DE4217616A1 - IMPROVED METHOD FOR THE PRODUCTION OF GLYCOSYL TRANSFERASES - Google Patents
IMPROVED METHOD FOR THE PRODUCTION OF GLYCOSYL TRANSFERASESInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der rekombinanten DNA-Technik und stellt ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Glycosyltransferasen mittels transformierter Hefestämme bereit.The invention relates to the field of recombinant DNA technology and adjusts improved process for the production of glycosyltransferases by means of transformed Yeast strains ready.
Glycosyltransferasen übertragen Zuckerreste von einem aktivierten Donorsubstrat, üblicherweise einem Nukleotidzucker, auf einen spezifischen Akzeptorzucker unter Ausbildung einer glycosidischen Bindung. Je nach der Art des übertragenen Zuckers werden diese Enzyme in Familien unterteilt, wie z. B. Galactosyltransferasen, Sialyltransferasen und Fucosultransferasen. Als membrangebundene Proteine, die hauptsächlich im Golgi-Apparat vorkommen, verfügen die Glycosyltransferasen über eine gemeinsame Domänenstruktur, die aus einem kurzen aminoterminalen cytoplasmatischen Schwanz, einer Signal-Ankerdomäne und einer erweiterten Stammregion besteht, an die sich eine große carboxyl-terminale katalytische Domäne anschließt. Die Signal-Ankerdomäne hat sowohl die Funktion eines nichtspaltbaren Signalpeptids als auch die eines sich über die Membran erstreckenden Ankers und richtet die katalytische Domäne der Glycosyltransferase innerhalb des Lumens des Golgi-Apparats aus. Von der luminalen Stammregion, auch Spacer-Region genannt, wird angenommen, daß sie die Funktion einer flexiblen Kette hat, die der katalytischen Domäne die Glycosylierung von Kohlehydratgruppen membrangebundener und löslicher Proteine des "Secretory Pathway" ermöglicht, die den Golgi-Apparat passieren. Außerdem wurde entdeckt, daß der Stammabschnitt die Funktion eines Retentionssignals ausübt, um die Enzyme an die Golgi-Membran gebunden zu halten (PCT Anmeldung Nr. 91/06 635). Lösliche Formen der Glycosyltransferasen finden sich in der Milch, im Serum und in anderen Körperflüssigkeiten. Es wird angenommen, daß diese löslichen Glycosyltransferasen durch proteolytische Freisetzung der entsprechenden membrangebundenen Formen der Enzyme durch endogene Proteasen entstehen, vermutlich durch Spaltung zwischen der katalytischen Domäne und der durch die Membran ragenden Domäne.Glycosyltransferases transfer sugar residues from an activated donor substrate, usually a nucleotide sugar, to a specific acceptor sugar below Formation of a glycosidic bond. Depending on the type of sugar transferred These enzymes are divided into families, such. Galactosyltransferases, Sialyltransferases and fucosultransferases. As membrane-bound proteins, the occur mainly in the Golgi apparatus, the Glycosyltransferasen have a common domain structure consisting of a short amino-terminal cytoplasmic Tail, a signal anchor domain and an extended stem region, to which followed by a large carboxyl-terminal catalytic domain. The Signal anchor domain has both the function of a non-cleavable signal peptide and that of an anchor extending across the membrane and directs the catalytic Domain of glycosyltransferase within the lumen of the Golgi apparatus. Of the luminal stem region, also called spacer region, is believed to be the Function of a flexible chain, the catalytic domain has the glycosylation of Carbohydrate groups of membrane-bound and soluble proteins of the "Secretory Pathway" which pass through the Golgi apparatus. It was also discovered that the Stammabschnitt performs the function of a retention signal to the enzymes to the Golgi membrane bound to keep (PCT Application No. 91/06 635). Soluble forms Glycosyltransferases are found in milk, serum and others Body fluids. It is believed that these soluble glycosyltransferases by proteolytic release of the corresponding membrane bound forms of the Enzymes are formed by endogenous proteases, presumably by cleavage between the catalytic domain and the domain protruding through the membrane.
Die enzymatische Synthese von Kohlehydratstrukturen hat den Vorteil, daß Stereoselektivität und Regioselektivität hoch sind, wodurch die Glycosyltransferasen zu einem wertvollen Werkzeug für die Modifizierung oder Synthese von Glycoproteinen, Glycolipiden und Oligosacchariden werden. Im Gegensatz zu chemischen Methoden ist die zeitaufwendige Einführung von Schutzgruppen überflüssig.The enzymatic synthesis of carbohydrate structures has the advantage that Stereoselectivity and regioselectivity are high, causing the glycosyltransferases to a valuable tool for the modification or synthesis of glycoproteins, Glycolipids and oligosaccharides. Unlike chemical methods the time-consuming introduction of protective groups is superfluous.
Da Glycosyltransferasen in der Natur in sehr geringen Mengen vorkommen, sind ihre Isolierung aus Naturstoffen und ihre anschließende Reinigung schwierig. Es wurde daher an ihrer Produktion mittels der rekombinanten DNA-Methode gearbeitet. Zum Beispiel wurden Galactosyltransferasen in Zellen von E. coli (PCT 90/07 000) und Ovarien des chinesischen Hamsters (CHO) exprimiert (Smith, D. F., et al. [1990], J. Biol. Chem., 265, 6225-34), Sialyltransferasen wurden in CHO-Zellen (Lee, E. U. [1990], Diss. Abstr. Int. B., 50, 3453-4) und COS-1-Zellen (Paulsen, J. C., et al. [1988], J. Cell. Biol., 107, 10A) exprimiert, und Fucosyltransferasen wurden in COS-1-Zellen (Goelz, S. E., et al. [1990], Cell, 63, 1349-1356; Larsen, R. D., et al. [1990], Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 87, 6674-6678) und CHO-Zellen (Potvin, B. [1990], J. Biol. Chem., 265, 1615-1622) produziert.Since glycosyltransferases occur in nature in very small quantities, their Isolation of natural products and their subsequent purification difficult. It was therefore worked on their production by means of the recombinant DNA method. For example were galactosyltransferases in cells of E. coli (PCT 90/07 000) and ovaries of the Chinese hamster (CHO) (Smith, D.F., et al. [1990], J. Biol. Chem., 265, 6225-34), sialyltransferases were expressed in CHO cells (Lee, E.U. [1990], Diss. Abstr. Int. B., 50, 3453-4) and COS-1 cells (Paulsen, J.C., et al., [1988] J. Cell Biol., 107, 10A). and fucosyltransferases have been expressed in COS-1 cells (Goelz, S.E., et al. [1990], Cell, 63, 1349-1356; Larsen, R.D., et al. [1990], Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 87, 6674-6678) and CHO cells (Potvin, B. [1990], J. Biol. Chem., 265, 1615-1622).
Berücksichtigt man, daß heterologe Expression in Prokaryonten den Nachteil hat, daß nicht glycosylierte Produkte erhalten werden, Glycosyltransferasen jedoch Glycoproteine sind, und daß die Produktion von Glycosyltransferasen mittels Säugetierwirten sehr teuer, und auf Grund der Gegenwart vieler endogener Glycosyltransferasen, die das erwünschte Produkt verunreinigen würden, kompliziert ist, so besteht ein Bedarf an verbesserten Verfahren, die die wirtschaftliche Produktion von Glycosyltransferasen in großem Maßstab ermöglichen.Considering that heterologous expression in prokaryotes has the disadvantage that non-glycosylated products are obtained, but glycosyltransferases are glycoproteins and that the production of glycosyltransferases by mammalian hosts is very expensive, and due to the presence of many endogenous glycosyltransferases that the desired Contaminate product is complicated, so there is a need for improved Process that facilitates the economic production of glycosyltransferases in large quantities Enable scale.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, solche Verfahren bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide such methods.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren für die Produktion von biologisch aktiven Glycosyltransferasen mittels der rekombinanten DNA-Technik bereit, in dem ein Hefe-Vektor-Expressionssystem verwendet wird.The present invention provides a process for the production of biologically active Glycosyltransferases prepared by the recombinant DNA technique in which a Yeast vector expression system is used.
Genauer gesagt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren für die Produktion einer membrangebundenen Glycosyltransferase aus der Gruppe, bestehend aus einer Galactosyltransferase, einer Sialyltransferase und einer Fucosyltransferase, beziehungsweise einer deren Varianten, bereit, wobei das genannte Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Hefestamm kultiviert wird, der mit einem Hybridvektor, der eine Expressionskassette, bestehend aus einem Promotor und einer für die genannte Glycosyltransferase oder ihre Variante kodierenden DNA-Sequenz, enthält, wobei diese DNA vom genannten Promoter kontrolliert wird, transformiert wurde, und die enzymatische Aktivität gewonnen wird.More specifically, the present invention provides a method for the production of a Membrane-bound glycosyltransferase from the group consisting of a Galactosyltransferase, a sialyltransferase and a fucosyltransferase, or one of their variants, ready, said method thereby characterized in that a yeast strain is cultured with a hybrid vector, the an expression cassette consisting of a promoter and one for said Glycosyltransferase or their variant coding DNA sequence contains, these DNA is controlled by said promoter, transformed, and the enzymatic activity is obtained.
In einer ersten Ausführungsform stellt die Erfindung ein Verfahren für die Produktion einer membrangebundenen Glycosyltransferase aus der Gruppe, bestehend aus einer Galactosyltransferase, einer Sialyltransferase und einer Fucosyltransferase beziehungsweise einer deren Varianten, bereit, wobei das genannte Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Hefestamm kultiviert wird, der mit einem Hybridvektor, der eine Expressionskassette, umfassend einen Promoter, eine für die genannte Glycosyltransferase oder ihre Variante kodierenden DNA-Sequenz, wobei diese DNA von besagtem Promoter kontrolliert wird, und eine DNA-Sequenz mit Hefe-Transkriptionsterminationssignalen, enthält, transformiert wurde, und die enzymatische Aktivität gewonnen wird.In a first embodiment, the invention provides a method for production a membrane-bound glycosyltransferase from the group consisting of a Galactosyltransferase, a sialyltransferase and a fucosyltransferase or one of their variants, ready, said method thereby characterized in that a yeast strain is cultured with a hybrid vector, the an expression cassette comprising a promoter, one for the said Glycosyltransferase or its variant coding DNA sequence, said DNA of controlled promoter, and a DNA sequence with Yeast transcription termination signals, containing, transformed, and the enzymatic activity is obtained.
In einer zweiten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren für die Herstellung einer membrangebundenen Glycosyltransferase aus der Gruppe bestehend aus einer Galactosyltransferase, einer Sialyltransferase und einer Fucosyltransferase beziehungsweise einer deren Varianten, wobei das genannte Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Hefestamm kultiviert wird, der mit einem Hybridvektor, der eine Expressionskassette umfassend einen Hefepromotor, der funktionell mit einer ersten, ein Signalpeptid kodierenden DNA-Sequenz verbunden ist, die im richtigen Leseraster mit einer zweiten, für die genannte Glycosyltransferase oder ihre Variante kodierenden DNA-Sequenz verbunden ist, und eine DNA-Sequenz mit Hefe-Transkriptionsterminationssignalen, transformiert wurde, und die enzymatische Aktivität gewonnen wird.In a second embodiment, the invention relates to a method for the production a membrane bound glycosyltransferase from the group consisting of a Galactosyltransferase, a sialyltransferase and a fucosyltransferase or one of their variants, said method thereby characterized in that a yeast strain is cultured with a hybrid vector, the an expression cassette comprising a yeast promoter functional with a first, a signal peptide encoding DNA sequence is connected in the correct reading frame with a second coding for said glycosyltransferase or its variant DNA sequence, and a DNA sequence with yeast transcription termination signals, was transformed, and the enzymatic activity was recovered becomes.
Der Begriff "Glycosyltransferase", wann immer dieser im vorstehenden oder folgenden Text verwendet wird, ist so zu verstehen, daß der die Familie der Galactosyltransferasen, die Familie der Sialyltransferasen und die Familie der Fucosyltransferasen umfaßt. Die genannten Glycosyltransferasen sind natürlich vorkommende Enzyme, die in Säugetieren, z. B. Rindern, Mäusen, Ratten und Menschen, vorkommen. Bevorzugte Glycosyltransferasen sind natürlich vorkommende menschliche Glycosyltransferasen in ihrer vollen Länge, inklusive jener Enzyme, die im folgenden Text mit ihren EC-Nummern bezeichnet sind. The term "glycosyltransferase" whenever it is in the preceding or following Text is used, it should be understood that the family of galactosyltransferases, the family of sialyltransferases and the family of fucosyltransferases. The called glycosyltransferases are naturally occurring enzymes found in mammals, z. Cattle, mice, rats and humans. preferred Glycosyltransferases are naturally occurring human glycosyltransferases in their full length, including those enzymes that in the following text with their EC numbers are designated.
Die membrangebundenen Galactosyltransferasen und ihre Varianten, die nach dem erfinderischen Verfahren erhältlich sind, katalysieren die Übertragung eines Galactoserests von einem aktivierten Donor, üblicherweise einem nucleotidaktivierten Donor, wie z. B. Uridindiphosphatgalactose (UDP-Gal), auf eine Kohlehydratgruppe.The membrane bound galactosyltransferases and their variants, which are named after the Inventive processes catalyze the transfer of a Galactose residues from an activated donor, usually a nucleotide-activated one Donor, such as Uridine diphosphate galactose (UDP-Gal) on a carbohydrate moiety.
Beispiele membrangebundener Galactosyltransferasen sind UDP-Galactose: β-Galactosid-α(1-3)-galactosyltransferase (EC 2.4.1.151), für die Galactose als Akzeptorsubstrat unter Ausbildung einer α(1-3)-Bindung dient, und UDP-Galactose: β-N-Acetylglucosamin-β(1-4)-galactosyltransferase (EC 2.4.1.22), die Galactose auf N-Acetylglucosamin (GlcNAc) unter Ausbildung einer β(1-4)-Bindung überträgt, ihre jeweiligen Varianten miteingeschlossen. In der Gegenwart von α-Lactalbumin dient der β(1-4)-Galactosyltransferase auch Glucose als Akzeptorsubstrat, wodurch die Lactosesynthese katalysiert wird.Examples of membrane-bound galactosyltransferases are UDP-galactose: β-galactoside-α (1-3) galactosyltransferase (EC 2.4.1.151), for galactose as Acceptor substrate to form an α (1-3) bond, and UDP-galactose: β-N-acetylglucosamine-β (1-4) -galactosyltransferase (EC 2.4.1.22), the galactose on Transfers N-acetylglucosamine (GlcNAc) to form a β (1-4) bond included in each variant. In the presence of α-lactalbumin, the β (1-4) -galactosyltransferase also glucose as the acceptor substrate, causing the Lactose synthesis is catalyzed.
Die am meisten bevorzugte membrangebundene Galactosyltransferase ist das Enzym mit der Aminosäuresequenz, die unter der SEQ ID-Nr. 1 im Sequenzprotokoll angegeben ist.The most preferred membrane-bound galactosyltransferase is the enzyme with the amino acid sequence described under SEQ ID NO. 1 is given in the sequence listing.
Die membrangebundenen Sialyltransferasen und ihre Varianten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich sind, katalysieren die Übertragung von Sialinsäuren (zum Beispiel N-Acetylneuraminsäure [NeuAc]) von einem aktivierten Donor, üblicherweise einer Cytidinmonophosphatsialinsäure (CMP-SA), auf einen Kohlehydratakzeptorrest. Ein Beispiel einer membrangebundenen Sialyltransferase, die nach dem erfinderischen Verfahren erhältlich ist, ist CMP-NeuAc: β-Galactosid-α(2-6)-sialyltransferase (EC 2.4.99.1), die die NeuAc-α(2-6)Gal-β(1-4)GlcNAc-Sequenz bildet, die in vielen N-gebundenen Kohlehydratgruppen zu finden ist.The membrane bound sialyltransferases and their variants, which after the Processes of the invention are available which catalyze the transfer of Sialic acids (for example N-acetylneuraminic acid [NeuAc]) from an activated Donor, usually a cytidine monophosphatialic acid (CMP-SA), to one Kohlehydratakzeptorrest. An example of a membrane-bound sialyltransferase, the obtainable by the inventive process, CMP-NeuAc is: β-galactoside-α (2-6) -sialyltransferase (EC 2.4.99.1) containing the NeuAc-α (2-6) Gal-β (1-4) GlcNAc sequence forms in many N-linked Carbohydrate groups can be found.
Die am meisten bevorzugte membrangebundene Sialyltransferase ist das Enzym mit der Aminosäuresequenz, die im Sequenzprotokoll unter der SEQ ID-Nr. 3 angeführt ist.The most preferred membrane-bound sialyltransferase is the enzyme with the Amino acid sequence listed in the sequence listing under SEQ ID NO. 3 is given.
Die membrangebundenen Fucosyltransferasen und ihre Varianten, die nach dem erfinderischen Verfahren erhältlich sind, katalysieren die Übertragung eines Fucoserests von einem aktivierten Donor, üblicherweise einem nucleotidaktivierten Donor wie z. B. Guanosindiphosphatfucose (GDP-Fuc), auf eine Kohlehydratgruppe. Beispiele solcher Fucosyltransferasen sindThe membrane bound fucosyltransferases and their variants, which after the inventive methods catalyze the transfer of a Fucoserests from an activated donor, usually a nucleotide-activated donor such. B. Guanosine diphosphate fucose (GDP-Fuc), on a carbohydrate group. Examples of such Fucosyltransferases are
GDP-Fucose: β-Galactosid-α(1-2)-fucosyltransferase (EC 2.4.1.69) und
GDP-Fucose: N-Acetylamin-α(1-3/4)-fucosyltransferase (EC 2.4.1.65).GDP-fucose: β-galactoside-α (1-2) -fucosyltransferase (EC 2.4.1.69) and
GDP-fucose: N-acetylamine-α (1-3 / 4) -fucosyltransferase (EC 2.4.1.65).
Die am meisten bevorzugte membrangebundene Fucosyltransferase ist das Enzym mit der Aminosäuresequenz, die im Sequenzprotokoll unter der SEQ ID-Nr. 5 angeführt ist.The most preferred membrane-bound fucosyltransferase is the enzyme with the Amino acid sequence listed in the sequence listing under SEQ ID NO. 5 is given.
Unter dem Begriff Varianten sind in der vorliegenden Anmeldung sowohl membrangebundene als auch lösliche Varianten der natürlich vorkommenden membrangebundenen Glycosyltransferasen zu verstehen, mit der Maßgabe, daß diese Varianten enzymatisch aktiv sind. Bevorzugt sind beim Menschen vorkommende Varianten.The term variants are used in the present application both membrane-bound as well as soluble variants of naturally occurring to understand membrane-bound glycosyltransferases, with the proviso that these Variants are enzymatically active. Preference is given to humans occurring Variants.
Zum Beispiel ist der Begriff "Varianten" so zu verstehen, daß er natürlich vorkommende membrangebundene Varianten von membrangebundenen Glycosyltransferasen beinhaltet, die sich innerhalb einer bestimmten Art finden, wie z. B. eine Variante einer Galactosyltransferase, die sich vom Enzym mit der unter SEQ ID-Nr. 1 angegebenen Aminosäuresequenz insofern unterscheidet, als ihr das Serin in der Position 11 fehlt und in den Positionen 31 und 32 Valin und Tyrosin an Stelle von Alanin beziehungsweise Leucin vorkommen. Solch eine Variante kann von einem verwandeten Gen derselben Genfamilie oder von einer allelen Variante eines bestimmten Gens kodiert werden. Der Begriff "Varianten" schließt auch Glycosyltransferasen mit ein, die von einer in vitro-mutierten DNA produziert werden, solange das von der genannten DNA kodierte Protein die enzymatische Aktivität der nativen Glycosyltransferase aufweist. Solche Modifikationen können in einer Addition, einem Austausch und/oder einer Deletion von Aminosäuren bestehen, wobei im letzteren Fall verkürzte Varianten entstehen.For example, the term "variants" should be understood to be naturally occurring involves membrane-bound variants of membrane-bound glycosyltransferases, that can be found within a certain kind, such as B. a variant of a Galactosyltransferase, which is different from the enzyme with SEQ ID NO. 1 indicated Amino acid sequence in so far as it lacks the serine in position 11 and in positions 31 and 32 valine and tyrosine in place of alanine respectively Leucine occur. Such a variant may be of a related gene of the same Genes or encoded by an allelic variant of a particular gene. The The term "variants" also includes glycosyltransferases derived from an in vitro mutated DNA as long as it encoded the said DNA Protein has the enzymatic activity of the native glycosyltransferase. Such Modifications may be in an addition, an exchange, and / or a deletion of Amino acids exist, in the latter case, shortened variants arise.
Bevorzugte Varianten, die nach der erfindungsgemäßen Methode hergestellt werden, sind verkürzte Varianten, insbesondere lösliche Varianten, d. h. Varianten, die nicht membrangebunden sind. Verkürzte Varianten sind zum Beispiel lösliche Formen von membrangebundenen Glycosyltransferasen und ihren membrangebundenen Varianten, z. B. jene obengenannten Varianten, welche von einem transformierten, im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Hefestamm sezerniert werden können. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind diese löslichen Enzyme die bevorzugten verkürzten Varianten.Preferred variants which are prepared by the method according to the invention are shortened variants, in particular soluble variants, d. H. Variants that are not are membrane bound. Shortened variants are for example soluble forms of membrane-bound glycosyltransferases and their membrane-bound variants, z. B. those above variants, which of a transformed in the inventive Process used yeast strain can be secreted. According to the In the present invention, these soluble enzymes are the preferred ones Variants.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer löslichen Variante einer membrangebundenen Glycosyltransferase aus der Gruppe bestehend aus einer Galactosyltransferase, einer Sialyltransferase und einer Fucosyltransferase, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Hefestamm kultiviert wird, der mit einem Hybridvektor, der eine Expressionskassette umfassend einen Promoter, eine mit diesem Promoter funktionell verbundene DNA-Sequenz, die für ein Signalpeptid kodiert, und die im richtigen Leseraster mit einer zweiten, für die genannte Variante kodierenden DNA-Sequenz verbunden ist, und eine DNA-Sequenz, die Hefe- Transkriptionsterminationssignale enthält, transformiert wurde, und daß besagte Variante isoliert wird.The invention also relates to a method for producing a soluble variant of a Membrane-bound glycosyltransferase from the group consisting of a Galactosyltransferase, a sialyltransferase and a fucosyltransferase, this being A method characterized in that a yeast strain is cultured with a Hybrid vector comprising an expression cassette comprising a promoter, one with this Promoter functionally linked DNA sequence encoding a signal peptide, and the in the correct reading frame with a second coding for said variant DNA sequence, and a DNA sequence containing yeast Transkriptionsterminationssignale contains, was transformed, and that said variant is isolated.
Die lösliche Form einer Glycosyltransferase ist per definitionem eine verkürzte Variante, die sich von der entsprechenden Form mit der vollen Länge, d. h. der membrangebundenen Form, die sich natürlicherweise im endoplasmatischen Reticulum oder im Golgi-Komplex befindet, durch das Fehlen des cytoplasmatischen Schwanzes, des Signalankers und, gegebenenfalls, eines Teils der Stammregion unterscheidet. Der Begriff "Teil der Stammregion" ist im Zusammenhang mit dem vorliegenden Text so definiert, daß er einen kleineren Teil der N-terminalen Seite der Stammregion bezeichnet und aus bis zu 12 Aminosäuren besteht. Das heißt in anderen Worten, daß die löslichen Varianten, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, aus der im wesentlichen ganzen Stammregion und der katalytischen Domäne bestehen.The soluble form of a glycosyltransferase is by definition a shortened variant, which differ from the corresponding full length form, d. H. the membrane-bound form that naturally occurs in the endoplasmic reticulum or in the Golgi complex, due to the absence of the cytoplasmic tail, the Signal anchor and, if appropriate, a part of the trunk region is different. The term "Part of the parent region" is defined in the context of the present text as that it designates a smaller part of the N-terminal side of the stem region and off up to 12 amino acids. In other words, that means that the soluble variants, which are produced according to the present invention, from the substantially consist of the entire stem region and the catalytic domain.
Die löslichen Varianten sind enzymatisch aktive Enzyme, die sich von den jeweiligen Formen mit der vollen Länge dadurch unterscheiden, daß ein NH₂-terminales Peptid bestehend aus 26 bis 61 Aminosäuren fehlt, mit der Maßgabe, daß bei denjenigen Formen, bei denen eind Teil der Stammregion fehlt, lediglich der oben definierte kleinere Teil dieser Region fehlt. Bevorzugte lösliche Varianten sind diejenigen, die aus den membrangebundenen Glycosyltransferasen erhältlich sind, für die EC-Nummern angegeben sind, und zusätzlich lösliche Varianten, die aus der membrangebundenen Fucosyltransferase mit der SEQ ID-Nr. 5 erhältlich sind.The soluble variants are enzymatically active enzymes that differ from the respective ones Forms with the full length differ in that an NH₂-terminal peptide consisting of 26 to 61 amino acids is absent, with the proviso that in those forms, where part of the stem region is missing, only the smaller part of it defined above Region is missing. Preferred soluble variants are those derived from the membrane-bound glycosyltransferases are available for EC numbers and, in addition, soluble variants derived from the membrane-bound Fucosyltransferase with SEQ ID NO. 5 are available.
Bevorzugte lösliche Varianten der Galactosyltransferasen unterscheiden sich von den jeweiligen Formen mit der vollen Länge dadurch, daß ihnen ein NH₂-terminales Peptid fehlt, welches aus 37 bis 55, insbesondere 41 bis 44 Aminosäuren besteht. Die am meisten bevorzugte lösliche Variante, die gemäß dem erfinderischen Verfahren hergestellt wird, ist das Enzym mit der Aminosäuresequenz, das unter der SEQ ID-Nr. 2 im Sequenzprotokoll angeführt ist. Preferred soluble variants of the galactosyltransferases differ from the respective forms with the full length in that they have a NH₂-terminal peptide is missing, which consists of 37 to 55, in particular 41 to 44 amino acids. The most preferred soluble variant prepared according to the inventive process is the enzyme having the amino acid sequence described under SEQ ID NO. 2 in the sequence listing is cited.
Bevorzugten löslichen Varianten von Sialyltransferasen fehlt verglichen mit den Formen der vollen Länge ein NH₂-terminales Peptid, das aus 26 bis 38 Aminosäuren besteht. Die am meisten bevorzugte lösliche Variante, die gemäß dem erfinderischen Verfahren hergestellt wird, ist das Enzym mit der Aminosäuresequenz, das im Sequenzprotokoll unter der SEQ ID-Nr. 4 angeführt ist. Ebenfalls bevorzugt ist die mit ST(Lys₂₇-Cys₄₀₆) bezeichnete lösliche Variante, die aus den Aminosäuren 27 bis 406 der in SEQ ID-Nr. 3 angegebenen Aminosäuresequenz besteht.Preferred soluble variants of sialyltransferases are absent compared to the forms the full length NH₂-terminal peptide consisting of 26 to 38 amino acids. The most preferred soluble variant according to the inventive method is the enzyme with the amino acid sequence shown in the Sequence Listing under SEQ ID NO. 4 is given. Also preferred is that with ST (Lys₂₇-Cys₄₀₆) designated soluble variant consisting of amino acids 27 to 406 of SEQ ID NO. 3 specified amino acid sequence.
Bevorzugte lösliche Varianten der Fucosyltransferasen unterscheiden sich von den jeweiligen Enzymen mit der vollen Länge dadurch, daß ihnen ein NH₂-terminales Peptid fehlt, das aus 56 bis 67, insbesondere 56 bis 61 Aminosäuren besteht. Besonders bevorzugt ist die mit FT(Arg₆₂-Arg₄₀₅) bezeichnete lösliche Variante, die aus den Aminosäuren 62 bis 405 der in SEQ ID-Nr. 5 angeführten Aminosäuresequenz besteht.Preferred soluble variants of the fucosyltransferases differ from the respective enzymes of full length by giving them an NH₂-terminal peptide is missing, which consists of 56 to 67, in particular 56 to 61 amino acids. Especially preferred is the FT (Arg₆₂-Arg₄₀₅) designated soluble variant of the Amino acids 62 to 405 of SEQ ID NO. 5 quoted amino acid sequence.
Die Hefe-Wirtsstämme und die Bestandteile der Hybridvektoren sind die unten angegebenen.The yeast host strains and the components of the hybrid vectors are the ones below specified.
Die transformierten Hefestämme werden nach Methoden gezüchtet, die dem Fachmann bekannt sind.The transformed yeast strains are cultured by methods known to those skilled in the art are known.
So werden die erfindungsgemäßen transformierten Hefestämme in einem Flüssigmedium gezüchtet, das assimilierbare Quellen an Kohlenstoff, Stickstoff und Mineralsalzen enthält.Thus, the transformed yeast strains according to the invention are in a liquid medium bred, the assimilable sources of carbon, nitrogen and mineral salts contains.
Eine Reihe von Kohlenstoffquellen können verwendet werden. Beispiele bevorzugter Kohlenstoffquellen sind assimilierbare Kohlehydrate wie z. B. Glucose, Maltose, Mannit, Fructose oder Lactose, oder ein Acetat wie Natriumacetat, welche entweder allein oder in geeigneten Mischungen verwendet werden können. Zu den geeigneten Stickstoffquellen gehören zum Beispiel Aminosäuren wie Casaminosäuren, Peptide und Proteine und ihre Abbauprodukte wie Trypton, Pepton oder Fleischextrakte, weiterhin Hefeextrakt, Malzextrakt, Maisquellwasser, ebenso Ammoniumsalze wie Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat oder Ammoniumnitrat, die entweder allein oder in geeigneten Mischungen verwendet werden können. Zu den anorganischen Salzen, die verwendet werden können, zählen zum Beispiel Natrium-, Kalium-, Magnesium- und Kalziumsulfate, -chloride, -phosphate und -carbonate. Das Nährmedium kann zusätzlich auch wachstumsfördernde Substanzen enthalten. Zu den wachstumsfördernden Substanzen zählen zum Beispiel Spurenelemente wie Eisen, Zink, Mangan u. ä., oder einzelne Aminosäuren.A number of carbon sources can be used. Examples more preferred Carbon sources are assimilable carbohydrates such. Glucose, maltose, mannitol, Fructose or lactose, or an acetate such as sodium acetate, either alone or in suitable mixtures can be used. To the suitable nitrogen sources For example, amino acids such as casamino acids, peptides and proteins and their belong Degradation products such as tryptone, peptone or meat extracts, yeast extract, Malt extract, corn steep liquor, as well as ammonium salts such as ammonium chloride, Ammonium sulfate or ammonium nitrate, either alone or in suitable Mixtures can be used. To the inorganic salts that used can be, for example, sodium, potassium, magnesium and Calcium sulphates, chlorides, phosphates and carbonates. The nutrient medium may additionally also contain growth-promoting substances. To the growth-promoting substances For example, trace elements such as iron, zinc, manganese u. Ä., or individual Amino acids.
Wegen der Inkompatibilität zwischen der endogenen Zwei-Mikron-DNA und Hybridvektoren mit deren Replicon zeigen Hefezellen, die mit solchen Hybridvektoren transformiert wurden, eine Tendenz, diese zu verlieren. Solche Hefezellen müssen unter selektiven Bedingungen gezüchtet werden, d. h. Bedingungen, unter welchen die Expression eines plasmidkodierten Gens für das Wachstum erforderlich ist. Die meisten derzeit verwendeten selektiven und in den erfindungsgemäßen Hybridvektoren vorkommenden (siehe unten) Marker sind Gene, die Enzyme für die Aminosäure- oder Purinbiosynthese kodieren. Daher müssen synthetische Minimalmedien, in denen die jeweilige Aminosäure oder Purinbase fehlt, verwendet werden. Es ist jedoch auch möglich, Gene zu verwenden, die Resistenz gegen ein geeignetes Biocid verleihen (z. B. ein Gen, das Resistenz gegen das Aminoglycosid G418 verleiht). Hefezellen, die mit Vektoren transformiert wurden, die Gene für Antibiotika-Resistenz enthalten, werden in komplexen Medien gezüchtet, die das jeweilige Antibiotikum enthalten, wodurch höhere Wachstumsraten und größere Zelldichte erreicht werden.Because of the incompatibility between the endogenous two-micron DNA and Hybrid vectors with their replicon show yeast cells containing such hybrid vectors transformed, a tendency to lose it. Such yeast cells must be under be grown selective conditions, d. H. Conditions under which the Expression of a plasmid-encoded gene is required for growth. Most currently used selective and in the hybrid vectors of the invention occurring (see below) markers are genes that are enzymes for the amino acid or Code for purine biosynthesis. Therefore, synthetic minimal media in which the respective amino acid or purine base is absent. It is, however possible to use genes conferring resistance to a suitable biocide (eg. a gene conferring resistance to the aminoglycoside G418). Yeast cells with Vectors containing genes for antibiotic resistance have been transformed bred complex media containing the respective antibiotic, resulting in higher Growth rates and greater cell density can be achieved.
Hybridvektoren, die die vollständige Zwei-Mikron-DNA (inklusive einer funktionellen Replikations-Startstelle) enthalten, bleiben stabil innerhalb von Saccharomyces- cerevisiae-Stämmen erhalten, denen endogene Zwei-Mikron-Plasmide fehlen (sogenannte cir°-Stämme), so daß sie unter nicht selektiven Wachstumsbedingungen gezüchtet werden können, d. h. in einem komplexen Medium.Hybrid vectors containing the complete two-micron DNA (including a functional DNA) Replication start site) remain stable within Saccharomyces cerevisiae strains lacking endogenous two micron plasmids (so-called cir ° strains) so that they are grown under non-selective growth conditions can, d. H. in a complex medium.
Hefezellen, die Hybridplasmide mit einem konstitutiven Promoter enthalten, exprimieren die DNA, die für eine vom obengenannten Promoter kontrollierte Glycosyltransferase, oder eine Variante davon kodiert, ohne Induktion. Wenn jedoch die obengenannte DNA von einem regulierten Promoter kontrolliert wird, muß die Zusammensetzung des Kulturmediums geändert werden, um ein Maximum an mRNA-Transkripten zu erhalten, so muß beispielsweise, wenn der PH05-Promoter verwendet wird, die Konzentration an anorganischem Phosphat im Kulturmedium niedrig sein, um diesen Promoter zu dereprimieren.Yeast cells expressing hybrid plasmids with a constitutive promoter the DNA used for a glycosyltransferase controlled by the above promoter, or a variant thereof encoded, without induction. However, if the above-mentioned DNA controlled by a regulated promoter, the composition of the Culture medium to obtain a maximum of mRNA transcripts, for example, when the PH05 promoter is used, the concentration must inorganic phosphate in the culture medium to be low to this promoter derepress.
Die Züchtung erfolgt mittels üblicher Techniken. Die Züchtungsbedingungen wie Temperatur, pH des Mediums und Fermentationszeit, werden so gewählt, daß ein Maximum an heterologem Protein produziert wird. Ein ausgewählter Hefestamm wird vorzugsweise unter aeroben Bedingungen in einer Submerskultur unter Schütteln oder Rühren bei einer Temperatur von ca. 25° bis 35°C, vorzugsweise bei ca. 28°C, und bei einem pH von 4 bis 7, z. B. ungefähr pH 5, mindestens 1 bis 3 Tage gezüchtet, vorzugsweise so lange wie zufriedenstellende Proteinausbeuten erhalten werden.The breeding takes place by means of usual techniques. The breeding conditions like Temperature, pH of the medium and fermentation time are chosen so that a Maximum heterologous protein is produced. A selected yeast strain will preferably under aerobic conditions in a submerged culture with shaking or Stirring at a temperature of about 25 ° to 35 ° C, preferably at about 28 ° C, and at a pH of 4 to 7, e.g. B. about pH 5, at least 1 to 3 days bred, preferably as long as satisfactory protein yields are obtained.
Nach ihrer Expression in Hefe wird die membrangebundene Glycosyltransferase oder ihre Variante entweder innerhalb der Zellen angereichert oder in das Kulturmedium sezerniert und auf konventionellem Weg isoliert.After its expression in yeast, the membrane-bound glycosyltransferase or its Variant either enriched within the cells or secreted into the culture medium and isolated by conventional means.
Beispielsweise besteht der erste Schritt üblicherweise darin, daß die Zellen durch Zentrifugieren von der Kulturflüssigkeit abgetrennt werden. Hat sich die membrangebundene Glycosyltransferase oder ihre Variante innerhalb der Zellen angereichert, muß das Protein aus dem Zellinneren durch Zellaufschluß freigesetzt werden. Hefezellen können auf verschiedenen Wegen, die dem Fachmann geläufig sind, aufgeschlossen werden: z. B. durch Ausübung mechanischer Kräfte wie Schütteln mit Glasperlen, durch Ultraschallvibration, osmotischen Schock und/oder durch enzymatische Verdauung der Zellwand. Ist die gewünschte membrangebundene Glycosyltransferase oder ihre Variante an eine Membranfraktion assoziiert oder gebunden, kann eine weitere Anreicherung z. B. dadurch erreicht werden, daß der Zellextrakt einer differentiellen Zentrifugation unterworfen wird, und die jeweilige Fraktion gegebenenfalls anschließend mit einem Detergenz wie z. B. Triton behandelt wird. Zu den für die Reinigung der "Roh"glycosyltransferase oder deren Variante geeigneten Methoden zählen die üblichen chromatographischen Verfahren wie Affinitätschromatographie, zum Beispiel mit einem geeigneten Substrat, mit Antikörpern oder mit Concanavalin A, Ionenaustauschchromatographie, Gelfiltration, Verteilungschromatographie, HPLC, Elektrophorese, Fällungsschritte wie die Ammoniumsulfatfällung, und andere Verfahren, insbesondere die aus der Literatur bekannten Verfahren.For example, the first step is usually that the cells through Centrifuging be separated from the culture liquid. Has the membrane-bound glycosyltransferase or its variant within the cells Enriched, the protein must be released from the cell interior by cell disruption become. Yeast cells can be prepared in various ways known to those skilled in the art, be unlocked: z. B. by applying mechanical forces such as shaking with Glass beads, by ultrasonic vibration, osmotic shock and / or by enzymatic Digestion of the cell wall. Is the desired membrane-bound glycosyltransferase or their variant associated or bound to one membrane fraction may be another Enrichment z. B. be achieved in that the cell extract of a differential Centrifugation is subjected, and the respective fraction optionally followed with a detergent such. B. Triton is treated. To those for cleaning the "Crude" glycosyltransferase or its variant suitable methods include the usual ones chromatographic methods such as affinity chromatography, for example with a suitable substrate, with antibodies or concanavalin A, Ion exchange chromatography, gel filtration, partition chromatography, HPLC, Electrophoresis, precipitation steps such as ammonium sulfate precipitation, and other methods, in particular the methods known from the literature.
Wird die Glycosyltransferase oder ihre Variante von der Hefezelle in den periplasmatischen Raum sezerniert werden, kann ein vereinfachtes Isolierungsprotokoll verwendet werden: Das Protein wird ohne Zell-Lyse durch enzymatische Entfernung der Zellwand oder durch Chemikalien, z. B. Thiol-Reagenzien oder EDTA, welche Zellwandschäden induzieren und so die Freisetzung der produzierten Glycosyltransferase ermöglichen, gewonnen. Wird die Glycosyltransferase oder die Variante, in die Kulturflüssigkeit sezerniert, kann sie direkt daraus gewonnen und mittels der obengenannten Methoden gereinigt werden. Is the glycosyltransferase or its variant of the yeast cell in the can be secreted periplasmic space, a simplified isolation protocol The protein is used without cell lysis by enzymatic removal of the Cell wall or by chemicals, eg. Thiol reagents or EDTA, which Induce cell wall damage and thus release the produced glycosyltransferase enable, won. Is the glycosyltransferase or variant in the Secreted culture fluid, it can be obtained directly from it and by means of be cleaned above methods.
Zum Nachweis von Glycosyltransferase-Aktivität können literaturbekannte Tests verwendet werden. Galactosyltransferaseaktivität kann z. B. dadurch bestimmt werden, daß die Menge an radioaktiv markierter Galactose, die in ein geeignetes Akzeptormolekül wie ein Glycoprotein oder einen freien Zuckerrest eingebaut wird, gemessen wird. Auf analoge Weise kann Sialyltransferaseaktivität dadurch getestet werden, daß z. B. Sialinsäure in geeignete Substrate eingebaut wird, und Fucosyltransferase-Aktivität kann durch die Übertragung von Fucose auf einen geeigneten Akzeptor getestet werden.For the detection of glycosyltransferase activity known from the literature be used. Galactosyltransferase activity may e.g. B. be determined by that the amount of radioactively labeled galactose that is converted into a suitable acceptor molecule how a glycoprotein or a free sugar residue is incorporated is measured. On analogous way sialyltransferase activity can be tested by z. B. Sialic acid is incorporated into suitable substrates, and fucosyltransferase activity can be tested by the transfer of fucose to a suitable acceptor.
Die erfindungsgemäßen transformierten Hefe-Wirtszellen können unter Anwendung rekombinanter DNA-Techniken nach den folgenden Schritten hergestellt werden:The transformed yeast host cells of the invention may be administered using recombinant DNA techniques according to the following steps:
- - Herstellung eines Hybridvektors, der einen Hefe-Promoter und eine für eine membrangebundene Glycosyltransferase oder ihre Variante kodierende DNA-Sequenz umfaßt, wobei diese DNA-Sequenz von besagtem Promoter kontrolliert wird,Preparation of a hybrid vector comprising a yeast promoter and a membrane-bound one Glycosyltransferase or its variant coding DNA sequence, whereby this DNA sequence is controlled by said promoter,
- - Transformation eines Hefe-Wirtsstamms mit dem genannten Hybridvektor,Transformation of a yeast host strain with said hybrid vector,
- - und Selektion der transformierten Hefezellen von den untransformierten Hefezellen.And selection of the transformed yeast cells from the untransformed yeast cells.
Der erfindungsgemäße Hefe-Hybridvektor enthält eine Expressionskassette, die einen Hefe-Promoter und eine für die membrangebundene Glycosyltransferase oder eine Variante davon kodierende DNA-Sequenz umfaßt, wobei diese DNA-Sequenz von besagtem Promoter kontrolliert wird.The yeast hybrid vector according to the invention contains an expression cassette containing a Yeast promoter and one for the membrane-bound glycosyltransferase or a Variant of which encodes DNA sequence, said DNA sequence of controlled by said promoter.
In einer ersten Ausführungsform enthält der erfindungsgemäße Hefe-Hybridvektor eine Expressionskassette, die einen Hefe-Promoter, einer für eine membrangebundene Glycosyltransferase oder eine ihrer Varianten kodierende DNA-Sequenz, wobei diese DNA-Sequenz vom genannten Promoter kontrolliert wird, und eine DNA-Sequenz, die Hefe-Transkriptionsterminationssignale enthält, umfaßt.In a first embodiment, the yeast hybrid vector according to the invention contains a Expression cassette containing a yeast promoter, one for a membrane-bound Glycosyltransferase or a variant of their DNA-encoding DNA sequence, these DNA sequence is controlled by said promoter, and a DNA sequence, the Contains yeast transcription termination signals.
In einer zweiten Ausführungsform enthält der erfindungsgemäße Hefe-Hybridvektor eine Expressionskassette, die einen Hefe-Promoter, der funktionell mit einer ersten DNA-Sequenz verbunden ist, die für ein Signalpeptid kodiert, und die im richtigen Leseraster mit einer zweiten DNA-Sequenz verbunden ist, die für eine membrangebundene Glycosyltransferase oder eine Variante davon kodiert, und eine DNA-Sequenz, die Hefe-Transkriptionsterminationssignale enthält, umfaßt. In a second embodiment, the yeast hybrid vector according to the invention contains a Expression cassette containing a yeast promoter that is functional with a first Connected DNA sequence that encodes a signal peptide, and in the right Reading frame is linked to a second DNA sequence that is responsible for a membrane-bound glycosyltransferase or a variant thereof encoded, and a DNA sequence containing yeast transcription termination signals.
Der Hefe-Promoter ist ein regulierter (induzierbarer) oder konstitutiver Promoter, der vorzugsweise von einem hochexprimierten Hefegen, insbesondere einem Saccharomyces- cerevisiae-Gen stammt. So können die Promoter des TRPI-Gens, des ADHI- oder ADHII-Gens, des Saure-Phosphatase-(PH05-)Gens, ein Promoter der Hefe-Paarungspheromongene, die für den a- oder α-Faktor kodieren, oder ein Promoter aus einem für ein glycolytisches Enzym kodierenden Gen, wie der Promoter der Enolase-, Glycerinaldehyd-3-phosphatdehydrogenase (GAP)-, 3-Phosphoglyceratkinase (PGK)-, Hexokinase-, Pyruvatdecarboxylase-, Phosphofructokinase-, Glucose-6-phosphatisomerase-, 3-Phosphoglyceratmutase-, Pyruvatkinase-, Triosephosphatisomerase-, Phosphoglucoseisomerase- oder Glucokinase-Gene verwendet werden. Weiterhin ist es möglich, Hybridpromoter enthaltend "upstream activation sequences" (UAS) von einem Hefegen und "downstream promoter elements" mit einer funktionellen "TATA-Box" eines anderen Hefegens zu verwenden, zum Beispiel einen Hybridpromoter mit den UAS des Hefe-PH05-Gens und "downstream promoter elements" mit einer funktionellen "TATA-Box" des Hefe-GAP-Gens (PH05-GAP-Hybridpromoter). Ein bevorzugter Promoter ist der Promoter des GAP-Gens, insbesondere dessen funktionelle Fragmente, die bei Nucleotiden zwischen den Positionen -550 und -180, insbesondere bei Nucleotid-540, -263 oder -198, beginnen und bei Nucleotid-5 des GAP-Gens enden. Ein weiterer bevorzugter Promoter des regulierten Typs ist der PH05-Promoter. Ein bevorzugter konstitutiver Promoter ist ein verkürzter Saure-Phosphatase-PH05-Promoter, dem die "upstream regulatory elements" (UAS) fehlen, ebenso wie das PH05(-173)-Promoter-Element, das bei Nucleotid-173 des PH05-Gens beginnt und bei Nucleotid-9 dieses Gens endet.The yeast promoter is a regulated (inducible) or constitutive promoter that preferably from a highly expressed yeast gene, in particular a Saccharomyces cerevisiae gene is derived. So can the promoters of the TRPI gene, the ADHI or ADHII gene, the acid phosphatase (PH05) gene, a promoter of the Yeast mating pheromone genes encoding the α or α factor, or a promoter from a gene coding for a glycolytic enzyme, such as the promoter of the enolase, Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAP), 3-phosphoglycerate kinase (PGK) -, Hexokinase, pyruvate decarboxylase, phosphofructokinase, Glucose-6-phosphate isomerase, 3-phosphoglycerate mutase, pyruvate kinase, Triosephosphate isomerase, phosphoglucose isomerase or glucokinase genes become. Furthermore, it is possible to use hybrid promoters containing "upstream activation Sequences "(UAS) of a yeast gene and" downstream promoter elements "with a functional "TATA box" of another yeast gene, for example one Hybrid promoter with the UAS of the yeast PH05 gene and "downstream promoter elements" with a functional "TATA box" of the yeast GAP gene (PH05-GAP hybrid promoter). A preferred promoter is the promoter of the GAP gene, in particular its functional fragments at nucleotides between positions -550 and -180, in particular at nucleotide 540, 263 or -198, and at nucleotide 5 of the GAP gene ends. Another preferred promoter of the regulated type is the PH05 promoter. A preferred constitutive promoter is a truncated one Acid phosphatase PH05 promoter to which the "upstream regulatory elements" (UAS) as well as the PH05 (-173) promoter element found at nucleotide 173 of the PH05 gene begins and ends at nucleotide-9 of this gene.
Die ein Signalpeptid ("signal sequence") kodierende DNA-Sequenz stammt vorzugsweise aus einem Hefegen, das für ein Polypeptid kodiert, welches normalerweise sezerniert wird. Andere Signalsequenzen heterologer Proteine, die normalerweise sezerniert werden, können ebenfalls gewählt werden. Hefe-Signalsequenzen sind beispielsweise die Signal- und Prepro-Sequenzen des Hefe-Invertase-Gens, a-Faktor-Gens, pheromone Peptidase (KEX1)-Gens, "Killer-toxin"-Gens und des reprimierbaren Saure-Phosphatase (PH05)-Gens, und die Glucoamylase-Signalsequenz aus Aspergillus awamori. Alternativ können kombinierte Signalsequenzen dadurch konstruiert werden, daß ein Teil der Signalsequenz (falls vorhanden) des mit dem verwendeten Promoter auf natürlichem Weg verbundenen Gens (zum Beispiel PH05) mit einem Teil der Signalsequenz eines anderen heterologen Proteins ligiert wird. Bevorzugte Kombinationen sind solche, die präzises Schneiden zwischen der Signalsequenz und der Glycosyltransferase-Aminosäuresequenz erlauben. Zusätzliche Sequenzen wie Pro- oder Spacer-Sequenzen mit oder ohne spezielle Processing-Signale können ebenfalls in die Konstruktionen miteinbezogen werden, um genaues Processing von Vorläufermolekülen zu ermöglichen. Es ist jedoch auch möglich, Fusionsproteine mit internen Processing-Signalen herzustellen, die das Reifen in vivo oder in vitro ermöglichen. Zum Beispiel enthalten die Processing-Signale Lys-Arg, das von einer Hefe-Endopeptidase in den Golgi-Membranen erkannt wird. Die gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugte Signalsequenz ist die des Hefe-Invertase-Gens.The signal sequence encoding DNA sequence is preferably derived from a yeast gene encoding a polypeptide which is normally secreted. Other signal sequences of heterologous proteins that are normally secreted can also be selected. Yeast signal sequences are, for example, the signal and prepro sequences of the yeast invertase gene, a gene-factor, pheromone peptidase (KEX1) gene, "killer toxin" gene and the repressible acid phosphatase (PH05) - Gene, and the glucoamylase signal sequence from Aspergillus awamori. Alternatively, combined signal sequences can be constructed by ligating a portion of the signal sequence (if any) of the gene naturally linked to the promoter used (for example PH05) to a portion of the signal sequence of another heterologous protein. Preferred combinations are those that permit precise cleavage between the signal sequence and the glycosyltransferase amino acid sequence. Additional sequences, such as pro or spacer sequences, with or without special processing signals, may also be included in the designs to allow accurate processing of precursor molecules. However, it is also possible to prepare fusion proteins with internal processing signals that allow for maturation in vivo or in vitro. For example, the processing signals contain Lys-Arg recognized by a yeast endopeptidase in the Golgi membranes. The preferred signal sequence according to the present invention is that of the yeast invertase gene.
Wenn eine Glycosyltransferase mit der vollen Länge oder eine ihrer membrangebundenen Varianten in Hefe exprimiert wird, enthält der bevorzugte Hefehybridvektor eine Expressionskassette, die einen Hefepromoter, eine für die genannte Glycosyltransferase oder Variante kodierende DNA-Sequenz, die vom genannten Promoter kontrolliert wird, und eine DNA-Sequenz, die Hefe-Transkriptionsterminationssignale enthält, umfaßt.If a full-length glycosyltransferase or one of its membrane-bound Variants is expressed in yeast, the preferred yeast hybrid vector contains a Expression cassette containing a yeast promoter, one for said glycosyltransferase or variant coding DNA sequence controlled by said promoter, and a DNA sequence containing yeast transcription termination signals.
Wird eine lösliche Variante einer Glycosyltransferase in Hefe exprimiert, so enthält der bevorzugte Hefe-Hybridvektor eine Expressionskassette, die einen Hefepromoter, der funktionell mit einer ersten DNA-Sequenz verbunden ist, die für ein Signalpeptid kodiert und die im richtigen Leseraster mit einer zweiten DNA-Sequenz verbunden ist, die für die genannte Variante kodiert, und eine DNA-Sequenz, die Hefe-Transkriptionsterminationssignale enthält, umfaßt.If a soluble variant of a glycosyltransferase is expressed in yeast, the Preferred yeast hybrid vector is an expression cassette containing a yeast promoter, the is operably linked to a first DNA sequence encoding a signal peptide and which is connected in the correct reading frame with a second DNA sequence which is responsible for the variant coded, and a DNA sequence, the yeast transcription termination signals contains.
DNA, die für eine membrangebundene Glycosyltransferase oder eine ihrer Varianten kodiert, kann mittels dem Fachmann bekannten Methoden hergestellt werden und enthält genomische DNA, z. B. DNA, die aus einer genomischen DNA-Bibliothek von Säugetieren, z. B. Ratten-, Mäuse- und Rinderzellen oder menschlichen Zellen, isoliert wurde. Falls erforderlich, werden die Introns, die in der genomischen DNA, die für das Enzym kodiert, vorkommen, entfernt. Eine für eine membrangebundene Glycosyltransferase oder eine ihrer Varianten kodierende DNA umfaßt auch cDNA, die aus einer Säugetier-cDNA-Bibliothek isoliert oder aus der entsprechenden mRNA hergestellt werden kann. Die cDNA-Bibliothek kann aus Zellen verschiedener Gewebe, z. B. Plazentazellen oder Leberzellen, stammen. Die cDNA wird über die mRNA mittels üblicher Methoden wie der Polymerasekettenreaktion (PCR) hergestellt.DNA encoding a membrane-bound glycosyltransferase or one of its variants can be prepared by means of methods known in the art and contains genomic DNA, e.g. B. DNA derived from a genomic DNA library of Mammals, e.g. Rat, mouse and bovine cells or human cells has been. If necessary, the introns present in the genomic DNA coding for the Enzyme encodes, occurs, removes. One for a membrane bound Glycosyltransferase or a variant of their coding DNA also includes cDNA consisting of a mammalian cDNA library isolated or prepared from the corresponding mRNA can be. The cDNA library can be prepared from cells of different tissues, e.g. B. Placental cells or liver cells. The cDNA is transcribed via the mRNA conventional methods such as polymerase chain reaction (PCR).
Zum Beispiel erfolgt die Isolierung von Poly(A)⁺RNA aus Säugetierzellen, z. B. HeLa-Zellen, und die anschließende Synthese des ersten Stranges der cDNA nach der Fachwelt bekannten Standardmethoden. Von dieser synthetisierten DNA-Matrize ausgehend kann mittels PCR die Zielsequenz, d. h. die Glycosyltransferase-DNA oder eines ihrer Fragmente, amplifiziert werden, während die Amplifizierung der im Überschuß vorliegenden unerwünschten Sequenzen minimiert wird. Zu diesem Zweck muß die Sequenz eines kleinen Nucleotidabschnittes beidseitig der Zielsequenz bekannt sein. Mit diesen flankierenden Sequenzen werden zwei synthetische einzelsträngige Primer-Oligonucleotide aufgebaut, deren Sequenz so gewählt wird, daß die Basen zu der jeweiligen flankierenden Sequenz komplementär sind. PCR beginnt mit der Denaturierung des mRNA-DNA-Hybridstranges, darauf folgt die Anlagerung des Primers an die die Zielsequenz flankierenden Sequenzen. Durch Zusatz einer DNA-Polymerase und von Deoxynucleosid-Triphosphaten werden zwei Stücke Doppelstrang-DNA gebildet, wobei jedes beim Primer beginnt und sich über die Zielsequenz erstreckt, wobei letztere kopiert wird. Jedes der neu synthetisierten Produkte kann als Matrize für das Anheften von Primern und für Verlängerungen (im nächsten Zyklus) verwendet werden, wodurch dies zu einem exponentiellen Anstieg an doppelsträngigen Fragmenten diskreter Länge führt.For example, the isolation of poly (A) ⁺RNA from mammalian cells, e.g. B. HeLa cells, and the subsequent synthesis of the first strand of cDNA according to the Known standard methods. From this synthesized DNA template starting from PCR, the target sequence, d. H. the glycosyltransferase DNA or one of its fragments can be amplified while amplifying the excess present unwanted sequences is minimized. For this purpose, the Sequence of a small nucleotide portion be known on both sides of the target sequence. With These flanking sequences become two synthetic single-stranded primer oligonucleotides whose sequence is chosen so that the bases to the respective flanking sequence are complementary. PCR begins with the denaturation of the mRNA-DNA hybrid strand, followed by the addition of the primer to the Target sequence flanking sequences. By adding a DNA polymerase and Deoxynucleoside triphosphates are formed into two pieces of double-stranded DNA, wherein each starts at the primer and spans the target sequence, the latter being copied becomes. Each of the newly synthesized products can be used as a template for the attachment of Primers and for extensions (in the next cycle) can be used, causing this leads to an exponential increase in discrete-length double-stranded fragments.
Darüber hinaus kann eine DNA, die für eine membrangebundene Glycosyltransferase oder eine ihrer Varianten kodiert, enzymatisch oder chemisch synthetisiert werden. Eine Variante einer membrangebundenen Glycosyltransferase mit enzymatischer Aktivität und einer Aminosäuresequenz, in der eine oder mehrere Aminosäuren deletiert (DNA-Fragmente) und/oder gegen eine oder mehrere andere Aminosäuren ausgetauscht werden, wird von einer DNA-Mutante kodiert. Unter einer mutierten DNA ist auch eine stille Mutante zu verstehen, in der ein oder mehrere Nucleotide durch andere Nucleotide ersetzt werden, wobei die neuen Codons für dieselbe(n) Aminosäure(n) kodieren. Solch eine mutierte Sequenz kann auch eine degenerierte DNA-Sequenz sein. Letztere sind insofern bezüglich des genetischen Codes degeneriert, als eine unbegrenzte Anzahl von Nucleotiden durch andere Nucleotide ersetzt werden kann, ohne daß dies eine Änderung der anfänglich kodierten Aminosäuresequenz bedeutet. Solche degenerierten DNA-Sequenzen können von Nutzen sein, da sie über unterschiedliche Restriktionsstellen und/oder Häufigkeiten gewisser Codons verfügen, die von einem spezifischen Wirt für die optimale Expression einer Glycosyltransferase bevorzugt werden. Solche DNA-Sequenzen haben vorzugsweise Codons, wie sie vorzugsweise von Hefe verwendet werden.In addition, a DNA encoding a membrane-bound glycosyltransferase or one of their variants is encoded, enzymatically or chemically synthesized. A Variant of a membrane-bound glycosyltransferase with enzymatic activity and an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted (DNA fragments) and / or exchanged for one or more other amino acids are encoded by a DNA mutant. Among a mutated DNA is also a silent mutant to understand in the one or more nucleotides by other nucleotides be replaced, wherein the new codons for the same (n) amino acid (s) encode. Such a mutated sequence can also be a degenerate DNA sequence. The latter are insofar as the genetic code degenerates, as an unlimited number of Nucleotides can be replaced by other nucleotides, without any change the initially encoded amino acid sequence means. Such degenerate DNA sequences may be useful as they have different restriction sites and / or frequencies of certain codons derived from a specific host for the optimal expression of a glycosyltransferase are preferred. Such DNA sequences preferably have codons, as they are preferably used by yeast.
Eine DNA-Mutante kann auch dadurch erhalten werden, daß eine natürlich vorkommende genomische DNA oder eine cDNA nach der Fachwelt bekannten Methoden in vitro mutiert wird. Zum Beispiel kann aus einer für die jeweilige membrangebundene Glycosyltransferase kodierende DNA mit der vollen Länge eine Teil-DNA, die für eine lösliche Form einer Glycosyltransferase kodiert, unter Verwendung von Restriktionsenzymen herausgeschnitten werden. Für diesen Zweck ist es von Vorteil, wenn eine geeignete Restriktionsstelle zur Verfügung steht.A DNA mutant can also be obtained by using a naturally occurring genomic DNA or a cDNA according to methods known in the art in vitro is mutated. For example, from one for each membrane bound Glycosyltransferase-encoding full-length DNA is a partial DNA coding for a soluble form of a glycosyltransferase encoded using Restriction enzymes are cut out. For this purpose, it is beneficial if an appropriate restriction site is available.
Eine bevorzugte DNA-Sequenz, die Hefe-Transkriptionsterminationssignale enthält, ist die 3′-flankierende Sequenz eines Hefegens, das korrekte Signale für Transkriptionstermination und die Polyadenylation enthält. Geeignete 3′-flankierende Sequenzen sind z. B. die Sequenzen des Hefegens, die natürlicherweise mit dem verwendeten Promoter verbunden sind. Die bevorzugte flankierende Sequenz ist die des Hefe-PH05-Gens.A preferred DNA sequence containing yeast transcriptional termination signals is the 3 'flanking sequence of a yeast gene, the correct transcriptional termination signal and contains the polyadenylation. Suitable 3 'flanking sequences are e.g. B. the sequences of the yeast gene naturally associated with the promoter used are connected. The preferred flanking sequence is that of the yeast PH05 gene.
Der Hefepromoter, die gegebenenfalls vorhandene DNA-Sequenz, die für das Signalpeptid kodiert, die DNA-Sequenz, die für eine membrangebundene Glycosyltransferase oder eine ihrer Varianten kodiert, und die DNA-Sequenz, die die Hefe-Transkriptionsterminationssignale enthält, sind funktionell in einer Tandemanordnung verbunden, d. h., sie sind auf solche Weise nebeneinandergesetzt, daß ihre normalen Funktionen erhalten bleiben. Sie sind so angeordnet, daß der Promoter eine richtige Expression der DNA-Sequenz, die eine membrangebundene Glycosyltransferase oder eine ihrer Varinaten kodiert, bewirkt (gegebenenfalls mit einer vorgeschalteten Signalfrequenz), daß die Transkriptionsterminationssignale eine richtige Termination der Transkription und der Polyadenylation bewirken, und daß die gegebenenfalls vorhandene Signalsequenz im richtigen Leseraster mit der obengenannten DNA-Sequenz in solch einer Weise verbunden ist, daß das letzte Codon der Signalsequenz direkt mit dem ersten Codon der genannten DNA-Sequenz verbunden ist und das Protein sezerniert wird. Wenn der Promoter und die Signalsequenz von verschiedenen Genen stammen, wird der Promoter vorzugsweise an die Signalsequenz an einer Stelle zwischen dem mRNA-Hauptbeginn und dem ATG des mit dem Promoter natürlich verbundenen Gens angefügt. Die Signalsequenz sollte ihr eigenes ATG für die Translationsinitiation besitzen. Diese Sequenzen können mittels synthetischer Oligodeoxynucleotid-Linker mit der Erkennungssequenz einer Endonuclease zusammengefügt werden.The yeast promoter, the optional DNA sequence that is responsible for the Signal peptide encodes the DNA sequence responsible for a membrane-bound glycosyltransferase or one of their variants, and the DNA sequence encoding the yeast transcription termination signals contains are functionally in a tandem arrangement connected, d. they are juxtaposed in such a way that their normal Functions are retained. They are arranged so that the promoter is a right one Expression of the DNA sequence containing a membrane-bound glycosyltransferase or a their Varinaten coded causes (possibly with an upstream signal frequency), that the transcription termination signals ensure proper termination of transcription and cause the polyadenylation, and that the optionally present signal sequence in right reading frame associated with the above-mentioned DNA sequence in such a manner is that the last codon of the signal sequence directly with the first codon of said DNA sequence is linked and the protein is secreted. If the promoter and the Signal sequence derived from different genes, the promoter is preferably on the signal sequence at a position between the mRNA's onset and the ATG of the attached to the promoter naturally associated gene. The signal sequence should be hers own own ATG for the translation initiation. These sequences can by means of synthetic oligodeoxynucleotide linker with the recognition sequence of an endonuclease be joined together.
Vektoren, die für die Replikation und Expression in Hefe geeignet sind, enthalten eine Hefe-Replikationsstartstelle. Hybridvektoren, die eine Hefe-Replikationsstartstelle enthalten, zum Beispiel das chromosomale autonom replizierende Segment (ARS), bleiben nach der Transformation extrachromosomal in der Hefezelle und werden während der Mitose autonom repliziert. Hybridvektoren, die Sequenzen enthalten, die mit der Hefe-2µ-Plasmid-DNA homolog sind, können ebenfalls verwendet werden. Solche Hybridvektoren werden durch Rekombination in 2µ-Plasmide integriert, die bereits in der Zelle existieren, oder sie replizieren autonom.Vectors suitable for yeast replication and expression contain one Yeast replication start site. Hybrid vectors that have a yeast replication start site contain, for example, the chromosomal autonomously replicating segment (ARS), remain extrachromosomal in the yeast cell after transformation and are during mitosis replicates autonomously. Hybrid vectors containing sequences associated with the Yeast 2μ plasmid DNA are homologous may also be used. Such Hybrid vectors are integrated by recombination into 2μ plasmids already in the Cell exist or they replicate autonomously.
Die erfindungsgemäßen Hybridvektoren enthalten vorzugsweise einen oder mehrere, insbesondere einen oder zwei selektive genetische Marker für Hefe und solch einen Marker und eine Replikationsstartstelle für einen bakteriellen Wirt, insbesondere Escherichia coli.The hybrid vectors according to the invention preferably contain one or more, in particular one or two selective genetic markers for yeast and such a marker and a replication start site for a bacterial host, especially Escherichia coli.
Was die selektiven Gen-Marker für Hefe betrifft, so können sämtliche Markergene verwendet werden, die die Selektion auf Transformanten auf Grund der phenotypischen Expression des Markergens ermöglichen. Beispiele geeigneter Marker für Hefe sind diejenigen, die Resistenz gegen Antibiotika exprimieren oder, im Fall auxotropher Hefemutanten, Gene, die Defizienzen des Wirts kompensieren. Die betreffenden Gene verleihen zum Beispiel Resistenz gegen die Antibiotika G418, Hygromycin oder Bleomycin, oder vermitteln Prototrophie in einer auxotrophen Hefemutante, zum Beispiel das URA3-, LEU2-, LYS2- oder TRP1-Gen.As far as the selective gene markers for yeast are concerned, all marker genes The selection for transformants is based on the phenotype Allow expression of the marker gene. Examples of suitable markers for yeast are those expressing resistance to antibiotics or, in the case of auxotrophic Yeast mutants, genes that compensate for deficiencies of the host. The genes in question confer, for example, resistance to the antibiotics G418, hygromycin or Bleomycin, or mediate prototrophy in an auxotrophic yeast mutant, for example the URA3, LEU2, LYS2 or TRP1 gene.
Da die Amplifizierung der Hybridvektoren auf bequemem Weg in E. coli durchgeführt werden kann, ist es vorteilhaft, einen genetischen Marker für E. coli und eine E.- coli-Replikationsstartstelle einzubauen. Diese können aus E.-coli-Plasmiden wie z. B. pBR322, oder einem pUC-Plasmid, zum Beispiel pUC18 oder pUC19, erhalten werden, welche sowohl eine E.-coli-Replikationsstartstelle und einen genetischen Marker für E. coli, der Resistenz gegen Antibiotika wie Ampicillin verleiht, enthalten.Since the amplification of the hybrid vectors carried out in a convenient way in E. coli it is advantageous to have a genetic marker for E. coli and an E. coli replication start site. These can be obtained from E. coli plasmids such. B. pBR322, or a pUC plasmid, for example pUC18 or pUC19, which has both an E. coli replication start site and a genetic marker for E. coli, which confers resistance to antibiotics such as ampicillin.
Die erfindungsgemäßen Hybridvektoren werden mittels der Fachwelt bekannten Methoden hergestellt, zum Beispiel dadurch, daß die Expressionskassette umfassend einen Hefe-Promoter und eine für eine Glycosyltransferase, oder eine Variante, kodierende DNA-Sequenz, die vom genannten Promoter kontrolliert wird, beziehungsweise mehrere Komponenten der Expressionskassette, mit den DNA-Fragmenten, die selektive genetische Marker für Hefe und für einen bakteriellen Wirt und Replikationsstartstellen für Hefe und für einen bakteriellen Wirt enthalten, in der vorherbestimmten Reihenfolge verbunden werden. The hybrid vectors according to the invention are known by experts Methods, for example, characterized in that the expression cassette comprising a Yeast promoter and one coding for a glycosyltransferase, or a variant DNA sequence controlled by said promoter, or more Components of the expression cassette, containing the DNA fragments, the selective genetic markers for yeast and for a bacterial host and replication origins for yeast and for a bacterial host, in the predetermined order get connected.
Geeignete Hefe-Wirtsorganismen sind Stämme der Gattung Saccharomyces, insbesondere Stämme von Saccharomyces cerevisiae. Die genannten Hefestämme umfassen Hefestämme, die gegebenenfalls von endogenen Zwei-Mikron-Plasmiden befreit wurden und/oder die gegebenenfalls keine Hefe-Peptidaseaktivität(en), z. B. Peptidase yscα-, yscA-, yscB-, yscY- und/oder yscS-Aktivität aufweisen.Suitable yeast host organisms are strains of the genus Saccharomyces, in particular Strains of Saccharomyces cerevisiae. The yeast strains mentioned include Yeast strains optionally freed of endogenous two micron plasmids and / or optionally no yeast peptidase activity (s), e.g. Peptidase yscα-, have yscA, yscB, yscY and / or yscS activity.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Hefestamm, der mit einem Hybridvektor transformiert wurde, der eine Expressionskassette umfassend einen Hefepromoter und eine für eine membrangebundene Glycosyltransferase oder eine ihrer Varianten kodierende DNA-Sequenz enthält, wobei diese DNA vom genannten Promoter kontrolliert wird.The invention further relates to a yeast strain which is hybridized with a vector containing an expression cassette comprising a yeast promoter and a coding for a membrane-bound glycosyltransferase or one of its variants Contains DNA sequence, said DNA is controlled by said promoter.
In einer ersten Ausführungsform wurde der erfindungsgemäße Hefestamm mit einem Hybridvektor, der eine Expressionskassette umfassend einen Hefe-Promoter, eine DNA-Sequenz, die für eine membrangebundene Glycosyltransferase oder eine ihrer Varianten kodiert, wobei diese DNA-Sequenz vom genannten Promoter kontrolliert wird, und eine DNA-Sequenz, die Hefe-Transformationsterminationssignale enthält, transformiert.In a first embodiment, the yeast strain according to the invention with a A hybrid vector comprising an expression cassette comprising a yeast promoter, a DNA sequence coding for a membrane-bound glycosyltransferase or one of its Variants are coded, whereby this DNA sequence is controlled by said promoter, and a DNA sequence containing yeast transformation termination signals, transformed.
In einer zweiten Ausführungsform wurde der erfindungsgemäße Hefestamm mit einem Hybridvektor transformiert, der eine Expressionskassette umfassend einen Hefepromoter, der funktionell mit einer ersten DNA-Sequenz verbunden ist, die für ein Signalpeptid kodiert und die im richtigen Leseraster mit einer zweiten DNA-Sequenz verbunden ist, die für eine membrangebundene Glycosyltransferase oder eine ihrer Varianten kodiert, und eine DNA-Sequenz, die Hefe-Transkriptionsterminationssignale enthält, transformiert.In a second embodiment, the yeast strain of the invention with a Hybrid vector comprising an expression cassette comprising a yeast promoter, which is operably linked to a first DNA sequence coding for a signal peptide which is linked in the correct reading frame with a second DNA sequence, the encodes a membrane-bound glycosyltransferase or one of its variants, and a DNA sequence containing yeast transcription termination signals transformed.
Die Transformation von Hefe mit den erfindungsgemäßen Hybridvektoren wird nach der Fachwelt bekannten Verfahren durchgeführt, zum Beispiel nach den von Hinnen et al. (Proc. Natl. Acad. Sci., USA [1978], 75, 1929) und Ito et al. (J. Bact. [1983], 153, 163-168) beschriebenen Methoden.The transformation of yeast with the hybrid vectors according to the invention is according to the Known in the art, for example according to Hinnen et al. (Proc Natl Acad Sci., USA [1978], 75, 1929) and Ito et al. (J. Bact. [1983], 153, 163-168) described methods.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten membrangebundenen Glycosyltransferasen und ihre Varianten können auf an sich bekannte Weise verwendet werden, z. B. für die Synthese und/oder Modifizierung von Glycoproteinen, Oligosacchariden und Glycolipiden (US-Patent 49 25 796; EP-Anmeldung 4 14 171). The membrane-bound prepared by the process according to the invention Glycosyltransferases and their variants can be used in a manner known per se be, for. For the synthesis and / or modification of glycoproteins, Oligosaccharides and glycolipids (US Pat. No. 4,925,796, EP application 4 14 171).
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Verfahren für die Herstellung membrangebundener Glycosyltransferasen und ihrer Varianten, der Hybridvektoren und der transformierten Hefestämme, wie sie in den Beispielen beschrieben sind.The invention relates in particular to the process for the preparation membrane bound glycosyltransferases and their variants, the hybrid vectors and the transformed yeast strains as described in the Examples.
In den Beispielen werden die folgenden Abkürzungen verwendet:In the examples, the following abbreviations are used:
GT
Galactosyltransferase (EC 2.4.1.22);
PCR Polymerase-Kettenreaktion;
ST
Sialyltransferase (EC 2.4.99.1) Varianten;
FT = Fucosyltransferase.GT galactosyltransferase (EC 2.4.1.22);
PCR polymerase chain reaction;
ST sialyltransferase (EC 2.4.99.1) variants;
FT = fucosyltransferase.
GT-cDNA wird aus HeLa-Zellen (Watzele, G., und Berger, E. G. [1990], Nucleic Acids Res., 18, 7174) mit dem Polymerase-Kettenreaktions(PCR)-Verfahren isoliert:GT cDNA is isolated from HeLa cells (Watzele, G., and Berger, E.G. [1990], Nucleic Acids Res., 18, 7174) with the polymerase chain reaction (PCR) method:
Für die RNA-Präparation werden HeLa-Zellen auf 5 Platten (23×23 cm) in einer Einzelzellschicht-Kultur gezüchtet. RNA wird aus den kultivierten Zellen schnell und wirksam mittels Extraktion mit Guanidin-HCl wie von MacDonald, R. J., et al. (Meth. Enzymol. [1987], 152, 226-227) beschrieben, isoliert. Im allgemeinen sind die Ausbeuten ca. 0,6 bis 1 mg Gesamt-RNA pro Platte konfluent gewachsener Zellen. Die Poly(A)⁺RNA wird durch Affinitätschromatographie an Oligo(dT)-Zellulose nach der im Maniatis-Handbuch beschriebenen Methode angereichert (Sambrook, J., Fritsch, E. F., and Maniatis, T. [1989], Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd edition), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, USA), wobei 4 mg Gesamt-RNA auf eine 400-µl-Säule aufgetragen werden. 3% der aufgetragenen RNA werden als angereicherte Poly(A)⁺RNA zurückerhalten, mit dem dreifachen Volumen an Ethanol gefällt und aliquotiert bei -70°C bis zum Gebrauch aufbewahrt.For RNA preparation, HeLa cells are grown on 5 plates (23 x 23 cm) in one Single cell culture grown. RNA gets out of the cultured cells quickly and effectively by extraction with guanidine HCl as described by MacDonald, R.J., et al. (Meth. Enzymol. [1987], 152, 226-227). In general, the yields about 0.6 to 1 mg total RNA per plate of confluent cells. The Poly (A) ⁺RNA is purified by affinity chromatography on oligo (dT) -cellulose after im Enriched Maniatis manual (Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, T. [1989], Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd edition), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, USA), with 4 mg total RNA at one 400 ul column are applied. 3% of the applied RNA is enriched as Poly (A) ⁺RNA recovered, precipitated with three times the volume of ethanol and aliquoted at -70 ° C until use.
Poly(A)⁺RNA (mRNA) wird mit Moloney Murine Leukemia Virus RNase H⁻Reverse Transcriptase (M-MLV H⁻RT) (BRL) in DNA revers-transkribiert. Bei der Herstellung der 20-µl-Reaktionsmischung wird mit geringen Abweichungen nach dem von BRL bereitgestellten Protokoll vorgegangen: 1 µg HeLa-Zellen-Poly(A)⁺RNA und 500 ng Oligo(dt)12-18(Pharmacia) in 11,5 µl sterilem H₂O werden 10 Minuten lang auf 70°C erhitzt und dann schnell auf Eis abgekühlt. Dann werden 4 µl Reaktionspuffer (BRL; 250 mM Tris-HCl pH 8,3, 375 mM KCl, 15 mM MgCl₂), 2 µl 0,1 M Dithiothreitol, 1 µl gemischtes dNTP (jeweils 10 mM dATP, dCTP, dGTP, TTP, Pharmacia), 0,5 µl (17,5 U) RNAguard (RNase-Inhibitor von Pharmacia) und 1 µl (200 U) M-MLVH⁻RT zugesetzt. Die Reaktion wird bei 42°C durchgeführt und nach einer Stunde durch 10minütiges Erhitzen des Röhrchens auf 95°C abgestoppt.Poly (A) ⁺RNA (mRNA) is reverse transcribed in DNA with Moloney murine leukemia virus RNase H⁻Reverse transcriptase (M-MLV H⁻RT) (BRL). The preparation of the 20 μl reaction mixture is followed by a small variation according to the protocol provided by BRL: 1 μg HeLa cell poly (A) ⁺RNA and 500 ng oligo (dt) 12-18 (Pharmacia) in 11.5 μl of sterile H₂O are heated at 70 ° C for 10 minutes and then cooled quickly on ice. Then 4 μl reaction buffer (BRL; 250 mM Tris-HCl pH 8.3, 375 mM KCl, 15 mM MgCl₂), 2 μl 0.1 M dithiothreitol, 1 μl mixed dNTP (10 mM dATP, dCTP, dGTP, TTP , Pharmacia), 0.5 μl (17.5 U) RNAguard (RNase inhibitor from Pharmacia) and 1 μl (200 U) M-MLVH⁻RT. The reaction is carried out at 42 ° C and stopped after one hour by heating the tube for 10 minutes at 95 ° C.
Um die Wirksamkeit der Reaktion zu überprüfen, wird ein Aliquot der Mischung (5 µl) in der Gegenwart von 2 µCi α-³²P dCTP inkubiert. Durch Messung des eingebauten dCTP wird die Menge an synthetisierter cDNA berechnet. Die Ausbeute bei der Synthese des ersten Stranges ist routinemäßig zwischen 5 und 15%.To check the effectiveness of the reaction, an aliquot of the mixture (5 μl) in the presence of 2 μCi of α-32 P dCTP. By measuring the built-in dCTP the amount of synthesized cDNA is calculated. The yield in the synthesis of first strand is routinely between 5 and 15%.
Die für die PCR verwendeten Oligodeoxynucleotid-Primer werden in vitro nach dem Phosphoramidit-Verfahren (M. H. Caruthers in Chemical and Enzymatic Synthesis of Gene Fragments, H. G. Gassen und A. Lang, Hrsg. Verlag Chemie, Weinheim, BRD) in einem Applied Biosystems Synthesizer, Modell 380B, synthetisiert. Sie sind in Tabelle 1 angeführt.The oligodeoxynucleotide primers used for the PCR are analyzed in vitro according to the Phosphoramidite method (M.H. Caruthers in Chemical and Enzymatic Synthesis of Gene Fragments, H.G. Gassen and A. Lang, ed. Verlag Chemie, Weinheim, FRG) in an Applied Biosystems Synthesizer, Model 380B. They are in Table 1 cited.
Die folgenden sind Standard-PCR-Bedingungen für einen 30-µl-Inkubationsansatz: 1 µl der Reverse-Transkriptase-Reaktion (siehe Beispiel 1.2), die ca. 5 ng Erststrang-cDNA enthält, jeweils 15 pmol der relevanten Primer, jeweils 200 µmol der vier Desoxynucleosid-Triphosphate (dATP, dCTP, dGTP und TTP) in PCR-Puffer (10 mM Tris-HCl pH 8,3 (bei 23°C), 50 mM KCl, 1,5 mM MgCl₂, 0,001% Gelatine) und 0,5 U AmpliTaq-Polymerase (Perkin Elmer). Die Amplifizierung wird im Thermocycler 60 (Biomed) unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: 0,5 Minuten Denaturierung bei 95°C, 1 Minute Anlagerung bei 56°C und 1 Minute 15 Sekunden Verlängerung bei 72°C, über insgesamt 20-25 Zyklen. Im letzten Zyklus dauert die Primer-Verlängerung bei 72°C 5 Minuten lang.The following are standard PCR conditions for a 30 μl incubation: 1 μl the reverse transcriptase reaction (see Example 1.2), the approximately 5 ng first-strand cDNA contains, in each case 15 pmol of the relevant primer, in each case 200 .mu.mol of the four Deoxynucleoside triphosphates (dATP, dCTP, dGTP and TTP) in PCR buffer (10 mM Tris-HCl pH 8.3 (at 23 ° C), 50 mM KCl, 1.5 mM MgCl₂, 0.001% gelatin) and 0.5 U AmpliTaq polymerase (Perkin Elmer). The amplification is carried out in the thermocycler 60th (Biomed) under the following conditions: 0.5 minutes denaturation at 95 ° C, 1 minute annealing at 56 ° C and 1 minute 15 seconds extension at 72 ° C, over a total of 20-25 cycles. In the last cycle the primer extension lasts at 72 ° C For 5 minutes.
Für das Sequenzieren und Subklonieren wird die HeLa-GT-cDNA in zwei überlappenden Teilstücken amplifiziert, wobei verschiedene Primer-Kombinationen verwendet werden:For sequencing and subcloning, the HeLa GT cDNA becomes overlapping in two Pieces amplified using different primer combinations:
- (1) Fragment P1-P4: Die Primer P1 und P4 werden für die Amplifikation eines 0,55-kb- DNA-Fragments verwendet, das sich über die Nucleotidpositionen 7-556 in HeLa-GT-cDNA erstreckt (SEQ ID-Nr. 1).(1) Fragment P1-P4: Primers P1 and P4 are used for the amplification of a 0.55 kb DNA fragment located above nucleotide positions 7-556 in HeLa GT cDNA extends (SEQ ID NO: 1).
- (2) Fragment P3-P2d: Die Primer P3 und P2d werden für die Amplifikation eines 0,77- kb-Fragments verwendet, das sich über die Nucleotidpositionen 457-1232 erstreckt (SEQ ID-Nr. 1).(2) Fragment P3-P2d: Primers P3 and P2d are used for the amplification of a 0.77- kb fragment extending over nucleotide positions 457-1232 (SEQ ID NO: 1).
Um Irrtümer während der Amplifizierung zu vermeiden, werden 4 unabhängige PCR pro Fragment durchgeführt. Primer P1up (KpnI) wird zusammen mit Primer P4 verwendet, um die DNA-Sequenz, an die sich das "Start"-Codon anschließt, zu bestimmen.To avoid errors during the amplification, 4 independent PCR per Fragment performed. Primer P1up (KpnI) is used together with primer P4 to to determine the DNA sequence followed by the "start" codon.
Nach der PCR-Amplifizierung wird Fragment P1-P4 mit den Restriktionsenzymen EcoRI und HindIII verdaut, der Verdau auf einem 1,2%igen Agarosegel analysiert, vom Gel mittels GENECLEAN (BIO 101) eluiert und in den Vektor pUC18 (Pharmacia), der mit den gleichen Enzymen verdaut wurde, subkloniert. Fragment P3-P2d wird mit SacI und EcoRI verdaut, der Verdau wird auf einem 1,2%igen Gel analysiert, eluiert und in pUC18, das mit SacI und EcoRI verdaut wurde, subkliniert. Die erhaltenen Subklone sind pUC18/P1-P4 bzw. pUC18/P3-P2d. Für das Subklonieren, die Ligation und die Transformation von E.-coli-Stamm DH5α wird nach Standardprotokollen, wie in Beispiel 2 beschrieben, verfahren. Minipräparationen der Plasmide pUC18/P1-P4 bzw. pUC18/P3-P2d werden für die Didesoxy-Sequenzierung von denaturierter Doppelstrang-DNA mit dem T7-Polymerase-Sequenzierkit (Pharmacia) verwendet. Zur Sequenzierung überlappender Fragmente, die aus beiden DNA-Strängen durch Verdau mit verschiedenen Restriktionsenzymen hergestellt wurden, werden M13/pUC- Sequenzierungsprimer und reverse Sequenzierungsprimer (Pharmacia) eingesetzt. Weiteres Subklonieren von Restriktionsfragmenten des GT-Gens ist für ausführliche Sequenzierung überlappender Fragmente beider Stränge erforderlich. Die Sequenz von Fragmenten, die mittels unabhängiger PCR amplifiziert wurden, zeigt, daß der Amplifizierungsfehler kleiner als 1 in 3000 Nucleotiden ist. Die vollständige Nucleotidsequenz der HeLa-Zellen-GT-cDNA, die in SEQ ID-Nr. 1 dargestellt ist, ist zu 99,2% mit der der menschlichen Plazenta homolog (Genbank-Eingang Nr. M22921). Es finden sich drei Unterschiede:After PCR amplification, fragment P1-P4 is restricted with the restriction enzymes EcoRI and HindIII digested, digestion on a 1.2% agarose gel analyzed from the gel eluted using GENECLEAN (BIO 101) and in the vector pUC18 (Pharmacia), with digested with the same enzymes, subcloned. Fragment P3-P2d is labeled with SacI and EcoRI digested, the digest is analyzed on a 1.2% gel, eluted and in Subcloned pUC18, which was digested with SacI and EcoRI. The resulting subclones are pUC18 / P1-P4 or pUC18 / P3-P2d. For the subcloning, the ligation and the Transformation of E. coli strain DH5α is performed according to standard protocols as in Example 2 described, proceed. Mini preparations of the plasmids pUC18 / P1-P4 or pUC18 / P3-P2d are denatured for dideoxy sequencing Double-stranded DNA was used with the T7 polymerase sequencing kit (Pharmacia). to Sequencing overlapping fragments obtained from both DNA strands by digestion with different restriction enzymes were prepared, M13 / pUC Sequencing primer and reverse sequencing primer (Pharmacia) used. Further subcloning of restriction fragments of the GT gene is in-depth Sequencing of overlapping fragments of both strands required. The sequence of Fragments amplified by independent PCR show that the Amplification error is less than 1 in 3000 nucleotides. The complete Nucleotide sequence of the HeLa cell GT cDNA described in SEQ ID NO. 1 is to 99.2% homologous to that of the human placenta (Genbank entry no. M22921). It there are three differences:
- (a) Drei zusätzliche Basenpaare in den Nucleotidpositionen 37-39 (SEQ ID-Nr. 1), die eine zusätzliche Aminosäure (Ser) in der N-terminalen Region des Proteins ergeben;(a) Three additional base pairs in nucleotide positions 37-39 (SEQ ID NO: 1), the give an additional amino acid (Ser) in the N-terminal region of the protein;
- (b) bp 98 bis 101 sind "CTCT" anstelle von "TCTG" in der Sequenz der menschlichen Plazenta, was zwei konservative Aminosäuresubstitutionen (AlaLeu anstelle von ValTyr) in den Aminosäurepositionen 31 und 32 in der membranumfassenden Domäne von GT zur Folge hat;(B) bp 98 to 101 are "CTCT" instead of "TCTG" in the human sequence Placenta, giving two conservative amino acid substitutions (AlaLeu instead of ValTyr) at amino acid positions 31 and 32 in the membrane-comprising domain of GT Consequence;
- (c) das Nucleotid in Position 1047 ändert sich von "A" auf "G", ohne daß dies Änderungen in der Aminosäuresequenz bewirkt.(c) the nucleotide at position 1047 changes from "A" to "G" without this Changes in the amino acid sequence causes.
Die zwei überlappenden DNA-Fragmente P1-P4 und P3-P2d, die die HeLa-GT-cDNA kodieren, sind über die NotI-Restriktionsstelle in der Nucleotidposition 498 zusammengefügt, die in beiden Fragmenten existiert.The two overlapping DNA fragments P1-P4 and P3-P2d containing the HeLa GT cDNA are via the NotI restriction site in the nucleotide position 498th put together, which exists in both fragments.
Die vollständige HeLa-Zellen-GT-cDNA (SEQ ID-Nr. 1) wird als 1,2-kb-EcoRI-EcoRI- Restriktionsfragment in Plasmid pIC-7 kloniert, wobei pIC-7 ein Abkömmling von pUC8 mit zusätzlichen Restriktionsschnittstellen in der multiplen Klonierungsstelle ist (Marsh, J. L., Erfle, M., und Wykes, E. J. [1984], Gene, 32, 481-485), was den Vektor p4AD113 ergibt. Um die GT-Expressionskassette zu konstruieren, wird die EcoRI-Restriktionsstelle (bp 1227) am 3′-Ende der cDNA-Sequenz folgendermaßen eliminiert: Vektor p4AD113 wird zuerst mittls Verdau mit EcoRV linearisiert und dann mit alkalischer Phosphatase behandelt. Außerdem wird 1 µg der linearisierten Plasmid-DNA mit 0,25 U EcoRI 1 Stunde lang bei 37°C teilverdaut. Nach Elektrophorese auf Agarosegel wird aus dem Gel mittels GENECLEAN (Bio 101) ein Fragment isoliert, das der Größe des linearisierten Plasmids (3,95 kb) entspricht. Das überstehende EcoRI-Ende wird mit Klenow-Polymerase, wie im Maniatis-Handbuch beschrieben (siehe oben), aufgefüllt. Nach Phenolisierung und Fällung mit Ethanol wird das Plasmid wieder ligiert und für die Transformierung von E. coli DH5α (Gibco/BRL) verwendet. Von sechs Transformanten werden Plasmid-Minipräparationen hergestellt. Die erhaltenen Plasmide werden mittels Restriktionsanalyse auf das Fehlen der EcoRI- und EcoRV-Restriktionsstellen am 3′-Ende der HeLa-GT-cDNA überprüft. Das mit p4AE113 bezeichnete Plasmid wird für die folgenden Experimente ausgewählt, da seine DNA-Sequenz identisch mit der von Plasmid p4AD113 ist, mit der Ausnahme, daß bp 1232-1238 mit den EcoRI-EcoRV-Restriktionsstellen eliminiert sind.The complete HeLa cell GT cDNA (SEQ ID NO: 1) is expressed as 1.2 kb EcoRI-EcoRI Restriction fragment cloned into plasmid pIC-7, wherein pIC-7 is a derivative of pUC8 with additional restriction sites in the multiple cloning site (Marsh, J.L., Erfle, M., and Wykes, E.J. [1984], Gene, 32, 481-485), yielding the vector p4AD113 results. To construct the GT expression cassette, the EcoRI restriction site becomes (bp 1227) at the 3 'end of the cDNA sequence as follows: vector p4AD113 is first linearized by digestion with EcoRV and then with alkaline phosphatase treated. In addition, 1 ug of the linearized plasmid DNA with 0.25 U EcoRI 1 Partially digested at 37 ° C for 1 hour. After electrophoresis on agarose gel is removed from the gel isolated by GENECLEAN (Bio 101) a fragment that is the size of the linearized Plasmid (3.95 kb) corresponds. The supernatant EcoRI end is with Klenow polymerase as described in the Maniatis manual (supra). After phenolization and precipitation with ethanol, the plasmid is re-ligated and for the Transformation of E. coli DH5α (Gibco / BRL) used. Of six transformants Plasmid miniprep preparations are prepared. The resulting plasmids are purified by means of Restriction analysis for the lack of EcoRI and EcoRV restriction sites at the 3 'end the HeLa GT cDNA checked. The plasmid designated p4AE113 is used for the selected following experiments, since its DNA sequence is identical to that of plasmid p4AD113 is with the exception that bp 1232-1238 with the EcoRI-EcoRV restriction sites are eliminated.
Für heterologe Expression in Saccharomyces cerevisiae wird die vollständige HeLa-GT-cDNA-Sequenz (SEQ ID-Nr. 1) mit Transkriptionskontrollsignalen der Hefe kombiniert, um wirksame Initiierung und Termination der Transkription zu erreichen. Die Promoter- und Terminatorsequenzen stammen vom Saure-Phosphatase-Gen der Hefe (PH05) (EP 1 00 561). Der vollständige PH05-Promoter wird durch den Vorrat an anorganischem Phosphat im Kulturmedium reguliert. Hohe Pi-Konzentrationen führen zu Reprimierung des Promoters, während ein niedriger Pi-Gehalt induzierend wirkt. Es kann jedoch auch ein kurzes 173-bp-PH05-Promoterfragment verwendet werden, dem alle regulierenden Elemente fehlen und das sich deshalb wie ein konstitutiver Promoter verhält.For heterologous expression in Saccharomyces cerevisiae, the complete HeLa-GT cDNA sequence (SEQ ID NO: 1) is combined with yeast transcriptional control signals to achieve efficient initiation and termination of transcription. The promoter and terminator sequences are derived from the yeast acid phosphatase gene (PH05) (EP 1 00 561). The complete PH05 promoter is regulated by the supply of inorganic phosphate in the culture medium. High P i concentrations lead to repression of the promoter, while a low P i content induces. However, a short 173 bp PH05 promoter fragment can be used which lacks all regulatory elements and therefore behaves like a constitutive promoter.
Die GT-cDNA-Sequenz wird folgendermaßen mit dem Hefe-PH05-Promoter und Transkriptionsterminationssequenzen kombiniert:The GT cDNA sequence is treated as follows with the yeast PH05 promoter and Transcription termination sequences combined:
Vektor p4AE113 mit der vollständigen GT-cDNA-Sequenz wird mit den Restriktionsenzymen EcoRI und BglII verdaut. Die DNA-Fragmente werden elektrophoretisch auf einem 1%igen Agarosegel getrennt. Ein 1,2-kb-DNA-Fragment, das die komplette cDNA-Sequenz für HeLa-GT enthält, wird vom Gel durch Adsorption an "Glasmilk" mittels des GENECLEAN-Kits (B10 101) isoliert. Auf diesem Fragment ist das "ATG"-Startcodon für die Proteinsynthese von GT direkt hinter der Schnittstelle für EcoRI angeordnet, während sich an das "TAG"-Stopcodon 32 bp anschließen, an deren Zusammensetzung die 3′-untranslatierte Region der HeLa-GT und die multiple Klonierungsstelle des Vektors mit der BglII-Restriktionsstelle beteiligt sind.Vector p4AE113 with the complete GT cDNA sequence is combined with the Restriction enzymes EcoRI and BglII digested. The DNA fragments become separated electrophoretically on a 1% agarose gel. A 1.2 kb DNA fragment, the contains the complete cDNA sequence for HeLa-GT, is absorbed by the gel by adsorption "Glasmilk" isolated using the GENECLEAN kit (B10 101). On this fragment is the "ATG" start codon for the protein synthesis of GT directly behind the interface for EcoRI, while following the "TAG" stop codon 32 bp at whose Composition of the 3 'untranslated region of the HeLa GT and the multiple Cloning site of the vector with the BglII restriction site are involved.
Der Amplifizierungsvektor, Plasmid p31R (vgl. EP 1 00 561), ein pBR322-Abkömmling, wird mit den Restriktionsenzymen BamHI und SalI verdaut. Die Restriktionsfragmente werden auf einem 1%igen Agarosegel aufgetrennt, und ein 3,5-kb-Vektorfragment wie oben beschrieben aus dem Gel isoliert. Dieses DNA-Fragment enthält das große SalI-HindIII-Vektorfragment des pBR322-Abkömmlings und eine 337-bp-PH05- Transkriptionsterminationssequenz anstelle der HindIII-BamHI-Sequenz von pBR322. The amplification vector, plasmid p31R (see EP 1 00 561), a pBR322 derivative, is digested with the restriction enzymes BamHI and SalI. The restriction fragments are separated on a 1% agarose gel and a 3.5 kb vector fragment such as isolated from the gel described above. This DNA fragment contains the big one SalI-HindIII vector fragment of the pBR322 derivative and a 337 bp PH05 Transcription termination sequence instead of the HindIII-BamHI sequence of pBR322.
Das die Regulationselemente (UASp) für Phosphat-Induktion enthaltende PH05-Promoterfragment wird aus Plasmid p31R (vgl. EP 1 00 561) durch Verdauung mit den Restriktionsenzymen SalI und EcoRI isoliert. Das 0,8-kb-SalI-EcoRI-DNA-Fragment enthält die 276-bp-SalI-BamHI-pBR322-Sequenz und das 534-bp-BamHI-EcoRI- PH05-Promoterfragment mit dem EcoRI-Linker (5′-GAATTC-3′), der in Position -8 der PH05-Promotersequenz eingeführt wurde.That containing the regulatory elements (UASp) for phosphate induction PH05 promoter fragment is from plasmid p31R (see EP 1 00 561) by digestion with the restriction enzymes SalI and EcoRI isolated. The 0.8 kb SalI-EcoRI DNA fragment contains the 276 bp SalI-BamHI pBR322 sequence and the 534 bp BamHI-EcoRI PH05 promoter fragment with the EcoRI linker (5'-GAATTC-3 '), which is in position -8 of the PH05 promoter sequence was introduced.
Die drei DNA-Fragmente (a) bis (c) werden in einer 12-µl-Ligationsmischung ligiert: 100 ng DNA-Fragment (a) und jeweils 30 ng der Fragmente (b) und (c) werden bei 15°C 18 Stunden lang mit 0,3 U T4-DNA-Ligase (Boehringer) im mitgelieferten Ligasepuffer (66 mM Tris-HCl pH 7,5, 1 mM Dithioerythritol, 5 mM MgCl₂, 1 mM ATP) ligiert. Mit der Hälfte der Ligationsmischung werden kompetente Zellen vom E.-coli-Stamm DH5α (Gibco/BRL) transformiert. Für die Herstellung von kompetenten Zellen und für die Transformation wird nach dem Standardprotokoll, wie im Maniatis-Handbuch (siehe oben) angegeben, vorgegangen. Die Zellen werden auf selektivem, mit 75 µg/ml Ampicillin ergänztem LB-Medium ausgestrichen und bei 37°C inkubiert. Man erhält ca. 120 Transformanten. Von sechs unabhängigen Transformanten werden Plasmid-Minipräparationen nach dem modifizierten alkalischen Lyse-Protokoll von Birnboim, H. C., und Doly, J., wie im Maniatis-Handbuch angegeben (siehe oben), durchgeführt. Die isolierten Plasmide werden durch Restriktionsanalyse mit 4 verschiedenen Enzymen charakterisiert (EcoRI, PstI, HindIII, SalI und Kombinationen). Alle sechs Plasmide zeigen die erwarteten Restriktionsfragmente. Einer der Klone wird ausgewählt und als pGTA 1132 bezeichnet. Plasmid pGTA 1132 enthält die Expressionskassette mit der vollständigen HeLa-GT-cDNA, die unter der Kontrolle des phosphatregulierten PH05-Promoters steht, und die PH05-Transkriptionsterminationssequenz. Diese Expressionskassette kann aus pGTA-1132 als ein 2,35-kb-SalI- HindIII-Fragment herausgeschnitten werden und wird als DNA-Fragment (1A) bezeichnet.The three DNA fragments (a) to (c) are ligated in a 12 μl ligation mixture: 100 ng DNA fragment (a) and each 30 ng of fragments (b) and (c) at 18 ° C 18 For hours with 0.3 U T4 DNA ligase (Boehringer) in the supplied ligase buffer (66 mM Tris-HCl pH 7.5, 1 mM dithioerythritol, 5 mM MgCl₂, 1 mM ATP). With Half of the ligation mixture becomes competent cells of E. coli strain DH5α (Gibco / BRL). For the production of competent cells and for the Transformation is done according to the standard protocol, as in the Maniatis manual (see above), proceeded. The cells are selective, at 75 μg / ml Ampicillin supplemented LB medium and incubated at 37 ° C. One receives approx. 120 transformants. Become from six independent transformants Plasmid minipreparations according to the modified alkaline lysis protocol of Birnboim, H.C., and Doly, J., as noted in the Maniatis manual (see above), carried out. The isolated plasmids are analyzed by restriction analysis with 4 various enzymes (EcoRI, PstI, HindIII, SalI and combinations). All six plasmids show the expected restriction fragments. One of the clones becomes selected and referred to as pGTA 1132. Plasmid pGTA 1132 contains the Expression cassette with the complete HeLa-GT cDNA, under the control of the phosphate-regulated PH05 promoter, and the PH05 transcription termination sequence. This expression cassette can be prepared from pGTA-1132 as a 2.35 kb salI HindIII fragment are excised and is used as a DNA fragment (1A) designated.
Für die Konstruktion einer Expressionskassette mit einem konstitutiven, nicht regulierten Promoter wird ein am 5′-Ende verkürztes PH05-Promoterfragment ohne Phosphat-Regulationselemente verwendet, das aus Plasmid p31/PH05(-173)RIT isoliert wird.For the construction of an expression cassette with a constitutive, unregulated Promoter becomes a 5'-end truncated PH05 promoter fragment without Used phosphate regulatory elements isolated from plasmid p31 / PH05 (-173) RIT becomes.
Plasmid p31RIT12 (EP 2 88 435) enthält den vollständigen regulierten PH05-Promoter (mit einer in der Nucleotidposition -8 auf einem 534-bp-BamHI-EcoRI-Fragment eingeführten EcoRI-Stelle), woran sich die kodierende Sequenz für die Hefe-Invertase-Signalsequenz (72bp EcoRI-XhoI) und das PH05-Transkriptionsterminationssignal (135bp XhoI-HindIII), kloniert in Tandemanordnung zwischen BamHI und HindIII des von pBR322 abgeleiteten Vektors, anschließt.Plasmid p31RIT12 (EP 2 88 435) contains the complete regulated PH05 promoter (with one at nucleotide position -8 on a 534 bp BamHI-EcoRI fragment introduced EcoRI site), to which the coding sequence for the Yeast invertase signal sequence (72 bp EcoRI-XhoI) and the PH05 transcription termination signal (135bp XhoI-HindIII) cloned into Tandem arrangement between BamHI and HindIII of the pBR322-derived vector, followed.
Das konstitutive PH05(-173)-Promoterelement aus Plasmid pJDB207/PH05(-173)-YHIR (EP 3 40 170) umfaßt die Nucleotidsequenz des Hefe-PH05-Promoters von der Nucleotidposition -9 bis -173 (BstEII-Restriktionsstelle), hat aber "stromaufwärts" keine regulierenden Sequenzen (UASp). Der PH05(-173)-Promoter verhält sich daher wie ein konstitutiver Promoter. Dieses Beispiel beschreibt den Ersatz des regulierten PH05-Promoters in Plasmid p31RIT12 durch das kurze, konstitutive PH05(-173)-Promoterelement, um Plasmid p31/PH05(-173)RIT zu erhalten.The constitutive PH05 (-173) promoter element from plasmid pJDB207 / PH05 (-173) -YHIR (EP 3 40 170) comprises the nucleotide sequence of the yeast PH05 promoter from the Nucleotide position -9 to -173 (BstEII restriction site), but has no "upstream" regulatory sequences (UASp). The PH05 (-173) promoter behaves like a constitutive promoter. This example describes the replacement of the regulated one PH05 promoter in plasmid p31RIT12 by the short, constitutive PH05 (-173) promoter element to obtain plasmid p31 / PH05 (-173) RIT.
Die Plasmide p31RIT12 (EP 2 88 435) und pJDB207/PH05(-173)-YHIR (EP 3 40 170) werden mit den Restriktionsendonucleasen SalI und EcoRI verdaut. Die jeweiligen 3,6-kb- und 0,4-kb-SalI-EcoRI-Fragmente werden auf einem 0,8%igen Agarosegel isoliert, aus dem Gel eluiert, mit Ethanol gefällt und in H₂O in einer Konzentration von 0,1 pmol/µl resuspendiert. Die beiden DNA-Fragmente werden ligiert, und Aliquots der Ligationsmischung von 1 µl werden für die Transformation von kompetenten E.-coli- HB101-(ATCC)-Zellen verwendet. Ampicillinresistente Kolonien werden individuell in mit Ampicillin (100 µg/ml) ergänztem LB-Medium gezüchtet. Plasmid-DNA wird nach der Methode von Holmes, D. S., et al. (Anal. Biochem. [1981], 144, 193) isoliert und mittels Restriktionsverdau mit SalI und EcoRI analysiert. Das Plasmid eines Klones mit den richtigen Restriktionsfragmenten wird als p31/PH05(-173)RIT bezeichnet.Plasmids p31RIT12 (EP 2 88 435) and pJDB207 / PH05 (-173) -YHIR (EP 3 40 170) are digested with the restriction endonucleases SalI and EcoRI. The respective 3.6 kb and 0.4 kb SalI-EcoRI fragments are isolated on a 0.8% agarose gel eluted the gel, precipitated with ethanol and in H₂O in a concentration of 0.1 pmol / ul resuspended. The two DNA fragments are ligated and aliquots of the Ligation mix of 1 μl is used for the transformation of competent E. coli HB101 (ATCC) cells used. Ampicillin-resistant colonies are individually in with ampicillin (100 μg / ml) supplemented LB medium. Plasmid DNA is after the method of Holmes, D.S., et al. (Anal. Biochem. [1981], 144, 193) and by means of Restriction digestion with SalI and EcoRI analyzed. The plasmid of a clone with the Right restriction fragments are referred to as p31 / PH05 (-173) RIT.
Plasmid p31/PH05(-173)RIT wird mit den Restriktionsenzymen EcoRI und SalI verdaut. Nach Trennung auf einem 1%igen Agarosegel wird ein 0,45-kb-SalI-EcoRI-Fragment aus dem Gel mittels GENECLEAN (BIO 101) isoliert. Dieses Fragment enthält die 276-bp- SalI-BamHI-Sequenz von PBR322 und das 173bp-BamHI(BstEII)-EcoRI-Fragment des konstitutiven PH05-Promoters. Das 0,45-kb-SalI-EcoRI-Fragment wird mit der 1,2-kb- EcoRI-BglII-GT-cDNA (Fragment (a)) ligiert, und der 3,5-kb-BamHI-SalI-Vektorteil wird für Amplifizierung in E. coli mit dem in Beispiel 2.1. beschriebenen PH05-Terminator (Fragment (b)) ligiert. Ligation und Transformierung von E. coli-Stamm DH5α werden wie oben durchgeführt, wobei 58 Transformanten erhalten werden. Plasmide werden aus sechs unabhängigen Kolonien mittels Minipräparationen isoliert und durch Restriktionsanalyse charakterisiert. Alle sechs Plasmide zeigen das erwartete Fragmentierungsmuster. Ein richtiger Klon wird als pGTB 1135 bezeichnet und für weitere Klonierungsexperimente verwendet, um die Expressionskassette für HeLa-GT unter der Kontrolle des konstitutiven PH05(-173)-Promoterfragments bereitzustellen. Diese Expressionskassette kann aus Vektor pGTB 1135 als 2-kb-SalI-HindIII-Fragment herausgeschnitten werden und wird als DNA-Fragment (1B) bezeichnet.Plasmid p31 / PH05 (-173) RIT is digested with the restriction enzymes EcoRI and SalI. After separation on a 1% agarose gel, a 0.45 kb SalI-EcoRI fragment is obtained isolated from the gel using GENECLEAN (BIO 101). This fragment contains the 276-bp SalI-BamHI sequence of PBR322 and the 173bp BamHI (BstEII) -EcoRI fragment of constitutive PH05 promoter. The 0.45 kb SalI-EcoRI fragment is mixed with the 1.2 kb EcoRI-BglII-GT cDNA (fragment (a)) to become the 3.5 kb BamHI-SalI vector part for amplification in E. coli with that in Example 2.1. described PH05 terminator (Fragment (b)) ligated. Ligation and transformation of E. coli strain DH5α be as above, to obtain 58 transformants. Plasmids are off isolated and through six independent colonies by minipreparations Restriction analysis characterized. All six plasmids show the expected Fragmentation pattern. A correct clone is referred to as pGTB 1135 and for Further cloning experiments were used to construct the expression cassette for HeLa-GT under the control of the constitutive PH05 (-173) promoter fragment. This expression cassette can be prepared from vector pGTB 1135 as a 2 kb SalI-HindIII fragment and is referred to as DNA fragment (1B).
Der für heterologe Expression verwendete Hefevektor ist der episomale Vektor pDP34 (11,8 kb), welcher ein Hefe-E.-coli-Shuttle-Vektor mit dem Ampicillinresistenz-Marker für E. coli und den für Hefe selektiven Markern URA3 und dLEU2 ist. Vektor pDP34 (vgl. EP 3 40 170) wird mit dem Restriktionsenzym BamHI verdaut. Der linearisierte Vektor wird mittels GENECLEAN isoliert, und die überstehenden Enden werden mittels Klenow-Polymerasebehandlung, wie im Maniatis-Handbuch beschrieben (siehe oben), aufgefüllt. Die Reaktion wird nach 30 Minuten durch 20minütiges Erhitzen auf 65°C zusammen mit 10 mM EDTA abgestoppt. Nach Ethanolfällung wird das Plasmid mit SalI verdaut und der Verdau mittels Gelelektrophorese auf einem 0,8%igen Agarosegel aufgetrennt. Der (BamHI)-stumpfendige, mit SalI geschnittene Vektor pDP34 wird mittels des GENECLEAN-Kits als 11,8-kb-DNA-Fragment aus dem Gel isoliert.The yeast vector used for heterologous expression is the episomal vector pDP34 (11.8 kb), which contains a yeast E. coli shuttle vector with the ampicillin resistance marker for E. coli and the yeast selective markers URA3 and dLEU2. Vector pDP34 (see EP 3 40 170) is digested with the restriction enzyme BamHI. The linearized Vector is isolated by means of GENECLEAN, and the overhanging ends by means of Klenow polymerase treatment as described in the Maniatis Handbook (see above), refilled. The reaction is after 30 minutes by heating at 65 ° C for 20 minutes stopped together with 10 mM EDTA. After ethanol precipitation, the plasmid is treated with SalI digested and digestion by gel electrophoresis on a 0.8% agarose gel separated. The (BamHI) -tuning, SalI cut vector pDP34 is analyzed by means of of the GENECLEAN kit as an 11.8 kb DNA fragment isolated from the gel.
Analog zur Vektorpräparation werden die Plasmide pGTA 1132 und pGTB 1135 jeweils mit HindIII verdaut. Die überstehenden Enden der linearisierten Plasmide werden mittels Klenow-Polymerase-Behandlung aufgefüllt und anschließend einem SalI-Verdau unterworfen, wobeiThe plasmids pGTA 1132 and pGTB 1135 are analogous to the vector preparation digested with HindIII. The protruding ends of the linearized plasmids are Klenow polymerase treatment and then a SalI digestion subjected to,
(2A) ein 2,35-kb-(HindIII)-stumpfendiges SalI-Fragment mit der phosphatregulierten
Expressionskassette oder
(2B) ein 2,0-kb-(HindIII)-stumpfendiges SalI-Fragment mit der konstitutiven
Expressionskassette entsteht.(2A) a 2.35 kb (HindIII) dumbbell SalI fragment with the phosphate-regulated expression cassette or
(2B) a 2.0 kb (HindIII) truncated SalI fragment is created with the constitutive expression cassette.
Die Ligation des stumpfendigen SalI pDP34-Vektorteils mit Fragment 2A oder Fragment 2B und die Transformation kompetenter Zellen des E. coli-Stammes DH5α werden wie oben in Beispiel 2 beschrieben durchgeführt, wobei 80 ng des Vektorteils und 40 ng Fragment 2A bzw. 2B verwendet werden. 58 bzw. 24 Transformanten werden erhalten. Von jeder Transformation werden sechs Plasmide präpariert und mittels Restriktionsanalyse charakterisiert. 2 Plasmide weisen das für die Konstruktion mit der regulierten Expressionskassette erwartete Restriktionsmuster (Fragment 2A) auf. Einer der Klone wird gewählt und mit pDPGTA8 bezeichnet.Ligation of blunt-ended SalI pDP34 vector portion with fragment 2A or fragment 2B and the transformation of competent cells of E. coli strain DH5α will be like carried out in Example 2 above, with 80 ng of the vector part and 40 ng Fragment 2A and 2B, respectively. 58 or 24 transformants are obtained. From each transformation, six plasmids are prepared and by means of Restriction analysis characterized. 2 plasmids show that for the construction with the Regulated expression cassette expected restriction pattern (fragment 2A). one the clones are chosen and designated pDPGTA8.
Ein Plasmid weist das für die Konstruktion mit der konstitutiven Expressionskassette (Fragment 2B) erwartete Restriktionsmuster auf und wird als pDPGTB5 bezeichnet.A plasmid exhibits this for construction with the constitutive expression cassette (Fragment 2B) expected restriction pattern and is referred to as pDPGTB5.
Mittels CsCl gereinigte DNA der Expressionsvektoren pDPGTA8 und pDPGTB5 wird nach dem Protokoll von R. Treisman im Maniatis-Handbuch (siehe oben) hergestellt. Jeder der proteasedefizienten S. cerevisiae-Stämme BT 150 (MaTα, his4, leu2, ura3, pra1, prb1, prc1, cps1) und H 449 (MATa, prb1, cps1, ura3Δ5, leu 2-3, 2-112, cir°) wird mit jeweils 5 µg der Plasmide pDPGTA8, pDPTGB5 und pDP34 (Kontrolle ohne Expressionskassette) nach der Lithiumacetat-Transformationsmethode (Ito, H., et al., siehe oben) transformiert. Ura⁺-Transformanten werden isoliert und für ein Screening auf GT-Aktivität (siehe oben) verwendet. Einzelne transformierte Hefezellen werden selektiert und folgendermaßen bezeichnet:CsCl-purified DNA of the expression vectors pDPGTA8 and pDPGTB5 according to the protocol of R. Treisman in the Maniatis manual (see above). Each of the protease-deficient S. cerevisiae strains BT 150 (MaTα, his4, leu2, ura3, pra1, prb1, prc1, cps1) and H 449 (MATa, prb1, cps1, ura3Δ5, leu 2-3, 2-112, cir °) with in each case 5 μg of the plasmids pDPGTA8, pDPTGB5 and pDP34 (control without Expression cassette) according to the lithium acetate transformation method (Ito, H., et al., See above). Ura⁺ transformants are isolated and screened for GT activity (see above) used. Single transformed yeast cells will be selected and labeled as follows:
Saccharomyces cerevisiae BT 150/pDPGTA8
Saccharomyces cerevisiae BT 150/pDPGTB5
Saccharomyces cerevisiae BT 150/pDP34Saccharomyces cerevisiae BT 150 / pDPGTA8
Saccharomyces cerevisiae BT 150 / pDPGTB5
Saccharomyces cerevisiae BT 150 / pDP34
Saccharomyces cerevisiae H 449/pDPGTA8
Saccharomyces cerevisiae H 449/pDPGTB5
Saccharomyces cerevisiae H 449/pDP34Saccharomyces cerevisiae H 449 / pDPGTA8
Saccharomyces cerevisiae H 449 / pDPGTB5
Saccharomyces cerevisiae H 449 / pDP34
Zellen der transformierten Saccharomyces cerevisiae-Stämme BT 150 und H 449 werden jeweils unter Uracilselektion in mit Histidin und Leucin angereicherten Hefe-Minimalmedien (Difco) gezüchtet. Die Wachstumsrate der Zellen wird in keinem Fall durch die Einführung eines Expressionsvektors beeinflußt. Exponentiell wachsende Zellen (bei einer OD₅₇₈ von 0,5) oder stationäre Zellen werden durch Zentrifugation geerntet, einmal mit 5 mM Tris-HCl-Puffer, pH 7,4 (Puffer 1) gewaschen und in einer Konzentration entsprechend 0,1-0,2 OD₅₇₈ in Puffer 1 suspendiert. Die Zellen werden mechanisch durch 4minütiges starkes Schütteln auf einem Vortexmixer mit Glaskugeln (0,45-0,5 mm Durchmesser) aufgebrochen, wobei zwischendurch gekühlt wird. Die Rohextrakte werden direkt für die Bestimmung der Enzymaktivität verwendet.Cells of the transformed Saccharomyces cerevisiae strains BT 150 and H 449 each under uracil selection in histidine and leucine enriched yeast minimal media (Difco) bred. The growth rate of the cells will in no case by the Introduction of an expression vector affected. Exponentially growing cells (at one OD₅₇₈ of 0.5) or stationary cells are harvested by centrifugation, once at 5 mM Tris-HCl buffer, pH 7.4 (buffer 1) and in a concentration corresponding to 0.1-0.2 OD₅₇₈ suspended in buffer 1. The cells are mechanically through 4 minutes of vigorous shaking on a vortex blender with glass balls (0.45-0.5 mm Diameter) broken, with cooling in between. The crude extracts are used directly for the determination of enzyme activity.
Durch differentielles Zentrifugieren des Extraktes wird eine Fraktionierung der Zellkomponenten erreicht. Der Extrakt wird zuerst 5 Minuten bei 450 g zentrifugiert; der erhaltene Überstand wird anschließend 45 Minuten bei 20 000 g zentrifugiert.By differential centrifugation of the extract, a fractionation of the Cell components achieved. The extract is first centrifuged for 5 minutes at 450 g; the The supernatant obtained is then centrifuged for 45 minutes at 20,000 g.
Der Überstand wird abgezogen, und die Pellets werden in Puffer 1 suspendiert.The supernatant is withdrawn and the pellets are suspended in buffer 1.
Für die Phosphatinduktion der GT-Expression unter der Kontrolle des induzierbaren PH05-Promoters werden jeweils Zellen der Transformanten BT 150/pDPGTA8 und H 449/pDPGTA8 in der Masse auf ein Minimalmedium mit niedrigem Phosphatgehalt umgesetzt (Meyhack, B., et al., Embo J. [1982], 1, 675-680). Die Zellextrakte werden wie oben beschrieben hergestellt.For the phosphate induction of GT expression under the control of the inducible PH05 promoters are each cells of transformants BT 150 / pDPGTA8 and H 449 / pDPGTA8 in bulk to a minimal medium with low phosphate content (Meyhack, B., et al., Embo J. [1982], 1, 675-680). The cell extracts will be like prepared above.
Die Proteinkonzentration wird durch die Verwendung eines BCA-Proteinassaykit (Pierce) bestimmt.The protein concentration is determined by the use of a BCA protein assay kit (Pierce) certainly.
GT-Aktivität kann mit radiochemischen Methoden entweder unter der Verwendung von Ovalbumin, eines Glycoproteins, das ausschließlich GlcNAc als Akzeptor aufweist, oder von freiem GlcNAc als Akzeptorsubstrat gemessen werden. Zellextrakte (mit 1-2 zellbedingten ODs₅₇₈) werden 45 oder 60 Minuten lang bei 37°C in 100 µl Inkubationsmischung mit 100 mM Tris-HCl, pH 7,4, 50 nCi UDP-¹⁴C-Gal (325 mCi/ mmol), 80 nmol UDP-Gal, 1 µmol MnCl₂, 1% Triton X-100 und 1 mg Ovalbumin oder 2 µmol GlcNAc als Akzeptor getestet. Wenn ein Glycoprotein-Akzeptorsubstrat verwendet wird, wird die Reaktion durch Säurefällung des Proteins abgestoppt, und die Menge an ¹⁴C-Galactose, die in das Ovalbumin eingebaut wurde, wird mittels Flüssigszintillationszählung bestimmt (Berger, E. G., et al. [1978], Eur. J. Biochem. 90, 213-222). Ist GlcNAc das Akzeptorsubstrat, wird die Reaktion durch Zugabe von 0,4 ml eiskaltem H₂O abgestoppt, und die nicht aufgenommene UDP-¹⁴C-Galactose wird von den ¹⁴C-Produkten auf einer Anionenaustauschersäule (AG X1-8, BioRad), wie beschrieben, getrennt (Masibay, A. S., und Qasba, P. K., [1989], Proc. Natl. Acad. Sci., USA 86, 5733-5737). Tests mit und ohne Akzeptormoleküle werden durchgeführt, um das Ausmaß der Hydrolyse von UDP-Gal durch Nucleotidpyrophosphatasen zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.GT activity can be monitored using radiochemical methods using either Ovalbumin, a glycoprotein having exclusively GlcNAc as acceptor, or of free GlcNAc as the acceptor substrate. Cell extracts (with 1-2 cell-induced ODs₅₇₈) are incubated for 45 or 60 minutes at 37 ° C in 100 μl Incubation mixture with 100 mM Tris-HCl, pH 7.4, 50 nCi UDP-1⁴C-gal (325 mCi / mmol), 80 nmol UDP-Gal, 1 μmol MnCl₂, 1% Triton X-100 and 1 mg ovalbumin or 2 μmol GlcNAc as acceptor. When a glycoprotein acceptor substrate is used, the reaction is stopped by acid precipitation of the protein, and the The amount of ¹⁴C-galactose incorporated into the ovalbumin is determined by means of Liquid scintillation counting (Berger, E.G., et al., 1978, Eur. J. Biochem. 213-222). If GlcNAc is the acceptor substrate, the reaction is terminated by addition of 0.4 ml ice-cold H₂O stopped, and the not recorded UDP-¹⁴C-galactose is of the ¹⁴C products on an anion exchange column (AG X1-8, BioRad), such as described separately (Masibay, A.S., and Qasba, P.K., [1989], Proc. Natl. Acad Sci., USA 86, 5733-5737). Tests with and without acceptor molecules are carried out to test the To assess extent of hydrolysis of UDP-gal by nucleotide pyrophosphatases. The Results are shown in Table 2.
Die GT-Aktivität von auf induzierbare Bedingungen umgestellte Kulturen (Minimalmedium mit niedrigem Pi-Gehalt) ist ungefähr gleich der Aktivität von Kulturen in Minimalmedien, die GT konstitutiv exprimieren (Tabelle 2). Wie erwartet, findet sich keine Enzymaktivität in Zellen, die nur mit dem Vektor transformiert werden.The GT activity of cultures switched to inducible conditions (minimal P i -containing medium) is approximately equal to the activity of cultures in minimal media constitutively expressing GT (Table 2). As expected, no enzyme activity is found in cells that are transformed only with the vector.
Während der Fraktionierung findet sich die meiste GT-Aktivität (70-90%, siehe Tabelle 3) und die höchste spezifische Aktivität immer im bei der hohen Beschleunigung erhaltenen Pellet (20 000 g). Die Enzymaktivität kann durch einen Zusatz von 1-2% Triton X-100 zum Enzymtest erhöht werden. Beide Ergebnisse lassen darauf schließen, daß rekombinante GT in Hefezellen sowohl als in HeLa-Zellen membrangebunden vorliegt. During fractionation, most of the GT activity is found (70-90%, see table 3) and the highest specific activity always at high acceleration obtained pellet (20,000 g). The enzyme activity can be increased by an addition of 1-2% Triton X-100 for enzyme testing. Both results suggest that that recombinant GT is membrane-bound in yeast cells as well as in HeLa cells is present.
Um das membrangebundene Enzym freizusetzen, wird die 20 000-g-Pelletfraktion der BT 150/pDPGTB5-Zellen 10 Minuten lang bei Raumtemperatur mit 1% (w/v) Triton X-100 behandelt und mit 50 mM Tris-HCl, pH 7,4, 25 mM MgCl₂, 0,5 mM UMP und 1% (w/v) Triton X-100 äquilibriert. Der nach Zentrifugation erhaltene Überstand wird 0,2 µm filtriert, und eine GlcNAc-p-Aminophenyl-Sepharosesäule (Berger, E. G., et al. [1976], Experientia 32, 690-691) wird mit dem Filtrat beschickt, wobei das Bettvolumen 5 ml und die Durchflußrate 0,2 ml/min bei 4°C beträgt. Das Enzym wird mit 50 mM Tris-HCl, pH 7,4, 5 mM GlcNAc, 25 mM EDTA und 1% Triton X-100 eluiert. Ein einziger Peak mit Enzymaktivität wird innerhalb von fünf Fraktionen (Größe: 1 ml) eluiert. Diese Fraktionen werden zusammengegeben und gegen 2×1 l 50 mM Tris-HCl, pH 7,4, 0,1% Triton X-100 dialysiert. Die gereinigte GT ist enzymatisch aktiv.To release the membrane-bound enzyme, the 20,000 g pellet fraction of BT 150 / pDPGTB5 cells for 10 minutes at room temperature with 1% (w / v) Triton X-100 treated with 50 mM Tris-HCl, pH 7.4, 25 mM MgCl₂, 0.5 mM UMP and 1% (w / v). Triton X-100 equilibrated. The supernatant obtained after centrifugation becomes 0.2 μm filtered, and a GlcNAc-p-aminophenyl Sepharose column (Berger, E.G., et al. [1976], Experientia 32, 690-691) is charged with the filtrate, the bed volume being 5 ml and the flow rate is 0.2 ml / min at 4 ° C. The enzyme is treated with 50 mM Tris-HCl, pH 7.4, 5 mM GlcNAc, 25 mM EDTA and 1% Triton X-100. A single peak with Enzyme activity is eluted within five fractions (size: 1 ml). These fractions are combined and added to 2 x 1 L of 50 mM Tris-HCl, pH 7.4, 0.1% Triton X-100 dialyzed. The purified GT is enzymatically active.
In Hefe exprimierte Galactosyltransferase kann in das Kulturmedium sezerniert werden, wenn ein Hefepromoter funktionell mit einer ersten DNA-Sequenz verbunden ist, die für die Signalsequenz des Hefe-Invertasegens SUC2 kodiert und diese im richtigen Leseraster mit einer cDNA verbunden ist, die für eine lösliche GT kodiert.Galactosyltransferase expressed in yeast can be secreted into the culture medium when a yeast promoter is functionally linked to a first DNA sequence coding for encodes the signal sequence of the yeast invertase gene SUC2 and this in the correct reading frame is linked to a cDNA encoding a soluble GT.
GT-cDNA wird aus Plasmid p4AD113 (Beispiel 1) mittels EcoRI-Verdau freigesetzt. Das 1,2-kb-Fragment mit der vollständigen GT-cDNA wird isoliert und mit MvnI (Boehringer) teilverdaut, wobei die GT-Sequenz in den Positionen 43, 55, 140 und 288 der in SEQ ID-Nr. 1 abgebildeten Nucleotidsequenz geschnitten wird. Wenn 0,2 µg des EcoRI-EcoRI-Fragments eine Stunde lang mit 0,75 µ MvnI verdaut werden, wird die GT-cDNA nur ein einziges Mal in der Nucleotidposition 134 geshnitten, wobei ein 1,1- kb-MvnI-EcoRI-Fragment entsteht.GT cDNA is released from plasmid p4AD113 (Example 1) by EcoRI digestion. The 1.2 kb fragment with complete GT cDNA is isolated and mixed with MvnI (Boehringer) partially digested, wherein the GT sequence in positions 43, 55, 140 and 288 of the in SEQ ID no. 1 nucleotide sequence shown. When 0.2 μg of the EcoRI-EcoRI fragments are digested with 0.75 μ MvnI for one hour, the GT cDNA was restricted to nucleotide position 134 only once, with a 1,1- kb-MvnI-EcoRI fragment is formed.
Plasmid pUC18 (Pharmacia) wird mit BamHI und EcoRI an der multiplen Klonierungsstelle geschnitten. Das Plasmid wird anschließend mit alkalischer Phosphatase, wie im Maniatis-Handbuch (siehe oben) beschrieben, behandelt, einer Agarosegelelektrophorese unterworfen und aus dem Gel als 2,7-kb-DNA-Fragment isoliert.Plasmid pUC18 (Pharmacia) is mixed with BamHI and EcoRI at the multiple Cloning site cut. The plasmid is then treated with alkaline Phosphatase, as described in the Maniatis manual (supra), a Subjected to agarose gel electrophoresis and from the gel as a 2.7 kb DNA fragment isolated.
Der Vektor p31/PH05(-173)-RIT (Beispiel 2) wird mit den Restriktionsenzymen BamHI und XhoI verdaut. Ein 0,25-kb-BamHI-XhoI-Fragment mit dem konstitutiven PH05(-173)-Promoter und der benachbarten Sequenz, die für die Invertase-Signalsequenz (inv ss) kodiert, wird isoliert. Das Fragment wird dann nochmals mit HgaI (BioLabs) geschnitten. Die HgaI-Erkennungssequenz befindet sich auf dem DNA-Antisensestrang. Das Restriktionsenzym schneidet "stromaufwärts" der Erkennungssequenz auf solche Weise, daß das 5-überstehende Ende des Antisensestranges mit dem Ende der kodierenden Sequenz der Invertase-Signalsequenz übereinstimmt. Das mit BamHI und HgaI geschnittene 0,24-kb-DNA-Fragment enthält die konstitutive PH05 (-173)-Promotersequenz, die mit der Hefe-Invertase-Signalsequenz verbunden ist.The vector p31 / PH05 (-173) -RIT (Example 2) is labeled with the restriction enzymes BamHI and XhoI digested. A 0.25 kb BamHI-XhoI fragment containing the constitutive PH05 (-173) promoter and the adjacent sequence responsible for the invertase signal sequence (inv ss) is isolated. The fragment is then repeated with HgaI (BioLabs) cut. The HgaI recognition sequence is located on the DNA antisense strand. The restriction enzyme cuts "upstream" of the recognition sequence to those In such a way that the 5-protruding end of the antisense strand adjoins the end of the coding Sequence of the invertase signal sequence matches. That with BamHI and HgaI cut 0.24 kb DNA fragment contains the constitutive PH05 (-173) promoter sequence linked to the yeast invertase signal sequence.
Fragment (a) ist mit Fragment (c) mittels einer Adaptorsequenz verbunden, die aus äquimolaren Mengen der synthetischen Oligonucleotide (Microsynth) 5′CTGCACTG GCTGGCCG3′ und 5′CGGCCAGCCAG3′ für den Komplementärstrang hergestellt wird. Die Oligonucleotide werden aneinander dadurch angelagert, daß sie zuerst auf 95°C erhitzt werden und dann langsam auf 20°C gekühlt werden. Der angelagerte Adaptor wird in gefrorenem Zustand aufbewahrt.Fragment (a) is linked to fragment (c) by means of an adapter sequence consisting of equimolar amounts of the synthetic oligonucleotides (microsynth) 5'CTGCACTG GCTGGCCG3 'and 5'CGGCCAGCCAG3' for the complementary strand becomes. The oligonucleotides are annealed to each other by first at 95 ° C are heated and then slowly cooled to 20 ° C. The attached adapter will stored in frozen condition.
Für die Ligation werden der linearisierte Vektor (b), das GT-cDNA-Fragment (a), Fragment (c) mit dem Promoter und der Sequenz, die für das Signalpeptid kodiert, und Adaptor (d) in einem molaren Verhältnis von 1 : 2 : 2 : 30-100 eingesetzt. Die Ligation wird in 12 µl Ligasepuffer (66 mM Tris-HCl, pH 7,5, 1 mM Dithioerythritol, 5 mM MgCl₂, 1 mM ATP) 18 Stunden lang bei 16°C durchgeführt. Die Ligationsmischung wird für die Transformation kompetenter E. coli-Stamm-DH5α-Zellen (siehe oben) verwendet .Von 24 unabhängigen Transformanten werden Plasmid-Minipräparationen durchgeführt. Die isolierten Plasmide werden durch Restriktionsanalyse mit vier verschiedenen Enzymen (BamHI, PstI, EcoRI, XhoI, auch in Kombination) charakterisiert. Ein Einzelklon mit dem erwarteten Restriktionsmuster wird als psGT bezeichnet.For the ligation, the linearized vector (b), the GT cDNA fragment (a), Fragment (c) with the promoter and the sequence encoding the signal peptide, and Adapter (d) used in a molar ratio of 1: 2: 2: 30-100. The ligation will in 12 ul ligase buffer (66 mM Tris-HCl, pH 7.5, 1 mM dithioerythritol, 5 mM MgCl₂, 1 mM ATP) for 18 hours at 16 ° C. The ligation mixture is used for the Transformation of competent E. coli strain DH5α cells (see above) independent transformants are carried out plasmid minipreparations. The isolated plasmids are prepared by restriction analysis with four different enzymes (BamHI, PstI, EcoRI, XhoI, also in combination). A single clone with the expected restriction pattern is referred to as psGT.
Die richtige Sequenz an der Fusionsstelle der Sequenz, die Invertase-Signalpeptid kodiert, mit der cDNA, die für lösliche GT kodiert, wird für Plasmid psGT dadurch bestätigt, daß das T7-Sequencing Kit (Pharmacia) und Primer 5′AGTCGAGGTTAGTATGGC3′, der in Position -77 im konstitutiven PH05(-173)-Promoter beginnt, verwendet werden.The correct sequence at the fusion site of the sequence encoding invertase signal peptide, with the cDNA coding for soluble GT is confirmed for plasmid psGT in that the T7 sequencing kit (Pharmacia) and primer 5'AGTCGAGGTTAGTATGGC3 ', which is available in Position -77 in the constitutive PH05 (-173) promoter begins to be used.
Die Expressionskassette für lösliche Gt, die den konstitutiven PH05(-173)-Promoter, die für Invertase-Signalpeptid kodierende DNA-Sequenz und die partielle GT-cDNA aus dem Plasmid psGT enthält, kann in Form eines 1,35-kb-SalI-(BamHI-)EcoRI-Fragments herausgeschnitten werden. Der Expressionskassette fehlen noch immer die PH05-Terminatorsequenzen, die im anschließenden Klonierungsschritt zugefügt werden.The soluble Gt expression cassette containing the PH05 (-173) constitutive promoter, the for invertase signal peptide-encoding DNA sequence and the partial GT cDNA from the Plasmid psGT can be in the form of a 1.35 kb SalI (BamHI) EcoRI fragment be cut out. The expression cassette is still missing the PH05 terminator sequences added in the subsequent cloning step.
Die folgenden Fragmente werden zusammengefügt, um den Expressionsvektor für lösliche GT zu konstruieren:The following fragments are assembled to make the expression vector soluble To construct GT:
Plasmid pDP34 wird verdaut und wie in Beispiel 3 beschrieben vorbehandelt, wobei ein stumpfendiges SalI-Vektorfragment von 11,8 kb entsteht. Plasmid pDP34 is digested and pretreated as described in Example 3, with a blunt SalI vector fragment of 11.8 kb is formed.
Plasmid psGT wird erst durch Verdau mit SalI (an der multiplen Klonierungsstelle) linearisiert und anschließend mit EcoRI teilverdaut. Ein 1,35-kb-DNA-Fragment, das den konstitutiven PH05(-173)-Promoter, eine das Hefe-Invertase-Signalpeptid kodierende DNA-Sequenz und die partielle GT-cDNA enthält, wird isoliert.Plasmid psGT is first digested with SalI (at the multiple cloning site) linearized and then partially digested with EcoRI. A 1.35 kb DNA fragment containing the constitutive PH05 (-173) promoter, which encodes the yeast invertase signal peptide DNA sequence and the partial GT cDNA is isolated.
Die PH05-Terminatorsequenz wird aus Plasmid p31 isoliert, welches wie in EP 1 00 561 beschrieben aus Plasmid p30 konstruiert wird. Nach Verdau mit dem Restriktionsenzym HindIII werden die überstehenden Enden mittels Klenow-Polymerasebehandlung, wie oben beschrieben, aufgefüllt. Das Plasmid wird dann mit EcoRI verdaut und ein stumpfendiges EcoRI-Fragment von 0,39 kb mit den PH05-Terminatorsequenzen isoliert.The PH05 terminator sequence is isolated from plasmid p31, which as described in EP 1 00 561 described from plasmid p30 is constructed. After digestion with the restriction enzyme HindIII become the protruding ends by Klenow polymerase treatment, such as described above, filled. The plasmid is then digested with EcoRI and inserted truncated EcoRI fragment of 0.39 kb with the PH05 terminator sequences isolated.
Die Ligation der Fragmente (a), (b) und (c) und die Transformation kompetenter Zellen des E. coli-Stammes DH5α werden wie in Beispiel 2 beschrieben durchgeführt. Aus den erhaltenen Transformanten werden Plasmide isoliert und durch Restriktionsanalyse charakterisiert. Das Plasmid eines Klons mit den richtigen Restriktionsfragmenten wird als pDPGTS bezeichnet.The ligation of fragments (a), (b) and (c) and the transformation of competent cells E. coli strain DH5α are carried out as described in Example 2. From the obtained transformants are isolated plasmids and by restriction analysis characterized. The plasmid of a clone with the correct restriction fragments becomes referred to as pDPGTS.
Analog zu Beispiel 4 wird mittels CsCl gereinigte DNA des Expressionsvektors pDPGTS für die Transformation der S. cerevisiae-Stämme BT 150 und H 449 verwendet. Ura⁺-Transformanten werden isoliert und einem Screening auf GT-Aktivität unterworfen. Jeweils eine Transformante wird ausgewählt und jeweils als Saccharomyces cerevisiae BT 150/pDPGTS und Saccharomyces cerevisiae H 449/pDPGTS bezeichnet. Bei Durchführung des in Beispiel 5 beschriebenen Testes findet sich GT-Aktivität in den Kulturbrühen beider Transformanten.Analogously to Example 4, CsCl-purified DNA of the expression vector pDPGTS used for the transformation of S. cerevisiae strains BT 150 and H 449. Ura⁺ transformants are isolated and screened for GT activity. In each case one transformant is selected and each as Saccharomyces cerevisiae BT 150 / pDPGTS and Saccharomyces cerevisiae H 449 / pDPGTS. at Carrying out the test described in Example 5, there is GT activity in the Culture broths of both transformants.
St-cDNA wird aus HepG2-Zellen mittels PCR analog zur GT-cDNA isoliert. Die Präparation von Poly(A)⁺RNA und die Synthese von Erststrang-cDNA werden wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Die für die PCR verwendeten Primer (Microsynth) sind in Tabelle 5 aufgeführt. St cDNA is isolated from HepG2 cells by PCR analogous to the GT cDNA. The Preparation of poly (A) ⁺RNA and synthesis of first strand cDNA are performed as described in Example 1 described performed. The primers used for the PCR (Microsynth) are listed in Table 5.
HepG2-ST-cDNA kann mittels der Primer SIA1 und SIA3 als ein 1,2-kb-DNA-Fragment amplifiziert werden. Die PCR wird wie für GT-cDNA beschrieben unter leicht abgeänderten Zyklusbedingungen durchgeführt: 0,5 Minuten Denaturieren bei 95°C, 1 Minute 15 Sekunden Anlagern bei 56°C und 1 Minute 30 Sekunden Verlängerung bei 72°C, über insgesamt 25 bis 35 Zyklen. Im letzten Zyklus dauert die Primer-Verlängerung bei 72°C 5 Minuten.HepG2-ST cDNA can be prepared by using primers SIA1 and SIA3 as a 1.2 kb DNA fragment be amplified. The PCR is as described for GT cDNA under easy modified cycle conditions: 0.5 minutes denaturation at 95 ° C, 1 minute 15 seconds annealing at 56 ° C and 1 minute 30 seconds extension 72 ° C, over a total of 25 to 35 cycles. The last cycle takes the Primer extension at 72 ° C for 5 minutes.
Nach der PCR-Amplifizierung wird das 1,2-kb-Fragment mit den Restriktionsenzymen BamHI und PstI verdaut, der Verdau wird auf einem 1,2%igen Agarosegel analysiert, aus dem Gel eluiert und in den Vektor pUC18 subkloniert. Der erhaltene Subklon wird als pSIA2 bezeichnet.After PCR amplification, the 1.2 kb fragment is digested with the restriction enzymes BamHI and PstI digested, the digest is analyzed on a 1.2% agarose gel, eluted from the gel and subcloned into the vector pUC18. The resulting subclone is called pSIA2.
Für konstitutive heterologe Expression wird ST-cDNA mit dem konstitutiven PH05 (-173)-Promoterfragment und den PH05-Terminatorsequenzen ligiert.For constitutive heterologous expression, ST cDNA is used with the constitutive PH05 (-173) promoter fragment and the PH05 terminator sequences.
Plasmid pSIA2 wird erst durch Verdau mit dem Restriktionsenzym BamHI linearisiert und anschließend mit EcoRI teilverdaut. Da ST-cDNA ebenfalls eine interne Restriktionsstelle für das Enzym EcoRI enthält (bei bp 144), wird ein 1,2-kb-Fragment mit der kompletten St-cDNA (SEQ. ID-Nr. 3) durch Teilverdau mit EcoRI hergestellt, wobei 1 µg DNA und 0,25 U EcoRI verwendet werden (1 h, 37°C). Nach Gelelektrophorese wird das 1,2-kb- EcoRI-BamHI-Fragment mit der kompletten ST-cDNA (SEQ. ID-Nr. 3) isoliert. Auf diesem DNA-Fragment befindet sich das "ATG"-Startcodon für die Translation von ST in der Nähe der EcoRI-Restriktionsstelle. Drei Adenosinphosphate (siehe PCR Primer SIA1) stellen ein "A" in der bp-Position 12 zur Verfügung, welches sich in der Konsens-Sequenz um "ATG" aus hochexprimierten Genen in Hefe findet (Hamilton, R., et al. [1987], Nucleic Acids Res. 14, 5125-5149). An das Stop-Codon "TAA" und an 5 bp der 3′-untranslatierten Genregion schließt sich die BamHI-Stelle an.Plasmid pSIA2 is first linearized by digestion with the restriction enzyme BamHI and then partially digested with EcoRI. Since ST cDNA also an internal restriction site for the enzyme EcoRI contains (at bp 144), a 1.2 kb fragment with the complete St cDNA (SEQ ID NO: 3) prepared by partial digestion with EcoRI, with 1 μg of DNA and 0.25 U EcoRI (1 h, 37 ° C). After gel electrophoresis, the 1.2 kb EcoRI-BamHI fragment with the complete ST cDNA (SEQ ID NO: 3) isolated. On This DNA fragment contains the "ATG" start codon for the translation of ST into near the EcoRI restriction site. Three adenosine phosphates (see PCR primer SIA1) provide an "A" in the bp position 12, which is in the consensus sequence to find "ATG" from highly expressed genes in yeast (Hamilton, R., et al. [1987], Nucleic Acids Res. 14, 5125-5149). To the stop codon "TAA" and to 5 bp of the 3 'untranslated Gene region joins the BamHI site.
Das 1,2-kb-EcoRI-BamHI-ST-cDNA-Fragment wird mit dem 0,45-kb- SalI-EcoRI-Fragment mit dem konstitutiven PH05(-173)-Promoter [Beispiel 2.2(b)] und mit einem 3,5-kb-BamHI-SalI-Vektorteil für die Amplifizierung in E. coli, der die PH05-Terminatorsequenz enthält [vgl. Beispiel 2.1, Fragement (b)] ligiert. Ligation und Transformation vom E. coli-Stamm DH5α werden, wie in Beispiel 2.1 näher angegeben, durchgeführt. Ein Klon, der das erwartete Restriktionsmuster aufweist, wird als pST2 bezeichnet.The 1.2 kb EcoRI-BamHI-ST cDNA fragment is mixed with the 0.45 kb SalI-EcoRI fragment with the constitutive PH05 (-173) promoter [Example 2.2 (b)] and with a 3.5 kb BamHI-SalI vector portion for amplification in E. coli containing the PH05 terminator sequence contains [cf. Example 2.1, fragment (b)] ligated. Ligation and Transformation of the E. coli strain DH5α, as detailed in Example 2.1, carried out. One clone that has the expected restriction pattern is called pST2 designated.
Vektor pST2 enthält die Expressionskassette für HepG2-ST unter der Kontrolle des konstitutiven PH05(-173)-Promoters in der Form eines 2,0-kb-SalI-HindIII-Fragments, das als DNA-Fragment (1C) bezeichnet wird.Vector pST2 contains the expression cassette for HepG2-ST under the control of constitutive PH05 (-173) promoter in the form of a 2.0 kb SalI-HindIII fragment, which is referred to as DNA fragment (1C).
Vektor pDP34 (vgl. EP 3 40 170) wird mit dem Restriktionsenzym BamHI verdaut. Der linearisierte Vektor wird mit GENECLEAN isoliert, und die überstehenden Enden werden mittels Klenow-Polymerasebehandlung wie im Maniatis-Handbuch (siehe oben) beschrieben aufgefüllt. Die Reaktion wird nach 30 Minuten durch 20minütiges Erhitzen auf 65°C in der Gegenwart von 10 mM EDTA abgestoppt. Nach Ethanolfällung wird das Plasmid mit SAlI verdaut und einer Gelelektrophorese auf einem 0,8%igen Agarosegel unterworfen. Der (BamHI)-stumpfendige, mit SalI geschnittene Vektor pDP34 wird mit dem GENECLEAN-Kit in der Form eines 11,8-kb-DNA-Fragments isoliert.Vector pDP34 (compare EP 3 40 170) is digested with the restriction enzyme BamHI. The linearized vector is isolated with GENECLEAN, and the protruding ends become by Klenow polymerase treatment as in Maniatis manual (see above) filled up. The reaction is after 30 minutes by heating for 20 minutes stopped at 65 ° C in the presence of 10 mM EDTA. After ethanol precipitation, the Plasmid digested with SAlI and gel electrophoresis on a 0.8% agarose gel subjected. The (BamHI) -stuffed, SalI cut vector pDP34 is used with isolated from the GENECLEAN kit in the form of a 11.8 kb DNA fragment.
Plasmid pST2 wird mit dem Restriktionsenzym HindIII verdaut und analog zur Präparation des Vektors mittels Klenow-Polymerasebehandlung an der HindIII-Stelle aufgefüllt, und zwar analog zur Präparation des Vektors. Das Produkt wird mit SalI verdaut, wobei ein 2,0-kb-(HindIII)-stumpfendiges SalI-Fragment mit der konstitutiven ST-Expressionskassette entsteht (2C).Plasmid pST2 is digested with the restriction enzyme HindIII and analogously to Preparation of the vector by Klenow polymerase treatment at the HindIII site filled up, and analogous to the preparation of the vector. The product comes with SalI digested with a 2.0 kb (HindIII) dumbbell SalI fragment containing the constitutive ST expression cassette is formed (2C).
Die Ligation von 80 ng des pDP34-Vektors mit 40 ng Fragment 2C und die Transformation kompetenter Zellen von E. coli-Stamm DH5α wird wie in Beispiel 2 beschrieben durchgeführt. Ein Klon, der das erwartete Restriktionsmuster aufweist, wird ausgewählt und als pDPST5 bezeichnet.The ligation of 80 ng of the pDP34 vector with 40 ng fragment 2C and the Transformation of competent cells of E. coli strain DH5α becomes as in Example 2 described carried out. A clone that has the expected restriction pattern becomes selected and referred to as pDPST5.
Zur Transformation von Hefe wird mit CsCl gereinigte DNA des Expressionsvektors pDPST5 nach der im Maniatis-Handbuch (siehe oben) angegebenen Standardmethode hergestellt. Die S. cerevisiae-Stämme BT 150 und H 449 werden jeweils mit 5 µg Plasmid-DNA nach der Lithiumacetat-Transformationsmethode transformiert (Ito, H., et al, siehe oben). Ura⁺-Transformanten werden selektiert und einem Screening auf ST-Aktivität unterworfen. Jeweils eine positive Transformante wird ausgewählt und als Saccharomyces cerevisiae BT 150/pDPST5 und Saccharomyces cerevisiae H 449/pDPST5 bezeichnet.To transform yeast, CsCl purified DNA of the expression vector pDPST5 according to the standard method given in the Maniatis manual (see above) manufactured. S. cerevisiae strains BT 150 and H 449 are each given 5 μg Plasmid DNA transformed by the lithium acetate transformation method (Ito, H., et al, see above). Ura⁺ transformants are selected and screened Subjected to ST activity. In each case a positive transformant is selected and as Saccharomyces cerevisiae BT 150 / pDPST5 and Saccharomyces cerevisiae H 449 / pDPST5.
Saccharomyces cerevisiae BT 150/pDPST5-Zellen werden unter Uracil-Selektion auf mit Histidin und Leucin angereicherten Minimal-Hefemedien gezüchtet. Exponentiell wachsende Zellen (bei einer OD₅₇₈ von 0,5) oder stationäre Zellen werden durch Zentrifugieren geerntet, einmal mit 50 mM Imidazolpuffer, pH 7,0 (Puffer 1), gewaschen und bei einer Konzentration entsprechend 0,1-0,2 OD₅₇₈ wieder in Puffer 1 suspendiert. Die Zellen werden mechanisch durch kräftiges 4minütiges Schütteln mit Glasperlen (0,45-0,5 mm Durchmesser) auf einem Vortex-Mixer aufgebrochen, wobei zwischendurch gekühlt wird.Saccharomyces cerevisiae BT 150 / pDPST5 cells are cultured under uracil selection Cultured histidine and leucine enriched minimal yeast media. Exponentially growing cells (at an OD₅₇₈ of 0.5) or stationary cells are going through Centrifuged, washed once with 50 mM imidazole buffer, pH 7.0 (buffer 1) and resuspended in buffer 1 at a concentration corresponding to 0.1-0.2 OD₅₇₈. The cells are mechanically shaken vigorously for 4 minutes with glass beads (0.45-0.5 mm diameter) broken on a vortex mixer, with in between is cooled.
Die ST-Aktivität in den Rohextrakten kann mit dem unten beschriebenen Test gemessen werden.The ST activity in the crude extracts can be measured by the test described below become.
Die ST-Aktivität kann dadurch bestimmt werden, daß die Menge an radioaktiv markierter Sialinsäure, die von der CMP-Sialinsäure auf einen Glycoproteinakzeptor übertragen wird, gemessen wird. Nach Beendigung der Reaktion durch Säurefällung wird der Niederschlag über Glasfaserfilter (Whatman GFA) filtriert, gründlich mit eiskaltem Ethanol gewaschen und durch Flüssigszintillationszählung (Hesford et al. [1984], Glycoconjugate J. 1, 141-153) auf Radioaktivität getestet. Die Zellextrakte werden 45 Minuten lang in einer Inkubationsmischung getestet, die 37 µl Zellextrakt, was ungefähr 0,5 mg Protein entspricht, und 3 µl Imidazol-Puffer, 50 mMol/l, pH 7,0, 50 nMol CMP-N-Acetylneuraminsäure (Sigma) mit einem Zusatz von CMP-³H-N-Acetylneuraminsäure (Amersham), um schließlich eine spezifische Aktivität von 7,3 Ci/mol zu erhalten, und 75 µg Asialo-Fetuin (hergestellt durch 60minütige Säurehydrolyse mit 0,1 M H₂SO₄ bei 80°C und anschließende Neutralisierung, Dialyse und Lyophilisierung) enthält.The ST activity can be determined by measuring the amount of radiolabelled Sialic acid transferred from CMP sialic acid to a glycoprotein acceptor, is measured. Upon completion of the reaction by acid precipitation, the precipitate becomes filtered through glass fiber filters (Whatman GFA), washed thoroughly with ice-cold ethanol and by liquid scintillation counting (Hesford et al. [1984], Glycoconjugate J. 1, 141-153) were tested for radioactivity. The cell extracts are in a 45 minutes long Incubation mixture tested, the 37 ul cell extract, giving about 0.5 mg of protein and 3 μl imidazole buffer, 50 mmol / l, pH 7.0, 50 nmol CMP-N-acetylneuraminic acid (Sigma) with an addition of CMP-3 H-N-acetylneuraminic acid (Amersham) to finally obtain a specific activity of 7.3 Ci / mol, and 75 μg Asialo-fetuin (prepared by 60 minutes acid hydrolysis with 0.1 M H₂SO₄ at 80 ° C. and subsequent neutralization, dialysis and lyophilization).
ST-Aktivität findet sich in den aus S. cerevisiae BT 150/pDPST5- und H 449/pDPST5-Zellen hergestellten Rohextrakten.ST activity is found in S. cerevisiae BT 150 / pDPST5- and H 449 / pDPST5 cells prepared crude extracts.
Die als ST (Lys₃₉-Cys₄₀₆) bezeichnete lösliche ST ist eine N-terminal verkürzte Variante und besteht aus 368 Aminosäuren (SEQ. ID-Nr. 4).The term ST (Lys₃₉-Cys₄₀₆) soluble ST is an N-terminal truncated variant and consists of 368 amino acids (SEQ ID NO: 4).
Plasmid pSIA2 wird mit EcoRI verdaut und ein 1,1-kb-EcoRI-EcoRI-Fragment isoliert.Plasmid pSIA2 is digested with EcoRI and a 1.1 kb EcoRI-EcoRI fragment isolated.
Plasmid pUC18 (Pharmacia) wird an der multiplen Klonierungsstelle mit BAmHI und EcoRI verdaut. Das Plasmid wird anschließend mit alkalischer Phosphatase, wie im Maniatis-Handbuch (siehe oben) beschrieben, behandelt, einer Agarose-Gelelektrophorese unterzogen und vom Gel in der Form eines 2,7-kb-DNA-Fragments isoliert.Plasmid pUC18 (Pharmacia) is mixed at the multiple cloning site with BAmHI and EcoRI digested. The plasmid is then treated with alkaline phosphatase as described in U.S. Pat Maniatis manual (see above), treated by agarose gel electrophoresis and isolated from the gel in the form of a 2.7 kb DNA fragment.
Der Vektor p31/pH05(-173)-RIT (Beispiel 2) wird mit den Restriktionsenzymen BamHI und XhoI verdaut. Ein 0,25-kb-BamHI-XhoI-Fragment mit dem konstitutiven PH05 (-173)-Promoter und der benachbarten Kodiersequenz für die Invertase-Signalsequenz (inv ss) wird isoliert. Das Fragment wird anschließend nochmals mit HgaI (BioLabs) geschnitten. Die HgaI-Erkennungssequenz findet sich auf dem DNA-Antisensestrang. Das Restriktionsenzym schneidet oberhalb der Erkennungssequenz auf solche Weise, daß das 5-überstehende Ende des Antisensestranges mit dem Ende der Kodiersequenz der Invertase-Signalsequenz übereinstimmt. Das mit BamHI und HgaI geschnittene 0,24-kb- DNA-Fragment enthält die an die Hefe-Invertase-Signalsequenz gebundene konstitutive PH05(-173)-Promotersequenz.The vector p31 / pH05 (-173) -RIT (Example 2) is labeled with the restriction enzymes BamHI and XhoI digested. A 0.25 kb BamHI-XhoI fragment with the constitutive PH05 (-173) promoter and the adjacent coding sequence for the invertase signal sequence (inv ss) is isolated. The fragment is then repeated with HgaI (BioLabs) cut. The HgaI recognition sequence is found on the DNA antisense strand. The Restriction enzyme cuts above the recognition sequence in such a way that the 5-projecting end of the antisense strand with the end of the coding sequence of Invertase signal sequence matches. The 0.24 kb cut with BamHI and HgaI DNA fragment contains the constitutive linked to the yeast invertase signal sequence PH05 (-173) -Promotersequenz.
Fragment (a) ist an Fragment (c) über eine Adaptorsequenz gebunden, die aus äquimolaren Mengen der synthetischen Oligonucleotide 5′CTGCAAAATTGCAAACCAAGG3′ und 5′AATTCCTTGGTTTGCAATTT3′ im Falle des Komplementärstranges hergestellt wird. Die Oligonucleotide werden einander dadurch angelagert, daß sie zuerst auf 95°C erhitzt werden und dann langsam auf 20°C gekühlt werden. Der angelagerte Adaptor wird im gefrorenen Zustand aufbewahrt.Fragment (a) is attached to fragment (c) via an adapter sequence consisting of equimolar amounts of the synthetic oligonucleotides 5'CTGCAAAATTGCAAACCAAGG3 'and 5'AATTCCTTGGTTTGCAATTT3 'is produced in the case of the complementary strand. The oligonucleotides are annealed to each other by first heating to 95 ° C and then slowly cooled to 20 ° C. The attached adapter is in kept frozen state.
Für die Ligation werden der linearisierte Vektor (b), das ST-cDNA-Fragment (a), Fragment (c) mit dem Promoter und der für das Signalpeptid kodierenden Sequenz und Adaptor (d) in einem molaren Verhältnis von 1 : 2 : 2 : 30-100 verwendet. Die Ligation erfolgt über 18 Stunden in 12-µl-Ligasepuffer (66 mM Tris-HCl, pH 7,5, 1 mM Dithioerythritol, 5 mM MgCl₂, 1 mM ATP) bei 16°C. Mit der Ligationsmischung werden kompetente Zellen des E. coli-Stammes DH5α wie oben beschrieben transformiert. Plasmid-Minipräparationen werden aus 24 unabhängigen Transformanten hergestellt. Ein einzelner Klon, der nach Charakterisierung mittels Restriktionsanalyse mit vier verschiedenen Enzymen (BamHI, PstI, EcoRI, XhoI, auch in Kombination) das erwartete Restriktionsmuster zeigt, wird als psST bezeichnet.For ligation, the linearized vector (b), the ST cDNA fragment (a), fragment (c) with the promoter and the signal peptide coding sequence and adapter (d) used in a molar ratio of 1: 2: 2: 30-100. Ligation takes place over 18 Hours in 12 μl ligase buffer (66 mM Tris-HCl, pH 7.5, 1 mM dithioerythritol, 5 mM MgCl₂, 1 mM ATP) at 16 ° C. With the ligation mixture are competent cells of the E. coli strain DH5α as described above. Plasmid minipreps are made from 24 independent transformants. A single clone following Characterization by means of restriction analysis with four different enzymes (BamHI, PstI, EcoRI, XhoI, also in combination) the expected restriction pattern is reported as psST.
Die korrekte Sequenz an der Fusionsstelle der für das Invertase-Signalpeptid kodierenden Sequenz mit der für lösliche ST kodierenden cDNA (Lys₃₉-Cys₄₀₆) wird für Plasmid psST mittels des T7-Sequencing Kit (Pharmacia) und Primer 5′ACGAGGTTAATGGC3′, der bei Position -77 im konstitutiven PH05(-173)-Promoter beginnt, bestätigt.The correct sequence at the fusion site of the coding for the invertase signal peptide Sequence with the coding for soluble ST cDNA (Lys₃₉-Cys₄₀₆) is for plasmid psST using the T7 sequencing kit (Pharmacia) and primer 5'ACGAGGTTAATGGC3 ', the at position -77 in the constitutive PH05 (-173) promoter begins, confirmed.
Die Expressionskassette für lösliche ST mit dem konstitutiven PH05(-173)-Promoter, der für Invertase-Signalpeptid kodierenden DNA-Sequenz und der partiellen ST-cDNA aus Plasmid psST kann in der Form eines 1,35-kb-SalI-(BamHI)-EcoRI-Fragments herausgeschnitten werden. Der Expressionskassette fehlen noch immer die im anschließenden Klonierungsschritt anzufügenden PH05-Terminatorsequenzen.The expression cassette for soluble ST with the constitutive PH05 (-173) promoter, the for invertase signal peptide encoding DNA sequence and the partial ST cDNA Plasmid psST may be in the form of a 1.35 kb SalI (BamHI) EcoRI fragment be cut out. The expression cassette is still missing in the subsequent cloning step to add PH05 terminator sequences.
Zur Konstruktion des Expressionsvektors für lösliche ST (Lys₃₉-Cys₄₀₆) werden die folgenden Fragmente zusammengefügt:For the construction of the expression vector for soluble ST (Lys₃₉-Cys₄₀₆), the assembled following fragments:
Plasmid pDP34 wird verdaut und wie in Beispiel 3 beschrieben vorbehandelt, was ein stumpfendiges SalI-Vektorfragment von 11,8 kb ergibt.Plasmid pDP34 is digested and pretreated as described in Example 3, which is a blunt SalI vector fragment of 11.8 kb.
Plasmid psSt wird erst durch Verdauung mit SalI (an der multiplen Klonierungsstelle) linearisiert und dann mit EcoRI teilverdaut. Ein 1,35-kb-DNA-Fragment mit dem konstitutiven Ph05(-173)-Promoter, einer für das Hefe-Invertasesignalpeptid kodierenden DNA-Sequenz und der partiellen ST-cDNA wird isoliert.Plasmid psSt is first digested with SalI (at the multiple cloning site) linearized and then partially digested with EcoRI. A 1.35 kb DNA fragment containing the constitutive Ph05 (-173) promoter, one coding for the yeast invertase signal peptide DNA sequence and partial ST cDNA is isolated.
Die PH05-Terminatorsequenz wird aus Plasmid p31 isoliert, welches aus Plasmid p30 wie in EP 1 00 561 beschrieben konstruiert wird. Nach Verdau mit dem Restriktionsenzym HindIII werden die überstehenden Enden mittels Klenow-Polymerasebehandlung wie oben beschrieben aufgefüllt. Das Plasmid wird dann mit EcoRI verdaut, und ein stumpfendiges EcoRI-Fragment von 0,39 kb mit den PH05-Terminatorsequenzen wird isoliert.The PH05 terminator sequence is isolated from plasmid p31, which is derived from plasmid p30 in EP 1 00 561. After digestion with the restriction enzyme HindIII become the protruding ends by Klenow polymerase treatment filled out above. The plasmid is then digested with EcoRI, and a blunt ended EcoRI fragment of 0.39 kb with the PH05 terminator sequences isolated.
Die Ligation der Fragmente (a), (b) und (c) und die Transformation kompetenter Zellen des E. coli-Stammes DH5α werden wie in Beispiel 2 beschrieben durchgeführt. Plasmide werden aus den erhaltenen Transformanten isoliert und mittels Restriktionsanalyse charakterisiert. Das Plasmid eines Klons mit den richtigen Restriktionsfragmenten wird als pDPSTS bezeichnet.The ligation of fragments (a), (b) and (c) and the transformation of competent cells E. coli strain DH5α are carried out as described in Example 2. plasmids are isolated from the obtained transformants and by restriction analysis characterized. The plasmid of a clone with the correct restriction fragments becomes referred to as pDPSTS.
Analog Beispiel 4 werden S. cerevisiae-Stämme BT 150 und H 449 mittels mit CsCl gereinigter DNA des Expressionsvektors pDPSTS transformiert. Ura⁺-Transformanten werden isoliert und einem Screening auf ST-Aktivität unterworfen. Jeweils eine Transformante wird ausgewählt und als Saccharomyces cerevisiae BT 150/pDPSTS und Saccharomyces cerevisiae H 449/pDPSTS bezeichnet. Mit dem in Beispiel 13 beschriebenem Test findet sich ST-Aktivität in den Kulturbrühen beider Transformanten.Analogously to Example 4, S. cerevisiae strains BT 150 and H 449 by means of CsCl purified DNA of the expression vector pDPSTS transformed. Ura⁺ transformants are isolated and subjected to screening for ST activity. One each Transformant is selected and as Saccharomyces cerevisiae BT 150 / pDPSTS and Saccharomyces cerevisiae H 449 / pDPSTS. With that in Example 13 described test finds ST activity in the culture broths of both transformants.
Die als ST (Lys₂₇-Cys₄₀₆) bezeichnete lösliche St ist eine N-terminal verkürzte Variante, die die gesamte Stammregion und die katalytische Domäne umfaßt. Sie besteht aus 380 Aminosäuren, das sind die Aminosäuren 27 bis 406 der in SEQ ID-Nr. 3 angegebenen Aminosäuresequenz.The soluble St termed ST (Lys₂₇-Cys₄₀₆) is an N-terminal truncated variant, which comprises the entire stem region and the catalytic domain. It consists of 380 Amino acids, that is the amino acids 27 to 406 of SEQ ID NO. 3 specified Amino acid sequence.
Plasmid pSIA2 wird mit EcoRI verdaut und ein 1,1-kb-EcoRI-EcoRI-Fragment isoliert.Plasmid pSIA2 is digested with EcoRI and a 1.1 kb EcoRI-EcoRI fragment isolated.
Plasmid pUC18 (Pharmacia) wird mit BamHI und EcoRI an der multiplen Klonierungsstelle verdaut. Das Plasmid wird anschließend wie im Maniatis-Handbuch beschrieben (siehe oben) mit alkalischer Phosphatase behandelt, einer Agarose-Gelelektrophorese unterworfen und aus dem Gel als 2,7-kb-DNA-Fragment isoliert.Plasmid pUC18 (Pharmacia) is mixed with BamHI and EcoRI at the multiple Digested cloning site. The plasmid then becomes as in the Maniatis manual described (see above) treated with alkaline phosphatase, a Subjected to agarose gel electrophoresis and from the gel as a 2.7 kb DNA fragment isolated.
Der Vektor p31/PH05(-173)-RIT (Beispiel 2) wird mit den Restriktionsenzymen BamHI und XhoI verdaut. Ein 0,25-kb-BamHI-XhoI-Fragment mit dem konstitutiven PH05 (-173)-Promoter und der benachbarten Kodiersequenz für die Invertase-Signalsequenz (inv ss) wird isoliert. Das Fragment wird anschließend nochmals mit HgaI(BioLabs) geschnitten. Die HgaI-Erkennungssequenz findet sich auf dem DNA-Antisensestrang. Das Restriktionsenzym schneidet "stromaufwärts" der Erkennungssequenz auf solche Weise, daß das 5-überstehende Ende des Antisensestranges mit dem Ende der Kodiersequenz der Invertase-Signalsequenz übereinstimmt. Das mit BamHI und HgaI geschnittene 0,24-kb- DNA-Fragment enthält die an die Hefe-Invertase-Signalsequenz gebundene PH05(-173)-Promotersequenz.The vector p31 / PH05 (-173) -RIT (Example 2) is labeled with the restriction enzymes BamHI and XhoI digested. A 0.25 kb BamHI-XhoI fragment with the constitutive PH05 (-173) promoter and the adjacent coding sequence for the invertase signal sequence (inv ss) is isolated. The fragment is then repeated with HgaI (BioLabs) cut. The HgaI recognition sequence is found on the DNA antisense strand. The Restriction enzyme cuts "upstream" of the recognition sequence in such a way that the 5-projecting end of the Antisensestranges with the end of the coding sequence of Invertase signal sequence matches. The 0.24 kb cut with BamHI and HgaI DNA fragment contains the bound to the yeast invertase signal sequence PH05 (-173) -Promotersequenz.
Fragment (a) ist an Fragment (c) über eine Adaptorsequenz gebunden, die aus
äquimolaren Mengen der synthetischen Oligonucleotide
5′CTGCAAAGGAAAAGAAGAAAGGGAGTTACTATGATTCCTTTAAATTGCAAACCAAGG3′
und
5′AATTCCTTGTTGCAATTTAAAGGAATCATAGTAACTCCCTTTCTTCTTTTCCTT3′
im Falle des Komplementärstranges hergestellt wird. Die Oligonucleotide werden
einander dadurch angelagert, daß sie zuerst auf 95°C erhitzt werden und dann langsam auf
20°C gekühlt werden. Der angelagerte Adaptor wird im gefrorenen Zustand aufbewahrt.Fragment (a) is attached to fragment (c) via an adapter sequence consisting of equimolar amounts of the synthetic oligonucleotides
5'CTGCAAAGGAAAAGAAGAAAGGGAGTTACTATGATTCCTTTAAATTGCAAACCAAGG3 '
and
5'AATTCCTTGTTGCAATTTAAAGGAATCATAGTAACTCCCTTTCTTCTTTTCCTT3 '
in the case of the complementary strand. The oligonucleotides are annealed to each other by first heating to 95 ° C and then slowly cooling to 20 ° C. The attached adapter is kept in the frozen state.
Für die Ligation werden der linearisierte Vektor (b), das ST-cDNA-Fragment (a), Fragment (c) mit dem Promoter und der für das Signalpeptid kodierenden Sequenz und Adaptor (d) in einem molaren Verhältnis von 1 : 2 : 2 : 30-100 verwendet. Die Ligation erfolgt über 18 Stunden in 12 µl Ligasepuffer (66 mM Tris-HCl, pH 7,5, 1 mM Dithioerythritol, 5 mM MgCl₂, 1 mM ATP) bei 16°C. Mit der Ligationsmischung werden kompetente Zellen des U. coli-Stammes DH5α wie oben beschrieben transformiert. Plasmid-Minipräparationen werden aus 24 unabhängigen Transformanten hergestellt. Ein einzelner Klon, der nach Charakterisierung mittels Restriktionsanalyse mit vier verschiedenen Enzymen (BamHI, PstI, EcoRI, XhoI, auch in Kombination) das erwartete Restriktionsmuster zeigt, wird als psST1 bezeichnet.For ligation, the linearized vector (b), the ST cDNA fragment (a), fragment (c) with the promoter and the signal peptide coding sequence and adapter (d) used in a molar ratio of 1: 2: 2: 30-100. Ligation takes place over 18 Hours in 12 μl of ligase buffer (66 mM Tris-HCl, pH 7.5, 1 mM dithioerythritol, 5 mM MgCl₂, 1 mM ATP) at 16 ° C. With the ligation mixture are competent cells of the U. coli strain DH5α as described above. Plasmid minipreps are made from 24 independent transformants. A single clone following Characterization by means of restriction analysis with four different enzymes (BamHI, PstI, EcoRI, XhoI, also in combination) the expected restriction pattern is reported as designated psST1.
Die korrekte Sequenz an der Fusionsstelle der für das Invertase-Signalpeptid kodierenden Sequenz mit der für lösliche ST kodierenden cDNA (Lys₂₇-Cys₄₀₆) wird für Plasmid psST1 mittels des T7-Sequencing Kit (Pharmacia) und Primer 5′AGTCGAGTAGTATGGC3′, der bei Position -77 im konstitutiven PH05(-173)-Promoter beginnt, bestätigt.The correct sequence at the fusion site of the coding for the invertase signal peptide Sequence with soluble ST coding cDNA (Lys₂₇-Cys₄₀₆) is for plasmid psST1 using the T7 sequencing kit (Pharmacia) and primer 5'AGTCGAGTAGTATGGC3 ', which starts at position -77 in the constitutive PH05 (-173) promoter, confirmed.
Die Expressionskassette für lösliche ST (Lys₂₇-Cys₄₀₆) mit dem konstitutiven PH05(-173)-Promoter, der für Invertase-Signalpeptid kodierenden DNA-Sequenz und der partiellen ST-cDNA aus Plasmid psST1 können in der Form eines 1,35-kb-SalI(BamHI)- EcoRI-Fragments herausgeschnitten werden. Der Expressionskassette fehlen noch immer die im anschließenden Klonierungsschritt anzufügenden PH05-Terminatorsequenzen.The expression cassette for soluble ST (Lys₂₇-Cys₄₀₆) with the constitutive PH05 (-173) promoter, the DNA sequence coding for invertase signal peptide and the partial ST cDNA from plasmid psST1 may be in the form of a 1.35 kb SalI (BamHI) - EcoRI fragments are excised. The expression cassette is still missing the PH05 terminator sequences to be added in the subsequent cloning step.
Zur Konstruktion des Expressionsvektors für lösliche ST (Lys₂₇-Cys₄₀₆) werden die folgenden Fragmente zusammengefügt:For the construction of the expression vector for soluble ST (Lys₂₇-Cys₄₀₆), the assembled following fragments:
Plasmid pDP34 wird verdaut und wie in Beispiel 3 beschrieben vorbehandelt, was ein stumpfendiges SalI-Vektorfragment von 11,8 kb ergibt.Plasmid pDP34 is digested and pretreated as described in Example 3, which is a blunt SalI vector fragment of 11.8 kb.
Plasmid psST1 wird erst durch Verdau mit SalI (an der multiplen Klonierungsstelle) linearisiert und dann mit EcoRI teilverdaut. Ein 1,35-kb-DNA-Fragment mit dem konstitutiven PH05(-173)-Promoter, einer für das Hefe-Invertasesignalpeptid kodierenden DNA-Sequenz und der partiellen ST-cDNA wird isoliert.Plasmid psST1 is first digested with SalI (at the multiple cloning site) linearized and then partially digested with EcoRI. A 1.35 kb DNA fragment containing the constitutive PH05 (-173) promoter, one coding for the yeast invertase signal peptide DNA sequence and partial ST cDNA is isolated.
Die PH05-Terminatorsequenz wird aus Plasmid p31 isoliert, welches, ausgehend von Plasmid p30, wie in EP 1 00 561 beschrieben konstruiert wird. Nach Verdau mit dem Restriktionsenzym HindIII werden die überstehenden Enden mittels Klenow-Polymerasebehandlung wie oben beschrieben aufgefüllt. Das Plasmid wird dann mit EcoRI verdaut, und ein stumpfendiges EcoRI-Fragment von 0,39 kb mit den PH05-Terminatorsequenzen wird isoliert.The PH05 terminator sequence is isolated from plasmid p31 which, starting from Plasmid p30 as constructed in EP 1 00 561. After digestion with the Restriction enzyme HindIII by means of the protruding ends Klenow polymerase treatment as described above. The plasmid then becomes digested with EcoRI, and a blunt ended EcoRI fragment of 0.39 kb with the PH05 terminator sequences are isolated.
Die Ligation der Fragmente (a), (b) und (c) und die Transformation kompetenter Zellen vom U. coli-Stamm DH5α werden wie in Beispiel 2 beschrieben durchgeführt. Aus den erhaltenen Transformanten werden Plasmide isoliert und mittels Restriktionsanalyse charakterisiert. Das Plasmid eines Klons mit den richtigen Restriktionsfragmenten wird als pDPSTS1 bezeichnet.The ligation of fragments (a), (b) and (c) and the transformation of competent cells of U. coli strain DH5α are carried out as described in Example 2. From the obtained transformants, plasmids are isolated and by restriction analysis characterized. The plasmid of a clone with the correct restriction fragments becomes referred to as pDPSTS1.
Analog Beispiel 4 werden S. cerevisiae-Stämme BT 150 und H 449 mittels mit CsCl gereinigter DNA des Expressionsvektors pDPSTS1 transformiert. Ura⁺-Transformanten werden isoliert und einem Screening auf ST-Aktivität unterworfen. Jeweils eine Transformante wird ausgewählt und als Saccharomyces cerevisiae BT 150/pDPSTS1 und Saccharomyces cerevisiae H 449/pDPSTS1 bezeichnet. Mit dem in Beispiel 13 beschriebenen Test findet sich ST-Aktivität in den Kulturbrühen beider Transformanten.Analogously to Example 4, S. cerevisiae strains BT 150 and H 449 by means of CsCl purified DNA of the expression vector pDPSTS1 transformed. Ura⁺ transformants are isolated and subjected to screening for ST activity. One each Transformant is selected and named as Saccharomyces cerevisiae BT 150 / pDPSTS1 and Saccharomyces cerevisiae H 449 / pDPSTS1. With that in Example 13 ST analysis is found in the culture broths of both transformants.
Basierend auf der veröffentlichten cDNA-Sequenz (Goelz, S. E., et al. [1990], Cell 63, 1349-1356) für ELFT (ELAM-1-Liganden-Fucosyltransferase), die für α(1-3)-Fucosyltransferase kodiert, werden die folgenden Oligonucleotid-Primer entwickelt, um ein DNA-Fragment, das das offene Leseraster der ELFT-cDNA enthält, mittels PCR-Technik zu amplifizieren: 5′CAGCGCTGCCTGTTCGCGCCAT3′ (ELFT-1B) und 5′GGAGATGCACAGTAGAGGATCA3′ (ELFT-2B). ELFT-1B fungiert als Primer bei den Basenpaaren 38-59 der veröffentlichten Sequenz und ELFT-2B bei bp 1347-1326 im Antisensestrang. Mit 15393 00070 552 001000280000000200012000285911528200040 0002004217616 00004 15274diesen Primern wird ein 1,3-kb- Fragment unter Verwendung des Perkin-Elmer-Cetus-Taq-Polymerase-Kits amplifiziert. Das Fragment wird aus frischer HL60-cDNA in der Gegenwart von 5% DMSO und 2 mM MgCl₂ amplifiziert, wobei der Zyklus folgendermaßen ist:Based on the published cDNA sequence (Goelz, S.E., et al. [1990], Cell 63, 1349-1356) for ELFT (ELAM-1 ligand fucosyltransferase) useful for α (1-3) fucosyltransferase, the following are oligonucleotide primers designed to contain a DNA fragment containing the open reading frame of the ELFT cDNA, PCR-amplification: 5'CAGCGCTGCCTGTTCGCGCCAT3 ' (ELFT-1B) and 5'GGAGATGCACAGTAGAGGATCA3 '(ELFT-2B). ELFT-1B acts as a primer at base pairs 38-59 of the published sequence and ELFT-2B at bp 1347-1326 in the antisense strand. With 15393 00070 552 001000280000000200012000285911528200040 0002004217616 00004 15274 these primers is a 1.3 kb Fragment amplified using the Perkin Elmer Cetus Taq polymerase kit. The fragment is prepared from fresh HL60 cDNA in the presence of 5% DMSO and 2mM MgCl₂ amplified, the cycle being as follows:
95°C 5 min,
25× (1 min 95°C, 1 min 60°C, 1,5 min 72°C),
10× (1 min 95°C, 1 min 60°C, 1,5 min+15 sec/Zyklus 72°C).95 ° C 5 min,
25 × (1 min 95 ° C, 1 min 60 ° C, 1.5 min 72 ° C),
10 × (1 min 95 ° C, 1 min 60 ° C, 1.5 min + 15 sec / cycle 72 ° C).
In der Agarose-Gelelektrophorese zeigt sich eine deutliche 1,3-kb-Bande, welche bei Verdau mit SmaI oder ApaI das von der publizierten Sequenz vorhergesagte Muster aufweist. Die 1,3-kb-Bande wird mittels eines Gene-clean-Kits (Bio 101) gereinigt und in den Vektor pCR1000 (Invitrogen) subkloniert. Ein Einzelklon mit dem richtigen 1,3-kb- Insert wird ausgewählt und als BRB.ELFT/pCR1000-13 bezeichnet. Die FT-cDNA wird in den Vektor so eingefügt, daß sie bezüglich des T7-Promoters gegensinnig orientiert ist. Das offene Leseraster der FT-cDNA wird vollständig sequenziert und ist mit der veröffentlichten Sequenz identisch (SEQ ID-Nr. 5).In agarose gel electrophoresis, a clear 1.3 kb band appears, which is at Digest with SmaI or ApaI the pattern predicted from the published sequence having. The 1.3 kb band is purified by means of a Gene-clean kit (Bio 101) and incubated in subcloned the vector pCR1000 (Invitrogen). A single clone with the correct 1.3 kb Insert is selected and named BRB.ELFT / pCR1000-13. The FT cDNA is in the vector inserted so that it is oriented in opposite directions with respect to the T7 promoter. The open reading frame of the FT cDNA is completely sequenced and is compatible with the published sequence identical (SEQ ID NO: 5).
Lösliche FT (Arg₆₂-Arg₄₀₅) wird von der FT-cDNA, die bei Nucleotidposition 241 (NruI- Restriktionsstelle) beginnt, exprimiert, wobei die für den cytoplasmatischen Schwanz und die membranumfassende Domäne kodierende Region fehlt (siehe Sequenz ID-Nr. 5).Soluble FT (Arg₆₂-Arg₄₀₅) is obtained from the FT cDNA encoding at nucleotide position 241 (NruI). Restriction site) begins to be expressed using the cytoplasmic tail and the region encompassing the membrane encompassing domain is missing (see Sequence ID No. 5).
Plasmid BRB.ELFT/pCR1000-13 wird mit HindIII verdaut, welches in der multiplen Klonierungsregion 3′ des FT-cDNA-Inserts schneidet. Die kohäsiven Enden werden in einer Reaktion mit Klenow-DNA-Polymerase in stumpfe Enden umgewandelt. XhoI-Linker (5′CCTCGAGG3′, Biolabs) werden mit Kinase behandelt, angelagert und mit den stumpfen Enden des Plasmids ligiert, wobei ein 100facher molarer Überschuß an Linkern verwendet wird. Überschüssige Linker werden durch Isopropanol-Fällung der DNA entfernt, und diese wird weiter mit XhoI und NruI verdaut (Schnitt an Nucleotidposition 240 der FT-cDNA nach Sequenz ID-Nr. 5). Das 1,1-kb- NruI-XhoI-Fragment (a) enthält die FT-cDNA-Sequenz ohne die für den cytoplasmatischen Schwanz und die membranumfassende Domäne kodierende Region bis zu Aminosäure 61.Plasmid BRB.ELFT / pCR1000-13 is digested with HindIII, which in the multiple Cloning region 3 'of the FT cDNA insert. The cohesive ends are in a reaction with Klenow DNA polymerase into blunt ends. XhoI linkers (5'CCTCGAGG3 ', Biolabs) are treated with kinase, annealed and ligated to the blunt ends of the plasmid, with a 100-fold molar excess of Linker is used. Excess linkers are removed by isopropanol precipitation of DNA is removed, and this is further digested with XhoI and NruI (cut to Nucleotide position 240 of the FT cDNA according to Sequence ID no. 5). The 1.1 kb NruI-XhoI fragment (a) contains the FT cDNA sequence without those for the cytoplasmic tail and the membrane-encompassing domain coding region bis to amino acid 61.
Die Plasmide p31RIT12 und p31/PH05(-173)RIT (siehe Beispiel 2) werden jeweils mit SalI und XhoI verdaut. Die 0,9-kb- bzw. 0,5-kb-Fragmente werden isoliert und mit HgaI geschnitten. Die entstehenden kohäsiven Enden werden mit Klenow-DNA-Polymerase aufgefüllt. Die so hergestellten stumpfen Enden stimmen mit dem 3′-Ende der kodierenden Sequenz für die Hefe-Invertase-Signalsequenz überein. Anschließendes Schneiden mit BamHI ergibt ein BamHI-"blunt end"-Fragment (b) mit 596 bp, welches den induzierbaren PH05-Promoter und die Invertase-Signalsequenz mit ihrem eigenen ATG oder ein BamHI-"blunt end"-Fragment (c) mit 234 bp mit dem kurzen konstitutiven PH05(-173)-Promoter und der Invertase-Signalsequenz enthält.Plasmids p31RIT12 and p31 / PH05 (-173) RIT (see Example 2) are each labeled with SalI and XhoI digested. The 0.9 kb and 0.5 kb fragments are isolated and digested with HgaI cut. The resulting cohesive ends are blotted with Klenow DNA polymerase refilled. The blunt ends thus produced are in agreement with the 3 'end of the coding sequence for the yeast invertase signal sequence. then Cutting with BamHI yields a BamHI "blunt end" fragment (b) of 596 bp the inducible PH05 promoter and the invertase signal sequence with their own ATG or a BamHI "blunt end" fragment (c) with 234 bp with the short constitutive PH05 (-173) promoter and the invertase signal sequence.
Plasmid p31RIT12 wird mit der Restriktionsendonuclease SalI linearisiert. Teilverdau mit HindIII in der Gegenwart von Ethidiumbromid ergibt ein 1-kb-SalI-HindIII-Fragment, das die 276-bp-SalI-BamHI-pBR322-Sequenz, den 534-bp-Promoter der sauren Phosphatase von Hefe PH05, die Hefe-Invertase-Signalsequenz (die für 19 Aminosäuren kodiert) und den PH05-Transkriptionsterminator enthält. Das 1-kb-SalI-HindIII-Fragment von p31RIT12 wird in den Hefe-E. coli-Shuttle-Vektor pJDB207 (Beggs, J. D., in Molecular Genetics in yeast, Alfred Benzon Symposium 16, Copenhagen, 1981, Seiten 383-389) kloniert, der zuvor mit SalI und HindIII geschnitten wurde. Das entstandene Plasmid mit dem 1-kb-Insert wird als pJDB207/PH05-RIT12 bezeichnet.Plasmid p31RIT12 is linearized with the restriction endonuclease SalI. Partial digestion with HindIII in the presence of ethidium bromide yields a 1 kb SalI-HindIII fragment which the 276 bp SalI-BamHI pBR322 sequence, the 534 bp acid phosphatase promoter of yeast PH05, the yeast invertase signal sequence (which codes for 19 amino acids) and contains the PH05 transcription terminator. The 1 kb SalI-HindIII fragment of p31RIT12 is added to the yeast E. coli shuttle vector pJDB207 (Beggs, J.D., Molecular Genetics in yeast, Alfred Benzon Symposium 16, Copenhagen, 1981, pages 383-389) cloned previously cut with SalI and HindIII. The resulting plasmid with the 1 kb insert is referred to as pJDB207 / PH05-RIT12.
Plasmid pJDB207/PH05-RIT12 wird mit BamHI und XhoI verdaut, und das große 6,8-kb- BamHI-XhoI-Fragment (d) wird isoliert. Dieses Fragment enthält alle Sequenzen des pJDB207-Vektors und den PH05-Transkriptionsterminator.Plasmid pJDB207 / PH05-RIT12 is digested with BamHI and XhoI and the large 6.8 kb BamHI-XhoI fragment (d) is isolated. This fragment contains all sequences of the pJDB207 vector and the PH05 transcription terminator.
Das BamHI-"blunt end"-Fragment (b) mit 596 bp, das 1,1-kb-NruI-XhoI-Fragment (a) und das 6,8-kb-XhoI-BamHI-Vektorfragment (d) werden unter Standardbedingungen für die Ligation stumpfer Enden ligiert. Kompetente E. coli-HB101-Zellen werden mit aliquoten Teilen der Ligationsmischung transformiert. Plasmid-DNA aus ampicillinresistenten Kolonien wird durch Restriktionsverdau analysiert. Ein Einzelklon mit dem richtigen Expressionsplasmid wird als pJDB207/PH05-I-FT bezeichnet.The BamHI "blunt end" fragment (b) at 596 bp, the 1.1 kb NruI-XhoI fragment (a) and the 6.8 kb XhoI-BamHI vector fragment (d) under standard conditions for the Ligation blunt ends ligated. Competent E. coli HB101 cells are aliquoted Parts of the ligation mixture transformed. Plasmid DNA from ampicillin-resistant Colonies are analyzed by restriction digestion. A single clone with the right one Expression plasmid is referred to as pJDB207 / PH05-I-FT.
Die Ligation der DNA-Fragmente (c), (a) und (d) ergibt das Expressionsplasmid pJDB207/PH05(-173)-I-FT. Die Expressionskassetten dieser Plasmide enthalten die Kodiersequenz der Invertase-Signalsequenz, die im Leserahmen mit der der löslichen α(1-3)Fucosyltransferase fusioniert ist, welche unter der Kontrolle des induzierbaren PH05- bzw. konstitutiven PH05(-173)-Promoters exprimiert wird. Die Expressionskassetten werden in den Hefe-U. coli-Shuttle-Vektor pJDB207 zwischen die BamHI- und HindIII-Restriktionsstellen kloniert.The ligation of the DNA fragments (c), (a) and (d) yields the expression plasmid pJDB207 / PH05 (-173) -I-FT. The expression cassettes of these plasmids contain the Coding sequence of the invertase signal sequence in the reading frame with that of the soluble α (1-3) fucosyltransferase, which is under the control of the inducible PH05 or constitutive PH05 (-173) promoter. The Expression cassettes are used in the yeast U. coli shuttle vector pJDB207 between the Cloned BamHI and HindIII restriction sites.
Die Nucleotidsequenz an der Fusionsstelle zwischen Invertase-Signalsequenz und der für lösliche FT kodierenden cDNA wird durch DNA-Sequenzierung an einer Doppelstrang- Plasmid-DNA bestätigt, wobei der Primer 5′AGTCGAGGTTAGTATGGC3′ verwendet wird, der von Position -77 bis -60 die Nucleotidsequenz des PH05- und des PH05(-173)-Promoters aufweist. Der richtige Anschluß sieht folgendermaßen aus:The nucleotide sequence at the fusion site between the invertase signal sequence and that for soluble FT coding cDNA is prepared by DNA sequencing on a double-stranded Plasmid DNA confirmed using the primer 5'AGTCGAGGTTAGTATGGC3 ' which, from position -77 to -60, the nucleotide sequence of the PH05 and the PH05 (-173) promoter. The correct connection looks like this:
Diese Konstrukte verwenden die Kodiersequenz der FT-cDNA mit ihrem eigenen ATG. Die Nucleotidsequenz unmittelbar stromaufwärts des ATG ist jedoch wegen ihres hohen G-C-Gehaltes relativ ungünstig für Expression in Hefe. Diese Region wurde durch eine A-T-reiche Sequenz mittels PCR-Methoden ersetzt. Zugleich wird eine EcoRI-Restriktionsstelle an den neuen Nucleotidpositionen -4 bis -9 eingeführt.These constructs use the coding sequence of the FT cDNA with their own ATG. The nucleotide sequence immediately upstream of the ATG is, however, because of its high G-C content is relatively unfavorable for expression in yeast. This region was replaced by a A-T-rich sequence replaced by PCR methods. At the same time, a EcoRI restriction site introduced at the new nucleotide positions -4 to -9.
Mittels PCR-Standardbedingungen wird die FT-cDNA mit den Primern FT1 und FT2 (siehe Tabelle 6) in 30 Zyklen von DNA-Synthese (Taq-DNA-Polymerase, Perkin-Elmer, 5 U/µl, eine Minute bei 72°C), Denaturierung (10 Sekunden bei 93°C) und Anlagern (40 Sekunden bei 60°C) amplifiziert. Das entstandene 1,25-kb-DNA-Fragment wird durch Phenolextraktion und Ethanolfällung gereinigt und dann mit EcoRI, XhoI und NruI verdaut. Das 191-bp-EcoRI-NruI-Fragment (e) wird auf einem präparativen 4%igen Nusieve 3 : 1 Agarosegel (FMC BioProducts, Rockland, ME, USA) in Tris-Boratpuffer, pH 8,3, isoliert, aus dem Gel eluiert und mit Ethanol gefällt. Fragment (e) enthält den 5′-Teil des für die Aminosäuren 1 bis 61 kodierenden FT-Gens. Die DNA verfügt über eine 5′-Verlängerung mit einer EcoRI-Schnittstelle wie im PCR-Primer FT1.Using standard PCR conditions, the FT cDNA is amplified with the primers FT1 and FT2 (see Table 6) in 30 cycles of DNA synthesis (Taq DNA polymerase, Perkin-Elmer, 5 U / μl, one minute at 72 ° C), denaturation (10 seconds at 93 ° C) and annealing (40 Seconds at 60 ° C) amplified. The resulting 1.25 kb DNA fragment is run through Purified phenol extraction and ethanol precipitation and then with EcoRI, XhoI and NruI digested. The 191 bp EcoRI-NruI fragment (e) is on a preparative 4% Nusieve 3: 1 agarose gel (FMC BioProducts, Rockland, ME, USA) in Tris-borate buffer, pH 8.3, isolated, eluted from the gel and precipitated with ethanol. Fragment (s) contains the 5 'part of the coding for the amino acids 1 to 61 FT gene. The DNA has one 5 'extension with an EcoRI site as in the PCR primer FT1.
Die Plasmide p31RIT12 und p31/PH05(-173)RIT werden jeweils mit EcoRI und XhoI verdaut. Die großen Vektorfragmente (f bzw. g) werden auf einem präparativen 0,8%igen Agarosegel isoliert, eluiert und gereinigt. Das 4,1-kb-XhoI-EcoRI-Fragment (f) enthält den auf pBR322 basierenden Vektor, den 534-bp-PH05-Promoter (3′-EcoRI-Stelle) und den 131-bp-PH05-Transkriptionsterminator (5′-XhoI-Stelle). Das 3,7-kb- XhoI-EcoRI-Fragment (g) unterscheidet sich lediglich durch den kurzen konstitutiven 172- bp-PH05(-173)-Promoter (3′-EcoRI-Stelle) anstelle des vollständigen PH05-Promoters.The plasmids p31RIT12 and p31 / PH05 (-173) RIT are each labeled with EcoRI and XhoI digested. The large vector fragments (f and g) are on a preparative 0.8% Agarose gel isolated, eluted and purified. The 4.1 kb XhoI-EcoRI fragment (f) contains the pBR322 based vector, the 534 bp PH05 promoter (3'-EcoRI site) and the 131 bp PH05 transcription terminator (5'-XhoI site). The 3.7 kb XhoI-EcoRI fragment (g) differs only in the short constitutive bp-PH05 (-173) promoter (3'-EcoRI site) instead of the complete PH05 promoter.
Das 191-bp-EcoRI-NruI-Fragment (e), das 1,1-kb-NruI-XhoI-Fragment (a) und das 4,1-kb- XhoI-EcoRI-Fragment (f) werden ligiert. Kompetente E. coli-HB101-Zellen werden mit 1 µl Aliquot der Ligationsmischung transformiert. Die Plasmid-DNA ampicillinresistenter Kolonien wird analysiert. Plasmid-DNA eines Einzelklons wird als p31R/PH05-ssFT bezeichnet.The 191 bp EcoRI-NruI fragment (e), the 1.1 kb NruI-XhoI fragment (a) and the 4.1 kb XhoI-EcoRI fragment (f) are ligated. Competent E. coli HB101 cells are included 1 μl aliquot of the ligation mixture transformed. The plasmid DNA ampicillin-resistant colonies is analyzed. Plasmid DNA of a single clone is called p31R / PH05-ssFT.
Die Ligation der DNA-Fragmente (e), (a) und (g) ergibt Plasmid p31R/PH05(-173)-ssFT. Diese Plasmide enthalten die kodierende Sequenz der membrangebundenen FT unter der Kontrolle des induzierbaren PH05- bzw. konstitutiven PH05(-173)-Promoters.Ligation of DNA fragments (e), (a) and (g) yields plasmid p31R / PH05 (-173) -ssFT. These plasmids contain the coding sequence of the membrane bound FT under the Control of PH05 (or constitutive PH05 (-173) inducible promoter.
Die Plasmide p31R/PH05-ssFT und p31R/PH05(-173)-ssFT werden mit HindIII verdaut, die am 3′ des PH05-Transkriptionsterminators schneidet. Nach einer Reaktion mit Klenow-DNA-Polymerase wird die DNA mit SalI verdaut. Die 2,3-kb- und 1,9-kb- SalI-"blunt end"-Fragmente werden jeweils isoliert.Plasmids p31R / PH05-ssFT and p31R / PH05 (-173) -ssFT are digested with HindIII, which cuts at the 3 'of the PH05 transcriptional terminator. After a reaction with Klenow DNA polymerase digests the DNA with SalI. The 2.3 kb and 1.9 kb SalI "blunt end" fragments are each isolated.
Die Plasmide pJDB207/PH05-I-FT und pJDB207/PH05(-173)-I-FT werden mit HindIII in der Gegenwart von 0,1 mg/ml Ethidiumbromid (um ein Schneiden an einer zusätzlichen HindIII-Stelle in der Invertase-Signalsequenz zu vermeiden) teilverdaut und anschließend mit Klenow-DNA-Polymerase und SalI wie oben behandelt. Ein 2,1-kb- bzw 1,8-kb- Fragment wird isoliert.Plasmids pJDB207 / PH05-I-FT and pJDB207 / PH05 (-173) -I-FT are digested with HindIII in the presence of 0.1 mg / ml ethidium bromide (to cut on an additional To avoid HindIII site in the invertase signal sequence) and then digested treated with Klenow DNA polymerase and SalI as above. A 2.1 kb or 1.8 kb Fragment is isolated.
Jedes der 4 DNA-Fragmente wird mit dem stumpfendigen 11,8-kb-SalI-Vektorfragment von pDP34 ligiert (siehe Beispiel 3). Nach Transformation kompetenter E. coli-HB101-Zellen und Analyse der Plasmid-DNA einzelner Transformanten werden 4 richtige Expressionsplasmide als pDP34/PH05-I-FT; pDP34/PH05(-173)-I-FT; pDP34R/PH05-ssFT und pDP34R/PH05(-173)-ssFT bezeichnet.Each of the 4 DNA fragments is blunt-ended with the 11.8 kb SalI vector fragment of pDP34 (see Example 3). After transformation competent E. coli HB101 cells and analysis of single transformant plasmid DNA become 4 correct expression plasmids as pDP34 / PH05-I-FT; pDP34 / PH05 (-173) -I-FT; pDP34R / PH05-ssFT and pDP34R / PH05 (-173) -ssFT.
Die S. cerevisiae-Stämme BT150 und H449 werden mit jeweils 5 µg der 4 Expressionsplasmide (oben) analog Beispiel 4 transformiert. Einzelne transformierte Hefezellkolonien werden selektiert und folgendermaßen bezeichnet:The S. cerevisiae strains BT150 and H449 are each 5 μg of the 4th Expression plasmids (top) transformed analogously to Example 4. Single transformed Yeast cell colonies are selected and designated as follows:
Saccharomyces cerevisiae
BT150/pDP34/PH05-I-FT;
BT150/pDP34/PH05(-173)-I-FT;
BT150/pDP34R/PH05-ssFT;
BT150/pDP34R/PH05(-173)-ssFT;
H449/pDP34/PH05-I-FT;
H449/pDP34/PH05(-173)-I-FT;
H449/pDP34R/PH05-ssFT;
H449/pDP34R/PH05(-173)-ssFT.Saccharomyces cerevisiae
BT150 / pDP34 / PH05-I-FT;
BT150 / pDP34 / PH05 (-173) -I-FT;
BT150 / pDP34R / PH05 SSFT;
BT150 / pDP34R / PH05 (-173) -ssFT;
H449 / pDP34 / PH05-I-FT;
H449 / pDP34 / PH05 (-173) -I-FT;
H449 / pDP34R / PH05 SSFT;
H449 / pDP34R / PH05 (-173) -ssFT.
Die Fermentation und Herstellung von Zellextrakten wird gemäß Beispiel 5 durchgeführt. Mit einem Test analog dem von Goetz et al. (oben) beschriebenen wird FT-Aktivität in den Rohextrakten aus BT150/pDP34R/PH05-ssFT, BT150/pDP34R/PH05(-173)-ssFT, H449/pDP34R/PH05-ssFT und H449/pDP34R/PH05(-173)-ssFT und in den Kulturbrühen von H449/pDP34/PH05-I-FT, H449/pDP34/PH05(-173)-I-FT, BT150/pDP34/PH05-I-FT und BT150/pDP34/PH05(-173)-I-FT gefunden. The fermentation and preparation of cell extracts is carried out according to Example 5. With a test analogous to that of Goetz et al. (above) describes FT activity in the crude extracts from BT150 / pDP34R / PH05-ssFT, BT150 / pDP34R / PH05 (-173) -sFT, H449 / pDP34R / PH05-ssFT and H449 / pDP34R / PH05 (-173) -ssFT and in culture broths from H449 / pDP34 / PH05-I-FT, H449 / pDP34 / PH05 (-173) -I-FT, BT150 / pDP34 / PH05-I-FT and BT150 / pDP34 / PH05 (-173) -I-FT.
Die folgenden Mikroorganismenstämme wurden bei der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen (DSM), Mascheroder Weg 16, D-3300 Braunschweig, hinterlegt (angegeben sind die Hinterlegungsdaten und Eingangsnummern):The following microorganism strains were used in the German Collection of Microorganisms (DSM), Mascher or Weg 16, D-3300 Braunschweig, deposited (specified are the deposit data and entry numbers):
Escherichia coli JM109/pDP34: 14. März 1988; DSM 4473
Escherichia coli HB101/p30: 23. Oktober 1987; DSM 4297
Escherichia coli HB101/p31R: 19. Dezember 1988; DSM 5116
Saccharomyces cerevisiae H 449: 18. Februar 1988; DSM 4413
Saccharomyces cerevisiae BT 150: 23. Mai 1991; DSM 6530
Escherichia coli JM109 / pDP34: March 14, 1988; DSM 4473
Escherichia coli HB101 / p30: October 23, 1987; DSM 4297
Escherichia coli HB101 / p31R: December 19, 1988; DSM 5116
Saccharomyces cerevisiae H 449: February 18, 1988; DSM 4413
Saccharomyces cerevisiae BT 150: May 23, 1991; DSM 6530
Seq ID-Nr. 1Seq ID no. 1
Sequenztyp: Nucleotid mit entsprechendem Protein
Sequenzlänge: 1265 bp
Strängigkeit: doppelt
Topologie: linear
Molekültyp: rekombinant
Unmittelbare experimentelle Herkunft: Plasmid p4AD113 aus E. coli
DH5α/p4AD113Sequence type: nucleotide with corresponding protein
Sequence length: 1265 bp
Strängigkeit: double
Topology: linear
Molecule type: recombinant
Immediate experimental origin: plasmid p4AD113 from E. coli DH5α / p4AD113
EcoRI-HindIII-Fragment aus Plasmid p4AD113 mit für vollständige Galactosyltransferase kodierender HeLa-Zellen-cDNA (EC 2.4.1.22)EcoRI-HindIII fragment from plasmid p4AD113 with complete Galactosyltransferase encoding HeLa cell cDNA (EC 2.4.1.22)
Seq ID-Nr. 2Seq ID no. 2
Sequenztyp: Protein
Sequenzlänge: 357 Aminosäuren
Molekültyp: C-terminales Fragment vollständiger
HeLa-Zellen-GalactosyltransferaseSequence type: protein
Sequence length: 357 amino acids
Type of molecule: C-terminal fragment of complete HeLa cell galactosyltransferase
Lösliche Galactosyltransferase (EC 2.4.1.22) aus HeLa-ZellenSoluble galactosyltransferase (EC 2.4.1.22) from HeLa cells
Seq ID-Nr. 3Seq ID no. 3
Sequenztyp: Nucleotid mit entsprechendem Protein
Sequenzlänge: 1246 bp
Strängigkeit: doppelt
Topologie: linear
Molekültyp: rekombinant
Unmittelbare experimentelle Herkunft: Plasmid pSIA2 aus E. coli
DH5α/pSIA2Sequence type: nucleotide with corresponding protein
Sequence length: 1246 bp
Strängigkeit: double
Topology: linear
Molecule type: recombinant
Immediate experimental origin: plasmid pSIA2 from E. coli DH5α / pSIA2
PstI-BamHI-Fragment aus Plasmid pSIA2 mit für vollständige Sialyltransferase kodierender HepG2-cDNA (EC 2.4.99.1)PstI-BamHI fragment from plasmid pSIA2 with complete sialyltransferase coding HepG2 cDNA (EC 2.4.99.1)
Seq ID-Nr. 4Seq ID no. 4
Sequenztyp: Protein
Sequenzlänge: 368 Aminosäuren
Molekültyp: C-terminales Fragment von vollständiger SialyltransferaseSequence type: protein
Sequence length: 368 amino acids
Type of molecule: C-terminal fragment of complete sialyltransferase
Lösliche Sialyltransferase (EC 2.4.99.1) aus menschlichen HepG2-ZellenSoluble sialyltransferase (EC 2.4.99.1) from human HepG2 cells
Seq ID-Nr. 5Seq ID no. 5
Sequenztyp: Nucleotid mit entsprechendem Protein
Sequenzlänge: 1400 bp
Strängigkeit: doppelt
Topologie: linear
Molekültyp: rekombinant
Unmittelbare experimentelle Herkunft: BRB.ELFT/pCR1000-13Sequence type: nucleotide with corresponding protein
Sequence length: 1400 bp
Strängigkeit: double
Topology: linear
Molecule type: recombinant
Immediate experimental origin: BRB.ELFT / pCR1000-13
Merkmale:
Von 58 bis 1272 bp für menschliche α(1-3)Fucosyltransferase kodierende cDNA-Sequenz
von 238 bis 243 bp NruI-StelleCharacteristics:
From 58 to 1272 bp cDNA coding for human α (1-3) fucosyltransferase
from 238 to 243 bp NruI site
Für vollständige α(1-3)Fucosyltransferase kodierende cDNACDNA encoding complete α (1-3) fucosyltransferase
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