結合後のニトロセルロースフィルターの処理を除いて)実施した。この工程は
市販のキット(「プロトプロット免疫スクリーニング系」、カタログ番号P 3
771、Pro■ega、米国)を使用して実施した。
DNAの配列内寞
単離されたクローンのDNAはキットrcDNAクローニング系−ラムダgt
IIJの指示書に従って単離した。挿入物はEcoRrまたはBamIで交互に
除去し、そしてそれぞれ、pUC8またはpUC9プラスミドのEcoRIまた
はBamH1部位で結合させた。得られたクローンの制限マツプは図1に示す。
配列決定は、シークエナーゼ(5equenase)キット(llnited
5tat従って実施した。
cDNAは両方向で配列決定され、293アミノ酸の読み取り枠を示している。
害廊り艷−
図工乞乞4東三−ドするクローンの大腸菌でqR厚フジアンシンコードする部分
が存在する実施例2のクローンから出発して、フォンハイジンアルゴリズム(図
2)で推論される天然タンパク質コード化領域だけを増幅させるように特定のプ
ライマーを使用してPCR(キットGeneA@p”)を実施し、その際更に適
当な制限部位を両末端に、例えばNcoIを5′−末端にそしてHindII工
およびPstIを3゛−末端に挿入した(配列表N013および4)。
これはタンパク質の配列決定で確認した。
反応混合物は1%のアガロースゲルで分析し、その際843bpの単−バンドが
検出された。このバンドは予め活性化されたDE81によってゲルから溶出され
た。ろ紙溶出は1.5MのNaC1/TBのような強度の緩衝液中37℃で2時
間実施し、そして得られた溶液に2容量のエタノールを加え、そしてこれを−2
0℃で12〜16時間インキュベートした。
次に、この溶液を1350Orpmで5分間遠心しそして沈殿物をTHに再懸濁
した。使用した発現プラスミドは、そのポリクローニング部位に3つの制限部位
、即ち開始コドンATGを提供するNcol、PstlおよびHindlIIを
有するpK K −233,2であった。フラグメントおよびプラスミドはNc
oIおよびHindIIIで順次消化させ、そしてその後結合させて適当な大腸
菌株を形質転換した。
得られたプラスミドはpKK−DIA30と命名し、そのマツプは図3に示す。
大腸菌株JM109をプラスミドpKK−DIA30で形質転換し、そして1m
Mのチミジンおよび100μg/■1のアンピシリンを補充した最少培地M9中
でOD、。。が0.5になるまで培養した。
次に、培養物は1mMの最終濃度のイソプロピル−1βD−ガラクトピラノシド
を用いて30℃で3時間誘導した。音波処理した細胞は4℃で10分間5000
rps+で遠心して無傷の細胞を除去した。上清液を2℃で1時間100.00
0 gで遠心した。可溶性タンパク質を含有する十清液を回収し、そして不溶性
タンパク質のペレットを100mMのトリX HCL 5 mMのEDTA、p
H11,sに再懸濁した。
2つの溶液は5DS−PAGEおよびウェスターンプロット法で分析し、そして
組換え体ジアンシンに相当する約30000ダルトンの分子量のバンドの存在を
調べた。
」
PCRは、特異的プライマーを使用して、プレージアンシン30の完全な配列を
含有するクローンのファージDNA鋳型で実施した。
更に詳細には、pDia 5’と命名された配列表No、5のプライマーは、プ
レージアンシン30の領域の特異的増幅用の38塩基長のオリゴヌクレオチドで
ある。これは、増幅すべき配列には存在しない2つの単独の制限部位、5ail
およびBglII並びにそれらの下流の、ポリペプチドの最初の6アミノ酸をコ
ードする配列からなる。
第2のオリゴヌクレオチドは制限部位NcoIを含有する38塩基長のDia5
’(配列表No、3)であり、開始コドンATGおよびその直ぐ下流の、天然の
ジアンシン30の最初の8アミノ酸をコードするDNA配列を提供する。両タン
パク質をコードするDNAフラグメントの増幅には配列表N004のプライマー
を使用した。39塩基のDia3’(配列表No、4)と命名されたこのプライ
マーは2つのタンパク質の最終6アミノ酸、続いて2つの停止コドンTGA並び
に制限部位HindIIIおよびPstIをコードするヌクレオチド配列に特異
的である。
インビトロでの転写実験で使用したプラスミドはpGEMlであった。
プレージアンシン30の配列を含有するpGEM1プラスミドのクローニングの
場合には、ベクターはマルチクローニング部位に存在する部位、HindlII
およびBamHIで消化され、モしてPCR増幅で以前に得られたプレージアン
シン30をコードするフラグメントもBgllIおよびHindIIIで同時に
消化された。これによって、T7RNAポリメラーゼプロモーターの制御下でp
GEMlベクター中でプレージアンシン30フラグメントを結合させることがで
き、その5°−末端はBa+mHI / Bgl I Iで示されそして3゛−
末端はHindIIIだけで示された。
ジアンノン30をコードするフラグメントの場合には、消化It N c。
IおよびHindIIIの順序であり、そしてベクターを上記したようにして消
化した。これによって、配列H10dII+を有する3゛−末端にフラグメント
を結合させることができ、一方5゛での結合はジアンシン:10フラグメントの
pGEMlおよびNcoIのBag+HI末端の[末端充填(end fill
ing) J反応を先に行った。それぞれpGEM−pD 1a30およびpG
EM−Dia30と命名されたプレージアンシン30およびジアンシン30の2
つの構成物のマツプは図4および5に示す。
タンパク質産生物の生化学的特徴
プレージアンシン30およびジアンシン30の翻訳に特異的なm−R。
NAは上記ベクターを使用して転写した。転写およびインビトロでの翻訳は以下
に記載するようにして実施した。
インビトロ転写
インビトロでの転写を実施するための反応混合物には次のものが含まれていた。
12μlのプレミックス溶液[(6mlの総容量に対して)T−塩(20mMの
スペルミジン、400m MのHEPES、pH7゜5.60mMの酢酸Mg)
1ml; 20mMのHEPES中それぞれ50mMのCTPSATPおよびU
TPの溶液100μl: 20mMのHEPES中5mMのG T P2O0μ
l: 500mMのD T7100μl; lO+ag/s+lのBSA溶液1
00μl;滅菌蒸留水4.51からなる];0.5μlのRNasin(RNa
seの組換え体インヒビター): 1μ!のCAP:0.5μlの[32P−U
TP] 、2μlの転写すべき直線状プラスミドDNA、2μlのRNAポリメ
ラーゼ[SF3またはT7]。
次に、反応混合物は40℃で30分間インキュベートし、その後20mMのHE
PES中8mMの溶液GTP1μlを加え、次に同じ期間および温度の第2のイ
ンキュベーションを行った。
[”P−UTP]の導入パーセントを計算するために次の方法を使用した=1μ
Iの転写混合物を試料採取し、そして3μlの滅菌蒸留水を加えた。得られた溶
液2μlをD E 81 (fhatma口、米国)の2つのフィルター丘に厘
き、そしてこれらを風乾した。2つのフィルターのうちの1つは、0.15Mの
Na2HPOn・12HzO溶液20軸1を用いて室温で2分間4回洗浄した。
これを蒸留水で2回メタノールで2回洗浄した。
フィルターを風乾し、そして2つのフィルターをカウンターで計数した。洗浄し
たフィルターから得られた計数と洗浄しなかったちられた。
ヱ2ビトロ哩釈
ウサギ網状赤血球の系を使用した。反応混合物は137.5μmの2MKCl
; 117.5μlの40mM酢酸マグネシウム;80μlの10mM トリス
−HCl溶液、pH7,4; 125μlの各々2mMの濃度の、メチオニンを
除くアミノ酸混合物;155μ■の「エネルギーミックス」混合物(0,4ml
の0.5M l−リス−HCl中4mMのGTP、20mMのATP、pH7,
5+容量は滅菌蒸留水で1膳1に調整しそして80■gのリン酸クレアチンを加
えた)および最後に492.5■lの滅菌蒸留水からなっていた。
次に、7μmの反応混合物を2μmのff5S−メチオニン、1μmのRNA、
および10u+のヌクレアーゼ処理または非処理ウサギ網状赤血球溶解物(Pr
omegas米国)と混合した。混合物を30℃で1時間インキュベートした。
放射性メチオニンで標識されて得られたりンバク質は5DS−PAGEで分析し
た。
配列表
(1)一般的な情報・
(i)出m人 イタルファルマーコ、エスピーニー(Ita14armaco%
5PA)
(1、発明の名称 リポソーム不活性化タンパク賀をコードするヌクレオチド配
列
(jii)配列の数、5
(iv)通信住所・
(A)住所 ストウーディオコンスレンツ7プレペットウアーレ
(B)街・ロブシー二 8
(C)都市・ ミラノ
(E)国、イタリア
(F)郵便番号+ 20122
(v)コンピューター読み取り様式:
(A)媒体タイプ フロッピーディスク(B)コンピューター・ IBMPCコ
ンパティプル(C)操作システム PC−DO8/MS−DO8(D)ソフト・
パテントイン リリース#1.0、バージョン#1.25
(vi)本願のデータ
(A)出願番号
(B)出願臼・
(C)分類:
(v 1ii)弁護士/代理人情報・
(A)氏名、ミノ−ジャ フアプリッツィオ(ilinoja、 Fabriz
io)(1x)電気通信情報・
(A)電話: 2−76021218
(B)テレファックス: 2−783078(C)テレックス+ 315681
(2)配列IDNo、1の情報・
(′i)配列の特徴:
(A)長さ一879塩基対
(BUタイプ:核酸
(C)ストランド:1本
(D)トポロジー:直線
(11)分子タイプ: cDNA
(iff)仮定 無し
くiv)アンチ−センス・無し
くvt)起[:
(A)生物:カーネーション
(xi)配列の記載: SEQ ID No、1:CTTGCAATGCATk
ACGCkkA ”N;TT入ACCC丁 GC入T^TT入CTT’CAA入
AACCA 入ATCACTTbT )60
(2)配列IDNo、2の情報・
(i)配列の特徴
(A)長さ・813塩基対
(B)タイプ 核酸
(C)ストランド 1本
(D)トポロジー 直線
(lり分子タイプ cDNA
(1ii)仮定 無し
くiv)アンチ−センス、無し
くVl)起源。
(A)生物 カーネーション
(xi)配列の記載: SEQ ID No、2GCCCTf:ATTOGTG
CC−CCTTCTAC’rACTCAT AAA?!’CCrTA (:AC
T’rAATTT CCkkfGTCcr 180
c+acaycaa 7g CCT〒八CGへGc G^GλACTr入τ 入
CσTOσTCGCσ丁入↑c’rrcc入 24G(2)配列IDNo、3の
情報・
(i)配列の特徴・
(A)長さ 38塩基対
(iii)仮定:無し
CGCGTC^cc八 T’GGCCAC八cc λTへへAC^TT^ 入^
TCTCGC)8(2)配列IDNo、4の情報
(1)配列の特徴。
(A)長さ 39塩基対
(B)タイプ・核酸
(C)ストランド 1本
(D)トポロジー 直線
(iii)仮定:無し
くiV)アンチ−センス、有り
(xl)配列の記載 SEQ ID No、4CCATCTCCAC,AAGC
TTCATCkkkGCAC入TC八GeCコ9(2)配列IDNo、5の情報
・
(1)配列の特徴
(A)長さ 38塩基対
(B)タイプ 核酸
(C)ストランド 1本
(D)トポロジー 直線
(iii)仮定 無し
くiv)アンチ−センス、無し
くxi)配列の記載: SEQ ID No、5・C’CGTCGACAG A
TCTCAAGA’r C;AAGATrTAT ττ^GTGGC36【図
11
(図 21
ン′?ンンン d−1場j乙刊
1図 51jび阿−、DIAρ
1.1−+ all−に−ρCT/EP 92101711フロントページの続
き
(51) Int、C1,5識別記号 庁内整理番号//(C12N 1/21
C12R1:19)
(C12P 21102
C12R1:19)
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、MC,NL、 SE)、0A(B
F、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、GN、ML、MR,SN、TD、T
G)、AU、 BB、 BG、 BR,CA、 C3,FI、 HU、JP。
KP、 KR,LK、 MG、 MN、 MW、 No、 PL、 R○、 R
U、 SD、 US
FI
(72)発明者 プロツケッティ ディエゴイタリア国 20126 ミラノ、
ヴイアレフルヴイオ テスティ、330
Claims (11)
- 1.カーネーションから得られ配列IDNo.1に示されるようなリボソーム不 活性化タンパク質をコードするDNA配列。
- 2.カーネーションから得られ配列IDNo.2に示されるようなリボソーム不 活性化タンパク質をコードするDNA配列。
- 3.請求項1または2のDNA配列とハイブリッドを形成しそしてジアンシン様 タンパク質をコードするDNA配列。
- 4.請求項1〜3のDNA配列からなるクローニングベクター。
- 5.請求項1〜3のDNA配列からなる発現ベクター。
- 6.大腸菌株NCTC12477から入手可能なプラスミドpKK−DIA30 である請求項5に記載のベクター。
- 7.大腸菌株NCTC12693から入手可能なプラスミドpGEM−pDIA 30である請求項5に記載のベクター。
- 8.請求項6または7のベクターによって形質転換された宿主。
- 9.請求項8の形質転換宿主の培養物からなるカーネーションのリボソーム不活 性化タンパク質を製造しそしてこのようにして製造されたタンパク質を回収する 方法。
- 10.大腸菌株NCTC12477またはNCTC12693を培養することに よって入手可能なタンパク質。
- 11.大腸菌株NCTC12477および12693。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT002136 IT1250728B (it) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Sequenza nucleotidica codificante una proteina vegetale inattivante i ribosomi |
| ITMI921476A IT1262945B (it) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Sequenze nucleotidiche codificanti proteine vegetali inattivanti i ribosomi |
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