JPS62248489A - 組換えdna及びそれを用いるポリペプチドの製造法 - Google Patents

組換えdna及びそれを用いるポリペプチドの製造法

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JPS62248489A
JPS62248489A JP61092480A JP9248086A JPS62248489A JP S62248489 A JPS62248489 A JP S62248489A JP 61092480 A JP61092480 A JP 61092480A JP 9248086 A JP9248086 A JP 9248086A JP S62248489 A JPS62248489 A JP S62248489A
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JP
Japan
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dna
polypeptide
arg
gene
terminal
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Application number
JP61092480A
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Naoki Ouchi
直樹 大内
Kenichi Fukuhara
福原 健一
Kazuhiko Yamada
和彦 山田
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Ajinomoto Co Inc
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/62DNA sequences coding for fusion proteins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/50Fusion polypeptide containing protease site

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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】 この発明は組換えDNA及びそれを用いるポリペプチド
の製造法に関する。本発明を利用することによりN−末
端が均一なアミノ酸を有するポリペプチドを製造するこ
とができ、得られたポリペプチドを医薬等に応用するの
に適している。
従来の技術 組換えDNA技術を用いて大腸菌等により動物遺伝子等
を発現せしめて41ノーグチドを製造する場合、生産さ
れたポリペプチドのN−末端は、メチオニンあるいはホ
ルミルメチオニンであったシもしくはこれらがないこと
もあシ、一様ではない。
従ってこれらポリペプチドを、医薬等に利用する場合の
障害となることもあった。との問題を解決するための例
としてヒトβグロビンを得る方法がある(欧州特許出願
0161937)。この方法では5′末端よシ31コの
アミノ酸をコードした遺伝子の3′末端に、 Els駕
−Glu −Gly −Argをコードする遺伝子を接
続し、さらにこの3′末端とヒトβグロビン遺伝子の5
′末端を接続し九遺伝子を大腸菌のグラスミド中に組み
、これを培養することによシ、上記の遺伝子に対応した
融合β−グロビン蛋白を一取得し、これに血液凝固因子
X、を作用させて加水分解し、N末端が一様なβグロビ
ン蛋白を得る方法が記載されている。
発明が解決しようとする問題点 このような状況下において、この発明は、組換えDNA
法を用いるポリペプチドの製造法において、N−末端が
一様なポIJ、!’7’チドを得るための新しい組換え
DNA及びポリペプチドの製造法を提供しようとするも
のである。
本発明者らは叙上の問題点を解決するため研究を行い、
次の発明を取得するに至った。
(1)  Phs −ArgをコードするDNAの3′
−末端がポリペプチドをコードする遺伝子の5′−末端
に結合されているDNAを少くとも有する組換えDNA
 0(2)Phe −ArgをコードするDNAの3′
−末端がポリペプチドをコードする遺伝子の5′−末端
に結合されているDNAを少くとも有する組換えDNA
を′生物を培養し、得られた融合ポリペプチドをカリク
レインを用いて加水分解することを特徴とするポリ4プ
チドの製造法。
Phe −ArgをコードするDNAは具体的には、P
ha カTTT 、 TTC、Arg 75E CGT
 、 CGC、CGA 。
CGG 、 AGA 、 AGGであることから、これ
を組合せ九12通りのすべてが含まれる。
ポリ−2fチドをコードする遺伝子としては、分子内に
Phe −Argの配列を含まないもの、例えばインタ
ーフェロンr、インターフェロンα、インスリン、レニ
ンなどの遺伝子がそのまま使用出来る。また分子内にP
he −Argの配列が存在している場合でも、この配
列に相当する遺伝子配列をアミノ酸の配列が異なるよう
に変換して用いることも可能である。
Phe −ArgをコードするDNAの3′−末端をポ
リペプチドをコードする遺伝子の5′−末端に結合せし
めるには、通常知られている方法、例えば、T4DNA
リガーゼを使用する。
かくして得られた組換えDNAが導入される微生物は、
通常遺伝子組み換えの行なわれる微生物、例えば大腸菌
、枯草菌、サツカロミセス属等がある。
組換えDNAが導入されている微生物を培養する方法は
、通常知られている方法、例えば液体培地に菌を接種し
、通気、攪拌状態で培養を行なう。
Phe −ArgをコードするDNAの5瓜末端側には
蛋白合成開始コドンであるメチオニンコドンをコードし
ておく必要があるが、メチオニンコドンとph・−Ar
gのコドンの中間に酸性もしくは塩基性アミノ酸あるい
は疎水性アミノ酸もしくは親水性アミノ酸を多く含むペ
プチドをコードするDNAをさらに挿入することによシ
カリフレインによる切断反応後の未反応ペプチドと生成
ペプチドの三種のペプチド分離が容易になる更には単に
5ないし50個程度の単一アミノ酸よシなるもしくは、
異なるアミノ酸よシなるペプチドをコードするDNAを
挿入することによシ三種のペプチドの分離が容易になる
得られた融合ポリペプチドは、分子中にph・−Arg
である配列を有しているので、カリクレインを用いて加
水分解するとArgとポリペプチドのN一端の間で切断
されN一端が一様なポリペプチドが得られる。
カリクレインを用いて加水分解するには、カリクレイン
と基質である融合ポリペプチドとのモル比はおよそ酵素
二基質=1:100ないし500で反応温度20ないし
50℃、pH6ないし10、望ましくは、35ないし4
0℃、p)17.5ないし8.5にて反応を行なう。
実施例1 (111L−2蛋白のN末端側にPhe −Arg構造
を付加したrL−2(K−H,−2)を生産する菌の造
成■ pBR322をベクターとしてトリググロモータ
ーを搭載したfL−2表現プラスミド(pT9−11 
)(第1図参照)を用いて行なった。なおpT9−11
は、以下のように造成した。
まず、PIE、−2−5OA (欧州特許出願公開91
539号)をP+!tl 、 Dra)で切断し、この
断片と、BamHlリンカ−と、pBR322のPat
 1−EeoRlの大きい断片(EcoR1部位はフレ
ノウ処理)とをT4DNAリガーゼで連結し、プラスミ
ドを造成した。このグラスミドをHgjAlで切断し、
DNAポリメラーゼI(フレノウ)処理後、BamHI
で切断した。この断片とpDR720をJalとBam
HIで切1析して得られた大きいHpa l −Bam
H1断片と合成オリゴマーaを連結し、pM[−9を得
た。
一方、pBR322f:Pvu nとSal l切断し
、大きいPvu 11− Sat l断片を合成オリゴ
マー〇と連結し、pTrp Aを得た。
このようにして得られたpMI−9とpTrpAを共に
、EaoRlとBamHIで切断し、pMI−9のTL
−2遺伝子を含む断片とpTrpAのtrpAターミネ
ータ−を含む断片を連結し、pT9−11を得喪。
このプラスミド(pT9−11 ’)の一部の構造を第
2図(3)のDNAを挿入することによυ変換したfL
−2遺伝子を有するグラスミドpT13SNeo (第
2図)を構築した。
pT13sNeoのpT−9−11との構造上の違いは
第2図−1の(3)の部分であり、この部分の核酸配列
は第2図−2に示した通りである。
PT13SNeoプラスミドをE、coll HBIO
Iに組み込んだ菌(E、coll pT13sNco/
HBIOI )を常法により取得し、これを培養してプ
ラスミドDNAを調製した。このグラスミドに制限酵素
Neo lを作用させ、次いでXholを作用させて、
Neo l 、 Xho Iで切断されたgeoR1サ
イトを含むDNAフラグメント(NC’ I # Xh
o l切断DNAフラグメント)を調製した。
■ 他方、挿入DNAとして@3図に示した2種のオリ
ゴヌクレオチドJ1をDNA合成機を用いて合成した。
■ Neo I 、 Xho l切断DNAフラグメン
トと、2種の合成オリゴヌクレオチドを混合し、T4O
NA IJガーゼを作用させてライゲージ、ンヲ行ない
Iし2蛋白の直前にMat −Arg −Pro −P
he −Argをコードする構造をもつグラスミド(p
T13sxtt、−2) t−得た。
■ 得られたpT13sKTL−2とE、coll H
BIOI 9体をTCM (10mMTris−HCt
pH7,5、10mMCaC12,10mM MgC2
2) 200μA!中で0℃にて20分保ち、その後4
2’C,2分静置し、さらにこれにl tnlのし一グ
ロス(トリグトン1%、酵母工會ス0.5 % 、 N
aCL 0.5 % 、グルコース0.2%)を添加し
て37’(にて1時間撮盪した。遠心沈澱法によシ菌体
区分を集め、これを水で適宜希釈してアンピシリン(5
0γ//!/)を含むL−70ス平板に塗抹した。この
平板を37°Cで20時間培養して出現したコロニー1
0コを釣菌した。
■ 釣菌したコロニーをそれぞれ1イヨン平板で培養し
菌体を集め常法によシブラスミドDNAを調製した。こ
のグラスミドに制限酵素Actlを作用させ本酵素によ
るグラスミドの開裂が確認された菌株の中から1株(E
、 eol I 、 pT−13SK IL−2/HB
IOI)を選択した。
(2)培養及び生産物の取得 選択したp’r 13SK IL−2/HB 101 
を、トリゾトン1%、酵母エキス0.5 % 、 Na
Cj O,5fb及びグyコース0.2係の組成の培地
IQQa/を含む坂ロフラスコを用いて31℃、16時
間振とり培養した。
培養液83−を1.51のM9−カザミノ酸培地(カブ
ミノ酸1.0係、酵母エキス0.2俤、NH4C20,
5係、MgSO4−7H200,05%、C&C12−
2H200,005%、、L−L@% 0.04%、L
−ProO,04ズ、VBl−HCtO,OO04慢、
グルコース2慢、KH2PO40,1幅。
TMA−812(消泡剤)0.02鳴り、アンピシリン
100 All/’rL1.ストレプトマイシン25p
l/rug含む)を張り込んだ31容ミニジヤーフアナ
ンターに接種し、70 Q rprn 、にマメmの通
気攪拌条件で。
31℃、 p)16.2に制御で培養を行なった。菌体
濁度(OD66onm)が4.5に生育した時点で25
till/mlO3−イア トールアクリル酸と、フィ
ード培地(カザミノ酸1%、L−Le710.04% 
、L −Pr。
0.04% 、  VB −HCA 0.0004’j
、TMA−8120,00125ml?/dtを添加し
、さらに培養を10〜20時間継続した。
菌体内に生成した顆粒を以下の手順で抽出した口菌体濃
度を遠心分離で2倍に濃縮し、そこにリゾチーA O,
0411/l 、 EDTA 015Mを添加した後、
5〜15℃、3〜6時間攪拌し、次いで、超音波破砕で
菌体を破壊し、8000rprn * 5 minの遠
心分離で顆粒を回収した。
この液を、K−rL−24度が100 pH/d 、 
及ヒ溶液濃度が2Mグアニジンとなるように濃度調整を
行ない、これに、酸化型グルタチオン1mMと還元型グ
ルタチオン10mMを添加し、PHs、 o 、室温で
10〜16時間でインキ、ベートした。次に、この溶液
をホロファイバーで濃縮し、5ephadaxG−25
によるl”k(p過でグアニジンを除去する。
さらに、CM −S@pharoaeによるイオン交換
クロマトグラフィーを行ない、次いで、5ephade
x G−25によるrル濾過によシ、K−IL−2相当
区分を得た。
本物質をプロテインシークエンチーにて、N末端側のア
ミノ酸配列を検定した結果、M@ t −Arg −P
ro −Pha −Arg −rL−2(KJL−2)
であることを確認した。
(3)  カリクレインによる切断 113 mMNactを含む、 50mM Trim−
HC1緩衝液、pH7,8中で、得られ九に一1L−2
825〜とヒトプラズマカリクレインを37℃、16時
間反応後、逆相HPLCでルー2相当区分を分取した。
これを、プロテインシークエンチーにて、N末端付近の
アミノ酸配列を分析した結果、K−rL−2が定量的に
ルー2蛋白に変換されたことが確認された。
また、未変換のに−I L−2が微封に残存していても
、FPLCイオン変換クロマトグラフィーによシ、完全
に、K−TL−2とf L−2を分離することが出来る
実施例2 (1)  TL−1β蛋白のN末端側にPhs−Arg
構造を付加したfL−1β(fL−1β−K)を生産す
る蕗の造成■ pBR322をベクターとしてTrpプ
ロモーターを搭載したIL−1β表現プラスミド(pT
9−11 )を用い、このグラスミドのIL−2遺伝子
部分を、IL−1β遺伝子に変換したプラスミドp’r
 TL−1β(第4図)を構築した。
p’r tt、−1βのp’r 9−11との構造上の
違いは、第4図−1の(3)の部分であシ、この部分の
塩基配列は第4図−2に示した通シである。pTIL−
1βプラスミドをE、coli HBIOIに組み込ん
だ菌(E、 callp’r tt、−1β/HBIO
I)を常法によシ取得し、これを培養して、プラスミド
DNAを調製した。このプラスミドに制限酵素C1m 
lを作用させ、次いでHl nd■を作用させて−C1
a I 、 Hlndllで切断され九EeoR7サイ
トを含むDNAフラグメント(C1a l 。
)(ind [1切断DNAフラグメント)を調製した
■ 他方、挿入DNAとして第5図に示した2種のオリ
ゴヌクレオチドbをDNA合成機を用いて合成した。
■ C1m l 、 Hlnd ill切断DNAフラ
グメントと2種の合成オリゴヌクレオチドを混合し、T
4DNA IJガーゼを作用させて、ライダーシ、ンを
行ないTL−1β蛋白の直前に、M@t −Asp −
Asp −Asp −Val−Aap −Phe −A
rgをコードする構造をもつプラスミド(p’r tt
、−1β−K)を得た。
■ 得られたp’r rL−1β−Kを実施例1と同様
な方法で、E、 col l HBIOI菌体にトラン
スフシームし、ン ア丼ピシリン(50r/rR1)を含むブイヨン平板培
養で出現したコロニー20コを釣菌した。
■ 釣菌したコロニーをそれぞれブイヨン平板で培養し
、菌体を集め、常法によシブラスミドDNAを調製した
このグラスミドに制限酵素Sal lを作用させ、本酵
素によるグラスミドの開裂が確認された菌株の中から1
株(E、 colt 、 pT II、−1β−に/H
BIOI ’)を選択した。
(2)培養及び生産物の取得 実施例1と同様の方法によF) E、coll pTT
L−1β−に/HBIOIの生産する蛋白が、Mat 
−Asp −Asp −Asp−Val −Asp −
Phs −Arg −IL−1β であることが確認さ
れた。
(3)  カリクレインによる切断 実施例1と同様の方法を行なった結果、TL−1β−K
が定量的にTI、−1β蛋白に変換され°た。
【図面の簡単な説明】
第1図は、TL−2表現グラスミドpT9−11の造成
経過説明図である。 第2図は、TL−2遺伝子を有するプラスミドPT13
8Ncoの説明図である。 (1)は、pBR322よシ由来したDNAである。 (2)は、pT9−11よシ由来したDNAである。 (3)は、pT9−11の構造が変換されたDNA部で
ある(第2図−2に示されている)。 第3図は、合成オリゴヌクレオチドaの説明図である。 !4図は、変換されたTL−2遺伝子を有するプラスミ
)” p’r rt、−1βの説明図である。 (1)は、pBR322よシ由来したDNAである。 (2)は、pT9−11よシ由来したDNAである。 (3)は、pT9−11の構造が変換されたDNA部で
ある(第4図−2に示されている)。 第5図は、合成オリゴ9ヌクレオチドbの説明図である

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Phe−ArgをコードするDNAの3′−端が
    ポリペプチドをコードする遺伝子の5′−端に結合され
    ているDNAを少くとも有する組換えDNA。
  2. (2)Phe−ArgをコードするDNAの3′−端が
    ポリペプチドをコードする遺伝子の5′−端に結合され
    ているDNAを少くとも有する組換えDNAを有する組
    換えDNAが導入されている微生物を培養し、得られた
    融合ポリペプチドをカリクレインを用いて加水分解する
    ことを特徴とする、ポリペプチドの製造法。
JP61092480A 1986-04-22 1986-04-22 組換えdna及びそれを用いるポリペプチドの製造法 Pending JPS62248489A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001005822A3 (en) * 1999-07-16 2001-05-25 Univ Manchester Molecules derived from interleukin-1 beta

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56166200A (en) * 1980-02-29 1981-12-21 Univ California Idiosyncratically cutting linker

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