[go: up one dir, main page]

JPH0779780A - Production of recombinant human adf - Google Patents

Production of recombinant human adf

Info

Publication number
JPH0779780A
JPH0779780A JP5233361A JP23336193A JPH0779780A JP H0779780 A JPH0779780 A JP H0779780A JP 5233361 A JP5233361 A JP 5233361A JP 23336193 A JP23336193 A JP 23336193A JP H0779780 A JPH0779780 A JP H0779780A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
human adf
adf
recombinant human
coli
lys
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5233361A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Mitsui
彰 三井
Tadashi Hirakawa
忠 平川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ajinomoto Co Inc
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ajinomoto Co Inc filed Critical Ajinomoto Co Inc
Priority to JP5233361A priority Critical patent/JPH0779780A/en
Publication of JPH0779780A publication Critical patent/JPH0779780A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a recomblnant human ADF having free radical elimination capability and useful e.g. for the treatment of inflammation, radiation injury, etc., in high efficiency by transforming an E.col1 with a plasmid containing a gene coding human ADF, culturing the transformed E.coli and collecting the product. CONSTITUTION:A gene coding a human ADF which is an interleukin-2 receptor inducing factor existing in the supernatant of ATL-2 cell is bonded with a promoter region, a ribosome bonding region, a translation initiation codon, a human ADF gene region, a translation termination codon and a terminator region in the order to construct a recombinant expression plasmid. The plasmid is introduced into a host such as E.coli and the obtained transformant is cultured in a medium to obtain the recombinant human ADF on an industrial scale in a mass. The recombinant human ADF is expected to be usable as an agent for the treatment of diseases accompanying the injury caused by the generation of free radicals such as inflammation and radiation injury.

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ADFポリペプチ
ドの直接発現生産法に関する。ヒトADFは、フリーラ
ジカル消去能およびフリーラジカルにより変性失活した
蛋白質のリフォールディング活性を有し、従って、フリ
ーラジカルの発生による生体障害を伴う炎症、放射線障
害等の治療薬として利用し得る有用な物質である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for direct expression and production of human ADF polypeptide. Human ADF has a free radical scavenging ability and a refolding activity of a protein denatured and inactivated by free radicals. Therefore, it is useful as a therapeutic drug for inflammation, radiation injury, etc., which is accompanied by biological damage due to generation of free radicals It is a substance.

【0002】[0002]

【従来の技術】ヒトADFはATL−2細胞の上清に存
在するIL−2レセプタ−誘導因子として1985年多
賀谷らによって報告され(J.Immunol.Vo
l.134、1623−1630、(1985)、J.
Mol.Cell.Immunol.Vol.2、17
−26(1985))、そのアミノ酸配列及びDNA配
列も既に決定され、更に大腸菌での生産についても報告
されている(特開平1−85097号公報)。また、ヒ
トADFはその後の解析により、大腸菌からほ乳動物に
いたるまで広く存在する酸化還元蛋白質であるチオレド
キシンと類似のアミノ酸配列を持ち、しかもチオレドキ
シン活性を有することが明らかになった。従って、研究
者によっては本物質をチオレドキシンと呼ぶ場合もある
が、本発明に於いては、従来通りヒトADFという名称
で統一することにする。さて、ヒトADFは、先述の様
に過酸化水素を始めとする活性酸素やフリーラジカル
(以下、フリーラジカルと総称する)を消去する事が出
来、更にはフリーラジカルにより変性失活した蛋白をリ
フォールディングにより再活性化する事もできる。従っ
て、フリーラジカルの発生による生体障害を伴う炎症、
放射線障害等の治療薬として利用が検討されている(特
開平3−204818号公報)。
Human ADF was reported by Tagaya et al. In 1985 as an IL-2 receptor-inducing factor present in the supernatant of ATL-2 cells (J. Immunol. Vo.
l. 134, 1623-1630, (1985), J. Am.
Mol. Cell. Immunol. Vol. 2, 17
-26 (1985)), its amino acid sequence and DNA sequence have already been determined, and production in E. coli has also been reported (JP-A-1-85097). Further, subsequent analysis revealed that human ADF has an amino acid sequence similar to thioredoxin, which is a redox protein widely existing from Escherichia coli to mammals, and has thioredoxin activity. Therefore, depending on the researcher, this substance may be called thioredoxin, but in the present invention, it will be unified under the name of human ADF as in the past. As described above, human ADF can eliminate active oxygen such as hydrogen peroxide and free radicals (hereinafter, collectively referred to as free radicals), and further, denatures and deactivates proteins denatured by free radicals. It can also be reactivated by folding. Therefore, inflammation accompanied by biological damage due to the generation of free radicals,
Utilization as a therapeutic agent for radiation disorders and the like is under consideration (Japanese Patent Laid-Open No. 3-204818).

【0003】従来、上述のヒトADFを取得する為に
は、ヒト末梢決血等より分離した正常人T細胞をマイト
ゲン刺激するか、成人T白血病ウィルス(HTLV)で
トランスフォームさせたT細胞株から産生させる方法が
採られてきた(J.Immunol.Vol.140、
2614−2620(1988))。しかしこれらの方
法では、ヒトADFの産生量が低いこと、マイトゲンを
用いた場合、有害なマイトゲンが混入しこれを除去する
のが困難である点、また細胞培養にはウシ胎児血清など
血清成分を培地に添加する必要があり、これら添加蛋白
質とヒトADFを十分分離することが出来ず、医薬品と
して使用するには問題が多かった。
Conventionally, in order to obtain the above-mentioned human ADF, normal human T cells isolated from human peripheral blood, etc. were stimulated with mitogen, or from a T cell line transformed with adult T leukemia virus (HTLV). A method for producing it has been adopted (J. Immunol. Vol. 140,
2614-2620 (1988)). However, in these methods, the amount of human ADF produced is low, and when mitogen is used, harmful mitogen is mixed and it is difficult to remove it, and in addition, serum components such as fetal bovine serum are added to the cell culture. Since it was necessary to add to the medium, these added proteins and human ADF could not be sufficiently separated, and there were many problems when used as a drug.

【0004】上述の問題点を克服するために、最近、淀
井らによって大腸菌を用いたリコンビナントヒトADF
の生産技術が開発された(特開平1−85097号公報
参照)。本法では、ヒトADFを大腸菌体内で高発現さ
せる為に、まずヒトADFをコードする遺伝子の上流に
ヒトインターロイキン−2(IL−2)のN末端部分ペ
プチドをコードする遺伝子を接続し、ヒトIL−2部分
ペプチドとヒトADFとの融合蛋白質(ΔIL−2−ヒ
トADF)が発現するようなプラスミド(pTfADF
−2)を構築した。pTfADF−2を用いて形質転換
した大腸菌を培養したところ、培溶液100mLあたり
2mgのΔIL−2−ヒトADFが発現蓄積した。
In order to overcome the above-mentioned problems, recently, recombinant human ADF using Escherichia coli by Yodoi et al.
Has been developed (see Japanese Patent Laid-Open No. 1-85097). In this method, in order to highly express human ADF in Escherichia coli, a gene encoding the N-terminal partial peptide of human interleukin-2 (IL-2) was first connected to the upstream of the gene encoding human ADF. A plasmid (pTfADF) that expresses a fusion protein of IL-2 partial peptide and human ADF (ΔIL-2-human ADF)
-2) was constructed. When E. coli transformed with pTfADF-2 was cultured, 2 mg of ΔIL-2-human ADF was expressed and accumulated per 100 mL of the culture solution.

【0005】ところが、ΔIL−2−ヒトADFはヒト
IL−2の部分ペプチドを含むため、クロストリパイ
ン、カリクレイン等の蛋白質分解酵素によってヒトIL
−2部分ペプチドとヒトADFの接続部分を切断する必
要があった。切断したヒトIL−2部分ペプチド等の夾
雑蛋白質を除くために陰イオンクロマトグラフィー及び
逆相クロマトグラフィーにより精製を進めたところ、得
られた精製ヒトADFは大腸菌培溶液100mL当り約
100μgであった。これは、大腸菌に蓄積したΔIL
−2−ヒトADFの僅か5%にすぎない。さらに、本法
では融合蛋白質の10%(w/w)に相当する蛋白質分
解酵素が必要であり、用いる酵素は高価格でしかも大量
入手が困難な場合が多い。従って、本法によってリコン
ビナントヒトADFの工業的大量生産を行う上では、収
率、経済性、材料の供給等、課題が多く残されていた。
この課題を克服する為には、ヒトIL−2部分ペプチド
との融合蛋白質としてではなく、直接発現系によって効
率よく生産させる方法が必要とされていた。
However, since ΔIL-2-human ADF contains a partial peptide of human IL-2, human IL-2 is digested with proteolytic enzymes such as clostripain and kallikrein.
It was necessary to cleave the connection between the -2 partial peptide and human ADF. Purification was performed by anion chromatography and reverse phase chromatography to remove contaminating proteins such as the cleaved human IL-2 partial peptide, and the purified human ADF obtained was about 100 μg per 100 mL of E. coli culture solution. This is the ΔIL accumulated in E. coli.
-2-Only 5% of human ADF. Furthermore, this method requires a proteolytic enzyme equivalent to 10% (w / w) of the fusion protein, and the enzyme used is often expensive and difficult to obtain in large quantities. Therefore, many problems remain in the industrial mass production of recombinant human ADF by this method, such as yield, economic efficiency, and supply of materials.
In order to overcome this problem, a method for producing efficiently by a direct expression system, not as a fusion protein with a human IL-2 partial peptide, has been required.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、フリ
ーラジカルの発生による生体障害を伴う炎症、放射線障
害等の治療薬として有用な物質であるヒトADFの生産
法で、しかも工業的大量生産に適合しうる方法の提供で
ある。具体的には、リコンビナントヒトADFの直接発
現生産法の提供である。
The object of the present invention is a method for producing human ADF, which is a substance useful as a therapeutic agent for inflammation, radiation injury, etc., which is associated with biological damage caused by the generation of free radicals, and is industrially mass-produced. To provide a method that can be adapted to. Specifically, it is a provision of a direct expression production method of recombinant human ADF.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するために鋭意検討を行った結果、以下の方法により
目的とするリコンビナントヒトADFを大量に、かつ効
率良く生産できることを見いだし、本発明を完成するこ
とができた。即ち、本発明はヒトADFをコードする遺
伝子を有するプラスミドで形質転換された大腸菌を培養
することにより、目的とするヒトADFポリペプチドを
生産し、該ポリペプチドを取得することを特徴とするリ
コンビナントヒトADFポリペプチドの直接発現生産法
である。以下、本発明を詳細に説明する。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the target recombinant human ADF can be efficiently produced in a large amount by the following method. I was able to complete the invention. That is, the present invention is a recombinant human being characterized by producing a desired human ADF polypeptide by culturing Escherichia coli transformed with a plasmid having a gene encoding human ADF, and obtaining the polypeptide. It is a direct expression production method of ADF polypeptide. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0008】本発明のヒトADFとは通常、配列表の配
列番号1記載のアミノ酸配列を有するものを指すが、こ
れに限定される訳ではない。即ち、N末端にメチオニン
残基が付加されたポリペプチド(配列表の配列番号2記
載のポリペプチド)でもよい。 更に、化学修飾、塩基
置換法によりアミノ酸配列に置換が加わったポリペプチ
ド、アミノ酸配列の一部に欠損があるポリペプチド、ア
ミノ酸残基の挿入があるポリペプチド、あるいは側鎖に
糖鎖等が付加されたポリペプチドであってもヒトADF
活性を有する限り、本発明のヒトADFに含まれる。し
かし、好ましくは配列表の配列番号1に示されているN
末端バリンから始まる104個のアミノ酸からなるポリ
ペプチド又は、配列表の配列番号2に示されているメチ
オニンがN末端に付加された105個のアミノ酸からな
るポリペプチドが好ましい。
[0008] The human ADF of the present invention usually refers to one having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, but is not limited thereto. That is, it may be a polypeptide in which a methionine residue is added to the N-terminus (polypeptide described in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing). Furthermore, a polypeptide in which the amino acid sequence has been replaced by a chemical modification or base substitution method, a polypeptide in which a part of the amino acid sequence is defective, a polypeptide in which an amino acid residue is inserted, or a sugar chain or the like is added to the side chain Human ADF even in the case of
As long as it has activity, it is included in the human ADF of the present invention. However, preferably N shown in SEQ ID NO: 1 of the sequence listing is used.
A polypeptide consisting of 104 amino acids starting from the terminal valine or a polypeptide consisting of 105 amino acids with methionine shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing added to the N-terminus is preferable.

【0009】また、ヒトADF遺伝子とは通常、配列表
の配列番号3、または4記載の遺伝子を指すが、これに
限定される訳ではない。即ち、塩基置換、塩基挿入、塩
基欠損がある遺伝子であっても構わない。しかし、好ま
しくは配列表の配列番号3又は4に示されている104
個、あるいは105個のアミノ酸からなるポリペプチド
をコードする遺伝子が好ましい。尚、配列表の配列番号
4記載の遺伝子は配列表の配列番号3記載の遺伝子の
5’末端に翻訳開始コドンがついた遺伝子である。真核
生物の蛋白質を大腸菌を用いて工業的に有利に生産する
ためには、既述のように、融合蛋白質としてではなく目
的とするポリペプチドだけを大腸菌の菌体内に大量に蓄
積せしめる遺伝子発現系、及び遺伝子発現ベクターを構
築する必要がある。すなわち、まず、5’上流からプロ
モーター領域、リボソーム結合領域、翻訳開始コドン、
目的のヒトADFをコードする遺伝子領域、翻訳終止コ
ドン、最後にターミネーター領域の順に含有する発現ベ
クターを構築する。
The human ADF gene usually refers to the gene described in SEQ ID NO: 3 or 4 in the sequence listing, but is not limited thereto. That is, it may be a gene having base substitution, base insertion, or base deletion. However, 104 shown in SEQ ID NO: 3 or 4 of the sequence listing is preferable.
Gene encoding a polypeptide consisting of 10 or 105 amino acids is preferred. The gene described in SEQ ID NO: 4 in the sequence listing is a gene having a translation initiation codon at the 5'end of the gene described in SEQ ID NO: 3 in the sequence listing. As described above, in order to industrially produce a eukaryotic protein industrially using Escherichia coli, gene expression that accumulates a large amount of the target polypeptide only in E. coli, not as a fusion protein, as described above. Systems and gene expression vectors need to be constructed. That is, first, from the 5 ′ upstream, a promoter region, a ribosome binding region, a translation initiation codon,
An expression vector containing a gene region encoding the desired human ADF, a translation stop codon, and finally a terminator region is constructed.

【0010】さて、本発明においてプロモーターの由来
は問うところではなく、例えば大腸菌のtrpプロモー
ター、tacプロモーター、trcプロモーター、la
cプロモーターや、さらにはλファージのλPLプロモ
ーター、λPRプロモーターなどを用いることができ
る。
In the present invention, the origin of the promoter does not matter. For example, E. coli trp promoter, tac promoter, trc promoter, la
The c promoter, and further, λPL promoter and λPR promoter of λ phage can be used.

【0011】リボソーム結合領域は、例えば大腸菌のt
rpLやtrpE、lacZのリボソーム結合領域や、
λファージのCII蛋白のリボソーム結合領域を用いる
ことができる。あるいは化学合成したDNA配列を用い
ることができる。本発明のベクターにおいては、2つ以
上のリボソーム結合領域を連結させてもよく、これらの
リボソーム結合領域は同じ配列であっても、また異なっ
た配列の組み合せでも良い。リボソーム結合領域の連結
様式は特に制約はないが、好ましくは2つのリボソーム
結合領域の隔たりは、5塩基から20塩基程度である。
遺伝子の発現効率を上げるために、リボソーム結合領域
と翻訳開始コドンの間にアデニン(A)、チミン(T)
に富む塩基配列を挿入してもよく、さらに生産させるポ
リペプチドのアミノ酸配列を変えない範囲でヒトADF
遺伝子の前半部分をアデニン(A)、チミン(T)に富
む塩基配列に変更してもよい。
The ribosome binding region is, for example, t of E. coli.
ribosome binding region of rpL, trpE, lacZ,
The ribosome binding region of the CII protein of lambda phage can be used. Alternatively, a chemically synthesized DNA sequence can be used. In the vector of the present invention, two or more ribosome binding regions may be linked, and these ribosome binding regions may have the same sequence or a combination of different sequences. There are no particular restrictions on the ligation mode of the ribosome binding region, but the distance between the two ribosome binding regions is preferably about 5 to 20 bases.
Adenine (A), thymine (T) between the ribosome binding region and the translation initiation codon in order to increase the gene expression efficiency
Rich in nucleotide sequence may be inserted, and human ADF may be added as long as the amino acid sequence of the produced polypeptide is not changed.
The first half of the gene may be changed to a nucleotide sequence rich in adenine (A) and thymine (T).

【0012】翻訳終止コドンとして、オーカー(TA
A)、オパール(TGA)、アンバー(TAG)、望ま
しくはオーカー(TAA)、オパール(TGA)が用い
られるが、さらに、目的遺伝子の翻訳停止を確実にする
ために、TAAかつ/またはTGAの2重の終止コドン
を配置してもよい。転写終結部位は、例えば大腸菌のt
rpAターミネーター、rrnBターミネーター、re
cAターミネーターなどを用いることができる。また、
発現プラスミドのコピー数は一般的に多い方が好まし
く、複製起点としてpBR系の複製起点よりpUC系の
方が望ましい。
As a translation termination codon, the ocher (TA
A), opal (TGA), amber (TAG), preferably ocher (TAA), opal (TGA) are used, and in addition, in order to ensure translational termination of the target gene, 2 of TAA and / or TGA is used. Heavy stop codons may be placed. The transcription termination site is, for example, t of E. coli.
rpA terminator, rrnB terminator, re
A cA terminator or the like can be used. Also,
Generally, the copy number of the expression plasmid is preferably high, and the pUC system is more preferable as the replication origin than the pBR replication origin.

【0013】構築した発現プラスミドを通常の方法で宿
主である大腸菌に形質転換させ、そして発現させれば良
い。本発明においては発現細胞として大腸菌を用いる
が、宿主として大腸菌以外の他の原核生物及び真核生物
を用いてもかまわない。参考までに述べると、原核生物
の例としては枯草菌などを挙げることができる。真核細
胞の例としては酵母、CHO細胞なども用いられる。
The constructed expression plasmid may be transformed into Escherichia coli as a host and expressed by a usual method. In the present invention, Escherichia coli is used as the expression cell, but a prokaryote or eukaryote other than E. coli may be used as the host. For reference, examples of prokaryotes include Bacillus subtilis. Examples of eukaryotic cells include yeast and CHO cells.

【0014】発現ベクターをこれらの大腸菌に組み込む
方法も公知の方法を利用すればよい。例えば、対数増殖
期の細胞を50mMの塩化カルシウムで氷中約30分処
理することにより、大腸菌の細胞壁の構造を変化させ、
続いてプラスミドDNAを注入し約10分後30℃〜4
2℃で2分間の熱処理を施した後、培地を加え30℃〜
37℃で約60分培養することにより、発現プラスミド
DNAを生物に組み込むことができる。あるいは、エレ
クトロポレーションによって大腸菌等の宿主に発現ベク
ターを導入してもよい。
As a method for incorporating the expression vector into these E. coli, a known method may be used. For example, by treating cells in the logarithmic growth phase with 50 mM calcium chloride in ice for about 30 minutes, the structure of the cell wall of E. coli is changed,
Subsequently, about 10 minutes after injection of plasmid DNA, 30 ° C to 4
After heat treatment at 2 ° C for 2 minutes, add the medium to 30 ° C ~
The expression plasmid DNA can be incorporated into an organism by culturing at 37 ° C. for about 60 minutes. Alternatively, the expression vector may be introduced into a host such as Escherichia coli by electroporation.

【0015】ヒトADFは、発現ベクターを有する大腸
菌を培養することによって当該大腸菌の体内に蓄積させ
ることができる。培地は大腸菌を培養し得る公知の培地
を利用すればよく、培養条件も公知の条件でよい。ま
た、当該大腸菌の体内に蓄積したリコンビナントヒトA
DFは公知の方法で取得すればよい。例えば、塩析、限
外濾過法、クロマトフォーカシング、ハイドロキシアパ
タイトクロマトグラフィー、疎水性クロマトグラフィ
ー、逆相クロマトグラフィー、陰イオン交換クロマトグ
ラフィー、陽イオン交換クロマトグラフィー、各種アフ
ィニティクロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフ
ィー等の公知の方法を組み合わせて精製すればよい。
Human ADF can be accumulated in the E. coli body by culturing the E. coli carrying the expression vector. As the medium, a known medium capable of culturing Escherichia coli may be used, and the culture conditions may be known conditions. In addition, the recombinant human A accumulated in the E. coli body
The DF may be obtained by a known method. For example, salting out, ultrafiltration, chromatofocusing, hydroxyapatite chromatography, hydrophobic chromatography, reverse phase chromatography, anion exchange chromatography, cation exchange chromatography, various affinity chromatography, gel filtration chromatography, etc. It may be purified by a combination of known methods.

【0016】次に、精製したリコンビナントヒトADF
は、蒸留水、生理食塩水又は適当な緩衝液に溶かした後
使用すればよい。あるいは、凍結乾燥処理したものを用
いてもよい。濃度は通常、0.01〜100mg/mL
の範囲で使用するが、この範囲に限定されるわけではな
い。また、マンニトール、サイクロデキストリン等の賦
形剤、安定剤を精製リコンビナントヒトADFに含有さ
せて使用してもよい。リコンビナントヒトADFの含有
量は、通常リコンビナントヒトADF含有する製剤10
0重量部当たり0.1〜100重量部、好ましくは10
〜80重量部である。もちろん、上記範囲に限定される
わけではない。以下本発明を実施例に基づいて更に詳細
に説明する。尚、本発明は実施例に限定されるものでは
ない。
Next, purified recombinant human ADF
May be used after being dissolved in distilled water, physiological saline or an appropriate buffer solution. Alternatively, a freeze-dried product may be used. Concentration is usually 0.01-100 mg / mL
, But is not limited to this range. Further, excipients such as mannitol and cyclodextrin, and stabilizers may be contained in the purified recombinant human ADF for use. The content of the recombinant human ADF is usually the formulation containing the recombinant human ADF 10.
0.1 to 100 parts by weight, preferably 10 parts by weight
~ 80 parts by weight. Of course, it is not limited to the above range. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. The present invention is not limited to the embodiments.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

(実施例1)チオレドキシン活性の測定 ヒトADFの活性測定、定量を行なうために、チオレド
キシンの代表的な活性測定方法であるインスリン還元活
性測定法(Biochemistry、Vol.21、
6628−6633(1982))を用いた。測定原理
を(反応1)に示したが、ヒトADFがインスリンを還
元すると、矢印の方向に水素イオンが流れ、結果として
NADPHがNADPに変換される。NADPHからN
ADPへの変換速度はヒトADFの濃度に比例するの
で、NADPHからNADPへの変換に伴う340nm
の吸光度の減少率を求めればヒトADFを定量すること
ができる。尚、TxRとはチオレドキシン還元酵素の略
称である。 (反応1) NADPH → TxR → ADF(チ
オレドキシン) → インスリン
(Example 1) Measurement of thioredoxin activity In order to measure and quantify the activity of human ADF, an insulin reducing activity measuring method (Biochemistry, Vol. 21,
6628-6633 (1982)) was used. The measurement principle is shown in (Reaction 1). When human ADF reduces insulin, hydrogen ions flow in the direction of the arrow, and as a result, NADPH is converted to NADP. NADPH to N
Since the conversion rate to ADP is proportional to the concentration of human ADF, 340 nm accompanying the conversion from NADPH to NADP
The human ADF can be quantified by obtaining the decrease rate of the absorbance. Incidentally, TxR is an abbreviation for thioredoxin reductase. (Reaction 1) NADPH → TxR → ADF (thioredoxin) → insulin

【0018】測定方法は次の通りである。分光光度計の
測定キュベットに0.1MTris塩酸緩衝液、pH
7.5(450μl)、5ユニット/mLTxR(50
μl)、ヒトADFを含む溶液(50μl)を順次添加
し、最後に10mg/mLインスリン溶液(50μl)
を添加し、反応を開始させた。インスリン添加後直ちに
キュベットを分光光度計にセットして0.1分おきに3
40nmの吸光度(A340)を記録した。一分間当た
りの吸光度変化の最大値(ΔA340/min)をチオ
レドキシン活性とした。また、(式1)を用いて比活性
を算出した。 (式1) 比活性(ΔA340/min・mg)=ΔA
340/min×0.6×(1/0.05)×(1/サ
ンプル濃度)
The measuring method is as follows. In a measurement cuvette of the spectrophotometer, add 0.1M Tris-HCl buffer, pH
7.5 (450 μl), 5 units / mL TxR (50
μl) and a solution containing human ADF (50 μl) are sequentially added, and finally 10 mg / mL insulin solution (50 μl)
Was added to start the reaction. Immediately after adding insulin, set the cuvette in the spectrophotometer and repeat every 3 minutes for 3 minutes.
Absorbance at 40 nm (A340) was recorded. The maximum value of change in absorbance per minute (ΔA340 / min) was defined as thioredoxin activity. Further, the specific activity was calculated using (Equation 1). (Equation 1) Specific activity (ΔA340 / min · mg) = ΔA
340 / min x 0.6 x (1 / 0.05) x (1 / sample concentration)

【0019】下記の表1は、精製リコンビナントヒトA
DFのチオレドキシン活性である。細胞内に発現したリ
コンビナントヒトADFあるいは精製過程のリコンビナ
ントヒトADFの定量化には、本表をもとに作製した検
量曲線を用いた。なお、TxRはヒト胎盤から公知の方
法(Biochemistry、Vol.21、662
8−6633(1982))により精製したものを用い
た。
Table 1 below shows purified recombinant human A
It is the thioredoxin activity of DF. For quantification of recombinant human ADF expressed in cells or recombinant human ADF in the purification process, a calibration curve prepared based on this table was used. In addition, TxR is a known method from human placenta (Biochemistry, Vol. 21, 662).
8-6633 (1982)) was used.

【0020】[0020]

【表1】 表1 精製リコンビナントヒトADFのチオレドキシン活性測定の一例 添加ADF量(μg) チオレドキシン活性(ΔA340/min) 0 0.0049 0.5 0.1102 1.0 0.2134 2.0 0.3743 Table 1 Example of thioredoxin activity measurement of purified recombinant human ADF Amount of added ADF (μg) Thioredoxin activity (ΔA340 / min) 0 0.0049 0.5 0.1102 1.0 1.0 0.2134 2.0 0.0. 3743

【0021】(実施例2)ヒトADF直接発現用プラス
ミドDNA(pADFDE)の構築 大腸菌体内にヒトADFを大量に発現させるために、下
記の方法でヒトADF発現用プラスミドDNAを構築し
た(図1、2参照)。まず、転写開始点からヒトADF
のN末端に至るDNA配列を図3のようにデザインし
た。また、ヒトADFmRNAの翻訳効率の増大をねら
い、以下の点を考慮した。即ち、リボソームRNA結合
部位であるシャイン−ダルガーノ配列(SD配列)の最
適化、SD配列〜開始コドン(ATG)の間の塩基配列
のA−Trich化、ヒトADFのN末端をコードする
コドンのA−Trich化、更にN末端から離れている
領域については大腸菌のコドン使用頻度を考慮してDN
A配列をデザインした。
(Example 2) Construction of human ADF direct expression plasmid DNA (pADFDE) In order to express human ADF in a large amount in Escherichia coli, a human ADF expression plasmid DNA was constructed by the following method (FIG. 1, FIG. 1). 2). First, from the transcription start point to human ADF
The DNA sequence extending to the N-terminus of was designed as shown in FIG. In addition, the following points were considered in order to increase the translation efficiency of human ADF mRNA. That is, optimization of the Shine-Dalgarno sequence (SD sequence) that is a ribosomal RNA binding site, A-Trich conversion of the nucleotide sequence between the SD sequence and the start codon (ATG), and A of the codon encoding the N-terminus of human ADF. -For Trich formation, and for the region away from the N-terminal, consider the frequency of codon usage in E. coli.
The A sequence was designed.

【0022】図1、2に、ヒトADF直接発現用プラス
ミドDNA(pADFDE)の作製方法を示した。まず
図1に示すように、プラスミドpTfADFー2の制限
酵素ClaI認識部位と制限酵素PstI認識部位との
間に接続するオリゴヌクレオチド(アダプター1、2、
3、4)を合成した。次に、配列表の配列番号3及び4
記載のヒトADFのcDNA配列を有するΔIL2−ヒ
トADF融合蛋白質発現プラスミドpTfADF−2を
制限酵素ClaI、PstIで切断した後、上述のアダ
プター1、2、3、4の混合物を添加しT4DNAリガ
ーゼにより連結させることによりプラスミドpADFD
E(pBR)を構築した。尚、プラスミドpTfADF
−2を有する大腸菌は微工研(現生命研)に寄託されて
いる。寄託番号はBP−1885である。
1 and 2 show a method for preparing a plasmid DNA for direct expression of human ADF (pADFDE). First, as shown in FIG. 1, an oligonucleotide (adapter 1, 2; adapter 1, 2,
3, 4) were synthesized. Next, SEQ ID NOS: 3 and 4 in the sequence listing
After cleaving the ΔIL2-human ADF fusion protein expression plasmid pTfADF-2 having the described human ADF cDNA sequence with the restriction enzymes ClaI and PstI, the above-mentioned mixture of adapters 1, 2, 3, 4 was added and ligated with T4 DNA ligase. To allow the plasmid pADFD
E (pBR) was constructed. The plasmid pTfADF
Escherichia coli having -2 has been deposited at the Institute of Microtechnology (currently Life Research Institute). The deposit number is BP-1885.

【0023】さらに、ADF遺伝子の増幅をねらい、ド
ライブユニットを高コピー数プラスミドDNAであるp
UC系に入れ換えたpADFDEを構築した(図2)。
構築後、サンガー法によるDNA塩基配列決定法を用い
てpADFDEがヒトADFをコードする正しい塩基配
列を有することを確認した。
Furthermore, in order to amplify the ADF gene, the drive unit is a high copy number plasmid DNA p
We constructed pADFDE by replacing it with the UC system (Fig. 2).
After the construction, it was confirmed that pADFDE had the correct nucleotide sequence encoding human ADF using the DNA nucleotide sequencing method by the Sanger method.

【0024】このようにして得られたプラスミドpAD
FDEが確かに目的とするヒトADF発現プラスミドD
NAであるかどうかを、次のようにして確認した。ま
ず、プラスミドpADFDEで形質転換した大腸菌株H
B101を1mLのLB培地中で31℃一晩培養した
後、菌体を超音波破砕し、遠心分離により可溶性画分と
不溶性画分に分離した。不溶性画分は同量の蒸留水に再
懸濁した。それぞれの画分1μLをSDS−ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動にて分離し、銀染色により蛋白質
のバンドを染色した後デンシトメータによりバンドの定
量を行った。また、それぞれの画分5μLを用いてチオ
レドキシン活性測定を行っい菌体内に蓄積したリコンビ
ナントヒトADFを定量した。表2に示すように、菌体
の可溶性画分にヒトADFの分子量に一致する12kD
aの蛋白質の発現を認め、しかも12kDaの蛋白質の
発現量に応じてチオレドキシン活性も確認出来た。抗ヒ
トADF抗体を用いたイムノブロッティングを行なった
ところ、上記の12kDaの蛋白質は抗ヒトADF抗体
によって認識されることが明らかになった。以上から、
pADFDEによって大腸菌を形質転換することによ
り、確かに菌体内にリコンビナントヒトADFの発現が
認められた。 また、リコンビナントヒトADFの発現
量は可溶性蛋白質の約30%に達した。なお、上記の形
質転換大腸菌pADFDE/HB101は、微工研菌寄
第12606号(FERM P-12606)である。
The plasmid pAD thus obtained
Human ADF expression plasmid D, which FDE certainly aims for
Whether or not it was NA was confirmed as follows. First, E. coli strain H transformed with the plasmid pADFDE
After culturing B101 in 1 mL of LB medium at 31 ° C. overnight, the cells were ultrasonically disrupted and separated into a soluble fraction and an insoluble fraction by centrifugation. The insoluble fraction was resuspended in the same amount of distilled water. 1 μL of each fraction was separated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, the protein band was stained by silver staining, and then the band was quantified by a densitometer. In addition, thioredoxin activity was measured using 5 μL of each fraction to quantify the recombinant human ADF accumulated in the cells. As shown in Table 2, the soluble fraction of the cells was 12 kD, which corresponds to the molecular weight of human ADF.
The expression of the protein a was recognized, and the thioredoxin activity was also confirmed depending on the expression level of the 12 kDa protein. Immunoblotting using an anti-human ADF antibody revealed that the 12 kDa protein was recognized by the anti-human ADF antibody. From the above,
By transforming E. coli with pADFDE, it was confirmed that recombinant human ADF was expressed in the cells. The expression level of recombinant human ADF reached about 30% of the soluble protein. The transformed Escherichia coli pADFDE / HB101 is Microorganism Research Institute No. 12606 (FERM P-12606).

【0025】[0025]

【表2】 表2 pADFDE/HB101菌体内の12kDa蛋白質の含量およびチオレドキ シン活性 12kDa蛋白質 チオレドキシン活性 (バンド面積(相対値))(ΔA340/min) HB101(対照) 可溶性画分 0.21 0.0315 不溶性画分 0.14 0.0082 pADFDE/HB101 可溶性画分 31.31 0.3526 不溶性画分 0.18 0.0103 [Table 2] Table 2 Content of 12kDa protein in pADFDE / HB101 cells and thioredoxin activity 12kDa protein Thioredoxin activity (band area (relative value)) (ΔA340 / min) HB101 (control) soluble fraction 0.21 0.0315 Insoluble fraction 0.14 0.0082 pADFDE / HB101 soluble fraction 31.31 0.3526 insoluble fraction 0.18 0.0103

【0026】(実施例3)リコンビナントヒトADFの
調製 リコンビナントヒトADFの生化学的性質、物性等を検
討する為には、純化したリコンビナントヒトADFが必
要である。そこで、以下の方法を用いて精製リコンビナ
ントヒトADFを得た。まず、実施例2で得たプラスミ
ドpADFDEで形質転換した大腸菌HB101(FERM
P-12606)を100mLのLB培地に添加した後、31
℃で一昼夜、100rpmで振盪培養した。次に、この
100mLの大腸菌培養液を2LのLB培地に添加し、
31℃でさらに16時間、100rpmで振盪培養した
後、遠心分離(1000×g、15分)により菌体を回
収した。菌体を200mLの20mMピペラジン塩酸緩
衝液(pH6.0)に懸濁した後超音波破砕機(100
W、30分間)を用いて破壊し、遠心分離(10000
×g、15分)によって不溶性成分を除去した物を大腸
菌粗抽出液とした。チオレドキシン活性測定によって求
めたリコンビナントヒトADFの発現量は、培養液1L
当たり500mgであった。
Example 3 Preparation of Recombinant Human ADF In order to examine the biochemical properties and physical properties of the recombinant human ADF, purified recombinant human ADF is required. Therefore, purified recombinant human ADF was obtained by the following method. First, E. coli HB101 (FERM transformed with the plasmid pADFDE obtained in Example 2)
P-12606) was added to 100 mL of LB medium,
The culture was carried out at 100 ° C. with shaking at 100 rpm overnight. Next, 100 mL of this E. coli culture solution was added to 2 L of LB medium,
After further shaking culture at 31 ° C. for 16 hours at 100 rpm, cells were collected by centrifugation (1000 × g, 15 minutes). The cells were suspended in 200 mL of 20 mM piperazine hydrochloric acid buffer (pH 6.0) and then ultrasonically disrupted (100
W, 30 minutes) to disrupt and centrifuge (10000
Xg, 15 minutes) to remove insoluble components was used as a crude Escherichia coli extract. The expression level of recombinant human ADF determined by measuring thioredoxin activity was 1 L of culture solution.
It was 500 mg per unit.

【0027】大腸菌粗抽出液からのリコンビナントヒト
ADFの精製は、陰イオン交換クロマトグラフィーによ
った。即ち、大腸菌粗抽出液を、予め20mMピペラジ
ン塩酸緩衝液(pH6.0)で平衡化したQセファロー
スカラム(直径10cm×40cm、Pharmaci
a製)に添加した後、同緩衝液で非吸着成分を溶出させ
た。次に、0から100mMのNaCl直線濃度勾配に
よってカラムに吸着した成分を溶出した。尚、流速は5
0mL/minに設定し、勾配の容積は5Lとした。リ
コンビナントヒトADFは約50mMのNaClの画分
に回収された。
Purification of recombinant human ADF from E. coli crude extract was by anion exchange chromatography. That is, the E. coli crude extract was preliminarily equilibrated with 20 mM piperazine hydrochloric acid buffer (pH 6.0) on a Q sepharose column (diameter 10 cm × 40 cm, Pharmaci.
non-adsorbed components were eluted with the same buffer solution. Next, the components adsorbed on the column were eluted with a linear gradient of NaCl concentration of 0 to 100 mM. The flow rate is 5
It was set to 0 mL / min and the volume of the gradient was 5 L. Recombinant human ADF was collected in a fraction of about 50 mM NaCl.

【0028】回収されたリコンビナントヒトADFは培
養液1L当たり100mgであり、従来のIL−2との
融合蛋白質法(特開平1−85097号)の100倍の
収量が達成された。また、回収率は20%であり従来法
の4培にまで向上した。次に、SDSポリアクリルアミ
ドゲル電気泳移動を行なったところ、精製リコンビナン
トヒトADFは分子量12kDaのほぼ均一なバンドを
示し、デンシトメーターを用いて定量を行なったとこ
ろ、純度は95%以上と求められた。また、ペプチドシ
ークエンサーを用いてN末端のアミノ酸配列を決定した
ところ、配列表の配列番号1及び2記載の配列を有して
いた。尚、このようにして得られたリコンビナントヒト
ADFが2種類のN末端構造を有するのは、大腸菌内で
当初作成された配列表の配列番号2記載のポリペプチド
(メチオニン型)の一部が、大腸菌内のアミノペプチダ
ーゼによりそのN末端のメチオニンが切断され、配列表
の配列番号1記載のポリペプチド(バリン型)に変換さ
れた為と考えられる。さて、このようにして得られたリ
コンビナントヒトADFのチオレドキシン活性はmg当
たり80Δ340/minであった。更に、変性蛋白質
のリフォールディング活性(Biochem.J.、V
ol.275、349−353(1991))は、リコ
ンビナントヒトADF3μMのとき0.0000017
μmol/minであった。培養条件によって、リコン
ビナントヒトADFのN末端構造の比がメチオニン型:
バリン型=1:9〜9:1の間で変動したが、チオレド
キシン活性、およびリフォールディング活性に差が認め
られなかったことから、メチオニン型とバリン型の両比
活性は同一であると考えられる。
The recovered recombinant human ADF was 100 mg per liter of the culture broth, and the yield was 100 times that of the conventional fusion protein method with IL-2 (JP-A-1-85097). Moreover, the recovery rate was 20%, which was improved to 4 times that of the conventional method. Next, when SDS polyacrylamide gel electrophoresis was performed, the purified recombinant human ADF showed an almost uniform band with a molecular weight of 12 kDa, and when quantified using a densitometer, the purity was determined to be 95% or more. It was Further, when the N-terminal amino acid sequence was determined using a peptide sequencer, it had the sequences described in SEQ ID NOs: 1 and 2 in the sequence listing. The recombinant human ADF thus obtained has two types of N-terminal structures because a part of the polypeptide (methionine type) described in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing originally created in E. coli It is considered that the N-terminal methionine was cleaved by aminopeptidase in E. coli and converted into the polypeptide (valine type) described in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing. The thioredoxin activity of the recombinant human ADF thus obtained was 80Δ340 / min per mg. Furthermore, the refolding activity of denatured proteins (Biochem. J., V
ol. 275, 349-353 (1991)) is 0.0000017 when the recombinant human ADF is 3 μM.
It was μmol / min. Depending on the culture conditions, the ratio of N-terminal structure of recombinant human ADF was methionine type:
The methionine-type and valine-type specific activities are considered to be the same, since there was no difference in the thioredoxin activity and the refolding activity although the valine-type varied between 1: 9 and 9: 1. .

【0029】(実施例4) 高純度リコンビナントヒト
ADFの大量調製 マウス、ラット、ウサギ、イヌ、サル等の動物を用いて
ヒトADFの薬効検定を行なう為には、高度に純化した
リコンビナントヒトADFを大量に得る必要がある。そ
こで、本発明者が鋭意検討を行なったところ、高密度大
腸菌培養と多段階精製工程とを組あわせることにより高
純度リコンビナントヒトADFを大量に得る方法を見い
だした。表3に精製結果の要約を示した。
(Example 4) Large-scale preparation of high-purity recombinant human ADF In order to carry out a drug efficacy test of human ADF using animals such as mice, rats, rabbits, dogs and monkeys, highly purified recombinant human ADF was used. You need to get a lot. Therefore, as a result of diligent studies by the present inventor, a method for obtaining a large amount of highly purified recombinant human ADF by combining high-density Escherichia coli culture and a multistep purification process was found. Table 3 shows a summary of the purification results.

【0030】[0030]

【表3】 表3 高純度リコンビナントヒトADF大量調製の要約 工程 収量 工程収率 収率 (菌体粗抽出液) 400g ブチルスファロース 133 33% 33% セファデックスG−25 117 88 29 CMセファロースFF 93 79 23 CMセファロースFF(濃縮) 83 89 21 セファロースS−100HR 60 72 15 Table 3 Summary of large-scale preparation of high-purity recombinant human ADF Step yield Step yield Yield (cell crude extract) 400 g Butylspharose 133 33% 33% Sephadex G-25 117 88 88 29 CM Sepharose FF 93 79 23 CM Sepharose FF (concentrated) 83 89 21 Sepharose S-100HR 60 72 15

【0031】この表3を基にそれぞれの工程及び収率を
以下に説明するまず、プラスミドpADFDEで形質転
換した大腸菌HB101(FERM P-12606)を、1LのL
B培地に添加した後31℃で一昼夜、100rpmで振
盪培養した。次に、この1Lの大腸菌培養液を20Lの
M−9カザミノ酸培地(0.6%リン酸水素ナトリウ
ム、0.3%リン酸二水素ナトリウム、0.05%塩化
ナトリウム、0.1%塩化アンモニウム、0.05%硫
酸マグネシウム、0.00147%塩化カルシウム、
0.2%グルコース、0.2%カザミノ酸、0.02%
L−ロイシン、0.02%L−プロリン、0.0002
%チアミン塩酸塩、100μg/mlアンピシリン、2
5μg/mlストレプトマイシン、pH7.4)に添加
し、31℃で16時間、30L発酵槽を用いて高密度培
養を行なった後、更に培養液全量を180LのM−9カ
ザミノ酸培地に添加し、31℃で16時間、300L発
酵槽を用いて高密度培養を行なった。培養後、連続遠心
分離機を用いて菌体を回収し、50Lの10mMリン酸
ナトリウム緩衝液、pH7.4に懸濁した。菌体懸濁液
は、連続細胞破砕装置を用いて破壊した後、連続遠心分
離機を用いて不溶性成分を除去し、菌体粗抽出液とし
た。チオレドキシン活性測定法により菌体粗抽出液中の
リコンビナントヒトADFを定量して総リコンビナント
ヒトADF量を算出したところ、培養液1L当たり2
g、計400gであった。培養液当たりのリコンビナン
トヒトADFの発現量は振盪培養の4倍であった。
Each step and yield will be described below based on Table 3. First, E. coli HB101 (FERM P-12606) transformed with the plasmid pADFDE was treated with 1 L of L.
After adding to the B medium, the cells were cultured at 31 ° C. overnight with shaking at 100 rpm. Next, 1 L of this E. coli culture solution was mixed with 20 L of M-9 casamino acid medium (0.6% sodium hydrogen phosphate, 0.3% sodium dihydrogen phosphate, 0.05% sodium chloride, 0.1% chloride). Ammonium, 0.05% magnesium sulfate, 0.00147% calcium chloride,
0.2% glucose, 0.2% casamino acid, 0.02%
L-leucine, 0.02% L-proline, 0.0002
% Thiamine hydrochloride, 100 μg / ml ampicillin, 2
5 μg / ml streptomycin, pH 7.4), high-density culture was carried out at 31 ° C. for 16 hours using a 30 L fermentor, and then the entire amount of the culture solution was added to 180 L of M-9 casamino acid medium, High-density culture was performed using a 300 L fermentor at 31 ° C. for 16 hours. After culturing, the cells were collected using a continuous centrifuge and suspended in 50 L of 10 mM sodium phosphate buffer, pH 7.4. The cell suspension was disrupted using a continuous cell disruption device, and then insoluble components were removed using a continuous centrifuge to obtain a crude cell extract. The recombinant human ADF in the crude cell extract was quantified by the thioredoxin activity assay method to calculate the total amount of recombinant human ADF.
g, total 400 g. The expression level of recombinant human ADF per culture medium was 4 times that in the shaking culture.

【0032】菌体粗抽出液から下記の方法を用いてリコ
ンビナントヒトADFを精製した。まず、菌体粗抽出液
に硫酸アンモニウムを添加し45%飽和とした後、50
%飽和硫酸アンモニウム、50mM酢酸ナトリウム、p
H5.5で平衡化されたブチルセファロースカラム(直
径25.2cm×15cm、7.5L)に添加し吸着さ
せた。同緩衝液で非吸着成分を溶出した後、50から0
%飽和硫酸アンモニウムの直線濃度勾配(勾配容積60
L、流速0.5L/min)により吸着成分の溶出を行
なったところ、リコンビナントヒトADFは約20%飽
和の硫酸アンモニウムの画分に回収された。なお、カラ
ムの処理能力を考慮して、一回当たりの処理量を全菌体
粗抽出液の6分の1量に設定し、同じ操作を6回繰り返
すことにより全量を処理した。表3に示すようにこの工
程が終わった時の収量は133g、収率33%であっ
た。
Recombinant human ADF was purified from the crude cell extract using the following method. First, ammonium sulfate was added to the crude cell extract to make it 45% saturated, and then 50
% Saturated ammonium sulfate, 50 mM sodium acetate, p
It was added to and adsorbed on a butyl sepharose column (diameter 25.2 cm × 15 cm, 7.5 L) equilibrated with H5.5. After elution of non-adsorbed components with the same buffer, 50 to 0
Linear gradient of% saturated ammonium sulfate (gradient volume 60
When the adsorbed component was eluted with L at a flow rate of 0.5 L / min), recombinant human ADF was recovered in a fraction of ammonium sulfate of about 20% saturation. In consideration of the throughput of the column, the treatment amount per treatment was set to 1/6 of the total amount of the crude bacterial cell extract, and the same operation was repeated 6 times to treat the whole amount. As shown in Table 3, the yield at the end of this step was 133 g, and the yield was 33%.

【0033】次に、20mM酢酸ナトリウム、pH4.
5で平衡化されたセファデックスG−25カラム(直径
25.2cm×25cm、12.5L)に上記のリコン
ビナントヒトADF画分の18分の1量を添加した後、
同緩衝液で溶出することにより、緩衝液の置換を行なっ
た(流速0.5L/min)。同じ操作を18回繰り返
す事により全量を処理した。表3に示すようにこの工程
が終わった時の収量は117g、収率29%であった。
Next, 20 mM sodium acetate, pH 4.
After adding 1/18 volume of the above recombinant human ADF fraction to a Sephadex G-25 column (diameter 25.2 cm × 25 cm, 12.5 L) equilibrated with 5.
The buffer solution was replaced by elution with the same buffer solution (flow rate 0.5 L / min). The same operation was repeated 18 times to treat the whole amount. As shown in Table 3, the yield at the end of this step was 117 g, and the yield was 29%.

【0034】前工程の画分の6分の1量を、予め20m
M酢酸ナトリウム緩衝液、pH4.5で平衡化されたC
Mセファロースファーストフローカラム(直径25.2
cm×15cm、7.5L)に添加した後、同緩衝液で
非吸着成分を溶出した。引き続き0から0.5M塩化ナ
トリウムの直線濃度勾配(勾配容積75L、流速0.5
L/min)により吸着成分の溶出を行なったところ、
リコンビナントヒトADFは約0.2Mの塩化ナトリウ
ムの画分に回収された。同じ操作を6回繰り返すことに
より全量を処理した。表3に示すようにこの工程が終わ
った時の収量は93g、収率23%であった。
A 1/6 volume of the fraction from the previous step was previously set to 20 m.
C equilibrated with M sodium acetate buffer, pH 4.5
M Sepharose Fast Flow Column (Diameter 25.2
cm × 15 cm, 7.5 L), and then the non-adsorbed components were eluted with the same buffer solution. Subsequently, a linear gradient of 0 to 0.5 M sodium chloride (gradient volume 75 L, flow rate 0.5
L / min), the adsorbed components were eluted,
Recombinant human ADF was collected in a fraction of sodium chloride of about 0.2M. The whole amount was processed by repeating the same operation 6 times. As shown in Table 3, the yield at the end of this step was 93 g, and the yield was 23%.

【0035】次に、CMセファロースファーストフロー
カラム(直径11.3cm×3cm、0.3L)を用い
て濃縮を行なった。方法は、20mM酢酸ナトリウム緩
衝液、pH4.5で平衡化されたカラムに前工程の画分
の12分の1量を添加し、同緩衝液で非吸着成分を溶出
した後、0.2M酢酸ナトリウム、pH6.0で吸着成
分を濃縮回収した(流速0.3L/min)。なお、全
量を処理する為に同じ操作を12回繰り返した。表3に
示すようにこの工程が終わった時の収量は83g、収率
21%であった。
Next, concentration was performed using a CM sepharose fast flow column (diameter 11.3 cm × 3 cm, 0.3 L). The method was as follows: 1/12 of the fraction of the previous step was added to a column equilibrated with 20 mM sodium acetate buffer, pH 4.5, and the non-adsorbed components were eluted with the same buffer, followed by 0.2 M acetic acid. The adsorbed component was concentrated and recovered with sodium, pH 6.0 (flow rate 0.3 L / min). The same operation was repeated 12 times in order to treat the whole amount. As shown in Table 3, the yield at the end of this step was 83 g, and the yield was 21%.

【0036】最後に、ゲル濾過クロマトグラフィーによ
り緩衝液の置換と微量の不純物を除去した。即ち、0.
2M酢酸アンモニウム、pH6.0で平衡化されたセフ
ァクリルS−100HRカラム(直径10cm×64c
m、5L)に前工程の画分の24分の1量を添加後、同
緩衝液で溶出を行なった(流速20ml/min)。同
じ操作を、24回繰り返すことにより全量を処理した。
このようにして精製したリコンビナントヒトADFの収
量は60gであり、回収率は15%であった(表3)。
Finally, gel filtration chromatography was used to remove the buffer and trace impurities. That is, 0.
Sephacryl S-100HR column (diameter 10 cm x 64 c, equilibrated with 2 M ammonium acetate, pH 6.0).
m, 5 L), 1 / 24th of the fraction of the previous step was added, and elution was carried out with the same buffer (flow rate 20 ml / min). The same operation was repeated 24 times to treat the whole amount.
The yield of recombinant human ADF purified in this manner was 60 g, and the recovery rate was 15% (Table 3).

【0037】精製リコンビナントヒトADFをSDSポ
リアクリルアミドゲル電気泳動によって解析したとこ
ろ、分子量12kDaの均一なバンドを示し、デンシト
メーターによる純度検定では純度99%以上が保証され
た。さらに、抗大腸菌蛋白質抗体を用いたELISA法
で大腸菌由来蛋白質の含量を求めたところ、10ppm
以下であった。また、リムルスアッセイキットを用いて
エンドトキシン含量を求めたところ、0.001エンド
トキシン単位/mg以下であった。また、エレクトロス
プレーイオン化質量分析計を用いて分子量を決定したと
ころ、塩基配列から予想される分子量と一致した。即
ち、配列表の配列番号1および2記載の2種のポリペプ
チドの分子量が示された。また、ペプチドシークエンサ
ーを用いてN末端のアミノ酸配列を決定したところ、配
列表の配列番号1および2記載の2種の配列が確認され
た。また、チオレドキシン活性はmg当たり80Δ34
0/minであり、変性蛋白質のリフォールディング活
性は、ヒトADFP3μMのとき0.0000017μ
mol/minであった。
When the purified recombinant human ADF was analyzed by SDS polyacrylamide gel electrophoresis, it showed a uniform band with a molecular weight of 12 kDa, and a purity test with a densitometer confirmed that the purity was 99% or higher. Furthermore, the content of Escherichia coli-derived protein was determined by an ELISA method using an anti-Escherichia coli protein antibody.
It was below. In addition, the endotoxin content was determined using the Limulus assay kit and found to be 0.001 endotoxin unit / mg or less. Moreover, when the molecular weight was determined using an electrospray ionization mass spectrometer, it was in agreement with the molecular weight expected from the base sequence. That is, the molecular weights of the two types of polypeptides shown in SEQ ID NOS: 1 and 2 of the sequence listing were shown. When the N-terminal amino acid sequence was determined using a peptide sequencer, two types of sequences described in SEQ ID NOs: 1 and 2 in the sequence listing were confirmed. The thioredoxin activity was 80Δ34 per mg.
0 / min, the refolding activity of the denatured protein was 0.0000017μ when human ADFP was 3μM.
It was mol / min.

【0038】[0038]

【発明の効果】SD配列の最適化、SD配列〜ペプチド
のN末端をコードするコドンのA−Trich化、さら
に、pUC系プラスミドDNAの利用した本発明の直接
発現生産法の確立により、リコンビナントヒトADFの
飛躍的な発現効率、生産性の向上が達成された。さら
に、高密度培養と多段階精製工程を組み合わせることに
より高純度でしかも大量のリコンビナントヒトADFを
取得することが可能になった。本発明により得られたフ
リーラジカルの発生による生体障害を伴う炎症、放射線
障害等の治療薬として有用な物質であるヒトADFを、
大量にしかも安価に製造することが出来る。
EFFECTS OF THE INVENTION Recombinant humans are obtained by optimizing the SD sequence, converting the SD sequence to the N-terminal of the peptide by A-Trich, and establishing the direct expression production method of the present invention using pUC plasmid DNA. A dramatic increase in ADF expression efficiency and productivity have been achieved. Furthermore, it has become possible to obtain high-purity and large amounts of recombinant human ADF by combining high-density culture and multi-step purification process. Human ADF, which is a substance useful as a therapeutic agent for inflammation, radiation damage, etc., which is accompanied by biological damage due to the generation of free radicals, obtained by the present invention
It can be manufactured in large quantities and at low cost.

【0039】[0039]

【配列表】[Sequence list]

【0040】配列番号:1 配列の長さ:104 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:タンパク質 起源 生物名:ヒト 株名:ATL-2 配列の特徴 特徴を表す記号:active-site 存在位置:31..34 特徴を決定した方法:E 1 5 10 15 Val Lys Gln Ile Glu Ser Lys Thr Ala Phe Gln Glu Ala Leu Asp Ala 16 20 25 30 Ala Gly Asp Lys Leu Val Val Val Asp Phe Ser Ala Thr Trp Cys Gly 32 35 40 45 Pro Cys Lys Met Ile Lys Pro Phe Phe His Ser Leu Ser Glu Lys Tyr 48 50 55 60 Ser Asn Val Ile Phe Leu Glu Val Asp Val Asp Asp Cys Gln Asp Val 64 65 70 75 80 Ala Ser Glu Cys Glu Val Lys Cys Met Pro Thr Phe Gln Phe Phe Lys 80 85 90 95 Lys Gly Gln Lys Val Gly Glu Phe Ser Gly Ala Asn Lys Glu Lys Leu 96 100 Glu Ala Thr Ile Asn Glu Leu Val 104SEQ ID NO: 1 Sequence length: 104 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Protein Origin organism name: Human Strain name: ATL-2 Sequence characteristics Characteristic symbol: active-site Location: 31..34 Method of characterizing: E 1 5 10 15 Val Lys Gln Ile Glu Ser Lys Thr Ala Phe Gln Glu Ala Leu Asp Ala 16 20 25 30 Ala Gly Asp Lys Leu Val Val Val Asp Phe Ser Ala Thr Trp Cys Gly 32 35 40 45 Pro Cys Lys Met Ile Lys Pro Phe Phe His Ser Leu Ser Glu Lys Tyr 48 50 55 60 Ser Asn Val Ile Phe Leu Glu Val Asp Val Asp Asp Cys Gln Asp Val 64 65 70 75 80 Ala Ser Glu Cys Glu Val Lys Cys Met Pro Thr Phe Gln Phe Phe Lys 80 85 90 95 Lys Gly Gln Lys Val Gly Glu Phe Ser Gly Ala Asn Lys Glu Lys Leu 96 100 Glu Ala Thr Ile Asn Glu Leu Val 104

【0041】配列番号:2 配列の長さ:105 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:タンパク質 起源 生物名:ヒト 株名:ATL-2 配列の特徴 特徴を表す記号:active-site 存在位置:32..35 特徴を決定した方法:E 1 5 10 15 Met Val Lys Gln Ile Glu Ser Lys Thr Ala Phe Gln Glu Ala Leu Asp 16 20 25 30 Ala Ala Gly Asp Lys Leu Val Val Val Asp Phe Ser Ala Thr Trp Cys 32 35 40 45 Gly Pro Cys Lys Met Ile Lys Pro Phe Phe His Ser Leu Ser Glu Lys 48 50 55 60 Tyr Ser Asn Val Ile Phe Leu Glu Val Asp Val Asp Asp Cys Gln Asp 64 65 70 75 80 Val Ala Ser Glu Cys Glu Val Lys Cys Met Pro Thr Phe Gln Phe Phe 80 85 90 95 Lys Lys Gly Gln Lys Val Gly Glu Phe Ser Gly Ala Asn Lys Glu Lys 96 100 105 Leu Glu Ala Thr Ile Asn Glu Leu Val 105SEQ ID NO: 2 Sequence length: 105 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Protein Origin organism name: Human Strain name: ATL-2 Sequence features Characteristic symbols: active-site Location: 32..35 Method of characterizing: E 1 5 10 15 Met Val Lys Gln Ile Glu Ser Lys Thr Ala Phe Gln Glu Ala Leu Asp 16 20 25 30 Ala Ala Gly Asp Lys Leu Val Val Val Asp Phe Ser Ala Thr Trp Cys 32 35 40 45 Gly Pro Cys Lys Met Ile Lys Pro Phe Phe His Ser Leu Ser Glu Lys 48 50 55 60 Tyr Ser Asn Val Ile Phe Leu Glu Val Asp Val Asp Asp Cys Gln Asp 64 65 70 75 80 Val Ala Ser Glu Cys Glu Val Lys Cys Met Pro Thr Phe Gln Phe Phe 80 85 90 95 Lys Lys Gly Gln Lys Val Gly Glu Phe Ser Gly Ala Asn Lys Glu Lys 96 100 105 Leu Glu Ala Thr Ile Asn Glu Leu Val 105

【0042】配列番号:3 配列の長さ:312 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:cDNA to mRNA 起源 生物名:ヒト 株名:ATL-2 配列の特徴 特徴を表す記号:active-site 存在位置:91..102 特徴を決定した方法:E 1 5 10 15 GTG AAG CAG ATC GAG AGC AAG ACT GCT TTT CAG GAA GCC TTG GAC GCT 48 Val Lys Gln Ile Glu Ser Lys Thr Ala Phe Gln Glu Ala Leu Asp Ala 20 25 30 GCA GGT GAT AAA CTT GTA GTA GTT GAC TTC TCA GCC ACG TGG TGT GGG 96 Ala Gly Asp Lys Leu Val Val Val Asp Phe Ser Ala Thr Trp Cys Gly 35 40 45 CCT TGC AAA ATG ATC AAG CCT TTC TTT CAT TCC CTC TCT GAA AAG TAT 144 Pro Cys Lys Met Ile Lys Pro Phe Phe His Ser Leu Ser Glu Lys Tyr 50 55 60 TCC AAC GTG ATA TTC CTT GAA GTA GAT GTG GAT GAC TGT CAG GAT GTT 192 Ser Asn Val Ile Phe Leu Glu Val Asp Val Asp Asp Cys Gln Asp Val 65 70 75 80 GCT TCA GAG TGT GAA GTC AAA TGC ATG CCA ACA TTC CAG TTT TTT AAG 240 Ala Ser Glu Cys Glu Val Lys Cys Met Pro Thr Phe Gln Phe Phe Lys 85 90 95 AAG GGA CAA AAG GTG GGT GAA TTT TCT GGA GCC AAT AAG GAA AAG CTT 288 Lys Gly Gln Lys Val Gly Glu Phe Ser Gly Ala Asn Lys Glu Lys Leu 100 105 GAA GCC ACC ATT AAT GAA TTA GTC 312 Glu Ala Thr Ile Asn Glu Leu ValSEQ ID NO: 3 Sequence Length: 312 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Double Strand Topology: Linear Sequence Type: cDNA to mRNA Origin Organ Name: Human Strain Name: ATL-2 Sequence Feature Characteristic symbol: active-site Location: 91..102 Method of determining feature: E 1 5 10 15 GTG AAG CAG ATC GAG AGC AAG ACT GCT TTT CAG GAA GCC TTG GAC GCT 48 Val Lys Gln Ile Glu Ser Lys Thr Ala Phe Gln Glu Ala Leu Asp Ala 20 25 30 GCA GGT GAT AAA CTT GTA GTA GTT GAC TTC TCA GCC ACG TGG TGT GGG 96 Ala Gly Asp Lys Leu Val Val Val Asp Phe Ser Ala Thr Trp Cys Gly 35 40 45 CCT TGC AAA ATG ATC AAG CCT TTC TTT CAT TCC CTC TCT GAA AAG TAT 144 Pro Cys Lys Met Ile Lys Pro Phe Phe His Ser Leu Ser Glu Lys Tyr 50 55 60 TCC AAC GTG ATA TTC CTT GAA GTA GAT GTG GAT GAC TGT CAG GAT GTT 192 Ser Asn Val Ile Phe Leu Glu Val Asp Val Asp Asp Cys Gln Asp Val 65 70 75 80 GCT TCA GAG TGT GAA GTC AAA TGC ATG CCA ACA TTC CAG TTT TTT AAG 240 Ala Ser Glu Cys Glu Val Lys Cys Met Pro Thr Phe G ln Phe Phe Lys 85 90 95 AAG GGA CAA AAG GTG GGT GAA TTT TCT GGA GCC AAT AAG GAA AAG CTT 288 Lys Gly Gln Lys Val Gly Glu Phe Ser Gly Ala Asn Lys Glu Lys Leu 100 105 GAA GCC ACC ATT AAT GAA TTA GTC 312 Glu Ala Thr Ile Asn Glu Leu Val

【0043】配列番号:4 配列の長さ:315 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:cDNA to mRNA 起源 生物名:ヒト 株名:ATL-2 配列の特徴 特徴を表す記号:active-site 存在位置:94..105 特徴を決定した方法:E 1 5 10 15 ATG GTG AAG CAG ATC GAG AGC AAG ACT GCT TTT CAG GAA GCC TTG GAC 48 Met Val Lys Gln Ile Glu Ser Lys Thr Ala Phe Gln Glu Ala Leu Asp 20 25 30 GCT GCA GGT GAT AAA CTT GTA GTA GTT GAC TTC TCA GCC ACG TGG TGT 96 Ala Ala Gly Asp Lys Leu Val Val Val Asp Phe Ser Ala Thr Trp Cys 35 40 45 GGG CCT TGC AAA ATG ATC AAG CCT TTC TTT CAT TCC CTC TCT GAA AAG 144 Gly Pro Cys Lys Met Ile Lys Pro Phe Phe His Ser Leu Ser Glu Lys 50 55 60 TAT TCC AAC GTG ATA TTC CTT GAA GTA GAT GTG GAT GAC TGT CAG GAT 192 Tyr Ser Asn Val Ile Phe Leu Glu Val Asp Val Asp Asp Cys Gln Asp 65 70 75 80 GTT GCT TCA GAG TGT GAA GTC AAA TGC ATG CCA ACA TTC CAG TTT TTT 240 Val Ala Ser Glu Cys Glu Val Lys Cys Met Pro Thr Phe Gln Phe Phe 85 90 95 AAG AAG GGA CAA AAG GTG GGT GAA TTT TCT GGA GCC AAT AAG GAA AAG 288 Lys Lys Gly Gln Lys Val Gly Glu Phe Ser Gly Ala Asn Lys Glu Lys 100 105 CTT GAA GCC ACC ATT AAT GAA TTA GTC 315 Leu Glu Ala Thr Ile Asn Glu Leu ValSEQ ID NO: 4 Sequence length: 315 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double-stranded topology: Linear Sequence type: cDNA to mRNA Origin organism name: Human strain name: ATL-2 sequence Feature Symbol representing the feature: active-site Location: 94..105 Method by which the feature was determined: E 1 5 10 15 ATG GTG AAG CAG ATC GAG AGC AAG ACT GCT TTT CAG GAA GCC TTG GAC 48 Met Val Lys Gln Ile Glu Ser Lys Thr Ala Phe Gln Glu Ala Leu Asp 20 25 30 GCT GCA GGT GAT AAA CTT GTA GTA GTT GAC TTC TCA GCC ACG TGG TGT 96 Ala Ala Gly Asp Lys Leu Val Val Val Asp Phe Ser Ala Thr Trp Cys 35 40 45 GGG CCT TGC AAA ATG ATC AAG CCT TTC TTT CAT TCC CTC TCT GAA AAG 144 Gly Pro Cys Lys Met Ile Lys Pro Phe Phe His Ser Leu Ser Glu Lys 50 55 60 TAT TCC AAC GTG ATA TTC CTT GAA GTA GAT GTG GAT GAC TGT CAG GAT 192 Tyr Ser Asn Val Ile Phe Leu Glu Val Asp Val Asp Asp Cys Gln Asp 65 70 75 80 GTT GCT TCA GAG TGT GAA GTC AAA TGC ATG CCA ACA TTC CAG TTT TTT 240 Val Ala Ser Glu Cys Glu Val Lys Cys Met Pro Thr P he Gln Phe Phe 85 90 95 AAG AAG GGA CAA AAG GTG GGT GAA TTT TCT GGA GCC AAT AAG GAA AAG 288 Lys Lys Gly Gln Lys Val Gly Glu Phe Ser Gly Ala Asn Lys Glu Lys 100 105 CTT GAA GCC ACC ATT AAT GAA TTA GTC 315 Leu Glu Ala Thr Ile Asn Glu Leu Val

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

【図1】図1は、プラスミドpADFDE(pBR)の
構築過程である。
FIG. 1 shows the construction process of plasmid pADFDE (pBR).

【図2】図2は、プラスミドpADFDEの構築過程で
ある。
FIG. 2 is the construction process of plasmid pADFDE.

【図3】図3は、デザインした転写開始点からヒトAD
FのN末端に至るDNA配列を示す。
[Fig. 3] Fig. 3 shows human AD from the designed transcription start point.
The DNA sequence extending to the N-terminus of F is shown.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12P 21/02 C12R 1:19) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location (C12P 21/02 C12R 1:19)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヒトADFをコードする遺伝子を有する
プラスミドで形質転換された大腸菌を培地中で培養する
ことにより、目的とするヒトADFポリペプチドを生産
し、該ポリペプチドを取得することを特徴とするリコン
ビナントヒトADFポリペプチドの直接発現生産法。
1. A method for culturing Escherichia coli transformed with a plasmid having a gene encoding human ADF in a medium to produce the desired human ADF polypeptide and obtaining the polypeptide. A method for direct expression and production of recombinant human ADF polypeptide.
【請求項2】 生産されるリコンビナントヒトADFが
配列表の配列番号1記載のアミノ酸配列を有することを
特徴とする請求項1記載の直接発現生産法。
2. The direct expression production method according to claim 1, wherein the recombinant human ADF produced has the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
【請求項3】 生産されるリコンビナントヒトADFが
配列表の配列番号2記載のアミノ酸配列を有することを
特徴とする請求項1記載の直接発現生産法。
3. The direct expression production method according to claim 1, wherein the recombinant human ADF produced has the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing.
JP5233361A 1993-09-20 1993-09-20 Production of recombinant human adf Pending JPH0779780A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5233361A JPH0779780A (en) 1993-09-20 1993-09-20 Production of recombinant human adf

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5233361A JPH0779780A (en) 1993-09-20 1993-09-20 Production of recombinant human adf

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0779780A true JPH0779780A (en) 1995-03-28

Family

ID=16953950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5233361A Pending JPH0779780A (en) 1993-09-20 1993-09-20 Production of recombinant human adf

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0779780A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0272703B2 (en) Novel polypeptide
EP0293793B1 (en) Polypeptide and production thereof
EP0188920B1 (en) Interleukin 1 and its derivative
JPH0829086B2 (en) Polykringle Plasminogen Activator
Kronheim et al. Purification and characterization of human interleukin–1 expressed in Escherichia coli
EP0326046A2 (en) Production of human epidermal growth factor
JPH09118697A (en) Mature human interleukin-1 protein
AU633891B2 (en) Production and purification of recombinant human interleukin-3 and muteins thereof
EP0204527A1 (en) Removal of the N-terminal methionine from methionylproteins
IE922153A1 (en) Cysteine depleted il-6 muteins
US5437988A (en) Expression and secretion of mature human beta interleukin-1 in Bacillus subtilis and means and methods for its achievement
Tocci et al. Expression in Escherichia coli of fully active recombinant human IL 1 beta: comparison with native human IL 1 beta.
AU624625B2 (en) Non-glycosylated, recombinant human il2 in the reduced form, the process for obtaining it and its use as a medicament
JPH05320200A (en) New human interferon-gamma polypeptide
US4871663A (en) Exporession vector for human TnF
JPH0779780A (en) Production of recombinant human adf
US20090311216A1 (en) Recombinant interferon-beta with enhanced biological activity
JP2698976B2 (en) Novel polypeptide and DNA encoding the same
EP0352387B1 (en) Method for preparing a hirudin
EA199700073A1 (en) NEW DERIVATIVES OF STAPHILO KINASES
JP2845558B2 (en) DNA sequence of methionine aminopeptidase
US4851512A (en) Novel human interleukin-2 polypeptide derivative
EP0416505A2 (en) Expression plasmids and use thereof
Han et al. Thioredoxin fusion/HIV‐1 protease coexpression system for production of soluble human IL6 in E. coli cytoplasm
Koltermann et al. Production of human interleukin-8 expressed in Escherichia coli: From a laboratory scale for in vitro tests via a technical scale for animal studies to a process scale for a GMP-compatible production