JPH0811074B2 - Recombinant plasmid incorporating a gene encoding prealbumin and method for producing prealbumin using the same - Google Patents

Recombinant plasmid incorporating a gene encoding prealbumin and method for producing prealbumin using the same

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JPH0811074B2
JPH0811074B2 JP62276598A JP27659887A JPH0811074B2 JP H0811074 B2 JPH0811074 B2 JP H0811074B2 JP 62276598 A JP62276598 A JP 62276598A JP 27659887 A JP27659887 A JP 27659887A JP H0811074 B2 JPH0811074 B2 JP H0811074B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ヒトのプレアルブミンをコードするcDNAを
組込んだ組換えプラスミド、およびこれを酵母に導入し
て得られた形質転換酵母によるプレアルブミンの製法に
関する。すなわち、ヒトの正常プレアルブミン、更に
は、FAP患者の持つ異型プレアルブミンをコードするcDN
A断片を大腸菌および酵母の両方で増殖しうるシャトル
ベクターに担われた形質発現調節領域(プロモーター)
の下流に組込んだ組換えプラスミドを得、これを酵母に
与えて形質転換を起こさせて形質転換酵母とし、これを
培養させて産生されるプレアルブミン(正常プレアルブ
ミンもしくは異型プレアルブミン)を得る方法に関す
る。
The present invention relates to a recombinant plasmid incorporating a cDNA encoding human prealbumin, and a method for producing prealbumin by a transformed yeast obtained by introducing the recombinant plasmid into yeast. That is, cDN that encodes normal human prealbumin and also variant prealbumin possessed by FAP patients
A gene expression regulatory region (promoter) carried by a shuttle vector capable of propagating A fragment in both E. coli and yeast
A recombinant plasmid integrated downstream of is obtained, transformed into yeast by feeding it to yeast, and transformed to obtain prealbumin (normal prealbumin or variant prealbumin). Regarding the method.

プレアルブミンは血液中に、約300μg/ml程度存在す
る血清蛋白のひとつであり、血中ではこれが4分子集合
し分子量55,000の複合体として存在している。この複合
体は甲状腺ホルモンとの結合部位を2ケ所持ち、同ホル
モンの輸送に関与している。さらに、この複合体はビタ
ミンA結合蛋白の結合部位を4ケ所持ち同ビタミンの輸
送にも関与している。その他、プレアルブミンの詳細な
機能に関してはまだ正確には解明されておらず、今後の
研究成果が期待されている。
Prealbumin is one of the serum proteins present in blood at about 300 μg / ml, and 4 molecules of this preassemble in the blood and exist as a complex having a molecular weight of 55,000. This complex has two binding sites for thyroid hormone and is involved in the transport of the hormone. Furthermore, this complex has four binding sites for vitamin A binding protein and is involved in the transport of vitamin A. In addition, the detailed function of prealbumin has not been clarified yet, and future research results are expected.

最近、N末端より30番目のバリンがメチオニンに変異
した異型プレアルブミンが遺伝病家族性アミロイドニュ
ーロパチー(FAP)の病因と深くかかわっていることが
明らかにされ、そのDNAを解析することで遺伝子診断も
可能となっている。
Recently, it was revealed that a variant prealbumin in which valine at the 30th position from the N-terminus is mutated to methionine is deeply involved in the pathogenesis of familial amyloid neuropathy (FAP), a genetic disease. It is possible.

この中で、特にFAPの病因と考えられる異型プレアル
ブミンはFAP患者の血液を原材料とせざるを得ず、その
機能と病因との関連を解明する上で大きな制約がある。
Among them, in particular, atypical prealbumin, which is considered to be the etiology of FAP, has no choice but to use the blood of FAP patients as a raw material, and there is a major limitation in clarifying the relationship between its function and etiology.

このような状況において、プレアルブミン特に異型プ
レアルブミンの原材料の入手における制約を解決できる
有力な手がかりとなるのは、遺伝子組換えを応用し量産
を可能にする技術の開発であろう。しかしながら、これ
までに遺伝子組換え等の技術を用いてプレアルブミンも
しくは異型プレアルブミンの発現を試みたような報告は
まだ見あたらず、勿論発現に成功した報告もない。
In such a situation, a powerful clue that can solve the restriction on the acquisition of raw materials for prealbumin, particularly variant prealbumin, will be the development of a technology that enables gene production and mass production. However, there have not been any reports that have attempted to express prealbumin or atypical prealbumin using techniques such as gene recombination, and, of course, no reports have succeeded in expression.

このような事情のもとに、本発明者らは、先に熊本大
学医学部の前田らがクローニングに成功したヒト由来の
プレアルブミン遺伝子、異型プレアルブミン遺伝子(Mi
ta et al,Biochem.Biophys.Res.Commun.124,558-564 1
984)を用い、最初に大腸菌を宿主としてプレアルブミ
ンの発現を試みた。しかしながらその結果としては、好
ましい成果は得られず、大腸菌を宿主とした発現の試み
は失敗に終った。その後さらに本発明者らは酵母を宿主
として用いたプレアルブミンの量産について検討を重ね
た結果、酵母の遺伝子と大腸菌の遺伝子とを含みかつ酵
母のプロモーターの制御下にプレアルブミン遺伝子を組
込んだ新しい組換えDNAを調製し、それによって酵母を
形質転換させ、かかる形質転換酵母を用いてヒト由来の
プレアルブミンと同じ分子量、免疫学的性質を有するプ
レアルブミンを量産させることに成功し、本発明を完成
するに至った。
Under these circumstances, the present inventors have previously cloned human-derived prealbumin gene, variant prealbumin gene (Mi
ta et al, Biochem.Biophys.Res.Commun.124,558-564 1
984), the expression of prealbumin was first tried using Escherichia coli as a host. However, as a result, favorable results were not obtained, and the expression attempt using E. coli as a host failed. Subsequently, the inventors further studied the mass production of prealbumin using yeast as a host, and as a result, a new prealbumin gene containing a yeast gene and an Escherichia coli gene and incorporating the prealbumin gene under the control of the yeast promoter was developed. The recombinant DNA was prepared, and yeast was thereby transformed, and it was possible to mass-produce prealbumin having the same molecular weight and immunological properties as human-derived prealbumin by using the transformed yeast, and the present invention was obtained. It came to completion.

すなわち、本発明は、プレアルブミン遺伝子を組込ん
だ新規な組換えプラスミド、それによる形質転換酵母お
よび該酵母によるプレアルブミンの生産方法を提供する
ものである。また、本発明はこれまでヒト血液からの分
離が難しく、試料の入手に問題があった異型プレアルブ
ミンに関してもこれを限界なく大量に供給することを可
能にするものである。
That is, the present invention provides a novel recombinant plasmid incorporating a prealbumin gene, a transformed yeast using the same, and a method for producing prealbumin by the yeast. Further, the present invention makes it possible to supply an abundant amount of atypical prealbumin, which has been difficult to obtain from a human blood until now, and which had a problem in obtaining a sample.

本発明のプレアルブミンの製法においては、大腸菌お
よび酵母の両方の遺伝子を備え、それらのいずれでも増
殖しうるシャトルベクターを用い、そのベクターに担わ
れた酵母のプロモーターの下流にプレアルブミン遺伝子
を組込むことによりプレアルブミン遺伝子発現ベクター
を得る。このようにして得られるプレアルブミン遺伝子
発現プラスミドを常法により酵母に作用させて形質転換
を起こさせることにより所望の形質転換酵母が得られ
る。この形質転換酵母を、使用した発現用プロモーター
が効率よく働く条件下に培養することにより所望のプレ
アルブミンが量産される。
In the method for producing prealbumin of the present invention, a shuttle vector equipped with genes for both Escherichia coli and yeast and capable of growing in any of them is used, and the prealbumin gene is incorporated downstream of the yeast promoter carried by the vector. To obtain a prealbumin gene expression vector. A desired transformed yeast can be obtained by allowing the thus obtained prealbumin gene expression plasmid to act on yeast by a conventional method to cause transformation. The desired prealbumin is mass-produced by culturing this transformed yeast under the condition that the used expression promoter works efficiently.

本発明の完成によって、in vitroで人為的に任意の部
位のアミノ酸を変異させたプレアルブミンが容易にかつ
量的に入手し得る手段が解決されたもので、本新技術は
きわめて興味ある知見を今後生み出す可能性を提供する
ものである。
The completion of the present invention has solved a means for easily and quantitatively obtaining prealbumin in which an amino acid at an arbitrary site is mutated in vitro. It offers the possibility of future development.

本技術は、ヒト血液を原材料とせず、ヒトプレアルブ
ミンを容易に入手し得る手段も同時に与えるものであ
り、今後の該蛋白の医薬品化において、従来の方法でヒ
ト血液から精製した場合のようにヒト血液に由来する未
知の感染性因子の混入を考慮することのない極めて安全
かつ低コストでのプレアルブミン製剤を供給することを
可能にするものである。さらには、試料の入手に関して
制約があった、異型プレアルブミンについても、本発明
によりその制約が解決され、これを容易にしかも無限に
提供することが可能となり、今後のFAPに関する研究に
大きく貢献するものと考えられる。
The present technology does not use human blood as a raw material and also provides a means by which human prealbumin can be easily obtained.In the future commercialization of the protein, as in the case of purifying from human blood by a conventional method, This makes it possible to supply a prealbumin preparation that is extremely safe and at low cost without considering the contamination of unknown infectious factors derived from human blood. Furthermore, the present invention also solves the restriction of atypical prealbumin, which has a restriction on the acquisition of samples, and makes it possible to provide this easily and indefinitely, which will greatly contribute to future research on FAP. It is considered to be something.

以下に本発明の組換えプラスミド、形質転換酵母、お
よびそれによるプレアルブミンの生産についてさらに詳
細に説明する。
Hereinafter, the recombinant plasmid of the present invention, the transformed yeast, and the production of prealbumin by the yeast will be described in more detail.

(1)プレアルブミン遺伝子 本発明で用いられるプレアルブミンをコードするcDNA
は、ヒトの肝臓より調製したmRNAを出発材料として、常
法に従い逆転写酵素により二本鎖cDNAを合成し、これを
大腸菌によりクローニングしたものである。クローニン
グされたプレアルブミン遺伝子はプレアルブミン蛋白を
コードする全領域を含み、第2図に示す塩基配列を有す
る。
(1) Prealbumin gene cDNA encoding prealbumin used in the present invention
Is a double-stranded cDNA synthesized by reverse transcriptase according to a conventional method using mRNA prepared from human liver as a starting material and cloned in E. coli. The cloned prealbumin gene contains the entire region encoding the prealbumin protein and has the nucleotide sequence shown in FIG.

本発明において調製されたプレアルブミンcDNAは、66
9塩基対からなり、アミノ酸をコードする領域の完全な
配列を含む。さらに、プレアルブミンcDNAは5′−非翻
訳領域に26、3′−非翻訳領域に161の塩基対を含む。
The prealbumin cDNA prepared in the present invention has 66
It consists of 9 base pairs and contains the complete sequence of the amino acid coding region. In addition, the prealbumin cDNA contains 26 in the 5'-untranslated region and 161 base pairs in the 3'-untranslated region.

第1図の制限酵素図および第2図に示す塩基配列を有
するDNA断片が大腸菌プラスミドOkayama-Beryベクター
にオリゴdG、dC法により挿入されたものを、通常はPstI
-PyuIIで処理してプレアルブミン遺伝子断片を得、後述
のプラスミド構築に供する。必要に応じ、成熟プレアル
ブミンを直接組換え酵母に発現させるために、翻訳され
る第1番目から20番目までのアミノ酸、すなわちシグナ
ルペプチドの部分をコードする遺伝子を予め除去してお
くこともできる。この場合には、開始コドンのATGも同
時に除去されるため、後に述べるシャトルベクターにプ
レアルブミン遺伝子を組み込む際に開始コドンとなるAT
Gを付け加える工夫が必要となる。
A DNA fragment having the nucleotide sequence shown in Fig. 1 and the nucleotide sequence shown in Fig. 2 was inserted into the Escherichia coli plasmid Okayama-Bery vector by oligo dG or dC method.
-Treat with PyuII to obtain a prealbumin gene fragment, and use it for plasmid construction described below. If necessary, in order to directly express the mature prealbumin in the recombinant yeast, the translated amino acids 1 to 20, that is, the gene encoding the part of the signal peptide can be removed in advance. In this case, since the start codon ATG is also removed at the same time, the AT that becomes the start codon when the prealbumin gene is integrated into the shuttle vector described later.
A device to add G is required.

なお、本発明で述べるプレアルブミン遺伝子は、第2
図に示す塩基配列を有するものに限定されるものではな
い。
The prealbumin gene described in the present invention is the second
It is not limited to those having the base sequence shown in the figure.

また、異型プレアルブミンをコードする遺伝子も、FA
P患者の肝臓より調製したmRNAより同様にして異型プレ
アルブミンをコードするcDNAを調製することができる。
このようにして得られた異型プレアルブミン遺伝子は、
正常のプレアルブミン遺伝子配列と比較して、1塩基の
違いしかなく、プレアルブミン遺伝子の翻訳開始コドン
を+1とした場合に第149番目(+149)のシトシンがア
デニンに変異しているだけである。また、異型プレアル
ブミンの遺伝子は、正常プレアルブミン遺伝子を用い、
この遺伝子にポイントミューテーションを起こさせ必要
な箇所のみ塩基を変換することによっても調製すること
ができる。
In addition, the gene encoding atypical prealbumin also contains FA
A cDNA encoding atypical prealbumin can be prepared in the same manner from mRNA prepared from the liver of P patient.
The variant prealbumin gene thus obtained is
Compared to the normal prealbumin gene sequence, there is only one base difference, and when the translation initiation codon of the prealbumin gene is set to +1 the 149th (+149) cytosine is mutated to adenine. Also, for the variant prealbumin gene, the normal prealbumin gene is used,
It can also be prepared by causing a point mutation in this gene and converting the bases only at the required sites.

(2)シャトルベクター 本発明で用いられるシャトルベクターは、酵母の遺伝
子と大腸菌の遺伝子とを含みかつ酵母の形質発現調節領
域を担ったプラスミドベクターである。
(2) Shuttle Vector The shuttle vector used in the present invention is a plasmid vector containing a yeast gene and an Escherichia coli gene and carrying a yeast expression control region.

この酵母の遺伝子としては、一般に、プラスミドが酵
母中で染色体と独立して増殖するのに必要なDNA配列、
例えば酵母染色体の複製に必要なDNA配列(ars1)、2
μmDNAの複製に必要なDNA配列(2μori)があり、所望
により、さらに形質転換酵母の選択マーカーとなる遺伝
子が含まれる。この選択マーカーとしては、ロイシン産
生遺伝子、ヒスチジン産生遺伝子、トリプトファン産生
遺伝子、ウラシル産生遺伝子、アデニン産生遺伝子など
が含まれ、これらの1種または2種以上が用いられる。
As this yeast gene, generally, a DNA sequence necessary for a plasmid to grow independently of a chromosome in yeast,
For example, a DNA sequence (ars1) required for yeast chromosome replication, 2
There is a DNA sequence (2 μori) required for replication of μm DNA, and if desired, a gene that serves as a selectable marker for transformed yeast is further included. The selectable marker includes leucine-producing gene, histidine-producing gene, tryptophan-producing gene, uracil-producing gene, adenine-producing gene, etc., and one or more of these may be used.

大腸菌側の遺伝子としては大腸菌体内においてプラス
ミドが増殖するために必要なDNA配列、例えばColEl系の
プラスミドの複製起点のDNA配列(ori)を有し、好まし
くはさらに形質転換大腸菌の選択マーカーとなる遺伝子
を含む。この選択マーカーの遺伝子としてはアンピシリ
ン耐性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子、テトラサイク
リン耐性遺伝子、クロラムフェニコール耐性遺伝子など
が挙げられ、これらの遺伝子の1種または2種以上が用
いられる。このような大腸菌DNAとしてアンピシリン耐
性遺伝子とテトラサイクリン耐性遺伝子を有するpBR322
が一般に汎用されている。
The gene on the Escherichia coli side has a DNA sequence necessary for the growth of the plasmid in Escherichia coli, for example, a DNA sequence (ori) at the origin of replication of a ColEl-based plasmid, and is preferably a gene which serves as a selectable marker for transformed E. coli. including. Examples of the gene for this selection marker include an ampicillin resistance gene, a kanamycin resistance gene, a tetracycline resistance gene, a chloramphenicol resistance gene, and one or more of these genes are used. PBR322 having an ampicillin resistance gene and a tetracycline resistance gene as such E. coli DNA
Is generally used.

組換え酵母によりプレアルブミンを産生させるために
必要な形質発現調節領域(プロモーター)には酵母由来
のものが用いられる。好ましいプロモーターの例として
は、酸性フォスファターゼプロモーターやグルタルアル
デハイドデヒドロゲナーゼプロモーターのように本来酵
母に必要な酵素等の形質発現を行うプロモーター等が挙
げられる。具体的な一例として酵母の抑制性酸性ホスフ
ァターゼプロモーターが挙げられるが、酸性ホスファタ
ーゼプロモーターは通常ホスファターゼを構成する60,0
00ダルトンのポリペプチド(p60)のプロモーターであ
り、そのプロモーター活性もかなり強力で、且つ培地中
のリン酸濃度をコントロールすることによってプロモー
ター活性を制御できることに大きなメリットがある。
Yeast-derived ones are used as the trait expression control regions (promoters) necessary for producing prealbumin by recombinant yeast. Examples of preferable promoters include promoters for expressing traits such as enzymes originally required for yeast such as acid phosphatase promoter and glutaraldehyde dehydrogenase promoter. A specific example is the yeast repressible acid phosphatase promoter. The acid phosphatase promoter normally constitutes phosphatase 60,0
It is a promoter of a 00 dalton polypeptide (p60), its promoter activity is also quite strong, and there is a great merit in that the promoter activity can be controlled by controlling the phosphate concentration in the medium.

このようなシャトルベクターの代表的な例は、本発明
者らにより調製された。酵母側の遺伝子としてars1、2
μoriおよびロイシン耐性遺伝子(Leu2)を有する酵母D
NAと大腸菌プラスミドpBR322とを組み合わせたシャトル
ベクターPAM82(特開昭59-36699)であり、これはつぎ
のようにして構築される。
Representative examples of such shuttle vectors have been prepared by the present inventors. Ars1 and 2 as yeast genes
Yeast D with μori and leucine resistance gene (Leu2)
A shuttle vector PAM82 (JP-A-59-36699), which is a combination of NA and E. coli plasmid pBR322, is constructed as follows.

酵母S288G DNAバンクより得られた抑制性酸性ホスフ
ァターゼを構成する60,000ダルトンのポリベプチド(p6
0)の遺伝子を含む約8000塩基対(8Kb)の制限酵素EcoR
I断片[PNAS,77巻、6541〜6545頁、(1980)およびPNA
S,79巻、2157〜2161頁、(1982)を参照]を公知の大腸
菌プラスミドpBR322[Sutcliffe,J.G.,Cold Spring Har
bor Symposium,43巻、77〜90頁、(1979)を参照]のEc
oRI部位に挿入して得られるプラスミドを出発材料とす
る。なおこの8KbDNA断片は制限酵素SalIの認識部位を約
2.8Kbと約5.2Kbに分ける位置に1個所有し、2.8Kb側がp
BR322のアンピシリン耐性遺伝子側になるように挿入さ
れている。
A 60,000-dalton polypeptide (p6, which constitutes an inhibitory acid phosphatase from the yeast S288G DNA bank.
8000 base pair (8 Kb) restriction enzyme EcoR containing the gene (0)
I fragment [PNAS, 77, 6541-6545, (1980) and PNA
S, 79, pp. 2157-2161, (1982)] to the known E. coli plasmid pBR322 [Sutcliffe, JG, Cold Spring Har.
bor Symposium, 43, pp. 77-90, (1979)]
The plasmid obtained by inserting it into the oRI site is used as the starting material. This 8 Kb DNA fragment has a recognition site for the restriction enzyme SalI.
We own one in the position to divide into 2.8Kb and approximately 5.2Kb, and 2.8Kb side is p
It is inserted so as to be on the ampicillin resistance gene side of BR322.

このプラスミドを制限酵素SalIで切断し、さらにT4DN
Aリガーゼにより再アニールさせてpBR322のSalI部位か
ら酸性ホスファターゼ遺伝子断片の5.2Kb側を失ったプ
ラスミドを得、これをpAT25と称する。このpAT25はpBR3
22のアンピシリン耐性遺伝子を含むEcoRI部位からSalI
部位までの約3.7Kbの断片と酵母の酸性ホスファターゼ
遺伝子のEcoRI部位からSalI部位までの約2.8Kbの断片が
それぞれ対応する末端同志で結合したプラスミドであ
る。つぎに、上記pAT25のEcoRI部位に、酵母の自律増殖
に必要なDNA配列(ars1)および酵母のTrp1遺伝子を含
む1.4KbのEcoRI断片[Pro.NAS,76巻、1035〜1039頁、
(1979)を参照]を挿入する。得られたプラスミドをpA
T26と称する。なおこのars1-Trp1を含む断片は、そのTr
p1遺伝子内に制限酵素HindIIIの認識部位を1個所有す
る。
This plasmid is cleaved with restriction enzyme SalI, and then T4DN
It was reannealed with A ligase to obtain a plasmid in which the 5.2 Kb side of the acid phosphatase gene fragment was lost from the SalI site of pBR322, and this is called pAT25. This pAT25 is pBR3
SalI from the EcoRI site containing 22 ampicillin resistance genes
It is a plasmid in which a fragment of about 3.7 Kb up to the site and a fragment of about 2.8 Kb from the EcoRI site to the SalI site of the yeast acid phosphatase gene are linked at their corresponding ends. Next, at the EcoRI site of pAT25 described above, a 1.4 Kb EcoRI fragment containing a DNA sequence (ars1) necessary for autonomous growth of yeast and the Trp1 gene of yeast [Pro.NAS, Vol. 76, 1035-1039,
(See (1979)]. The resulting plasmid is pA
Called T26. The fragment containing this ars1-Trp1 is the Tr
It has one recognition site for the restriction enzyme HindIII in the p1 gene.

上記pAT26のHindIII部位に酵母のロイシン産生遺伝子
(Leu2)と2μmDNAの複製に必要なDNA配列(2μori)
を含むHindIII断片(Tohe,A.,Guerry,P.,Wichener,R.
B.;J.Bachteriol,141,413〜416,1980を参照)を挿入す
る。このようにして得られるプラスミドがシャトルベク
ターpAT77(特開昭59-36699を参照)である。
Yeast leucine-producing gene (Leu2) at the HindIII site of pAT26 and a DNA sequence (2μori) required for replication of 2μm DNA
HindIII fragment containing (Tohe, A., Guerry, P., Wichener, R.
B .; J. Bachteriol, 141, 413-416, 1980). The plasmid thus obtained is shuttle vector pAT77 (see JP-A-59-36699).

このpAT77は、大腸菌の遺伝子としてpBR322のアンピ
シリン耐性遺伝子(Apr)を含むEcoRI部位からSalI部位
までを有し、一方酵母の遺伝子として、pBR322と結合し
たEcoRI部位よりars1、2μori、Leu2遺伝子の順に位置
し、さらにそのつぎに酸性ホスファターゼ遺伝子の上流
からSalI部位までを有する。そしてそのEcoRIおよびSal
I部位でこれら大腸菌遺伝子と酵母遺伝子が結合した構
造となっている。このpAT77は大腸菌内においてはpBR32
2の複製起点DNA配列(ori)により増殖し、また酵母内
においてはars1および2μoriにより増殖可能となる。
さらにこのプラスミドは、選択マーカーとしてアンピシ
リン耐性遺伝子(Apr)およびロイシン産生遺伝子(Leu
2)を有しており、大腸菌、酵母菌のいずれの細胞内で
も増殖でき、シャトルベクターとしての条件を充分に満
たしている。
This pAT77 has an EcoRI site containing the ampicillin resistance gene (Ap r ) of pBR322 as a gene for E. coli to a SalI site, while a yeast gene has ars1, 2μori, and Leu2 genes in that order from the EcoRI site bound to pBR322. It is located further upstream from the acid phosphatase gene to the SalI site. And its EcoRI and Sal
The structure is such that these E. coli genes and yeast genes are bound at the I site. This pAT77 is pBR32 in E. coli.
It can be propagated by the origin of replication 2 DNA sequence (ori) and can be propagated by ars1 and 2 μori in yeast.
In addition, this plasmid contains ampicillin resistance gene (Ap r ) and leucine producing gene (Leu) as selectable markers.
It has 2) and can grow in both E. coli and yeast cells, and fully satisfies the conditions as a shuttle vector.

なお、このシャトルベクターを用いるのは、後記組換
えプラスミドを大腸菌を用いて調製するためであり、該
組換えプラスミドで酵母を形質転換する段階に至って
は、大腸菌の遺伝子は除去されても問題はない。
The use of this shuttle vector is for preparing a recombinant plasmid described below using E. coli, and at the stage of transforming yeast with the recombinant plasmid, there is no problem even if the E. coli gene is removed. Absent.

このようなシャトルベクターpAT77を制限酵素SalIで
処理して開裂させ、ついでこれをエキソヌクレアーゼBA
L31で処理することにより酸性ホスファターゼ構造遺伝
子の一部または全部と、所望によりさらにその上流の種
々の部分まで除去する。この除去は酸性ホスファターゼ
構造遺伝子の上流−50bpの前までの適当な部位まで行わ
れ、エキソヌクレアーゼ処理条件により適宜調節され
る。
Such a shuttle vector pAT77 is cleaved by treatment with the restriction enzyme SalI, which is then exonuclease BA.
Treatment with L31 removes some or all of the acid phosphatase structural gene and, optionally, various portions further upstream thereof. This removal is carried out up to an appropriate site upstream of the acid phosphatase structural gene up to -50 bp and is appropriately controlled by the exonuclease treatment conditions.

上記のようにして酸性ホスファターゼ構造遺伝子全部
もしくはさらにその上流部分を除去したのち、この部位
に合成または天然のリンカー、例えばSalIリンカーまた
はXhoIリンカーを組込み再び環状プラスミドに戻すこと
により、酸性ホスファターゼプロモーターの制御下に外
来性遺伝子を純粋な形で発現させ得るシャトルベクター
が得られる。このようにして酸性フォスファターゼ構造
遺伝子の上流−33bpまで除去したシャトルベクターが、
pAM82である。
Control of the acid phosphatase promoter by removing all or even the upstream portion of the acid phosphatase structural gene as described above, and then incorporating a synthetic or natural linker, for example, SalI linker or XhoI linker into this site and returning it to the circular plasmid again. Below, a shuttle vector is obtained which allows the foreign gene to be expressed in pure form. In this way, the shuttle vector removed up to -33 bp upstream of the acid phosphatase structural gene,
It is pAM82.

このシャトルベクターは、通常の制限酵素SalIまたは
XhoIで処理することにより容易にその組込み部位を開裂
させることができるため、所望の遺伝子を組込むのに好
適である。このようなシャトルベクターpAM82に関して
は本発明者らにより特開昭59-36699として特許出願され
ており、なお、このpAM82をサッカロミセス・セレビシ
ェAH22に組込んだもの(サッカロミセス・セレビシェAH
22/pAM82)は微工研条寄第313号として寄託されてい
る。
This shuttle vector uses the usual restriction enzyme SalI or
Since the integration site can be easily cleaved by treating with XhoI, it is suitable for incorporating a desired gene. Regarding such a shuttle vector pAM82, a patent application has been filed by the present inventors as JP-A-59-36699. It should be noted that this pAM82 is incorporated into Saccharomyces cerevisiae AH22 (Saccharomyces cerevisiae AH22).
22 / pAM82) has been deposited as JIKO No. 313.

(3)プレアルブミン遺伝子発現プラスミドの構築 本発明の組換えプラスミド、すなわちプレアルブミン
遺伝子を組込んだプラスミドの調製は、まず前記シャト
ルベクターを使用したリンカーに対応する制限酵素、例
えばSalIまたはXhoIにて処理して開裂させ、これに上記
プレアルブミンDNAを作用させて連結させる。これを大
腸菌にて増幅し、各種制限酵素分析によって正しい配位
に組込まれたもののみを選択し、目的とする組換えプラ
スミドを得る。
(3) Construction of Prealbumin Gene Expression Plasmid To prepare the recombinant plasmid of the present invention, that is, the plasmid incorporating the prealbumin gene, first, a restriction enzyme such as SalI or XhoI corresponding to the linker using the shuttle vector is prepared. It is treated and cleaved, and the prealbumin DNA is allowed to act on it to ligate it. This is amplified in Escherichia coli, and only those that have been incorporated into the correct coordination by various restriction enzyme analyzes are selected to obtain the target recombinant plasmid.

(4)酵母の形質転換 形質転換されるべき酵母としては、プラスミドで担わ
れた形質転換酵母の選択マーカー遺伝子によって相補さ
れる変異を持った変異株、例えばロイシン要求性変異株
であるサッカロミセス・セレビシェ(Saccharomyces ce
revisiae) AH22〔a leu2 his4 Can1(Cir+)〕、サッ
カロミセス・セレビシェ(Saccharomyces cerevisiae)
AH22 pho80〔a leu2 his4 Can1(Cir+)pho80〕などを
用いる。上記組換えプラスミドを大腸菌にて増殖させた
のち、該酵母変異株に常法により作用させ、例えばスフ
ェロプラスト化したのちカルシウム処理した菌体とプラ
スミドDNAを混合して形質転換を起こさせる。このよう
に処理された酵母をベクター上に担われている宿主酵母
の変異を相補する遺伝子、例えばロイシン産生遺伝子の
発現を指標として形質転換酵母を選択し、分離する。
(4) Transformation of yeast As the yeast to be transformed, a mutant having a mutation complemented by a selection marker gene of the transformed yeast carried by a plasmid, for example, Saccharomyces cerevisiae which is a leucine-requiring mutant. (Saccharomyces ce
revisiae) AH22 [a leu2 his4 Can1 (Cir + )], Saccharomyces cerevisiae
AH22 pho80 [a leu2 his4 Can1 (Cir + ) pho80] is used. After the above recombinant plasmid is grown in Escherichia coli, it is allowed to act on the yeast mutant strain by a conventional method, for example, spheroplast formation and calcium treatment are mixed with the plasmid DNA to cause transformation. The yeast thus treated is selected and isolated by using the expression of a gene, such as a leucine-producing gene, which complements the mutation of the host yeast carried on the vector as an index.

なお、酵母としてはロイシン要求性変異株のほかに、
ヒスチジン要求性変異株、トリプトファン要求性変異
株、ウラシル要求性変異株、アデニン要求性変異株など
が挙げられる。
In addition to the leucine-requiring mutant strain,
Examples include histidine-requiring mutants, tryptophan-requiring mutants, uracil-requiring mutants, adenine-requiring mutants, and the like.

(5)形質転換酵母の培養およびプレアルブミンの生産 上記の方法で得られた形質転換酵母を培養し目的のプ
レアルブミンを得る。この場合、用いたプロモーターに
応じて培養条件を工夫することが好ましい。例えば、酸
性ホスファターゼプロモーターを使用した場合には、得
られた形質転換酵母をリン酸を含む培地にて通常の培養
条件下に前培養し、対数増殖期にある菌体をリン酸を含
まない培地に移しかえて酸性ホスファターゼプロモータ
ーが抑制されない条件下に培養する。培養後、シグナル
ペプチド領域を除去したプレアルブミン遺伝子を用いた
場合には菌体内に、またシグナルペプチド領域を含む全
プレアルブミン遺伝子を用いた場合には、その培養液中
および菌体膜表面に分泌されたプレアルブミンが多量に
集積される。なお、用いる酵母の種類により、例えばPh
o80変異株を用いた場合には、酸性ホスファターゼプロ
モーターを抑制しない条件をとくに採用する必要はな
く、該形質転換酵母を直接培養して所望のプレアルブミ
ンを大量に産生させることができる。
(5) Cultivation of transformed yeast and production of prealbumin The transformed yeast obtained by the above method is cultured to obtain the target prealbumin. In this case, it is preferable to devise culture conditions depending on the promoter used. For example, when the acid phosphatase promoter is used, the obtained transformed yeast is pre-cultured in a phosphate-containing medium under normal culture conditions, and cells in the logarithmic growth phase are cultured in a phosphate-free medium. Then, the cells are cultured under the condition that the acid phosphatase promoter is not suppressed. After culturing, when the prealbumin gene from which the signal peptide region has been removed is used, it is secreted into the cells, and when the whole prealbumin gene containing the signal peptide region is used, it is secreted into the culture solution and on the surface of the cell membrane. The prepared prealbumin is accumulated in a large amount. Depending on the type of yeast used, for example, Ph
When the o80 mutant strain is used, there is no particular need to adopt conditions that do not suppress the acid phosphatase promoter, and the transformed yeast can be directly cultured to produce a large amount of the desired prealbumin.

上記方法で得られるプレアルブミンは免疫学的にヒト
の血中に存在するものと区別し難く、また、プレアルブ
ミンが培地中に分泌、放出されることから、酵母におる
蛋白質分泌研究のモデルとしても有用である。
Prealbumin obtained by the above method is immunologically indistinguishable from that present in human blood, and since prealbumin is secreted and released into the medium, it is used as a model for protein secretion research in yeast. Is also useful.

つぎに実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

実施例1:プレアルブミンの発現 (1)プレアルブミン遺伝子の調製 (I)mRNAの精製 ヒト肝臓は手術時に摘出し、液体窒素中にて直ちに凍
結し、これを用いて、チャーウィンら(Chirgwin et a
l,Biochemistry,24 5294-5299,1979)の方法に従って、
mRNAを調製した。
Example 1: Expression of prealbumin (1) Preparation of prealbumin gene (I) Purification of mRNA Human liver was removed at the time of surgery and immediately frozen in liquid nitrogen, which was then used by Chirwin et al. a
l, Biochemistry, 24 5294-5299, 1979),
mRNA was prepared.

(II)cDNAの合成および大腸菌HB101の形質転換ヒト肝
臓より得たmRNAをもとにOkayama−Berg法(Okavama,H.a
nd Berg,P.,Mol.Cell Biol.2,161-170,1982)により、c
DNAを含むプラスミドを作製し、これを大腸菌HB101に形
質転換し、cDNAライブラリーを調製した。
(II) Synthesis of cDNA and transformation of E. coli HB101 Based on mRNA obtained from human liver, the Okayama-Berg method (Okavama, Ha
nd Berg, P., Mol. Cell Biol. 2, 161-170, 1982), c
A plasmid containing DNA was prepared and transformed into Escherichia coli HB101 to prepare a cDNA library.

(III)プレアルブミンcDNAの同定 Kandaら(Kanda,Y.et al,J.Biol.Chem.,249,6796-680
5,1974)によって明らかにされているプレアルブミンの
アミノ酸配列をもとにAsp58‐Gln62に相当する部分の合
成DNA16種を合成し、これをWallaceら(Wallace,R.B.et
al,Nucleic Acids Res.,6,3543-3557,1979)の方法に
より(r-32P)ATPでラベルし、これをプローブとしてc
DNAライブラリーのスクリーニングを行い、プレアルブ
ミン遺伝子を含む大腸菌を選び出した。
(III) Identification of prealbumin cDNA Kanda et al. (Kanda, Y. et al, J. Biol. Chem., 249, 6679-680
5, 1974), 16 synthetic DNAs corresponding to Asp 58 -Gln 62 were synthesized based on the amino acid sequence of prealbumin, and were synthesized by Wallace et al. (Wallace, RBet
al, Nucleic Acids Res., 6,3543-3557,1979) and labeled with (r -32 P) ATP.
The DNA library was screened and E. coli containing the prealbumin gene was selected.

(IV)プラスミドDNAの調製 プレアルブミン遺伝子を含む大腸菌より松原ら(Mats
ubara et al,J.Virol.,16,479-485,1975)の方法により
プラスミドを調製した。
(IV) Preparation of plasmid DNA From Escherichia coli containing the prealbumin gene, Matsubara et al.
A plasmid was prepared by the method of ubara et al, J. Virol., 16, 479-485, 1975).

このプラスミドはOkayama-Bergベクターにプレアルブ
ミンをコードする全領域のcDNAがクローニングされたも
のであり、これをpPA1とした。
This plasmid was obtained by cloning the cDNA of the entire region encoding prealbumin into the Okayama-Berg vector, which was designated as pPA1.

(2)シャトルベクターpAM82の調製 酵母S288GDNAバンクより得られた抑制性酸性ホスファ
ターゼを構成する60000ダルトンのポリペプチド(p60)
の遺伝子を含む約8000塩基対(8Kb)の制限酵素EcoRI断
片を大腸菌プラスミドpBR322のEcoRI部位に挿入して得
られるプラスミドを出発材料とし、これを制限酵素SalI
で切断し、さらにT4DNAリガーゼにより再アニールさせ
てpBR322のSalI部位から酸性ホスファターゼ遺伝子断片
の5.2Kb側を失ったプラスミドpAT25(これはpBR322のア
ンピシリン耐性遺伝子を含むEcoRI部位からSalI部位ま
での約3.7Kbの断片と酵母菌の酸性ホスファターゼ遺伝
子のEcoRI部位からSalI部位までの約2.8Kbの断片がそれ
ぞれ対応する末端同士で結合したプラスミドである)を
得る。
(2) Preparation of shuttle vector pAM82 A 60,000 dalton polypeptide (p60) constituting inhibitory acid phosphatase obtained from yeast S288G DNA bank
The plasmid obtained by inserting the restriction enzyme EcoRI fragment of about 8000 base pairs (8 Kb) containing the gene of Escherichia coli into the EcoRI site of Escherichia coli plasmid pBR322 was used as a starting material.
The plasmid pAT25, which had been cleaved with T4 DNA ligase and reannealed with T4 DNA ligase, lost the 5.2 Kb side of the acid phosphatase gene fragment from the SalI site of pBR322 (this is approximately 3.7 Kb from the EcoRI site containing the ampicillin resistance gene of pBR322 to the SalI site). And a fragment of about 2.8 Kb from the EcoRI site to the SalI site of the yeast acid phosphatase gene are linked at their corresponding ends).

つぎに、このpAT25のEcoRI部位に、プラスミドYRP7を
EcoRI処理することによって得られるars1およびTrp1遺
伝子を含む1.4KbのEcoRI断片を挿入してプラスミドPAT2
6を得る(このars1-Trp1を含む断片は、そのTrp1遺伝子
内に制限酵素HindIIIの認識部位を1固有する)。
Next, plasmid YRP7 was added to the EcoRI site of this pAT25.
A 1.4 Kb EcoRI fragment containing the ars1 and Trp1 genes obtained by EcoRI treatment was inserted into the plasmid PAT2.
6 is obtained (the fragment containing ars1-Trp1 uniquely recognizes the recognition site of the restriction enzyme HindIII in the Trp1 gene).

上記pAT26のHindIIIに、プラスミドpSLE1をHindIIIで
処理して得られる酵母のLeu2および2μoriを含むHindI
II断片を挿入してシャトルベクターpAT77を得る。このp
AT77をサッカロミセス・セレビシェAH22に組込んだもの
(サッカロミセス・セレビシェAH22/pAT77)は微工研条
寄第324号として寄託されている。
HindI containing Leu2 and 2 μori of yeast obtained by treating plasmid pSLE1 with HindIII in HindIII of pAT26
Insert the II fragment to obtain shuttle vector pAT77. This p
The AT77 integrated into Saccharomyces cerevisiae AH22 (Saccharomyces cerevisiae AH22 / pAT77) has been deposited as Micro Engineering Research Article No. 324.

上記の方法で得られたpAT77(1μg)をSalIで開裂
したのち、20mMトリス−HCl(pH8.2)、12mM CaCl2、12
mM MgCl2、0.2M NaCl、1mM EDTA溶液50μl中で0.1Uの
エキソヌクレアーゼBAL31を30秒〜1分間作用させる。
ついでフェノール抽出、エタノール沈澱を行ったのち、
XhoIリンカー1pmolとT4DNAリガーゼの反応条件下で12時
間結合を行う。この反応溶液で大腸菌x1776を形質転換
し、得られたアンピシリン耐性の形質転換体よりプラス
ミドDNAを調製し、各DNAについてマキサムーギルバート
の方法(Maxam,A,& Gilbert,W.;Pro.N.A.S.,74,560〜5
64を参照)に従い、塩基配列を調べ、BAL31処理により
除去された酸性ホスファターゼ遺伝子領域を決定する。
これら中からホスファターゼ構造遺伝子領域が完全に除
去されたプラスミドpAM82(第3図)を得る。
After cleaving pAT77 (1 μg) obtained by the above method with SalI, 20 mM Tris-HCl (pH 8.2), 12 mM CaCl 2 , 12
0.1 U of exonuclease BAL31 is allowed to act for 30 seconds to 1 minute in 50 μl of a solution of mM MgCl 2 , 0.2 M NaCl and 1 mM EDTA.
Then, after phenol extraction and ethanol precipitation,
The ligation is performed for 12 hours under the reaction conditions of 1 pmol of XhoI linker and T4 DNA ligase. Escherichia coli x1776 was transformed with this reaction solution, and a plasmid DNA was prepared from the obtained ampicillin-resistant transformant. For each DNA, Maxamu Gilbert's method (Maxam, A, & Gilbert, W .; Pro.NAS, 74,560 ~ 5
(See 64), the nucleotide sequence is examined and the acid phosphatase gene region removed by BAL31 treatment is determined.
From these, a plasmid pAM82 (Fig. 3) from which the phosphatase structural gene region has been completely removed is obtained.

ホスファターゼ構造遺伝子の産物p60の最初のアミノ
酸であるメチオニンをコードするコドンATGのAを+1
として、pAM82は−33まで除去されたものである。な
お、このpAM82をサッカロミセス・セレビシェAH22に組
込んだもの(サッカロミセス・セレビシェAH22/pAM82)
は微工研条寄第313号として寄託されている。
+1 for A of codon ATG encoding methionine which is the first amino acid of the product p60 of phosphatase structural gene
As a result, pAM82 has been deleted up to −33. Incorporating this pAM82 into Saccharomyces cerevisiae AH22 (Saccharomyces cerevisiae AH22 / pAM82)
Has been deposited as Mikori Kenjo No. 313.

(3)プレアルブミン遺伝子発現プラスミド(pNPA1)
の調製 プレアルブミンをコードする全領域(第1図参照)
を含むDNA断片が挿入されているプラスミドpPA1(3μ
g)を制限酵素HaeIII、XbaIで切断処理し、63-108番目
の46bpよりなるDNA断片を精製し、これに、EcoRIの切断
端を持つ合成DNAを結合し、これをさらに、EcoRI、XbaI
で切断処理したプラスミドpUC19のEcoRI-XbaIサイドに
挿入した。ついで、このプラスミドをXbaI、HincII切断
処理し、これに、pPA1をXbaI、PvnII切断処理して得た5
706bpのDNA断片を挿入した。このようにして得たプラス
ミドは、プレアルブミンのシグナル領域が除去され、さ
らに翻訳開始コドンとしてATGが、即ちN末端メチオニ
ンが付加されたプレアルブミンcDNAを持ったことにな
る。つぎに、このプラスミドをEcoRI,HindIIIで切断処
理してプレアルブミンcDNA部分を切り出し、これにXhoI
リンカーを結合した。
(3) Prealbumin gene expression plasmid (pNPA1)
Preparation of whole region encoding prealbumin (see Figure 1)
Plasmid pPA1 (3μ containing the DNA fragment containing
g) was digested with restriction enzymes HaeIII and XbaI to purify a DNA fragment consisting of 46 bp at 63-108th position, and synthetic DNA having a cut end of EcoRI was ligated to the fragment, which was further digested with EcoRI and XbaI.
It was inserted into the EcoRI-XbaI side of the plasmid pUC19 that had been cleaved with. Then, this plasmid was digested with XbaI and HincII, and pPA1 was digested with XbaI and PvnII to obtain 5
A 706 bp DNA fragment was inserted. The thus obtained plasmid had the prealbumin cDNA in which the signal region of prealbumin was removed and ATG, that is, the N-terminal methionine was added as the translation initiation codon. Next, this plasmid was digested with EcoRI and HindIII to excise the prealbumin cDNA portion, and XhoI
The linker was attached.

このようにして末端がXhoI切断末端となったプレアル
ブミン遺伝子断片を得た。このDNA断片とXhoIで開裂さ
れたシャトルベクターpAM82を、分子比5:1で混ぜT4DNA
により結合させた後、この反応液で大腸菌HB101を形質
転換した。得られたアンピシリン耐性の形質転換体より
プラスミドDNAを調製し、それらについて、EcoRI、Xba
I、XhoIで分析することにより、ベクターへのプレアル
ブミン遺伝子の組込みおよびその方向を確認した。選び
出されたプラスミドはベクターのホスファターゼプロモ
ーターの下流にプレアルブミン遺伝子が正しい向きに挿
入されたものであり、これをプレアルブミン遺伝子発現
プラスミンドpNPA1と称する。プレアルブミン遺伝子発
現プラスミドの構築の流れを示したものを第4図に示し
た。
In this way, a prealbumin gene fragment having an XhoI-cut end was obtained. This DNA fragment and the shuttle vector pAM82 cleaved with XhoI were mixed at a molecular ratio of 5: 1 to produce T4DNA.
E. coli HB101 was transformed with this reaction solution after ligation. Plasmid DNA was prepared from the obtained ampicillin-resistant transformants, and EcoRI, Xba
The integration of the prealbumin gene into the vector and its direction were confirmed by analysis with I and XhoI. The selected plasmid has the prealbumin gene inserted in the correct direction downstream of the phosphatase promoter of the vector, and this is called prealbumin gene expression plasmin pNPA1. The flow of construction of the prealbumin gene expression plasmid is shown in FIG.

(4)形質転換酵母の調製 酵母としてサッカロミセス・セレビシエAH22[a leu2
his4 Can1(Cir+)](微工研条寄第312号)を用い、
これをYPD培地(2%ポリペプトン、1%イーストエキ
ス、2%グルコース)100mlに接種し、30℃で一晩培養
したのち、遠心して集菌する。滅菌水20mlにて菌体を洗
浄し、ついで1.2Mソルビトールおよび100μg/mlチモリ
アーゼ60,000(生化学工業製)の溶液5mlに懸濁させ、3
0℃で約30分間保ち、スフェロプラスト化する。つい
で、スフェロプラストを1.2Mソルビトール溶液で3回洗
浄したのち、2Mソルビトール、10mMCaCl2および10mMト
リス−HCl(pH7.5)の溶液0.6mlに懸濁させ、その60μ
lずつを小試験管に分注する。これに前記(3)で調製
した組換えプラスミドpNPA1溶液30μlを加え、充分混
合し、さらに0.1MCaCl2(3μl)加えて最終濃度10mMC
aCl2とし、室温に5〜10分間放置する。ついでこれに、
20%ポリエチレングリコール4000、10mMCaCl2および10m
Mトリス−HCl(pH7.5)溶液1mlずつを加えて混合し、室
温に約20分間放置する。この混合液0.2mlずつを45℃に
保温された再生培地(22%ソルビトール、2%グルコー
ス、0.7%イーストニトロゲンベースアミノ酸、2%YP
D、20μg/mlヒスチジン、3%寒天)10mlに加え、軽く
混合させ、予め準備された1.2Mソルビトール含有最小培
地(0.7%イーストニトロゲンベースアミノ酸、2%グ
ルコース、20μg/mlヒスチジン、2%寒天)プレートに
重層し、固化させたのち、30℃で培養してロイシン非要
求性酵母のコロニーを得る。このコロニーを20μg/mlヒ
スチジンを含むバルクホルダーミニマルメディウム(To
he,A.et al;J.Bachterol.,113,727〜738(1973)を参
照)にて培養して形質転換酵母サッカロミセス・セレビ
シェpNPA1を得る。
(4) Preparation of transformed yeast As a yeast, Saccharomyces cerevisiae AH22 [a leu2
his4 Can1 (Cir + )] (Mikken Kenjoyori No. 312),
This is inoculated into 100 ml of YPD medium (2% polypeptone, 1% yeast extract, 2% glucose), cultured at 30 ° C. overnight, and then centrifuged to collect the cells. The cells were washed with 20 ml of sterilized water, and then suspended in 5 ml of a 1.2 M sorbitol and 100 μg / ml thymolyase 60,000 (Seikagaku Corporation) solution.
Keep at 0 ° C for about 30 minutes to make spheroplasts. Then, the spheroplast was washed three times with a 1.2 M sorbitol solution, and then suspended in 0.6 ml of a solution of 2 M sorbitol, 10 mM CaCl 2 and 10 mM Tris-HCl (pH 7.5), and its 60 μm was suspended.
Dispense l into each small test tube. To this, 30 μl of the recombinant plasmid pNPA1 solution prepared in (3) above was added, mixed well, and 0.1 M CaCl 2 (3 μl) was added to give a final concentration of 10 mMC.
Let it be aCl 2 and leave at room temperature for 5-10 minutes. Then to this,
20% polyethylene glycol 4000, 10mM CaCl 2 and 10m
Add 1 ml each of M Tris-HCl (pH 7.5) solution, mix, and leave at room temperature for about 20 minutes. Regeneration medium (22% sorbitol, 2% glucose, 0.7% yeast nitrogen base amino acid, 2% YP
D, 20 μg / ml histidine, 3% agar) 10 ml, mixed lightly, and prepared in advance with 1.2 M sorbitol-containing minimal medium (0.7% yeast nitrogen base amino acid, 2% glucose, 20 μg / ml histidine, 2% agar). ) After overlaying on a plate and solidifying, it is cultured at 30 ° C. to obtain a leucine-non-requiring yeast colony. Bulk colonies containing this colony containing 20 μg / ml histidine in a minimal medium (To
he, A. et al; J. Bachterol., 113, 727-738 (1973)) to obtain transformed yeast Saccharomyces cerevisiae pNPA1.

(5)形質転換酵母によるプレアルブミンの製法 前記(4)で得られた形質転換酵母の各コロニーをさ
らに20μg/mlヒスチジンを含むバルクホルダーミニマル
メディウムの寒天プレート上に塗布し、30℃にて培養し
てコロニーを形成させる(ロイシン非要求性となった形
質転換体の再確認のため)ついでこのコロニーから菌体
を分離し、20μg/mlヒスチジンを含むバルクホルダーミ
ニマルディウム10mlに接種し、30℃にて培養を行う。約
24時間後、対数増殖期にある菌体を遠心して集菌し、こ
れをリン酸を含まない最小培地(バルクホルダーミニマ
ルメディウムに含まれるKH2POをKClで置換し、さらに20
μg/mlヒスチジンを加えたもの)10mlに菌数約4×106c
ells/mlになるように懸濁し、30℃にて培養を続けた。
このようにして酵母菌体内に産生されたプレアルブミン
を得た。
(5) Method for producing prealbumin by transformed yeast Each colony of the transformed yeast obtained in (4) above is further coated on an agar plate of a bulk holder minimal medium containing 20 µg / ml histidine, and cultured at 30 ° C. To form colonies (for reconfirmation of transformants that have become non-leucine auxotrophic), and then the cells are separated from the colonies and inoculated in 10 ml of a bulk holder minimaldium containing 20 μg / ml histidine, Incubate at ℃. about
After 24 hours, the cells in the logarithmic growth phase were centrifuged to collect the cells, and this was collected in a minimal medium containing no phosphate (KH 2 PO contained in the bulk holder minimal medium was replaced with KCl, and further 20
μg / ml histidine was added) 10ml to about 4 × 10 6 c
The cells were suspended at ells / ml, and the culture was continued at 30 ° C.
In this way, prealbumin produced in yeast cells was obtained.

リン酸濃度を低下させ、プロモーター活性を誘導する
前後でのプレアルブミンの酵素免疫測定による測定値を
後記実施例2の第1表中に示した。
The values measured by enzyme immunoassay for prealbumin before and after the reduction of phosphate concentration and the induction of promoter activity are shown in Table 1 of Example 2 below.

(1)異型プレアルブミン遺伝子の調製 FAP患者の肝臓を手術時に摘出し、実施例1の場合と
同様にして異型プレアルブミンをコードするcDNAを調製
し、これをOkayama-Bergベクターにクローニングし、こ
れをプラスミドpPA3とした。
(1) Preparation of variant prealbumin gene The liver of a FAP patient was removed at the time of surgery, a cDNA encoding variant prealbumin was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cloned into the Okayama-Berg vector. Was designated as plasmid pPA3.

(2)異型プレアルブミン遺伝子発現プラスミド(pMPA
1)の調製 この異型プレアルブミンをコードする全領域を含むDN
A断片が挿入されているプラスミドpPA3(3μg)を用
い、実施例1と同様にしてシャトルベクターpAM82の酸
性ホスファターゼプロモーター下流に異型プレアルブミ
ン遺伝子が組み込まれている発現プラスミドpMPA1を得
た。
(2) Atypical prealbumin gene expression plasmid (pMPA
Preparation of 1) DN containing the entire region encoding this variant prealbumin
Using the plasmid pPA3 (3 μg) in which the A fragment was inserted, an expression plasmid pMPA1 in which the variant prealbumin gene was integrated downstream of the acid phosphatase promoter of the shuttle vector pAM82 was obtained in the same manner as in Example 1.

(3)形質転換酵母による異型プレアルブミンの製法 前記のプラスミドpMPA1を実施例1と同様に酵母サッ
カロミセス・セレビジエAH22に導入し、形質転換酵母を
得、これを同様に培養した。第1表にリン酸濃度を低下
させ、プロモーター活性を導入する前後での異型プレア
ルブミンの酵素免疫測定の結果を示した。
(3) Method for producing atypical prealbumin by transformed yeast The plasmid pMPA1 was introduced into the yeast Saccharomyces cerevisiae AH22 in the same manner as in Example 1 to obtain transformed yeast, which was similarly cultured. Table 1 shows the results of enzyme immunoassay of atypical prealbumin before and after introducing the promoter activity by decreasing the phosphate concentration.

実施例3:産生されたプレアルブミンの解析 前記実施例1および実施例2により得られたプレアル
ブミン(正常)および異型プレアルブミンの免疫学的性
状をヒト血液由来のプレアルブミンのそれと比較するこ
とにより調べた。
Example 3: Analysis of Prealbumin Produced By comparing the immunological properties of prealbumin (normal) and variant prealbumin obtained in Example 1 and Example 2 with that of human blood-derived prealbumin Examined.

その結果、正常プレアルブミンを産生している酵母菌
を破砕して得られる粗抽出液の酵素免疫測定における反
応性は、ヒト血液由来のプレアルブミンのそれと同一で
あることが確認された(第5図)。さらに、ウェスタン
ブロットの結果からも、酵母産生正常プレアルブミンは
ヒト血液由来プレアルブミンと同一の分子量を有してい
ることが確認された。(第6図、レーン1:ヒト血清由来
プレアルブミン、レーン2:正常プレアルブミン発現酵母
菌体破砕液、レーン3:異型プレアルブミン産生酵母菌体
破砕液、レーン4:陰性コントロール用宿主酵母菌体破砕
液) また、実施例2における異型プレアルブミンも同様に
FAP患者血液由来の異型プレアルブミンと免疫学的に同
一であることが判明した。(第5図、第6図参照)
As a result, it was confirmed that the reactivity of the crude extract obtained by crushing yeast producing normal prealbumin in enzyme immunoassay was the same as that of prealbumin derived from human blood (No. 5). Figure). Furthermore, the results of the Western blot also confirmed that the yeast-produced normal prealbumin had the same molecular weight as human blood-derived prealbumin. (FIG. 6, Lane 1: Human serum-derived prealbumin, Lane 2: Normal prealbumin expressing yeast cell disruption solution, Lane 3: Atypical prealbumin producing yeast cell disruption solution, Lane 4: Negative control host yeast cells Crushed liquid) Similarly, the variant prealbumin in Example 2
It was found to be immunologically identical to the variant prealbumin derived from the blood of FAP patients. (See FIGS. 5 and 6)

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、プレアルブミン遺伝子の制限酵素切断地図、
第2図はプレアルブミン遺伝子の塩素配列とこれから予
想されるアミノ酸配列を示す。 第3図は、シャトルベクターpAM82のプラスミド図を示
す。 第4図はプレアルブミン遺伝子発現プラスミドの構築図
を示す。 第5図は酵母産生正常プレアルブミン、異型プレアルブ
ミンおよびヒト血液由来プレアルブミンの酵素免疫測定
における反応性を示す。 第6図はヒト血液由来プレアルブミン(レーン1)、酵
母産生正常プレアルブミン(レーン2)、酵母産生異型
プレアルブミン(レーン3)および宿主酵母菌粗抽出液
(レーン4)のウェスタンブロット像を示す。
FIG. 1 is a restriction enzyme cleavage map of the prealbumin gene,
FIG. 2 shows the chlorine sequence of the prealbumin gene and the amino acid sequence predicted from it. FIG. 3 shows a plasmid diagram of shuttle vector pAM82. FIG. 4 shows a construction diagram of a prealbumin gene expression plasmid. FIG. 5 shows the reactivity of yeast-produced normal prealbumin, variant prealbumin and human blood-derived prealbumin in the enzyme immunoassay. FIG. 6 shows Western blot images of human blood-derived prealbumin (lane 1), yeast-produced normal prealbumin (lane 2), yeast-produced variant prealbumin (lane 3) and host yeast crude extract (lane 4). .

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】酵母の遺伝子と大腸菌の遺伝子を含み、か
つ酵母の形質発現調節領域を担うシャトルベクターの当
該形質発現調節領域下流にヒトのプレアルブミンをコー
ドするcDNAを組み込んだ組換えプラスミドを酵母Saccha
romyces cerevisiaeに導入することにより形質転換酵母
を得、この形質転換酵母を培養することを特徴とするヒ
トプレアルブミンの製法。
1. A recombinant plasmid containing a yeast gene and an Escherichia coli gene and having a cDNA encoding human prealbumin inserted downstream of the shuttle expression vector of the shuttle expression vector responsible for the yeast expression control region. Saccha
A method for producing human prealbumin, which comprises obtaining a transformed yeast by introducing it into romyces cerevisiae and culturing the transformed yeast.
【請求項2】該シャトルベクターにおいて、該酵母の遺
伝子がars1及び2μoriならびに形質転換酵母の選択マ
ーカーとなる遺伝子、該大腸菌の遺伝子が大腸菌菌体内
において増殖するために必要なDNA配列並びに選択マー
カーとなる遺伝子、並びに該形質発現調節領域が酵母由
来の酸性ホスファターゼプロモーターである前記第
(1)項に記載の製法。
2. In the shuttle vector, the yeast gene serves as a selectable marker for ars1 and 2 μori and transformed yeast, and the Escherichia coli gene has a DNA sequence and a selectable marker required for growth in E. coli cells. The method according to the above (1), wherein the gene, and the trait expression control region are yeast-derived acid phosphatase promoters.
【請求項3】該プレアルブミンがヒトの異型プレアルブ
ミンである前記第(1)項記載の製法。
3. The method according to claim 1, wherein the prealbumin is human variant prealbumin.
【請求項4】該異型プレアルブミンをコードするcDNAが
ヒトの異型プレアルブミン遺伝子から翻訳される第1番
目から第147番目アミノ酸までのペプチドをコードする
遺伝子を含む前記第(3)項記載の製法。
4. The method according to claim 3, wherein the cDNA encoding the variant prealbumin contains a gene encoding a peptide from the 1st to 147th amino acids translated from the human variant prealbumin gene. .
【請求項5】該cDNAが下記の遺伝子配列を含む遺伝子断
片である前記第(4)項記載の製法。
5. The method according to item (4), wherein the cDNA is a gene fragment containing the following gene sequence.
【請求項6】該異型プレアルブミンをコードするcDNAが
ヒトの異型プレアルブミン遺伝子から翻訳される第21番
目から第147番目アミノ酸までのペプチドをコードする
遺伝子を含む前記第(3)項記載の製法。
6. The method according to claim 3, wherein the cDNA encoding the variant prealbumin contains a gene encoding a peptide from the 21st to the 147th amino acid translated from the human variant prealbumin gene. .
【請求項7】該cDNAが下記の遺伝子配列を含む遺伝子断
片である前記第(6)項記載の製法。
7. The method according to item (6), wherein the cDNA is a gene fragment containing the following gene sequence.
【請求項8】該プレアルブミンがヒトの正常プレアルブ
ミンである前記第(1)項記載の製法。
8. The method according to claim 1, wherein the prealbumin is normal human prealbumin.
【請求項9】該正常プレアルブミンをコードするcDNAが
ヒトの正常プレアルブミン遺伝子から翻訳される第1番
目から第147番目アミノ酸までのペプチドをコードする
遺伝子を含む前記第(8)項記載の製法。
9. The method according to item (8), wherein the cDNA encoding the normal prealbumin contains a gene encoding a peptide from the 1st to 147th amino acids translated from the human normal prealbumin gene. .
【請求項10】該cDNAが下記の遺伝子配列を含む遺伝子
断片である前記第(9)項記載の製法。
10. The method according to item (9), wherein the cDNA is a gene fragment containing the following gene sequence.
【請求項11】該正常プレアルブミンをコードするcDNA
がヒトの正常プレアルブミン遺伝子から翻訳される第21
番目から第147番目アミノ酸までのペプチドをコードす
る遺伝子を含む前記第(8)項記載の製法。
11. A cDNA encoding the normal prealbumin.
No. 21 translated from the normal human prealbumin gene
The process according to (8) above, which comprises a gene encoding a peptide from the 14th to the 147th amino acid.
【請求項12】該cDNAが下記の遺伝子配列を含む遺伝子
断片である前記第(11)項記載の製法。
12. The method according to item (11), wherein the cDNA is a gene fragment containing the following gene sequence.
【請求項13】形質転換される酵母が、シャトルベクタ
ーで担われた形質転換酵母の選択マーカー遺伝子によっ
て相補される変異をもった変異株である前記第(1)項
記載の製法。
13. The method according to claim 1, wherein the transformed yeast is a mutant strain having a mutation complemented by a selectable marker gene of the transformed yeast carried by a shuttle vector.
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