JPH08173185A - Production of stimulating factor for human granulocytic macrophage colony - Google Patents
Production of stimulating factor for human granulocytic macrophage colonyInfo
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- JPH08173185A JPH08173185A JP7263370A JP26337095A JPH08173185A JP H08173185 A JPH08173185 A JP H08173185A JP 7263370 A JP7263370 A JP 7263370A JP 26337095 A JP26337095 A JP 26337095A JP H08173185 A JPH08173185 A JP H08173185A
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Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒト顆粒球マクロ
ファージコロニー刺激因子(以下「hGM−CSF」と
いう)の遺伝子組換えによる製造技術に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technology for producing human granulocyte macrophage colony stimulating factor (hereinafter referred to as “hGM-CSF”) by gene recombination.
【0002】[0002]
【従来の技術】コロニー刺激因子(以下「CSF」とい
う)は軟寒天中で造血幹細胞の増殖分化を刺激し、特定
のタイプの血液細胞から成るコロニー形成を促進する生
理活性物質である。hGM−CSFは、顆粒球マクロフ
ァージ系の幹細胞(CFU−GM)を刺激して、顆粒球
マクロファージの形成を促進する因子であって、次の用
途に利用することが期待されている。2. Description of the Related Art A colony stimulating factor (hereinafter referred to as "CSF") is a physiologically active substance that stimulates proliferation and differentiation of hematopoietic stem cells in soft agar and promotes colony formation of blood cells of a specific type. hGM-CSF is a factor that stimulates granulocyte-macrophage stem cells (CFU-GM) and promotes the formation of granulocyte-macrophage, and is expected to be used for the following applications.
【0003】すなわち、癌の放射線療法あるいは化学療
法による白血球減少症の治療、骨髄移植後速やかに白血
球を増殖させる、その他に有用と考えられている。That is, it is considered to be useful for treating leukopenia by radiotherapy or chemotherapy for cancer, for promptly proliferating leukocytes after bone marrow transplantation, and so on.
【0004】hGM−CSFの遺伝子組換えによる製造
技術については既にいくつかの報告(PCT公開公報W
O86/00639、同WO86/03225、EPO
公開公報0183350その他)があり、hGM−CS
Fをコードする遺伝子の塩基配列並びにそれによって生
産されるポリペプチドのアミノ酸配列は共に公知であ
る。なお、hGM−CSFは、144個のアミノ酸から
成るポリペプチドを含む糖蛋白と考えられている(PC
T公開公報WO86/00639号参照)。Some reports have already been published on the production technology of hGM-CSF by gene recombination (PCT Publication Gazette W.
O86 / 00639, WO86 / 03225, EPO
Published gazette 0183350 and others), hGM-CS
Both the base sequence of the gene encoding F and the amino acid sequence of the polypeptide produced thereby are known. Note that hGM-CSF is considered to be a glycoprotein containing a polypeptide consisting of 144 amino acids (PC
(See T Publication WO 86/00639).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】一般に遺伝子組換え技
術による物質生産においては、宿主として動物細胞ある
いは酵母を用いるよりも大腸菌を用いたほうが物質の生
産性が高いのが普通である。Generally, in the production of a substance by a gene recombination technique, the productivity of the substance is usually higher when Escherichia coli is used as a host than when an animal cell or yeast is used.
【0006】hGM−CSFをコードする遺伝子の大腸
菌による発現に関しては、本発明者らの知る限り二つの
報告がある。クラークらは、hGM−CSFを構成する
ポリペプチドのアナログ(hGM−CSFを構成するポ
リペプチドとはそのアミノ酸配列が3カ所において異な
りかつN末にメチオニンを有するポリペプチド)をコー
ドする遺伝子を大腸菌で発現させているが(PCT公開
公報WO86/00639号参照)、このときの遺伝子
の発現レベルは、細胞(大腸菌)蛋白の高々5%と極め
て低くかつその発現産物がhGM−CSF活性を有する
か否かは全く不明であった。また、バージェスらは、ヒ
ト単球細胞株U937より得たhGM−CSFをコード
するcDNAを大腸菌で発現させているが、このときの
発現レベルは大腸菌蛋白の8〜10%(Blood,6
9(1),43(1987))であって、十分なもので
はなかった。[0006] As far as we know, there are two reports regarding the expression of the gene encoding hGM-CSF by E. coli. Clark et al. In Escherichia coli encode a gene encoding an analog of a polypeptide constituting hGM-CSF (a polypeptide having an amino acid sequence different from that of hGM-CSF at three positions and having methionine at the N-terminus). Although it is expressed (see PCT Publication WO86 / 00639), the expression level of the gene at this time is extremely low at most 5% of cellular (Escherichia coli) protein and whether or not the expression product has hGM-CSF activity. It was completely unknown. In addition, Burgess et al. Expressed a cDNA encoding hGM-CSF obtained from the human monocyte cell line U937 in Escherichia coli, and the expression level at this time was 8 to 10% of E. coli protein (Blood, 6).
9 (1), 43 (1987)), which was not sufficient.
【0007】このため、hGM−CSF活性を有するポ
リペプチドないし糖蛋白のより効率的な製造技術を確立
することが望まれていた。[0007] Therefore, it has been desired to establish a more efficient production technique for a polypeptide or glycoprotein having hGM-CSF activity.
【0008】[0008]
【発明を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するためになされたものであり、hGM−CSF活
性を有するポリペプチドを大腸菌で効率よく製造するた
めの手段を提供するものである。すなわち本発明は、 (1) 図1又は図2に示す塩基配列を含むDNA鎖を
用意し、このDNA鎖を、これをその遺伝情報が発現可
能な状態で含むプラスミドの作成、このプラスミドによ
る大腸菌(E.coli)の形質転換および得られる形
質転換体の培養から成る工程に付して培養物中にhGM
−CSFを産生させることを特徴とするhGM−CSF
の製造法、である。The present invention has been made to solve the above problems, and provides a means for efficiently producing a polypeptide having hGM-CSF activity in Escherichia coli. is there. That is, the present invention comprises: (1) preparing a DNA chain containing the nucleotide sequence shown in FIG. 1 or FIG. 2 and preparing a plasmid containing this DNA chain in a state in which its genetic information can be expressed; (E. coli) and the resulting transformants were cultivated to produce hGM in the culture.
HGM-CSF characterized by producing -CSF
Is a manufacturing method of.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明のDNA鎖 本発明のDNA鎖は第1図又は第2図に示す塩基配列を
含むものである。この塩基配列は公知のhGM−CSF
(Mature部分)のアミノ酸配列のN末にMetを
付加したポリペプチドをコードするものであるが、大腸
菌で高発現させることができるよう次の諸点を考慮して
本発明者らが設計したものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION DNA Strand of the Present Invention The DNA strand of the present invention contains the nucleotide sequence shown in FIG. 1 or 2. This nucleotide sequence is known as hGM-CSF.
It encodes a polypeptide in which Met is added to the N-terminus of the amino acid sequence of (Mature part), and is designed by the present inventors in consideration of the following points so that it can be highly expressed in E. coli. is there.
【0010】(1) 大腸菌において優先的に用いられ
ているコドンを使用する。大腸菌において優先的に用い
られているコドンは池村によって報告されている(池
村、Jpn.J.Genet.56 p533−555
(1981))。(1) Use codons preferentially used in E. coli. The codon used preferentially in E. coli has been reported by Ikemura (Ikemura, Jpn. J. Genet. 56 p533-555).
(1981)).
【0011】(2) 5′末端の塩基配列を大腸菌の各
種遺伝子の翻訳開始部位に共通な塩基配列に近づけた
(Scherer et al.,Nucl.Acid
s.Res.8 p3895−3905(198
0))。(2) The 5'-terminal nucleotide sequence was brought close to the nucleotide sequence common to the translation initiation sites of various genes in Escherichia coli (Scherer et al., Nucl. Acid).
s. Res. 8 p3895-3905 (198
0)).
【0012】なお、本発明のDNA鎖は、これを適当な
ベクターに結合させ大腸菌に導入し高発現させるための
ものであるが、このDNA鎖の高発現を実現させるため
には、前記の塩基配列の5′末端上流側にS.D.配列
を含む。[0012] The DNA chain of the present invention is for ligating it to an appropriate vector and introducing it into E. coli for high expression. To realize high expression of this DNA chain, the above-mentioned bases are used. The S. D. Contains an array.
【0013】[0013]
【化3】 Embedded image
【0014】の塩基配列(Scherer.et a
l,Nucl.Acids Res.8p3895−3
905(1980))を有することが好ましく、また前
記の塩基配列の3′末端下流に終止コドンを2つ以上有
していてもよい。更にこの遺伝子の5′末端及び3′末
端には遺伝子組換操作を容易にするための適当な制限酵
素部位を付加しておくことが好ましい。The base sequence of (Scherer. Et a
1, Nucl. Acids Res. 8 p3895-3
905 (1980)), and may have two or more stop codons downstream of the 3'end of the above base sequence. Further, it is preferable to add appropriate restriction enzyme sites to the 5'end and 3'end of this gene to facilitate the gene recombination operation.
【0015】本発明のDNA鎖の製造 本発明のDNA鎖は、合目的的な任意の方法で製造する
ことができるが、その一例を示すと次の通りである。 Production of DNA Strand of the Present Invention The DNA strand of the present invention can be produced by any purposeful method, and an example thereof is as follows.
【0016】(1) 図1の塩基配列を含むDNA鎖の
製造 DNA鎖を3〜4個の約100塩基対程度のブロックに
分けて合成し、各ブロックを順次適当なクローニングプ
ラスミド(例えばpUC19,MessingらGen
e 33 p110〜115(1985))に挿入連結
することにより目的とするDNA鎖を得る。(1) Production of DNA chain containing the nucleotide sequence shown in FIG. 1 A DNA chain is divided into 3 to 4 blocks each having about 100 base pairs and synthesized, and each block is sequentially subjected to an appropriate cloning plasmid (for example, pUC19, Messing et al Gen
obtaining a DNA strand of interest by inserting linked to e 33 p110~115 (1985)).
【0017】各ブロックの合成は、これを25〜35塩
基程度のオリゴヌクレオチドに分けて合成し、これらを
会合させることにより行う。ブロックをオリゴヌクレオ
チドに区分けする際には、各オリゴヌクレオチドが自己
会合を起こすことがないよう1つのオリゴヌクレオチド
内に自己相補的配列が出現しないようにすることが必要
である。また、繰返し配列が1つのオリゴヌクレオチド
内に出現しないようにすることも必要である。図3に区
分けしたオリゴヌクレオチドの塩基配列の一例を、また
図4にこれらのオリゴヌクレオチドからの各ブロックの
構成例を、また図5に各ブロックの塩基配列と制限酵素
部位の一例を示す。The synthesis of each block is carried out by dividing it into oligonucleotides of about 25 to 35 bases and synthesizing them. When the blocks are divided into oligonucleotides, it is necessary to prevent self-complementary sequences from appearing in one oligonucleotide so that each oligonucleotide does not self-associate. It is also necessary to prevent the repeating sequence from appearing within one oligonucleotide. FIG. 3 shows an example of the nucleotide sequences of the segmented oligonucleotides, FIG. 4 shows an example of the configuration of each block from these oligonucleotides, and FIG. 5 shows an example of the nucleotide sequences of each block and restriction enzyme sites.
【0018】各オリゴヌクレオチドは既知の合成法によ
って合成することが出来る[例えばホスホアミダイト法
による固相合成法(BeaucageらTetrahe
dron Letters 22 1859〜1862
(1981)]。またこの合成法に基づく自動合成機を
使用することも可能である。各ブロックの構築は、各オ
リゴヌクレオチドの5′末端を、必要に応じてポリヌク
レオチドキナーゼでリン酸化した後アニールし、DNA
リガーゼによって二重鎖DNAとすることにより行う。
各ブロックを連結する手順は次の通りである。Each oligonucleotide can be synthesized by a known synthesis method [for example, a solid-phase synthesis method by the phosphoamidite method (Beaucage et al. Tetrahhe.
dron Letters 22 1859-1862
(1981)]. It is also possible to use an automatic synthesizer based on this synthesis method. Each block was constructed by phosphorylating the 5'end of each oligonucleotide with a polynucleotide kinase, if necessary, and then annealing,
It is carried out by forming double-stranded DNA with ligase.
The procedure for connecting the blocks is as follows.
【0019】図5のCブロックを、pUC19のHin
dIII 及びPstIによる切断片と結合させプラスミド
pYC8を得、これで大腸菌JM109を形質転換す
る。次いで、pYC8を単離し、ジデオキシ法によって
塩基配列を確認するとともに、pYC8をNheI及び
AvaIで消化してからBブロックを結合させ、pSC
B86を得、これでJM109を形質転換する。pSC
B86の塩基配列を確認した後、pSCB86で大腸菌
dam- 株GM33を形質転換し、pSCB86を改め
て単離する。pSCB86をBclI及びSacIで消
化してからこれにAブロックを結合させpSCBA86
7を得、これでJM109を形質転換する。同様にpS
CBA867の塩基配列を確認し、更にpSCBA86
7をNcoI及びEcoRIで消化し、これにDブロッ
クを結合させることによりpSCBAD8676を得、
JM109を形質転換し、同様にして塩基配列を確認す
る。The C block of FIG. 5 is replaced with Hin of pUC19.
It is ligated with the fragment cleaved with dIII and PstI to obtain the plasmid pYC8, which is used to transform Escherichia coli JM109. Then, pYC8 was isolated, the nucleotide sequence was confirmed by the dideoxy method, and pYC8 was digested with NheI and AvaI and then the B block was ligated to obtain pSC.
B86 is obtained, which transforms JM109. pSC
After confirming the base sequence of B86, Escherichia coli dam - strain GM33 is transformed with pSCB86, and pSCB86 is isolated again. pSCB86 was digested with BclI and SacI, and then an A block was ligated to pSCBA86.
7, which transforms JM109. Similarly pS
Confirmed the base sequence of CBA867, and further confirmed pSCBA86
7 was digested with NcoI and EcoRI and the D block was ligated to obtain pSCBAD8676,
JM109 is transformed and the nucleotide sequence is confirmed in the same manner.
【0020】このようにして得られるpSCBA867
をXbaI(SacI)及びBamHI(Hind II
I)にて消化することにより、図1に示した塩基配列を
含む本発明のDNA鎖を得ることができる(図6A)。
pSCBAD8676をClaI(EcoRI)及びB
amHI(Hind III)にて消化すればSD配列を含
む本発明のDNA鎖を得ることができる(図6B)。PSCBA867 thus obtained
To XbaI (SacI) and BamHI (Hind II
By digesting with I), the DNA strand of the present invention containing the nucleotide sequence shown in FIG. 1 can be obtained (FIG. 6A).
pSCBAD8676 with ClaI (EcoRI) and B
By digesting with amHI (Hind III), the DNA chain of the present invention containing the SD sequence can be obtained (FIG. 6B).
【0021】(2) 図2の塩基配列を含むDNA鎖の
製造 前記の「図1の塩基配列を含むDNA鎖の製造」に準じ
た手順により製造することができる。(2) Production of DNA Chain Containing Base Sequence of FIG. 2 It can be produced by a procedure according to the above-mentioned “Production of DNA Chain Containing Base Sequence of FIG. 1”.
【0022】ただし、この場合には、前記のオリゴフク
レオチドC−3の代わりに下記のC−13を、またC−
9の代わりに下記のC−14を用いる。In this case, however, the following C-13 and C- were used instead of the above oligonucleoside C-3.
The following C-14 is used instead of 9.
【0023】[0023]
【化4】 [Chemical 4]
【0024】このようにして得られる本発明のDNA鎖
を図7に示す。The DNA chain of the present invention thus obtained is shown in FIG.
【0025】形質転換体の作成 上記のようにして調製される本発明DNA鎖は、hGM
−CSF蛋白をつくるための遺伝情報を含んでいるの
で、このDNA鎖をこれをその遺伝情報が発現可能な状
態で含むプラスミドとして生物工学的手法によって大腸
菌(E.coli)に導入して形質転換し、得られる形
質転換体を培養することにより、hGM−CSF蛋白を
つくらせることができる。Preparation of Transformant The DNA chain of the present invention prepared as described above is hGM.
-Since it contains genetic information for producing CSF protein, this DNA chain is introduced into E. coli by bioengineering as a plasmid containing this DNA in a state in which the genetic information can be expressed and transformed. Then, the hGM-CSF protein can be produced by culturing the obtained transformant.
【0026】形質転換体の作成(およびそれによるhG
M−CSFの生産)のための手順ないし方法そのもの
は、分子生物学、生物工学ないし遺伝子工学の分野にお
いて慣用されているものでありうるので、本発明におい
ても下記したところ以外のものについてはこれら慣用技
術に準じて実施すればよい。Generation of transformants (and thereby hG
The procedure or method itself for the production of M-CSF) may be one that is commonly used in the fields of molecular biology, biotechnology or genetic engineering. It may be carried out according to a conventional technique.
【0027】大腸菌中で本発明DNA鎖の遺伝子を発現
させるためには、まず大腸菌中で安定に存在するプラス
ドベクター中にこの遺伝子をつなぎかえる必要がある。
このプラスミドベクターとしては、pBR322等合目
的的な任意のものを用いることができる。In order to express the gene of the DNA chain of the present invention in Escherichia coli, it is first necessary to ligate this gene into a plasmid vector stably existing in E. coli.
As the plasmid vector, any arbitrary vector such as pBR322 can be used.
【0028】一方、本発明DNA鎖の遺伝子を大腸菌で
発現させるためには、そのDNAをmRNAへ転写させ
る必要がある。そのためには、転写のためのシグナルで
あるプロモーターを本発明DNA鎖の5′側上流に組込
めばよい。このプロモーターについてはすでにtrp、
lac、PL、OmpF等種々知られており、本発明で
もこれらのいずれをも利用することができる。On the other hand, in order to express the gene of the DNA chain of the present invention in E. coli, it is necessary to transcribe the DNA into mRNA. For that purpose, a promoter which is a signal for transcription may be incorporated upstream of the 5'side of the DNA chain of the present invention. For this promoter, trp,
Various types of lac, PL, OmpF and the like are known, and any of these can be used in the present invention.
【0029】また、転写を終結させるためのターミネー
ターを本発明DNA鎖の3′側下流に組込むことが好ま
しい。強力なプロモーターを用いた場合、ターミネータ
ーを挿入することにより、プラスミドの安定性を高める
ことができる。ターミネーターとしては、trpa、r
rnc、λtoop等を用いることができる。Further, it is preferable to incorporate a terminator for terminating the transcription at the 3'side downstream of the DNA chain of the present invention. When a strong promoter is used, the stability of the plasmid can be increased by inserting a terminator. As the terminator, trpa, r
rnc, λtop, etc. can be used.
【0030】また、mRNAを蛋白に翻訳させる段階で
は蛋白合成の場であるリボソームが翻訳開始部位の先端
に結合するために必要な配列(S.D.配列と呼ばれ
る)を蛋白合成の開始信号であるATGの前につける必
要がある。更に効率的に発現させる為には、このS.
D.配列並びにこのS.D.配列と蛋白合成の開始信号
であるATGとの間の塩基配列を、大腸菌における翻訳
開始部位に共通な塩基配列に近づけることが好ましい。
例えばIn the step of translating mRNA into protein, the sequence necessary for the ribosome, which is the site of protein synthesis, to bind to the tip of the translation initiation site (called the SD sequence) is used as the initiation signal for protein synthesis. It has to be put before a certain ATG. For more efficient expression, this S.
D. The sequence and this S. D. It is preferable that the base sequence between the sequence and ATG, which is the initiation signal for protein synthesis, be close to the base sequence common to the translation start site in E. coli.
For example
【0031】[0031]
【化5】 Embedded image
【0032】とすることが好ましい。It is preferable that
【0033】このようにしてつくったプラスミドによる
大腸菌の形質転換は、遺伝子工学ないし生物工学の分野
で慣用されている合目的的な任意の方法によって行なう
ことができる。その一般的な事項については適当な成書
または総説たとえばManiatisら、「Molec
ular Cloning−A Laboratory
Manual」、Cold Spring Harb
or Laboratory(1982)を参照すれば
よい。Transformation of Escherichia coli with the plasmid thus prepared can be carried out by any purposeful method commonly used in the field of genetic engineering or biotechnology. Suitable general texts or reviews, such as Maniatis et al.
ural Cloning-A Laboratory
Manual ", Cold Spring Harb
or Laboratory (1982).
【0034】形質転換体は、本発明DNA鎖によって導
入された遺伝情報による新しい形質(すなわちhGM−
CSFの生産能)および使用ベクター由来の形質ならび
に場合によっては、生じているかも知れない遺伝子組換
時の使用ベクターからの一部の遺伝情報の欠落による対
応形質の欠落を除けば、そのゼノタイプないしフェノタ
イプあるいは菌学的性質において使用大腸菌と同じであ
る。The transformant is a new trait (that is, hGM-) due to the genetic information introduced by the DNA chain of the present invention.
CSF productivity) and traits derived from the used vector and, in some cases, the corresponding genotype, except for the loss of the corresponding trait due to the loss of some genetic information from the used vector at the time of gene recombination. It is the same as the E. coli used in phenotype or mycological properties.
【0035】hGM−CSFの生産 上記のようにして得られる形質転換体のクローンは、こ
れを培養すれば菌体中にhGM−CSF蛋白を生産す
る。 Production of hGM-CSF The clone of the transformant obtained as described above produces the hGM-CSF protein in the cells when it is cultured.
【0036】形質転換体の培養ないし増殖条件は、使用
大腸菌に対するそれと本質的には変らない。また、培養
物すなわち菌体および(または)培養液からの生産蛋白
の回収も合目的的な任意の方法(例えば、後記実施例6
記載の方法)に従って行なうことができる。hGM−C
SFは大腸菌中において凝集した形で産生されるので、
この蛋白を回収後変性剤(例えば、塩酸グアニジン、尿
素)を用いて溶解し、ジスルフィド結合を還元剤(例え
ばジチオスレイトール)を用いて切断してから常法に従
って精製することが好ましい。The culture and growth conditions of the transformant are essentially the same as those for the E. coli used. In addition, any desired method for the purpose of recovering the produced protein from the culture, that is, the bacterial cells and / or the culture medium (see, for example, Example 6 described later).
Described method). hGM-C
Since SF is produced in E. coli in an aggregated form,
After recovering this protein, it is preferable to dissolve it with a denaturing agent (eg, guanidine hydrochloride, urea), cleave the disulfide bond with a reducing agent (eg, dithiothreitol), and then purify by a conventional method.
【0037】[0037]
【実施例】実施例1 オリゴヌクレオチドの合成 図3に示すオリゴヌクレオチド並びに前記のオリゴヌク
レオチドC−13およびC−14は、ホスホアミダイト
法(Beaucageら、Tetrahedron L
etters 22 1859〜1962(198
1))を用いたDNA自動合成機(アプライドバイオシ
ステムズ社製380A型、M.Hunkapiller
ら、Nature 310 105〜111(198
4))を使用して合成した。 EXAMPLE 1 Synthesis of Oligonucleotides The oligonucleotides shown in FIG. 3 and the above-mentioned oligonucleotides C-13 and C-14 were prepared by the phosphoamidite method (Beaucage et al., Tetrahedron L
etters 22 1859-1962 (198)
1)) automatic DNA synthesizer (Applied Biosystems model 380A, M. Hunkapiller)
Et al., Nature 310 105-111 (198).
4)) was used.
【0038】合成終了後、濃アンモニア水で60℃で5
時間処理して、塩基の保護基を除き、担体よりオリゴヌ
クレオチドを切出した。得られたオリゴヌクレオチドを
高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて精
製した。すなわち逆相の中性硬質ポリスチレン系ゲル
(PRP−1、ハミルトン社)のカラム(φ4.1×1
50mm)にかけ、0.1Mトリエチルアミン酢酸緩衝
液中(pH7.0)のアセトニトリルの直線濃度勾配法
によって精製した。目的とするピークのものを集め、8
Mウレアを含む12%ポリアクリルアミドを用いて電気
泳動にかけた。泳動後ゲルの下に蛍光色素を含むTLC
プレートを置き、UVランプを用いて目的のバンドの存
在を確認した。目的とするオリゴヌクレオチドを含むゲ
ル片を、透析チューブ内に封入し、DNAをゲルから電
気的に溶出した。この透析チューブ内液をセファデック
スG25(ファルマシア社製)のゲル濾過カラム(φ
1.5×43cm)にかけ0.05Mトリエチルアミン
重炭酸緩衝液(pH7.5)にて溶出し脱塩した。目的
とするオリゴヌクレオチドを含む溶出液を減圧濃縮し
て、純粋なオリゴヌクレオチドを得た。After completion of the synthesis, the mixture was concentrated with aqueous ammonia at 60 ° C. for 5
After treatment for a period of time, the base protecting group was removed and the oligonucleotide was cleaved from the carrier. The obtained oligonucleotide was purified using high performance liquid chromatography (HPLC). That is, a column (φ4.1 × 1) of reverse phase neutral rigid polystyrene gel (PRP-1, Hamilton Co.)
50 mm) and purified by a linear gradient method of acetonitrile in 0.1 M triethylamine acetate buffer (pH 7.0). Collect the target peaks, 8
Electrophoresis was performed using 12% polyacrylamide containing M urea. TLC containing fluorescent dye under gel after electrophoresis
The plate was placed and the presence of the band of interest was confirmed using a UV lamp. A gel piece containing the desired oligonucleotide was enclosed in a dialysis tube, and the DNA was electroeluted from the gel. The solution in the dialysis tube was treated with a Sephadex G25 (Pharmacia) gel filtration column
1.5 × 43 cm) and eluted with 0.05 M triethylamine bicarbonate buffer (pH 7.5) for desalting. The eluate containing the target oligonucleotide was concentrated under reduced pressure to obtain a pure oligonucleotide.
【0039】実施例2 オリゴヌクレオチドのライゲー
ション 化学合成したオリゴヌクレオチド34本を図4のブロッ
クの調製計画に従ってライゲーションした。以下詳細に
のべる。各ブロックの5′末端にあるオリゴヌクレオチ
ドを除く残りの26本の各オリゴヌクレオチド(各0.
8nmol)を20μlのリン酸化反応液[50mM
Tris−HCl、pH7.4、10mM MgC
l2 、10mM DTT、30μCiの[α−32P]A
TP(3000Ci/mmol)、15ユニットのT4
ポリヌクレオチドキナーゼ(ベーリンガー・マンハイム
社)]中で37℃30分間反応させて5′末端をリン酸
化してラベルした。次いで100mM ATPを1μl
加え、37℃30分間反応させることで完全に5′末端
をリン酸化し、100℃5分間加熱することで反応を停
止した。 Example 2 Ligation of oligonucleotides
The 34 chemically synthesized oligonucleotides were ligated according to the block preparation plan in FIG. Details are given below. The remaining 26 oligonucleotides (0.
8 nmol) to 20 μl of phosphorylation reaction solution [50 mM
Tris-HCl, pH 7.4, 10 mM MgC
l 2 , 10 mM DTT, 30 μCi [α- 32 P] A
TP (3000 Ci / mmol), 15 units of T4
Polynucleotide kinase (Boehringer Mannheim) was reacted at 37 ° C. for 30 minutes to phosphorylate the 5 ′ end for labeling. Then 1 μl of 100 mM ATP
In addition, the reaction was carried out at 37 ° C for 30 minutes to completely phosphorylate the 5'end, and the reaction was stopped by heating at 100 ° C for 5 minutes.
【0040】次いで、図4のライゲーション計画に従
い、各オリゴヌクレオチドを混合し、95℃5分間加熱
し2時間かけて常温まで戻してアニーリングを行なっ
た。これを200μlのライゲーション反応液[50m
M Tris−HCl、pH7.4、10mM MgC
l2 、15mM DTT、1mM ATP、T4 DN
Aリガーゼ30ユニット(ベセスダ・リサーチ・ラボラ
トリーズ社)]中にて15℃14時間反応させた。一部
の反応溶液を8%ポリアクリルアミド電気泳動にかけ、
ラジオオートグラフで各ブロックがライゲーション反応
の結果として得られたことをそれぞれ確認した。次に上
記反応液にエタノールを加えてDNAを沈殿させ、同様
に8%ポリアクリルアミド電気泳動にて分離した。各ブ
ロックを含むゲル片を透析チューブに入れ、泳動緩衝液
中で電気泳動することによりそれぞれ溶出した。次に各
透析チューブ内液をNACSカラム(ベゼスダ・リサー
チ・ラボラトリー社)にかけ、溶出液にオエタノールを
加えDNAをそれぞれ沈殿させた。Then, according to the ligation plan of FIG. 4, each oligonucleotide was mixed, heated at 95 ° C. for 5 minutes, returned to room temperature for 2 hours, and annealed. 200 μl of this ligation reaction solution [50 m
M Tris-HCl, pH 7.4, 10 mM MgC
l 2 , 15 mM DTT, 1 mM ATP, T4 DN
The reaction was carried out in 30 units of A ligase (Bethesda Research Laboratories) at 15 ° C. for 14 hours. Part of the reaction solution was subjected to 8% polyacrylamide gel electrophoresis,
It was confirmed by radio autograph that each block was obtained as a result of ligation reaction. Next, ethanol was added to the above reaction solution to precipitate the DNA, which was similarly separated by 8% polyacrylamide gel electrophoresis. A gel piece containing each block was placed in a dialysis tube and electrophoresed in a running buffer to elute each. Next, the solution in each dialysis tube was applied to a NACS column (Bezesda Research Laboratory), and ethanol was added to the eluate to precipitate DNA, respectively.
【0041】実施例3 hGM−CSF遺伝子のクロー
ニング クローニングベクターには大腸菌のプラスミドpUC1
9(ファルマシア社)を用いた。1μgのpUC19D
NAを30μlの反応液[10mM Tris−HC
l、pH7.5、10mM MgCl2 、1mM DT
T、50mM NaCl、12ユニットのHind III
(宝酒造)、10ユニットのPstI(宝酒造)]中、
37℃2時間反応させた後、65℃20分間処理して制
限酵素を失活させた。1μgのCブロックDNA20μ
lの反応液[50mM Tris−HCl、pH7.
4、10mM MgCl2 、5mM ATP、10ユニ
ットのT4ポリヌクレオチドキナーゼ(宝酒造)]中、
37℃1時間反応させ、リン酸化した。この反応2μl
を前記のpUC19DNAとHind III及びPstI
との反応液7μlに加え、更に2μlの[500mM
Tris−HCl、pH7.4、100mM MgCl
2 ]溶液、1μlの100mM DTT、1μlの10
0mM ATP、2μl(2ユニット)のT4 DNA
リガーゼ(ベーリンガー・マンハイム社)、15μlの
オートクレーブ水を加え、14℃で14時間反応させ
た。 Example 3 Claw of hGM-CSF gene
Training in the cloning vector of E. coli plasmid pUC1
9 (Pharmacia) was used. 1 μg of pUC19D
30 μl of NA reaction solution [10 mM Tris-HC
1, pH 7.5, 10 mM MgCl 2 , 1 mM DT
T, 50 mM NaCl, 12 units of Hind III
(Takara Shuzo) 10 units of PstI (Takara Shuzo)]
After reacting at 37 ° C for 2 hours, it was treated at 65 ° C for 20 minutes to inactivate the restriction enzyme. 1μg of C-block DNA 20μ
1 reaction solution [50 mM Tris-HCl, pH 7.
4, 10 mM MgCl 2 , 5 mM ATP, 10 units of T4 polynucleotide kinase (Takara Shuzo)],
The mixture was reacted at 37 ° C. for 1 hour and phosphorylated. 2 μl of this reaction
To pUC19 DNA and Hind III and Pst I
In addition to 7 μl of reaction solution with
Tris-HCl, pH 7.4, 100 mM MgCl
2 ] solution, 1 μl of 100 mM DTT, 1 μl of 10
0 mM ATP, 2 μl (2 units) T4 DNA
Ligase (Boehringer Mannheim) and 15 μl of autoclave water were added, and the mixture was reacted at 14 ° C. for 14 hours.
【0042】この反応液を用い、大腸菌JM109株
(C.Yanisch−PerronらGene 33
p103−119(1985))を既知の方法(D.
Hanahan J.Mol.Biol.p557〜5
80(1980))により形質転換させた。その際、プ
レートにはLBプレートを用い、50μg/mlのアン
ピシリン、0.24mg/mlのイソプロピル−β−D
−ガラクトピラノシド(IPTG)及び0.04mg/
ml 5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−β−
ガラクトシド(X−gal)を含んでいた。アンピシリ
ン耐性で無色のコロニーを選び、そのうちの1つをpY
C8/JM109と命名した。Using this reaction solution, Escherichia coli JM109 strain (C. Yanisch-Perron et al. Gene 33) was used.
p103-119 (1985)) by a known method (D.
Hanahan J. Mol. Biol. p557-5
80 (1980)). At that time, an LB plate was used as a plate, and 50 μg / ml of ampicillin and 0.24 mg / ml of isopropyl-β-D were used.
-Galactopyranoside (IPTG) and 0.04 mg /
ml 5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-β-
It contained galactoside (X-gal). Select colorless colonies resistant to ampicillin and select one of them from pY
It was named C8 / JM109.
【0043】CブロックDNAがpUC19のHind
III及びPstIの間に挿入された場合、CブロックD
NAによるユニークなNheI制限酵素部位が存在す
る。そこで、pYC8/JM109の菌株よりプラスミ
ドDNAをアルカリ法(T.Maniatisら、Mo
lecular Cloning p368〜369
(1982)Cold Spring Harbor)
にて分離し、NheI(ニューイングランドバイオラブ
ズ社)によって消化されることを確認した。またpYC
8についてジデオキシ法(服部ら、Anal.Bioc
hem.152 p232−238(1986))を用
いて塩基配列を確認した。C block DNA is the Hind of pUC19
C block D if inserted between III and PstI
There is a unique NheI restriction enzyme site with NA. Therefore, plasmid DNA was prepared from the pYC8 / JM109 strain by the alkaline method (T. Maniatis et al., Mo.
regular Cloning p368-369
(1982) Cold Spring Harbor)
It was confirmed that it was digested with NheI (New England Biolabs). Also pYC
8 about the dideoxy method (Hattori et al., Anal. Bioc
hem. 152 p232-238 (1986)) was used to confirm the nucleotide sequence.
【0044】pYC8をNheI及びAvaIにて消化
した後、上記と同様な方法にて、BブロックDNAをラ
イゲーションして挿入し、大腸菌JM109株を形質転
換させた。Bブロックが挿入されたことを、SalI制
限酵素の消失によって確認し、前記の方法にて塩基配列
を確認した。得られた菌株をpSCB86/JM109
とした。このプラスミドpSCB86で大腸菌dam-
株であるGM33株(東洋紡績(株)より入手)を形質
転換した。この菌株をpSCB86/GM33とした。After pYC8 was digested with NheI and AvaI, B block DNA was ligated and inserted by the same method as above to transform Escherichia coli JM109 strain. The insertion of B block was confirmed by the disappearance of the SalI restriction enzyme, and the nucleotide sequence was confirmed by the above method. The obtained strain was designated as pSCB86 / JM109.
And E. coli dam with this plasmid pSCB86 -
The strain GM33 strain (obtained from Toyobo Co., Ltd.) was transformed. This strain was designated as pSCB86 / GM33.
【0045】この菌株よりプラスミドを単離し、Bcl
I及びSacIにて消化後、AブロックDNAを挿入
し、大腸菌JM109株を形質転換させた。Aブロック
が挿入されたことをNcoI制限酵素部位の存在で確認
した。塩基配列を前記の方法で確認した。得られた菌株
をpSCBA867/JM109とした。これにより、
図6Aに示す本発明のDNA鎖を調製した。A plasmid was isolated from this strain, and Bcl
After digestion with I and SacI, A block DNA was inserted and E. coli JM109 strain was transformed. The insertion of the A block was confirmed by the presence of the NcoI restriction enzyme site. The nucleotide sequence was confirmed by the method described above. The obtained strain was designated as pSCBA867 / JM109. This allows
The DNA strand of the present invention shown in FIG. 6A was prepared.
【0046】更に、S.D.配列を含むhGM−CSF
遺伝子を調製する為に、プラスミドpSCBA867を
NcoI及びEcoRIにて消化し、DブロックDNA
を挿入し、大腸菌JM109株を形質転換させた。Aブ
ロックが挿入されたことをClaI制限酵素部位の存在
で確認した。塩基配列を前記の方法で確認した。得られ
た菌株をpTCBAD8676/JM109とした。こ
れにより図6Bに示すS.D.配列を含む本発明のDN
A鎖を調製した。Furthermore, S. D. HGM-CSF containing sequences
To prepare the gene, the plasmid pSCBA867 was digested with NcoI and EcoRI to obtain D-blocked DNA.
Was inserted and Escherichia coli JM109 strain was transformed. The insertion of the A block was confirmed by the presence of the ClaI restriction enzyme site. The nucleotide sequence was confirmed by the method described above. The obtained strain was designated as pTCBAD8676 / JM109. As a result, the S. D. DN of the invention comprising a sequence
The A chain was prepared.
【0047】以上のクローニングプロセスの概要を図8
に示した。また前記と同様の手順により図7A,Bに示
す本発明のDNA鎖を製造した。ただし、オリゴヌクレ
オチドC−3の代わりにC−13を、またC−9の代わ
りにC−14を用いた。The outline of the above cloning process is shown in FIG.
It was shown to. Further, the DNA chain of the present invention shown in FIGS. 7A and 7B was produced by the same procedure as described above. However, C-13 was used instead of the oligonucleotide C-3, and C-14 was used instead of C-9.
【0048】実施例4 発現ベクターの構築 大腸菌トリプトファンオペロンのプロモーター及びオペ
レーター領域の塩基配列については既にBennett
らにより報告されている(J.Mol.Biol.12
1 p113−p137(1978))。転写開始点か
ら、5′上流94塩基より、3′下流+21塩基までの
配列をベースとし、その転写開始点直後にClaIサイ
トをまたS.D.配列の直後にXbaIサイトを設け、
さらに5′末端にはEcoRIサイトをまた3′末端に
はHind IIIサイトを設けた131塩基対を化学的に
合成した(図9)。この131塩基のトリプトファンプ
ロモーターをpBR322のEcoRI及びHind I
IIにて消化したDNAに挿入し、トリプトファンプロモ
ーターを含む発現ベクターとし、pST8と命名した。 Example 4 Construction of Expression Vector Regarding the nucleotide sequences of the promoter and operator regions of the Escherichia coli tryptophan operon, Bennett has already been described.
(J. Mol. Biol. 12).
1 p113-p137 (1978)). Based on a sequence from the transcription start point to 94 bases 5 ′ upstream to 21 bases 3 ′ downstream +21, immediately after the transcription start point, the ClaI site was added to the S. D. An XbaI site is provided immediately after the sequence,
Further, 131 base pairs having an EcoRI site at the 5'end and a HindIII site at the 3'end were chemically synthesized (Fig. 9). The 131-base tryptophan promoter is used for EcoRI and HindI of pBR322.
It was inserted into the DNA digested with II to give an expression vector containing a tryptophan promoter, and named pST8.
【0049】トリプトファンオペロンの転写終結の為の
ターミネーターは、Christieらによってその塩
基配列とその終結の強さが報告されている(Proc.
Natl.Acad.Sci.USA 78(7) p
4180〜4184(1981))。Trpaターミネ
ーターの5′末端にBamHIサイトを、3′末端にS
phIサイトを設けたオリゴヌクレオチドを化学的に合
成(図10)した。このターミネーターを含むオリゴヌ
クレオチドを、pST8のBamHI及びSphIにて
消化したDNAに挿入して、プラスミドpST81を得
た。The terminator for the termination of transcription of the tryptophan operon has been reported by Christie et al. In terms of its nucleotide sequence and its termination strength (Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 78 (7) p
4180-4184 (1981)). BamHI site at the 5'end of the Trpa terminator and S at the 3'end
An oligonucleotide provided with a phl site was chemically synthesized (Fig. 10). An oligonucleotide containing this terminator was inserted into BSTHI-digested and SphI-digested DNA of pST8 to obtain plasmid pST81.
【0050】pBR322由来のプラスミドで、大腸菌
におけるコピー数の高いpAT153がTwiggらに
より作られている(Nature 283 p216〜
p218(1980))。そこでpST81のトリプト
ファンプロモータ及びTrpaターミネーターを含むD
NA断片をEcoRI及びSphIにて消化して得、p
AT153(アマシャム社)のEcoRIおよびSph
I消化断片に挿入して、プラスミドpST811を得た
(図11参照)。A plasmid derived from pBR322 and having a high copy number in Escherichia coli, pAT153 was produced by Twigg et al. (Nature 283 p216-).
p218 (1980)). Therefore, D containing the tryptophan promoter and Trpa terminator of pST81
The NA fragment was obtained by digesting with EcoRI and SphI, p
AT153 (Amersham) EcoRI and Sph
It was inserted into the I digested fragment to obtain the plasmid pST811 (see FIG. 11).
【0051】実施例5 hGM−CSFの発現用プラス
ミドの構築 (1) プラスミドpST811による発現用プラスミ
ド 前記pSCBAD8676をClaI及びBamHIに
て消化後、0.8%アガロース電気泳動により、423
塩基対のDNA断片を精製した。前記発現用ベクターp
ST811をClaI及びBamHIにより消化後、上
記423塩基対のS.D.配列を含むhGM−CSF遺
伝子(図6B)をT4リガーゼによりライゲーションし
て挿入し、大腸菌RR1株を形質転換した。アンピシリ
ン耐性のコロニーよりプラスミドを単離し、PstIに
て消化し、その切断パターン及び、XbaI制限酵素部
位の消失から、S.D.配列を含むhGM−CSF遺伝
子が挿入された事を確認した。得られた菌株をpST6
311/RR1とした(図12A参照)。 Example 5 Plus for expression of hGM-CSF
Construction of mid (1) Plasmid for expression by plasmid pST811 The pSCBAD8676 was digested with ClaI and BamHI, and then 423 by 0.8% agarose electrophoresis.
The base-paired DNA fragment was purified. The expression vector p
After digesting ST811 with ClaI and BamHI, the S. D. The hGM-CSF gene containing the sequence (FIG. 6B) was ligated with T4 ligase and inserted, and Escherichia coli RR1 strain was transformed. A plasmid was isolated from an ampicillin-resistant colony, digested with PstI, and the digestion pattern and disappearance of the XbaI restriction enzyme site resulted in S. D. It was confirmed that the hGM-CSF gene containing the sequence was inserted. The obtained strain was designated pST6
311 / RR1 (see FIG. 12A).
【0052】(2) プラスミドpCFM526による
発現用プラスミド λファージPLプロモーターを含む発現ベクターpCF
M526(特表昭60−501988、PCT公開公報
WO85/00829、ATCC39932)を用い、
S.D.配列を含むhGM−CSF遺伝子(図6B)を
挿入した。即ち、上記423塩お基対のS.D.配列を
含むhGM−CSF遺伝子を、pCFM526をCla
I及びBamHIにて消化したDNAにT4リガーゼに
よりライゲーションして挿入し、λCI857 遺伝子を含
むプラスミドpMW1(ATCCNo.39933)を有
する大腸菌AM7を形質転換した。アンピシリン及びカ
ナマイシン耐性のコロニーより、プラスミドを単離し、
PstIにて消化し、その切断パターンからS.D.配
列を含むhGM−CSF遺伝子が挿入された事を確認し
た。得られた菌株をpTO614/AM7とした(図1
2B参照)。(2) Plasmid for expression by plasmid pCFM526 Expression vector pCF containing λ phage PL promoter
Using M526 (Tokutei Sho 50-501988, PCT publication WO 85/00829, ATCC 39932),
S. D. The hGM-CSF gene containing the sequence (Figure 6B) was inserted. That is, the S. D. The sequence containing the hGM-CSF gene, pCFM526 and Cla.
And insert were ligated with T4 ligase into the digested DNA at I and BamHI, and the E. coli AM7 with plasmid pMW1 (ATCCNo.39933) containing RamudaCI 857 genes were transformed. A plasmid was isolated from a colony resistant to ampicillin and kanamycin,
It was digested with PstI and S. D. It was confirmed that the hGM-CSF gene containing the sequence was inserted. The obtained strain was designated as pTO614 / AM7 (Fig. 1
2B).
【0053】実施例6 hGM−CSFの製造法(図1
のDNA鎖の発現) (1) プラスミドpST6311/RR1の発現 前記pST6311/RR1をアンピシリンを含むL培
地にて37℃にて一晩振とう培養した。この培養液2m
lを100mlのM9培地(0.8%グルコース、0.
4%カザミノ酸、10μg/mlチアミン、50μg/
mlアンピシリンを含む)に加え、37℃にて3時間振
とうした。インドールアクリル酸を最終濃度40μg/
mlになるように添加した。このまま更に5時間振とう
培養した。得られた大腸菌の一部をサンプル緩衝液中で
煮沸(5分)し、煮沸液についてSDS−ポリアクリル
アミド電気泳動を行ない、hGM−CSFの含有量を調
べた。この条件においてhGM−CSFは、大腸菌細胞
蛋白質の30%以上であった。 Example 6 Method for producing hGM-CSF (see FIG. 1)
(1) Expression of plasmid pST6311 / RR1 The pST6311 / RR1 was shake-cultured overnight at 37 ° C. in an L medium containing ampicillin. 2m of this culture
1 to 100 ml of M9 medium (0.8% glucose, 0.
4% casamino acid, 10 μg / ml thiamine, 50 μg /
ml ampicillin) and shaken at 37 ° C. for 3 hours. Final concentration of indole acrylic acid 40μg /
It was added to make up to ml. The culture was shaken for another 5 hours. A part of the obtained Escherichia coli was boiled in the sample buffer (5 minutes), and the boiled solution was subjected to SDS-polyacrylamide electrophoresis to examine the content of hGM-CSF. Under these conditions, hGM-CSF was 30% or more of the E. coli cell protein.
【0054】(2) プラスミドpTO614/AM7
の発現 前記のpTO614/AM7をアンピシリン及びカナマ
イシンを含むL培地にて29℃で一晩振とう培養した。
この培養液10mlを500mlのアンピシリン及びカ
ナマイシンを含むL培地に加え、5連で29℃で3時間
振とう培養した。予め54℃にしておいたL培地500
mlを各培養液に加え、42℃にして更に3時間培養し
た。前記と同様にしてhGM−CSFの含有量を調べた
結果、大腸菌細胞蛋白質の30%以上であった。(2) Plasmid pTO614 / AM7
Expression of pTO614 / AM7 was cultured with shaking in L medium containing ampicillin and kanamycin at 29 ° C. overnight.
10 ml of this culture broth was added to 500 ml of L medium containing ampicillin and kanamycin, and cultivated with shaking at 29 ° C. for 3 hours. L-medium 500 pre-heated to 54 ° C
ml was added to each culture, and the mixture was heated to 42 ° C. and further cultured for 3 hours. As a result of examining the content of hGM-CSF in the same manner as above, it was 30% or more of the E. coli cell protein.
【0055】更に、培養液を遠心分離して合計約10g
の菌体を得た。蒸留水を加え、3℃にて完全に分散する
までホモジナイザーを用いて分散させた。この懸濁液を
フレンチ・プレスに三回かけた。この間懸濁液は、18
℃以下に保持した、この均質液を蒸留水で125mlに
希釈し、得られた混合液を30℃において遠心分離し
た。上澄液をデカンテーションし、残渣は蒸留水を用い
て再懸濁させて最終容量80mlにした。得られた混合
液を3℃にて遠心分離して上澄液をデカンテーション
し、残渣を蒸留水にて懸濁させて最終容量12mlにし
た。得られた混合液に4mlの1Mトリス緩衝液(pH
8.5)と64mlの10M尿素を加えた。得られた混
合液を14℃において遠心分離し、上澄液を集めた。こ
の上澄液に533mgの還元型グルタチオン及び107
mgの酸化型グルタチオンを含む720mlの20mM
のトリス緩衝液(pH8.5)を加えた。この混合液を
5℃て20時間放置した。この混合液を5℃にて分子量
10,000のメンブランを通過させることで濃縮し
た。この濃縮液を、5℃にて少なくとも400mlの2
0mMトリス緩衝液(pH8.5)とともに、分子量1
0,000のメンブランを通過させバッファー交換した
(ミリポア社製、ペリコンラボカセットを使用)。濃縮
液のpHを50%酢酸によってpH5.3とした。この
混合液を3℃において遠心分離した。希釈した上澄液を
CM−セファロースカラムにかけ、45mMNaCl−
20mM酢酸ナトリウム(pH5.4)緩衝液にて溶出
した。溶出液のpHを1Mトリス緩衝液(pH8.5)
を用いてpH7.7にした。CM−セファロースカラム
からの溶出液を5℃においてC4カラムにかけ、20%
エタノール−50mMトリス緩衝液(pH7.7)にて
溶出し、次いで40%エタノール−50mMトリス緩衝
液にて溶出した。hGM−CFは、40%エタノール−
50mMトリス緩衝液(pH7.7)より60%エタノ
ール−50mMトリス緩衝液(pH7.7)までのグラ
ジェントで溶出した。溶出液を集め、5℃にてDEAE
セファロースカラムにかけ、20mMトリス緩衝液(p
H7.7)、次いで10mMリン酸緩衝液(pH7.
5)、そして15mM NaCl−10mMリン酸緩衝
液にて溶出した。hGM−CSFは、60mM NaC
l−10mMリン酸緩衝液(pH7.5)を用いてカラ
ム溶出することにより精製した。Further, the culture solution was centrifuged to give a total of about 10 g.
The bacterial cells of Distilled water was added and dispersed using a homogenizer at 3 ° C. until completely dispersed. This suspension was run on a French press three times. During this time, the suspension is 18
This homogeneous liquid, which was kept at ℃ or below, was diluted to 125 ml with distilled water, and the obtained mixed liquid was centrifuged at 30 ℃. The supernatant was decanted and the residue was resuspended with distilled water to a final volume of 80 ml. The obtained mixed solution was centrifuged at 3 ° C., the supernatant was decanted, and the residue was suspended in distilled water to a final volume of 12 ml. 4 ml of 1M Tris buffer (pH
8.5) and 64 ml of 10 M urea were added. The obtained mixed solution was centrifuged at 14 ° C., and the supernatant was collected. 533 mg of reduced glutathione and 107 were added to the supernatant.
720 ml of 20 mM containing mg of oxidized glutathione
Tris buffer (pH 8.5) was added. This mixture was left at 5 ° C. for 20 hours. The mixture was concentrated by passing it through a membrane having a molecular weight of 10,000 at 5 ° C. Add at least 400 ml of this concentrated solution at 5 ° C.
Molecular weight 1 with 0 mM Tris buffer (pH 8.5)
The buffer was exchanged by passing it through a membrane of 10,000 (using a Pellicon lab cassette manufactured by Millipore). The pH of the concentrate was adjusted to pH 5.3 with 50% acetic acid. The mixture was centrifuged at 3 ° C. The diluted supernatant was applied to a CM-Sepharose column and 45 mM NaCl-
Elution was performed with a 20 mM sodium acetate (pH 5.4) buffer solution. The pH of the eluate was 1M Tris buffer (pH 8.5)
Was used to adjust the pH to 7.7. The eluate from the CM-Sepharose column was applied to a C4 column at 5 ° C., 20%
Elution was performed with ethanol-50 mM Tris buffer (pH 7.7), and then with 40% ethanol-50 mM Tris buffer. hGM-CF is 40% ethanol-
Elution was performed with a gradient from 50 mM Tris buffer (pH 7.7) to 60% ethanol-50 mM Tris buffer (pH 7.7). Collect the eluate and DEAE at 5 ℃
Apply to a Sepharose column and apply 20 mM Tris buffer (p
H7.7), then 10 mM phosphate buffer (pH 7.
5), and eluted with 15 mM NaCl-10 mM phosphate buffer. hGM-CSF is 60 mM NaC
Purification was carried out by column elution with 1-10 mM phosphate buffer (pH 7.5).
【0056】実施例7 hGM−CSFの活性確認 hGM−CSFの活性は、寒天中のヒト骨髄細胞由来の
コロニーの成長を促進する能力の検定により確認した。
健常人の骨髄細胞をMcCoy′s5A培地(ギブコ
社)で希釈し、Ficoll−Plaque(ファルマ
シア社)溶液上に重層した。室温で20分間500×g
で遠心分離し、中間層を集めて20倍量のMcCoy′
s5A培地で洗浄した。次に懸濁液を室温で10分間2
50×gで遠心し、洗浄した。次に細胞を10%牛胎児
血清を含むMcCoy′s5A培地に懸濁し、プラスチ
ックシャーレ中で2時間37℃、5%二酸化炭素の状態
で培養した。培養後、上清を集め2×106 cells
/mlの細胞懸濁液を調製した。 Example 7 Confirmation of hGM-CSF activity The activity of hGM-CSF was confirmed by assaying its ability to promote the growth of human bone marrow cell-derived colonies in agar.
Bone marrow cells of a healthy person were diluted with McCoy's 5A medium (Gibco) and overlaid on a Ficoll-Plaque (Pharmacia) solution. 500 xg for 20 minutes at room temperature
Centrifuge at 20 ° C and collect the intermediate layer to obtain 20 times the amount of McCoy '.
It was washed with s5A medium. The suspension is then kept at room temperature for 10 minutes 2
It was washed by centrifugation at 50 × g. Next, the cells were suspended in McCoy's 5A medium containing 10% fetal bovine serum and cultured in a plastic petri dish for 2 hours at 37 ° C. and 5% carbon dioxide. After culturing, collect the supernatant and 2 x 10 6 cells
/ Ml of cell suspension was prepared.
【0057】検定において骨髄細胞は以下の組成を持つ
培地に最終濃度が2×105 cells/mlになる様
に加えた。a)1.84×McCoy′s5A培地−2
mMピルビン酸ナトリウム−0.8×MEMアミノ酸
(ギブコ社)−0.08×MEM非必須アミノ酸(ギブ
コ社)−0.09%重炭酸ナトリウム−0.8×MEM
ビタミン溶液(ギブコ社)−2.4mM L−グルタミ
ン−3.2mg/mlL−セリン−1.68mg/ml
L−アスパラギンを含む溶液5部、およびb)0.6%
Noble寒天(Difco社)3部、c)牛胎児血清
1部。これに実施例6(2)で精製したhGM−CSF
溶液を加えた。培養細胞は5%CO2 存在下で湿潤空気
37℃にて保温した。7日乃至14日間の培養後、エス
テラーゼ二重染色により顆粒球とマクロファージの確認
を行なった。その結果0.5×107 ユニット/mg以
上の活性を有することが判った。2×105 の骨髄細胞
から得られるコロニーの平均数は約270であるという
結果を得た。なお、ユニットの定義についてはメトカー
フらの報告によった[Blood 67(1)37〜4
5(1986)]。In the assay, bone marrow cells were added to a medium having the following composition so that the final concentration was 2 × 10 5 cells / ml. a) 1.84 × McCoy's 5A medium-2
mM sodium pyruvate-0.8xMEM amino acid (Gibco) -0.08xMEM non-essential amino acid (Gibco) -0.09% sodium bicarbonate-0.8xMEM
Vitamin solution (Gibco) -2.4 mM L-glutamine-3.2 mg / ml L-serine-1.68 mg / ml
5 parts of a solution containing L-asparagine, and b) 0.6%
Noble agar (Difco) 3 parts, c) fetal bovine serum 1 part. HGM-CSF purified in Example 6 (2)
The solution was added. The cultured cells were kept warm at 37 ° C. in the presence of 5% CO 2 . After culturing for 7 to 14 days, granulocytes and macrophages were confirmed by double staining with esterase. As a result, it was found to have an activity of 0.5 × 10 7 units / mg or more. The result was that the average number of colonies obtained from 2 × 10 5 bone marrow cells was about 270. The definition of the unit was reported by Metcalfe et al. [Blood 67 (1) 37-4.
5 (1986)].
【0058】陽性対照実験として、ヒトGCT培養上澄
液(Gibco社)を、前記の培地に10%になる様に
加え、同様の結果を得た。As a positive control experiment, human GCT culture supernatant (Gibco) was added to the above medium so that the concentration was 10%, and similar results were obtained.
【0059】微生物の寄託 λファージPLプロモーターを含む発現ベクターpCF
M526を有する大腸菌E.coli AM7、すなわ
ちE.coli AM7(pCFM526)、は米国メ
リーランド州、ロックビル・パークローン・ドライブの
アメリカン・タイプ・カルチュア・コレクション(AT
CC)に国際寄託されて、ATCC39932の寄託番
号を得ている。Deposition of microorganisms Expression vector pCF containing the λ phage PL promoter
E. coli harboring M526. coli AM7, ie E. coli. coli AM7 (pCFM526) is an American Type Culture Collection (AT) at Rockville Park Lawn Drive, Maryland, USA.
(CC) has been internationally deposited and has obtained a deposit number of ATCC 39932.
【0060】λCI857 遺伝子を含むプラスミドpMW
1は、それを含むE.coli JM103、すなわち
E.coli JM103(pMW1)、としてATC
Cに国際寄託されていて、ATCC39933の寄託番
号を得ている。Plasmid pMW containing the λCI 857 gene
1 is an E. E. coli JM103, that is E. coli JM103 (pMW1), as ATC
It has been internationally deposited with C and has obtained a deposit number of ATCC 39933.
【図1】hGM−CSF(n=101、Thr)のアミ
ノ酸配列とこれをコードする塩基配列を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an amino acid sequence of hGM-CSF (n = 101, Thr) and a base sequence encoding the amino acid sequence.
【図2】hGM−CSF(n=101、Ile)のアミ
ノ酸配列とこれをコードする塩基配列を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an amino acid sequence of hGM-CSF (n = 101, Ile) and a base sequence encoding the same.
【図3A】オリゴヌクレオチドの塩基配列を示す図であ
る。FIG. 3A is a diagram showing a nucleotide sequence of an oligonucleotide.
【図3B】オリゴヌクレオチドの塩基配列を示す図であ
る。FIG. 3B is a diagram showing a nucleotide sequence of an oligonucleotide.
【図4】各ブロックを形成するためのオリゴヌクレオチ
ドのライゲーション計画を示す図である。FIG. 4 shows a ligation scheme of oligonucleotides to form each block.
【図5A】各ブロックの塩基配列と制限酵素部位を示す
図である。FIG. 5A is a diagram showing a nucleotide sequence of each block and a restriction enzyme site.
【図5B】各ブロックの塩基配列と制限酵素部位を示す
図である。FIG. 5B is a diagram showing a nucleotide sequence of each block and a restriction enzyme site.
【図5C】各ブロックの塩基配列と制限酵素部位を示す
図である。FIG. 5C is a diagram showing a nucleotide sequence of each block and a restriction enzyme site.
【図5D】各ブロックの塩基配列と制限酵素部位を示す
図である。FIG. 5D is a diagram showing a nucleotide sequence of each block and a restriction enzyme site.
【図6A】hGM−CSF(n=101、Thr)をコ
ードする本発明のDNA鎖を示す図である。FIG. 6A shows the DNA strand of the present invention encoding hGM-CSF (n = 101, Thr).
【図6B】hGM−CSF(n=101、Thr)をコ
ードするS.D.配列を含む本発明のDNA鎖を示す図
である。FIG. 6B is an S.E. encoding hGM-CSF (n = 101, Thr). D. FIG. 3 shows a DNA strand of the present invention containing a sequence.
【図7A】hGM−CSF(n=101、Ile)をコ
ードする本発明のDNA鎖を示す図である。FIG. 7A shows a DNA strand of the present invention encoding hGM-CSF (n = 101, Ile).
【図7B】hGM−CSF(n=101、Ile)をコ
ードするS.D.配列を含む本発明のDNA鎖を示す図
である。FIG. 7B is an S.E. encoding hGM-CSF (n = 101, Ile). D. FIG. 3 shows a DNA strand of the present invention containing a sequence.
【図8A】pUC19へのhGM−CSF(n=10
1、Thr)遺伝子のクローニングを示す図である。FIG. 8A: hGM-CSF (n = 10) on pUC19.
FIG. 1 is a diagram showing cloning of the 1, Thr) gene.
【図8B】pUC19へのhGM−CSF(n=10
1、Thr)遺伝子のクローニングを示す図である。FIG. 8B: hGM-CSF on pUC19 (n = 10)
FIG. 1 is a diagram showing cloning of the 1, Thr) gene.
【図9】合成trpプロモーターの塩基配列と制限酵素
部位を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a nucleotide sequence of a synthetic trp promoter and a restriction enzyme site.
【図10】合成trpaターミネーターの塩基配列と制
限酵素部位を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the base sequence and restriction enzyme site of a synthetic trpa terminator.
【図11】発現ベクターの構築を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the construction of an expression vector.
【図12A】pST6311の構築を示す図である。FIG. 12A shows the construction of pST6311.
【図12B】pTO614の構築を示す図である。FIG. 12B shows the construction of pTO614.
───────────────────────────────────────────────────── 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 C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19) (72)発明者 小澤 忠 群馬県前橋市総社町一丁目2番2号 麒麟 麦酒株式会社 医薬開発研究所内 (72)発明者 玉井 幸夫 群馬県前橋市総社町一丁目2番2号 麒麟 麦酒株式会社 医薬開発研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19) (72) Inventor Tadashi Ozawa Maebashi Gunma Prefecture 1-2-2 Sorin-sha, Soja-machi, Kirin Brewery Co., Ltd., Pharmaceutical Development Laboratory (72) Inventor Yukio Tamai 1-2-2, Soja-sha, Maebashi City, Gunma Kirin Brewery Co., Ltd.
Claims (1)
基配列を含むDNA鎖を用意し、このDNA鎖を、これ
をその遺伝情報が発現可能な状態で含むプラスミドの作
成、このプラスミドによる大腸菌(E.coli)の形
質転換および得られる形質転換体の培養から成る工程に
付して培養物中にヒト顆粒球マクロファージコロニー刺
激因子を産生させることを特徴とする、ヒト顆粒球マク
ロファージコロニー刺激因子の製造法。 【化1】 【化2】 1. A DNA chain containing the nucleotide sequence shown in either (a) or (b) below is prepared, and a plasmid containing this DNA chain in a state in which its genetic information can be expressed is prepared. Human granulocyte macrophage, characterized in that it produces a human granulocyte macrophage colony stimulating factor in the culture, which is subjected to a step consisting of transformation of E. coli with the plasmid and culturing of the resulting transformant. Method for producing colony stimulating factor. Embedded image Embedded image
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7263370A JP2562572B2 (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Method for producing human granulocyte macrophage colony stimulating factor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7263370A JP2562572B2 (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Method for producing human granulocyte macrophage colony stimulating factor |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62106148A Division JP2521094B2 (en) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | Synthetic DNA encoding human granulocyte macrophage colony-stimulating factor, plasmid containing the DNA, and Escherichia coli transformed with the DNA |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08173185A true JPH08173185A (en) | 1996-07-09 |
JP2562572B2 JP2562572B2 (en) | 1996-12-11 |
Family
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Family Applications (1)
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-
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- 1995-10-11 JP JP7263370A patent/JP2562572B2/en not_active Expired - Lifetime
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