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JP3398427B2 - How growth hormone is produced - Google Patents

How growth hormone is produced

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Publication number
JP3398427B2
JP3398427B2 JP22118693A JP22118693A JP3398427B2 JP 3398427 B2 JP3398427 B2 JP 3398427B2 JP 22118693 A JP22118693 A JP 22118693A JP 22118693 A JP22118693 A JP 22118693A JP 3398427 B2 JP3398427 B2 JP 3398427B2
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JP
Japan
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growth hormone
human growth
molecular weight
daltons
gene
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Application number
JP22118693A
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Japanese (ja)
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勝 本城
節生 吉野
章 中山
直和 内藤
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ヒト成長ホルモンの生
産法に関するものであり、さらに詳しくは分子量200
00ダルトンのヒト成長ホルモン(以下20KhGHと
呼ぶ)を大腸菌のペリプラズム中に分泌蓄積させること
を可能ならしめるヒト成長ホルモン分泌プラスミドと該
プラスミドを導入した大腸菌形質転換株を用いたヒト成
長ホルモンの生産法に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing human growth hormone, more specifically a molecular weight of 200.
A human growth hormone secretory plasmid that enables the secretion and accumulation of 00 dalton human growth hormone (hereinafter referred to as 20KhGH) in the periplasm of Escherichia coli, and a method for producing human growth hormone using an Escherichia coli transformant into which the plasmid is introduced. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】分子量22000ダルトンのヒト成長ホ
ルモン(以下22KhGHと呼ぶ)は、現在下垂体性小
人症の治療に用いられている。またヒト成長ホルモン
は、慢性腎不全児童、骨折、火傷などの疾患に対する治
療などその適応対象の拡大が予想されている(90/9
1日経バイオ年鑑)。しかし22KhGHは副作用のあ
ることが知られている。22KhGHの副作用について
は、動物実験の結果から、これをヒトの治療に用いた場
合白血病発生の危険性があることが指摘されている(R
ogers et al.,The Lancet,
p.434,August.27.1977)。実際に
1987年までにヒト成長ホルモン使用者は、白血病の
発症率が予測発症率の10倍に登り、無視できるもので
ないことが確認されている(Fisher et a
l.,The Lancet,p.1159,May.
21.1988、及びWatanabe et al.
The Lancet,p.1159,May.21.
1988)。また、22KhGHの他の副作用である糖
尿病原性活性については、ターナー症候群の臨床治験時
に披投与者の30%に耐糖能低下が認められたことが報
告されている(ホルモンと臨床,Vol.38,pp.
155−159,1990)。このようなヒト成長ホル
モンの新適応への展開のためには、副作用を誘発する可
能性の少ないヒト成長ホルモンが臨床の現場において希
求されている。
2. Description of the Related Art Human growth hormone having a molecular weight of 22,000 daltons (hereinafter referred to as 22KhGH) is currently used for treating pituitary dwarfism. In addition, human growth hormone is expected to expand its application for treatment of diseases such as children with chronic renal failure, bone fracture and burns (90/9)
1 Nikkei Bio Yearbook). However, 22K hGH is known to have side effects. Regarding the side effects of 22KhGH, it has been pointed out from the results of animal experiments that there is a risk of leukemia development when it is used for treating humans (R
ogers et al. , The Lancet,
p. 434, August. 27.1977). In fact, by 1987 it was confirmed that human growth hormone users had a 10-fold increase in the incidence of leukemia than expected, which is not negligible (Fisher et a.
l. , The Lancet, p. 1159, May.
21.1988, and Watanabe et al.
The Lancet, p. 1159, May. 21.
1988). Regarding diabetogenic activity, which is another side effect of 22KhGH, it has been reported that a decrease in glucose tolerance was observed in 30% of recipients during a clinical trial of Turner syndrome (hormone and clinical, Vol. 38. , Pp.
155-159, 1990). In order to develop such human growth hormone for a new indication, human growth hormone which is less likely to induce side effects is desired in clinical practice.

【0003】ヒト成長ホルモンには現在使用されている
22KhGHの他に、20KhGHが知られている。こ
の20KhGHは22KhGHに比べ白血病に対する増
殖能が低下していること(Endocrinol.Ja
pon,Vol.36(1),pp.9−13,198
9)、及び糖尿病原性活性がないこと(蛋白質 核酸酵
素,Vol.30(9),pp.1044−1050,
1985)が判明している。
In addition to 22KhGH currently used as human growth hormone, 20KhGH is known. This 20K hGH has a lower proliferative activity against leukemia than 22K hGH (Endocrinol. Ja.
pon, Vol. 36 (1), pp. 9-13,198
9) and the absence of diabetogenic activity (protein nucleic acid enzyme, Vol. 30 (9), pp. 1044-1050,
1985) is known.

【0004】近年、組換えDNA技術により、微生物を
宿主としてヒト成長ホルモン遺伝子を発現させ、ヒト成
長ホルモンを菌体内、菌体外或はペリプラズムに生産さ
せることが可能となった。22KhGHの菌体外生産に
関しては、枯草菌を用いた22KhGHの分泌生産法が
報告されている(特開平1ー273591)。この22
KhGHの菌体外生産法を利用した20KhGHの生産
においては、生成する蛋白はバチルス・アミロリキファ
シエンスの中性プロテアーゼの分泌シグナルと20Kh
GHが結合した型のものであって、この点において天然
型20KhGHとは異なる。そして更にこの場合、培養
法の検討の結果、培養液中に約1mg/L・A660程
度の20KhGHを分泌蓄積させることに成功してい
る。しかし、該蓄積濃度は工業的レベルとしては十分な
ものとは言い難く更に蓄積向上の必要がある。またこの
場合、培養に濃厚な培地を使用しているため、培養液か
らの20KhGHの分離精製において通常の方法、即ち
カラムクロマトグラフィーなどの操作で培養上清を直接
カラムクロマトグラフィーにかけることは不可能であ
り、予め培養上清を5倍乃至10倍に希釈してからでな
ければカラムクロマトグラフィーが適応出来ない。これ
はカラムクロマトグラフィー装置の大型化を招き、製造
コストの点においてマイナスとなる。このように20K
hGHの菌体外生産については未だ工業的に満足すべき
方法が確立されていない。
In recent years, recombinant DNA technology has made it possible to express the human growth hormone gene using a microorganism as a host and to produce human growth hormone in the cells, in the cells, or in the periplasm. Regarding the extracellular production of 22KhGH, a secretory production method of 22KhGH using Bacillus subtilis has been reported (JP-A-1-273591). This 22
In the production of 20KhGH using the extracellular production method of KhGH, the produced protein is the secretory signal of the neutral protease of Bacillus amyloliquefaciens and 20KhGH.
It is a GH-bound form, which is different from the native 20K hGH in this respect. Further, in this case, as a result of the examination of the culture method, it has succeeded in secreting and accumulating about 1 mg / L · A660 of about 20 KhGH in the culture solution. However, it is difficult to say that the accumulated concentration is industrially sufficient, and it is necessary to further improve the accumulated concentration. Further, in this case, since a rich medium is used for culturing, it is not possible to directly subject the culture supernatant to column chromatography by an ordinary method in the separation and purification of 20K hGH from the culture solution, that is, an operation such as column chromatography. It is possible, and column chromatography can be applied only after diluting the culture supernatant 5-fold to 10-fold in advance. This leads to an increase in the size of the column chromatography device, which is a negative factor in terms of manufacturing cost. 20K like this
An industrially satisfactory method has not yet been established for the extracellular production of hGH.

【0005】一方、ヒト成長ホルモンの菌体内生産につ
いては、22KhGH及び20KhGHの大腸菌を用い
た菌体内生産が、MIYAMOTOらにより種々検討さ
れている(MIYAMOTO et al.,INTE
RNATINAL SYMPOSIUM ON GR
F,GROWTH HORMONE AND SOMA
TOMEDIN PROGRAM AND ABSTR
ACTS Vol.28,NOV.1ー2,198
6)。MIYAMOTOらは、20KhGHの高発現を
目指し、すでに確立されている22KhGHの生産法を
利用した20KhGHの高発現を試みた。しかし、20
KhGHの発現量は22KhGHのわずか1/20であ
ったと報告している。これらのことは、すでに確立され
ている22KhGHの生産法を単に踏襲するだけでは2
0KhGHを大腸菌体内で効率よく発現できず、20K
hGHの発現に固有の問題があることを示唆している。
即ち、分泌生産に比して技術的に容易な大腸菌を用いた
20KhGHの菌体内生産についてすら未だ工業的に満
足すべき方法が確立されていない。
On the other hand, as for intracellular production of human growth hormone, various intracellular productions of 22KhGH and 20KhGH using Escherichia coli have been studied by MIYAMOTO et al. (MIYAMOTO et al., INTE).
RNATINAL SYMPOSIUM ON GR
F, GROWTH HORMONONE AND SOMA
TOMEDIN PROGRAM AND ABSTR
ACTS Vol. 28, NOV. 1-2,198
6). MIYAMOTO et al. Aimed at high expression of 20KhGH and attempted high expression of 20KhGH by using the already established 22KhGH production method. But 20
It is reported that the expression level of KhGH was only 1/20 of 22KhGH. These are two things that simply follow the already established 22KhGH production method.
0KhGH could not be expressed efficiently in E. coli and
It suggests that there is an inherent problem with hGH expression.
That is, no industrially satisfactory method has been established for the intracellular production of 20K hGH using Escherichia coli, which is technically easier than secretory production.

【0006】また、大腸菌ペリプラズム中への分泌生産
については、Grayらにより22KhGHの分泌生産
が報告されている(Gray et al.,GEN
E、Vol.39,pp.247ー254,198
5)。ペリプラズムとは、大腸菌を含むグラム陰性菌の
内膜と外膜に挟まれた空間を呼ぶ。グラム陰性菌では、
シグナル配列を持つ前駆体蛋白質は内膜を通過する際に
膜透過に必要な分泌シグナルが切断される。そして分泌
シグナルを切断され成熟体となった蛋白質は一般に外膜
を通過せず、ペリプラズム中に蓄積する。Grayらは
大腸菌ペリプラズム中へ22KhGHを分泌蓄積させる
ために、大腸菌のアルカリフォスファターゼ遺伝子(p
hoA)のプロモーター及び分泌シグナルをコードする
領域の直後に22KhGH遺伝子を連結したプラスミド
を構築し、これを大腸菌に導入している。Grayらの
報告は22KhGHに関するものであり、20KhHG
については何等記載されていない。20KhHGは、2
2KhHGから15アミノ酸残基が欠失したものであ
る。そのため、20KhHGは22KhHGに比べて高
次構造が変化しており、22KhHGの菌体内発現の系
を用いてそのまま20KhHGを生産しようとしてもそ
の生産量は上述の例に見られるように22KhHGに比
べ著しく低くなってしまう。菌体内発現法では、生産さ
れる蛋白質が目的とする蛋白質のN−末端にメチオニン
が付加した非天然型であり、該蛋白質の高次構造も一般
に天然型ではない。そのため、菌体内発現法による蛋白
質の生産においてはrefoldingの工程が必要と
なる。一方、分泌生産法では、天然型の目的蛋白質が得
られる点で菌体内生産法より優れている。しかし、分泌
生産法は技術的により困難で、目的蛋白質がprote
olysisを受けやすく、目的蛋白質の高次構造に起
因する分泌阻害も大きい。そのため、一部の(例えば2
2KhGH)例外を除けば、動物由来の蛋白質を原核細
胞を用いて効率よく分泌生産することは工業的に達成さ
れてはいない。天然型の20KhGHの分泌生産に関し
ては、これまでのところ極低いレベルの生産について報
告があるが、それらは工業的に満足すべきものではな
い。また、本明細書の実施例に示した通り、従来、22
KhGHの工業的生産に用いられていた分泌シグナルを
単に20KhGHの分泌生産に用いても満足すべき分泌
生産量は得られなかった。
Regarding the secretory production into the E. coli periplasm, Gray et al. Reported the secretory production of 22KhGH (Gray et al., GEN).
E, Vol. 39, pp. 247-254, 198
5). Periplasm refers to the space between the inner and outer membranes of Gram-negative bacteria including E. coli. In Gram-negative bacteria,
When a precursor protein having a signal sequence passes through the inner membrane, the secretory signal required for membrane penetration is cleaved. Then, a protein that is cleaved from a secretory signal and becomes a mature form generally does not pass through the outer membrane and accumulates in the periplasm. Gray et al. Have investigated the alkaline phosphatase gene (p) of E. coli in order to secrete and accumulate 22KhGH into the E. coli periplasm.
A plasmid in which the 22KhGH gene was ligated immediately after the region encoding the promoter and secretion signal of hoA) was constructed and introduced into E. coli. The report of Gray et al. Relates to 22KhGH and 20KhHG.
Is not described at all. 20KhHG is 2
It is a deletion of 15 amino acid residues from 2KhHG. Therefore, the higher-order structure of 20KhHG is changed as compared with 22KhHG, and even if it is attempted to directly produce 20KhHG using a system for intracellular expression of 22KhHG, the production amount is significantly higher than that of 22KhHG as shown in the above example. It will be low. In the intracellular expression method, the produced protein is a non-natural type in which methionine is added to the N-terminal of the target protein, and the higher-order structure of the protein is generally not a natural type. Therefore, a refolding step is required for protein production by the intracellular expression method. On the other hand, the secretory production method is superior to the intracellular production method in that a naturally-occurring target protein can be obtained. However, the secretory production method is technically more difficult, and the target protein is
It is susceptible to lysis, and its secretion is largely inhibited by the higher-order structure of the target protein. Therefore, some (eg 2
With the exception of 2KhGH), efficient secretory production of animal-derived proteins using prokaryotic cells has not been industrially achieved. Regarding secretory production of native 20K hGH, very low levels of production have been reported so far, but they are not industrially satisfactory. In addition, as shown in the embodiments of the present specification, the
Even if the secretory signal used for the industrial production of KhGH was simply used for the secretory production of 20 KhGH, a satisfactory secretory production amount was not obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、20KhGH分泌プラスミドを構築し、該プラ
スミドにより大腸菌を形質転換し、該形質転換株を培養
し、20KhGHをペリプラズム中に分泌蓄積させるこ
とによる20KhGHの効率のよい生産法を提供するこ
とにある。
The object of the present invention is to construct a 20KhGH secretion plasmid, transform Escherichia coli with the plasmid, culture the transformed strain, and secrete and accumulate 20KhGH in the periplasm. It is to provide an efficient production method of 20K hGH.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の点を鑑み、種々検
討した結果、バチルス・アミロリキファシエンス(Ba
cillus amyloliquefaciens
由来の中性プロテアーゼ遺伝子の発現に関与するプロモ
ーター、リボゾーム結合部位および分泌シグナルをコー
ドする領域の直後に20KhGHをコードするヒト成長
ホルモン遺伝子が結合しているDNA断片が、ベクター
DNAに結合しているヒト成長ホルモン分泌プラスミド
で大腸菌を形質転換し、得られた該形質転換株を培養す
れば、20KhGHが形質転換された大腸菌のペリプラ
ズムに分泌蓄積されることを見いだし、この知見に基づ
き本発明を完成した。すなわち、本発明は、バチルス・
アミロリキファシエンス由来の中性プロテアーゼ遺伝子
の発現に関与するプロモーター、リボゾーム結合部位お
よび分泌シグナルをコードする領域の直後に20KhG
Hをコードする成熟ヒト成長ホルモン遺伝子が結合して
いるDNA断片が、ベクターDNAに結合しているヒト
成長ホルモン分泌プラスミドで大腸菌を形質転換し得ら
れた形質転換株を培養し、ペリプラズム中に、分子量2
0000ダルトンのヒト成長ホルモンを分泌蓄積させる
20KhGHの生産法である。
As a result of various studies in view of the above points, Bacillus amyloliquefaciens ( Ba
cillus amyloliquefaciens )
A DNA fragment in which a human growth hormone gene encoding 20KhGH is bound immediately after a promoter, a ribosome binding site, and a region encoding a secretory signal involved in the expression of a neutral protease gene of origin is bound to vector DNA. It was found that 20 KhGH is secreted and accumulated in the periplasm of transformed Escherichia coli when E. coli is transformed with a human growth hormone secreting plasmid and the obtained transformant is cultured, and the present invention was completed based on this finding. did. That is, the present invention is a Bacillus
Immediately after the promoter, the ribosome binding site and the region encoding the secretion signal involved in the expression of the neutral protease gene derived from amyloliquefaciens, 20KhG
A DNA fragment in which the mature human growth hormone gene encoding H is bound is transformed into Escherichia coli with a human growth hormone secretory plasmid in which vector DNA is bound, and the resulting transformant is cultivated. Molecular weight 2
It is a production method of 20K hGH that secretes and accumulates 0000 Dalton of human growth hormone.

【0009】以下、本発明を詳細に説明する。プロモー
ターとは、RNAポリメラーゼが認識し結合する領域を
指し、本発明においては特にバチルス・アミロリキファ
シエンス由来の中性プロテアーゼ遺伝子の発現に関与す
るプロモーターが好適に使用される。また、リボゾーム
結合部位とはRNAポリメラーゼにより合成されたmR
NAがリボゾームと結合する領域を指し、本発明におい
ては特にバチルス・アミロリキファシエンス由来の中性
プロテアーゼ遺伝子のものが使用される。これらの領域
は、遺伝子の発現に重要な役割を果たす。また、これら
の領域の遺伝子配列は、遺伝子の発現量に関係している
ことは広く知られている。大腸菌を宿主として所望の蛋
白質をコードする遺伝子を発現させる場合は、大腸菌以
外の種々の微生物のプロモーター、リボゾーム結合部位
を認識できることが知られている。また、分泌シグナル
とは、菌体外蛋白前駆体のN−末端上流部分に存在する
ポリペプチドを指す。このポリペプチドは、分泌の過程
で除去されることから、菌体外蛋白前駆体の細胞膜通過
において重要な役割を果たすと考えられている(G.B
lobel et al,J.Cell.Biol.,
Vol.67,p.835,(1975))。分泌シグ
ナルをコードする領域とは該ポリペプチド遺伝子領域を
指し、本発明においては特にバチルス・アミロリキファ
シエンス由来の中性プロテアーゼ遺伝子のものが使用さ
れる。ペリプラズムとは、大腸菌を含むグラム陰性菌の
内膜と外膜に挟まれた空間を指す。大腸菌では、内膜を
通過した前駆体蛋白質は膜透過に必要な分泌シグナルが
切断されてしまうため、外膜を通過することが出来な
い。従って、ペリプラズムに溜ってしまうことになる。
前述の枯草菌での菌体外生産とは異なり、培地中に放出
されることなく、濃縮した液で蛋白質を回収することが
出来、しかもペリプラズムに含まれるその他の蛋白質は
種類及び量とも少ないため、以後の精製操作が容易とな
る。20KhGHをコードするヒト成長ホルモン遺伝子
としては、化学合成により構築されたもの、また20K
hGHmRNAに基づくcDNA等の如何なるものでも
よく、公知のものが使用可能である。本発明のhGH分
泌プラスミドを構築するためのベクターDNAとして
は、大腸菌での複製を可能とする複製オリジナルを有す
るものであれば如何なるものでも使用可能であるが、例
えば、pBR322、pUC19等を挙げることが出来
る。
The present invention will be described in detail below. The promoter refers to a region recognized and bound by RNA polymerase, and in the present invention, a promoter involved in the expression of a neutral protease gene derived from Bacillus amyloliquefaciens is preferably used. Also, the ribosome binding site is mR synthesized by RNA polymerase.
NA refers to the region that binds to the ribosome, and in the present invention, a neutral protease gene derived from Bacillus amyloliquefaciens is particularly used. These regions play an important role in gene expression. Further, it is widely known that the gene sequences of these regions are related to the expression level of the gene. It is known that when a gene encoding a desired protein is expressed in Escherichia coli as a host, promoters and ribosome binding sites of various microorganisms other than E. coli can be recognized. The secretory signal refers to a polypeptide existing in the upstream portion of the N-terminal of the extracellular protein precursor. Since this polypeptide is removed during the process of secretion, it is considered to play an important role in passage of extracellular protein precursors through the cell membrane (GB.
robel et al. Cell. Biol. ,
Vol. 67, p. 835, (1975)). The region encoding a secretory signal refers to the region of the polypeptide gene, and in the present invention, a neutral protease gene derived from Bacillus amyloliquefaciens is particularly used. Periplasm refers to the space between the inner and outer membranes of Gram-negative bacteria including E. coli. In Escherichia coli, the precursor protein that has passed through the inner membrane cannot pass through the outer membrane because the secretory signal required for membrane penetration is cleaved. Therefore, it accumulates in the periplasm.
Unlike the extracellular production in Bacillus subtilis described above, the protein can be recovered in a concentrated liquid without being released into the medium, and the types and amounts of other proteins contained in the periplasm are small. The subsequent purification operation becomes easy. The human growth hormone gene encoding 20K hGH includes those constructed by chemical synthesis, and 20K
Any cDNA such as cDNA based on hGH mRNA may be used, and known ones can be used. As the vector DNA for constructing the hGH secretion plasmid of the present invention, any vector can be used as long as it has a replication original that enables replication in E. coli, and examples thereof include pBR322 and pUC19. Can be done.

【0010】プロモーター、リボゾーム結合部位、分泌
シグナルをコードする領域及び20KhGHをコードす
る遺伝子は、5’から3’方向にこの順に配列結合され
る。これにより、プロモーターおよびリボゾーム結合部
位の指令により分泌シグナルと20KhGHとが結合し
た前駆体が発現し、得られた前駆体が大腸菌のペリプラ
ズムへ分泌されるようになる。実用上の観点から、遺伝
子のプロモーター、リボゾーム結合部位および分泌シグ
ナルをコードする領域の下流に、異種蛋白質遺伝子を結
合することが可能で、しかも大腸菌で複製可能な異種蛋
白質分泌プラスミドを構築する場合は、菌体外に分泌生
産される菌体外酵素遺伝子由来のものであれば使用可能
であり、そのような菌体外酵素遺伝子としては種々の遺
伝子が知られている。しかし、単にこれらの遺伝子のプ
ロモーター、リボゾーム結合部位および分泌シグナルを
コードする領域の下流に、異種蛋白質遺伝子を結合した
だけでは所望の異種蛋白質が十分に分泌生産されるとは
限らない。このことは比較例1からも明かである。本発
明において、天然型20KhGHを大腸菌ペリプラズム
中に分泌生産させるためのプロモーター、リボゾーム結
合部位および分泌シグナルをコードする領域としては、
バチルス・アミロリキファシエンスの中性プロテアーゼ
遺伝子由来のものが優れた成績を示すもことを見出し
た。そして、該中性プロテアーゼ遺伝子由来のプロモー
ター、リボゾーム結合部位および分泌シグナルの直後に
ヒト成長ホルモン遺伝子を結合しているDNA断片をベ
クターDNAに結合させてヒト成長ホルモン分泌プラス
ミドを構築する。上記の4つの単位(プロモーター、リ
ボゾーム結合部位、分泌シグナルをコードする領域及び
20KhGHをコードする遺伝子)は、上述の目的を達
成出来るように結合される。プロモーター、リボゾーム
結合部位および分泌シグナルをコードする領域の間の配
列は、目的の達成が可能であれば特に制限されない。更
に、20KhGHのアミノ酸配列のN末端から第14番
目のアミノ酸については、セリンとメチオニンの2種類
の報告がある。即ち、Masuda,N.et a
l.,Biophyisica Acta,Vol.9
49,p.125,(1988)では、cDNA塩基配
列がAGT(セリンをコード)であり、Martia
l,J.A.et al Science,Vol.2
05,p.602,(1979)では、mRNAのN末
端から第14番目のアミノ酸をコードするRNA配列は
AUG(メチオニンをコードする)である。ヒト成長ホ
ルモン分泌プラスミドの構築はそれ自体公知の方法が使
用できる。ヒト成長ホルモン分泌プラスミドの例として
pSTY12及びpGHW3を挙げることが出来る。
The promoter, the ribosome binding site, the region encoding the secretory signal and the gene encoding 20K hGH are sequence-ligated in this order in the 5'to 3'direction. As a result, a precursor in which a secretion signal and 20KhGH are bound is expressed by the instructions of the promoter and the ribosome binding site, and the obtained precursor is secreted into the periplasm of E. coli. From a practical point of view, when constructing a heterologous protein secretion plasmid capable of binding a heterologous protein gene downstream of a gene promoter, a ribosome binding site and a region encoding a secretory signal and capable of replicating in E. coli. Any gene derived from the extracellular enzyme gene secreted and produced outside the bacterial cell can be used, and various genes are known as such extracellular enzyme gene. However, simply binding a heterologous protein gene downstream of the promoter, ribosome binding site and secretory signal coding region of these genes does not always ensure that the desired heterologous protein is secreted and produced. This is also clear from Comparative Example 1. In the present invention, the promoter, the ribosome binding site, and the region encoding the secretion signal for secreting and producing the native 20K hGH in the E. coli periplasm include:
It was found that those derived from the Bacillus amyloliquefaciens neutral protease gene showed excellent results. Then, immediately after the promoter derived from the neutral protease gene, the ribosome binding site and the secretory signal, the DNA fragment binding the human growth hormone gene is ligated to the vector DNA to construct a human growth hormone secretory plasmid. The above-mentioned four units (promoter, ribosome binding site, region encoding secretory signal and gene encoding 20K hGH) are linked so as to achieve the above-mentioned object. The sequence between the promoter, the ribosome binding site and the region encoding the secretory signal is not particularly limited as long as the purpose can be achieved. Furthermore, regarding the 14th amino acid from the N-terminal of the amino acid sequence of 20K hGH, there are two types of reports, serine and methionine. That is, Masuda, N .; et a
l. , Biophysica Acta, Vol. 9
49, p. 125, (1988), the cDNA nucleotide sequence is AGT (encoding serine), and
l, J. A. et al Science, Vol. Two
05, p. 602, (1979), the RNA sequence encoding the 14th amino acid from the N-terminus of mRNA is AUG (encoding methionine). A method known per se can be used to construct the human growth hormone secretory plasmid. Examples of human growth hormone secretory plasmids include pSTY12 and pGHW3.

【0011】ヒト成長ホルモン分泌プラスミドを用い
て、通常の方法で大腸菌を形質転換し、大腸菌形質転換
株を得ることが出来る。ここで用いることの出来る菌株
としては、本発明の20KhGH分泌プラスミドで形質
転換可能な大腸菌であればいかなるものでも良いが、好
ましくは、病原性がなく、使用経験の豊富な大腸菌が好
ましく、そのようなものとして大腸菌HB101株(エ
シェリヒア・コリ HB101)(Escherich
ia coli HB101)或はW3110(ATC
C 27325)が好適に用いられる。かくしてヒト成
長ホルモン分泌プラスミドを担う大腸菌形質転換株が得
られる。該菌株の例としてはMT−012(微工研条寄
第3966号、FERM BP−3966)及びMT−
10712(微工研条寄第4361号、FERM BP
−4361)を挙げることが出来る。
Using the human growth hormone secreting plasmid, Escherichia coli can be transformed by an ordinary method to obtain an E. coli transformant. The strain that can be used here may be any E. coli that can be transformed with the 20K hGH secretion plasmid of the present invention, but is preferably Escherichia coli which is not pathogenic and has abundant experience in use. Escherichia coli HB101 strain (Escherichia coli HB101) ( Escherich
ia coli HB101) or W3110 (ATC
C 27325) is preferably used. Thus, an Escherichia coli transformant carrying a human growth hormone secretory plasmid can be obtained. Examples of such strains include MT-012 (Microtechnical Laboratory Article 3966, FERM BP-3966) and MT-.
10712 (Ministry of Fine Arts, Article 4361, FERM BP
-4361) can be mentioned.

【0012】大腸菌形質転換株を培養するには、該菌株
が資化可能な炭素源、窒素源および無機塩類からなる培
地を用い公知の培養法により培養すればよく、培養法と
しては液体培養が好適に使用される。培地の培地成分の
うち、炭素源としては通常用いられるものでもよいが、
炭素源として最も汎用されるグルコースを用いた場合は
以下のような問題点があることが本発明者らの検討によ
り明らかになった。即ち、通常2倍濃度のLB培地(ポ
リペプトン 20g/L、酵母エキス 10g/L)に
グルコ−スを低濃度(0.1〜0.5%)で加え、初発
pH7.5、培養温度30℃での培養では、20KhG
Hが最高濃度で培養液1L当り5〜10mgまで達する
が、その後急速に分解するため培養後の集菌操作(1〜
2時間)中に20KhGH蓄積量が低下した。一般にこ
のような培養後の蓄積量の低下の原因については、形質
転換体の異種蛋白の発現において培地中のグルコ−スが
菌体の消費により低濃度になると、proteolysis により
目的蛋白の蓄積量が急速に減少することが知られている
(Trends in Biotechnology
Vol.10,0pp.310−315,1992)。
さらに、上記の培養条件で高濃度(0.5〜2.0%)の
グルコ−スを添加した培養では、グルコ−ス濃度が高く
なるに従い低濃度グルコ−スのときにみられる培養後の
20KhGH蓄積量の減少は少なくなったが、培養中の
経時的なpHの低下により生育抑制がかかり、20Kh
GHの最大蓄積濃度は2〜8mg/L程度に低下した。
炭素源としてグルコ−スを用いることによるこのような
問題に対して、グルコ−スによるカタボライトリプレッ
ションによる発現抑制の影響の可能性が考えられた。そ
こで、炭素源となりえる他の物質を用い同様の検討を行
った。その結果、グリセロ−ルを炭素源として同様の培
養を行ったところ高濃度(1.0〜2.0%)では極端な
pHの低下による生育抑制は起こらず、20KhGHは
培養液1L当り約10〜20mgまで蓄積した。また、
グリセロ−ル低濃度(0.1〜0.5%)の同様の培養に
おいては、培養後の極端な分解は起こらず3時間以上、
蓄積濃度が培養液1L当り20mg以上を維持してい
た。以上の通り、グルコース等の炭素源を用いた場合で
も十分な量の20KhGHの生産を行い発明の目的を達
成することは可能であるが、生産された20KhGHの
分解やpH低下による菌の成育抑制を避けるための処置
が必要となる。そこで、炭素源としてグリセロ−ルを培
地中に加えることにより、pH低下による生育抑制、培
養後の急速な目的物質の分解という2つの問題を克服で
きるという理由により本発明の培養に用いられる培地の
炭素源としてはグリセロールが好適に使用できる。培地
へのグリセロ−ルの添加濃度は0.1%未満では、グリ
セロ−ルの無添加の場合と変わらず培養後の蓄積物質の
分解が著しく、2.0%を越える濃度では、菌体の増殖
が鈍化して20KhGHの蓄積量も減少するため、0.
1〜2.0%の範囲で添加することが望ましい。
In order to culture the Escherichia coli transformant strain, it may be cultured by a known culture method using a medium composed of a carbon source, a nitrogen source and inorganic salts that can be assimilated by the strain, and a liquid culture method is used. It is preferably used. Of the medium components of the medium, those usually used as a carbon source may be used,
The inventors of the present invention have found that the following problems occur when glucose, which is the most commonly used carbon source, is used. That is, glucose was added to LB medium (polypeptone 20 g / L, yeast extract 10 g / L) at a double concentration at a low concentration (0.1 to 0.5%) to give an initial pH of 7.5 and a culture temperature of 30 ° C. Culture at 20KhG
The maximum concentration of H reaches 5 to 10 mg per liter of the culture solution, but since it rapidly decomposes, it is necessary to collect cells after culturing (1 to
During 2 hours, the accumulated amount of 20K hGH decreased. Generally, the cause of such a decrease in the accumulated amount after culturing is that when the glucose in the medium becomes low due to the consumption of the bacterial cells in the expression of the heterologous protein in the transformant, the accumulated amount of the target protein is increased by proteolysis. It is known to decrease rapidly (Trends in Biotechnology
Vol. 10, 0 pp. 310-315, 1992).
Further, in the culture in which a high concentration (0.5 to 2.0%) of glucose was added under the above-mentioned culture conditions, the higher the glucose concentration, the lower the concentration of glucose after the culture observed when the glucose was low. Although the decrease in the accumulated amount of 20KhGH was small, the growth was suppressed due to the decrease in pH over time during the culture.
The maximum cumulative concentration of GH decreased to about 2-8 mg / L.
With respect to such a problem caused by using glucose as a carbon source, it was considered that the influence of the suppression of expression by catabolite repression by glucose was possible. Therefore, the same study was performed using other substances that can be a carbon source. As a result, when the same culture was performed using glycerol as a carbon source, growth inhibition due to an extreme decrease in pH did not occur at a high concentration (1.0 to 2.0%), and 20K hGH was about 10 per 1 L of the culture solution. Accumulated up to -20 mg. Also,
In the same culture with a low concentration of glycerol (0.1 to 0.5%), no extreme decomposition after the culture took place for 3 hours or more,
The accumulated concentration was maintained at 20 mg or more per liter of culture solution. As described above, even when a carbon source such as glucose is used, it is possible to produce a sufficient amount of 20KhGH to achieve the object of the invention, but it is possible to suppress the growth of bacteria by degrading the produced 20KhGH or decreasing the pH. It is necessary to take measures to avoid this. Therefore, by adding glycerol as a carbon source to the medium, it is possible to overcome the two problems of growth inhibition due to pH decrease and rapid decomposition of the target substance after culturing. Glycerol can be preferably used as the carbon source. When the concentration of glycerol added to the medium is less than 0.1%, the accumulated substances are significantly decomposed after culturing as in the case of no addition of glycerol, and the concentration of microbial cells exceeds 2.0%. Since the growth slowed down and the accumulated amount of 20K hGH also decreased,
It is desirable to add in the range of 1 to 2.0%.

【0013】本発明の培養に用いられる培地の培地成分
のうち、窒素源としては、ポリペプトン、酵母エキスが
好適に用いられ、該成分の濃度は通常の濃度(ポリペプ
トン10g/L、酵母エキス5g/L)で培養可能であ
るが、高濃度であるほど菌体増殖速度、20KhGHの
蓄積量共に高くなるため好ましい。とは言え該成分の添
加濃度が極端に高い場合は、培養物からの20KhGH
の精製に支障を来す可能性があるため、通常2倍濃度の
LB培地(ポリペプトン 20g/L、酵母エキス 10
g/L)程度の濃度が使用される。
Among the medium components of the medium used for the culture of the present invention, polypeptone and yeast extract are preferably used as the nitrogen source, and the concentration of the component is the usual concentration (polypeptone 10 g / L, yeast extract 5 g / l). Although it can be cultured in L), a higher concentration is preferable because both the cell growth rate and the accumulated amount of 20K hGH are higher. However, when the added concentration of the component is extremely high, 20K hGH from the culture is
Since it may interfere with the purification of LB medium, LB medium (polypeptone 20 g / L, yeast extract 10
A concentration on the order of g / L) is used.

【0014】本発明の培養の培養温度は20℃〜30℃
の範囲で行うことが以下の理由により20KhGHを大
量かつ安定に得ることが可能であるため好ましい。即
ち、本発明の大腸菌形質転換株の培養において、培養温
度の影響について調べるためグリセロ−ルを炭素源とし
て用いて種々の培養温度で培養したところ、意外なこと
に25℃での培養結果は、30℃のものと比較して菌体
増殖速度、到達菌体濃度、20KhGH蓄積量とも良好
であり、20KhGHの蓄積濃度は1L培養液当り、3
0mg以上に達した。20℃未満の培養温度では、菌体
の増殖が極端に遅かった。30℃を越える条件では、菌
体の増殖が不良となり20KhGHは少量しか蓄積され
なかった。大腸菌の生産に通常用いられる温度である3
7℃ではしばしば溶菌現象が観察され成育不能になるこ
とがあった。この様な現象の原因は必ずしも明かではな
いが、高温度により産生産物(20KhGH)の菌体内
蓄積濃度が上昇することによる細胞毒性により菌体の増
殖が阻害されるためと思われる。
The culture temperature of the culture of the present invention is 20 ° C to 30 ° C.
It is preferable to carry out the treatment in the range described above because a large amount of 20K hGH can be stably obtained for the following reason. That is, in culturing the Escherichia coli transformant of the present invention, when culturing was carried out at various culturing temperatures using glycerol as a carbon source in order to investigate the influence of the culturing temperature, surprisingly, the culturing result at 25 ° C. was: The cell growth rate, the cell concentration reached, and the amount of accumulated 20KhGH were better than those at 30 ° C, and the accumulated concentration of 20KhGH was 3 per 1 L culture solution.
Reached 0 mg or more. At a culture temperature of less than 20 ° C, the growth of bacterial cells was extremely slow. Under the conditions of higher than 30 ° C., the bacterial growth was poor and 20KhGH was accumulated only in a small amount. The temperature normally used for the production of E. coli 3
At 7 ° C, a bacteriolysis phenomenon was often observed, and growth was sometimes impossible. The cause of such a phenomenon is not always clear, but it is considered that the cell growth is inhibited by the cytotoxicity due to the increase in the intracellular accumulation concentration of the product (20KhGH) due to the high temperature.

【0015】本発明の大腸菌形質転換株を培養すること
により、形質転換株のペリプラズム中には、20KhG
Hが分泌蓄積される。該大腸菌形質転換株のペリプラズ
ムからの20KhGHの調製は、通常のペリプラズムか
らのタンパク質の回収精製方法により行うことが可能で
あり、例えば浸透圧ショック法(Nossal G.
N;J.Biol.Chem. Vol.241(1
3),pp.3055−3062,1966)等が実施
可能である。
By culturing the Escherichia coli transformant of the present invention, 20 KhG was contained in the periplasm of the transformant.
H is secreted and accumulated. The 20K hGH can be prepared from the periplasm of the E. coli transformant strain by a conventional method for recovering and purifying the protein from the periplasm, for example, an osmotic shock method (Nossal G. et al.
N; J. Biol. Chem. Vol. 241 (1
3), pp. 3055-3062, 1966) and the like can be implemented.

【0016】以上のようにして本発明の生産法により大
腸菌形質転換株のペリプラズム中に著量の20KhGH
を分泌蓄積させることができ、該ペリプラズム中の20
KhGHを最終的に調製ペリプラズム蛋白質溶液として
回収することが出来る。
As described above, according to the production method of the present invention, a significant amount of 20KhGH was added to the periplasm of an Escherichia coli transformant strain.
20 can be secreted and accumulated in the periplasm
KhGH can be finally recovered as a prepared periplasmic protein solution.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明を具体例で示すが、本発明はこ
の例によって何ら限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will now be described with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0018】実施例1 20KhGH分泌プラスミドpSTY12の構築 バチルス・アミロリキファシエンス由来の中性プロテア
ーゼ遺伝子の発現に関与するプロモーター、リボゾーム
結合部位および分泌シグナルをコードする領域の直後に
20KhGHをコードする領域を含むDNA断片は、該
領域を含むプラスミドphGH727より調製した。プ
ラスミドphGH727は、寄託菌株MT−727(F
ERM−BP−3571)から、Tabakらの方法
(Tabak et al.,NucleicAcid
s Res.,Vol.5,p.2321,1978)
を用いて調製した。つぎに、phGH727DNAを制
限酵素EcoRIと制限酵素SphIとで分解して生じ
た約2.3KbのDNA断片(以下DNA断片Aとす
る)をアガロースゲルを用いるゲル電気泳動によって調
製した。このものは配列表の配列番号:1の配列を有す
る。
Example 1 Construction of 20KhGH Secretion Plasmid pSTY12 Immediately after the promoter, the ribosomal binding site and the secretory signal coding region involved in the expression of the neutral protease gene derived from Bacillus amyloliquefaciens, a region coding for 20KhGH was constructed. The containing DNA fragment was prepared from the plasmid phGH727 containing the region. The plasmid phGH727 is the deposited strain MT-727 (F
ERM-BP-3571), the method of Tabak et al. (Tabak et al., Nucleic Acid).
s Res. , Vol. 5, p. 2321, 1978)
Was prepared using. Next, a DNA fragment of about 2.3 Kb (hereinafter referred to as DNA fragment A) generated by digesting phGH727DNA with restriction enzymes EcoRI and SphI was prepared by gel electrophoresis using an agarose gel. This has the sequence of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.

【0019】また、大腸菌で複製可能なベクターDNA
としては、pUC19(宝酒造より購入)を用いた。p
UC19を制限酵素EcoRIと制限酵素SphIとで
分解し、2.64KbのDNA断片(以下DNA断片B
とする)を調製した。以上のように調製したDNA断片
A及びDNA断片Bを各0.01μgDNAライゲーシ
ョンキット(宝酒造製)を用いて結合し、分子量約4.
9KbのプラスミドpSTY12を構築した。このpS
TY12は、バチルス・アミロリキファシエンスの中性
プロテアーゼ遺伝子のプロモーター、リボゾーム結合部
位および分泌シグナルの直後に成熟20KhGHをコー
ドする領域が結合した型の大腸菌で複製可能なハイブリ
ットプラスミドである。
Further, a vector DNA replicable in Escherichia coli
For this, pUC19 (purchased from Takara Shuzo) was used. p
UC19 was digested with restriction enzymes EcoRI and SphI to obtain a 2.64 Kb DNA fragment (hereinafter referred to as DNA fragment B).
Was prepared). The DNA fragments A and B prepared as described above were ligated using 0.01 μg of each DNA ligation kit (manufactured by Takara Shuzo) to give a molecular weight of about 4.
The 9 Kb plasmid pSTY12 was constructed. This pS
TY12 is a hybrid plasmid capable of replicating in Escherichia coli in a form in which a promoter of the neutral protease gene of Bacillus amyloliquefaciens, a ribosome binding site and a region coding for mature 20KhGH are linked immediately after the secretion signal.

【0020】実施例2 20KhGH分泌プラスミドpGHW3の構築 実施例1と同様にプラスミドphGH727を制限酵素
EcoRIと制限酵素SphIとで分解し、分解物をア
ガロースゲルを用いるゲル電気泳動することによって約
2.3KbのDNA断片Aを調製した。一方、大腸菌で
複製可能なベクターDNAであるpBR322(宝酒造
より購入)を制限酵素EcoRIと制限酵素ScaIと
で分解し、分解物をアガロースゲルを用いるゲル電気泳
動することによって3.8KbのDNA断片(以下DN
A断片Cとする)を調製した。以上のようにして調製し
たDNA断片AのSphI末端及びDNA断片CのSc
aI末端をそれぞれ平滑末端とし、実施例1と同様の方
法で結合し、分子量約6.1KbのプラスミドpGHW
3を構築した。このプラスミドpGHW3も実施例1に
記載のpSTY12と同様にバチルス・アミロリキファ
シエンスの中性プロテアーゼ遺伝子のプロモーター、リ
ボゾーム結合部位および分泌シグナルの直後に成熟20
KhGHをコードする領域が結合した型の大腸菌で複製
可能なハイブリットプラスミドである。 実施例3 天然型20KhGHの製造 実施例1で構築したプラスミドpSTY12を用いて、
大腸菌HB101(宝酒造製)を形質転換し形質転換株
MT−012(FERM BP−3966)を得た。更
に、実施例2で構築したプラスミドpGHW3を用いて
公知の方法により大腸菌W3110(ATCC 273
25)を形質転換し形質転換株MT−10712(FE
RM BP−4361)を得た。得られた上記2株の形
質転換株をそれぞれ2倍濃度のLB培地20mlで培養
し、培養上清画分、ペリプラズム画分、菌体内画分に含
まれた20KhGH濃度をヒト成長ホルモンに対する抗
体を用いた酵素免疫測定法(Kato K et a
l.,J.Immunol.,Vol.116,p.1
554,1976)を用いて測定した。各画分の調製法
は概ねHeppelらの方法に従い(Nossal
G.N;J.Biol.Chem. Vol.241
(13),pp.3055−3062,1966)、ペ
リプラズム画分の調製は以下の通りに行った。即ち、培
養液を遠心分離して菌体を回収し、もとの培養液量の1
0分の1の量の等張液(20%シュークロース,10m
MEDTAを含む10mMトリス−塩酸緩衝液(pH
7.5))で懸濁した。該懸濁液を30分間放置後、遠
心分離して菌体を回収した。つぎに、回収菌体を4℃の
冷水に懸濁することにより菌体のペリプラズム中に存在
する蛋白質を冷水中に抽出した。該抽出液を遠心分離し
て、菌体成分を除去し、上清をペリプラズム画分として
回収した。その結果を表−1(表1)に示す。培養した
2種類の形質転換株について培地1Lあたり約10mg
の20KhGHの蓄積がペリプラズム画分に認められ
た。ペリプラズム画分の調製過程で溶液の容量が10分
の1のになるため、20KhGHの濃度は10倍に濃縮
されて、結果的にペリプラズム画分の20KhGH濃度
は、それぞれ100mg/Lとなった。
Example 2 Construction of 20K hGH Secretion Plasmid pGHW3 Similar to Example 1, plasmid phGH727 was digested with restriction enzymes EcoRI and SphI, and the digested product was subjected to gel electrophoresis using agarose gel to give about 2.3 Kb. DNA fragment A was prepared. On the other hand, pBR322 (purchased from Takara Shuzo), which is a vector DNA replicable in E. coli, was digested with restriction enzymes EcoRI and ScaI, and the degradation product was subjected to gel electrophoresis using an agarose gel to obtain a 3.8 Kb DNA fragment ( Below DN
A fragment C) was prepared. The SphI end of DNA fragment A and the Sc of DNA fragment C prepared as described above
The aI ends were made blunt ends and ligated in the same manner as in Example 1, and the plasmid pGHW having a molecular weight of about 6.1 Kb was obtained.
3 was built. Similar to pSTY12 described in Example 1, this plasmid pGHW3 also matures immediately after the promoter, ribosome binding site and secretion signal of the neutral protease gene of Bacillus amyloliquefaciens 20.
It is a hybrid plasmid that can be replicated in E. coli in a form in which a region encoding KhGH is bound. Example 3 Production of native 20K hGH Using the plasmid pSTY12 constructed in Example 1,
Escherichia coli HB101 (Takara Shuzo) was transformed to obtain a transformant MT-012 (FERM BP-3966). Furthermore, E. coli W3110 (ATCC 273) was prepared by a known method using the plasmid pGHW3 constructed in Example 2.
25) and transformed strain MT-10712 (FE
RM BP-4361) was obtained. Each of the obtained two transformants was cultured in 20 ml of a double concentration of LB medium, and the concentration of 20KhGH contained in the culture supernatant fraction, the periplasm fraction, and the intracellular fraction was measured with an antibody against human growth hormone. Enzyme immunoassay used (Kato K et a
l. J. Immunol. , Vol. 116, p. 1
554, 1976). The method for preparing each fraction was generally according to the method of Heppel et al. (Nossal
G. N; J. Biol. Chem. Vol. 241
(13), pp. 3055-3062, 1966), and the periplasmic fraction was prepared as follows. That is, the culture solution is centrifuged to collect the bacterial cells, and
1/0 volume of isotonic solution (20% sucrose, 10m
10 mM Tris-HCl buffer containing MEDTA (pH
7.5)). After the suspension was left for 30 minutes, it was centrifuged to collect bacterial cells. Next, the recovered cells were suspended in cold water at 4 ° C. to extract the protein present in the periplasm of the cells into cold water. The extract was centrifuged to remove bacterial cell components, and the supernatant was collected as a periplasmic fraction. The results are shown in Table-1 (Table 1). Approximately 10 mg per liter of culture medium for the two types of cultured transformants
Accumulation of 20K hGH was observed in the periplasmic fraction. Since the volume of the solution was reduced to 1/10 in the process of preparing the periplasmic fraction, the concentration of 20KhGH was concentrated 10 times, resulting in the concentration of 20KhGH of the periplasmic fraction being 100 mg / L, respectively.

【0021】つぎに、ペリプラズム中に分泌蓄積した2
0KhGHの特性を調べるため、ペリプラズム画分から
20KhGHを精製した。ペリプラズム溶液を10mM
Tris Buffer(pH7.5)で平衡化した
DEー52カラム(Whatman社製)に添加後、N
aClの濃度勾配(0−0.8M)で溶出することによ
り精製した。つぎに、精製された20KhGH(1nm
ole)を用いて、N−末端アミノを決定したところ、
天然型20KhGHに一致するN−末端アミノ酸配列を
有することが判明した。また、精製された20KhGH
のアミノ酸組成を分析した結果、天然型20KhGHか
ら計算される理論値とよく一致した。
Next, 2 secreted and accumulated in the periplasm
To characterize 0KhGH, 20KhGH was purified from the periplasmic fraction. 10 mM periplasmic solution
After addition to a DE-52 column (manufactured by Whatman) equilibrated with Tris Buffer (pH 7.5), N
It was purified by eluting with a gradient of aCl (0-0.8M). Next, purified 20K hGH (1 nm
ole) was used to determine the N-terminal amino,
It was found to have an N-terminal amino acid sequence that corresponds to native 20K hGH. In addition, purified 20K hGH
As a result of analysis of the amino acid composition of the above, it was in good agreement with the theoretical value calculated from the natural type 20KhGH.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】比較例1 20KhGH分泌プラスミドpSTY11の構築と該プ
ラスミドにより形質転換した大腸菌の20KhGHの生
成 pSTY11は、バチルス・アミロリキファシエンス由
来の中性プロテアーゼ遺伝子の発現に関与するプロモー
ター、リボゾーム結合部位の直後に大腸菌外膜蛋白A遺
伝子(OmpA)の分泌シグナルをコードする領域が結
合し、更にその直後に20KhGHをコードする領域が
結合した型の大腸菌で複製可能なハイブリットプラスミ
ドである。pSTY11で大腸菌を形質転換し、得られ
た大腸菌形質転換株E.Coli HB101(pST
Y11)を実施例3と同様の方法で培養し、菌体外画
分、ペリプラズム画分及び培養上清を調製し、各画分に
含まれる20KhGH量を酵素免疫測定法を用いて測定
した。その結果を表−2(表2)に示す。表−1(表
1)と表−2(表2)を比較すると、各画分に含まれる
20KhGH量はいずれも表−1(表1)の方が多いこ
とがわかる。20KhGHのペリプラズムへの分泌蓄積
のためのヒト成長ホルモン分泌プラスミドを構築するに
際して、使用される分泌シグナルはどのようなものでも
良いのではなく最適なものを選択して使用する必要があ
ることが上記比較より明かである。そして、この場合使
用される分泌シグナルとしては大腸菌外膜蛋白A遺伝子
(OmpA)の分泌シグナルをコードする領域を使用す
るよりも、バチルス・アミロリキファシエンス由来の中
性プロテアーゼ遺伝子の分泌シグナルをコードする領域
を使用する方が適当であることがわかる。
Comparative Example 1 Construction of 20K hGH secretion plasmid pSTY11 and production of 20 KhGH of Escherichia coli transformed with the plasmid pSTY11 is a promoter and a ribosome binding site involved in the expression of a neutral protease gene derived from Bacillus amyloliquefaciens. It is a hybrid plasmid that is replicable in Escherichia coli in a form in which the region encoding the secretion signal of the Escherichia coli outer membrane protein A gene (OmpA) is bound immediately thereafter, and further immediately thereafter the region encoding 20KhGH is bound. E. coli was transformed with pSTY11, and the resulting E. coli transformant strain E. Coli HB101 (pST
Y11) was cultured in the same manner as in Example 3 to prepare an extracellular fraction, a periplasmic fraction and a culture supernatant, and the amount of 20KhGH contained in each fraction was measured by an enzyme immunoassay method. The results are shown in Table 2 (Table 2). Comparing Table-1 (Table 1) and Table-2 (Table 2), it can be seen that the amount of 20K hGH contained in each fraction is larger in Table-1 (Table 1). In constructing a human growth hormone secretory plasmid for secretory accumulation of 20K hGH in the periplasm, it is not necessary to use any secretory signal, but it is necessary to select and use an optimal secretory signal. It is clearer than the comparison. The secretory signal used in this case encodes the secretory signal of the neutral protease gene derived from Bacillus amyloliquefaciens rather than the region encoding the secretory signal of the Escherichia coli outer membrane protein A gene (OmpA). It turns out that it is more appropriate to use the area to be filled.

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】実施例4 炭素源の違いに伴う培養菌体到達濃度及び20KhGH
蓄積濃度 ポリペプトン20g/L、酵母エキス10g/L及び表
−3(表3)に示す物質を0.5%、1.5%濃度含む溶
液を調製し、5規定のKOH溶液を用いてpH7.5に
調整した。高圧蒸気殺菌後、さらにアンピシリンナトリ
ウムを100mg/L濃度になるように無菌的に加え
た。この培地(30ml)にMT−012株を3白金耳
植菌し、培養温度30℃にて振とう培養した。各培地に
おける経時的な菌体濃度及びペリプラズム中の20Kh
GHの濃度変化を測定し、菌体濃度が最大になるまでの
所要時間、20KhGH濃度の最大値及び最大濃度到達
3時間後の20KhGHの濃度を測定した結果を表−3
(表3)に示す。なお、菌体濃度は660nmの吸光度
の測定値を用い、ペリプラズム中の20KhGHの定量
は、実施例2に記載の方法と同様に調製したペリプラズ
ム液を酵素免疫測定法により定量した。グリセロ−ルを
用いると、高濃度(1.5%)でも極端なpH低下による
生育阻害がなく、低濃度(0.2%)での最大菌体濃度到
達後の急激な20KhGHの分解はみられない。
Example 4 Achievement concentration of cultured cells and 20K hGH depending on the difference of carbon source
A solution containing 20 g / L of accumulated concentration of peptone, 10 g / L of yeast extract and 0.5% and 1.5% of the substances shown in Table 3 (Table 3) was prepared, and pH was adjusted to 7 using 5N KOH solution. Adjusted to 5. After high-pressure steam sterilization, ampicillin sodium was further added aseptically to a concentration of 100 mg / L. Three platinum loops of MT-012 strain were inoculated into this medium (30 ml), and the mixture was shake-cultured at a culture temperature of 30 ° C. Cell concentration over time in each medium and 20Kh in periplasm
Table 3 shows the results of measuring the change in GH concentration and measuring the time required for the bacterial cell concentration to reach a maximum, the maximum value of 20KhGH concentration and the concentration of 20KhGH 3 hours after reaching the maximum concentration.
It shows in (Table 3). The microbial cell concentration was determined by measuring the absorbance at 660 nm, and 20 KhGH in the periplasm was quantified by the enzyme immunoassay of the periplasmic solution prepared in the same manner as in Example 2. When glycerol is used, there is no growth inhibition due to extreme pH drop even at high concentration (1.5%), and there is rapid degradation of 20K hGH after reaching the maximum cell concentration at low concentration (0.2%). I can't.

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】実施例4 培養温度と培養菌体到達濃度及び20KhGH蓄積濃度 ポリペプトン20g/L、酵母エキス10g/L及びグ
リセロ−ル0.5%濃度含む溶液を調製し、5規定のK
OH溶液を用いてpH7.5に調整した。高圧蒸気殺菌
後、さらにアンピシリンナトリウムを100mg/L濃
度になるように無菌的に加えた。この培地(30ml)
にMT−012株を3白金耳植菌し、表−4(表4)に
示す培養温度にて振とう培養した。各培養温度における
経時的な菌体濃度及びペリプラズム中の20KhGHの
濃度変化を測定し、菌体濃度が最大になるまでの所要時
間、20KhGH濃度の最大値を測定した結果を表−4
(表4)に示す。なお、菌体濃度は660nmの吸光度
の測定値を用い、ペリプラズム中の20KhGHの定量
は、実施例2に記載の方法と同様に調製したペリプラズ
ム液を酵素免疫測定法により定量した。培養温度20℃
では菌体の増殖が遅く、37℃ではほとんど増殖しなか
った。
Example 4 Culture temperature, concentration reached by cultured cells and accumulated concentration of 20K hGH Polypeptone 20 g / L, yeast extract 10 g / L and a solution containing 0.5% glycerol were prepared, and 5N K was defined.
The pH was adjusted to 7.5 with an OH solution. After high-pressure steam sterilization, ampicillin sodium was further added aseptically to a concentration of 100 mg / L. This medium (30 ml)
The MT-012 strain was inoculated with 3 platinum loops, and shake-cultured at the culture temperature shown in Table 4 (Table 4). Table 4 shows the results obtained by measuring the time-dependent change in the concentration of 20K hGH in the periplasm and the concentration of 20 KhGH in the periplasm, and the maximum value of the 20 KhGH concentration at each culture temperature.
It shows in (Table 4). The microbial cell concentration was determined by measuring the absorbance at 660 nm, and 20 KhGH in the periplasm was quantified by the enzyme immunoassay of the periplasmic solution prepared in the same manner as in Example 2. Culture temperature 20 ℃
The cells grew slowly in, and hardly grew at 37 ° C.

【0028】[0028]

【表4】 [Table 4]

【0029】[0029]

【発明の効果】バチルス・アミロリキファシエンス由来
の中性プロテアーゼ遺伝子の発現に関与するプロモータ
ー、リボゾーム結合部位および分泌シグナルをコードす
る領域の直後に20KhGHをコードする成熟ヒト成長
ホルモン遺伝子が結合しているDNA断片が、ベクター
DNAに結合しているヒト成長ホルモン分泌プラスミド
を構築後、大腸菌に導入し、得られた形質転換株を培養
することにより、20KhGHをペリプラズム中に分泌
蓄積させることが可能になった。そして、ペリプラズム
中の20KhGHを分離回収することによって20Kh
GHを多量に生産することができる。また、本発明の方
法は菌体外生産の場合と異なり、培地中に放出された2
0KhGHを希薄な溶液から回収することなく、20K
hGHが濃縮された液で20KhGHを回収することが
出来、しかもペリプラズムに含まれる他の蛋白質は培地
に比べて少なく、またその量も少ないので、以後の精製
操作が容易となる。
EFFECTS OF THE INVENTION A mature human growth hormone gene encoding 20KhGH is bound immediately after a promoter, a ribosome binding site and a region encoding a secretory signal involved in the expression of a neutral protease gene derived from Bacillus amyloliquefaciens. It is possible to secrete and accumulate 20KhGH in the periplasm by constructing a human growth hormone secretory plasmid in which the DNA fragment containing the vector DNA is bound, introducing it into Escherichia coli, and culturing the obtained transformant strain. became. Then, by separating and collecting 20KhGH in the periplasm, 20KhGH
A large amount of GH can be produced. In addition, the method of the present invention differs from the case of extracellular production in which 2
20K without recovering 0K hGH from dilute solution
20K hGH can be recovered in a solution in which hGH is concentrated, and other proteins contained in the periplasm are less than those in the medium, and the amount thereof is also small, which facilitates the subsequent purification operation.

【0030】[0030]

【配列表】[Sequence list]

【0031】 配列番号:1 配列の長さ:859 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 起源 生物名:ハ゛チルス アミロリキファシエンス (Bacillus amyloliquefaciens) 株名:MT-272 配列の特徴 179ー208 S promoter 236-242 S RBS 251-331 S sig peptide 332-859 E mat peptide 配列 GATCTTAACA TTTTTCCCCT ATCATTTTTC CCGTCTTCAT TTGTCATTTT TTCCAGAAAA 60 AATCGTCATT CGACTCATGT CTAATCCAAC ACGTCTCTCT CGGCTTATCC CCTGACACCG 120 CCCGCCGACA GCCCGCATGG ACGAATCTAT CAATTCAGCC GCGGAGTCTA GTTTTATATT 180 GCAGAATGCG AGATTGCTGG TTTATTATAA CAATATAAGT TTTCATTATT TTCAAAAAGG 240 GGGATTTATT ATG GGT TTA GGT AAG AAA TTG TCT AGT GCT GTA GCC GCT TCC 292 Met Gly Leu Gly Lys Lys Leu Ser Ser Ala Val Ala Ala Ser -25 -20 -15 TTT ATG AGT TTA ACC ATC AGT CTG CCG GGT GTT CAG GCC TTC CCA ACT 340 Phe Met Ser Leu Thr Ile Ser Leu Pro Gly Val Gln Ala Phe Pro Thr -10 -5 1 ATA CCA CTT TCG CGC CTA TTC GAT AAC GCA AGT CTA CGT GCT CAC CGA 388 Ile Pro Leu Ser Arg Leu Phe Asp Asn Ala Ser Leu Arg Ala His Arg 5 10 15 CTA CAT CAG CTG GCC TTT GAC ACC TAC CAG GAG TTT AAC CCC CAG ACC 436 Leu His Gln Leu Ala Phe Asp Thr Tyr Gln Glu Phe Asn Pro Gln Thr 20 25 30 35 TCC CTC TGT TTC TCA GAG TCT ATT CCG ACA CCC TCC AAC AGG GAG GAA 484 Ser Leu Cys Phe Ser Glu Ser Ile Pro Thr Pro Ser Asn Arg Glu Glu 40 45 50 ACA CAA CAG AAA TCC AAC CTA GAG CTG CTC CGC ATC TCC CTG CTG CTC 532 Thr Gln Gln Lys Ser Asn Leu Glu Leu Leu Arg Ile Ser Leu Leu Leu 55 60 65 ATC CAG TCG TGG CTG GAG CCC GTG CAG TTC CTC AGG AGT GTC TTC GCC 580 Ile Gln Ser Trp Leu Glu Pro Val Gln Phe Leu Arg Ser Val Phe Ala 70 75 80 AAC AGC CTG GTG TAC GGC GCC TCT GAC AGC AAC GTC TAT GAC CTC CTA 628 Asn Ser Leu Val Tyr Gly Ala Ser Asp Ser Asn Val Tyr Asp Leu Leu 85 90 95 AAG GAC CTA GAG GAA GGC ATC CAA ACG CTG ATG GGG AGG CTG GAA GAT 676 Lys Asp Leu Glu Glu Gly Ile Gln Thr Leu Met Gly Arg Leu Glu Asp 100 105 110 115 GGC AGC CCC CGG ACT GGG CAG ATC TTC AAG CAG ACC TAC AGC AAG TTC 724 Gly Ser Pro Arg Thr Gly Gln Ile Phe Lys Gln Thr Tyr Ser Lys Phe 120 125 130 GAC ACA AAC TCA CAC AAC GAT GAC GCA CTA CTC AAG AAC TAC GGG CTG 772 Asp Thr Asn Ser His Asn Asp Asp Ala Leu Leu Lys Asn Tyr Gly Leu 135 140 145 CTC TAC TGC TTC AGG AAG GAC ATG GAC AAG GTC GAG ACA TTC CTG CGC 820 Leu Tyr Cys Phe Arg Lys Asp Met Asp Lys Val Glu Thr Phe Leu Arg 150 155 160 ATC GTG CAG TGC CGC TCT GTG GAG GGC AGC TGT GGC TTC 859 Ile Val Gln Cys Arg Ser Val Glu Gly Ser Cys Gly Phe 165 170 175 [0031] SEQ ID NO: 1 Sequence length: 859 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: double-stranded Topology: linear Sequence Type: Genomic DNA origin   Organism name: Bacillus amyloliquefaciens   Share Name: MT-272 Sequence features   179-208 S promoter   236-242 S RBS   251-331 S sig peptide   332-859 E mat peptide Array GATCTTAACA TTTTTCCCCT ATCATTTTTC CCGTCTTCAT TTGTCATTTT TTCCAGAAAA 60 AATCGTCATT CGACTCATGT CTAATCCAAC ACGTCTCTCT CGGCTTATCC CCTGACACCG 120 CCCGCCGACA GCCCGCATGG ACGAATCTAT CAATTCAGCC GCGGAGTCTA GTTTTATATT 180 GCAGAATGCG AGATTGCTGG TTTATTATAA CAATATAAGT TTTCATTATT TTCAAAAAGG 240 GGGATTTATT ATG GGT TTA GGT AAG AAA TTG TCT AGT GCT GTA GCC GCT TCC 292            Met Gly Leu Gly Lys Lys Leu Ser Ser Ala Val Ala Ala Ser                    -25 -20 -15 TTT ATG AGT TTA ACC ATC AGT CTG CCG GGT GTT CAG GCC TTC CCA ACT 340 Phe Met Ser Leu Thr Ile Ser Leu Pro Gly Val Gln Ala Phe Pro Thr             -10 -5 1 ATA CCA CTT TCG CGC CTA TTC GAT AAC GCA AGT CTA CGT GCT CAC CGA 388 Ile Pro Leu Ser Arg Leu Phe Asp Asn Ala Ser Leu Arg Ala His Arg       5 10 15 CTA CAT CAG CTG GCC TTT GAC ACC TAC CAG GAG TTT AAC CCC CAG ACC 436 Leu His Gln Leu Ala Phe Asp Thr Tyr Gln Glu Phe Asn Pro Gln Thr  20 25 30 35 TCC CTC TGT TTC TCA GAG TCT ATT CCG ACA CCC TCC AAC AGG GAG GAA 484 Ser Leu Cys Phe Ser Glu Ser Ile Pro Thr Pro Ser Asn Arg Glu Glu                  40 45 50 ACA CAA CAG AAA TCC AAC CTA GAG CTG CTC CGC ATC TCC CTG CTG CTC 532 Thr Gln Gln Lys Ser Asn Leu Glu Leu Leu Arg Ile Ser Leu Leu Leu              55 60 65 ATC CAG TCG TGG CTG GAG CCC GTG CAG TTC CTC AGG AGT GTC TTC GCC 580 Ile Gln Ser Trp Leu Glu Pro Val Gln Phe Leu Arg Ser Val Phe Ala          70 75 80 AAC AGC CTG GTG TAC GGC GCC TCT GAC AGC AAC GTC TAT GAC CTC CTA 628 Asn Ser Leu Val Tyr Gly Ala Ser Asp Ser Asn Val Tyr Asp Leu Leu      85 90 95 AAG GAC CTA GAG GAA GGC ATC CAA ACG CTG ATG GGG AGG CTG GAA GAT 676 Lys Asp Leu Glu Glu Gly Ile Gln Thr Leu Met Gly Arg Leu Glu Asp 100 105 110 115 GGC AGC CCC CGG ACT GGG CAG ATC TTC AAG CAG ACC TAC AGC AAG TTC 724 Gly Ser Pro Arg Thr Gly Gln Ile Phe Lys Gln Thr Tyr Ser Lys Phe                 120 125 130 GAC ACA AAC TCA CAC AAC GAT GAC GCA CTA CTC AAG AAC TAC GGG CTG 772 Asp Thr Asn Ser His Asn Asp Asp Ala Leu Leu Lys Asn Tyr Gly Leu             135 140 145 CTC TAC TGC TTC AGG AAG GAC ATG GAC AAG GTC GAG ACA TTC CTG CGC 820 Leu Tyr Cys Phe Arg Lys Asp Met Asp Lys Val Glu Thr Phe Leu Arg         150 155 160 ATC GTG CAG TGC CGC TCT GTG GAG GGC AGC TGT GGC TTC 859 Ile Val Gln Cys Arg Ser Val Glu Gly Ser Cys Gly Phe     165 170 175

【0032】 配列番号:2 配列の長さ:859 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA起源 生物名:ハ゛チルス アミロリキファシエンス (Bacillus amyloliquefaciens) 株名:MT-272 配列の特徴 179ー208 S promoter 236-242 S RBS 251-331 S sig peptide 332-859 E mat peptide 配列 GATCTTAACA TTTTTCCCCT ATCATTTTTC CCGTCTTCAT TTGTCATTTT TTCCAGAAAA 60 AATCGTCATT CGACTCATGT CTAATCCAAC ACGTCTCTCT CGGCTTATCC CCTGACACCG 120 CCCGCCGACA GCCCGCATGG ACGAATCTAT CAATTCAGCC GCGGAGTCTA GTTTTATATT 180 GCAGAATGCG AGATTGCTGG TTTATTATAA CAATATAAGT TTTCATTATT TTCAAAAAGG 240 GGGATTTATT ATG GGT TTA GGT AAG AAA TTG TCT AGT GCT GTA GCC GCT TCC 292 Met Gly Leu Gly Lys Lys Leu Ser Ser Ala Val Ala Ala Ser -25 -20 -15 TTT ATG AGT TTA ACC ATC AGT CTG CCG GGT GTT CAG GCC TTC CCA ACT 340 Phe Met Ser Leu Thr Ile Ser Leu Pro Gly Val Gln Ala Phe Pro Thr -10 -5 1 ATA CCA CTT TCG CGC CTA TTC GAT AAC GCA ATG CTA CGT GCT CAC CGA 388 Ile Pro Leu Ser Arg Leu Phe Asp Asn Ala Met Leu Arg Ala His Arg 5 10 15 CTA CAT CAG CTG GCC TTT GAC ACC TAC CAG GAG TTT AAC CCC CAG ACC 436 Leu His Gln Leu Ala Phe Asp Thr Tyr Gln Glu Phe Asn Pro Gln Thr 20 25 30 35 TCC CTC TGT TTC TCA GAG TCT ATT CCG ACA CCC TCC AAC AGG GAG GAA 484 Ser Leu Cys Phe Ser Glu Ser Ile Pro Thr Pro Ser Asn Arg Glu Glu 40 45 50 ACA CAA CAG AAA TCC AAC CTA GAG CTG CTC CGC ATC TCC CTG CTG CTC 532 Thr Gln Gln Lys Ser Asn Leu Glu Leu Leu Arg Ile Ser Leu Leu Leu 55 60 65 ATC CAG TCG TGG CTG GAG CCC GTG CAG TTC CTC AGG AGT GTC TTC GCC 580 Ile Gln Ser Trp Leu Glu Pro Val Gln Phe Leu Arg Ser Val Phe Ala 70 75 80 AAC AGC CTG GTG TAC GGC GCC TCT GAC AGC AAC GTC TAT GAC CTC CTA 628 Asn Ser Leu Val Tyr Gly Ala Ser Asp Ser Asn Val Tyr Asp Leu Leu 85 90 95 AAG GAC CTA GAG GAA GGC ATC CAA ACG CTG ATG GGG AGG CTG GAA GAT 676 Lys Asp Leu Glu Glu Gly Ile Gln Thr Leu Met Gly Arg Leu Glu Asp 100 105 110 115 GGC AGC CCC CGG ACT GGG CAG ATC TTC AAG CAG ACC TAC AGC AAG TTC 724 Gly Ser Pro Arg Thr Gly Gln Ile Phe Lys Gln Thr Tyr Ser Lys Phe 120 125 130 GAC ACA AAC TCA CAC AAC GAT GAC GCA CTA CTC AAG AAC TAC GGG CTG 772 Asp Thr Asn Ser His Asn Asp Asp Ala Leu Leu Lys Asn Tyr Gly Leu 135 140 145 CTC TAC TGC TTC AGG AAG GAC ATG GAC AAG GTC GAG ACA TTC CTG CGC 820 Leu Tyr Cys Phe Arg Lys Asp Met Asp Lys Val Glu Thr Phe Leu Arg 150 155 160 ATC GTG CAG TGC CGC TCT GTG GAG GGC AGC TGT GGC TTC 859 Ile Val Gln Cys Arg Ser Val Glu Gly Ser Cys Gly Phe 165 170 175[0032] SEQ ID NO: 2 Sequence length: 859 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: double-stranded Topology: linear Sequence type: Genomic DNA origin   Organism name: Bacillus amyloliquefaciens   Share Name: MT-272 Sequence features   179-208 S promoter   236-242 S RBS   251-331 S sig peptide   332-859 E mat peptide Array GATCTTAACA TTTTTCCCCT ATCATTTTTC CCGTCTTCAT TTGTCATTTT TTCCAGAAAA 60 AATCGTCATT CGACTCATGT CTAATCCAAC ACGTCTCTCT CGGCTTATCC CCTGACACCG 120 CCCGCCGACA GCCCGCATGG ACGAATCTAT CAATTCAGCC GCGGAGTCTA GTTTTATATT 180 GCAGAATGCG AGATTGCTGG TTTATTATAA CAATATAAGT TTTCATTATT TTCAAAAAGG 240 GGGATTTATT ATG GGT TTA GGT AAG AAA TTG TCT AGT GCT GTA GCC GCT TCC 292            Met Gly Leu Gly Lys Lys Leu Ser Ser Ala Val Ala Ala Ser -25 -20 -15 TTT ATG AGT TTA ACC ATC AGT CTG CCG GGT GTT CAG GCC TTC CCA ACT 340 Phe Met Ser Leu Thr Ile Ser Leu Pro Gly Val Gln Ala Phe Pro Thr -10 -5 1 ATA CCA CTT TCG CGC CTA TTC GAT AAC GCA ATG CTA CGT GCT CAC CGA 388 Ile Pro Leu Ser Arg Leu Phe Asp Asn Ala Met Leu Arg Ala His Arg       5 10 15 CTA CAT CAG CTG GCC TTT GAC ACC TAC CAG GAG TTT AAC CCC CAG ACC 436 Leu His Gln Leu Ala Phe Asp Thr Tyr Gln Glu Phe Asn Pro Gln Thr  20 25 30 35 TCC CTC TGT TTC TCA GAG TCT ATT CCG ACA CCC TCC AAC AGG GAG GAA 484 Ser Leu Cys Phe Ser Glu Ser Ile Pro Thr Pro Ser Asn Arg Glu Glu                  40 45 50 ACA CAA CAG AAA TCC AAC CTA GAG CTG CTC CGC ATC TCC CTG CTG CTC 532 Thr Gln Gln Lys Ser Asn Leu Glu Leu Leu Arg Ile Ser Leu Leu Leu              55 60 65 ATC CAG TCG TGG CTG GAG CCC GTG CAG TTC CTC AGG AGT GTC TTC GCC 580 Ile Gln Ser Trp Leu Glu Pro Val Gln Phe Leu Arg Ser Val Phe Ala          70 75 80 AAC AGC CTG GTG TAC GGC GCC TCT GAC AGC AAC GTC TAT GAC CTC CTA 628 Asn Ser Leu Val Tyr Gly Ala Ser Asp Ser Asn Val Tyr Asp Leu Leu      85 90 95 AAG GAC CTA GAG GAA GGC ATC CAA ACG CTG ATG GGG AGG CTG GAA GAT 676 Lys Asp Leu Glu Glu Gly Ile Gln Thr Leu Met Gly Arg Leu Glu Asp 100 105 110 115 GGC AGC CCC CGG ACT GGG CAG ATC TTC AAG CAG ACC TAC AGC AAG TTC 724 Gly Ser Pro Arg Thr Gly Gln Ile Phe Lys Gln Thr Tyr Ser Lys Phe                 120 125 130 GAC ACA AAC TCA CAC AAC GAT GAC GCA CTA CTC AAG AAC TAC GGG CTG 772 Asp Thr Asn Ser His Asn Asp Asp Ala Leu Leu Lys Asn Tyr Gly Leu             135 140 145 CTC TAC TGC TTC AGG AAG GAC ATG GAC AAG GTC GAG ACA TTC CTG CGC 820 Leu Tyr Cys Phe Arg Lys Asp Met Asp Lys Val Glu Thr Phe Leu Arg         150 155 160 ATC GTG CAG TGC CGC TCT GTG GAG GGC AGC TGT GGC TTC 859 Ile Val Gln Cys Arg Ser Val Glu Gly Ser Cys Gly Phe     165 170 175

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

【図1】20KhGH分泌プラスミドpSTY12の構
築法である。
FIG. 1 shows the construction method of 20K hGH secretion plasmid pSTY12.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

PM バチルス・アミロリキファシエンス由来の中性プ
ロテアーゼ遺伝子の発現に必要なプロモーター領域 SD バチルス・アミロリキファシエンス由来の中性プ
ロテアーゼ遺伝子のリボゾーム結合部位 SS バチルス・アミロリキファシエンス由来の中性プ
ロテアーゼ遺伝子の分泌シグナルをコードする領域 20KhGH 20KhGHをコードするヒト成長ホル
モン遺伝子
PM Promoter region required for expression of Bacillus amyloliquefaciens-derived neutral protease gene SD Ribosomal binding site of Bacillus amyloliquefaciens-derived neutral protease gene SS Bacillus amyloliquefaciens-derived neutral protease gene 20KhGH, a region encoding a secretory signal for humans. Human growth hormone gene encoding 20KhGH.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−316488(JP,A) Science,1979年,Vol. 205,No.4406,p.602−607 Nucleic acids res earch,1981年,Vol.9,N o.15,p.3719−3730 Biochimica et Bio physica Acta,1988年,V ol.949,p.125−131 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 15/00 - 15/09 PubMedContinuation of the front page (56) Reference JP-A-4-316488 (JP, A) Science, 1979, Vol. 205, No. 4406, p. 602-607 Nucleic Acids Research, 1981, Vol. 9, No. 15, p. 3719-3730 Biochimica et Bio physica Acta, 1988, Vol. 949, p. 125-131 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C12N 15/00-15/09 PubMed

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 バチルス・アミロリキファシエンス由来
の中性プロテアーゼ遺伝子の発現に関与するプロモータ
ー、リボゾーム結合部位および分泌シグナルをコードす
る領域の直後に分子量20000ダルトンのヒト成長ホ
ルモン遺伝子が結合しているDNA断片が、ベクターD
NAに結合しているヒト成長ホルモン分泌プラスミドで
大腸菌を形質転換し、該大腸菌形質転換株を培養し、該
大腸菌形質転換株のペリプラズム中に、分子量2000
0ダルトンのヒト成長ホルモンを分泌蓄積させることを
特徴とする分子量20000ダルトンのヒト成長ホルモ
ンの生産法。
1. A human growth hormone gene having a molecular weight of 20,000 daltons is bound immediately after a promoter, a ribosome binding site and a region encoding a secretory signal involved in the expression of a neutral protease gene derived from Bacillus amyloliquefaciens. DNA fragment is vector D
Escherichia coli was transformed with the human growth hormone secreting plasmid bound to NA, the E. coli transformant was cultured, and a molecular weight of 2000 was added to the periplasm of the E. coli transformant.
A method for producing human growth hormone having a molecular weight of 20,000 daltons, which comprises secretory accumulation of 0 dalton human growth hormone.
【請求項2】 遺伝子の発現に関与するプロモーター、
リボゾーム結合部位および分泌シグナルをコードする領
域の直後に分子量20000ダルトンのヒト成長ホルモ
ン遺伝子が結合しているDNA断片が、配列表の配列番
号:1に記載の塩基配列である請求項1に記載の分子量
20000ダルトンのヒト成長ホルモンの生産法。
2. A promoter involved in gene expression,
The DNA fragment in which the human growth hormone gene having a molecular weight of 20,000 daltons is bound immediately after the region encoding the ribosome binding site and the secretory signal is the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing. A method for producing human growth hormone having a molecular weight of 20,000 daltons.
【請求項3】 遺伝子の発現に関与するプロモーター、
リボゾーム結合部位および分泌シグナルをコードする領
域の直後に分子量20000ダルトンのヒト成長ホルモ
ン遺伝子が結合しているDNA断片が、配列表の配列番
号:2に記載の塩基配列である請求項1に記載の分子量
20000ダルトンのヒト成長ホルモンの生産法。
3. A promoter involved in gene expression,
The DNA fragment in which the human growth hormone gene having a molecular weight of 20,000 daltons is bound immediately after the ribosome binding site and the region encoding the secretory signal is the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 in the Sequence Listing. A method for producing human growth hormone having a molecular weight of 20,000 daltons.
【請求項4】 ベクターDNAが大腸菌で複製可能なプ
ラスミドである請求項1に記載の分子量20000ダル
トンのヒト成長ホルモンの生産法。
4. The method for producing human growth hormone having a molecular weight of 20,000 daltons according to claim 1, wherein the vector DNA is a plasmid capable of replicating in Escherichia coli.
【請求項5】 大腸菌形質転換株の培養を、培養温度2
0℃〜30℃で行うことを特徴とする請求項1に記載の
分子量20000ダルトンのヒト成長ホルモンの生産
法。
5. An Escherichia coli transformant is cultured at a culture temperature of 2.
The method for producing human growth hormone having a molecular weight of 20,000 daltons according to claim 1, which is performed at 0 ° C to 30 ° C.
【請求項6】 大腸菌形質転換株の培養を、0.1%〜
2%のグリセロ−ルを含む培地を用いて行うことを特徴
とする請求項1に記載の分子量20000ダルトンのヒ
ト成長ホルモンの生産法。
6. The culture of the Escherichia coli transformant strain is performed at 0.1% to 0.1%.
The method for producing human growth hormone having a molecular weight of 20,000 daltons according to claim 1, which is carried out using a medium containing 2% glycerol.
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