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JP2805384B2 - Functional polypeptide - Google Patents

Functional polypeptide

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Publication number
JP2805384B2
JP2805384B2 JP2185260A JP18526090A JP2805384B2 JP 2805384 B2 JP2805384 B2 JP 2805384B2 JP 2185260 A JP2185260 A JP 2185260A JP 18526090 A JP18526090 A JP 18526090A JP 2805384 B2 JP2805384 B2 JP 2805384B2
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JP
Japan
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polypeptide
plasmid
human
insulin
rgd
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JP2185260A
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和彦 高原
郁之進 加藤
義人 矢追
Original Assignee
寳酒造株式会社
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Publication date
Application filed by 寳酒造株式会社 filed Critical 寳酒造株式会社
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  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は細胞接着性を阻害するヒトビトロネクチン
(以下、ビトロネクチンをVNと略記する)由来の新規ポ
リペプチド、及び該ポリペプチドとヒトVN由来のインス
リン結合活性ポリペプチドが直接又は間接的に結合した
新規人工の機能性ポリペプチド、並びにそれらをコード
する核酸及びそのDNAを用いた該ペプチドの遺伝子工学
的な製造方法に関する。
The present invention relates to a novel polypeptide derived from human vitronectin (hereinafter, vitronectin is abbreviated as VN) which inhibits cell adhesion, and a novel polypeptide derived from human VN. The present invention relates to a novel artificial functional polypeptide to which an insulin-binding activity polypeptide is directly or indirectly bound, a nucleic acid encoding the same, and a method for producing the peptide using the DNA thereof by genetic engineering.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ヒトVNは血しょうや細胞外マトリックスに存在する糖
タンパク質で、多彩な機能を有することが知られてい
る。天然のヒトVNを創傷治癒、等の医薬品や化粧品に利
用することが考えられるが、血液から採取するために供
給に制限があること、コスト高であること、また、病原
性の細菌やウイルス等による汚染の可能性があるなどの
理由により、実用化されていない。
Human VN is a glycoprotein present in plasma and extracellular matrix, and is known to have various functions. Natural human VN may be used in wound healing and other pharmaceuticals and cosmetics, but its supply is limited because it is collected from the blood, it is expensive, and pathogenic bacteria, viruses, etc. It has not been put to practical use because of the possibility of contamination by ash.

また、天然のヒトVNのフラグメントペプチドを取出し
て利用することも同様の理由から実用化されていない。
In addition, extracting and utilizing a natural human VN fragment peptide has not been put to practical use for the same reason.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ヒトVNの生理機能の1つとして、細胞接着活性があ
り、ヒトVNの細胞接着活性の中心は、そのアミノ酸配列
Arg45−Asp47にあることが既に明らかになっている〔化
学と生物、第24巻、第312頁(1986)〕。この配列を含
むポリペプチドを作成できれば、ヒトVNの細胞接着活性
を拮抗的に阻害し、この様な細胞接着を阻害するタンパ
ク質又はポリペプチドは低濃度で細胞の運動性を促進
し、これによって創傷治癒に効果があり、また高濃度で
ガン細胞の接着を阻害することによってガン細胞の転移
を抑えることができると考えられる。
One of the physiological functions of human VN is cell adhesion activity. The center of human VN cell adhesion activity is its amino acid sequence.
Arg 45- Asp 47 has already been identified [Chemistry and Biology, Vol. 24, p. 312 (1986)]. If a polypeptide containing this sequence can be prepared, it will competitively inhibit the cell adhesion activity of human VN, and proteins or polypeptides that inhibit such cell adhesion will promote cell motility at low concentrations, thereby It is thought to be effective for healing and to inhibit cancer cell metastasis by inhibiting the adhesion of cancer cells at a high concentration.

またVNの新しい生理機能として、本発明者らは先に、
VNがインスリン結合活性を有することを見出している
(特開平1−85934号、同1−86000号)。VN、又はVNの
インスリン結合活性部位ポリペプチドをインスリン結合
担体として利用すれば、これらのインスリン結合担体は
成長因子活性、及びホルモン活性を有するインスリンの
ホメオスタシスを調節することが可能であり、糖尿病患
者に代表される種々の疾患々者にインスリンを投与する
時、インスリンの作用部位へのターゲッティングに優れ
た、持続時間の長い、安全で、免疫原性のない医薬品を
作ることができ、インスリンの効果を最大限に発揮さ
せ、かつ、副作用のない新しい製剤及びドラグデリバリ
ーシステムを構築することが可能となる。例えば、生化
学的研究に有効な増殖促進試薬が提供され、表皮細胞の
増殖を高め、皮膚の老化を防ぐ有用な化粧品が提供さ
れ、更に外傷や外科手術後の創傷治癒を促進する経皮薬
及び治療薬が提供され、糖尿病の治療に用いる持続性の
高い、副作用のないインスリン製剤が提供される。
As a new physiological function of VN, the present inventors
It has been found that VN has insulin binding activity (JP-A-1-85934 and JP-A-1-86000). If VN or an insulin-binding active site polypeptide of VN is used as an insulin-binding carrier, these insulin-binding carriers can regulate the homeostasis of insulin having a growth factor activity and a hormonal activity. When administering insulin to a variety of illnesses, it is possible to create a long-lasting, safe, non-immunogenic drug with excellent targeting to the site of action of insulin, and to improve the effects of insulin. It is possible to construct a new formulation and a drug delivery system that is maximized and has no side effects. For example, a transdermal drug that provides a growth-promoting agent effective for biochemical research, provides useful cosmetics that increase the proliferation of epidermal cells, and prevents skin aging, and that promotes wound healing after trauma or surgery And a therapeutic agent are provided, and an insulin preparation which is used for the treatment of diabetes and has high durability and no side effects is provided.

更に、この様なインスリン結合担体と、細胞接着阻害
活性ポリペプチドが結合した人工のポリペプチドを作成
することができれば、創傷治癒効果等が更に増強され得
る。
Furthermore, if an artificial polypeptide in which such an insulin-binding carrier is bound to a cell adhesion-inhibiting polypeptide can be prepared, the wound healing effect and the like can be further enhanced.

本発明の目的は、ヒトVNの細胞接着活性を阻害する新
規ポリペプチド、及び該ポリペプチドとヒトVNのインス
リン結合活性部位ポリペプチドが結合し、この両機能を
1分子内に有する人工機能性ポリペプチド、及びこれら
ポリペプチドの製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a novel polypeptide that inhibits the cell adhesion activity of human VN, and an artificial functional polypeptide that binds the polypeptide to the insulin-binding active site polypeptide of human VN and has both functions in one molecule. An object of the present invention is to provide peptides and a method for producing these polypeptides.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明を概説すれば、本発明の第1の発明は人工機能
性ポリペプチドに関し、下記一般式I: X−(Y)−Z ・・・〔I〕 (式中、Xはヒトビトロネクチン分子中のポリペプチド
由来の第2図で表されるアミノ酸配列Ile335−Ser388
示し、Yは式Lys−Asn−Serで表されるスペーサーを示
し、Zはヒトビトロネクチン分子中のポリペプチド由来
の第1図で表されるアミノ酸配列Lys40−Pro125を示
し、nは1又は0を示す)で表され、かつ、インスリン
結合活性及び細胞接着阻害活性を有することを特徴とす
る。
According to an overview of the present invention, the first invention of the present invention relates to an artificially functional polypeptide, and has the following general formula I: X- (Y) n -Z (I) wherein X is a human vitronectin molecule 2 shows the amino acid sequence Ile 335 -Ser 388 shown in FIG. 2 derived from the polypeptide in FIG. 2, Y represents the spacer represented by the formula Lys-Asn-Ser, and Z represents the polypeptide derived from the human vitronectin molecule. 1 represents the amino acid sequence Lys 40 -Pro 125 shown in FIG. 1, and n represents 1 or 0), and has an insulin binding activity and a cell adhesion inhibitory activity.

本発明の第2の発明は、第1の発明の人工機能性ポリ
ペプチドをコードする核酸に関する。本発明の第3の発
明は、第1の発明の人工機能性ポリペプチドをコードす
るDNAを組込んだプラスミドに関する。本発明の第4の
発明は、第3の発明のプラスミドを導入した形質転換体
に関する。本発明の第5の発明は、第1の発明の人工機
能性ポリペプチドの製造方法に関し、第4の発明の形質
転換体を培養し、該培養物より第1の発明の人工機能性
ポリペプチドを採取することを特徴とする。
The second invention of the present invention relates to a nucleic acid encoding the artificially functional polypeptide of the first invention. The third invention of the present invention relates to a plasmid incorporating a DNA encoding the artificially functional polypeptide of the first invention. The fourth invention of the present invention relates to a transformant into which the plasmid of the third invention has been introduced. The fifth invention of the present invention relates to a method for producing the artificially functional polypeptide of the first invention, wherein the transformant of the fourth invention is cultured, and the artificially functional polypeptide of the first invention is cultured from the culture. Is collected.

式〔I〕中におけるスペーサーは、インスリン結合活
性部位ポリペプチドと細胞接着阻害活性ポリペプチドの
分子間距離を調節するための挿入配列でもあり、任意の
アミノ酸又はポリペプチドを用いることができ、また必
要に応じて除去することもできる。本発明の1例で示せ
ばインスリン結合活性部位ポリペプチドと細胞接着阻害
活性ポリペプチドとの間にはLys−Asn−Ser−が挿入さ
れている。また式〔I〕中における付加アミノ酸とは、
本発明の細胞接着阻害活性ポリペプチドを遺伝子工学的
に作製する際に該ポリペプチドに付加される、使用した
プラスミド由来のポリペプチドで、本発明の1例で示せ
ばAla−Met−Ile−Thr−Asn−Ser−であり、必要に応じ
除去することができる。
The spacer in the formula [I] is also an insertion sequence for adjusting the intermolecular distance between the insulin-binding active site polypeptide and the cell adhesion-inhibiting active polypeptide, and any amino acid or polypeptide can be used. Can also be removed according to. In one example of the present invention, Lys-Asn-Ser- is inserted between the insulin-binding active site polypeptide and the cell adhesion-inhibiting active polypeptide. The additional amino acid in the formula (I) is
A plasmid derived from the plasmid used, which is added to the polypeptide of the present invention when the polypeptide for inhibiting cell adhesion of the present invention is produced by genetic engineering. Ala-Met-Ile-Thr -Asn-Ser-, which can be removed if necessary.

以下、本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described specifically.

ヒトVNの細胞接着活性を阻害するポリペプチドとして
は、例えば第1図で示されるLys40〜Pro125のポリペプ
チドがあり、該ポリペプチドは、例えば遺伝子工学的方
法で作成することができる。すなわち第1図は上記細胞
接着阻害活性ポリペプチドのアミノ酸配列を示す図であ
る。
Examples of the polypeptide that inhibits the cell adhesion activity of human VN include Lys 40 to Pro 125 polypeptide shown in FIG. 1. The polypeptide can be prepared by, for example, a genetic engineering method. That is, FIG. 1 is a view showing the amino acid sequence of the above-mentioned cell adhesion inhibitory activity polypeptide.

また、本発明におけるヒトVN分子中のインスリン結合
活性部位ポリペプチドとしては例えば第2図で示される
Ile335−Ser388のポリペプチドがあり、該ポリペプチド
は例えば遺伝子工学的に作成することができる。すなわ
ち第2図は上記インスリン結合活性部位ポリペプチドの
アミノ酸配列を示す図である。
The insulin binding active site polypeptide in the human VN molecule in the present invention is shown in, for example, FIG.
There is a polypeptide of Ile 335- Ser 388 , which can be made, for example, by genetic engineering. That is, FIG. 2 is a view showing the amino acid sequence of the insulin binding active site polypeptide.

第1図で示されるアミノ酸配列を含むポリペプチドは
例えば以下の様に作成することができる。
The polypeptide containing the amino acid sequence shown in FIG. 1 can be prepared, for example, as follows.

ヒト胎盤m−RNA(クローンテック社製)から、常法
〔メソッズ イン エンザイモロジー(Methods in Enz
ymology)、第152巻、第316〜324頁(1987)〕に従っ
て、1本鎖cDNAを合成する。これを鋳型として、Lys40
−Pro125を含む領域をコードするDNA領域をPCR〔ポリメ
ラーゼ チェーン リアクション(Polymerase Chain R
eaction):サイキ(Saiki)ら、サイエンス(Scienc
e)、第230巻、第1350〜1354頁(1985)〕法によって増
幅する。増幅DNAをEcoR I、BamH Iで処理し、切断DNA断
片をプラスミドpTV118N〔フェブス レターズ(FEBS Le
tters)、第223巻、第174頁(1987)〕の同サイトに導
入し、プラスミドpTV VN−(RGD)を作成する。目的ポ
リペプチドの高発現性プラスミドを得るために、pTV VN
−(RGD)より、目的ポリペプチドをコードするDNAをNc
o I、BamH Iで切り出し、次いで高発現性プラスミド、
例えばpET8c(ノバジェン社製)の同サイトに導入し、
プラスミドpET VN−(RGD)を作成する。該プラスミド
を第3図に示す。すなわち第3図はプラスミドpET VN−
(RGD)の構成を示す図である。
From human placenta m-RNA (manufactured by Clonetech), a conventional method [Methods in Enz
Single-stranded cDNA is synthesized in accordance with the method described in Vol. 152, pp. 316-324 (1987)]. Using this as a template, Lys 40
-A DNA region encoding a region containing Pro 125 was subjected to PCR [Polymerase Chain Reaction].
eaction): Saiki et al., Science (Scienc)
e), Vol. 230, pp. 1350-1354 (1985)]. The amplified DNA was treated with EcoR I and BamHI, and the digested DNA fragment was treated with plasmid pTV118N [FEBS Letters (FEBS Le
223, p. 174 (1987)] to create plasmid pTVVN- (RGD). To obtain a highly expressing plasmid for the polypeptide of interest, pTV VN
-From (RGD), the DNA encoding the target polypeptide was
o I, excise with BamHI, then high expressing plasmid,
For example, introduced to the same site of pET8c (Novagen),
Create plasmid pET VN- (RGD). The plasmid is shown in FIG. That is, FIG. 3 shows the plasmid pET VN-
It is a figure showing the composition of (RGD).

このpET系プラスミドはスタディー(Studie)らが作
成した、T7 RNAポリメラーゼプロモーターを有するプラ
スミドで、これをT7 RNAポリメラーゼを発現する大腸菌
BL−21株に導入することで、効果的にタンパク質を発現
させることができ、本発明のpET VN−(RGD)で大腸菌B
L−21株を形質転換し、該形質転換株を培養することに
より、目的ポリペプチドが効率よく発現される。発現さ
れたポリペプチドの精製方法としては、例えば培養菌体
に、Al2O3を加え、混合破砕し、可溶性画分を回収し、
これを例えばDEAE−セファセル(ファルマシア社製)、
逆相−ODSカラムHPLC(東京化成社製)等によって精製
する。精製ポリペプチドは、そのアミノ酸組成分析、N
末端分析等を行い、目的ポリペプチドの発現を確認す
る。
This pET-type plasmid is a plasmid having a T7 RNA polymerase promoter created by Study et al.
By introducing the protein into the BL-21 strain, the protein can be expressed effectively, and the pET VN- (RGD) of the present invention is used to transform E. coli B
By transforming the L-21 strain and culturing the transformed strain, the target polypeptide is efficiently expressed. As a method for purifying the expressed polypeptide, for example, Al 2 O 3 is added to cultured cells, mixed and crushed, and a soluble fraction is collected.
This is, for example, DEAE-Sephacel (Pharmacia),
Purification is performed by reverse phase-ODS column HPLC (manufactured by Tokyo Chemical Industry) or the like. Purified polypeptide was analyzed for its amino acid composition, N
Perform terminal analysis and confirm the expression of the target polypeptide.

得られたポリペプチドの細胞接着阻害活性はBHKやNRK
細胞を用い、VNのこれらの細胞への接着活性への該ポリ
ペプチドの阻害活性を測定することにより表される。細
胞伸展阻害活性の測定は、例えばルオスラティ(Ruosla
hti)らの方法〔メソッズ イン エンザイモロジー、
第82巻、第803〜831頁(1981)〕に準じて行う。すなわ
ち、ヒトVNをコートした後、BSAでブロッキングしたマ
イクロタイタープレートに、本ポリペプチドと、BHK又
はNRK細胞の懸濁液を添加し、37℃で約1時間インキュ
ベートした後、未吸着の細胞を洗浄した後、ホルマリン
固定して、伸展した細胞の割合を顕微鏡下に測定するこ
とにより、本ポリペプチドのVNの細胞伸展活性の阻害活
性の強さを測定することができる。
Cell adhesion inhibition activity of the obtained polypeptide is BHK or NRK.
It is expressed by measuring the inhibitory activity of the polypeptide on the adhesive activity of VN to these cells using cells. The measurement of cell spreading inhibitory activity can be performed, for example, by using Ruoslati (Ruoslati).
hti) et al. [Methods in Enzymology,
Vol. 82, pp. 803-831 (1981)]. That is, after coating human VN, a suspension of the present polypeptide and BHK or NRK cells is added to a microtiter plate blocked with BSA and incubated at 37 ° C. for about 1 hour. After washing, the cells are fixed with formalin, and the percentage of cells that have spread is measured under a microscope, whereby the strength of the inhibitory activity of the present polypeptide on the cell spreading activity of VN can be determined.

第2図で示されるアミノ酸配列を含むポリペプチド
は、例えば以下の様に作成することができる。
The polypeptide containing the amino acid sequence shown in FIG. 2 can be prepared, for example, as follows.

まずヒトVNのインスリン結合活性部位を決定する。 First, the insulin binding active site of human VN is determined.

すなわち、ヒトVN又は例えば化学的に分解したポリペ
プチドを適当な濃度のSDS−ポリアクリルアミドゲル電
気泳動で分離し、これをニトロセルロース膜へブロッテ
ィングする。これにパーオキシダーゼ標識したインスリ
ンをPBS中で反応させ、充分に洗浄した後に、4−クロ
ロ−1−ナフトールと過酸化水素を基質として標識パー
オキシダーゼ活性を検出する。ヒトVNのインスリン結合
活性部位は、ヒトVN分子をブロモシアンによって断片化
した5kdのポリペプチドにあり、このポリペプチドは逆
相−ODSカラムHPLC(0.01%TFA、アセトニトリル系)で
精製され、N末端アミノ酸配列を決定することができ
る。該ポリペプチドはそのN末端よりAla−Pro−Arg−P
roのアミノ酸配列を有する。この配列は既報のヒトVNcD
NA配列〔ジ エンボ ジャーナル(The EMBO Journa
l)、第4巻、第3153〜3157頁(1985)〕においてAla
341−Pro344に相当する配列である。
That is, human VN or, for example, chemically degraded polypeptide is separated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis at an appropriate concentration, and this is blotted onto a nitrocellulose membrane. This is reacted with peroxidase-labeled insulin in PBS, washed sufficiently, and labeled peroxidase activity is detected using 4-chloro-1-naphthol and hydrogen peroxide as substrates. The insulin-binding active site of human VN is in a 5 kd polypeptide obtained by fragmenting the human VN molecule with bromocyanide, and this polypeptide is purified by reverse phase-ODS column HPLC (0.01% TFA, acetonitrile system) to obtain the N-terminal amino acid. The sequence can be determined. The polypeptide is Ala-Pro-Arg-P from its N-terminus.
It has the amino acid sequence of ro. This sequence is the previously reported human VNcD
NA sequence [The EMBO Journa
l), Vol. 4, pp. 3153-3157 (1985)]
Sequence corresponding to 341- Pro 344 .

ブロモシアン処理では、Met残基の後が切断されるの
で、該5kdポリペプチドはAla341−Met381に相当する。
そこで、この部位に対応するDNA断片をヒトジェノミッ
クDNAからPCR法により増幅し、次いで、増幅されたDNA
断片をNco I、EcoR Iで処理し、pTV 118Nの同サイトに
ライゲーションすることによりヒトインスリン結合活性
部位ポリペプチドと大腸菌由来の1acZ′〔ジーン(Gen
e)第33巻、第103〜119頁(1985)〕の融合タンパク質
をコードする遺伝子を含有するプラスミドpTV VN−In.
を作製することができる。該プラスミドを第4図に示
す。すなわち第4図はプラスミドpTV VN−In.の構成を
示す図である。該プラスミドで、微生物、例えば大腸菌
JM109株を形質転換し、該形質転換株を培養することに
より、ヒトVNのインスリン結合活性部位ポリペプチドを
含有する1acZ′との融合ポリペプチドを発現させること
ができる。該ポリペプチドのインスリン結合活性は前述
の方法で確認される。
In bromocyan treatment, the 5 kd polypeptide corresponds to Ala 341 -Met 381 since the Met residue is cleaved off.
Therefore, a DNA fragment corresponding to this site is amplified by PCR from human genomic DNA, and then the amplified DNA
The fragment was treated with NcoI and EcoRI, and ligated to the same site of pTV118N to obtain a human insulin-binding active site polypeptide and 1acZ '[gene (Gen (Gen.
e) The plasmid pTV VN-In. containing the gene encoding the fusion protein of Vol. 33, pp. 103-119 (1985)].
Can be produced. The plasmid is shown in FIG. FIG. 4 shows the structure of the plasmid pTV VN-In. Microorganisms such as E. coli
By transforming the JM109 strain and culturing the transformant, a fusion polypeptide with 1acZ 'containing the insulin-binding active site polypeptide of human VN can be expressed. The insulin binding activity of the polypeptide is confirmed by the method described above.

次に本発明のヒトVNのインスリン結合活性部位ポリペ
プチドがヒトVN由来の細胞接着阻害活性ポリペプチドに
結合したポリペプチドは例えば以下の様に作成すること
ができる。
Next, the polypeptide of the present invention in which the human VN insulin-binding active site polypeptide is bound to the human VN-derived cell adhesion-inhibiting activity polypeptide can be prepared, for example, as follows.

前述のプラスミドpTV VN−In.より、インスリン結合
活性部位ポリペプチドをコードするDNA断片をNco I、Ec
oR Iで切り出し、これをプラスミドpTV VN−(RGD)の
同サイトに導入し、プラスミドpTV VN−In.+(RGD)を
作成する。次いで該プラスミドを、Nco I、BamH Iで処
理し、インスリン結合活性部位ポリペプチドと、ヒトVN
由来の細胞接着阻害活性ポリペプチドの融合ポリペプチ
ドをコードする遺伝子断片を切り出し、前述の高発現性
プラスミドpET 8cの同サイトに導入し、プラスミド、pE
T VN−In.+(RGD)を作成する。該プラスミドを第5図
に示す。すなわち第5図はプラスミドpET VN−In.+(R
GD)の構成を示す図である。
From the plasmid pTV VN-In. Described above, a DNA fragment encoding the insulin binding active site polypeptide was
It is excised with oRI and introduced into the same site of plasmid pTV VN- (RGD) to prepare plasmid pTV VN-In. + (RGD). The plasmid is then treated with NcoI, BamHI and the insulin binding active site polypeptide and human VN
A gene fragment encoding the fusion polypeptide of the cell adhesion-inhibiting activity polypeptide derived therefrom was cut out and introduced into the same site of the above-described high expression plasmid pET 8c, and the plasmid, pE
Create TVN-In. + (RGD). The plasmid is shown in FIG. That is, FIG. 5 shows the plasmid pET VN-In. + (R
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of GD).

pET VN−In.+(RGD)における連結部には、スペーサ
ーLys−Asn−SerをコードするDNAがリンカーとして含ま
れている。リンカーの有無は、本発明の効果を左右する
ものではないが、必要とあれば部位特異的変異の手法に
より、容易に除去することができる。
The linking part in pET VN-In. + (RGD) contains a DNA encoding the spacer Lys-Asn-Ser as a linker. The presence or absence of a linker does not affect the effect of the present invention, but can be easily removed by site-specific mutagenesis if necessary.

得られたプラスミドをそれぞれ大腸菌に導入し、適当
な条件下に培養することにより、目的ポリペプチドが大
腸菌内に蓄積される。発現の確認には例えばイムノブロ
ッティングが用いられる。組換え大腸菌の全菌体タンパ
ク質をSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動で分離し
た後、泳動パターンをニトロセルロース膜に移し取る。
ヒトVNを認識するモノクローナル抗体及び前出インスリ
ン結合活性測定方法で検出されるバンドが目的のポリペ
プチドである。
Each of the obtained plasmids is introduced into Escherichia coli and cultured under appropriate conditions, whereby the target polypeptide is accumulated in Escherichia coli. For confirmation of expression, for example, immunoblotting is used. After the whole cell protein of the recombinant Escherichia coli is separated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, the migration pattern is transferred to a nitrocellulose membrane.
The target polypeptide is a monoclonal antibody recognizing human VN and a band detected by the method for measuring insulin binding activity described above.

目的ポリペプチドの精製は、例えば次のように行う。
組換え大腸菌をL−ブロス等の培地に培養し、集菌した
後、超音波処理により、菌体破砕液を得、これを遠心分
離して上清を得る。上清を透析後、DEAEイオン交換体の
カラムを通過させ、次いでCMイオン交換体及び/又はヘ
パリン−アガロース等のアフィニティクロマトを行う。
以上の操作により、目的のポリペプチドを精製すること
ができる。
Purification of the target polypeptide is performed, for example, as follows.
After culturing the recombinant Escherichia coli in a medium such as L-broth and collecting the cells, a lysate of the cells is obtained by sonication, and this is centrifuged to obtain a supernatant. After dialysis of the supernatant, it is passed through a column of a DEAE ion exchanger, followed by affinity chromatography such as a CM ion exchanger and / or heparin-agarose.
By the above operation, the target polypeptide can be purified.

得られたポリペプチドは前述の方法でその細胞伸展阻
害活性を測定することができ、インスリン結合活性も確
認することができる。
The obtained polypeptide can be measured for its cell spreading inhibitory activity by the method described above, and its insulin binding activity can also be confirmed.

以上のように、インスリン結合活性と細胞接着阻害活
性を併せ持つ、人工機能性ポリペプチドが提供される。
As described above, an artificially functional polypeptide having both insulin binding activity and cell adhesion inhibitory activity is provided.

本発明の細胞接着阻害活性ポリペプチドは、細胞の接
着に関与するレセプターをブロックすることにより、そ
の運動性の促進又は接着阻害を引起こす。これらの作用
によって、例えば創傷部位における細胞の運動性をコン
トロールし治癒に寄与できる。
The cell adhesion inhibitory activity polypeptide of the present invention blocks a receptor involved in cell adhesion, thereby promoting its motility or causing adhesion inhibition. By these effects, for example, the motility of cells at a wound site can be controlled and contribute to healing.

また、ガン細胞の組織への再接着を阻害することによ
ってガン転移等を抑えることもできる。
In addition, cancer metastasis or the like can be suppressed by inhibiting readhesion of cancer cells to tissues.

また、本発明のインスリン結合活性部位ポリペプチド
と、細胞接着阻害活性ポリペプチドの融合ポリペプチド
は、両機能を1分子内に有する新規なポリペプチドであ
り、細胞の運動性を促進しつつ、かつインスリンによっ
て細胞を活性化することがこのポリペプチドで可能とな
り、これにより、小型の傷、例えば顔面の微少な傷を効
果的にかつ素早く治癒することができる。
Further, the fusion polypeptide of the insulin binding active site polypeptide of the present invention and the cell adhesion inhibitory activity polypeptide is a novel polypeptide having both functions in one molecule, while promoting cell motility, and Insulin can activate cells with this polypeptide, which can heal small wounds, for example, minor wounds on the face, effectively and quickly.

この様に該新規ポリペプチドは、インスリンの多様な
効果を細胞へ効果的に作用させることができ、局所への
ドラグデリバリーシステムの構築や、徐放性薬剤の開発
等、インスリンの利用・作用制御等にも有用である。
In this way, the novel polypeptide can effectively exert the various effects of insulin on cells, and controls the use and action of insulin, such as the construction of a local drug delivery system and the development of sustained-release drugs. It is also useful.

参考例1 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されない。
Reference Example 1 Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例1 ヒトVN細胞接着阻害活性ポリペプチドの作成 (1−1)ヒトVN細胞接着阻害活性ポリペプチド発現系
の構築 ヒト胎盤由来のm−RNA(クローンテック社製)より
オリゴdTプライマーを用いて1本鎖cDNAを合成した。
Example 1 Preparation of Human VN Cell Adhesion Inhibitory Activity Polypeptide (1-1) Construction of Human VN Cell Adhesion Inhibitory Activity Polypeptide Expression System Human placenta-derived m-RNA (manufactured by Clontech) using oligo dT primers Single-stranded cDNA was synthesized.

すなわち、反応液25mMトリス(Tris)−HC1 pH 8.3、
100mM KCl、10mM MgCl2、500μM dNTP(dATP,dCTP,dGT
P,TTP)、オリゴd(T)12-18 0.5μg(計20μ)を
95℃5分間熱処理し、その後0.5μgのm−RNAを加え
る。更に95℃3分熱処理し、氷中で急冷する。これに終
濃度5.76μMになるようにβ−メルカプトエタノールを
加え、25ユニットの逆転写酵素(RAV−2宝酒造)を加
え(計25μ)42℃で1時間反応させた。この産物を直
接以下の条件で、ジーンアンプキット及びサーマルサイ
クラー(いずれも宝酒造社製)を用いPCRを行った。
That is, the reaction solution 25 mM Tris-HC1 pH 8.3,
100 mM KCl, 10 mM MgCl 2 , 500 μM dNTP (dATP, dCTP, dGT
P, TTP), oligo d (T) 12-18 0.5μg (total 20μ)
Heat treatment at 95 ° C. for 5 minutes, and then add 0.5 μg of m-RNA. Further heat-treat at 95 ° C for 3 minutes and quench in ice. To this, β-mercaptoethanol was added to a final concentration of 5.76 μM, and 25 units of reverse transcriptase (RAV-2 Takara Shuzo) were added (total 25 μ), and reacted at 42 ° C. for 1 hour. This product was directly subjected to PCR under the following conditions using a gene amplifier kit and a thermal cycler (both manufactured by Takara Shuzo).

すなわち前記cDNAをテンプレートとし、プライマーと
して、下記に示すプライマーをDNA合成機で合成、次い
でHPLCで精製した。
That is, the following primers were synthesized by a DNA synthesizer using the above cDNA as a template, and then purified by HPLC.

ここでアンダーラインはヒトVNのDNA配列。 Here, the underline is the DNA sequence of human VN.

は対応するアミノ酸番号、 はクローニング用に末端に導入した制限酵素サイトを示
す。
Is the corresponding amino acid number, Indicates a restriction enzyme site introduced at the end for cloning.

次にプライマー及び各50pmol、×10PCRバッファ
ー、500μM dNTP(計99.4μ)にcDNA産物0.1μ及び
タックポリメラーゼ(宝酒造社製)0.5μを加え、サ
ーマルサイクラーを用い、94℃1分、58℃1分、72℃1.
5分の温度サイクルで、40サイクル反応を繰返した。
Next, 0.1 μl of the cDNA product and 0.5 μl of Tac polymerase (Takara Shuzo) were added to the primers and 50 pmol each, × 10 PCR buffer, 500 μM dNTP (99.4 μm in total), and 94 ° C. for 1 minute and 58 ° C. for 1 minute using a thermal cycler. , 72 ° C 1.
The 40-cycle reaction was repeated with a temperature cycle of 5 minutes.

この結果ヒトVNのアミノ酸番号No.40−No.125をコー
ドするDNA配列を含む部分cDNA(279bp)が得られた。
As a result, a partial cDNA (279 bp) containing a DNA sequence encoding amino acids No. 40 to No. 125 of human VN was obtained.

この279bpのcDNAを制限酵素EcoR I及びBamH Iで処理
し、脱リン酸化したプラスミドpTV 118NのEcoR I−BamH
Iサイトに導入しプラスミドpTV VN−(RGD)(第6
図)を得た。すなわち第6図は該プラスミドの構成図で
ある。
This 279 bp cDNA was treated with restriction enzymes EcoR I and BamH I, and dephosphorylated EcoRI-BamH of plasmid pTV118N.
The plasmid pTV VN- (RGD) (6th
Figure). FIG. 6 shows the structure of the plasmid.

更に該プラスミドpTV VN−(RGD)を制限酵素Nco I及
びBamH Iで処理し、アガロースゲル電気泳動を用いて目
的の286bpのDNA断片を回収した。これをT7 RNAポリメ
ラーゼプロモーターを有するプラスミドpET8c(第7
図)のNco I−BamH Iサイトに導入し、構築されたプラ
スミドを、pET VN−(RGD)と命名した。すなわち第7
図はプラスミドpET8cの構成を示す図である。このプラ
スミドpET VN−(RGD)を1acプロモーター下に制御され
たT7 RNAポリメラーゼをその染色体上に有する大腸菌B
L21株に導入し、形質転換体を得た。次に、得られた形
質転換体中20クローンについてプラスミドの分析を行っ
た。すなわち、ラピッド法で調製したプラスミドをBamH
I及びNco Iで分解し、アガロースゲル電気泳動にか
け、予想されるNco I−BamH I断片(2.9kb)のバンドの
生成を調べた。その結果、1クローンに目的のバンドが
認められた。また、ダイデオキシ法により塩基配列を決
定し、目的の配列を含むことを確認した。このプラスミ
ドを保持する大腸菌BL21をEscherichia coli BL21/pET
VN−(RGD)と命名した。
Further, the plasmid pTVVN- (RGD) was treated with restriction enzymes NcoI and BamHI, and a target 286 bp DNA fragment was recovered by agarose gel electrophoresis. This was transformed into a plasmid pET8c (7th
The plasmid introduced into the NcoI-BamHI site shown in the figure) and constructed was named pET VN- (RGD). That is, the seventh
The figure shows the structure of plasmid pET8c. Escherichia coli B having T7 RNA polymerase on its chromosome under the control of this plasmid pET VN- (RGD) under the 1ac promoter.
It was introduced into L21 strain to obtain a transformant. Next, plasmid analysis was performed on 20 clones in the obtained transformants. That is, the plasmid prepared by the rapid method was
After digestion with I and Nco I, the resultant was subjected to agarose gel electrophoresis, and the formation of a band of the expected Nco I-BamHI fragment (2.9 kb) was examined. As a result, a target band was observed in one clone. In addition, the nucleotide sequence was determined by the dideoxy method, and it was confirmed that the target sequence was contained. Escherichia coli BL21 / pET
It was named VN- (RGD).

(1−2)VN細胞接着阻害活性ポリペプチドの発現及び
精製 上記菌株を150μg/mlアンピシリン、1mM IPTG(イソ
プロピルチオ−β−D−ガラクトシド)存在下L−培地
で培養し、菌体を12.5%SDS−ポリアクリルアミドゲル
電気泳動(SDS−PAGE)によって分析した。その結果、
全菌体量の50〜60%が目的のポリペプチドであった。
(1-2) Expression and Purification of VN Cell Adhesion Inhibitory Activity Polypeptide The above strain was cultured in an L-medium in the presence of 150 μg / ml ampicillin and 1 mM IPTG (isopropylthio-β-D-galactoside), and the cells were 12.5% Analysis was performed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). as a result,
50-60% of the total bacterial mass was the target polypeptide.

次に下記方法で目的ポリペプチドの精製を行った。 Next, the target polypeptide was purified by the following method.

遠心回収した菌体に適量のAl2O3を加え、菌体を混合
破砕した。これに1mM PMSF(フェニル メタン スル
ホニル フルオリド)を含む50mMトリス−HC1 pH 7.3、
50mM NaClのバッファーを加え、可溶性画分を回収し
た。この抽出物を同バッファーで平衡化したDEAEセファ
セル(Sephacell)(ファルマシア社製)カラムに添加
し、充分に洗浄した後、125mM NaClを含む同バッファー
で目的ペプチドを回収した。
An appropriate amount of Al 2 O 3 was added to the cells collected by centrifugation, and the cells were mixed and crushed. 50 mM Tris-HC1 pH 7.3 containing 1 mM PMSF (phenyl methanesulfonyl fluoride),
A buffer of 50 mM NaCl was added, and a soluble fraction was collected. The extract was added to a DEAE Sephacell (Pharmacia) column equilibrated with the same buffer, washed sufficiently, and the target peptide was recovered with the same buffer containing 125 mM NaCl.

次に本画分を蒸留水に対して透析し、凍結乾燥した。 Next, this fraction was dialyzed against distilled water and freeze-dried.

更に逆相カラム(ODSカラム東京化成)を用いて0.1%
トリフルオロ酢酸存在下アセトニトリルグラジエント0
〜30%の条件でクロマトグラフィーを行い、最終精製物
を得た。
0.1% using a reverse phase column (ODS column Tokyo Kasei)
Acetonitrile gradient in the presence of trifluoroacetic acid 0
Chromatography was performed under conditions of % 30% to obtain a final purified product.

本ポリペプチドのN末端アミノ酸配列分析、及びアミ
ノ酸組成分析を行い、本ポリペプチドがLys40−Pro125
のN末端にAla−Met−Ile−Thr−Asn−Ser−のプラスミ
ド由来の付加ポリペプチドが結合したポリペプチド〔以
下ポリペプチドVN−(RGD)と表示する〕であることを
確認した。
N-terminal amino acid sequence analysis of the polypeptide, and performs the amino acid composition analysis, the polypeptide is Lys 40 -Pro 125
Was confirmed to be a polypeptide (hereinafter, referred to as polypeptide VN- (RGD)) in which an additional polypeptide derived from an Ala-Met-Ile-Thr-Asn-Ser- plasmid was bound to the N-terminus.

なお、本ポリペプチドは12〜5%グラジエントSDS−P
AGEでは分子量約23kdに単一バンドを与え、計算される
分子量約11kdとは大きくその移動度が異なる。このSDS
−PAGE上での移動度が分子量と一致しないのは、本ペプ
チド特有の性質である。
In addition, this polypeptide has a 12-5% gradient SDS-P
AGE gives a single band at a molecular weight of about 23 kd, and its mobility differs greatly from the calculated molecular weight of about 11 kd. This SDS
The fact that the mobility on -PAGE does not match the molecular weight is a characteristic of the present peptide.

(1−3)pET VN−(RGD)からの介在配列の除去 pET VN−(RGD)によって発現されるポリペプチドVN
−(RGD)にはLys40−Pro125のN末端にAla−Met−Ile
−Thr−Asn−Serが付加されている。この付加ポリペプ
チドに対応するDNA配列を部位特異的変異の手法により
除去し、Lys40−Pro125を発現するプラスミドを得、pET
/VN−(RGD)と命名した。
(1-3) Removal of Intervening Sequence from pET VN- (RGD) Polypeptide VN Expressed by pET VN- (RGD)
-(RGD) has Ala-Met-Ile at the N-terminal of Lys 40 -Pro 125
-Thr-Asn-Ser is added. The DNA sequence corresponding to the additional polypeptide is removed by a technique site-specific mutagenesis, to obtain a plasmid expressing Lys 40 -Pro 125, pET
/ VN- (RGD).

参考例2 ヒトVNのインスリン結合活性部位ポリペプチドのクロー
ニング (2−1)インスリン結合活性部位の同定 ヒトVN(宝酒造社製)を、20mg/mlブロモシアンを含
む70%ギ酸溶液に5mg/mlとなる様に溶解し、N2ガスを吹
き込み、溶液中のO2を除去した後、室温で24時間反応さ
せて断片化した。これに10倍量の水を加え、凍結乾燥を
行った。サンプルをPBS(−)に1mg/mlとなる様に溶解
し、この溶液10μを20−5%グラジエントSDS−PAGE
により分離し、ウェスタンブロット法によりニトロセル
ロース膜に転写した後、5μg/mlパーオキシダーゼ標識
インスリン(シグマ社製)を添加した0.05%ツイーン
(Tween)20−PBS溶液中で室温、2時間反応させた。
Reference Example 2 Cloning of Insulin Binding Active Site Polypeptide of Human VN (2-1) Identification of Insulin Binding Active Site Human VN (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) becomes 5 mg / ml in a 70% formic acid solution containing 20 mg / ml bromocyan. After dissolving in the same manner and blowing N 2 gas to remove O 2 in the solution, the mixture was reacted at room temperature for 24 hours to fragment. A 10-fold amount of water was added thereto, and lyophilized. The sample was dissolved in PBS (-) to a concentration of 1 mg / ml, and 10 µl of this solution was subjected to 20-5% gradient SDS-PAGE.
After transfer to a nitrocellulose membrane by Western blotting, the mixture was reacted at room temperature for 2 hours in a 0.05% Tween 20-PBS solution supplemented with 5 μg / ml peroxidase-labeled insulin (manufactured by Sigma). .

このニトロセルロース膜を0.05%ツイーン20−PBSで
7回、PBSで3回洗浄した後に、ニトロセルロース膜に
結合したパーオキシターゼ活性を0.5mg/mlでPBS(−)
に溶解した4−クロロ−1−ナフトールと0.01%過酸化
水素を基質として検出した。
After washing the nitrocellulose membrane seven times with 0.05% Tween 20-PBS and three times with PBS, the peroxidase activity bound to the nitrocellulose membrane was adjusted to 0.5 mg / ml with PBS (−).
4-chloro-1-naphthol and 0.01% hydrogen peroxide dissolved in E. coli were detected as substrates.

この結果、パーオキシダーゼ標識インスリンはヒトVN
断片の内、分子量約5kdのポリペプチドに結合した。
As a result, peroxidase-labeled insulin was converted to human VN
Among the fragments, it bound to a polypeptide having a molecular weight of about 5 kd.

次に逆相−ODSカラム(東京化成)HPLCによってこの5
kdポリペプチドを以下の条件で精製した。
Next, this 5 column was subjected to reverse phase-ODS column (Tokyo Chemical) HPLC.
The kd polypeptide was purified under the following conditions.

すなわち、0.1%TFA存在下、アセトニトリル0%→60
%のグラジエントを用い、UV220nmの吸収を示すピーク
をSDS−PAGEで分析し、分子量5kdポリペプチドを得た。
That is, in the presence of 0.1% TFA, acetonitrile 0% → 60
Using a% gradient, the peak showing the absorption at UV 220 nm was analyzed by SDS-PAGE to obtain a polypeptide having a molecular weight of 5 kd.

次にこのポリペプチドのN末端アミノ酸配列を決定し
たところ、そのN端アミノ酸配列はAla−Pro−Arg−Pro
であった。このアミノ酸配列と既報のヒトVN cDNA(前
述)配列を比較すると、Ala341−Pro344と一致する。ま
た、ブロモシアンで切断されるアミノ酸残基はMetであ
り、このことから、5kdポリペプチドをAla341−Met381
に対応するポリペプチドと同定した。
Next, when the N-terminal amino acid sequence of this polypeptide was determined, the N-terminal amino acid sequence was Ala-Pro-Arg-Pro.
Met. When this amino acid sequence is compared with the previously reported sequence of human VN cDNA (described above), it matches Ala 341- Pro 344 . The amino acid residue cleaved by bromocyanine is Met, which indicates that the 5 kd polypeptide is converted to Ala 341 -Met 381.
Was identified as the polypeptide corresponding to

(2−2)インスリン結合活性部位ポリペプチドをコー
ドするDNAのクローニング及び発現 (2−1)のポリペプチドに対応するヒトVN DNA断
片を以下のようにクローニングし、次に大腸菌1acZ′ポ
リペプチドとの融合ポリペプチドとして発現させた。
(2-2) Cloning and Expression of DNA Encoding Insulin Binding Active Site Polypeptide A human VN DNA fragment corresponding to the polypeptide of (2-1) is cloned as follows, and then cloned into E. coli 1acZ 'polypeptide. Was expressed as a fusion polypeptide.

すなわち、ヒト肺ジェノミックDNAをテンプレートと
して下記に示すプライマーをDNA合成機で合成、精製
し、これを用いて、PCRを行った。
That is, the following primers were synthesized and purified by a DNA synthesizer using human lung genomic DNA as a template, and PCR was performed using the primers.

アンダーラインはヒトVNのDNA配列、 は対応するアミノ酸番号、 はクローニング用に末端に導入した制限酵素サイトを示
す。
The underline is the DNA sequence of human VN, Is the corresponding amino acid number, Indicates a restriction enzyme site introduced at the end for cloning.

PCRはジーン アンプ キットを用い、テンプレートD
NAは1μg、温度サイクル94℃、1分→55℃、2分→72
℃、1分で30サイクル行った。反応液の1/10量を4%ア
ガロースゲル電気泳動にかけ、その結果189bpの目的DNA
断片の増幅を確認した。
PCR was performed using the GeneAmp kit and template D.
NA is 1μg, temperature cycle 94 ° C, 1 minute → 55 ° C, 2 minutes → 72
The cycle was performed at 30 ° C. for 1 minute. One-tenth of the reaction solution was subjected to 4% agarose gel electrophoresis. As a result, the target DNA of 189 bp was obtained.
The amplification of the fragment was confirmed.

この産物をNco I、EcoR Iで処理し、プラスミドpTV11
8Nの同サイトに16℃、30分ライゲーションした(宝酒造
社製ライゲーションキットを使用)。これにより構築さ
れたプラスミドをpTV VN−In.と命名し、これで大腸菌J
M109を形質転換した(宝酒造社コンピテントセルJM109
を使用)。次に、得られた形質転換体中18クローンにつ
いてプラスミドの分析を行った。すなわち、ラピッド法
で調製したプラスミドをEcoR I及びNco Iで分解し、ア
ガロースゲル電気泳動にかけ、予想されるNco I−EcoR
I断片(0.18kb)のバンドの生成を調べた。その結果、
1クローンに目的のバンドが認められた。また、ダイデ
オキシ法により塩基配列を決定し、目的の配列を含むこ
とを確認した。このプラスミドを保持する大腸菌JM109
をEscherichia coli JM109/pTV VN−In.と命名した。
This product was treated with NcoI and EcoRI, and the plasmid pTV11
Ligation was performed at 16 ° C for 30 minutes at the same site of 8N (using a ligation kit manufactured by Takara Shuzo). The plasmid thus constructed was named pTV VN-In.
M109 was transformed (Takara Shuzo Competent Cell JM109
use). Next, plasmid analysis was performed on 18 clones in the obtained transformants. That is, the plasmid prepared by the rapid method was digested with EcoR I and NcoI, subjected to agarose gel electrophoresis, and the expected NcoI-EcoR
The generation of the band of the I fragment (0.18 kb) was examined. as a result,
The desired band was observed in one clone. In addition, the nucleotide sequence was determined by the dideoxy method, and it was confirmed that the target sequence was contained. Escherichia coli JM109 carrying this plasmid
Was named Escherichia coli JM109 / pTV VN-In.

本菌株を150μg/mlアンピシリン、1mM IPTG存在下L
−培地中で培養し、菌体を12.5%SDS−PAGEによって分
析した。その結果、分子量約18kdにヒトVNポリペプチド
と大腸菌由来1acZ′が下記のように融合したポリペプチ
ドを得た。
Lactic acid strain in the presence of 150 μg / ml ampicillin, 1 mM IPTG
-Cultured in medium and cells were analyzed by 12.5% SDS-PAGE. As a result, a polypeptide having a molecular weight of about 18 kd and fusion of human VN polypeptide and 1acZ 'derived from Escherichia coli as follows was obtained.

次に前述のウエスタンブロットを用いた方法で本融合
ポリペプチドのインスリン結合活性をチェックした結
果、強いインスリン結合活性が確認された。
Next, as a result of checking the insulin binding activity of the present fusion polypeptide by the method using the aforementioned Western blot, strong insulin binding activity was confirmed.

実施例1 ヒトVNのインスリン結合活性ポリペプチドとヒトVNの細
胞接着阻害活性ポリペプチドの融合ポリペプチドの作成 (3−1)融合ポリペプチド発現系の構築 前述のプラスミドpTV VN−(RGD)及びpTV VN−In.を
用いて、それぞれがコードするポリペプチドのDNA配列
を再構成した。
Example 1 Preparation of Fusion Polypeptide of Human VN Insulin Binding Active Polypeptide and Human VN Cell Adhesion Inhibitory Active Polypeptide (3-1) Construction of Fusion Polypeptide Expression System The above plasmids pTV VN- (RGD) and pTV VN-In. Was used to reconstruct the DNA sequence of the polypeptide they encoded.

すなわちプラスミドpTV VN−In.を制限酵素Nco IとEc
oR Iで処理し、ヒトVNインスリン結合活性ポリペプチド
をコードするDNA断片(172bp)を得た。これをプラスミ
ドpTV VN−(RGD)のNco I−EcoR Iサイトに導入し、プ
ラスミドpTV VN−In.+(RGD)を作成した。次いでこの
プラスミドをNco I−BamH Iで処理し、切り出されたDNA
断片を前述のプラスミドpET8cのNco I−BamH I部位にラ
イゲーションした。これによって構築されたプラスミド
をpET VN−In.+(RGD)と命名し、次いで該プラスミド
を用いて大腸菌BL21を形質転換した。
That is, plasmid pTV VN-In. Was replaced with restriction enzymes NcoI and EcI.
After treatment with oRI, a DNA fragment (172 bp) encoding the human VN insulin-binding activity polypeptide was obtained. This was introduced into the NcoI-EcoRI site of plasmid pTVVN- (RGD) to prepare plasmid pTVVN-In. + (RGD). This plasmid was then treated with NcoI-BamHI and the excised DNA
The fragment was ligated into the NcoI-BamHI site of plasmid pET8c as described above. The plasmid thus constructed was designated as pET VN-In. + (RGD), and Escherichia coli BL21 was transformed with the plasmid.

得られた形質転換体中18クローンについてプラスミド
の分析を行った。すなわち、ラピッド法で調製したプラ
スミドをNco I及びBamH Iで分解し、アガロースゲル電
気泳動にかけ、予想されるNco I−BamH I断片(4.6kb)
のバンドの生成を調べた。その結果、1クローンに目的
のバンドが認められた。また、ダイデオキシ法により塩
基配列を決定し、目的の配列を含むことを確認した。
Plasmid analysis was performed on 18 clones in the obtained transformants. That is, the plasmid prepared by the rapid method was digested with NcoI and BamHI, subjected to agarose gel electrophoresis, and an expected NcoI-BamHI fragment (4.6 kb) was obtained.
The formation of the band was examined. As a result, a target band was observed in one clone. In addition, the nucleotide sequence was determined by the dideoxy method, and it was confirmed that the target sequence was contained.

このプラスミドを保持する大腸菌BL21をEscherichia
coli BL−21/pET VN−In.+(RGD)と命名し、工業技術
院微生物工業技術研究所に微工研菌寄第11592号(FERM
P−11592)として寄託した。
Escherichia coli BL21 carrying this plasmid is
coli BL-21 / pET VN-In. + (RGD), and the Institute of Microorganisms, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
P-11592).

(3−2)融合ポリペプチドの発現及び精製 参考例1記載の方法に準じて培養し、その菌体の12.5
%SDS−PAGEを行い、予想される27kdのポリペプチドの
発現を確認し、また該ポリペプチドのインスリン結合活
性も前述の方法で確認した。
(3-2) Expression and purification of fusion polypeptide Cultured according to the method described in Reference Example 1, and 12.5
% SDS-PAGE was performed to confirm the expression of the expected polypeptide of 27 kd, and the insulin binding activity of the polypeptide was also confirmed by the method described above.

次に、遠心回収した菌体の超音波処理を行い、菌体破
砕液を得た。これに1mM PMSFを含む50mM トリス−HC
1、pH 7.3、50mM NaClのバッファーを加え、可溶性画
分を回収した。この抽出物を同バッファーで平衡化した
DEAEセファセル カラムに添加し、充分に洗浄した後、
125mM NaClを含む同バッファーで目的ペプチドを回収
した。次に20mM KH2PO4(pH 7.0)バッファーで平衡化
したCM−トヨパール650(東ソー社製)カラムに添加
し、同バッファーで非吸着画分を除去し、次いで150mM
NaClを含む同バッファーで目的ポリペプチドを溶出し
た。該ポリペプチドを次に0.15M NaClを含む同バッフ
ァーで平衡化したヘパリン−トヨパール650M(東ソー社
製)カラムに添加し、充分に洗浄した後、0.15−0.4M
NaClの条件でクロマトグラフィーを行い、目的のポリペ
プチド〔以下、ポリペプチドVN−In.+(RGD)と表示す
る〕を得た。
Next, the cells collected by centrifugation were subjected to ultrasonic treatment to obtain a cell lysate. 50mM Tris-HC containing 1mM PMSF
1, a buffer of pH 7.3, 50 mM NaCl was added, and a soluble fraction was collected. This extract was equilibrated with the same buffer.
After adding to the DEAE Sephacel column and washing thoroughly,
The target peptide was recovered with the same buffer containing 125 mM NaCl. Next, the mixture was added to a CM-Toyopearl 650 (manufactured by Tosoh Corporation) column equilibrated with a 20 mM KH 2 PO 4 (pH 7.0) buffer, and the non-adsorbed fraction was removed with the same buffer.
The target polypeptide was eluted with the same buffer containing NaCl. The polypeptide was then added to a heparin-Toyopearl 650M (manufactured by Tosoh Corporation) column equilibrated with the same buffer containing 0.15M NaCl, washed thoroughly, and then washed with 0.15-0.4M
Chromatography was performed under NaCl conditions to obtain the desired polypeptide [hereinafter referred to as polypeptide VN-In. + (RGD)].

本ポリペプチドは電気泳動的に単一であり、そのN末
端からのアミノ酸分析も、目的の配列と一致した。
This polypeptide was single electrophoretically, and amino acid analysis from its N-terminus was consistent with the target sequence.

(3−3)pET VN−In.+(RGD)からの介在配列の除去 pET VN−In.+(RGD)によって発現されるポリペプチ
ドVN−In.+(RGD)は下記のアミノ酸配列であり、 及び で示されるプラスミド由来のアミノ酸及びポリペプチド
を含有している。Lys−Asn−Serに対応するDNA配列を部
位特異的変異の手法により除去し、Gly−(Ile335−Ser
388)とLys40−Pro125が直接結合したポリペプチドを発
現するプラスミドを得、pET/VN−In.+(RGD)と命名し
た。
(3-3) Removal of Intervening Sequence from pET VN-In. + (RGD) The polypeptide VN-In. + (RGD) expressed by pET VN-In. + (RGD) has the following amino acid sequence: , as well as And amino acids and polypeptides derived from the plasmid represented by The DNA sequence corresponding to Lys-Asn-Ser was removed by site-directed mutagenesis and Gly- (Ile 335- Ser
388 ) and a plasmid expressing a polypeptide in which Lys 40 -Pro 125 is directly linked, and named pET / VN-In. + (RGD).

次いで、該プラスミドが発現するポリペプチド・Gly
−(Ile335−Ser388)−(Lys40−Pro125)のN末端のG
lyに対応するDNAを部位特異的変異の手法で除去し、Ile
335−Ser388とLys40−Pro125が結合したポリペプチドを
発現するプラスミドを得、pETVN−In.+(RGD)と命
名した。
Next, the polypeptide Gly expressed by the plasmid
N-terminal G of-(Ile 335 -Ser 388 )-(Lys 40 -Pro 125 )
The DNA corresponding to ly was removed by site-directed mutagenesis,
335 -Ser give 388 and Lys 40 -Pro 125 is plasmid expressing a binding polypeptide, was designated pETVN-In. + And (RGD).

参考例3 生物活性の測定 実施例1及び参考例1で得られた各ポリペプチドを用
いて、細胞接着阻害活性を測定した。
Reference Example 3 Measurement of Biological Activity Using the respective polypeptides obtained in Example 1 and Reference Example 1, the cell adhesion inhibitory activity was measured.

すなわち1μg/mlのヒトVNのPBS溶液を96ウェルプレ
ート(ファルコン社製)に各ウェル50μ加え、37℃で
2時間放置する。PBSで洗浄後1%BSAのPBS溶液100μ
を加え、37℃で1時間ブロッキングする。PBSで洗浄し
た後、BHK細胞3×104個を含む、各ポリペプチドのDME
(ダルベッコ改変最少)培地溶液100μを加える。37
℃で1時間放置した後に、顕微鏡下で、伸展したBHK細
胞の割合を測定し、ヒトVNの細胞接着活性及び本発明の
ポリペプチドVN−(RGD)、及びVN−In.+(RGD)の細
胞接着阻害活性を測定する。
That is, 1 μg / ml of a human VN PBS solution is added to a 96-well plate (Falcon) at 50 μl / well and left at 37 ° C. for 2 hours. After washing with PBS, 1% BSA in PBS solution 100μ
And block at 37 ° C. for 1 hour. After washing with PBS, DME of each polypeptide containing 3 × 10 4 BHK cells
(Minimum Dulbecco's modification) Add 100μ of medium solution. 37
After standing at 1 ° C. for 1 hour, the percentage of expanded BHK cells was measured under a microscope, and the cell adhesion activity of human VN and the polypeptide VN- (RGD) of the present invention and VN-In. + (RGD) were determined. The cell adhesion inhibitory activity is measured.

第1表に本発明のポリペプチドの細胞接着阻害活性及
び前述の方法で測定したインスリン結合活性を併せ示
す。
Table 1 also shows the cell adhesion inhibitory activity of the polypeptide of the present invention and the insulin binding activity measured by the method described above.

第1表に示す様にポリペプチドVN−(RGD)は細胞接
着阻害活性を、ポリペプチドVN−In.+(RGD)は細胞接
着阻害活性及びインスリン結合活性を有する。
As shown in Table 1, polypeptide VN- (RGD) has cell adhesion inhibitory activity, and polypeptide VN-In. + (RGD) has cell adhesion inhibitory activity and insulin binding activity.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明により、生体内物質関連の機能性ポリペプチ
ド、並びにそれらをコードする核酸、及びそのDNAを用
いる該ペプチドの遺伝子工学的な製造方法が提供され
る。本物質は創傷治癒剤、ガン転移抑制剤、抗炎症剤等
の医薬品や、化粧品として有用であり、遺伝子工学的に
大量に供給可能である点で顕著な効果を有する。
The present invention provides a functional polypeptide related to a substance in a living body, a nucleic acid encoding the same, and a method for producing the peptide using the DNA thereof by genetic engineering. This substance is useful as pharmaceuticals such as wound healing agents, cancer metastasis inhibitors, anti-inflammatory agents, and cosmetics, and has a remarkable effect in that it can be supplied in large quantities by genetic engineering.

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

第1図はヒトVN由来の細胞接着阻害活性ポリペプチドの
アミノ酸配列及び遺伝子配列を示す図、第2図はヒトVN
のインスリン結合活性部位ポリペプチドのアミノ酸配列
及び遺伝子配列を示す図、第3図はプラスミドpET VN−
(RGD)の構成を示す図、第4図はプラスミドpTV VN−I
n.の構成を示す図、第5図はプラスミドpET VN−In.+
(RGD)の構成を示す図、第6図はプラスミドpTV VN−
(RGD)の構成を示す図、第7図はプラスミドpET 8cの
構成を示す図である。
FIG. 1 shows the amino acid sequence and the gene sequence of a human VN-derived polypeptide that inhibits cell adhesion, and FIG.
FIG. 3 shows the amino acid sequence and gene sequence of the insulin binding active site polypeptide of FIG.
FIG. 4 shows the structure of (RGD). FIG. 4 shows the plasmid pTV VN-I.
FIG. 5 shows the structure of plasmid pET VN-In. +
Fig. 6 shows the structure of (RGD), and Fig. 6 shows the plasmid pTV VN-
FIG. 7 is a diagram showing the structure of (RGD), and FIG. 7 is a diagram showing the structure of plasmid pET8c.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // A61K 38/00 ABE A61K 37/02 ADS ADP ADU ADS ABE ADU ADP (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:19) (56)参考文献 特開 昭64−86000(JP,A) 化学と生物 24(5) P.303−313 (1986) 40th Annual Meetin g of the Japan Soc iety for Cell Biol ogy (1987) Cell Stru ct funct 2D 1445 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C12N 15/62 C12P 21/02 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // A61K 38/00 ABE A61K 37/02 ADS ADP ADU ADS ABE ADU ADU ADP (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 21 / 02 C12R 1:19) (56) References JP-A-64-86000 (JP, A) Chemistry and Biology 24 (5) 303-313 (1986) 40th Annual Meetin g of the Japan Soc iety for Cell Biol ogy (1987) Cell Stru ct funct 2D 1445 (58) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) C12N 15/62 C12P 21 / 02 BIOSIS (DIALOG) WPI (DIALOG)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】下記一般式I: X−(Y)−Z ・・・〔I〕 (式中、Xはヒトビトロネクチン分子中のポリペプチド
由来の第2図で表されるアミノ酸配列Ile335−Ser388
示し、Yは式Lys−Asn−Serで表されるスペーサーを示
し、Zはヒトビトロネクチン分子中のポリペプチド由来
の第1図で表されるアミノ酸配列Lys40−Pro125を示
し、nは1又は0を示す)で表され、かつ、インスリン
結合活性及び細胞接着阻害活性を有することを特徴とす
る人工機能性ポリペプチド。
1. A following general formula I: X- (Y) n -Z ··· [I] (wherein, X is the amino acid sequence Ile 335 represented by Figure 2 from the polypeptide in human vitronectin molecules -Ser 388 , Y represents a spacer represented by the formula Lys-Asn-Ser, Z represents the amino acid sequence Lys 40 -Pro 125 represented in FIG. 1 derived from the polypeptide in the human vitronectin molecule, n represents 1 or 0), and has an insulin binding activity and a cell adhesion inhibitory activity.
【請求項2】請求項1記載の人工機能性ポリペプチドを
コードする核酸。
2. A nucleic acid encoding the artificially functional polypeptide according to claim 1.
【請求項3】請求項1記載の人工機能性ポリペプチドを
コードするDNAを組込んだプラスミド。
[3] A plasmid into which a DNA encoding the artificially functional polypeptide according to [1] is incorporated.
【請求項4】請求項3記載のプラスミドを導入した形質
転換体。
4. A transformant into which the plasmid according to claim 3 has been introduced.
【請求項5】請求項4記載の形質転換体を培養し、該培
養物より請求項1記載の人工機能性ポリペプチドを採取
することを特徴とする人工機能性ポリペプチドの製造方
法。
5. A method for producing an artificially functional polypeptide, comprising culturing the transformant according to claim 4, and collecting the artificially functional polypeptide according to claim 1 from the culture.
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JPH0774240B2 (en) * 1987-09-28 1995-08-09 寳酒造株式会社 Polypeptide

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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40th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology (1987) Cell Struct funct 2D 1445
化学と生物 24(5) P.303−313 (1986)

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