[go: up one dir, main page]

HU220530B1 - Daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló DNS-molekula és eljárás doxorubicin előállítására - Google Patents

Daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló DNS-molekula és eljárás doxorubicin előállítására Download PDF

Info

Publication number
HU220530B1
HU220530B1 HU9603259A HUP9603259A HU220530B1 HU 220530 B1 HU220530 B1 HU 220530B1 HU 9603259 A HU9603259 A HU 9603259A HU P9603259 A HUP9603259 A HU P9603259A HU 220530 B1 HU220530 B1 HU 220530B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
daunorubicin
doxorubicin
leu
hydroxylase
arg
Prior art date
Application number
HU9603259A
Other languages
English (en)
Inventor
Umberto Breme
Anna Luisa Colombo
Charles Richard Hutchinson
Sharee Otten
Claudio Scotti
Augusto Solari Inventi
Original Assignee
Pharmacia & Upjohn S.P.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pharmacia & Upjohn S.P.A. filed Critical Pharmacia & Upjohn S.P.A.
Publication of HUP9603259A2 publication Critical patent/HUP9603259A2/hu
Publication of HUP9603259A3 publication Critical patent/HUP9603259A3/hu
Publication of HU220530B1 publication Critical patent/HU220530B1/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/52Genes encoding for enzymes or proenzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0071Oxidoreductases (1.) acting on paired donors with incorporation of molecular oxygen (1.14)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/44Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
    • C12P19/56Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen atom of the saccharide radical directly bound to a condensed ring system having three or more carbocyclic rings, e.g. daunomycin, adriamycin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

A találmány tárgya egy daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló, 1. számúszekvenciával rendelkező izolált DNS-- molekula. A találmány szerintimegoldás értelmében továbbá egy daunorubicin-14-hidroxilázt kódolóDNS-t tartalmazó rekombináns vektorral végzett transzformációval egygazdasejt alkalmassá tehető a daunorubicin doxorubicinné történőátalakítására. A transzformációt követően a gazdasejt felhasználhatódoxorubicin termelésére. ŕ

Description

A találmány tárgya daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló DNS-molekula, és eljárás doxorubicin előállítására daunorubicinből, rekombináns DNS-sel transzformált gazdasejtből nyert enzim alkalmazásával.
A tumorellenes gyógyászatban a daunorubicin csoport antraciklinjei, például a doxorubicin, a karminomicin és az alkacinomicin a legszélesebb körben alkalmazott hatóanyagok közé tartoznak [F. Arcamone, Doxorubicin, Academic Press, New York, pp. 12-25 (1981); A. Grein, Process Biochem., 16, 34 (1981); T. Kaneko, Chimicaoggi, (5), 11 (1988); C. E. Myers et al., „Biochemical mechanisms of tumor cell kill”, in: Anthracycline and Antracenedione-Based Anti-Cancer Agents (Lown, J. W., ed.), Elsevier, Amsterdam, pp. 527-569 (1988); J. W. Lown, Pharmac. Ther., 60, 185-214 (1993)]. A különösen az orális úton végzett kezelés esetén kifejtett tumorellenes aktivitás fokozása, valamint a rák kezelésében történő alkalmazással együtt járó akut toxicitás és krónikus kardiotoxicitás csökkentése érdekében kémiai szintézissel már előállítottak javított daunorubicin- és doxorubicin-származékokat [Penco, Process Biochem., 75, 12 (1980); T. Kaneko, Chimicaoggi, (5), 11 (1988)]. Az ilyen analógok példái közé tartoznak - egyebek mellett - a következő vegyületek: 4’epi-doxorubicin (epirubicin), 4dimetoxi-daunorubicin (idarubicin), valamint metoximorfolino-doxorubicin.
Az antraciklinek a természetben előforduló vegyületek, amelyeket az Actinomyces carminata, valamint különféle Streptomyces törzsek (S. peucetius, S. coeruleobidus, S. galilaeus, S. griseus, S. griseoruber, S. insignis, S. viridochromogenes, S. bifurcus és a Streptomyces sp. C5 törzs) termelnek. A doxorubicint elsősorban a Streptomyces peucetius subsp. caesius termeli, míg a daunorubicint a Streptomyces peucetius, valamint a fentiekben ismertetett egyéb Streptomycesek állítják elő. A következő típustörzsek bárki számára hozzáférhetők: S. peuceticus subsp. caesius IMRU 3920 (azonos az ATCC 27952-vel; a továbbiakban alkalmazott rövidítése: „S. peuceticus 3920”), S. peuceticus ATCC 29050 („S. peuceticus 29050”), S. peuceticus subsp. caesius ATCC 27952 („S. peuceticus 27952”), valamint a daunorubicint nem termelő S. peuceticus dnrN:: aphll mutáns [,,S. peuceticus dnrN”; S. L. Otten, J. Ferguson, and C. R. Hutchinson, J. Bacteriol., 177, 1216-1224 (1995)]. Közelebbről az S. peuceticus 27952 a 3 590 028. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban és az S. peuceticus 29050 a 4 012 284 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban került ismertetésre, míg az S. peuceticus dnrN már letétbe van helyezve a következő helyen : American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, Amerikai Egyesült Államok (deponálási szám: ATCC 55607). Az S. peuceticus ATCC 55607 az S. peuceticus ATCC 29050 származtatható oly módon, hogy a dnrN gént egy olyan mutáns dnrN génnel helyettesítik, amelybe a dnrN funkció megszüntetése érdekében előzetesen a Sáli helynél a Tn5-ből [J. M. Ward et al., Mól. Gén. Génét., 203, 468-475 (1986)] származó aphll gént inszertálták. Az S. peuceticus ATCC 55607 törzs - az 50 pg/ml kanamicint tartalmazó ISP4 médiumon (Difco Laboratories, Detroit, Michigan, Amerikai Egyesült Államok) végzett tenyésztéssel meghatározva - neomicinnel vagy kanamicinnel szemben rezisztens, és nem termel doxorubicint, daunorubicint, illetve olyan anyagokat sem, amelyek a doxorubicin vagy a daunorubicin bioszintézisének intermedierei (S. L. Otten et al., közlésre elfogadva). Az antraciklin doxorubicint az S. peuceticus 27952 malonsavból, propionsavból és glükózból azon az úton keresztül állítja elő, amely a következő szakirodalmi helyeken került összefoglalásra: Grein, Adván. Appl. Microbiol., 32, 203 (1987); valamint Eckardt and Wagner, J. Basic Microbiol., 28, 137 (1988). Az ε-rodomicinon, a karminomicin és a daunorubicin bizonyítottan ennek az eljárásnak az intermediere. Az eljárás utolsó lépése során a daunorubicin doxorubicinné hidroxileződik, amelyről azt írják, hogy csak az S. peuceticus 27952-ben történik meg [F. Arcamone etal., Biotechnoi. Bioing., 77, 1101 (1969)]. A 61 737 számú európai szabadalmi bejelentésben a daunorubicin doxorubicinné történő biokonverziójára egy olyan eljárást ismertetnek, amely körülbelül 30%-os kitermeléssel eredményezi a kívánt terméket; az eljárás során a daunorubicint nem termelő mutáns S. peuceticus ATCC 31847 mutánst alkalmazzák, amelyet úgy nyertek, hogy az ATCC 27952 törzset A-metil-TV'nitro-Y-nitrozo-guanidinnel reagáltatták. Ugyanakkor azonban ipari méretekben a daunorubicin doxorubicinné történő átalakítását szokásosan - a 3 803 124 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett eljárásnak megfelelően - kémiai úton hajtják végre.
A daunorubicin-bioszintézishez és a daunorubicinrezisztenciához felhasználható géneket nyertek klónozási kísérletekkel S. peuceticus 29050-ből és S. peuceticus 27952-ből [Stutzman-Engwall and Hutchinson, Proc. Natl. Acad, Sci. USA, 86, 3135 (1988); Otten et al., J. Bacteriol., 172, 3427 (1990)]. Ezek a vizsgálatok azt mutatták, hogy ha a Sterptomycesbe 1326 lividánst visznek be, a klónozott gének a gazdaszervezetet alkalmassá teszik ε-rodomicinon termelésére, illetve klónozott gének hatására a gazdaszervezet a daunorubicinnel és a doxorubicinnel szemben rezisztenssé válik.
A jelen találmány egy daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló, izolált DNS-molekulára vonatkozik, a daunorubicin-14-hidroxiláz alakítja át a daunorubicint doxorubicinné. A DNS-molekula jellegzetesen lényegében az 1. számú szekvenciából épül fel (az 1. számú szekvenciát a továbbiakban „dxrA” szekvenciaként is hivatkozzuk). Az 1. számú szekvencia által kódolt daunorubicin-14-hidroxiláz aminosavszekvenciáját a 2. számú szekvencia mutatja be.
A találmány szerinti DNS-molekula magában foglalhatja az 1. ábra szerinti 3,4 kb Sphl fragmentum egy részét vagy egészét. A daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló szekvencia az Sphl fragmentumnak a KpnI és BamHI helyei között van. A találmány szerinti DNSmolekula tartalmazhatja a 2. ábra szerinti Ndel-BamHI fragmentum egy részét vagy egészét is. A 2. ábra szerinti Ndel-BamHI fragmentum az 1. ábra szerinti,
HU 220 530 Bl valamivel nagyobb KpnI-BamHI fragmentumból származott.
Amennyiben a találmány szerinti DNS-molekula a
3,4 kb Sphl fragmentumnak vagy az Nde-BamHI fragmentumnak csak egy részét tartalmazza, akkor ennek a résznek daunorubicin-14-hidroxilázként kell funkcionálnia (azaz ennek a résznek át kell alakítania a daunorubicint doxorubicinné). A rész jellegzetesen legalább 1,2 kb hosszúságú, előnyösen 1,2-3,4 kb hosszúságú, még előnyösebben 1,2-1,4 kb hosszúságú. A rész lehet egy restrikciós enzimfragmentum, például az 1. ábra szerinti KpnI-BamHI fragmentum.
A találmány kiterjed az olyan DNS-molekulára is, amely egy, a 2. számú szekvenciával legalább 60%-ban azonos szekvenciával rendelkező daunorubicin-14-hidroxilázt kódol. A találmány magában foglal egy olyan daunorubicin-14-hidroxilázt is, amelynek aminosavszekvenciája legalább 60%-ban azonos a 2. számú szekvenciával. A szekvencia legalább 80%-ban, legalább 90%ban, legalább 95%-ban, legalább 98%-ban vagy legalább 99%-ban lehet azonos a 2. számú szekvenciával.
A 2. számú szekvencia szubsztitúcióval, delécióval, inszercióval, extenzióval, fúnkcionalizálással vagy kémiai módosítással módosítható. Egy szubsztitúció, deléció, inszerció vagy extenzió egy vagy több aminosavat, például egy, kettő, három, négy, öt, nyolc, tizenöt vagy húsz aminosavat érinthet. A 2. számú szekvencia fizikai-kémiai jellegének általában meg kell maradnia a módosított szekvenciákban. A módosított szekvencia töltésének, hidrofób/hidrofil jellegének és méretének általában hasonlónak kell lennie. Felhasználhatók azok a szubsztitúciók, amelyek a következő csoport aminosavából egy olyan aminosavat eredményeznek, amelyet ugyanazon csoportnak egy másik aminosava szubsztituál:
H, R és K
I, L, V és M
A, G, S és T
D, E, P és N
A módosított szekvenciákat kódoló DNS-molekulákat szokásos módszerekkel, így például hagyományos DNS-szintézis, helyre irányuló mutagenezis és rekombináns RNS-technikák alkalmazásával állíthatjuk elő. Alkalmas módszereket ismertetnek például a következő kézikönyben: Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Ed. (1989), Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York, Amerikai Egyesült Államok. A daunorubicin-14-hidroxiláz-aktivitásra nézve a származtatott szekvenciákkal rendelkező proteineket egyszerűen tesztelhetjük, például az alábbi példákban ismertetett eljárás alkalmazásával.
Az expresszálandó találmány szerinti DNS-molekulák által kódolt daunorubicin-14-hidroxiláz esetén a DNS a saját transzkripciós kontrollszekvenciáját, és különösen a saját promoterszekvenciáját hordozhatja, amely szekvencia működőképesen a kódolószekvenciához kapcsolódik, és amely szekvenciát egy gazdasejtRNS-polimeráz felismer. Alternatív módon a DNS-t megfelelőképpen egy heterológ transzkripciós kontroliszekvenciához ligálhatjuk, illetve egy vektorba klónozhatjuk egy olyan restrikciós helynél, amely restrikciós hely megfelelő módon a vektor transzkripciós kontroliszekvenciájának szomszédságában helyezkedik el.
A daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló DNS-molekula egy rekombináns DNS-t klónozó vagy expresszáló vektor lehet. Bármely olyan, autonóm módon replikáié és/vagy integráló szer felhasználható, amely egy olyan DNS-molekulát tartalmaz, amely DNS-molekulához egy vagy több további DNS-szegmens hozzáadható. Jellegzetesen azonban a vektor egy plazmid. Előnyös plazmid a nagy másolatszámú pWHM3 vagy pIJ702 plazmid [Katz et al., J. Gén. Microbiol., 129, 2703 (1983)]. Alkalmas plazmidok a következők is: pIJ385 [Mayeri et al., J. Bacteriol., 172, 6061 (1990)]; pIJ680 [Hopwood et al., Genetic Manipulation of Streptomyces. A Laboratory Manual, John Innes Foundation, Norwich, Nagy-Britannia (1985)]; pWHM601 [Guilfoile and Hutchinson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88, 8553 (1991)]; vagy pSET152 [Bierman et al., Gene, 116, 43-49 (1992)]. A DNS-nek a vektorba történő inszertálásához bármely alkalmas módszer felhasználható. Az inszerciót végrehajthatjuk például úgy, hogy a DNS-t egy megfelelő restrikciós helynél egy linearizált vektorba ligáljuk. Ehhez felhasználhatjuk a tapadó- vagy tompavégek közvetlen kombinálását, a homopolimer átfordítást (tailing), illetve alkalmazhatunk egy kötő- vagy adaptermolekulát.
A rekombináns vektort felhasználhatjuk egy alkalmas gazdasejt transzformálására vagy transzfektálására. A gazdasejtek daunorubicin- vagy doxorubicin-érzékeny gazdasejtek lehetnek, azaz olyan gazdasejtek, amelyek a daunorubicin vagy a doxorubicin bizonyos mennyiségének a jelenlétében nem képesek növekedni, illetve daunorubicin- vagy doxorubicin-rezisztens gazdasejtek lehetnek. A gazdaszervezet egy mikroorganizmus, például egy baktérium lehet. Az S. peuceticus törzsek, különösen az S. peuceticus dnrN vagy a Streptomyces species egyéb törzsei, amelyek nem termelnek, illetve amelyek termelnek antaciklineket, ennek megfelelően transzformálhatok. A Streptomyces törzsek transzformánsait jellegzetesen protoplaszttranszformációval nyerjük. A vektorokat nem Streptomycesekben, például E. coliban expresszálhatjuk.
A transzformált gazdaszervezet útján nyert daunorubicin-14-hidroxilázt felhasználhatjuk a daunorubicinnek doxorubicinné történő biokonvertálásához. A módszer lehetőséget nyújt arra, hogy egy fermentációs eljárással előállított és daunorubicint tartalmazó sejtextraktumból kiindulva nagy tisztaságú doxorubicint állíthassunk elő.
A biokonverziós eljárást végrehajthatjuk úgy, hogy közvetlenül a szabad vagy immobilizált transzformált sejteket alkalmazzuk, illetve eljárhatunk úgy is, hogy izoláljuk a daunorubicin-14-hidroxiláz proteint, majd ezt használjuk szabad formában, vagy pedig ismert módszerek szerint gyantákhoz, üveghez, cellulózhoz vagy ezekhez hasonló más anyagokhoz, ionos vagy kovalens kötésekkel rögzített formában, illetve a szubsztrát számára permeábilis szálakhoz graftolt formában vagy tér3
HU 220 530 Β1 hálósítással oldhatatlanná tett formában. A daunorubicin-14-hidroxiláz proteint felhasználhatjuk továbbá a nyers celluláris extraktum formájában is. A daunorubicin doxorubicinné történő biokonverziójának fokozása érdekében a találmány szerinti rekombináns vektort is felhasználhatjuk egy alkalmas, daunorubicint termelő gazdasejt transzformálására. A gazdasejtek olyanok lehetnek, amelyek daunorubicin- vagy doxorubicin-rezisztensek, azaz amelyek a daunorubicin vagy a doxorubicin bármilyen mennyiségének a jelenlétében is képesek növekedni. Az S. peuceticus törzsek, különösen az S. peuceticus 29050, valamint a Streptomyces species antraciklineket termelő egyéb törzsei ennek megfelelően transzformálhatok. A Streptomyces törzsek transzformánsait jellegzetesen protoplaszttranszformáció útján nyerjük.
A találmány magában foglal egy eljárást doxorubicin előállítására, amelynek során
i) egy találmány szerinti vektorral transzformált vagy transzfektált gazdasejtet daunorubicin jelenlétében olyan körülmények között tenyésztünk, amely körülmények között a daunorubicin doxorubicinné alakul át, és ii) a doxorubicint elkülönítjük a tenyészetből.
Ebben az eljárásban a gazdasejtet 20 °C és 40 °C közötti hőmérséklet-tartományban, például 30 °C és 37 °C közötti hőmérsékleteken tenyészthetjük. A daunorubicin jelenlétében végzett tenyésztés időtartama 6-96 óra, például 12-72 óra lehet. A tenyésztést előnyösen mozgatás mellett hajtjuk végre. A tenyészetben a daunorubicin koncentrációja 2-200 pg/ml, például 10-100 pg/ml lehet. A daunorubicint hozzáadhatjuk a tenyésztőmédiumhoz a tenyésztés kezdetekor, illetve a daunorubicint a tenyésztés ideje alatt a gazdasejt termeli.
A találmány szerinti DNS-molekulákat az S. peuceticus 29050 genom-DNS-éből nyerhetjük. Az S. peuceticus 29050 már letétbe van helyezve a következő helyen: American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, Amerikai Egyesült Államok (deponálási szám: ATCC 29050). Felhasználhatjuk továbbá például az S. peuceticus 29050-ből származó S. peuceticus 27952 törzset is, amely szintén alkalmas a daunorubicin doxorubicinné történő átalakítására. Ennek megfelelően a DNS-molekulákat úgy állíthatjuk elő, hogy
a) előállítjuk az S. peuceticus 29050 vagy egy ebből származó törzs genom-DNS-ének egy könyvtárát;
b) a könyvtárból kiválasztunk egy olyan kiónt, amely alkalmas a daunorubicin doxorubicinné történő átalakítására; és
c) a kiválasztott kiónból izolálunk egy találmány szerinti DNS-molekulát.
Az a) lépésben a könyvtárat például úgy állíthatjuk elő, hogy az S. peuceticus 29050 vagy egy ebből származó törzs genom-DNS-ét részlegesen emésztjük; vagy úgy, hogy kiszűrjük (szkríneljük) az S. peuceticus genom-DNS-nek egy olyan könyvtárát, amelyben feldúsult a daunorubicinbioszintézis-gének csoportja (cluster), illetve amely specifikusan csak a daunorubicinbioszintézis-gének csoportját tartalmazza. A genom-DNS esetén előnyösen az Mbol restrikciós enzimet használjuk, de a daunorubicinbioszintézis-gének csoportját tartalmazó könyvtár esetén előnyösen a BamHl vagy az Sphl restrikciós enzimet alkalmazzuk. Az így nyert DNS-fragmentumokat méret szerint ffakcionálhatjuk; a genom-DNS számára a 3-5 kb méretű fragmentumok az előnyösek, míg a daunorubicinbioszintézis-gének csoportját tartalmazó könyvtárból származó DNSfragmentumokhoz a 13,5 kb méretű BamHl vagy a 3,4-4,9 kb Sphl az előnyös. Ezeket a fragmentumokat egy linearizált vektorba, például pWHM3, pIJ702 vagy pKC505 vektorba [M. A. Richardson et al., Gene, 61, 231 (1987)] ligáljuk. A gazdasejteket a ligálási keverékkel transzformáljuk. Jellegzetesen a gazdasejtek nem képesek daunorubicint termelni, valamint daunorubicinés doxorubicin-érzékenyek lehetnek; például a gazdasejtek 10 pg/ml vagy ennél kisebb koncentrációjú daunorubicinre vagy doxorubicinre érzékenyek, így például a S. lividans JI1326 protoplasztok [Hopwood et al., Genetic Manipulation of Streptomyces. A Laboratory Manual, John Innes Foundation, Norwich, Nagy-Britannia (1985)] transzformálhatok.
A b) lépésben az így nyert transzformánsokat annak alapján válogatjuk (szkríneljük), hogy milyen mértékben képesek felvenni a daunorubicint, átalakítani azt doxorubicinné, valamint kiválasztani a doxorubicint. A daunorubicint doxorubicinné átalakítani képes kiónokat úgy azonosítjuk, hogy egy daunorubicint tartalmazó tenyésztőközeg extraktumait a doxorubicin jelenlétére nézve kromatográfiás úton analizáljuk. Az ilyen kiónokat izoláljuk, és a bennük lévő rekombináns vektorokat extraháljuk. A rekombináns vektoroknak a c) lépésben alkalmas restrikciós enzimekkel végzett emésztése során az egyes vektorokba inszertált S. peuceticus 29050 DNS-t azonosíthatjuk, meghatározhatjuk a méretét és genetikai térképét. Ily módon ellenőrizhető, hogy a vektor tartalmazza-e a találmány szerinti DNS-molekulát.
Ezen túlmenően két vagy több olyan, átlapolóinszert is izolálható, amelyeket a találmány szerinti DNS teljesen vagy részlegesen átölel. Egy találmány szerinti DNS előállításához ezeket az inszerteket egy közös restrikciós helyen végzett hasítással, majd ezt követő ligálással összeilleszthetjük, kívánt esetben megfelelő restrikciós enzimekkel végzett hosszrövidítés alkalmazása mellett. Egy, a daunorubicin-14-hidroxiláz proteint kódoló gént tartalmazó inszert-DNS restrikciós fragmentumait a c) lépésben megkaphatjuk úgy is, hogy egy inszert-DNS-t egy megfelelő restrikciós enzimmel hasítunk.
A következő példák a találmány illusztrálására szolgálnak.
Az ábrák rövid ismertetése
Az 1. ábra egy találmány szerinti DNS restrikciós térképét mutatja be. Ez egy, a pIS70 rekombináns plazmidban lévő inszert, amelyet úgy állítottunk elő, hogy egy Escherichia coli-Streptomyces ingázó (shuttle)vektor, nevezetesen a pWHM3 plazmid [Vara et al., J. Bacteriol., 171, 5872 (1989)] Sphl helyébe egy olyan, a daunorubicin-14-hidroxiláz (dxrA) gént tartalmazó 3,4 kb Sphl DNS-fragmentumot inszertáltunk, amelyet pIS62 rekombináns plazmidból, a pIS62 re4
HU 220 530 Bl kombináns plazmid SphI-gyel végzett részleges emésztésével nyertünk. Az 1. ábrán látható térkép nem tartalmazza szükségszerűen a DNS-szegmensben lévő összes restrikciós hely teljes felsorolását. Ugyanakkor azonban az ott feltüntetett helyek elegendőek a szegmensek egyértelmű felismeréséhez.
A 2. ábra ugyancsak egy találmány szerinti DNS restrikciós térképét ábrázolja. Ez egy, a pWHM969 rekombináns plazmidban lévő inszert, amelyet úgy állítottunk elő, hogy a pET14B E. coli expressziós plazmidvektor [Novagen, Madison, Wisconsin, Amerikai Egyesült Államok] Ndel és BamHI helyeibe egy olyan, 1,33 kb Ndel/BamHI DNS-fragmentumot inszertáltunk, amelyet a pIS70 1,36 kb KpnI/BamHI DNS-fragmentumból helyre irányuló mutagenezissel nyertünk. Közelebbről, egy Ndel restrikciós helyet (5’-CAT ATG/3’) inszertáltunk az 1,36 kb KpnI/BamHI DNSfragmentumba, mégpedig oly módon, hogy a daunorubicin-14-hidroxiláz gén GTG startkodonját, valamint a két nukleotidot közvetlenül a startkodont megelőzően mutagenizáltuk, és így reprodukáltuk az Ndel restrikciós enzim által felismert targetszekvenciát. Annak érdekében, hogy a daunorubicin-14-hidroxiláz gén E. coliban megfelelő hatékonysággal expresszálódjon, az 1. számú szekvencia esetén látható eredeti (wild) típusú szekvenciát az E. coli esetén szokásos kodonnak megfelelően mutagenizáltuk. A 2. ábrán látható térkép nem tartalmazza szükségszerűen a DNS-szegmensben lévő összes restrikciós hely teljes felsorolását. Ugyanakkor azonban az ott feltüntetett helyek elegendőek a szegmensek egyértelmű felismeréséhez.
A 3. ábra dxrA expressziós vektorokkal transzformáit és IPTG-vel négy órán keresztül indukált Escherichia coliból származó sejtextraktumok Comassie-festéses SDS-poliakrilamid-géljét ábrázolja.
Az ábrán az egyes oszlopok a következőket mutatják: 1. oszlop=pWHM969 expressziós vektorral transzformáit E. coli (a dxrA molekulatömege 42 280); 2. oszlop=pET-14b-vel transzformált E. coli (negatív kontroll); 3. oszlop=molekulatömeg-standardok.
Anyagok és módszerek
Bakteriális törzsek és plazmidok
A DNS-fragmentumok szubklónozására az ampicillinre és aprimicinre érzékeny DH5a E. coli törzset használjuk. A dxrA gén expresszálására a következőket alkalmazzuk: S. lividans ZX1 (Zhou et al., Nucleic Acids Rés., Vol. 16, No. 10., 4341 (1988)] és S. peuceticus dnrN [S. L. Otten, J. Ferguson, and C. R. Hutchinson, J. Bacteriol., 177, 1216-1224 (1995)]. A plazmidklónozó vektor pUC18/19 [Yanisch-Perron et al., Gene, 33, 103 (1985)] és pWHM3 [Vara et al., J. Bacteriol., 171, 5872(1989)] volt.
Médiumok és pufferek
Az E. coli DH5a törzs fenntartását LB agaron [Sambrook et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York, Amerikai Egyesült Államok (1989)] végezzük. A transzformánsok szelektálásához 100 pg/ml koncentrációban ampicillint vagy 50 pg/ml koncentrációban apramicint alkalmaztunk. A spórák előállításához, valamint a protoplasztok regenerálásához az S. lividans törzs fenntartását R2YE agaron [Hopwood et al., Genetic Manipulation of Streptomyces. A Laboratory Manual, John Innes Foundation,
Norwich, Nagy-Britannia (1985)] végezzük.
A DNS-fragmentumok szubklónozása Megfelelő restrikciós enzimekkel DNS-mintákat emésztünk, majd standard módszerek [Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York, Amerikai Egyesült Államok (1989)] alkalmazásával agarózgéleken elválasztást hajtunk végre. A lényeges DNS-fragmentumokat tartalmazó agarózszeleteket kivágjuk a gélből, majd GENECLEAN berendezés (BiolOl, La Jolla, Kalifornia, Amerikai Egyesült Államok) vagy egy ezzel ekvivalens eszköz alkalmazásával a kimetszett szeletekből izoláljuk a DNS-t. Standard módszerek [Sambrook et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 2nd ed,, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York, Amerikai Egyesült Államok (1989)] alkalmazásával az izolált DNS-fragmentumokat az expressziós és a biotranszformációs kísérletekhez - az előbbi sorrendnek megfelelően - E. coli vektorokba és E. coli-Streptomyces ingázó vektorokba szubklónozzuk.
A Streptomyces species és az E. coli transzformációja A kalcium-kloridos módszerrel [Sambrook et al.,
Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York, Amerikai Egyesült Államok (1989)] kompetens E. coli-sejteket állítunk elő, majd a sejteket standard módszerek [Sambrook et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York, Amerikai Egyesült Államok (1989)] alkalmazásával transzformáljuk. S. lividans ZX1 micéliumot tenyésztünk YEME médiumban [Hopwood et al., Genetic Manipulation of Streptomyces. A Laboratory Manual, John Innes Foundation, Norwich, Nagy-Britannia (1985)], majd a micéliumot 48 óra elteltével kinyerjük. A micéliumpelletet 10,3%-os szacharózoldattal kétszer mossuk, majd a Hopwood-féle kézikönyvben [Hopwood et al., Genetic Manipulation of Streptomyces. A Laboratory Manual, John Innes Foundation, Norwich, Nagy-Britannia (1985)] ismertetett eljárás szerint protoplasztok előállítására használjuk fel. A protoplasztpelletet körülbelül 300 μΐ P. pufferben [Hopwood et al., Genetic Manipulation of Streptomyces. A Laboratory Manual, John Innes Foundation, Norwich, Nagy-Britannia (1985)] szuszpendáljuk, majd az egyes transzformációkhoz ennek a szuszpenziónak az 50 μΐ-es részleteit használjuk. A protoplasztokat a kis mennyiségekre vonatkozó Hopwood-féle transzformációs eljárás [Hopwood et al., Genetic Manipulation of Streptomyces. A Laboratory Manual, John Innes Foundation, Norwich, Nagy-Britannia (1985)] szerint plazmid-DNS-sel transzformáljuk. Az R2YE médiumon 37 °C hőmérsékleten 17 órán keresztül végzett regenerálás után a lemezeket 50 pg/ml tiostreptonnal fedjük be, majd a tenyésztést 30 °C hőmérsékleten spórásodásig végezzük.
HU 220 530 Β1
A daunorubicin biokonverziója doxorubicinné
A találmány szerinti plazmidot tartalmazó S. lividans ZX1 és S. peuceticus dnrN transzformánst 10 pg/ml tiostreptont tartalmazó folyékony R2YE médiumba inokulálunk. Harminc °C hőmérsékleten két napon keresztül végzett tenyésztés után a tenyészet
2,5 ml-ét 25 ml olyan termelőközeghez [McGuire et al., Process Biochem., 14, 2-5 (1979)] adjuk, amely 20 pg/ml tiostreptont tartalmaz. A tenyészeteket forgó rázógépen elhelyezett Erlenmeyer-lombikokban 280 fordulat/perc mellett 30 °C hőmérsékleten 72 órán keresztül növesztjük, majd ezt követően a tenyészetek 10 ml-es részleteihez 5 mg/ml koncentrációjú vizes daunorubicin-oldatot adunk olyan mennyiségben, amelynek eredményeként a daunorubicinre nézve 20 pg/ml végkoncentrációt hozunk létre. A rázógépen 24 órán keresztül további inkubálást végzünk, majd az inkubációt 60 percen át 55 °C hőmérsékletű vízfürdőn folytatjuk. Az antraciklin metabolitok glikozides formáinak hidrolízise érdekében ezt követően 25 mg/ml koncentrációjú oxálsavat adunk a keverékekhez.
A tenyészetekből 10 ml 1:1 térfogatarányú acetonitril/metanol oldószereleggyel extraháljuk a metabolitokat; az extrakciót forgó rázógépen, 280 fordulat/perc mellett, 30 °C hőmérsékleten és 30 percen keresztül végezzük. Az extraktumot szűrjük, majd a szűrletet fordított fázisú nagynyomású folyadékkromatográfia (reversed-phase high pressure liquid chromatography; RPHPLC) alkalmazásával analizáltuk. Az RP-HPLC-t 4,6x250 mm-es, 5 pm részecskeméretű Vydac C18 kolonna alkalmazásával, 0,385 ml/perc áramlási sebesség mellett hajtjuk végre. Az A mozgó fázis trifluor-ecetsav (TFA, Pierce Chemical Co.) 0,1%-os vizes oldata, míg a B mozgó fázis trifluor-ecetsav 0,078%-os acetonitriles (J. T. Baker Chemical Co.) oldata. Az elúciót lineáris gradienssel hajtjuk végre, amelynek során a 20% A fázis a B fázisban összetételű kiindulási eluenst 33 perc alatt 60% A fázis a B fázisban összetételű oldószereleggyé módosítjuk. A folyamatos detektálást egy diódaelrendezésű detektorral 488 nm hullámhosszon (12 pm-es sávszélesség mellett) végezzük. Külső standardként 10 pg/ml metanolos daunorubicinoldatot és doxorubicin-oldatot alkalmazunk a tenyészetekből izolált daunorubicin és doxorubicin metabolitok mennyiségének a meghatározásához.
1. példa
A daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló dxrA gén klónozása
Stutzman-Engwall és Hutchinson számos kozmidklónt ismertettek [Stutzman-Engwall and Hutchinson, Proc. Natl. Acad, Sci. USA, 86, 3135 (1988)], amilyenek például a pWHM337 és a pWHM338, valamint az ekvivalens törzsekből nyert hasonló kiónok, amelyek hozzávetőleg 20-90 kb S. peuceticus29050 genomDNS-t reprezentálnak. A BamHI-vel végzett részleges emésztés után a DNS-eket kombináljuk és ismételten ligáljuk, majd a plazmidok így nyert keverékét (amely az E. coli DH5-ben és a Streptomyces spp-ben replikálódni képes pKC505 vektort tartalmazza, illetve egy ezzel ekvivalens vektort tartalmaz) használjuk fel az E. coli DH5nek az apramicinrezisztencia (illetve az alkalmazott vektor szelekciójához megfelelő rezisztencia) kialakítására szolgáló transzformálására. Tizenhat apramicinrezisztens E. coli-klónból származó plazmid-DNS-eket vezetünk be S. lividans ZXl-be, majd a transzformánsokat a daunorubicin doxorubicinné történő biokonverziójára nézve analizáljuk, annak megfelelően, ahogyan azt az „Anyagok és módszerek” című fejezetben ismertettük. Egy transzformánsból izoláljuk a pIS23 plazmidot, amely a hozzáadott daunorubicint legfeljebb 3%-os konverzióval alakítja át doxorubicinné, és amely egy olyan
13,5 kb inszertet tartalmaz, amely magában foglalja az
1. ábrán látható restrikciós térkép régióját. A pIS23-ban lévő inszertet használjuk fel egy 4,9 kb BglIII/Clal DNS-szegmensnek egy pUC18-cal emésztett BamHI-be és Accl-be történő szubklónozására. Az így nyert plazmidból egy 4,9 kb EcoRI/HindlII szegmenst nyerünk, amelyet a pIS62 plazmid előállításához pWHM3-mal emésztett Eci-RI-be és HindlII-ba szubklónozunk. S. lividans ZX1 (pIS62) transzformánsokat állítunk elő annak megfelelően, ahogyan azt az ,Anyagok és módszerek” című fejezetben ismertettük, majd ezeket a daunorubicin -> doxorubicin biokonverziós képességükre nézve teszteljük. Ezek a transzformánsok legfeljebb 16%-os konverzió mellett képesek átalakítani a daunorubicint doxorubicinné. A pIS62-ból egy 3,4 kb Sphl DNS-szegmenst klónozunk a pWHM3 Sphl helyébe, és így pIS70 plazmidot nyerünk (1. ábra). S. lividans ZX1 (pIS62) transzformánsokat állítunk elő annak megfelelően, ahogyan azt az , Anyagok és módszerek” című fejezetben ismertettük, majd ezeket a daunorubicin->doxorubicin biokonveiziós képességükre nézve teszteljük. Ezek a transzformánsok legfeljebb 22%-os konverzió mellett képesek átalakítani a daunorubicint doxorubicinné.
2. példa
A daunorubicin átalakítása doxorubicinné egy olyan sejt alkalmazásával, amely tartalmazza a daunorubicin- 14-hidroxiláz gént, de amelyben más daunorubicin gének termékei nincsenek jelen A tiostreptonrezisztencia esetén végzett szelekcióval végrehajtott transzformáció útján pIS62 és pIS70 plazmidokat vezetünk be az S. peuceticus dnrN törzsbe az .Anyagok és módszerek” című fejezetben ismertetett eljárásoknak megfelelően. Az így nyert S. peuceticus dnrN(pIS62) transzformánsokat a daunorubicin -> doxorubicin biokonverziós képességükre nézve teszteljük. Ezek a transzformánsok akár legfeljebb 58%-os konverzió mellett képesek átalakítani a daunorubicint doxorubicinné. A kapott S. peuceticus dnrN(pIS70) transzformánsokat a daunorubicin -+ doxorubicin biokonverziós képességükre nézve teszteljük. Ezek a transzformánsok akár 100%-os konverzió mellett képesek átalakítani a daunorubicint doxorubicinné.
3. példa
A dxrA expresszálása Escherichia coliban A kereskedelmi forgalomban megvásárolható pET14b expressziós vektor (Novagen, Madison, Wisconsin,
HU 220 530 Bl
Amerikai Egyesült Államok) a T7 promoter által irányított rendszeren alapul. Amennyiben az Ndel restrikciós helyet használjuk, a pET-14b lehetővé teszi egy, az Nterminálisnál egy His-Tag-gal fuzionált klónozott protein expresszióját. 5
Egy, a pIS70 vektorból (1. ábra) származó, a teljes dxrA gént tartalmazó 1373 bp KpnI-BamHI fragmentumot klónoztunk pUC 19-be [Yanisch-Perron et al., Gene, 33, 103 (1985)]. A kapott plazmidból eltávolítottunk egy Sall-BamHI fragmentumot, amelyet egy 10 KpnI-Sall linkerhez ligáltunk. A KpnI-Sall linkért két oligonukleotid (az 51 tagú 3. számú szekvencia és az 59 tagú 4. számú szekvencia) alkalmazásával állítottuk elő. Az említett két oligonukleotidot úgy szintetizáltuk, hogy dxrA első kodonját ATG-re cseréltük, 15 ami egy Ndel helyet hozott létre, valamint a negyedik, hatodik és hetedik kodon harmadik pozícióját úgy változtattuk meg, hogy az visszatükrözze a nagymértékben expresszált E. coli-génekben leggyakrabban alkalmazott kodont, és így fokozzuk a dxrA expresszióját. 20 A kapott Ndel-BamHI fragmentumot pEZ-14b-be klónoztuk.
A dxrA gén expressziójához alkalmazott E. coli gazdaszervezet a kereskedelmi forgalomban megvásárolható (Novagen, Madison, Wisconsin, Amerikai Egyesült Államok) BL21 törzsnek egy XDE3 lizogénje volt. A dxrA expresszióját IPTG-nek a következő eljárásnak megfelelő hozzáadásával indukáltuk.
Egy frissen csíkozott pWHM969 (2. ábra) lemezről nyert egyetlen teleppel 100 ml 2xYT-t és 50 pg/ml ampicillint inokuláltunk. A sejteket 37 °C hőmérsékleten 00^=0,4-1,0 érték eléréséig tenyésztettük.
A dxrA expresszióját 4 mM IPTG hozzáadásával indukáltuk, majd az inkubációt 3-4 órán keresztül folytattuk.
A tenyészet 0,5 ml-ét mikrocentrifugában egy percen keresztül 14 000 fordulat/perc mellett centrifugáltuk, a felülúszót félretettük, míg a pelletet 50 pl Laemmli-pufferben [Laemmli, Natúré (London), 227, 680 (1970)] szuszpendáltuk és a szuszpenziót 5 percen keresztül forraltuk. A forralt mintában lévő proteineket standard módszerek [Laemmli, Natúré (London), 227, 680 (1970)] alkalmazásával 10% SDS-poliakrilamidgélen analizáltuk, amelynek során összehasonlító anyagként az olyan pET-14b vektort használtuk, amely nem tartalmazott sxrA gént.
A daunorubicin-14-hidroxiláz protein Mr 42 280 értéknél vándorol.
SZEKVENCIAJEGYZÉK (1) ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓK:
(i) BEJELENTŐ:
(A) NÉV: PHARMACIA S. P. A.
(B) UTCA: VIA KOCH 1.2 (C) VÁROS: MILÁNÓ (E) ORSZÁG: OLASZORSZÁG (F) POSTAI IRÁNYÍTÓSZÁM: 20152 (G) TELEFON: *39-2-48385045 (H) TELEFAX: *39-2-48300578 (ii) A TALÁLMÁNY CÍME: ELJÁRÁS DOXORUBICIN ELŐÁLLÍTÁSÁRA (iii) A SZEKVENCIÁK SZÁMA: 4 (iv) SZÁMÍTÓGÉP SZÁMÁRA OLVASHATÓ FORMA:
(A) HORDOZÓTÍPUS: Floppy disk (B) SZÁMÍTÓGÉP: IBM PC kompatibilis (C) OPERÁCIÓS RENDSZER: PC-DOS/MS-DOS (D) SOFTWARE: Patentln Release #1.0, Version#1.30 (EPO) (2) AZ 1. SZÁMÚ SZEKVENCIÁRA VONATKOZÓ INFORMÁCIÓK:
(i) A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
(A) HOSSZÚSÁG: 1269 bázispár (B) TÍPUS: nukleinsav (C) SZÁLTÍPUS: kétszálas (D) TOPOLÓGIA: lineáris (ix) JELLEMZŐ:
(A) NÉV/KULCS: CDS (B) LOKÁCIÓ: 1...1269 (xi) A SZEKVENCIA LEÍRÁSA: 1. SZÁMÚ SZEKVENCIA:
GTG AGC GGC GAG GCG CCC CGG GTG GCC GTC GAC CCG TTC GCG TGT CCC
Val 1 Ser Gly Glu Al a 5 Pro Arg Val Al a Val 10 As p Pro Phe Al a Cys 15 Pro
ATG ATG ACC ATG CAG CGC AAG CCC GAG GTG CAC GAC GCC TTC CGG GAG
Me t Me t Thr Me t 20 Gin Arg Ly s Pro Glu 25 Val Hi s Asp Al a Phe 30 Arg Glu
HU 220 530 BI
GCG GGC CCG GTC Val GTC GAG GTG Val AAC GCC CCC GCG GGC GGA CCC GCC TGG 144
Alá Gly Pro 35 Val Glu Asn 40 Alá Pro Al a Gly Gly 45 Pro Al a Trp
GTC ATC ACC GAT GAC GCC CTC GCC CGC GAG GTG CTG GCC GAT CCC CGG 192
Val Ile 50 Thr Asp As p Al a Leu 55 Al a Arg Glu Va 1 Leu 60 Al a As p Pro Arg
TTC GTG AAG GAC CCC GAC CTC GCC CCC GCC GCC TGG CGG GGG GTG GAC 240
Phe 65 Val Lys Asp Pro Asp 70 Leu Al a Pro Al a Al a 75 Trp Arg Gly Val Asp 80
GAC GGT CTC GAC ATC CCC GTT CCG GAG CTG CGT CCG TTC ACG CTC ATC 288
Asp Gly Leu As p Ile 85 Pro Val Pro Glu Leu 90 Arg Pro Phe Thr Leu 95 Ile
GCC GTG GAC GGC GAG GCC CAC CGG CGC CTG CGC CGC ATC CAC GCA CCT 336
Alá Va 1 As p Gly 100 Glu Al a Hi s Arg Arg 105 Leu Arg Arg Ile Hi s 110 Al a Pro
GCG TTC AAC CCG CGC CGG CTG GCC GAG CGG ACG GAT CGC ATC GCC GCG 384
Alá Phe Asn 115 Pro Arg Arg Leu Al a 120 Glu Arg Thr As p Arg 125 Ile Al a Al a
ATC GCC GGC CGG CTG CTC ACC GAA CTC GCC GAC GCC TCC GGC CGG TCG 432
Ile Al a 130 Gly Arg Leu Leu Thr 135 Glu Leu Al a As p Al a 140 Ser Gly Arg Ser
GGC AAA CCG GCC GAG CTG ATC GGC GGC TTC GCG TAC CAC TTC CCG CTG 480
Gly 145 Ly s Pro Al a Glu Leu 150 Ile Gly Gly Phe Al a 155 Tyr Hi s Phe Pro Leu 160
TTG GTC ATC TGC GAG CTG CTC GGT GTG CCG GTC ACC GAT CCG GCG ATG 528
Leu Val Ile Cys Glu 165 Leu Leu Gly Val Pro 170 Va 1 Thr Asp Pro Al a 175 Me t
GCC CGC GAG GCC GTC AGC GTT CTC AAG GCA CTC GGC CTC GGC GGC CCG 576
Al a Arg Glu Al a 180 Val Ser Val Leu Lys 185 Al a Leu Gly Leu Gly 190 Gly Pro
CAG AGC GGC GGG GGT GAC GGC ACG GAC CCT GCC GGG GGC GTG CCG GAC 624
Gin Ser Gly 195 Gly Gly As p Gly Thr 200 Asp Pr o Al a Gly Gly 205 Val Pro Asp
ACC TCG GCC CTG GAG AGC CTG CTC CTC GAA GCC GTG CAC TCA GCC CGG 672
Thr Ser 210 Al a Leu Glu Ser Leu 215 Leu Leu Glu Al a Val 220 Hi s Ser Al a Arg
CGG AAC GAC ACC CCG ACC ATG ACC CGC GTG CTG TAC GAG CGC GCG CAG 720
Arg 225 Asn Asp Thr Pro Thr 230 Me t Thr Arg Val Leu 235 Tyr Glu Arg Al a Gin 240
GCC GAG TTC GGC TCG GTC TCC GAC GAC CAG CTC GTC TAC ATG ATC ACC 768
Alá Glu Phe Gly Ser 245 Val Ser As p Asp Gin 250 Leu Val Tyr Me t Ile 255 Thr
GGG CTC ATC TTC GCC GGC CAC GAC ACC ACC GGC TCC TTC CTG GGC TTC 816
Gly Leu Ile Phe 260 Al a Gly Hi s Asp Thr 265 Thr Gly Ser Phe Leu 270 Gly Phe
HU 220 530 Bl
CTG CTC GCG GAG GTC CTG GCG GGC Gly 280 CGC CTC GCG GCG Al a GAT Asp 285 GCC GAC GAG
Leu Leu Al a 275 Glu Val Leu Al a Arg Leu Al a Al a Asp Glu
GAC GCC GTC TCC CGG TTC GTG GAG GAG GCG CTG CGC TAC CAC CCG CCG
Asp Al a Val Ser Arg Phe Val G1 u Glu Al a Leu Arg Tyr Hi s Pro Pro
290 295 300
GTG CCC TAC ACG TTG TGG AGG TTC GCT GCC ACG GAG GTG ACC ATC GGC
Val Pro Tyr Thr Leu Trp Arg Phe Al a Al a Thr Glu Val Thr I le Gly
305 310 315 320
GGC GTC CGG CTG CCC CGC GGA GCG CCG GTG CTG GTG GAC ATC GAG GGC
Gly Val Arg Leu Pro Arg Gly Al a Pro Val Leu Val Asp I le Glu Gly
325 330 335
ACC AAC ACC GAC GGC CGC CAT CAC GAC GCC CCG CAC GCC TTC CAC CCG
Thr Asn Thr As p Gly Arg Hi s Hi s Asp Al a Pro Hi s Al a Phe Hi s Pro
340 345 350
GAC CGT CCC TCG TGG CGG CGG CTC ACC TTC GGC GAC GGG CCG CAC TAC
Asp Arg Pro Ser Trp Arg Arg Leu Thr Phe Gly As p Gly Pro Hi s Tyr
355 360 365
TGC ATC GGG GAG CAG CTC GCC CAG CTG GAG TCG CGC ACG ATG ATC GGC
Cys I 1 e Gly Glu Gin Leu Al a Gin Leu Glu Ser Arg Thr Me t I le Gly
370 375 380
GTA CTG CGC AGC AGG TTC CCC GAG GCC CGA CTG GCC GTG CCG TAC GAC
Val Leu Arg Ser Arg Phe Pro Glu Al a Arg Leu Al a Val Pro Tyr Asp
385 390 395 400
GAG TTG CGG TGG TGC CGG AAG GGG GCC CAG ACG GCG CGG CTC ACC GAA
Glu Le u Arg Trp Cy s Arg Lys Gly Al a Gin Thr Al a Arg Le u Thr Glu
405 410 415
CTG CCC GTC TGG CTG CGC TGA
Leu Pro Val Trp Leu Arg *
420
864
912
960
1008
1056
1104
1152
1200
1248
1269 (2) A 2. SZÁMÚ SZEKVENCIÁRA VONATKOZÓ INFORMÁCIÓK:
(i) A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
(A) HOSSZÚSÁG: 423 aminosav (B) TÍPUS: aminosav (D) TOPOLÓGIA: lineáris (ii) A MOLEKULA TÍPUSA: protein (xi) A SZEKVENCIA LEÍRÁSA: 2. SZÁMÚ SZEKVENCIA:
Val 1 Ser Gly Glu Al a 5 Pro Arg Val Al a Val 10 As p Pro Phe Al a Cys 1 5 Pro
Me t Me t Thr Me t 20 Gin Arg Lys Pro Glu 25 Val Hi s Asp Alá Phe 30 Arg Glu
Al a Gly Pro 35 Va 1 Val Glu Val As n 40 Al a Pro Al a Gly Gly 45 Pro Al a Trp
Val I le Thr As p As p Al a Leu Alá Arg Glu Va 1 Leu Al a As p Pro Arg
55 60
HU 220 530 Bl
Phe Val 65
Asp Gly
Alá Val
Alá Phe
Ile Alá 130
Gly Lys 145
Leu Val
Alá Arg
Gin Ser
Thr Ser 210
Arg Asn 225
Alá Glu
Gly Leu
Leu Leu
Asp Alá 290
Val Pro 305
Gly Val
Thr Asn
Asp Arg
Cys Ile 370
Lys Asp
Leu Asp
Asp Gly 100
Asn Pro 115
Gly Arg
Pro Alá
Ile Cys
Glu Alá 180
Gly Gly 195
Alá Leu
Asp Thr
Phe Gly
Ile Phe 260
Alá Glu 275
Val Ser
Tyr Thr
Arg Leu
Thr Asp 340
Pro Ser 355
Gly Glu
Pro Asp 70
Ile Pro 85
Glu Alá
Arg Arg
Leu Leu
Glu Leu 150
Glu Leu 165
Val Ser
Gly Asp
Glu Ser
Pro Thr 230
Ser Val 245
Alá Gly
Val Leu
Arg Phe
Leu Trp 310
Pro Arg 325
Gly Arg
Trp Arg
Gin Leu
Leu Alá
Val Pro
His Arg
Leu Alá 120
Thr Glu 135
He Gly
Leu Gly
Val Leu
Gly Thr 200
Leu Leu 215
Me t Th r
Ser Asp
His Asp
Alá Gly 280
Val Glu 295
Arg Phe
Gly Alá
His His
Arg Leu 360
Alá Gin 375
Pro Alá
Glu Leu 90
Arg Leu 105
Glu Arg
Leu Alá
Gly Phe
Val Pro 170
Lys Alá 185
Asp Pro
Leu Glu
Arg Val
Asp Gin 250
Thr Thr 265
Arg Leu
Glu Alá
Alá Alá
Pro Val 330
Asp Alá 345
Thr Phe
Leu Glu
Alá Trp 75
Arg Pro
Arg Arg
Thr Asp
Asp Alá 140
Alá Tyr 155
Val Thr
Leu Gly
Alá Gly
Alá Val 220
Leu Tyr 235
Leu Val
Gly Ser
Alá Alá
Leu Arg 300
Thr Glu 315
Leu Val
Pro His
Gly Asp
Ser Arg 380
Arg Gly
Phe Thr
Ile His 110
Arg Ile 125
Ser Gly
His Phe
Asp Pro
Leu Gly 190
Gly Val 205
His Ser
Glu Arg
Tyr Me t
Phe Leu 270
Asp Alá 285
Tyr His
Val Thr
Asp Ile
Alá Phe 350
Gly Pro 365
Thr Met
Val Asp 80
Leu Ile 95
Alá Pro
Alá Alá
Arg Ser
Pro Leu 160
A1 a Me t 175
Gly Pro
Pro Asp
Alá Arg
Alá Gin 240
Ile Thr 255
Gly Phe
Asp Glu
Pro Pro
Ile Gly 320
Glu Gly 335
His Pro
His Tyr
Ile Gly
HU 220 530 Bl
Val 385 Leu Arg Ser Arg Phe 390 Pro Glu Al a Arg Leu 395 Al a Val Pro Tyr As p 400
Glu Leu Arg TrP Cy s Arg Lys Gly Al a Gin Thr Al a Arg Leu Thr Glu
405 410 415
Leu Pro Val Trp Leu Arg *
420 (2) A 3. SZÁMÚ SZEKVENCIÁRA VONATKOZÓ INFORMÁCIÓK:
(i) A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
(A) HOSSZÚSÁG: 51 bázispár (B) TÍPUS: nukleinsav (C) SZÁLTÍPUS: egyszálas (D) TOPOLÓGA: lineáris (xi) A SZEKVENCIA LEÍRÁSA: 3. SZÁMÚ SZEKVENCIA:
CCCGCGGCGG CGGGCGGTGC CATATGAGCG GCGAAGCGCC GCGTGTGGCC G 51 (2) A 4. SZÁMÚ SZEKVENCIÁRA VONATKOZÓ INFORMÁCIÓK:
(i) A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
(A) HOSSZÚSÁG: 59 bázispár (B) TÍPUS: nukleinsav (C) SZÁLTÍPUS: egyszálas (D) TOPOLÓGA: lineáris (xi) A SZEKVENCIA LEÍRÁSA: 4. SZÁMÚ SZEKVENCIA:
TCGACGGCCA CACGCGGCGC TTCGCCGCTC ATATGGCACC GCCCGCCGCC GCGCCCTAC 59

Claims (11)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Egy daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló, 1. számú szekvenciával rendelkező izolált DNS-molekula.
  2. 2. Egy 1. igénypont szerinti DNS-molekula, azzal 35 jellemezve, hogy az 1. ábra szerinti 3,4 kb Sphl fragmentum egészét vagy annak egy részét tartalmazza.
  3. 3. Egy 1. igénypont szerinti DNS-molekula, azzal jellemezve, hogy egy olyan daunorubicin-14-hidroxilázt kódol, amely a 2. számú szekvenciával rendelkezik. 40
  4. 4. Egy daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló vektor, azzal jellemezve, hogy a vektor egy plazmid.
  5. 5. Egy daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló vektorral transzformált vagy transzfektált gazdasejt.
  6. 6. Egy 5. igénypont szerinti gazdasejt, azzal jelle- 45 mezve, hogy a gazdasejt egy daunorubicint termelő bakteriális sejt.
  7. 7. Eljárás doxorubicin előállítására, azzal jellemezve, hogy
    i) egy 5. igénypont szerinti gazdasejtet daunorubi- 50 cin jelenlétében olyan körülmények között tenyésztünk, amely körülmények között a daunorubicin doxorubicinné alakul át, és ii) a doxorubicmt elkülönítjük a tenyészetből.
  8. 8. Eljárás doxorubicin előállítására, azzal jellemezve, hogy
    i) egy 6. igénypont szerinti gazdasejtet daunorubicin jelenlétében olyan körülmények között tenyésztünk, amely körülmények között a daunorubicin doxorubicinné alakul át, és ii) a doxorubicmt elkülönítjük a tenyészetből.
  9. 9. A 2. számú szekvenciájú aminosavszekvenciával rendelkező daunorubicin-14-hidroxiláz.
  10. 10. Daunorubicin-14-hidroxilázt tartalmazó sejtextraktum, azzal jellemezve, hogy a daunorubicin-14-hidroxiláz olyan aminosavszekvenciát tartalmaz, amely legalább 60%-ban azonos a 2. számú szekvenciának megfelelő aminosavszekvenciával.
  11. 11. Egy daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló, izolált DNS-molekula, azzal jellemezve, hogy az 1. ábra szerinti 3,4 kb Sphl fragmentum egészét vagy annak egy részét tartalmazza, vagy egy olyan fragmentumot tartalmaz, amely egy olyan, 1. ábra szerinti 3,4 kb Sphl fragmentumnak felel meg, amelyben a genetikai kód degenerált.
HU9603259A 1995-02-27 1996-02-20 Daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló DNS-molekula és eljárás doxorubicin előállítására HU220530B1 (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/396,218 US5695966A (en) 1995-02-27 1995-02-27 DNA encoding daunorubicin 14-hyroxylase and method for preparing doxorubicin
PCT/EP1996/000692 WO1996027014A1 (en) 1995-02-27 1996-02-20 Process for preparing doxorubicin

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP9603259A2 HUP9603259A2 (en) 1997-05-28
HUP9603259A3 HUP9603259A3 (en) 2000-04-28
HU220530B1 true HU220530B1 (hu) 2002-03-28

Family

ID=23566340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9603259A HU220530B1 (hu) 1995-02-27 1996-02-20 Daunorubicin-14-hidroxilázt kódoló DNS-molekula és eljárás doxorubicin előállítására

Country Status (19)

Country Link
US (2) US5695966A (hu)
EP (1) EP0763112B1 (hu)
JP (1) JPH10505506A (hu)
KR (1) KR100414999B1 (hu)
CN (1) CN1118574C (hu)
AR (1) AR001014A1 (hu)
AT (1) ATE178653T1 (hu)
AU (1) AU711706B2 (hu)
CA (1) CA2188571A1 (hu)
DE (1) DE69601993T2 (hu)
ES (1) ES2132891T3 (hu)
FI (1) FI112251B (hu)
HU (1) HU220530B1 (hu)
IL (1) IL117246A0 (hu)
NO (1) NO964482L (hu)
RU (1) RU2205222C2 (hu)
TW (1) TW419521B (hu)
WO (1) WO1996027014A1 (hu)
ZA (1) ZA961555B (hu)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5695966A (en) * 1995-02-27 1997-12-09 Pharmacia & Upjohn S.P.A. DNA encoding daunorubicin 14-hyroxylase and method for preparing doxorubicin
US5976830A (en) * 1996-05-24 1999-11-02 The Ohio State University Research Foundation Methods of producing doxorubicin
CA2256318A1 (en) * 1997-03-06 1998-09-11 Pharmacia & Upjohn S.P.A. Process for preparing doxorubicin
WO1999055829A2 (en) * 1998-04-24 1999-11-04 Pharmacia & Upjohn S.P.A. Process for preparing doxorubicin
EP2392581A3 (en) * 2003-04-25 2012-03-07 North Carolina State University Lactobacillus acidophilus nucleic acid sequences encoding cell surface protein homologues and uses therefore
WO2006111561A1 (en) * 2005-04-21 2006-10-26 Dsm Ip Assets B.V. Improved microbial production of anthracyclins
KR100629896B1 (ko) * 2005-04-28 2006-09-29 인하대학교 산학협력단 방선균 독소루비신 고생산 균주 및 독소루비신 생합성유전자군의 발현양상 분석을 위한 마이크로어레이칩
CN101016533B (zh) * 2005-11-09 2010-05-19 上海医药工业研究院 一种蒽环类抗生素产生工程菌及其应用
CN103087124B (zh) * 2012-11-21 2016-01-13 浙江海正药业股份有限公司 一种制备阿霉素的方法
CN104059892A (zh) * 2013-03-18 2014-09-24 江苏禾昌生物科技有限公司 柔红霉素c-14羟化酶突变体及其基因工程菌的生产方法
CN105861455B (zh) * 2016-05-16 2018-10-26 浙江海正药业股份有限公司 DoxA蛋白突变体及其编码基因与应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57159496A (en) * 1981-03-28 1982-10-01 Sanraku Inc Preparation of adriamycin
US5695966A (en) * 1995-02-27 1997-12-09 Pharmacia & Upjohn S.P.A. DNA encoding daunorubicin 14-hyroxylase and method for preparing doxorubicin
US5976830A (en) * 1996-05-24 1999-11-02 The Ohio State University Research Foundation Methods of producing doxorubicin

Also Published As

Publication number Publication date
KR100414999B1 (ko) 2004-04-28
HUP9603259A3 (en) 2000-04-28
FI112251B (fi) 2003-11-14
EP0763112A1 (en) 1997-03-19
AU711706B2 (en) 1999-10-21
AU4878496A (en) 1996-09-18
EP0763112B1 (en) 1999-04-07
MX9605018A (es) 1998-05-31
ES2132891T3 (es) 1999-08-16
FI964229A0 (fi) 1996-10-21
ATE178653T1 (de) 1999-04-15
IL117246A0 (en) 1996-06-18
DE69601993D1 (de) 1999-05-12
DE69601993T2 (de) 1999-11-04
NO964482L (no) 1996-12-23
KR970702922A (ko) 1997-06-10
AR001014A1 (es) 1997-08-27
RU2205222C2 (ru) 2003-05-27
TW419521B (en) 2001-01-21
US5786190A (en) 1998-07-28
CA2188571A1 (en) 1996-09-06
CN1118574C (zh) 2003-08-20
CN1147835A (zh) 1997-04-16
JPH10505506A (ja) 1998-06-02
HUP9603259A2 (en) 1997-05-28
ZA961555B (en) 1996-08-19
FI964229A (fi) 1996-10-21
WO1996027014A1 (en) 1996-09-06
US5695966A (en) 1997-12-09
NO964482D0 (no) 1996-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0763112B1 (en) Process for preparing doxorubicin
EP0567630B1 (en) Dna-sequence coding for carminomycin 4-o-methyltransferase
US5364781A (en) Process for preparing daunorubicin
EP0915983B1 (en) Process for preparing doxorubicin
EP1071746A2 (en) Process for preparing doxorubicin
EP0846175B1 (en) Process for preparing daunorubicin
US5955319A (en) Process for preparing doxorubicin
US5989869A (en) Process for preparing daunorubicin and doxorubicin
MXPA96005018A (en) Process for the preparation of doxorrubic
WO1996010581A1 (en) Process for producing anthracyclines and intermediates thereof