JPH07163361A - ムラサキイガイ接着蛋白質遺伝子 - Google Patents
ムラサキイガイ接着蛋白質遺伝子Info
- Publication number
- JPH07163361A JPH07163361A JP5313338A JP31333893A JPH07163361A JP H07163361 A JPH07163361 A JP H07163361A JP 5313338 A JP5313338 A JP 5313338A JP 31333893 A JP31333893 A JP 31333893A JP H07163361 A JPH07163361 A JP H07163361A
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- JP
- Japan
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- adhesive protein
- mussel
- protein gene
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 配列番号2で表されるアミノ酸配列をコード
するムラサキイガイの接着蛋白質遺伝子。 【効果】 ムラサキイガイ接着蛋白質遺伝子を提供す
る。該蛋白質は接着剤の原料として有用である。
するムラサキイガイの接着蛋白質遺伝子。 【効果】 ムラサキイガイ接着蛋白質遺伝子を提供す
る。該蛋白質は接着剤の原料として有用である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ムラサキイガイ接着蛋
白質遺伝子に関する。ムラサキイガイ接着蛋白質は、水
中や湿潤は環境で使用できる接着剤の原料として広い用
途で利用できる。
白質遺伝子に関する。ムラサキイガイ接着蛋白質は、水
中や湿潤は環境で使用できる接着剤の原料として広い用
途で利用できる。
【0002】
【従来の技術】乾燥条件下で強い接着力を示す接着剤は
様々な種類のものが開発されている。そのうちの多くの
ものは一旦乾燥条件下で接着してしまえば湿潤環境にお
かれてもその強度を維持できる。しかし、湿潤な条件下
や水中で接着を開始した場合、有効な強度に達すること
ができる接着剤は存在しなかった。
様々な種類のものが開発されている。そのうちの多くの
ものは一旦乾燥条件下で接着してしまえば湿潤環境にお
かれてもその強度を維持できる。しかし、湿潤な条件下
や水中で接着を開始した場合、有効な強度に達すること
ができる接着剤は存在しなかった。
【0003】ムラサキイガイは自己を良好な環境に固定
するために接着蛋白質を合成して自己を基物に接着する
ことができる。この接着蛋白質は主として数十個のAla-
Lys-Pro-Ser-Tyr-Pro-Pro-Thr-Lysという10アミノ酸と
少数のAla-Lys-Pro-Ser-Tyr-Pro-Pro-Thr-Lysという6
アミノ酸からなる接着強度に寄与しない配列の繰り返し
により構成されており、海水中で硬化して十分な接着強
度に達することができることが知られている(J.H.Wait
e,Int.J.Adhesion and Adhesives,7:9-14,1987)。この1
0アミノ酸の配列の繰り返しをコードするDNAを人工
的に合成し、微生物に作らせることにより水中で接着可
能な接着剤を製造する方法がすでに報告されているが、
天然のムラサキイガイの接着蛋白質の全長の配列が解か
っていなかったために本来の天然型の蛋白を製造するこ
とはできなかった(特開平1-104180号公報)。
するために接着蛋白質を合成して自己を基物に接着する
ことができる。この接着蛋白質は主として数十個のAla-
Lys-Pro-Ser-Tyr-Pro-Pro-Thr-Lysという10アミノ酸と
少数のAla-Lys-Pro-Ser-Tyr-Pro-Pro-Thr-Lysという6
アミノ酸からなる接着強度に寄与しない配列の繰り返し
により構成されており、海水中で硬化して十分な接着強
度に達することができることが知られている(J.H.Wait
e,Int.J.Adhesion and Adhesives,7:9-14,1987)。この1
0アミノ酸の配列の繰り返しをコードするDNAを人工
的に合成し、微生物に作らせることにより水中で接着可
能な接着剤を製造する方法がすでに報告されているが、
天然のムラサキイガイの接着蛋白質の全長の配列が解か
っていなかったために本来の天然型の蛋白を製造するこ
とはできなかった(特開平1-104180号公報)。
【0004】また、一部分が明らかにされている天然の
ムラサキイガイ接着蛋白質の配列を微生物に組み込んで
接着蛋白質を製造する方法も報告されているが(D.R.Fil
pulaet al.,Biotechnol.Prog.,6:171-177,1990)、用い
られた配列には接着強度に寄与しない上記の6アミノ酸
配列が含まれており、より強度のある接着剤の材料を得
るためには、この6アミノ酸配列を含まない配列が求め
られていた。
ムラサキイガイ接着蛋白質の配列を微生物に組み込んで
接着蛋白質を製造する方法も報告されているが(D.R.Fil
pulaet al.,Biotechnol.Prog.,6:171-177,1990)、用い
られた配列には接着強度に寄与しない上記の6アミノ酸
配列が含まれており、より強度のある接着剤の材料を得
るためには、この6アミノ酸配列を含まない配列が求め
られていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の6ア
ミノ酸配列を含まないムラサキイガイ接着蛋白質を生産
すべく、その生産の元となるムラサキイガイ接着蛋白質
遺伝子を提供することを目的とする。
ミノ酸配列を含まないムラサキイガイ接着蛋白質を生産
すべく、その生産の元となるムラサキイガイ接着蛋白質
遺伝子を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、6ペプチ
ド配列を含まない配列を得るべく、まだその接着蛋白質
の配列が調べられていない日本産のムラサキイガイの接
着蛋白質cDNAについて研究を行った。従来調べられ
てきたムラサキイガイ(Mytilus edulis)は北方系の系統
であるのに対し、日本産のムラサキイガイ(Mytilus gal
loprovincialis) はチレニアイガイとも呼ばれる地中海
系の種である(Wilkins et al.Biol.J.Linnean Soc.,20:
365-374,1983) 。
ド配列を含まない配列を得るべく、まだその接着蛋白質
の配列が調べられていない日本産のムラサキイガイの接
着蛋白質cDNAについて研究を行った。従来調べられ
てきたムラサキイガイ(Mytilus edulis)は北方系の系統
であるのに対し、日本産のムラサキイガイ(Mytilus gal
loprovincialis) はチレニアイガイとも呼ばれる地中海
系の種である(Wilkins et al.Biol.J.Linnean Soc.,20:
365-374,1983) 。
【0007】研究の結果、日本産ムラサキイガイの足か
ら抽出したmRNAから作製したcDNAライブラリー
から、Ala-Lys-Pro-Thr-Tyr-Lysという6ペプチド配列
を全く含まず、しかも翻訳開始コドンから終始コドン、
さらにポリアデニル酸鎖付加シグナルを含む接着蛋白質
cDNAの全長を単離することに成功し、さらにその塩
基配列を決定し、本発明を完成した。
ら抽出したmRNAから作製したcDNAライブラリー
から、Ala-Lys-Pro-Thr-Tyr-Lysという6ペプチド配列
を全く含まず、しかも翻訳開始コドンから終始コドン、
さらにポリアデニル酸鎖付加シグナルを含む接着蛋白質
cDNAの全長を単離することに成功し、さらにその塩
基配列を決定し、本発明を完成した。
【0008】即ち、本発明は、配列番号2で表されるア
ミノ酸配列をコードするムラサキイガイの接着蛋白質遺
伝子である。以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
cDNA配列は、すでに天然型の分泌シグナルを有して
いるため、適当な発現ベクターに組み込んで微生物や培
養細胞に導入して発現させ、培養液中に分泌された該ペ
プチドを容易に採集することが可能であり、また、シグ
ナル領域を取り除くことにより菌体や培養細胞体内に当
該ペプチドを蓄積させることも可能である。また、当該
DNA配列は、非繰り返し領域のペプチドもその配列中
に合わせもつため、ムラサキイガイの足に存在する天然
の接着蛋白質と全く同様の性質をもつペプチドを得るこ
とが可能である。
ミノ酸配列をコードするムラサキイガイの接着蛋白質遺
伝子である。以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
cDNA配列は、すでに天然型の分泌シグナルを有して
いるため、適当な発現ベクターに組み込んで微生物や培
養細胞に導入して発現させ、培養液中に分泌された該ペ
プチドを容易に採集することが可能であり、また、シグ
ナル領域を取り除くことにより菌体や培養細胞体内に当
該ペプチドを蓄積させることも可能である。また、当該
DNA配列は、非繰り返し領域のペプチドもその配列中
に合わせもつため、ムラサキイガイの足に存在する天然
の接着蛋白質と全く同様の性質をもつペプチドを得るこ
とが可能である。
【0009】本発明遺伝子は以下の手順で得ることがで
きる。まず日本産ムラサキイガイ(Mytilus galloprovin
cialis)の足をチオシアン酸グアニジン等により可溶化
し、フェノール/クロロホルムによる抽出を行ない、イ
ソプロパノールにより沈殿させることにより全RNAを
得ることができる。全RNAを得る方法はこの方法に限
定されるものではなく、LiCl沈殿法や塩化セシウム
溶液に重層して遠心することによっても得られる。全R
NAから、オリゴdTセルロースカラムを用いてポリア
デニル酸鎖を有するRNA(ポリA−RNA)を調製す
る。このポリA−RNAを鋳型として逆転写酵素を用い
て2本鎖DNAを調製する。この2本鎖DNAの合成は
S1ヌクレアーゼ法やオカヤマ−バーグ法により行ない
得るが、市販のcDNA合成キットを用いて合成するこ
とも可能である。次いで、得られたcDNAを適当なベ
クターに挿入し、このベクターを適当な宿主に導入して
増幅させるとともに目的のDNAを持つクローンを選択
する。ベクターはλファージ由来の各種ベクターたとえ
ばλgt10やλZAPIIなど、あるいはpBR322等の
プラスミドベクターを用いることができる。目的クロー
ンの選択には繰り返し配列の一部に相当するオリゴヌク
レオチドを合成してプローブとして用い、これに強く結
合するクローンを選択すればよい。配列の決定はサンガ
ー法やマキサム−ギルバート法等の一般的な方法によっ
て決定できる。以上の手順によりAla-Lys-Pro-Thr-Tyr-
Lysという6ペプチド配列を全く含まず、しかも翻訳開
始コドンから終始コドン、さらにポリアデニル酸鎖付加
シグナルを含む接着蛋白質cDNAの全長を単離するこ
とができる。
きる。まず日本産ムラサキイガイ(Mytilus galloprovin
cialis)の足をチオシアン酸グアニジン等により可溶化
し、フェノール/クロロホルムによる抽出を行ない、イ
ソプロパノールにより沈殿させることにより全RNAを
得ることができる。全RNAを得る方法はこの方法に限
定されるものではなく、LiCl沈殿法や塩化セシウム
溶液に重層して遠心することによっても得られる。全R
NAから、オリゴdTセルロースカラムを用いてポリア
デニル酸鎖を有するRNA(ポリA−RNA)を調製す
る。このポリA−RNAを鋳型として逆転写酵素を用い
て2本鎖DNAを調製する。この2本鎖DNAの合成は
S1ヌクレアーゼ法やオカヤマ−バーグ法により行ない
得るが、市販のcDNA合成キットを用いて合成するこ
とも可能である。次いで、得られたcDNAを適当なベ
クターに挿入し、このベクターを適当な宿主に導入して
増幅させるとともに目的のDNAを持つクローンを選択
する。ベクターはλファージ由来の各種ベクターたとえ
ばλgt10やλZAPIIなど、あるいはpBR322等の
プラスミドベクターを用いることができる。目的クロー
ンの選択には繰り返し配列の一部に相当するオリゴヌク
レオチドを合成してプローブとして用い、これに強く結
合するクローンを選択すればよい。配列の決定はサンガ
ー法やマキサム−ギルバート法等の一般的な方法によっ
て決定できる。以上の手順によりAla-Lys-Pro-Thr-Tyr-
Lysという6ペプチド配列を全く含まず、しかも翻訳開
始コドンから終始コドン、さらにポリアデニル酸鎖付加
シグナルを含む接着蛋白質cDNAの全長を単離するこ
とができる。
【0010】単離した配列は適当な発現ベクターに挿入
し、微生物や培養細胞に導入して発現させることによ
り、当該ペプチドを大量調製することが可能である。こ
の際、当該DNAはシグナル部分を含むため、当該ペプ
チドを宿主細胞外に分泌させることができる。また、シ
グナル部分を除去して適当なベクターに組み込んで用い
ることにより細胞内で生産させることも可能である。
し、微生物や培養細胞に導入して発現させることによ
り、当該ペプチドを大量調製することが可能である。こ
の際、当該DNAはシグナル部分を含むため、当該ペプ
チドを宿主細胞外に分泌させることができる。また、シ
グナル部分を除去して適当なベクターに組み込んで用い
ることにより細胞内で生産させることも可能である。
【0011】
(実施例1) ムラサキイガイ足cDNAライブラリー
の作製 岩手県宮古市宮古湾で採集した殻長3−5cmのムラサ
キイガイ12個体の足をチオシアン酸グアニジン、クエン
酸ナトリウム、N−ラウリルザルコシン酸ナトリウム、
β−メルカプトエタノール等の溶液中で組織を機械的に
破砕し、フェノールおよびクロロホルムによる抽出を行
なって蛋白質等を除去したのち、イソプロパノールを加
えて沈殿させることにより全RNAを抽出し、オリゴd
Tセルロースカラムに導通してポリアデニル酸鎖を有す
るRNA(ポリA−RNA)を調製した。この操作によ
り約2μgのポリA−RNAが得られた。次にこのポリ
A−RNAを鋳型として逆転写酵素を用いて2本鎖cD
NAを調製した。この操作はアマシャム社のcDNA合
成キットを用いて添付のプロトコールにしたがって行な
った。ついで得られた2本鎖DNAにEcoRIアダプ
ターを付加し、ファージベクターλgt10に挿入した。
この操作は、アマシャム社のcDNA合成システムを用
いて添付のプロトコールにしたがって行なった。挿入の
完了したファージベクターは同キットに添付のインビト
ロパッケージング溶液を用いて組み換えDNAをファー
ジ内に封入させた。封入の完了した組換えファージは、
大腸菌NM514株に感染させ、増幅した。 (実施例2) 接着蛋白質cDNAを含む組換えファー
ジの選択 実施例1で得られた組換えファージを増幅させ、得られ
た5万個のプラークをナイロンメンブレン ハイボンド
N上に固定した。ついでムラサキイガイ接着蛋白質の繰
り返し領域の配列の一部の相補鎖に相当するオリゴヌク
レオチドプローブATAAGTTGGAGGATAAC
TTGGCTTをミリジェンサイクロンDNA合成機に
より合成し、これをα32P−ATPによる末端ラベルに
より標識して、プラークハイブリダイゼーションを行な
った。その結果、100個以上のプラークがプローブと結
合した。これらのうち10個のプラークを任意に選び、挿
入されているcDNAの長さをアガロース電気泳動によ
り調べて、最も長い挿入断片をもつものについてファー
ジベクターから制限酵素EcoRIを用いて挿入断片を
切り出し、プラスミドベクターpUC19に挿入した。 (実施例3) 接着蛋白質遺伝子の配列決定 実施例2で得られた挿入断片の両端の配列をアプライド
バイオシステムズ社製373ADNAシーケンサーおよび
シーケンシングキットを用いて配列を決定した。その結
果、この挿入断片が接着蛋白質の全長を含む配列である
ことが判明した。さらに、宝酒造社製キロシーケンスキ
ットを用いて、接着蛋白質配列の一部分を欠失させた一
連のプラスミドを作出し、アプライドバイオシステムズ
社製373ADNAシーケンサーおよびシーケンシングキ
ットを用いて全長の配列を決定した。その結果、得られ
た接着蛋白質遺伝子は配列番号1に示した通り、翻訳開
始コドンから翻訳終始コドンまで751アミノ酸配列をコ
ードする全長2520bpの配列であり、751アミノ酸のう
ち最上流から24残基がシグナルペプチド、続く76残基が
非繰り返し領域であり、その下流に接着の機能を持つAl
a-Lys-Pro-Ser-Tyr-Pro-Pro-Thr-Lysという10アミノ酸
の基本配列とその若干の変異配列を合わせて62回含む
が、接着に関与しないAla-Lys-Pro-Thr-Tyr-Lys という
6ペプチド配列は全く含まれない、繰り返し領域であっ
た。また下流側の非翻訳領域にはポリアデニル酸鎖付加
シグナルAATAAAが存在し、そのさらに下流にポリ
アデニル酸鎖が存在した。
の作製 岩手県宮古市宮古湾で採集した殻長3−5cmのムラサ
キイガイ12個体の足をチオシアン酸グアニジン、クエン
酸ナトリウム、N−ラウリルザルコシン酸ナトリウム、
β−メルカプトエタノール等の溶液中で組織を機械的に
破砕し、フェノールおよびクロロホルムによる抽出を行
なって蛋白質等を除去したのち、イソプロパノールを加
えて沈殿させることにより全RNAを抽出し、オリゴd
Tセルロースカラムに導通してポリアデニル酸鎖を有す
るRNA(ポリA−RNA)を調製した。この操作によ
り約2μgのポリA−RNAが得られた。次にこのポリ
A−RNAを鋳型として逆転写酵素を用いて2本鎖cD
NAを調製した。この操作はアマシャム社のcDNA合
成キットを用いて添付のプロトコールにしたがって行な
った。ついで得られた2本鎖DNAにEcoRIアダプ
ターを付加し、ファージベクターλgt10に挿入した。
この操作は、アマシャム社のcDNA合成システムを用
いて添付のプロトコールにしたがって行なった。挿入の
完了したファージベクターは同キットに添付のインビト
ロパッケージング溶液を用いて組み換えDNAをファー
ジ内に封入させた。封入の完了した組換えファージは、
大腸菌NM514株に感染させ、増幅した。 (実施例2) 接着蛋白質cDNAを含む組換えファー
ジの選択 実施例1で得られた組換えファージを増幅させ、得られ
た5万個のプラークをナイロンメンブレン ハイボンド
N上に固定した。ついでムラサキイガイ接着蛋白質の繰
り返し領域の配列の一部の相補鎖に相当するオリゴヌク
レオチドプローブATAAGTTGGAGGATAAC
TTGGCTTをミリジェンサイクロンDNA合成機に
より合成し、これをα32P−ATPによる末端ラベルに
より標識して、プラークハイブリダイゼーションを行な
った。その結果、100個以上のプラークがプローブと結
合した。これらのうち10個のプラークを任意に選び、挿
入されているcDNAの長さをアガロース電気泳動によ
り調べて、最も長い挿入断片をもつものについてファー
ジベクターから制限酵素EcoRIを用いて挿入断片を
切り出し、プラスミドベクターpUC19に挿入した。 (実施例3) 接着蛋白質遺伝子の配列決定 実施例2で得られた挿入断片の両端の配列をアプライド
バイオシステムズ社製373ADNAシーケンサーおよび
シーケンシングキットを用いて配列を決定した。その結
果、この挿入断片が接着蛋白質の全長を含む配列である
ことが判明した。さらに、宝酒造社製キロシーケンスキ
ットを用いて、接着蛋白質配列の一部分を欠失させた一
連のプラスミドを作出し、アプライドバイオシステムズ
社製373ADNAシーケンサーおよびシーケンシングキ
ットを用いて全長の配列を決定した。その結果、得られ
た接着蛋白質遺伝子は配列番号1に示した通り、翻訳開
始コドンから翻訳終始コドンまで751アミノ酸配列をコ
ードする全長2520bpの配列であり、751アミノ酸のう
ち最上流から24残基がシグナルペプチド、続く76残基が
非繰り返し領域であり、その下流に接着の機能を持つAl
a-Lys-Pro-Ser-Tyr-Pro-Pro-Thr-Lysという10アミノ酸
の基本配列とその若干の変異配列を合わせて62回含む
が、接着に関与しないAla-Lys-Pro-Thr-Tyr-Lys という
6ペプチド配列は全く含まれない、繰り返し領域であっ
た。また下流側の非翻訳領域にはポリアデニル酸鎖付加
シグナルAATAAAが存在し、そのさらに下流にポリ
アデニル酸鎖が存在した。
【0012】
【発明の効果】本発明は、ムラサキイガイ接着蛋白質遺
伝子を提供する。本発明の遺伝子から作られる蛋白質
は、粘着強度に関係のないAla-Lys-Pro-Thr-Tyr-Lys と
いうアミノ酸配列を含まないため、従来知られているム
ラサキイガイ由来の接着蛋白質よりも粘着性が強く、接
着剤の原料として極めて有用である。
伝子を提供する。本発明の遺伝子から作られる蛋白質
は、粘着強度に関係のないAla-Lys-Pro-Thr-Tyr-Lys と
いうアミノ酸配列を含まないため、従来知られているム
ラサキイガイ由来の接着蛋白質よりも粘着性が強く、接
着剤の原料として極めて有用である。
【0013】
配列番号 1 配列の長さ:2520 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:mRNA to cDNA 起源 生物名 :ムラサキイガイ(Mytilus galloprovinciali
s) 配列:
s) 配列:
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】配列番号 2 配列の長さ:731 配列の型:アミノ酸 トポロジー:不明 配列の種類:タンパク質 起源 生物名:ムラサキイガイ(Mytilus galloprovinciali
s) 配列:
s) 配列:
【0018】
Claims (1)
- 【請求項1】 配列番号2で表されるアミノ酸配列をコ
ードするムラサキイガイの接着蛋白質遺伝子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5313338A JPH07163361A (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | ムラサキイガイ接着蛋白質遺伝子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5313338A JPH07163361A (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | ムラサキイガイ接着蛋白質遺伝子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07163361A true JPH07163361A (ja) | 1995-06-27 |
Family
ID=18040047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5313338A Pending JPH07163361A (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | ムラサキイガイ接着蛋白質遺伝子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07163361A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2407542A1 (en) * | 2004-07-28 | 2012-01-18 | National Research Council Of Canada | Recombinant vaccines against caligid copepods (sea lice) and antigen sequences thereof |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP5313338A patent/JPH07163361A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2407542A1 (en) * | 2004-07-28 | 2012-01-18 | National Research Council Of Canada | Recombinant vaccines against caligid copepods (sea lice) and antigen sequences thereof |
| US8207132B2 (en) | 2004-07-28 | 2012-06-26 | National Research Council Of Canada | Recombinant vaccines against caligid copepods (sea lice) and antigen sequences thereof |
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