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JPS611391A - 牛の成長ホルモン誘導体を発現するベクタ− - Google Patents

牛の成長ホルモン誘導体を発現するベクタ−

Info

Publication number
JPS611391A
JPS611391A JP60045685A JP4568585A JPS611391A JP S611391 A JPS611391 A JP S611391A JP 60045685 A JP60045685 A JP 60045685A JP 4568585 A JP4568585 A JP 4568585A JP S611391 A JPS611391 A JP S611391A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasmid
sequence
coli
growth hormone
fragment
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
JP60045685A
Other languages
English (en)
Inventor
ハンセン・マクスウエル・シウング
ロナルド・ジヨージ・シヨナー
ブリジツト・エリザベス・シヨナー
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.)
Eli Lilly and Co
Original Assignee
Eli Lilly and Co
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 Eli Lilly and Co filed Critical Eli Lilly and Co
Publication of JPS611391A publication Critical patent/JPS611391A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、選択的かつ自律的に複製を行なう新規な組換
えDNA発現ベクターに関し、l)牛の成長ホルモン(
bGH)の生物活性誘導体を暗号化している遺伝子の読
み取り枠内にある、転写および翻訳活性化ヌクレオチド
配列、および、2)誘導状態においてコピー数抑制能を
失うレプリコン(複製単位)、を含んでいるベクターに
関する。さらに本発明は、該ベクターの新規な形質転換
体、牛の成長ホルモン誘導体、および用途に関する。
従来技祈 bGHを生産するための組換えDNA技術の開発と進展
は、遺伝子発現の問題により、著しく阻害されてきた。
これらの問題には、機能的に次善のmRNAの転写に関
するものがあり、これは欧州特許出願公開No、007
5444に詳述されている。このようなmRNAは、正
常なりボゾーム結合を妨げるステム・アンド・ループニ
次構造を有し、したがって、bGI(の発現を甚だしく
減じ、または阻害さえする。
発明の目的および構成 本発明は、bGH誘導体を高レベルで発現するベクター
を提供することによって、この問題を克服するものであ
る。
本発明書中に開示し、特許請求の範囲に記載した本発明
の理解を助けるために、以下のごとく用語を定義する 組換えDNAクローニングベクター:プラスミドを包含
するがこれに限定されない、あらゆる自律的複製体であ
って、1個のDNA分子を含み、これには1またはそれ
以上の新たなりNAセグメントが加えられているか、ま
たは加えることができる。
組換えDN、A発現ベクター:lまたはそれ以上の転写
および翻訳活性化配列が組み込まれた、組換えDNAク
ローニングベクター。
転写活性化配列・DNAからmRNA転写体への転写を
指令する、またはその転写を提供するDNA配列。
翻訳活性化配列:mRNΔ転写体からペプチドまたはポ
リペプチドへの翻訳を指令する、またはその翻訳を提供
するDNA配列。
翻訳開始信号:翻訳開始コドンを暗号化しているDNA
のトリプレット(3つの組)。
翻訳停止信号:翻訳停止コドンを暗号化しているDN’
Aの3つの組。
形質転換:遺伝子型を変化させる受容宿主細胞へのDN
Aの導入。
形質転換体形質転換を受けた受容宿主細胞。
制限フラグメント、lまたはそれ以上の制限酵素の作用
により生成した線状のDNA配列。
レプリコン:組換えDNAクローニングベクターおよび
発現ベクターの複製を支配するDNA配列。
ランチウェイ(暴走)レプリコン:コピー数抑制能を欠
く、または、これを透導により失うレプリコンであって
、かかる欠失は、このレプリコンが組み込まれたDNA
を非抑制下に複製し、そのコピー数を著しく増大させる
機能的ポリペプチド:回収可能な、生物学的に活性な外
来性ポリペプチドまたは前駆体、外来性ポリペプチドお
よび内性ポリペプチドの一部または全体からなる、回収
可能な生物学的に活性なポリペプチド、または、外来性
ポリペプチドおよび特異的に開裂可能な生物学的に不活
性化するポリペプチドからなる、回収可能な生物学的に
からなる、回収可能な生物学的に活性な融合ポリペプチ
ド。
融合遺伝子産物・内性ポリペプチドの一部または全体を
含む、回収可能な外来性ポリペプチド。
図面の説懸 第1図〜第4図ニブラスミドルNM575の組み立て方
法の概略図。
第5図〜第8図、プラスミドpNM789Bの組み立て
方法の概略図。
第9図;プラスミドpCZI920およびp、JRlの
制限サイト地図。
第10図ニブラスーミドpCZ112の制限サイト地図
第1+図、チモシンアルファ1合成遺伝子。
第12図:ヌクレオヂドフラグメントTI5の合成方法
第13図;プラスミドp’rhaiの組み立て方法。
第14図プロインシュリン合成遺伝子。アミノ酸1〜3
0はB鎖、31〜65はC鎖、66〜86はA鎖である
第15図・プラスミドpHl7△4△1の組み立て方法
第16図ニブラスミドルI(I2O3の組み立て力木発
明は、選択的かつ自律的に複製を行なう組換えI)NA
発発現ツクター提供するものであり、該ベクターは、 a)ランチウェイ(暴走)レプリコン、および、b)生
物学的に活性な牛の成長ホルモン誘導体を暗号化しいる
遺伝子の読み取り枠内にある、転写および翻訳活性化配
列、 を含み、この遺伝子は、 TCT  ATG  GCCTTC Ill    Ill    Ill    IllA
GA  TACCGG  AAG AAA  GGCCGA  TAC TCT   CTG   TCC I’ll    Ill    l1lAGA   G
ACAGG (3)5’  ATG  TTT  CCA  GCC
Ill   Ill   Ill   l113° T
ACAAA  GGT CGG(4)5’  ATG 
 TTCCCA  GCTIll    Ill   
 Ill   l113’  TACAAG  GGT
  CGAATG   TCT   CTA  TCT
Ill   Ill    Ill    l1lTA
CAGA  GAT  AGA AGG  CCG        5゜(6)5°AT
G  T’TT  CCA  GCT3’  TACA
AA  GGT  CGAATG  TCT  CTA
  TCT      ’Ill    Ill   
 Ill    l1lTACAGA、  GAT  
AGA 3’  TACCAA  AAA  GGCGCT  
ATG  TCT  CTGIll   Ill   
Ill   11+CGA  TACAGA  GAC AGG  CCG      5°、または3’  T
ACCGA  AAA  GGCCGA  TACAG
A  GAC AGG  CAG       5゜ [式中、Aはデオキシアデニル、Gはデオキシグアニル
、Cはデオキシシチジル、Tはチミジル、Rは中成長ホ
ルモンのアミノ酸の9番(ロイシン)から191番(フ
ェニルアラニン)までを暗号化しているDNA配列であ
り、R1は翻訳停止信号をにより示される。
本発明は、さらに上記ベクターの新規な形質転換体、化
合物、顆粒および用途に関する。
本発明は、以下のXbal −HgiA I DNAリ
ン、カー配列: TCCCATAATTAT TACTTT  CCCTTA AGA  TACCGG   AAG CCA   GCCATG   TCCIll    
Ill    Ill    IIIGGT  ’CG
G  TACAGG TTG   TCCGGCCTG 1!l    Ill    Ill    l11A
ACAGG   CCG   GACTTT   GC
CAACGCT Ill    111   111    l1lAA
A   CGG   TTG   CGAGTGCT 
   3゜ 0        52、 b)  5° CTAGAGGGTATTAATA+ 
 1 1 1 1’  l  l  l  l  l 
 l  13°      TCCCATAATTAT
ATG   TTT   CCA   GCCIll 
   Ill    Ill    IIITACAA
A   GGT   CGGATG   GCT   
CTA   TCTIll    Ill    II
I    l1lTACCGA  ’GA’!’  A
、GAGGT   CTG   TTT   GCCI
ll    III    I’ll    l11C
CA   GACAAA   CGGAACGCT  
GTGCT    3゜Ill    Ill    
1 TTG  CGA  C52、 c)  5’  CTAGAGGGTATTAATAl
lllllllllll 3’       TCCCATAATTATATG 
  TTT   CCA   GCTIll    I
ll    Ill    l1lTACAAA   
GGT   CGAATG’TCT   CTA   
TCTIll    Ill    Ill    l
11TACAGA   GAT   AGAGGT  
 CTG   TTT   GCCIll    11
1    Ill    l1lCCA   GACA
AA   CGGAACGCT  GTGCT    
3’Ill    Ill    I TTG   CGA   C5’ を、プラスミドpCZ101の〜l 0 、2 kbB
amHl−Xbalおよび〜0 、6 kb13 am
HI −11g1.A Iフラグメントに個別にライゲ
ーション(結紮)することによって組み立てられろ。各
々プラスミドp(,7,1920、p、JRIおよびp
AT2と称Uらイする得られたプラスミドは、l)生物
学的に活性な牛の成長ホルモン誘導体を暗号化する配列
の読み取り枠内にある、E、C01lリポ蛋白遺伝子の
転写および翻訳活性化配列(ナカムラ(N aK am
ura)およびイノウニ(Inoue)、1979.セ
ル(Cell)1B+LI09)、2)適当に配置され
た翻訳停止信号、および3)ランナウェイレプリコン、
を含む。
プラスミドpCZ1920.1)JRIおよびpAT2
により形質転換された細胞は、各々MET−LYS−G
LY−ASPN−SER−MET−ALA−bGHlM
ET−PHE−PRO−ALA−1’4ET−ALA−
R2およびMET−bGH[式中、METはメチオニン
、LYSはリジン、G L Yはグリシン、ASPNは
アスパラギン、SERはセリン、ALAはアラニン、P
HEはフェニルアラニン、PROはプロリン、bGHは
N末端(最初)のフェニルアラニンで始まる牛成長ホル
モンの天然アミノ酸配列であり、R2はN末端から6番
目のアミノ酸(ロイシン)で始まる牛成長ホルモンの天
然アミノ酸配列である]を発現する。プラスミドpCZ
1920およびpJRlの各々の制限サイト地図を、添
付の第9図に示す。
これもまた本発明の範囲内にある、別のプラスミドが、
以下のTagI−HgiAIDNAリンカ−配列: 3°   TGG  TACCTA  CTAΔAG 
  TTT   CCG   GCTIll    1
11’   111.111TTCAAA   GGC
CCA TACAGA   GACAGG GGCC,TG   TTT   GCCIll   
 Ill    Ill    l1lCCG   G
ACAAA   CGGAACGCT  GTGCT 
 3゜ I’ll    Ill    I TTG  CGA  C5°、 b)  5° CGACA  ATG  TTCCCA
l11    Ill    Ill    l113
°    TGT  TACA、AG  GGTGCT
   ATG   TCT   CTAIll    
Ill    111    l1lCGA   TA
CAGA   GATTCT   GGT   CTG
   TTTI’ll Ill Ill 111 AGΔ  CCA   GAG   AAACCG  
AACGCT  G’l”GCT  3゜Ill   
 Ill    Ill   ICGG  TTG  
CGA  C5°、c)  5’  CGACCATG
  GAT  TTT’Ill    Ill    
Ill    l113”   TGG  TACCT
A  AAACCG   GC’rATG   TCT
Ill    ill    Ill    11.j
GGCCGA  TACAGA CTG  TCCGGCCTG Ill   Ill   Ill   l1lGACA
GG  CCG  G、AC AAA  CGG  TTG  CGAGTGCT  
3゜ 噸 c       52、 d)  5’  CGATCATG  CAT  TT
TIll   Ill   Ill   l113° 
  TAG  TACCTA  AAACCG  GC
T  ATCTCT Ill   Ill   Ill   IllGGCC
GA  TACAGA GACAGG  CCG  GAC AAA  CGG  TTG  CGAGTGCT  
 3’ 「 C5°、 GGCCGA  TACAGA CTG   TCCGGCCTG Ill    Ill    Ill    111G
AC八〇〇   COG  GAC TT’l”  GCCAACGCT Ill   Ill   Ill   l1lAAA 
 CGG  TTG  CGAGTGCT   s’ □ C52、 f)  5’  CGATCATG  GCT  TT
TIll   Ill   Ill   l113’ 
   TGG  TACCGA  AAACCG  G
CT  ATG  TCTIll   Ill   I
ll   l11GGCCGA  TACAGA CTG  TCCGTCCTG Ill   Ill   Ill   l1lGACA
GG  CAG  GAC TTT  GCCAACGCT Ill   Ill   Ill   l1lAAA 
 C,GG  TTG  CGAGTGCT   3’ 05°、 および g)  5’  CGATA  ATG  GAT  
TTTlll  Ill  Ill  l113°  
TAT  TAG  CTA  AAACCG  GC
T  ATG  TCTIll  Ill  111 
111 GGCCGA  TACAGA CTG  TCCGGCCTG l 11   I I 1   j l 1   l 
I IGACAGG   CCG  GAC TTT  GCCAACGCT Ill    Ill    Ill    l1lA
AA   COG   TTG   CGAG1’GC
T   3’ □ C5’ [式中、Aはデオキシアデニル、Gはデオキシグアニル
、Cはデオキシアデル、そしてTはチミジルである。] を、プラスミドpcztotの〜10 kbEcoRE
−BamHfおよび〜0 、6 kbBamHI −H
g1A IフラグメントならびにプラスミドpNM60
8の−0,29kbEcoRT−C1!aIフラグメン
トに、個別にライゲーションすることによって組み立て
られる。各々プラスミドpCZI12、pATI。
pASP L ’pASP 2、pCZ154、pCZ
155およびpCZ156と称せられる得られたプラス
ミドは、l)生物学的に活性な牛の成長ホルモン誘導体
を暗号化する配列の読み取り枠内にある、E、coli
)リプトファン遺伝子の転写および翻訳活性化配列(ホ
ールウェル(Hal Jewel l)およびエムター
ジ(Emtage)、 I 980 、ジーン(Gen
e)9.Hg7)、2)適当に配置された翻訳停止信号
、および3)暴走レプリコン、を含む。プラスミドpC
Z112、pAT鎖、pASP1.pASP2、pCZ
+54、pcz+55およびpCZ156によって形質
転換された細胞は、各々MET−ASP−ASP−LY
S−bGH,MET−−bGH,MET−AS+”−b
GI−T、MET−ASP−bGl−1,MET −V
 A L −b G HlMET−ALA−PHE−P
RO−ALA−MET−8ER−LEU−,5ER−V
AL−b’GH、およびM E ’I”  A S P
 −bGH[式中、METはメチオニン、ASPはアス
パラギン酸、LEUはロイシン、SERはセリン、1)
 ROはプロリン、PHEはフェニルアラニン、LYS
はリジン、V A Lはバリン、A L Aはアラニン
、6″GHは9番目のアミノ酸ロイシンで始まる牛成長
ホルモンの天然アミノ酸配列であり、bGHはN末端か
ら(最初)のフェニルアラニンで始まる牛成長ホルモン
の天然アミノ酸配列である]を発現する。代表的なプラ
スミドpczz2の制限サイト地図を、添付の第10図
に示す。
出発物質のプラスミドpCZ10+は、〜10゜8kb
てあって、プラスミドpNM789Bの〜0゜6kbX
bal −BamT−T Iフラグメントを、同様に消
化したプラスミドp1M−I’−A3にライゲーション
することにより、組み立てられる。E、coHリポ蛋白
遺伝子の転写および翻訳活性化配列と共に暴走レプリコ
ンを含む、後者のプラスミドは、Northern  
Regional  Re5earch  Labor
atory(Peoria、  I 1linois 
 在)に寄託され、永久ストック・カルチャー・コレク
ノヨンの一部となっている菌株E、 coliK I 
2 RV 308/pI M −1’−A3から得るこ
とができる。この菌株は、プラスミドの好ましい供給源
および保管形態として、受理番号NRRL B−157
33の下に入手可能である。出発物質のプラスミドpN
M789Bは、第1図〜第8図および後述の実施例1に
図示および記載した手順に従って、プラスミドpKEN
I I 1から誘導する。プラスミドflKENIII
は、Northern  Regional  Re5
ear’chLaboratory  (Peoria
、  r l1inois在)に寄託され、永久ストッ
ク・カルチャー・コレクションの一部となっている菌株
E、 coli K I 2 CC620/pKENI
11より得ることができる。この菌株は、このプラスミ
ドの好ましい供給源および保管形態として、受理番号N
RR1、B−+50ILの下に人手可能である。さらに
プラスミドpNM789Bは、E、coliリポ蛋白遺
伝子の転写および翻訳活性化配列、およびこれに加えて
、適当に配置された翻訳停止信号を含む、bGI−1お
よびbGHのN末端にある員数9のポリペプチドからな
る融合蛋白質を暗号化する配列を含む。X ba I−
B aml−(Iフラグメントに含まれる、この融合蛋
白質暗号化配列を、適当に開裂させたプラスミF’p 
r M −1−A3にライゲーションオろ結果、前述の
出発物質プラスミドpCZ+01か生成する。
プラスミドpNM608出発物質は〜4.6kbであっ
て、プラスミドpHl7△4△lのEcoRI−CQa
lフラグメントを、EcoRl−CCa1で消化したプ
ラスミドpBR322にライゲーションすることにより
組み立てられる。プラスミドI)HI7△4△1は、後
述の実施例5の示すところに従って組み立てることがで
きる。プラスミドpHl7△4△1のTagl制限サイ
トは数多くあるため、所望のEcoRI −Tag I
フラグメントは、pHl7△4△1のEcoRI −H
l)a IおよびHpaI−Taglフラグメントの二
次クローン化によって最もよく生産できる。プラスミド
pNM608はE、colil−リプトファン転写活性
化配列を含み、したがって本発明の構成に有用である。
当業者は、上に記載した種々のD N Aリンカ−が本
発明の重要な構成要素であると認識できるであろう。こ
れらの配列は、完全に保護したジデオキンリポヌクレオ
チド構築ブロンクを用いる改良ホスホトリエステル法に
より、常套に合成することができる。かかる合成方法は
、当分野でよく知られており、イタクラ(I taku
ra)等、1977、サイエンス(Science) 
I 98 : 1056およびフレア(Crea)等、
I97’8.プロナス(Proc、 Nat。
Acad、 Sci、)U S A 75 :5765
の方法と実質的に同様にして実施することができる。さ
らに、とりわけ好ましい方法が、ノウング(Hsiun
g)等。
+983.ヌクレイツク・アンラド・リサーチ(Nuc
leic Ac1d Rrsearch) I I :
3227およびナラング(Narang)等、1980
.メソッド・イン・エンサイモロジ−(Methods
 in Enzymology)68:90に開示され
ている。このリンカ−は、翻訳活性化配列および、前記
bGH誘導体化合物の最初の部分(N末端領域)を含む
アミノ酸をも暗号化している。bGH暗号化配列の残部
(適当に配置された翻訳停止信号を含む)および転写活
性化配列もまた、プラスミドpcz+o+の適当なフラ
グメントのライゲーションによ−)で提供される。
こうしたライゲーションの結果、本発明に係る代表的な
牛成長ホルモン誘導体発現プラスミドが生成する。
プラスミドpCZ10+の〜900 bpBstE 1
1制限フラグメントを除去し、続いて再環化すると、プ
ラスミドpcztoaが生成する。RstEHの除去は
、プラスミドpCZ101のbGH暗号化領域には影響
を及ぼさない。上記の組み立てにおいて、プラスミドp
CZ10+の代わりにプラスミドpc2.+03を使用
すると、同様の、ただし900bpたけ小さいプラスミ
ドが生成する。したがって、これらのpCZ103由来
のプラスミドにより発現されろbGH誘導体は、pCZ
101由来のプラスミドにより発現される誘導体と同一
である。
したがって、前記のプラスミドpJR1およびpAT2
の組み立てにおいて、プラスミドpCZIO1の〜10
.2kbBamHI−Xbalおよび0.6kbBam
HI −HgiA I制限フラグメントの代わりに、プ
ラスミドpCZ+03の〜9 、3 kbBamH1−
” X ba Iおよび〜0 、6 kbBamHI 
−HgiA I制限フラグメントを使用する結果、誘導
体プラスミドpJR1,3およびpAT2.3がそれぞ
れ組み立てられる。前記のプラスミドpAT L pA
sP 11pA S P 2、pCZ154、pCZI
55、およびpCZI56の組み立てにおいて、プラス
ミドpCZIOIの〜I0.2kbBamHI−Eco
RIおよび〜0 、6 kbB amHI −HgiΔ
■制限フラクメントの代わりに、プラスミドpCZ10
3の〜9.3kbB amHI −E coRIおよび
〜0 、6 kbB amr−11−1−l−1−l制
限フラグメントを使用する結果、誘導体プラスミドpA
T1.3、pASP2.3、pCZ+54.3、pCZ
I55.3、およびpCZI56.3がそれぞれ組み立
てられる。
ある特別の配列の選択が本発明の実施可能性に対し、決
定的であることはないので、本発明は、いかなるやり方
においても特定の転写活性化配列の使用に限定されるこ
とはない。前に例示したリポ蛋白およびトリプトファン
活性化配列から置き換えることのできる転写活性化配列
には、E、c。
11ラクトース(Q、ac)、バクテリオファーンλP
H7O1、およびバタテリオファーンλPH0p転写活
性化配列が含まれるが、これらに限定される訳ではない
。さらに、■もしくはそれ以上の転写活性化配列または
それらの一部を縦につないで、たとえばtrpおよびQ
acまたはtac転写活性化配列というよ、うに使用す
ることもできる。前述の配列は、全て前もってその性質
か決定されているものであり、合成により、または既知
のプラスミドから組み立てることができる。
本明細書中に記載した特別の態様によれば、プラスミド
の複製は、英国特許公開番号1,557゜774および
ウーリン(Uhilin)等、1979.ジーン(Ge
ne)6・91の両者に開示されている温度誘導性暴走
レプリコンによって決定される。30℃以下、とりわけ
25℃の温度では、このレプリコンは、細胞当たり約l
O〜I5コピーという比較的低いコピー数を維持する。
温度か37℃まで」1昇すると、コピー数抑制が失われ
、このレプリコンを含むプラスミドは、細胞当たりto
oo〜2000コピーを複製する。本明細書中に例示す
る、この暴走レプリコンは、前述のプラスミドpTM−
T’−Δ3出発物質1こ含まれる。当業者には、本発明
が特定の暴走レプリコンまたはコピー数変異体の使用に
限定されないことが理解できるであろう。その他の誘導
性の暴走または高コピー数レプリコンは、適当な選択に
より得られ、または国際公開番号WO3210290+
に開示の方法にしたがって組み立てられる。このような
レプリコンは、これもまた本発明の範囲内にある発現ベ
クターを組み立てるのに使用することができる。
外来遺伝子を暴走レプリコンを含むベクターにクローン
すると、その結果、誘導およびコピー数抑制の消失時に
は、蛋白合成速度が著しく増大し、また同時に今まで未
知かつ未確認の種類の細胞内蛋白顆粒が形成される。や
はりこれらまた本発明に包含される、この顆粒は、その
蛋白組成か高度に均質であり、したがって既知の高分子
量集合体および組換えDNA含有宿主細胞中に時折出現
する内容物と識別が可能である。後者の内容物は異成分
から成り、通常、核酸、炭水化物、脂質およびペプチド
といった−揃いの細胞構成成分を含有し、特定の蛋白生
成物を10〜20%含むのみである。本発明に係る顆粒
は高度に均質であり、当該顆粒の少なくとも50%、し
ばしば80%を超えて含有される所望の蛋白生成物を伴
う。
本発明の新規な種類の顆粒は、細胞溶解物から容易に単
離することができ、また低濃度の尿素また洗浄剤中での
洗浄に対して安定である。洗浄によって、この顆粒と非
特異的に結合している蛋白質が除去される。高度に特異
的な活性物質を産む単離は、外来蛋白質の精製における
有用な第一段階を構成する。したがって、これに続く全
ての精製工程は簡略化できる。特に役立つのは、細胞壁
構成成分が顆粒から容易に分離できることである。
本発明に係る顆粒の形成により、正常な細胞の代謝の崩
壊および未熟な細胞の死が起こらないよう、外来蛋白質
が隔離されると考えられている。   ・ヒトのプロイ
ンシュリンのようなある種の蛋白質は、E、coli中
で速やかに分解し、蓄積しない。
しかしながら、このような蛋白質が暴走レプリコンを含
むベクター中で暗号化された場合、プロインノコリンの
蛋白質は、通常の不安定な蛋白質を分解から保護する不
溶性の顆粒を形成する。したがってこの種の顆粒の形成
は、不安定な蛋白質の蓄積のためのみならず、遺伝子産
物の分離精製方法の簡略化のためにも有用である。
したがって本発明はさらに、高度に均質な細胞内外来性
蛋白質顆粒を生産する方法てあ−て、1 )a)ランナ
ウェイレプリコン、およびb)機能的ポリペプチドを暗
号化しているヌクレオチド配列の読み取り枠内にある転
写および翻訳活性化配列(ただし、該機能的ポリペプチ
ド暗号化配列は、この機能的ポリペプチドのカルボキン
末端を暗号化しているヌクレオチドのトリプレットに直
接隣接し、かつこれより下流に位置する翻訳停止信号を
含む)、を含む、選択的かつ自律的に複製する組換えD
NA発現ベクターでコンピテントな細胞を形質転換゛し
、そして、2)形質転換した細胞を、遺伝子の発現およ
び前述のランナウェイレプリコンの誘導または活性化に
好適な生育条件下で培養する、 ことからなる方法を包含する。
本明細書中にこれまで記載した全てのランチウェイ(暴
走)レプリコンならびに転写および翻訳活性化配列、な
らびに機能的ポリペプチドまたは融合遺伝子産物を暗号
化している実質上全てのヌクレオチド配列は、上に定義
した方法に使用するベクターの組み立てに使用すること
ができる。このような暗号化配列には、牛の成長ホルモ
ン(bGH)、ヒト成長ホルモン(hGH)、ヒトのプ
レ成長ホルモン(pre−hGH)、豚の成長ホルモン
(pGH);哺乳類の成長ホルモン、鳥類の成長ホルモ
ン、成長ホルモン放出因子、ヒトのインシュリンA鎖、
ヒトのインノコ+1ンB鎖、ヒトのプロインシュリン、
ヒトのプLノブロインツユリン、ヒトおよびヒト以外の
インターフェロン、ウロキナーゼ、組織プラスミ7ノー
ゲノ活性化物質、インターロイキン■、全てのポリベプ
ヂトホルモン、全てのポリペプチド酵素、および研究ま
たは商業的価値を有する全ての生物学的に活性なポリペ
プチドを暗号化する配列が含まれるが、これらに限定さ
れる訳ではない。
」二に、定義した方法に従って培養した場合、本発明の
種類の顆粒の生成を具現する形質転換細胞には、E、c
oli Kl2  RV308/pCZ1920、E、
coli Kl 2 RV308/1)JR1、Eco
li  K l 2  RV 308/pASr’ 1
、F:、coliK12  RV308/I)CZI 
 12、E、  coli  K12   r(V30
8/1)ASP2 、  T)、、  coliK  
!  2rtv3os/pΔT鎖、E、coli  K
I2RV308 /pA T 2、E、 coli  
K I 2  RV308/pCZI54、E、 co
li  K l 2  RV 308/TICZ156
、E、coli  Kl 2  RV308/I)JR
I3、E、coli K12  RV308/1)AS
P鎖、3、E、 coli K 12  RV 308
/pAs P 2.3、Ecoli  K 12  R
V 308/pAT I 、3、E.coliK12 
 RV308/pAT2.3、E、 coli K12
 RV308/pCZ1.54.3、およびEcoli
 Kl2  RV308/pCZ156.3が含まれて
いるが、これらに限定される訳ではない。
高度に均質な種類の顆粒を生産4−るための本発明方法
は、牛またはヒトの成長ホルモンを暗号化する上記のプ
ラスミドの使用に限定されない。前述の方法に従い、ヒ
トのプロインンユリン暗号化配列を含むベクターを含む
細胞を培養することによって、ヒトのプロインシュリン
顆粒を生産することもてきる1、このようなベクターは
、第15図に、trpLE’−プロインンユリン融合配
列を含むE coRI −BamHIフラグメントを、
プラスミドpCZ+01のEcoRI −BamHI大
フラグメントにライゲーションすることにより組み立て
ることができる。プラスミドpCZ20+と命名された
この得られたプラスミドは、常套の形質転換方法に従っ
て、E、coli Kl2 RV308のごときE、c
oliを形質転換できる。この場合ヒトのプロインシュ
リンを包含する本発明の顆粒は、次いてこのE、col
i K12 RV308/pCZ201形質転換体を3
7℃で培養することにより生産することができる。
本発明の例示DNA配列およびプラスミドには、置換で
きるだけでなく、全ポリペプチド暗号化領域を通じてヌ
クレオチドの置換をすることができる。したがって、前
記で定義したRは、bGHのアミノ酸番号9(ロイシン
)から191(フェニルアラニン)までを暗号化する、
かなり多くの可能なりNA配列のうちの1個とすること
ができる。
このような配列は、知られているbGIrのアミノ酸配
列から導き出すことができ、以下に述べろ常套の合成法
によって組み立てることができろ。しかしながら、mR
NA中で相補塩基が生ずるのを回避するため、ヌクレオ
チドのトリプレットは、ラッカー(Z uker)およ
びステ、イーグラ−(Sticgler)、  198
1 、ヌクレイツク・アノノド、リザーヂ(Nucle
ic  Ac1ds  Re5earch) 9(1)
133に概説されている既知の原則および敷ttテにし
たがって選択されるべきである。こうした相補塩基間の
水素結合(対合)は、翻訳の効率を減退させる折りたた
みおよびステム・アント・ロープ構造を産む結果となる
。」二に開示した全ての改良および変化は、前に引用し
た合成方法と実質的に同様にして、常套に合成できるこ
とが“、当業者には理解できるであろう。したがって本
発明は、いかなる場合においてら、特に例示したDNA
配列およびプラスミドに限定されることはない。
本発明に係る発現ベクターおよび方法は、広範な宿主生
物、例えばEschrichia  coli、 E、
coli″に+2、E、coli Kl2 RV308
、E、C01iKI2HBI01、E、 coli K
l 2  C600、E、 colt K I 2  
C600Rk−Mk−1E、coliKl 2 RR1
、 E、 coli Kl 2 MM294等のような
ダラム陰性原核生物に適用することができる。本発明の
態様は全て有用であるが、ベクターおよび形質転換体の
うち幾つかがより好ましい。
好ましいベクターには、pCZ1920、pJRl。
pJR鎖、3、pCZI+2、pAT 1、pAT鎖、
3、pAT2、pAT2.3.1)ASP L pAS
P + 、3、pCZ154、pCZI54.3、pC
Z156、pCZI56.3、pASP2.3、および
pASP2が含まれ、好ましい形質転換体には、E、c
oli K12RV308/1)CZI 920、E、
 coli K 12 RV308/I)JR1、E、
coli K12 RV308/pJR!、3、E、 
colt K12  RV308/pCZII2、E、
 colt Kl 2 RV308/pAT L E、
 coliK 12RV 308/pAT 1 。
3、E、coli K12  RV308/pAT2、
E。
coliK 12 RV 308/1)AT 2.3、
E、coli K12RV308/IIASP1、E、
 coli K I 2RV308/I)Asp 1.
3、E、 coli Kl 2  Rv308/pCZ
I54、E、 coli K l 2  RV30 s
/pcz + 54.3、E、 coli K 12 
 RV308/I)CZI56、E、 coli Kl
 2  RV308/pCZ l 56.3、E、 c
olt K I 2  RV 308/I)ASP2.
3、およびE、 coli K I 2  RV308
/pASP2が含まれる。この好ましい群のうち、プラ
スミドpCZ112、pCZ+54、pCZ]54゜3
、pCZ156、pCZ+56.3、pASP2.3、
およびpASP2、ならびに形質転換体E、 coli
 K 12 rll 308/pC7,l I2、E、
coli K12  RV308/pCZ+54、E、
coli K12  RV308/pCZl 54.3
、E、coli Kl2 RV308/pCZI56、
Ecoli Kl2 RV308/pCZ156.3、
E。
coli K12 RV30B/pASP2.3、およ
びE、coli Kl2 RV308/pAsP2が特
に好ましい。
当業者は、本発明の発現ベクターが、標準的発現酵条件
を用いて牛成長ホルモン誘導体産物が発現されるように
、適当な宿主生物を形質転換するために使用されること
が認識できるであろう、高度に均質な顆粒として発現さ
れ、得られた細胞溶解物から常法により、単離されるこ
の生成物は、乳の産生を増加させ、牛の成長を全体的に
刺激するのに有用である。牛に対する使用、投与および
好適な要領の方式は既知であり、ここに参照のために記
載する欧州特許公開0085036.7〜9ページに開
示されている。以下の実施例は、本明細書中に開示した
発明をさらに詳述するものである。発明の解説および発
明を構成する実際の方法を、適当な箇所に記載する。
寒輿辺± プラスミドpNM789Bの゛組立てA、プ
ラスミドpKENO21およびそのXbal−B am
HIフラグメントの組立て プラスミドpKENO2+(第3図における106)の
Xbal−BamHIによる開裂で得られた〜5.1k
bフラグメントを出発物質として用いた。プラスミドp
KENO2+は、pKENIII[第1図におけるI 
01 (Leeら、l 981. .1.13acL、
  146:861−866およびZ wiebelら
、1981、J、Bact145:654−65Gに記
載)であって、寄託微生物E、coliCC620(N
RRL寄託番号+50’11)から得ることのできるプ
ラスミドであり、E、coliのりボタンバク質遺伝子
を含有する〜2 、8 kbフラグメントを有する〕の
誘導体である。このフラグメントに関しては、Naka
muraおよびInoue(1979、Ce1ll 8
:I I 09−AII7′)M言及しティる。I)K
ENO21’T:ハ、pBR322の単一のEcoRI
と5ail制限部位との間のa 50 bp(塩基対)
配列がE、c<山のりボタンバク質遺伝子からの配列で
置換されている。
このリポタンパク遺伝子配列は、該リポタンパク質遺伝
子の最初のトリプレット(メヂオニン)の」1流側に、
プロモーター、5°非翻訳領域、およびリポゾーム結合
部位を含む462bpのAluTフラクメントを含有し
ている(Nakamuraおよびr noue1197
9)。単一のXbal制限部位はメヂオニン翻訳開始信
号の+6bp前方、リポゾーム結合部位 内に位置して
いる。構造遺伝子の翻訳終止コドンからI 05 bp
Jz流に位置しているpvuII制限部位は、合成1)
 N Aリンカ−(5’CCGGATCCGG32、C
o11aborative  Re5earch供給)
を付加することにより、BamHI制限部位に変換され
た。
このBamH1部位に続いて、リポタンパク質の最後の
35アミノ酸に関する暗号配列、翻訳終止信号、および
メヅセンジャーRNAの3゛非翻訳領域に相当する配列
がある。プラスミドpKEN。
21はリポタンパク質遺伝子と無関係な、約850bp
の余分な配列を、E、coli染色体中の、上記遺伝子
から下流位置に含有している。これらの配列は、最初に
遺伝子を単離するために用いた方法および制限酵素部位
に起因して含有されてしまったのである。
第1,2および3図に従って、プラスミドpKENO2
+はpKENlllから、以下の方法で導かれる・ 約50μ2のI)KENII+(第1図におけるIO2
ンを、300ttQの緩衝液(20mM)リス−MCI
pH7,4、I Om M M g’CI 、および6
mMβ−メルカプトエタノールを含有)中で25単位の
l−1pan制限酵素により、37℃で2時間、消化す
る。この混合物をフェノール:クロロホルム(’50:
50)の混合物300μgで2回抽出し、回収した水層
に2.5容量のエタノールと01容量の3M酢酸ナトリ
ウムを加えて沈殿させる。I) N 、Aペレットを1
001112の電気泳動用緩衝液に溶かし、5%ポリア
クリルアミドゲル(アタリルアミド・ビス化合物の比率
は、明記しない限り、全てのゲルに関して29:1であ
る)上で分画する。このゲルを、臭化エチジウム05μ
q/yQを含有する溶液中で染色し、長波長の紫外光に
よってバンドを検出する。
950bpのバンドをゲルから単離し、透析袋中で電気
溶離して回収する。フェノール/CHC1a抽出および
エタノール沈殿に付した後回収したDNA(約2.5μ
g)を257z9のTEN(10+nMNaC1、l0
mMトリス−HCI(1)H7,4)および1mMエチ
レンジニトリロ四酢酸ナトリウム(ED T A 。
p■−r8.0))に溶かす。
約21tgの950 bpHpaI[フラグメントを、
200μρの緩衝液(jOmMNacL  6mM)リ
ス・HCI(11H7,6)、6mMMgCI2および
6+nMβ−メルカプトエタノールを含有)中で、37
℃において2時間、AluI制限酵素で消化する。この
DNAをポリアクリルアミドゲル上で分画して生成され
た4 62bp  Alulフラグメントを回収し、前
述の方法で精製する。この462bp  Alurフラ
グメント(約lμg)を、150ピコモルのリン酸化さ
れたEcoRfリンカ−(5°GGAATTCC3°:
Co11aborative Re5earch供給)
と2単位のT4DNAリガーゼを含有する10μQのT
4DNAリガーゼ緩衝液(66mM)リス・HC1(p
H76)、I OmMMgc 1!、10mMジチオト
レイトールおよび0.4+nMATP)に溶かす。4℃
で16時間インキュベートした後、この混合物を65℃
で10分間加熱し、EC0RI緩衝液(100mMトリ
ス−HCI(pH7,2)、50mMNaC1゜10m
M MgC鎖、および6mMβ−メルカプ1−エタノー
ル)と40単位のEcoRT酵素を加えて100μgに
希釈する。37℃で2時間処理した後、この試料を常法
通りフェノール/CHCl3抽出およびエタノール沈殿
に付す。次いてこのDNAを、0.1単位のT/lDN
Aリガーゼと0.1μgのrlBR322(第1図にお
ける+02、Ecofllで線状にした後、アルカリ性
ホスファターゼて処理したもの)01μ9を含有するT
4DNAリカ−ゼ緩衝液に溶かず。4℃で16時間ライ
ゲーンヨンした後、得られたDNAを用いてF:、co
ii菌株K12HBI01を常法通り形質転換する。形
質転換体をテトラサイクリンI 2 It ft/ m
Qを含んノこ寒天平板」−で選択し、高速アルJノリ性
抽出法(バーンボイム(B irnboim)およびド
ーリイー(Doly)、1979、ヌクレイツク・アン
ット・リザーヂ(1<11cleic Ac1ds R
e5earch)7 :I 513〜I 523記載)
によって耐性コロニーからプラスミドを単離する。46
6bpXhaI −Baml−117ラグメントを含有
するプラスミド(第1図におけるl03)を選択し、下
記の工程における出発物質とする。
このプラスミド(第2図におけるl03)約2μ9を5
0μ夕のl−1indll!緩衝液(60mM  Na
Cl。
10mMトリス・MCI(pH7、4)、10mMMg
C鎖、およびflznMメルカプトエタノール)中で、
Hindrll酵素2単位により、37℃で1時間、消
化する。フェノール/CHCl3抽出およびエタノール
沈殿の後、D N Aを200μρの緩衝液(300m
M  NaC鎖、30mM酢酸ナトリウム(+)H4,
25)、ImM  ZnCLおよび200単位の81ヌ
クレアーゼ(Miles  Laboratory供給
))に溶かす。15℃で1時間処理した後、フェノール
/CHCl3抽出して反応を止め、エタノール沈殿に付
す。得られたDNAを2ピコモルのりん酸化された1B
amH■リンカー(5’CCGGATCCGG3°Co
11ab−oraL ive  Research供給
)と2単位のT4DNAリガ−セを含をするT4DNA
リガーゼ緩衝液10μQに溶かず。4℃で16時間処理
した後、反応混合物を65℃IO分間加熱してリガーゼ
を不活化し、次いてBamHI酵素20単位を含有する
Bam1−(1緩衝i夜(+ 50mMNaC鎖、20
mMトリス・HCI(1)H8,0)l 0mMMgC
鎖、および6mMβ−メルカプトエタノールを含有)で
100μρに希釈する。37℃で2時間処理した後、こ
の混合物を1%アガロースゲル上で精製する。このケル
を染色し、凍結処理の後、大きい方のフラグメント(〜
4.5kb)を溶離、回収し、次いてフェノール/CH
Cl3抽出およびエタノール沈殿にJ:、−Tで精製す
る。回収したフラグメントはBam1ll枯719末端
を有しており、これを0.1単位のT 4 D NΔリ
カ二ゼを含むT4DNAリガーゼ緩衝液20μgに溶か
ず。4℃で16時間処理した後、このDNAを用いてE
、coliHB I Olを形質転換する。
形質転換体を100μg/=夕におけろアンピノリン耐
性(Apγ)に関して選択し、10μ’j/MQのテト
ラサイクリンに対する感受性(Tc”)に基づいてスク
リーンする。AI)γTc”を示すコロニーから前記B
 irnboim法で調製した数個のプラスミドを、H
indI[1部位の不存在と単一のBamH1部位の存
在とに関して調べろ。EcoR1、5all連続消化に
より466bpフラグメントと3.05bpフラグメン
トを得る。これらの特徴を有するプラスミド(第2図に
おけろ104)を選択し、次いで、lppプロモーター
の」二流に位置するEcoR1部位をHindlll制
限部位に変換すべく、修飾する。
2μこのプラスミド(第2図における104)を100
μl!のEcoRI緩衝液中で、37℃において10分
間、EcoRIO,2単位で消化する。65℃で10分
間加熱することにより反応を停止した後、フエ、ノール
/CI−(C1,抽出、およびエタノール沈殿に付し、
得られたDNAを1000単位/!IQのSlヌクレア
ーゼを含有する200μρのS1ヌクレアーゼ緩衝液に
溶かし、12℃で1時間反応さHる。フェノール/CH
Cl3抽出して反応を止め、エタノール沈殿に付す。得
られたDNAを20ピコモルのりん酸化されたHind
I[[リンカ−(5°CCAAGCTT(1;G3°、
Co11aborativeResearch供給)と
2単位のT4DNAリガーゼを含有するT4DNAリガ
ーゼ緩衝液lOμaに再懸濁する。4℃で16時間処理
した後、この混合物を656Cで10分間加熱し、10
単位のl−1ind■酵素を含有するHindIII緩
衝液により150711!に希釈して37℃で2時間イ
ンギュベートし、次いで1%アガロースゲル」二て分画
する。最大のバンド(1箇所切断されたプラスミドに相
当)を常法通り回収して精製し、T4リガーゼ02単゛
位を含有するT4リガーゼ緩衝液20μρに溶かし、4
℃で16時間インキュベートした後、E、coliHB
IOIの形質転換に用いる。アンピシリン耐性に関して
形質転換体を選択し、単離しノープラスミドを制限酵素
分析によって常法通り分析ずろ。
500bpのEcoRI −H1ndlI[フラグメン
トを有するプラスミド(第2図にお1Jろ105)を選
択し、1pp遺伝子の3′領域付加物のためのクローニ
ングベクターとして用いる。
約2μりのプラスミド(第2図にお(」る105)を5
0μQの5alI制限緩衝液(150mMNaC1,6
mMトリス・HCI(1)I−(7,9)、6 mM 
Mg Cl 2および6mMB−メルカプトエタノール
)中で、SalI2単位により、37℃で1時間消化し
、BamH12単位を含むBamHI緩衝液中で1.5
0μρに希釈する。37℃で1時間処理した後、アルカ
リ性ボスファターゼ2.5単位を加え、次いで65℃に
おいて1時間、インキュヘ−ノヨンを続ける。
目的物フェノール/CHC鎖、抽出、エタノール沈殿に
付し、TENに溶かして+pp 3°フラグメントのた
めのクローニングベクターとして用いる。
1pp3’領域を含むフラグメントを得るために、pK
ENlll(第3図における101)を200μQのH
pal緩衝液(20mMKC1、l0mMトリス・HC
I(pH7,4)、] OmM M g Cl 2およ
び6mMメルカプトエタノール)中で、HpallO単
位により、37℃で2時間消化する。フェノール/CH
Cl3抽出、エタノール沈殿の後、得られたDNAを2
0ピコモルのりん酸化された5allリンカ−(5’G
GTCGACC32、Co11aborative R
e5earch提供)とT4DNAリガーゼ2単位を含
んたT4DNAリガーゼ緩衝液IOμσに溶かし、次い
で4℃で16時間インキュベートする。65℃て10分
間加熱してリガーゼを不活化ずろ。得られた物質を5a
lllO単位を含んた5all緩衝液で100μρに希
釈し、37℃で1時間インキコヘートシた後、Pvu1
7制限酵素lO単位を含んだPvun緩衝液(60mM
NaC1、6mM1□リス・HCl(pH7,5)、6
mMMgCI2および6m+〜4メルカプトエタノール
)中で300μρに希釈する。37℃で1時間処理した
後、DNAを5%ポリアクリルアミドゲル上で分画する
。約05μ7の950bpフラグメノトを回収して精製
し、T E Nに溶かす。このフラグメント0 、2 
/1gを20ピコモルのりん酸化されたBamHlリン
カ−(5’CCGGA′l″CCGG32、Co11a
borative Re5tqarch供給)およびT
41) N Aリガーゼ2中位を含(f4−ろ1゛1I
DNΔリガーゼ緩衝液中て20μ夕に希釈し、40Cで
16時間インキコベートする。次いて、得られたDNA
を65℃で10分間加熱し、BamH120単位を含ん
たBamHI緩衝液中で100IIRに希釈して37℃
で2時間インギコヘートした後、5%ポリアクリルアミ
ドゲル−にで分画して過剰のリンカ−分子を除く。得ら
れた、BamHIおよびSalI粘着末端を有する95
0bpフラグメントを常法通り精製し、前述のクローニ
ングベクタ−0゜2μ9とT’l DNAリガーゼ02
単位とを含有ずろT/lDNAリガーゼ緩衝液20μσ
に溶かす。
4℃で16時間インキユベーンヨンした後、このDNA
を用いてE、coliK I 2148 + 01を形
質転換する。アンピシリン耐性の形質転換体からブチス
ミ1−を調製し、SalI−BamHIフラグメントに
ついて常法通り分析する。得られた所望のブラフ、ミ)
”(〜5.2kb)をpKENO2!(第3図における
106)と称する。
IOμ9のpKENO2+を37℃において、200μ
ρのX baI / BamHl緩衝液(150mMN
aC1、l0mM1−リス・I−1CI(pl(8)、
l0mMMgC鎖、および6mMメルカプトエタノール
)中で、IO単位のBamHiにより、1時間、次いて
10単位のX ha lにより、更に1時間(37℃)
消化する。
次イテ、所望ノXbal −BamH+/l!i化DN
A全DNAリ性ボスファターゼ2.5単位により、65
°Cて15時間処理し、フェノール/CHCl3抽出し
てエタノール沈殿に付して集め、以後の使用に備えて’
I”EN50μQに溶かず(第3図におけるl07)。
B、プラスミドl)NM575の組立てプラスミドpt
rpED50chG14800(第4図にお(Jる10
8、マーノヤル(Martial)ら、1つ79、サイ
エンス(Science)205:602−607に記
載)を、ヒト成長ホルモン遺伝子部分の暗号配列を含有
するDNAフラグメントの供給源として用いた。このフ
ラグメントは合成的に組立てるごと乙てき(イタクラ(
T Lakura)ら、1977、およびフレア(Cr
ea)ら、+978)、あるいはクソドマン(G oo
dman)ら(+9”/9、メ、・ソド・イン・エンサ
イモロジー(Methods in Enzym。
1ogy)68 ニア 5−90)の示した周知の方法
論に従い、ヒト脳下垂体から、ヒト成長ホルモンを暗号
化しているmRNAを単離する方法によっても得ること
ができる。プラスミド阻rpE D 50 ChGl(
300のヒト成長ホルモン遺伝子部分は、該遺伝子の翻
訳終止コドンからebp下流に単一のSmal制限部位
を含有している。この部位を、以下の方法でBam1−
11部位に変換した。即ち、このプラスミド6μりを、
200μQのSmal制限緩衝液(15mMt・リス−
HCI(+)88.0)、6 mMMgCI2.15m
MKClおよび6mMβ−メルカプトエタノール)中で
37°Cにおいて1.5時間、Sma16単位で消化し
た。消化完了後、フェノール/CHCl。
抽出を行い、エタノール沈殿によってDNAを回収し、
次イテT EN 247zQ1.:溶かした。T4Dト
JΔリガーゼ2単位を含むリガーゼ′緩衝液+67IQ
中に上記の消化プラスミド0.5μg(02ピコモルと
なる)を入れ、40ピコモルのりん酸化されたBamH
Iアダプターフラクメント(Gollaborativ
e  Re5earch提供)を加えた。この混合物を
22°Cて2時間、4℃で16時間インキユヘートし、
更に65°Cで10分間加熱した。BamHI制限酵素
て常法通り・消化することにより、BamHI粘着末端
を生成させた。この酵素は該リンカ−配列およびクロー
ンされたヒト成長ホルモンcDNA配列の開始部分にあ
るI3aml−1f部位の両者を開裂する。こうして得
たBamtllfT!i着末端を有i′る691bpフ
ラグメントを6%ポリアクリルアミドゲル」二で分離し
、次いて常法通り回収した。回収したDNAフラグメン
トを(緩衝液20)tC!中てT4DNAリガーセ02
単位により、前記の条件下において)、BamHI消化
およびアルカ−り性ホスファターゼ処理を施したr+B
R322(第4図における102)0.2μ9にライゲ
ー トした。4℃で16時間処理した後、この物質を使
用し、ウエンンンク(Wensink)ら(+97/1
、セル(Cell)3:3]5−325)の方法に実質
上従って、E、coli菌株JA221(NRRL N
o、B−15014)を形質転換した。形質転換体をア
ンピノリン100μg/wQを含む寒天平板−にで選択
した後、常法通りプラスミドを単離し、制限酵素分析並
びに電気泳動分析により、同定した。所望のプラスミド
(pNM575と呼称、第4図における109)は、約
700bpのBamHIフラグメントを含有しており、
これを以後の使用に備えて常法通り増幅させCプラスミ
l;’pN M 702の組立て成熟ヒト成長ホルモン
のDNA配列は、第1番l」のヌクレオチドから4.7
bpの位置に1個のFnuDI部位を有する。25μ9
のpNM575をBan1(1緩衝液中てBam)f 
I 25単位により、378Cで1時間消化した。6%
ポリアクリルアミドゲルからBam1(I粘着末端を有
する691bpフラグメントを常法通り単離し、精製し
た。精製後、l/3の該フラグメント(プラスミド8μ
9に相当)をI00μCのFnul’NI緩衝液(6m
MNaC1,6mMトリス−MCI(1)H7,4)、
6mMM gCI2および6mMβ−メルカプトエタノ
ール)中において、FnuD112.5単位により、3
7℃で15時間消化した。6%ポリアクリルアミドゲル
」二で電気泳動し、標準的な回収方法に従って、遺伝子
の後方の175アミノ酸の暗号配列を含有し、翻訳終止
信号が後続している538bpのDNAフラグメントを
単離した。
11)I)プロモーター領域とヒト成長ホルモンの暗骨
領域とを結合さ仕るたぬに、ホスホトリエステル法によ
って二重鎖DNAフラクメント(第5図における110
)を合成した。この二重鎖DNAフラグメント(第5図
にお(Jる110)は、以下に示す配列を有する: L堕I 5° CTAGAGGGTATTAATAAT1+11
1111111111 3″     TC(、CATAATTATTA−G 
T T CCCA T T G G A i’ C; 
A TGΔT G A ’I’ −CAAGGGTAA
C;CTACTACTACTΔ−AAGTTCCCAA
CCATTCCCTTAT−TTCAAGGGTTGG
丁AΔGGGΔATA−CCAGGCTTTTTGAC
AACGCTAT−GGTCCGAAAAACTGTT
GCGATA−GCTCCG  3° FnuDI1 CGAGGC5゜ このフラグメントは認められている方法論、ホスホトリ
エステル法に従って以下のセグメント。
1)CTAGΔGGGTAT 2)TAATΔA T G T ’I” CG3)CA
TTGGATGAT 4)GATGATAAGTTCC 5)CAACCATTCCC 6)TTATCCAGGC 7)TTTT T GACAACG 8)CTATGCTCCG 9)CATTATTAATACCCT lo)ATGGGAA 11)CTTATCATCATCCA 12)GGTTGGGAA 13)GGATAAGGGAAT 14)GTCAAAAAGCCT +5)CGGAGCATAGCGTT を調製し、それによって製造した。
上記の如く調製したセグメントを使用し、T4リカーゼ
を触媒とする結合反応を、以下の如く段階的に行った: a)  5”−非りん酸化セグメントlを5°−りん酸
化セグメント2に、5゛−りん酸化セグメント9の存在
下、T4リガーゼを用いて結合させ、DNA二重鎖構造
lを得た(ブラウン(Brown)ら、1979、メソ
ッド・イン・エンサイモロノ−(Methads  i
n  Enzymology)68:I OL−151
)。
この二重鎖構造を、15%ポリアクリルアミドケル−1
−、プレパラティブーゲル電気泳動によって単離しノこ
b)5′−りん酸化セグメント3を5′−りん酸化セグ
メント4に、5°−りん酸化セグメントIIの存在下、
T4リカーゼを用いて結合させてDNA二重鎖構造2を
得、次いでこれを15%ポリアクリルアミドゲル電気泳
動て精製した。。
c)  5”−りん酸化セグメント5を5°りん酸化セ
グメント6に、5゛−りん酸化セグメント12および1
3の存在下、T4リガーゼて結合さUてDNΔ二二二鎖
重鎖構造3、次いてこイ1を15%ポリアクリルアミド
ゲル電気泳動で精製した。
d)  5°−りん酸化セフメン!・7を5°りん酸化
セグメント8に、5゛ りん酸化セフメン)・14およ
び5′−非りん酸化セグメント15の存在下、T4リカ
−ゼて結合さU″てDNΔ二゛二鎖重鎖構造4、次いで
これを15%ポリアクリルアミドゲル電気泳動で精製し
た。
e)次いてD N A二重鎖構造2.3および4をT4
リガーゼて結合させてDNA二重鎖構造5を得、次いで
これを15%アクリルアミドゲル電気泳動で精製した。
f)  5′−リン酸化セグメ:/ l−10、!:D
NA二重鎖構造5を、1゛4リガーゼの存在下、DNA
二重鎖構造1に加えた。得られたD N A二重鎖構造
(第5図におけろ110)を10%ポリアクリルアミド
ケル電気泳動によって精製した。次に、このDNA二重
鎖構造を、T4ポリヌクレオチドキナ−32P ゼと〔γ   )ATPとにより、確立されている方法
に従って酵素的にりん酸化した。
発現プラスミドpNM702は、プラスミドI)K[う
NO2+(第5図における107)のXbal −Ba
mHIフラクメノト0.1ピコモル(0,47B)、合
成り N Aフラグメント(第5図における110)0
.025ピコモル、および538bpフラグメント(第
5図における109)0.3ビニ+モル(0,08μい
をライケーノヨノ用緩衝液24μρ中て、′r4DNΔ
リカーゼ15単位をITILIて結合さU−ることによ
り、組立てた。4℃で16時間インキユヘートした後、
この混合物を用いてE、Co11JA221を前記の如
く形質転換した。形質転換体を100μg/mQのアン
ピシリンを含んだ寒天平板−1−で選択し、所望の発現
プラスミドの好ましい供給源として常法通り培養した。
ヒト成長ホルモンの発現を標準的なラジオイムノアッセ
イ法(Twomeyら、l974、CC11nChe、
20:389−391)によって検出したところ、細胞
当たり、少なくとも2百万分子、rT在することか分か
った。
D、プラスミドpNM789の組立て ヒト成長ホルモンのための発現プラスミドであるプラス
ミドpNM702(第6図にお(JるII+)を、Me
t−P he−P ro−Leu−Asp−Asp−A
sp−Asp−Lys−bGHのための発現プラスミド
の組立てにおける出発物質として用いた。
プラスミドpBP348(第6図における+12、Mi
llerら、19801.1.  Bio鎖、  Ch
em、2557521〜7524に記載)を、ウシ成長
ホルモノ遺伝子の部分的な暗号配列を含む2つのDNA
セグメントの供給源として用いた。このプラスミドは、
pBR322のPstl制限部位に831bpのウシ成
長ホルモンの暗号配列がクローンされたものである。M
illerらの方法以外に、このウシ成長ホルモンのた
めの配列は、合成法(T takuraら、1977、
およびCreaら、+978)あるいは、今日では日常
的に行なわれているGoodmanら(+ 979)の
、ウシの脳下垂体から単離したメツセンジャーRNAを
用いる方法によって得られる。
ヒト成長ホルモンの暗号配列とウシ成長ホルモンの暗号
配列とは非常によく似ており、多くのホモロジーを示す
。ウシ成長ホルモンのための発現プラスミドを組立てる
上で特に有用なフラグメントはPvuII制限酵素消化
によって生成したフラグメントである。生成したフラグ
メントの大きさは、ヒト成長ホルモンの場合は49 ’
7 bp出あり、ウソ成長ホルモンの場合は494bp
であって、これら両開列の、同し解読フレーム内に、対
応上る制限部位が現れる。
pNM702(第6図におけるI I I)I OR3
を、Pvull緩衝液(60Il1MNaCL 6mM
 )リス・HCl(1)H7,5)、6mMMgCI2
および6mMβ−メルカプトエタノール)中てPvuI
IR4j−位により、37℃において10分間部分消化
した。65°Cて10分間加熱して反応を停止させた後
、D N Aをアルカリ性ホスファターゼで処理し、フ
ラグメントを1%アガロースゲル上で分離さUろ。49
7bpのPvuUフラクメントを失ったD N Aに相
当する大きさの線状DNAフラグメント(第6図にお;
)る113)(切断部位が1個のプラスミドよりもやや
叩く移動する)を常法通り分離して精製し、中間体プラ
スミド(第6図におけろll4)の組立てに用いた。
プラスミドpBP346の494 bpP vullフ
ラグメントは、このプラスミドを、PvuTIIO単位
を含有するpvull緩衝液200μσ中で37℃にお
いて1時間消化ずろことにより、調製した。このフラグ
メントを6%ポリアクリルアミドゲル上で分離し、所望
の494.bpフラグメント(第6図における+12よ
り)を常法通り検出し、精製した。
中間体プラスミド(第6図における114)を、プラス
ミドpNM702のPvullフラグメント02μ9と
49’4bpフラグメント005μ9とを、T4DNA
リガーゼ2単位を含有するT4DNAリガーゼ緩衝液2
0μσ中で4℃において16時間反応させることによっ
て組立てた。形質転換、アンピシリン耐性に基づく形質
転換体の選択の後、このプラスミドを、494 bpP
vurlフラグメントの存在および適切な方向性に関し
、常法通り分析した。494 bpPvuTIフラグメ
ントと440bpXbal−9maIフラグメントとを
含有するプラスミドを以後の使用のために選択した。
中間体プラスミド(第7図における+14)t。
119を、pvull緩衝液200 μrl中てpvu
lII単位により、37℃において5分間消化した。6
5℃で10分間加熱した後、この混合物を1%アガロ−
スゲル上に展開させ、1分子中に唯1個のPva■切断
部位を有する線状DNAを回収し、精製した。この回収
物(約3μg)をXba151位で完全に消化し、アル
カリ性ボスファターゼで処理した。
これらフラグメントを1%アガロースゲル」二に展開さ
U、最も大きいフラグメント(X ba 1部位から、
ヒトおよびウシ成長ホルモンに関する配列中の最初のP
vu11部位に至る、l09bpフラクメントが失われ
たものに相当する)を常法通り回収した(第7図におけ
る115)。
最初のPvuU部位までの、ウシ成長ホルモンの初めの
部分の23アミノ酸1こついてのDNA配列(69bp
)は2個のHpa11部位を含有しており、それらの内
、初めの部位は、暗号配列中第1番目から数えて23b
pの位置にある。一方、63bpフラグメント(第7図
にお1プる116)を、ポスホトリエステル法で合成し
た。このフラグメントはlppリポゾーム結合部位中の
Xba1部位からΔTG翻訳開姶信号までの19.bp
の配列と、それに続/ ))he−P ro−1,、e
u−Asp−Asp−Asp−Asp−Lysの暗号配
列(24bp)およびウソ成長ホルモンの暗号配列中、
Pheから最初のHpa11部位までの20個のヌクレ
オチドに相当する。このフラグメントは以下の配列を有
する。
ba1 5’  CTAGAGGGTATTAATAATG−3
’      TCCCATAATTATTAC−TT
CCCATTGGATGATGATGATA−AAGG
GTAACCTACTACTACTAT−TCAAGG
GTCGGTACAGGAACAG−3′ 旦照■ (、C5’ この63hpのフラグメントを合成するために、下記の
9セクメントを調製した。
1)CTAGAGGGTAT 2)TAATAATGTTCC 3)CATTGGATGAT /I)GATGATAAGTTCC 5)CAGCCATGTCCTTGTC6)ΔT G 
G G A A CA ’I’ T A T T A 
A T A GCCT’ 7)TTΔT CA i” CA 1” CA T C
CA8)A T(’; G CT G GGΔΔC9)
CGGΔCAAGGΔC 」二重の如く調製したセグメントを使用し、T1リガ−
セで触媒される結合反応を下δ己の様に段階的に行った
a)5’Jlりん酸化セタ゛メントIを5′ りん酸化
セグメント2に、5°−りん酸化セグメント6の(−F
、ζ[下、′I゛4リガーゼを用いて結合さUてr)N
A二重鎖構造1を形成させ、これを15%ポリアクリル
アミドゲル電気泳動て精製した。
b)  5°−りん酸化セグメント3.4および5を、
5” りん酸化セグメント7および8、並ひに5”−非
りん酸化セグメント9の存在下、T4リガ・−ゼを用い
で結合させてD N 、/’に重鎖構造2を形成させ、
こイ1を15%ポリアクリルアミドゲル電気泳動て精製
する。
C)次いて、二重鎖構造lおよび2をT4リガーゼで結
合させてD N A二重鎖構造(第7図における116
)を得、これを15%ポリアクリルアミドゲル電気泳動
て精製した。次に、このDNA二重鎖構造を、T4ポリ
ヌクレオチドキナ〜ゼと〔γ−P32〕ATPとを使用
し、確立されている方法に従って酵素的にりん酸化した
4−記のHpa11部位からpvu11部位に至る46
bpのDNAフラグメントは、合成的に組立てるか1、
fらろい(J、九)l())供給lI+iiであるプラ
スミドpBP348から得ろことがてきる。そこで、1
00μgのプラスミ+:’p13P 348をPvuU
緩衝液4001iQ中てPvul150単(ガにより、
37℃において2時間消化した。)Sムール抽出および
エタノール沈殿の後、このDNAをPsLI緩衝液(5
0mMNaC鎖、6mM)リス・HCI(+)87.4
)、6mMMgC]2および6mMβ−メルカプトエタ
ノール)400μ夕中に溶かしPstI50単位で37
℃において2時間処理した。これらDNAフラグメント
を6%ポリアクリルアミドゲルしに展開し、所望の46
bp配列を含有する+35bpのセグメントを回収し、
標準的な方法に従って精製した。回収した1) N A
のI / 3 (33tt”iに相当)を、Hpanl
衝液(20TIM)リス弓−1cI(lllH7/I)
、7mMMgCl7.6TIMβ−メルカプトエタノー
ル)100m(中、T−(pa H制限酵素1単位にJ
、す、37℃で40分間、限定的に消化した。6.5℃
で10分間加熱した後、このDNAフラグメントを適当
なサイズマーカーと一緒に5%アクリルアミドゲル(ア
クリルアミド、ビス化合物の比率−19:I)t−に展
開させた。この+35hpフラグメント(第7図におけ
る+12から得たもの)のHpan部分消化で得た所望
の461+pフラグメントを、標準的な方法で精製した
プラスミドベクターのXbal−Pvun ’:’ラク
メント(第7図におけるI 15)0.2μ9.63b
pの合成フラグメント(第7図におけるI + 6)3
.2ピコモルおよび46bpフラグメント(第7図にお
ける112から得たもの)0.5ピコモルを、ライゲー
ション用緩衝液10μρ中でT 4 D NΔリガーゼ
2単位と共に、4℃において166時間インキュベート
た。このライゲーンヨノミソクスを用いてE、coli
  、I A 221を形質転換し、得られた形質転換
体(所望のプラスミドpNM789を含むらの)をアン
ピノリン耐性に基づいて選択した。
プラスミドpNM789(第7図における117)の同
定は、494bpのPvuIIフラグメントと109b
pのXbal−PvuIIフラグメントの両者の存在を
常法通リスクリーニングずろことによって行っノこ。
E プラスミドpNM789.Bの最終的な組立てプラ
スミドpNM789(第8図における117)を完全に
ウシ成長ホルモンのものに変換するには、1個のアミノ
酸コドンを変える必要がある。このことは、pNM78
9のPvuIIからBamHIまての28bpフラグメ
ントを除去して配列5″             3
゜ CTGTGCCTTCTAG GACACGGAAGATCCTAG 3゛5 を有する合成二重鎖フラグメント(第8図における+1
8)に置換えることにより、行うことができる。
pNM78910μ9をPvul緩衝液200μC中で
、PvuI11単位により、37℃で5分間消化した。
65℃で10分間加熱した後、この混合物にBam1−
IT緩衝液を加えて30071(iに希釈し、BamH
I 10単位により、37℃で1時間処理して完全に消
化し、アルカリ性ホスファターゼ5単位で処理した後、
65℃で1時間インキュベートした。これらDNAフラ
グメントを1%アガロースゲル」−で分離し、1箇所を
切断されたプラスミドpNM789の大きさのDNAフ
ラグメント(第8図における119)を常法通り精製し
た。このフラグメント02μ9と合成フラグメントとを
リガーゼ緩衝液20μρ中でT4リガーゼ2単位により
ライゲートした。このライゲーションは4°Cで1夜行
なわれた。形質転換した後、数個のプラスミドを単離し
、適切なPvunフラグメント(494bp)とX b
a l −BamHIフラグメント(628bp)との
存在に関してスクリーニングした。上記のフラグメント
を含有するプラスミドは、所望のプラスミド、pNM7
89B(第8図における120)を構成していた。
害施例2 プラスミドpCZI01およびE、c。
1iK I 2RV 308./pCZ I OIの組
立てA プラスミドp1M−1’−A3の単離細菌E、
coliK I 2/p1M −I’−A3(NRRL
B15733)をTYブロス(1%トリプトン、0.5
%酵母エキスおよび0.5%塩化ナトリウム、pH7,
4)中で、カナマイシン50μ9の存在下、微生物学的
な常法に従い、25℃において培養した。調製したばか
りのブロスによってこの培養物を1・IOの割合で希釈
した後、37℃で3時間インキュベートし、次いで、培
養物約0 、5 aQを1.5ffQのエソペンドルフ
チューブに移し、約15秒間遠心した。特に明記しない
限り、全ての操作は室温で行ったものとする。得られた
上澄を先端の細いアスピレータ−て注意深く取除き、細
胞ペレットを調製したばかりのりゾヂーム溶液(2mg
/mcX2mlI/xρリゾデーム、50mMグルコー
ス、10mMEDTA(ジアミン四酢酸)および25m
Mトリス・HC1(pH8))約100μρに再懸局し
た。
約200μQのアルカリ性5DS(ドデンル硫酸ナトリ
ウム、)溶液(0,2NNaOH,1%5DS)を加え
、このチューブを静かに転倒させた後、0℃で完全に溶
解するまで保持した(〜5分間)。次いで、3M酢酸ナ
トリウム約150μeを加え、数秒間転倒させることに
より、デユープの内容物を静かに混合した。
このチューブを少なくとも60分間、0℃に保持した後
、15分間遠心することにより、殆んど透明な上澄液を
得た。この」二澄液を第2の遠心管に移し、3倍容量の
冷100%エタノールを加えた。このチューブをドライ
アイス−エタ5ノール」二に5分間載置した後、析出し
た沈殿を遠心して集め(5分間)、上澄液を吸引除去し
た。集めたべLノットをTE(IOmM)リス・HCl
(pI]80)および1mMEI)TA)100μσに
溶かした。これは所望のプラスミドpIM−F−A3D
NAで構成されていた。
B プラスミドpNM789BのX ba l −Ba
mHI消化、および〜0.6kb  XbaI−Bam
HIフラグメントの生成 プラスミドpNM789BDNA約5μ2のHi  ’
S alt緩衝液※50μρ中溶液を、各々IO単位の
BamH制限酵素およびXbal制限酵素と共に37℃
で約1時間インキュベートした。3M酢酸ナトリウム(
pH7,0)5μgを加えた後、100%エタノール3
倍容量を加えてDNAを析出させた。
所望のDNA消化物をTE緩衝液100μρに溶かし、
以後の使用に備えて0℃で保存した。
※HiSalt緩衝液は次の各成分から常法通り調製し
た+l O0mMNaC1,20mMトリス−HCI(
pT(8、0’)、l 0mMMgCI2および5mM
β−メルカプトエタノール。
CプラスミドprM−ビーA3のXbal −BamH
1消化 所望の消化は、プラスミドpNM789Bのかわりにプ
ラスミドp1M−1’−A3を用いる外は実質上、実施
例2Bと同様にして行った。所望のDNAをTE緩衝液
100μgに溶かし、以後の使用に備えて0℃で保存し
た。
D ライゲーション並びに形質転換 ゛  プラスミドp1M−ビーム3消化物約IB9、プ
ラスミドpNM789BのX t+a l −13am
l−11tt’i化物1μ9、水ioμc、Δi” P
 5 μ&(5mM)、ライケーンヨンミックス※5μ
QおJ:びT 4 D N Aリカ−ゼ5単位を20℃
で2時間インキコベートした。65℃で2分間インギコ
ベー1・し、水冷した後、得られたライゲーノヨン混合
物を用いて実質−t:Weinsink(+ 974、
Ce113 :315)の方法に従い、カナマイシン5
071g/ffρを含んた′FY平板(1%l・リプト
ン、05%酵母エキス、05%塩化ナトリウムおよび1
5%寒天、pH7i)上でE.coliK12RV30
8を形質転換した。細菌、E.coliK12RV3(
18菌株はNorthern   Regional 
  Re5earch   Lab 0raLor)’
(Peoria、  I 1linois)に寄託され
、その永久ストツタカルチャーコレクンコンの一部を構
成しており、受託番号NRRL、  B−15624の
下、誰でも利用することができる。
アカロースケル電気泳動(Maniatis6.  +
 982)等、日常的な試験法により、得られた形質転
換体の内のあろらのは所望の〜I0.8kbプラスミド
のみを含有していることが示された。その様な形質転換
体(E 、coliK I 2 R■308/pCZl
olという)を選択し、適当な抗生物質を含有するTY
寒天」二におき、微生物学的な常法に従って培養した。
得られた細胞を、実質上実施例2Aと同様な、プラスミ
ドpCZ101の単離に用いた。
※ライゲーノヨンミックスは次の各成分から調製した 
500mMトリス・MCI(+)H7,8)、200m
Mノチオトレイトールおよび100mMMgCl9゜ 実施例鼾 プラスミドpCZ1920およびEcoli
K I 2RV30 s/pcz l 920の組立て
A プラスミドpCZI01の〜l O,2kbBam
H1−Xbalフラグメントの組立て プラスミドpNM789Bの代わりにプラスミドpCZ
IOIを用いる外は、実質上実施例2Bと同様にして所
望のフラグメン)・を組立てた。所望の〜I 0.2k
bBamHI −Xbal制限フラグメントをアガロー
スゲル電気泳動(Maniatisら、1982)によ
って常法通り分離して単離し、次いでTE緩衝液約10
0μaに溶かし、以後の使用に備えて0℃で保存した。
B、プラスミドpCZ10+の〜0 、6 kbBam
Hri(giAIフラグメントの組立て プラスミドpNM789BおよびXbal制限酵素の代
わりにプラスミドpCZ101およびI(giAI制限
酵素をそれぞれ使用する外は、実質」二、実施例2Bと
同様にして所望のフラグメントを組立てた。所望の−0
、6kbBamHl−14g1A I制限フラグメント
をアガロースケル電気泳動(Mani−atisら、1
982)によって常法通り分離して単離し、TE緩衝液
約100μQに溶かして以後の使用のために0℃で保存
した。
C,DNAリンカ−配列の組立て 5’  CTAGAGGGTATTAATA  ATG
llllllllllll   、1113°    
 TCCCATAATTAT  TACAAA  GG
G  AAT  TCT  ATGTTT   CCC
TTA   AGA  TAGCGG  AAG   
GGT  CGG   TACAGG  AACAGG
   COG  GACTTT  GCCAACGCT
  GTGCT3’Ill    111.111  
  Ill    IAAA  CGG  TTG  
 CGA   C5’所望のリンカ−配列を、実質上、
I takuraら(1977)およびCreaら(1
978)らの教示した方法に従い、改良ホスホトリエス
テル法によって常法通り合成した。上記の合成法は実施
例1に詳しく示されている。
D ライゲーションおよび形質転換 実施例3CのDNAリンカ−約20ピコモル、プラスミ
ドpCZ101の〜10.2kbBamHI −Xba
lフラグメント!μ2およびプラスミドpCZ101の
−0,6kbBamHI−HgiAIフラグメント0.
5μ2をライゲートし、得られたプラスミドを用いて実
質上、実施例2Dと同様にしてE、co1iK12RV
30Bを形質転換した。
得られた形質転換体の内あるものは、アガロースゲル電
気泳動(ManiaLisら、1982)等の通常の試
験により、所望の〜10.8kbプラスミドのみを含有
していることが示された。その様な形質転換体(E、c
oliK12RV308/pCZI920という)を選
択し、適当な抗生物質を含有するTY寒天上にのせ、微
生物学的な常法を用いて培養した。得られた細胞は、S
DSゲル電気泳動、RIAおよび他の試験によって、先
に定義したMET−LYS−GLY−ASPN−5ER
−MET−ALA−bGH誘導体本高レヘしベル現する
ことがわかった。プラスミドpC7,1920は熱的に
誘導可能なランナウェイレプリコンを含有しているので
、所望のbGH誘導体生成物の発現は、培養温度約37
°Cで最大となる。
実施例4 プラスミドp、LRIおよびE、coliK
12RV308/I)JRlの組立て 実施例3Cのリンカ−配列の代わりに、配列:5° C
TAGAGGGTATTAATA  ATGIll  
  Ill    Ill    Ill    l1
1AAA’GGT   CGG   TACCGAGA
T  AGA   CCA   GACAAAGCCA
ACGCT  GTGCT  3゜Ill    Il
l    Ill    ICGG  TTG  CG
A  C5゜で示されるDNリンカ−配列を用いる外は
、実質上、実施例3表同様にして所望の組立てを行った
上で特定したリンカ−配列は、I takuraら(1
977)およびCreaら(+978)の常法に実質上
従って組立てることができる。上記の合成法は実施例1
に示されている。
所望の形質転換体(E、coliK I 2RV308
/pJR+という)を適当な抗生物質を含んだTY寒天
上にのせ、以後のプラスミドpJ RIの生産および単
離のために常法通り培養した。この形質転換体もまた、
SDSゲル電気泳動およびRIA等の試験により、上に
定義したMET−PHE−PRO−A1、A−MET−
ALA−R2牛成長ホルモン誘導体を高レベルで発現す
ることが示された。
プラスミドpJ r(1は熱的に誘導可能なランナウェ
イレプリコンを含有しているので、所望のbGH誘導体
生成物の発現は、培養温度約37℃で最大となる。
実施例5 プラスミドpHl7△4へ1の組立て プラスミドp■]I7△4△1の組立て模式図の一部は
添(−1の第15図に示されている、。
A、プラスミドp13 RHtrpの組qてプラスミド
pGMIは△LEI413欠損を含むE、colil−
リプトファンオペロン(ミオザリ(Miozzari)
ら、1978、J。ハイテリオロジ−(JBacter
iology)、I/157〜I/166)を担持して
おり、従って、Lr+)リーダー配列の最初の6個のア
ミノ酸およびtrpEボリペプヂドの終わりの3分の1
を含んでいろ融合蛋白質(以後これらを合わせてLE’
という)、並びにtrpDポリペプチドの全配列を、い
ずれもtrpプロモーター77オペレーター系のコント
ロール下で発現させる。E、coliK I 2 W3
110 tna2 trp△I02/pGMlは、Am
erican  Type  Cu1ture  Co
11ection7こ寄託され(ATCCNo、316
22)でおり、pGMIはこの菌株から下記の如く、常
法に従って分離することができる。
約207g/のこのプラスミドを、このプラスミドを5
箇所で切断する制限酵素PvuIIで消化した。
次いでこの遺伝子フラグメントを、後にEcoRI開裂
部位を含有するプラスミドヘクローンするために、Ec
oRIリンカ−(配列:pcATGAATTCATにて
示される自己相補性(self  complemen
tary)オリゴヌクレオヂド)と結合させてEcoR
I開裂部位を作成した。IIIGMIから得たDNAフ
ラグメント20μ了を、5′−リン酸化合成オリゴヌク
レオヂドpCATGAATTC’ATG(200ピコモ
ル)の存在下、20μeのT4DNAリガーゼ緩衝液(
20mMトリス、pH7,6,0、5mMATP、I 
0mMMgC12,5mMジチオトレイトール)中、4
℃で一夜、T4DNAリガーゼ(10単位)で処理した
。次いで、溶液を70℃で10分間加熱してライゲーシ
ョンを停止させた。このリンカ−をEcoRI消化によ
って開裂し、そのEcoRI末端を有オろフラグメント
を5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動法(以後[PΔ
GEJと呼称)で分離した。まず最初にエチノウムブロ
マイドにより染色し、次いで紫外光によってフラグメン
トの位置を定め、所望の部分をゲルから切り取ることに
より、3つの最も大きいフラグメントをゲルから分離し
た。各ゲルフラグメントを300μQの、0.I XT
BEと共に透析袋に入れ、01XTBE緩衝液中(TB
E緩衝緩衝液水中7中リス塩基I O,Sg、ホウ酸5
.5L!およびN azE D TAo、09i+を含
有)1時間、100■にお(Jろ電気泳動に付した。透
析袋中の水溶液を集め、フェノール抽出並びにクロロホ
ルム抽出を行い、塩化ナトリウム濃度を、0.2Mに調
節した。次いて、エタノール沈殿の後、DNAを水中に
回収した。
このEcoR1粘着末端を持ったtrpプロモーター/
オペレーター−含有フラグメントをテトラサイクリン感
受性プラスミドに該プロモーター/オペレーターを挿入
し、テトラサイクリン感受性プラスミドをテトラサイク
リン耐性プラスミドにすることにより、同定した。以後
に述べるDNAフラクメントの単離は全て」−記の如く
、PAGEを行い、次いで電気溶離する方法て行った。
1B、trpプロモーター/オペレーターのコントロー
ル下でテトラサイクリン耐性を発現するプラスミドp1
3RH1rpの組立て、並びに」二重rAJで単離した
trpプロモーター/オペレーター含fDNAフラクメ
ントの同定および増幅 プラスミドpBRHI(c+トリゲッツクRodrig
ueZ)ら、1979、ヌクレイツク・アンット・リサ
ーチ(Nucleic  Ac1ds  Re5ear
ch)6.326’l−3287、ATCCNo、37
070)はアンピノリン耐性を発現すると共に、テトラ
サイクリン耐性遺伝子を含有しているが、これはプロモ
ーターを伴っていないので、その耐性を発現するこ七は
ない。従って、このプラスミドはテトラサイクリン感受
性である。そのE co R1部位にブロモーター/オ
ペレーター系を導入してこのプラスミドをテトラサイク
リン耐性にすることができる。
プラスミドpBRH1をEcoRIて消化した。
フェノール抽出、次いてクロロホルム抽出することによ
り酵素を除去し、エタノール沈殿の後、DNAを水中に
回収した。得られたDNA分子を、実施例5Aで得た3
種のDNAフラグメントの各々と、別々の反応混合物中
で混合し、前述の如くにしてT4DNAリガーゼでライ
ゲートした。この反応混合物中のDNAを用いて標阜的
手法(ハーソフィールド(1−I ershf 1el
d)ら、1974、プロナス(Proc、 NatAc
ad、 Sci、)USA7!:3455−3459)
に従い、コンピテントEcoliK l 2菌株294
(NRRL  B−15625)を形質転換し、次いで
この細菌を、アンピノリン20μg/mI2およびテト
ラサイクリン5μg/pQを含んだLB平板上においた
(Maniatisら、1982)。
数個のテトラサイクリン耐性コロニーを選択し、そのプ
ラスミドDNAを分離してpB RHtrpと命名した
。所望のフラグメントの存在を制限酵素分析で確認した
。プラスミドpB RHtrpはβ−ラクタマーゼを発
現し、アンピンリン耐性を与え、さ−らにtrpプロモ
ーター/オペレーターを含むDNAフラグメントを含有
している。このDNAフラグメントはまた、trpリー
ダー配列の最初の6個のアミノ酸とtrpEポリベプヂ
ドの後方のおよそ3分の1の融合物である第1番目のタ
ンパク質(LE゛と呼称)、trpDポリペプチドのお
よそ前半分に対応する第2番目のタンパク質(D’と呼
称)、およびテトラサイクリン耐性遺伝子によって暗号
化された第3番目のタンパク質、をも暗号化している。
CプラスミドpSOM7△2の組立て プラスミドpB RHtrpをEcoRI制限酵素で消
化し、得られたフラグメントをPAGEおよび電気溶離
法で単離し、EC0RT消化プラスミドpsOM I 
l (I takuraら、1977、Sci、、19
8:l056、アメリカ特許番号第4366246号、
イギリス特許出願公告番号第2.007,676A号)
と混合した。この混合物をT4DNAリガーゼでライゲ
ートしそのDNAで前述の如くにしてE、coliK 
I 2菌株294を形質転換した。
形質転換した細菌をアンピンリンを含有する平板」二て
選択し、得られたアンピシリン耐性コロニーを、コロニ
ーハイブリダイゼーンヨン(グルエンスティン(G r
uenstein)ら、1975、プロナス(Proc
、 Nat、 Acad、 Sci、)USΔ72:3
(+51−.3965)によってスクリーニングした。
I)BRotrpから単離し、32pで放射活性なよう
標識したtrpプロモーター/′オペレーター含有フラ
グメントを上記の実験でプローブとして用いた。コロニ
ーハイブリダイゼーンロンで陽性を示した数個のコロニ
ーを選択した。プラスミドD〜へを単離し、Bglll
およびBamHI酵素を用いて二重消化して行う制限酵
素分析により、挿入フラグメントの方向性を決定した。
適切な方向性のtrpプロモーター/オペレーターフラ
グメントを持った所望のプラスミドを含むコロニーをI
 Ott L/ yQのアンピノリンを含んだLB培地
で増殖させた。所望のプラスミドをpsOM7△2と命
名し、以下に述べる組立てに用いた。
D、プラスミドpTrp24の組立て 1)LE’ポリペプチドの遠位領域を暗号化している遺
伝子フラグメントてあって、その暗号鎖の5°並びに3
′末端にそれぞれBglIIおよびEc。
R1制限部位を有するフラグメントの組立てプラスミド
psOM7△2をH4ndIII消化した後、LE’暗
号領域内のBglII制限部位を越えて消化か行なわれ
る様な条件を選んでラムダエキソヌクレアーゼ(5゛か
ら3゛へのエキソヌクレアーゼ)で消化した。約201
1gのHindlll消化pSOM7△2を緩衝液(2
0mMグリンン緩衝液、pH9、6、I mMMgc1
2、ImMβ−メルカプトエタノール)に溶かした。得
られた混合物をラムダエキソヌクレアーゼ5単位により
、室温で60分間処理した。
得られた反応混合物をフェノール抽出、クロロホルム抽
出した後、エタノール沈殿を行った。
LE’遺伝子フラグメントの遠位末端にEcoR1残分
(residue)を形成するために、改良ホスホトリ
エステル法(Creaら、+978)に従ってプライマ
ー、32pCCTGTGCATG、ATを合成し、ラム
ダエキソヌクレアーゼ消化によって生成したLE’遺伝
子フラクメントの1本鎖末端にハイブリダイズさ且た。
このハイブリダイゼーションは、エキソヌクレアーゼ処
理したプラスミドpSOM7△2のl1indll消化
物20ttgを水2 (17zρに溶解し、上記の5°
−りん酸化オリゴヌクレオチド約80ピコモルを含有す
る6μQの溶液と混合することにより行った。合成フラ
グメントは17E°暗号配列の3゛末端に結合し、残る
LlΣ゛フラグメントの1本鎖を、dATP、dT’l
”P、dG’FPおよびdCTPを用いてクレノーポリ
メラーゼIで充填した。クレノーポリメラーゼIはDN
AポリメラーゼIのタンパク分解的開裂で得られるフラ
グメントである。これは5°→3’(5’から3への)
ポリメラーゼ作用および3°→5′工キソヌクレアーゼ
作用を有するか、親酵素の有する5゜→3°エキソヌク
レアーゼ作用は持たない(KornbergS 197
4、W、 H,Freeman  and  co  
、5FO198)。
すなわち、反応混合物を50℃に加熱し、徐々に10℃
まで冷却し、その後4μgのクレノー酵素を加えた。室
温で15分間インキュベーションした後、37℃で30
分間インキユベーノヨンし、0.25MEDTA5μQ
を加えて反応を停止させた。反応混合物をフJノール抽
出、クロロポルム抽出した後、エタ7ノール沈殿に付し
た。次いでDNAを制限酵素BglTIで開裂させ、フ
ラグメントをPAGEで分離した。ゲルをオートラジオ
グラムにかけたところ、約470bpという予測された
長さの32pラベル−フラグメントが存在することがわ
かった。これを電気溶出(溶離)法で回収した。
概説した様に、このフラグメントLE’(d)はBgl
■末端と、プライマーの開始点に符号する平滑末端とを
有している。
2)プラスミドpThα1の組立て プラスミドpThα1は、デモシン(サイモシン)アル
ファlのための合成遺伝子をプラスミドpBR322に
挿入することにより、組立てた。デモノンアルファl暗
号DNAは、添付の第11図において両頭矢印(・−一
)で指示した16個のオリゴヌクレオチド(T I−T
 I6)の合成、およびそれらのライゲーションにより
合成した。N末端にmet (メチオニン)ATGを挿
入し、5゛末端を、BcoRlとBamHIで開裂した
プラスミドに結合し易くするために、−1本鎖粘着末端
を持つ様に調整した。
容易に理解されるであろうが、組換えプラスミドの分析
(同定)には、遺伝子の中心にあるBgllJ部位が役
立つ。
オリゴデオキシリポヌクレオチド′I′1〜Tloは、
完全に保護されたトリデオキンリポヌクレオヂド組立て
ブロックを用いて、改良ホスホトリエステル法(r t
akuraら、l977およびCreaら、l978)
に従って合成された。種々のオリゴデオキシリポヌクレ
オチドを表1に示す。
上記の化合物の合成は、添付の第12図に総括した、下
記のフラグメントT+5に関する合成方法で代表される
。T’+sの合成に用いた種々のヌクレオチドフラグメ
ントを、図面に数字で表した。また、採用した略号は次
の通りである:T P S Te=2.4.6−トリイ
ソプロビルベンゼンスルホニルテトラゾール、BSA−
ベンゼンスルホン酸:TI′。
C−薄層クロマトグラフィー、HPLC−高速液体クロ
マトグラフィー;’DMT=4,4°−ジメトキシトリ
チル、CE=2−ンアノエチル;R=I)−クロロフェ
ニル;BZ−ベンゾイル、An−アニソイル:1Bu−
イソブヂリル;Py−ピリンン;Ac0H=酢酸;Et
3N−トリエチルアミン。
完全に保護されたトリデオギンリポヌクレオチド(4’
885mg、0.05mM)および(2)(180H1
0、1mM)を、7:3(■/v)のりcooポルム/
メタノール中で2%B S A’(それぞれ10および
20酎)により、0℃で10分間処理し、5゛の水酸基
を脱保護した。重炭酸アンモニウム飽和水溶液(2d)
を加えて反応を止め、クロロホルム(25d)で抽出し
た後、水洗した(2xlO扉Q)。有機層を硫酸マグネ
シウムで乾燥し、少量(約5RQ)になるまで濃縮した
後、石油エーテル(35゛〜60℃留分)を加えて沈殿
させた。無色の沈殿を遠心分離して集め、真空デシケー
タ内で乾燥すると、いずれもシリカゲルT L C(M
erck60 F 254、クロロポルム/メタノール
、9:1)でホモジーニアス(均一)な(6)および(
8)を得た。
トリマー(三量体)(1)および(3X270tig、
0.15mM+1456.0.075mM)をトリエチ
ルアミン/ピリジン/水(1:3:1、v/v、  1
0rlQ)により室温で25分間処理することにより、
ホスホジエステル、(5)および(7)に変換した。ロ
ータリーエバポレーターを用いて反応剤を留去し、残留
物を無水ピリジンと共に繰返し蒸留することにより(3
X I OmQ)乾燥した。トリ?−(800゜05m
M)とトリマー(7)とを無水ピリジン(3吋)中でT
PSTe(5’Oz9.0.15mM)と混合し、この
反応混合物を、減圧下に、室温で2時間放置した。T 
L C分析の結果、トリマー(8)の95%がヘキサマ
ー生成物に変換していることがわかった(10%硫酸水
溶液を噴霧し、60℃に加熱することにより、DMT基
を検出して観察した)。
この反応物に水(1πのを加えてクエンチングし、溶媒
を減圧蒸留した。トルエンと共に共沸蒸留してピリジン
を除いた後、トリマー(4)および(2)に関して記述
した如く、2%BSA(8t(2)でごのヘキサマーの
5゛位を脱保護した。この生成物(10)をシリカゲル
カラム(Merck  60 H2S、5x 5 C1
1)にかけ、クロロホルム/メタノール(98:2〜9
5 :5 、v/v)による段階的傾斜溶出により精製
した。生成物(10)を含む両分を蒸発乾固した。同様
に、トリマー(5)を(6)につなぎ、完全に保護され
た生成物を直接、シリカゲルで精製した。この生成物の
3゛末端を、トリエチルアミン/ピリジン/水を用いて
前述の如く脱保護してフラグメント(9)を得た。
最後に、ヘキサマ−(9)と(I O)とを、無水ピリ
ジン(2xQ)中、TPSTe(75m?、0225m
M)を縮合剤として用いて結合させた。反応完了後(周
囲温度で4時間)、混合物をロータリーエバポし・−タ
ーで蒸留し、残留物をシリカゲルクロマトグラフィーに
かけた。石油エーテルを加えると′生成物(IIX16
0肩g)が析出した。こうして得たものはTLCでホモ
ジーニアスであった。化合物(11)の一部(2011
Ig)をピリジン(0,53112)に入れ、濃水酸化
アンモニウム処理(71,8時間、60℃)および80
%酢酸処理(15分間、周囲温度)をこの順序で行うこ
とにより、完全に脱保護した。酢酸を留去した後、固型
残留物を4%水酸化アンモニウム水溶液(v/v、4i
(りに溶かし、エヂルエーテル(3X2i(2)で抽出
した。水層を1〜2m(lに濃縮し、その一部をHPL
Cにかけて(12)を精製した。主ピークに相当する画
分をプールしく約2A254単位)、約5 rrr、Q
に濃縮した。この最終生成物(12)を、Bio−ge
l  P−2(1,5x100cm)にかけ、20%エ
タノール水溶液で溶離して脱塩処理し、減圧上乾固した
後、水(20゜μQ)に再懸濁してA254=10の溶
液とした。化合物(I2)の配列を2次元配列決定法で
確認した。
ソマトスタチン(I takuraら、+977)、イ
ンシュリン(Goeddelら、+979)および成長
ホルモン(Goeddelら、1979、Nature
281 : 544)に関して既に詳細に述べられてい
る方法に従って、16個の合成オリゴヌクし・オチドか
ら、完全なデモノンα1遺伝子を組立てた。l071g
づつのオリゴヌクレオチドT、〜T15を、T4ボリヌ
クレオチドギナ−ゼ(Goerldelら、+979)
のP32 TY存在下(7:l−ATP(New  Englan
dNuclear)で定量的にリン酸化し、比活性約l
C1/mmolのものを得た。この放射性同位元素でラ
ベルしたフラグメントを20%ポリアクリルアミド/7
M尿素ゲル電気泳動法で精製し、溶出したフラグメント
の配列を、2次元電気泳動法/部分的ヘビ毒消化物のホ
モクロマトグラフィー法(Jayら、1974、Nuc
leic  Ac1ds  Res、  l :331
)に従って確認した。フラグメントT1及びT、6は、
以後のライゲーション反応に伴う望ましくない重合反応
を最小限度にとどめるため、りん酸化せずにおいた。こ
れらのオリゴヌクし・オチド(各2μ9を、公知の手法
(Goeddelら、1979)に従い、T4DNAリ
ガーゼによって、4フラグメントからなる4つのグルー
プに組立てた(第13図参照)。こうして得た生成物を
7Mの尿素を含んだ15%ポリアクリルアミドゲルによ
るゲル電気泳動法で精製した(マクサム(Maxam)
およびギルバート(G Nbert)、1977、プロ
ナス(Proc。
Nat、 Acad、 Sci、)USA71:345
5)。単離した4種の生成物をライゲートし、反応混合
物を10%ポリアクリルアミドゲル電気泳動法で解析し
た。チモシンアルファ+n伝子の大きさく90〜105
塩基対)のDNAを電気溶離して得た。
プラスミド1)BR322(0,5μ9)をBamHI
およびEcoRI制限エンドヌクレアーゼで処理し、生
成したフラグメントをポリアクリルアミドゲル電気泳動
法で分離した。大きいフラグメントを電気溶離したゲル
から回収し、組立てた合成りNAとライケートした(ゲ
ラデル(Goeddel)ら、1979、ネイチ+−(
Nature)281 :544 1979)。この混
合物をE、coliK I 2菌株294(ATCCN
o、31446)の形質転換に用いた。この形質転換混
合物の5%を20μ汁へρのアンピッリンを含んだLB
平板上においた。得られた4つのアンピシリン耐性コロ
ニーはテトラサイクリン感受性であり、テトラサイクリ
ン耐性遺伝子への挿入を示唆した。これらのコロニーか
ら得られたプラスミドを分析した結果、どの場合にも、
このプラスミド(1)Thαlと命名)は、(a)pB
 R322自身には含まれていないBg111部位を含
んでおり(第11図に示すデモシンアルファ1遺伝子の
存在を示唆している)、(b)B amHI / Ec
oRI開裂で生じた約105個の塩基対から成るフラグ
メントを含んでいた。プラスミドpThα1の組立て図
(縮尺通りでない)を添付の第13図に示す。図中、黒
点()は5°−ホスフェート括を表している。
3)処理pThα1とr、E’(d)フラグメントの反
応 プラスミドpThα1は、アンピシリン耐性を特定する
遺伝子と、その5°暗号鎖末端がEcoR1部位に、ま
たその3”末端がBamHT部位にクローンされた、ヂ
モンンα1を特定する構造遺伝子を含有している。この
デモノン遺伝子はBglII部位をも有している。先に
調製したLE’(d)フラグメントを受は入れることが
できるプラスミドを調製するために、このpThαlを
EcoRI消化し、次いで、dTTPおよびdATPを
加えてクレノーポリメラーゼ■反応に付し、EcoRI
残分を平滑化した。得られた生成物をBglII消化す
ると、アンピンリン耐性に関する遺伝子と、その両方の
末端に、BglII粘着残分と平滑末端とを有する直線
状DNAフラグメントが得られた。得られた生成物をT
4リガーゼの存在下、BgllI粘着末端と平滑末端と
を有するLE’(d)フラグメントと反応させることに
より再環化し、プラスミドpTrp24を得た。この様
にして、平滑末端結合が行なわれた箇所にEcoRT部
位が再生成される。
E プラスミドpSOM7△2へ4の組立てpTrp2
4をBglIIとEC0RIで順次消化し、次いでPA
GEにかけ、電気溶離することにより、r、E’(d)
ポリペプチドのコドンであって、その暗号鎖の3゛末端
に隣接するEcoRI粘着末端と、Bglrl粘着末端
を有するコドンを持ったフラグメントを得た。このLE
’(d)フラグメントをプラスミドpsOM7△2のB
gl11部位にクローンして、トリプトファンプロモー
ター/オペレーターのコントロール下に発現されるLE
’ポリペプヂド/ソマトスタヂン融合タンパク質を形成
させることができる。そのためには、(1)トリプトフ
ァンプロモーター/オペレーターから遠位のECoRl
部位を開裂するためにpsOM7△7の部分的Ec。
R1消化を行う、(2)コドンの解読フし・−ムを適切
に保持すると共にEcoR’l開裂部位を再生成する様
なプライマー配列の適切な選択が必要である。
すなわち、プラスミドpsOM7△2(16μg)を、
20mM)リス(pH7、5)、5mMMgCl7.0
.02%NP40洗浄剤およびI 00mMNaClを
含む緩衝液200μqで希釈し、0.5単位のEcoR
Iで処理した。37℃で15分経過した後、反応混合物
をフェノール抽出、クロロポルム抽出およびエタノール
沈殿に付し、次いてBgllTで消化した。得られたフ
ラグメントの大きい方をPAGE法および電気溶離法で
単離した。このフラグメントはLE’ポリペブヂドの近
位の末端(proximal  end)部分、即ち、
Bg111部位の上流部分に関するコドンrLp’(p
)Jを含んでいる。次いでこのフラグメントを、T4D
NAリガーゼの存在下、上記LE”(d)にライゲート
し、プラスミドpSOM7△2△4を形成させ、これを
E、coli菌株294に導入すると、トリプトファン
プロモーター/オペレーターのコントロール下に、完全
に再構成されたLEボリペブヂドとソマトスタチンから
成る融合タンパク質が効率良く生産された。
F テトラサイクリン耐性を特定する遺伝子を囲んで3
゛末端にPstl残基を、またその5°末端にBglI
I残基を有する線状DNAの組立てプラスミドpBR3
22をH4ndlII消化し、突出したHindlTl
末端をSlヌクレアーゼで消化した。
このS1ヌクし・アーゼ消化は、IOμljのHind
ln開裂pBR322をS1緩衝液(0,3MNaC1
,1mMZnC17,25mM酢酸ナトリウム、pH4
,5)30μg中、300単位のS1ヌクし・アーゼて
、15℃において30分間処理することにより行−1た
。30xSIヌクレアーゼ停止溶液(0,8M+−リス
塩基、50mMEDTA月μρを加えることにより反応
を終了させた。この混合物をフェノール抽出、クロロホ
ルム抽出、およびエタノ−=ル沈殿に付し、次いで既述
した様にしてI coRI消化した。PAGE法、次い
で電気溶離法を適用して得られたフラグメントは、EC
0RI粘着末端と平滑末端を有し、その暗号鎖がヌクレ
オチド、デミジンから開始されるものであった。この、
デミノンから始まるS1消化1−1in旧■残分をタレ
ノーポリメラーゼl処理Bgln残分と混合し、ライゲ
ーションすることによってBglll制限部位を再構成
することができる。
そこで、実施例5Cで得たプラスミドpS OM7△2
をBglll消化し、得られたBgllT粘着末端を、
4種のデオキンヌクレオチトトリホスフエート全てを使
用し、クレノーポリメラーゼlで処理することにより二
重鎖とした。この生成物をEc。
R1て開裂し、P 、A G Eにかけ、小さいフラグ
メントを電気溶離すると、トリプトファンプロモーター
77オペし・ ターと、Bgl11部位からに流の、L
E’r近位1配列に関するコドン(r 鎖、 E ’ 
(p)J)を持った直線状DNA片が得られた。この生
成物はEcoRI末端と、BgllI部位の充填により
生成した平滑末端とを何する。しかしながら、このBg
1■部位は、該平滑末端を」二足S1消化1−1ind
TIlフラグメントの平滑末端にライゲートすることに
より再構成される。すなわち、これら2種のフラグメン
トをT 4. D N Aリガーゼのγr存在下ライゲ
ートシて再環化したプラスミドpHKYIoを形成さH
o、コンビチットE、coli菌株294細胞に導入し
、形質転換することにより、増幅させた。組換えプラス
ミドpHKYlOを担持しているテトラサイクリン耐性
細胞を選択し、そのプラスミドDNAを抽出した。Bg
lllおよびPstl消化、次いでPAGE法および電
気溶離法により大きいフラグメントを単離し、Pstl
およびBglII両帖着末端を有ずろ所望の直線状DN
A片を得た。こうしてpHKYIOから調製されたDN
Aフラグメントは複製起源を有しており、従って、tr
pLIつ’ポリペプチド融合タンパク質の暗号遺伝子お
よびテトラサイクリン耐性に関4−る暗号遺伝子の両方
がtrpプロモーター/オペレーターてコントロールさ
れる、プラスミドp+−117△4△lの組立て要素の
1つとして有用である。
G、trpプロモーター/オペレーターを有する直線状
DNAの組立て 実施例5Eで得たプラスミドpsOM7△2△4をEc
oR1部分消化、次いてpsLl消化に付した。得られ
たフラグメントはtrpプロモーター/オペレーターを
含有しており、これをPAGE法にかけ、電気溶離する
ことにより単離した。ソマトスタヂン遺伝子の5゛末端
に隣接したEcoR1部位で開裂され、アンピシリン耐
性遺伝子と、[rpプロモーター/オペレーターとの間
にあるEc。
R1部位では開裂されていないフラグメントを得るため
に、EcoRI部分消化か必要であった。アンピシリン
耐性遺伝子中のpstr部位を切断することにより失わ
れたアンピシリン耐性は、上記実施例5Fで得た最終的
なpHKY10直線状DNA誘導体とのライゲーノヨン
によって回復することができろ。
1(、プロインノコリンの32N=末端アミノ酸を暗号
化している合成遺伝子の製造 プロインノコリンの最初の32アミノ酸の暗号遺伝子を
組立てろために、第1段階として表2に示す18個のオ
リゴヌクレオチドを調製した。最終的に組立てられた遺
伝子の全ヌクレオチド配列を第14図に示す。
表ん ヒトプロインシュリンのための合成オリゴヌクレオチド 合成ヌクレオチドは、第14図において角括弧で囲み、
アンダーラインを付して示されている。
これらのオリゴヌクレオチドは、Creaら(]978
)1.1 、 Bio鎖、 Chem、 250 :4
592および11akuraら(+975)、J、 A
m、  Chem、  Soc。
97・7327の常法に従って合成された。これらオリ
ゴヌクレオチドの内規つかは、Creaら(1978)
およびG oeddelら(1979)によって以前に
示された、ヒトーインシュリンB鎖のための遺伝子の組
立てに用いられたものである。2個のオリゴヌクレオチ
ド(B5′とBIOo)は、HpaIIと末端のBam
HIおよびEcoRI制限部位を与える。この末端部位
はクローニングにおいて特に有用である。
H1−H8の8個のオリゴヌクレオチドはヒトインシュ
リンB鎖遺伝子の左側半分を組立てるのに既に用いられ
ており(Goeddelら、1979)、B鎖遺伝子の
1−13アミノ酸を有し、N末端に付加的なメチオニン
の暗号配列を含有している。
B鎖遺伝子の右半分は、オリゴヌクレオチドB1、B6
、B3、B4、B5、Be、B7、B8、B9およびB
IOを、実質」二、G(+eddelら(1979)の
教示した方法に従ってT4DNAリガーゼにより、ライ
ゲーションすることによって組立てられた。得られた遺
伝子フラグメントは、ヒトーインシュリンB鎖の14−
30アミノ酸単位および架橋鎖の最初のアルギニンを暗
号化している。この遺伝子配列には、ヒトインシコリン
遺伝子配列中のHpa口部口部間じ解読フレーム内の同
じ位置に、Hpa■が組込まれている。ライゲートした
遺伝子フレームをポリアクリルアミドゲル電気泳動法て
精製した後、最も大きいDNAのバンドを溶離し、この
フラグメントをH1ndlIl −B amHI切断プ
ラスミドpBR322に挿入した。得らイまたプラスミ
ド(pB3と命名)を形質転換によってF、 、col
iK I2294内に挿入した。ごのプラスミドは抗生
物質アンピシリンおよびテトラサイクリンに対する耐性
を付与し、従って、所望のヌクレオチド配列を含有して
いることがわかった。
pB3の58塩基対H1ndlIl −B aml(I
フラグメントと、pB )l I (G oeddel
らにより開示、+979)の46塩基対EcoRT−H
indI[I7ラグメントとをライゲートし、BcoR
IおよびBamHI末端。
を有するフラグメントを得た。このフラグメントを常法
通り、EcoRIおよびBamHI制限プラスミドpB
R322にライゲートし、得られたプラスミド(1)I
B3と命名)を、次いでE、coliK 12294に
クローンした。常法通り増幅させて単離した後、プラス
ミドpTB3をEcoRIとHpaIIて消化すること
により、メチオニンによって先行されているプロインン
コリンのN末端アミノ酸を暗号化している合成遺伝子フ
ラグメント(第15図におけるフラグメントl)が得ら
れた。この合成遺伝子をポリアクリルアミドゲル電気泳
動法により、常法通り単離した。
!、ヒトープロインシュリンの5O−C末端アミノ酸を
暗号化しているcDNAの単離 所望のcDNAを得るための反応式は添付の第16図に
示されている。この図に従って説明すると、BamHI
認識配列と約20残基からなる3゛ボリチミノル酸トラ
クトの両者を含有するDNA配列、pCCGGATCC
GGTTT、2、Tを合成し、cDNAの合成における
AMV逆転写酵素用のプライマーとして用いた。このプ
ライマーは、TPT鎖、5xlO’μmolを含有する
反応液0.6zQ中で、Bam1−11デ力ヌクレオチ
ドIILmolに・デオキシヌクレオチド末端転移酵素
(ターミナルトランスフェラーゼXEnzo  Bio
chem、200単位)を作用し、調製した。この反応
は、チャン(Chang)ら(+978、ネイヂャ−(
N aturC) 275 : 617)の緩衝系にお
いて37℃て1時間を要して行った。
ヒトー島細胞腫(インスリノーマ)組織はIn5tiu
te fiir Diabetesforschung
(MuenchenSWestG ermany)から
供給された。当業晋ならば理解し得る様に、ヒト島細胞
腫(インスリノーマ)組織は容易に入手でき、また、そ
の他数多くの医療関係の機関から得ることができる。ヒ
ト島細胞腫組織のポリAmRNA(2,5μg)を、ウ
ールリッヒ(Ullrich)ら(1977、サイエン
ス(S cience) I 96:l313)の方法
と実質上同様にして単離し、次いでウィッケンス(W 
1ckens)ら(1978、J。
バイオロジカル・ケミストリ=(J、 Bio鎖、 C
hem、)253:2483)の方法と実質上同様にし
て二重鎖cDNAに変換した。即ち、反応容量8071
中に15mM)リス−H(,1(42℃におけるpH=
8.3)、21 mMK CL 8 mMMgCI2.
30mMT−メルカプトエタノール、2mMのプライマ
ーd CCG G A T CCG G T T + 
a Tおよび1mMdN T P sを含有する反応液
を、0℃でブレインキュベートした。AMV逆転写酵素
を加えてからこの混合物を42℃で15分間インキュベ
ートした。
次いて得られたRNA/DNAを常法通り変性した。
補助cDNA鎖の合成は、25mM )リス・HCl(
pH8,3)、35 mMK CL 4 mMMgc 
鎖、、15mMβ−メルカプトエタノール、1mMdN
TPsおよび9単位のクレノーポリメラーゼ1を含有す
る容量150μQの反応液中で行った。この混合物を1
5℃で90分、次いで4℃で15時間インキュへ−トし
た。次いて、S1ヌクレアーゼ(MilesLabor
atories、 Elkhart、  I ndia
na) I OO単位により、実質上W 1ckens
ら(+978)の方法に従い、37℃で2時間Slヌク
レアーゼ消化を行った。、二重鎖cDNA(0,37μ
g)を8%ポリアクリルアミドゲル上での重鎖泳動に付
し、500塩基対より大きいDNAフラグメントを溶離
した。
実質」ニマイゼル(MaizelX+ 971、メッソ
ド・イン・ヴアイaaシイ−(Mesh、 V 1ro
1. ) 5 : 180)の方法に従い、デオキンヌ
クし・オチド末端転移酵素を使用してこのフラグメント
の3′末端にオリゴデオキノンチノル酸残基を付加した
。次いで、このdC末端を有するcDNAフラグメント
を、まずPstl制限酵素で消化し、次いで、デオキシ
ヌクレオチド末端転移酵素を用いてデオキングアニノル
酸を末端に付加しておいたpBR322にアニールした
。得られたプラスミドを用いてEcoliKI2 29
4を形質転換し、生産された細胞をLBおよびT E 
T培地にのせた。テトラサイクリン耐性でアンシピリン
感受性のコロニーを単離し、3個のpstl制限部位を
存するプラスミド′をスクリーンしノこ。この様な制限
部位型は、プロインシュリン遺伝子であることを示すも
のである(ンコアース(S ures)ら、1980、
サイエンス(Science)208 :57)。1つ
のプラスミド(pH1104と命名)は、600塩基対
の挿入部分ををし、−予期されるPsLI制限型を示し
、かっ3°ポリAとcDNAの製造中に導入されたポリ
GCとの間に1個のBamI−II部位を含有している
。挿入体のある、ヌクレオチド配列を第14図に示す。
9■  ヒトプロインシュリンの暗号遺伝子の組立て ヒト−プロインシュリンの暗号遺伝子の組立て模式図は
添付の第15図に示されている。
プロインシュリンの最初の31アミノ酸を暗号化してい
る合成遺伝子セグメント(第15図におけるフラグメン
ト1)は、前記の如く、制限エンドヌクレアーゼEco
RIおよびHpallを使用し、50μ9のプラスミド
I)IB3から回収した。このフラグメントはプロイン
シュリンの“プレ配列”の代わりにメヂオニンのATG
配列をも含有している。
アミノ酸32〜86を暗号化しているcDNΔ遺伝子セ
グメント、並びにmRNAの翻訳停止信号および3°非
翻訳領域は、プラスミドpl(l l O4を、まずB
amH1、次いて)I pa II制限酵素で処理する
ことにより、該プラスミドから回収した。
この2つのフラグメントを、ポリアクリルアミドケル電
気泳動法および電気溶離法によって単離した。これらの
遺伝子フラグメントを、リカーゼ緩衝液20μσ中でT
4DNAリガーゼを用いて、4℃で24時間処理ずろこ
とにより結合さUた。
この混合物を水50μQで希釈し、フェノールおよびク
ロロホルムの各々で抽出してエタノール沈殿に付した。
得られたDNAをBamHIおよびEcoRI制限酵素
で処理し、これらの部位を再生させろと共に、遺伝子ポ
リマーを除去した。組立てら21にプロインシュリン遺
伝子をポリアクリルアミドケル電気泳動によって単離し
、E CORlおよびBamHlて消化したプラスミド
pBR322にライゲートした(T4DNAリガーゼを
使用)。得られたDNAを用いてE、coliK I 
2 294を形質転換し、生成したコロニーをテトラサ
イクリン感受性とアンシピリン耐性とに関してスクリー
ンした。その様なコロニーから単離されたプラスミドp
HI 3は、後のヌクレオチド配列決定によって確認さ
れた所望のプロインシュリン遺伝子を含有していた。
K、ヒト−プロインシュリンを含有するキメラタンパク
質の発現のためのプラスミドの組立てメヂオニンを暗号
化しているN末端コドンを持つ完全なヒトプロインシュ
リン遺伝子を、プラスミドp)(I 3のEcoRIお
よびBamHI制限酵素処理により、該プラスミドから
回収した。所望のフラグメントをゲル電気泳動法で精製
し、次いて、プラスミドpSOM7△2△4のp st
 I  E CoR1部分消化物(実、施例5Gで調製
したもの)とプラスミドpl−IKYIOのPstl−
BglIIフラグメントの内大きい方のもの(実施例5
Fで調製したもの)とに、T4DNAリガーゼを用いて
ライゲートした。即ち、EcoRIおよびBamHI末
端を有する完全なヒトブロインンコリン遺伝子約1μり
、Pst l −EcoRI (部分消化)psOM7
△2△4フラグメント4μ9およびpI−IKYIOの
Pst l−Bgl Hフラグメント約1μ9を、ライ
ゲーンヨン緩衝液中、T4DNAリガーゼを使用し、4
℃で24時間ライゲートした。ライゲートしたDNA混
合物を用いてE、coliK I 2 294を形質転
換した。アンノビリンおよびテトラサイクリンのいずれ
に対しても増殖したコロニーを選択すると、これは所望
のプラスミドpHI 7△4△1を含有しており、かつ
trlE’−プロインノコリン融合タンパク質に関して
予想される分子量のタンパク質を発現していることが見
出された。このタンパク質を発現するプロインンユリン
、pH17△4△lは、挿入遺伝子およびベクターの両
者に関し、そのDNA配列並びに制限部位を完全に確認
された。プラスミドpHr7△4△Iは添□付の第15
図に示されており、これはアンノビリンおよびテトラサ
イクリン耐性が回復されているのて選択が容易である。
実施例6− プラスミドpNM608およびE、c。
+iK 12RV 308/I)NM608の組立てA
、プラスミドpHT 7△4△1の〜253bpEco
Rl −Hpa Iフラグメントの組立てプラスミドp
HI 7△4△I DNA約5μg、(10X)制限緩
衝液※10μg、水80μQおよびHpal制限酵素5
μf2(5単位)を37℃で約1時間インキュベートし
た。70℃で5分間、インキュベーソヨンオることによ
り、反応を停止した。混合物を氷上で冷却した後、1M
トリス・HCI(1)H72)約12μ&、水7μ(l
およびEcoR1制限酵素1μQ(10単位)を加えた
。得られた混合物を、まず37℃て1時間、次いで70
℃で5分間インキュベートした。水上で冷却した後、得
られたDNAをフェノール、およびクロロホルム:イソ
アミルアルコール(24:l)混液の各々で抽出し、次
いてエタノール沈殿に付した。所望の〜253bpEc
oRI −Hpa Iフラグメントを常法通り、ポリア
クリルアミドゲル電気泳動法で分離し、電気溶離法て回
収してエタノール沈殿に付し、次いでTE緩衝液約10
μρに溶かし、以後の使用に、備えて0℃で保存した。
※ I(pal制限酵素用の制限緩衝液(IQX)は次
の成分から調製される:100mM)リス・HCl(1
)H7)、100mMMgCL、60mMβ−メルカプ
トエタノールおよび200mMKCl。
B プラスミドpHl7△4△1の〜34 bpHpa
[−T agIフラグメントの組立て プラスミドpHI 7△4△1約4△μgの(5X)E
coR)制限緩衝液※32μρ中溶液、水124μQお
よびEC0RI制限酵素4μC(20単位)を37℃で
約1時間インキュベートした。70℃で5分間インキュ
ベートして反応を止めた。得られノコ862 bl)E
coRIフラグメントを6%ポリアクリルアミドゲル上
電気泳動、次いで電気溶離にかけて単離し、エタノール
沈殿に付した。次いでこのフラグメントをHpaI制限
酵素16単位を含有するHpaI緩衝液約100μQに
溶かした。37℃で1.5時間処理した後、Tag+制
限酵素7.5単位を加え、得られたフラグメントを7.
5%ポリアクリルアミドゲル」二で常法通り分離した。
電気溶離法によって所望の〜34 bpHpa I −
Tag rフラ・グメントを回収し、エタノール沈殿に
付した後、TE緩衝液5μQに溶かした。
※ E、coRl制限酵素用の制限緩衝i’1K(5X
)は次の成分から調製された:250mMNaC1,5
00mMトリス・HCI(pH7,2)、25mMMg
C鎖、および30mMβ−メルカプトエタノール。
CプラスミドpBR322のEcoRI −C1a I
消化 プラスミドpBR322DNA約5μ2、ClaI反応
ミックス※lOμQ、水77.5μQおよびC1aI制
限酵素7.5μ(!(15単位)を37℃で約1時間イ
ンキュベートした。70℃で5分間インキュベートして
反応を止めた。この混合物を水上で冷却した後、1Mト
リス・MCI(pH7,2)約12゜5ttQ−1MN
aC16,25uQ、0.1M Mg0L2.5μQお
よびEcoRI制限酵素lμQ(IO単位)を加えた。
得られた混合物をまず37℃で1時間、次いで70°C
て5分間インキコベートした。水冷後、得られたDNA
を1%アガロースゲル−に電気泳動にかけた。大きいフ
ラグメントを溶離して回収し、エタノール沈殿に付した
後、約20μaのTE緩衝液に溶かし、以後の使用に備
えて0℃で保存した。
※ C1al制限酵素のための制限ミックス(]OX)
は次の成分から調製した loomM)リス・Hcl(
pH7,4)、100mMMgC鎖、および60mMβ
−メルカプトエタノール。
D4ライゲージ式ンおよび形質転換 実施例2Dと実質上同様にして、実施例6Δの〜253
 bpEcoRI −Hpa lフラグメント約02μ
9、実施例6BのHpa I −Tag rフラグメン
ト05μ9および実施例6CのEcoRI−Cla I
消化物0.1μ9をライゲートし、E 、coliK 
I 2 RV308の形質転換に用いた。得られた形質
転換体の内、あるものは、通常のアガロースゲル電気泳
動法(Maniatisら、+982)等の試験の結果
、所望の〜4.6kbプラスミドのみを含有していた。
その様な形質転換体(E、coliK I 2RV30
8/pNM608と命名)を選択し、適当な抗生物質を
含有するTY寒天上にのせ、微生物学上の常法に従って
培養した。プラスミドpNM608は、プラスミドpI
−r+7△4△lの〜287 bpEcoR1−C1−
C1al(Taフラグメントを含有しており、その好ま
しい供給源である。
実施例7 プラスミドpCZ112およびE、c。
1iKI2RV308/pCZI 12の組立てA、プ
ラスミドpNM608のEcoRI−CIall肖化お
よび〜0 、288kbEcoRI−TagIフラグメ
ント(プラスミドpHl7△4△Iの0.288kbE
coRI −Tag Iフラグメントと同一)の生成M
edium  5alt緩衝液※50μσ中に入れたプ
ラスミドpNM608DNA約5μ9を各IO単位のE
coRI制限酵素お上びC1ar制限酵素と一緒に37
℃で約1時間インキュベートした。3M酢酸ナトリウム
(pH7,0)5μeを加えた後、3倍容の100%エ
タノールを加えてDNAを沈殿させた。所望のDNA消
化物をTE緩衝液100μρに溶かし、以後の使用に備
えて0℃で保存した。
※ Medium  5all緩衝液は次の成分から調
製した:50mMNaC1,100mM)リス弓−IC
I(pH7、5)、6mMMgCLおよび2mMβメル
カプトエタノール。
13、DNAリンカ−配列の組立て 5° CGACCATG  GAT  GATIll 
   Ill    Ill   l113°   T
GG  TACGTA  CTAAAG  TTT  
CCG  GCT’  ATGIll   Ill  
 Ill   Ill   l1lT’I’CAAA 
 GGCCGA  TACTCT  C’l’G  T
CCGGCCTGIll   Ill   Ill  
 Ill   l1lAGA  GACΔGG  ’C
CG  GACTTT  GCCAACGCT  GT
GCT3’Ill   Ill   Ill   Il
l   11111AΔA  CGG  TTG  C
GA 05゜所望のリンカ−配列を、I takura
ら(+977)およびCreaら(197B)の方法に
実質1−従一て改良ホスホトリエステル法により、常法
通り合成した。
C,ライゲーションおよび形質転換 実施例2Dと実質上同様にして、実施例7BのDNAリ
ンカ−約20ピコモル、実施例7AのpNM608消化
物ll1g、プラスミドpCZIoIの〜I O、2k
bBamH−1−EcoRIフラグメント(Xbal制
限酵素とその緩衝液の代わりにEcoRI制限酵素と適
当な緩衝液を用いる外は実施例2Bと同様にして調製し
たもの)0.5μ9および実施例3BのプラスミドpC
Z101の〜0 、6 kbBamH[−HgiA I
フラグメント1μ9をライゲートし、得られたプラスミ
ドを用いてE、coliK12RV308を形質転換し
た。
得られた形質転換体の内いくつかは、通常のアガロース
ゲル電気泳動法(Maniatisら、1982)その
他の試験の結果、所望の〜10.8kbプラスミドのみ
を含有していた。その様な形質転換体(EcoliKI
2RV308/pCZ1 +2と命名)を選択し、適当
な抗生物質を含んだTY寒天上にのせ、微生物学上の常
法に従って培養した。得られた細胞は、SDSゲル電気
泳動およびRIA等の試験により、前述のMET−AS
P−ASP−Ly5−bcr(誘導体を高レベルで発現
することが示された。プラスミドpCZ112は熱誘導
性のランナウェイレプリコンを含有しているので、所望
のbGI−1誘導体生産物の発現は培養温度約37℃の
とき、最大となる。
1m%I8  プラスミドpATIおよびE、coli
Kl 2RV308/l)A’l’Iの組立て実施例7
におけるリンカ−配列の代わりに配列5° CGACA
  ATG  T”I’CCCAl11    Ill
    Ill    l113’    TGT−T
ACAAG  GGTGCT  ATG  TCT  
CTA  TCTIll    Ill    Ill
    Ill   l1lCGA  TACAGA 
 ’GAT  AGAGGT  CTG  ’I’TT
  GCCAΔC111Ill    Ill    
Ill    111CCA  GACAAA  CG
G  TTGGCT  GTGCT 3゜ 11 !   I CGA  C5’ で示されるDNAリンカ−配列を用いる外は実施例7と
実質上同様にして所望の組立てを行う。」−記の特定の
リンカ−配列は、I takuraら(1977)およ
びCreaら(1978)の通常の方法と実質上同様に
して組立てることができる。上記の合成法も実施例1に
示されている。
以後のpA’rlの生産および単離のために、所望の形
質転換体(E、coliK 12 RV 308/pA
T1と称する)を適当な抗生物質を含んだTY寒天上に
のせ、常法通り培養した。この形質転換体もSDSゲル
電気泳動およびRIA等の試験の結果、前記のME’l
’−bGHを高レベルに発現することが示された。プラ
スミドpAT+は熱的に誘導可能なランナウェイレプリ
コンを含有しているので、所でのbGHの発現は培養温
度約37℃のとき、最大となる。
寒嵐鰺9  プラスミドpAsP+およびE.coli
K12RV308/MSPIの組立て 実施例7におけるリンカ−配列の代わりに配列3’  
  TGG  TACCTA  AAAGGCCGA 
 TACAGCGAC TCCGGCCTG   TTT   GCCIll 
   Ill    Ill    Ill    I
llΔGG   CCG   GACAAA  c G
 にAACGCT  G’rGCT   3゜Ill 
   Ill    I TTG   CGA   C5’ て示されるDNA配列を用いる外は実施例7と実質上同
様にして所望の組立てを行う。」1記の特定のリンカ−
配列は、T takuraら(+977)およびCre
aら(+ 978)の通常の方法と実質上同様にして組
立てることができる。−11記の合成法ら実施例1に示
されている。
以後のMSI’lの生産および単離のために、所望の形
質転換体(E 、coliK I 2 RV 308 
、/pASP Iと称する)を適当な抗生物質を含んだ
TY寒天」二にのせ、常法通り培養した。この形質転換
体もSDSゲル電気泳動およびRI A等の試験の結果
、前記のMET−ASP−bGI−1誘導体を高レベル
に発現することが示された。プラスミドpAsP+は熱
的に誘導可能なランチウエイしノプリコンを含有してい
るので、所望のbG’Hの発現は培養温度約37℃のと
き、最大となる。
実施例10 プラスミドpASP2およびE、c。
1iKI2RV308/pASP2の組立て実施例7に
おけるリンカ−配列の代わりに、配列 5°  CGATCATG  GAT  TTTIM 
  Ill   Ill   l113’     T
AG  TACCTA  AAAGGCCGA  TA
CAGA  GACTCCGGCCTG  TTT  
GCCIll   Ill   Ill   Ill 
  l1lAGG  CCG  GACAAA  CG
GΔΔCGCT  GTGCT   3’Ill   
 111   1 TTG   CGA  C5’ て示されるDNA配列を用いる外は実施例7と実質上同
様にして所望の組立てを行う。上記の特定のリンカ−配
列は、I takuraら(1977)およびCrea
ら(+ 978)の通常の方法と実質上同様にして組立
てることができる。上記の合成法も実施例1に示されて
いる。
以後のpASP2の生産および単離のために、所望の形
質転換体(E、coliK 12 RV 30 B/p
ASP2と称する)を適当な抗生物質を含んだTY寒天
上にの且、常法通り培養した。この形質転換体もSDS
ゲル電気泳動およびRIA等の試験の結果、前記のME
T−ASP−bGI−1誘導体を高レベルに発現するこ
とが示された。プラスミドpAsl’2は熱的に誘導可
能なランナウェイレプリコンを含有しているので、所望
のbGH誘導体生産物の発現は培養温度約37℃のとき
、最大となる。
実施例I+  プラスミドpAT2およびE.coli
K12RV308/pAT2の組立て 実施例3Cにおけるリンカ−配列の代わりに、配列。
5’  CTΔGAGGGTATTAATA  ATG
llllllllllll   l113’     
 TCCCΔTAATTAT  TAC’I’TT  
CCA  GCT  ATG  TCTlll   1
jl   Ill   Ill   l1lAAA  
GGT  CGA  TACAGACTA  TCT 
 GGT  CTG  TTTIll   Ill  
 Ill   Ill   l1lGAT  AGA 
 CCA  GACAAAGCCΔACGCT   G
TGCT    3゜Ill 111 リ11 CGG  TTG   CGA  C5゜で示されるD
NA配列を用いる外は実施例3と実質上同様にして所望
の組立てを行う。上記の特定のリンカ−配列は、T t
akuraら(1977)およびCreaら(+978
)の通常の方法と実質上同様にして組立てることができ
る。上記の合成法も実施例1に示されている。
以後のpAT2の生産および単離のために、所望の形質
転換体(E 、coliK 12 RV 308 /p
AT2七称する)を適当な抗生物質を含んだTY寒天上
にのせ、常法通り培養した。この形質転換体もSDSゲ
ル電気泳動およびRIA等の試験の結果、先に定義した
ME’r−bGH誘導体を高レベルに発現することが示
された。プラスミドpAT2は熱的に誘導可能なランナ
ウェイレプリコンを含有しているので、所望の−bGH
誘導体生産物の発現は培養温度約37℃のとき、最大と
なる。
実施例12− プラスミドI)CZ154およびE。
coliKI2RV30B/pCZI54の組立て実施
例7におけるリンカ−配列の代わりに、配列 5’  CGACCATG  GTT  TTTIll
   Ill   Ill   Ill′3″    
TGG  TACCΔΔ AΔACCG  G CT 
 ATG  T CT  C’I” GIll    
Ill    Ill    Ill    111G
GC’ CCA TACAGA   GACTCCGG
CCTG  TTT  GCC11’l   Ill 
  Ill   Ill   ’IIΔGG   CC
G  GACAAA   CGGAACGC’r GT
GCT  3’ Ill    Ill    I TTG   CCA  C5’ で示されろDNAリンカ−配列を用いろ外は実施例7と
実質上同様にして所望の組立てを行う。上記の特定のリ
ンカ−配列は、I takuraら(1977)および
Crcaら(+978)の通常の方法と実質−1−同様
にして組立てることかできろ。」二足の合成法ら実施例
1に示されている。
以後のI)CZI54の生産および単離のために、所望
の形質転換体(E.coliK12RV308/pC7
,+54称する)を適当な抗生物質を含んだ、TV寒天
」−にのせ、常法通り培養した。この形質転換体らS 
l) Sゲル電気泳動およびRIA等の試験の結果、先
に定義したMET−VAL、−bGH誘導体を高レベル
に発現することか示された。プラスミドpCZI54は
熱的に誘導可能なランナウェイレプリコンを含有してい
るので、所望のl+GH誘導体生産物の発現は培養温度
約37°Cのとき、最大となる。
衷廊剋士主 プラスミドpCZI55およびE。
coliK I 2RV308/pCZ I 55の組
立て実施例7におけろリンカ−配列の代わりに、配列 5° CGACCATG   GCT   TTTIl
l   Ill   111   l113°    
TGG   TACCGA  AAACCG   GC
T   ATG   TCT   CTGIll   
MI   Ill   IM   111GGCCCA
  TACAGA   GACTCCGTCCTG  
 TTT   GCC11■1すHlljll l1l AGG   CAG   GACAAA   CGGA
ACGCT   GTGCT  3’Ill    I
ll    1 TTG   CGA   C5’ で示されるDNAリンカ−配列を用いる外は実施例7と
実質上同様にして所望の組立てを行う。」二足の特定の
リンカ−配列は、I takuraら(1977)およ
びCreaら(1978)の通常の方法と実質J1同様
にして組立てることができる。上記の合成法も実施例1
に示されている。
以後のpCZ155の生産および単離のために、所望の
形質転換体(E、coliK l 2RV308/pC
Z+55と称する)を適当な抗生物質を含んだ’I’Y
寒天」二にのせ、常法通り培養した。この形質転換体も
SDSゲル電気泳動およびRIA等の試験の結果、先に
定義したMET−ALA−PHE−P RO−A L 
A −M E T−S E R−L E U−9ER−
VAL−b’GH誘導体を高レベルに発現することが示
された。プラスミドpCZ+55は熱的に誘導可能なラ
ンナウェイレプリコンを含有しているので、所望のbG
H誘導体生産物の発現は培養温度約37℃のとき、最大
となる。
実施例1(プラスミドpCZ+56およびEcoliK
 12RV 308/pCZ I 56の組立て実施例
7におけるリンカ−配列の代わりに、配5’  CGA
TA  ATG  GAT  TTTlll    1
1I    Ill    l’l13’     T
ΔT  TACGTA  AAACCG   GCT 
 ATG   TCT   CTGIll    Il
l    Ill    Ill    l1lGGC
CGA  TACAGA   GACTCCGGCCT
G   TTT   GCCIll    Ill  
  111    Ill    l1lAGG   
CCG   GACAAA   CGGAACGCT 
 GTGCT  3’ Ill    Ill    I TTG   CGA   C5’ て示されるDNAリンカ−配列を用いる外は実施例7と
実質上同様にして所望の組立てを行う。上記の特定のリ
ンカ−配列は、I takuraら(1977)および
Creaら(+978)の通常の方法と実質上同様にし
て組立てることができる。上記の合成法も実施例1に示
されている。
以後のpCZ+56の生産および単離のために、所望の
形質転換体(E、coliK12RV308/pCZI
56と称する)を適当な抗生物質を含んだTY寒天上に
のせ、常法通り培養した。この形質転換体もSDSゲル
電気泳動およびRIA等の試験の結果、先に定義したM
 Ei’−ΔSl−’−bGH誘導体を高し・△、ルに
発現することが示された。プラスミドpCZI56は熱
的に誘導可能なランチウェイし・プリコノを含有してい
るので、所望のbGH誘導体の発現は培養温度約37°
Cのとき、最大となる。
寒m%ll5− プラスミドpCZI03およびE。
coliKI2  RV308/pCZ+03の組立て
プラスミドpczlo1(10μ9)を107zσの1
0XBStEII反応緩衝液(1,5MNaC鎖、60
mM)リス−HCI(+)H=7.9)、60mMMg
CL、60mM2−メルカプトエタノールおよびll1
g/ll夕BSA)、2μQ(〜20単位)の制限酵素
BstIε■、および88μρの水に溶解し、得られた
反応液を608Cで2時間インキユヘートした。−7J
ノール、およびクロロポルム抽出の後、0.25MNa
0ΔC溶液からDNAのエタノール沈殿を数回行った。
BStEll消化プラスミドpCZI 01 DNA約
0.1119をリガーゼ緩衝液100IIQに懸濁した
T4+)NAリガーゼ100単位を加え、16℃で2時
間インキコヘートした後、この連結したDNAを使って
、常法に従い、E、coliK I 2 RV 308
を形質転換した。E、coliK I 2 RV 30
8/pCZ103形質転換体をカナマイノンで選択し、
そのプラスミドDNAの制限酵素分析によって同定した
。プラスミドpCZ103は、実施例2Aの方法に従っ
て、形質転換体から分離した。
実施例16 生成長ホルモン誘導体を発現するためのプ
ラスミドpc:Z+03誘導ベクターの組立て プラスミド1)CZI03を組立てるために行ったBs
tEII削除は、bGH蛋白質暗号領域に影響を与えな
いので、本発明に係るプラスミドpCZ103誘導プラ
スミドは、プラスミドpCZ101誘導対応物と同じb
GH誘導体を発現する。
本発明のpCZ103誘導プラスミドは、pCZ101
誘導対応物誘導対立物た実施例群に教示された方法に従
って組み立てたので、pCZI03誘導プラスミドの組
み立てについては、表3に簡単に要約するにとどめる。
表3には、pCZ+03誘導プラスミド、pCZloI
誘導対応物誘導対立物を教示している相当する実施例番
号、および組み立てに関与した異なったDNΔフラグメ
ントのみの寸法を示した。
常法に従い、pCZ+03誘導プラスミドを使ってE、
coliK l 2 RV 30 Bを形質転換した。
得られた形質転換体は既述したbGH誘導体を発現する
。pCZI03誘導プラスミドは熱誘導ランナウェイレ
プリコンを含んでいるので、約37℃の培養温度で最大
の発現が達成される。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は、プラスミドpNM575の組み立て
方法を示す工程図、第5図〜第8図はプラスミドpNM
789Bの組み立て方法を示す工程図、第9図はプラス
ミドr)C7,1920およびpJRIの制限サイト地
図、第10図はプラスミドpCZI12の制限サイト地
図、第11図はサイモノンアルファ1の合成遺伝子配列
を示4−模式図、第12図はヌクLノアヂトフラグメン
ト′F15の合成方法を示す工程図、第13図はプラス
ミドpThα1の組み立て方法を示す工程図、第14図
はプロインンユリンの合成遺伝子配列を示す模式図、第
15図はプラスミドpl−L17△4△1の組みqて方
法を示す工程図、第16図はプラスミドpH■!04の
組み立て方法を示す工程図である。 特許出願人:イーライ・リリー・アンド・カンパニー 代 理 人・弁理士 青白 葆 (外1名)FIG、1 pKENlll            pBR322
FIG、2 フ“ラス5):1103(Fi   1)FIG、3 ill I FIG、4 FIG、5 FIG、6 al 1 FIG、7 114(Fig  6) FIG、8 FIG、9 9c!1920 旦畦EII FIG、10 Bst EII 号コア !

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、細胞内の高度に均質な種類の蛋白質性顆粒を生産す
    る方法であって、 1)a)ランナウェイレプリコン、および b)機能的ポリペプチドを暗号化しているヌクレオチド
    配列の読み取り枠内にある転写および翻訳活性化配列(
    ただし、該機能的ポリペプチド暗号化配列は、この機能
    的ポリペプチドのカルボキシ末端を暗号化するヌクレオ
    チドのトリプレットに直接隣接し、かつこれより下流に
    位置する、翻訳停止信号を含む)、 を含む、選択的かつ自律的に複製する組換えDNA発現
    ベクターでコンピテントな細胞を形質転換し、そして、 2)形質転換した細胞を、遺伝子の発現および前述のラ
    ンナウェイレプリコンの誘導体または活性化に好適な生
    育条件下で培養する、 ことからなる方法。 2、転写活性化配列が、E.coliトリプトファン転
    写活性化配列、E.coliリポ蛋白転写活性化配列、
    E.coliラクトース転写活性化配列、バクテリオフ
    ァージλP_LO_L転写活性化配列、またはバクテリ
    オファージλP_RO_R転写活性化配列である、第1
    項記載の方法。 3、転写活性化配列が、縦につながった1またはそれ以
    上のE.coli転写活性化配列からなる第2項記載の
    方法。 4、組換えDNA発現ベクターがプラスミドである、第
    1項、第2項または第3項に記載の方法。 5、機能的ポリペプチド暗号化配列が、牛の成長ホルモ
    ン、ヒトの成長ホルモン、ヒトのプレ成長ホルモン、豚
    の成長ホルモン、哺乳類の成長ホルモン、鳥類の成長ホ
    ルモン、ヒトのインシュリンA鎖、ヒトのインシュリン
    B鎖、ヒトのプロインシュリン、ヒトのプレプロインシ
    ュリン、インターフェロン、ウロキナーゼ、ヒトの組織
    プラスミノーゲン活性化物質、成長ホルモン放出因子、
    またはインターロイキンIIである、第1項〜第4項のい
    ずれかに記載の方法。 6、プラスミドが、生物学的に活性な牛の成長ホルモン
    誘導体を暗号化している機能的ポリペプチド暗号化配列
    を含む、第4項記載の方法。 7、プラスミドが、プラスミドpJR1、pCZ112
    、pAT1、pAT2、pASP1、pASP2、pC
    Z1920、pJR1.3、pAT1.3、pAT2.
    3、pASP1.3、pASP2.3、pCZ154.
    3、pCZ155.3、またはpCZ156.3である
    、第6項記載の方法。 8、プラスミドが、ヒトのプロインシュリン暗号化配列
    を含んでいる機能的ポリペプチド配列を含む、第4項記
    載の方法。 9、プラスミドがプラスミドpCZ201である第8項
    記載の方法。 10、形質転換された細胞が原核細胞である、第1項〜
    第9項のいずれかに記載の方法。 11、形質転換された細胞がE.coliである、第1
    0項記載の方法。 12、形質転換された細胞がE.coliK12RV3
    08である、第9項記載の方法。 13、a)ランナウェイレプリコンおよび b)生物学的に活性な牛の成長ホルモン誘導体 を暗号化している遺伝子であって、 (1)【遺伝子配列があります】 (2)【遺伝子配列があります】 (3)【遺伝子配列があります】 (4)【遺伝子配列があります】 (5)【遺伝子配列があります】 または (6)【遺伝子配列があります】 [式中、Aはデオキシアデニル、Gはデオキシグアニル
    、Cはデオキシシトシル、Tはチミジル、Rは牛成長ホ
    ルモンのアミノ酸の9番(ロイシン)から191番(フ
    ェニルアラニン)までを暗号化しているDNA配列であ
    り、R^1は翻訳停止信号を暗号化しているDNA配列
    、即ち、【遺伝子配列があります】、【遺伝子配列があ
    ります】または【遺伝子配列があります】である]で示
    される遺伝子の読み取り枠内にある、転写および翻訳活
    性化配列、 を含む、選択的かつ自律的に複製する組換えDNA発現
    ベクター。 14、プラスミドである第13項記載のベクター。 15、転写活性化配列が、E.coliラクトース、バ
    クテリオファージλP_LO_L、バクテリオファージ
    λP_RL¥R、tac、E.coliリポ蛋白または
    E.coliトリプトファン転写活性化配列である、第
    13項または第14項記載のベクター。 16、プラスミドpCZ1920、pJR1、pCZ1
    12、pAT1、pASP1、pAT2、pASP2、
    pJR1.3、pAT1.3、pAT2.3、pASP
    1.3、pASP2.3、pCZ154.3、pCZ1
    55.3、またはpCZ156.3である、第13項、
    第14項、または第15項に記載のベクター。 17、MET−PHE−PRO−ALA−MET−AL
    A−R^2、MET−ASP−ASP−LYS−bGH
    またはMET−ASP−bGH[式中、METはメチオ
    ニン、PHEはフェニルアラニン、PROはプロリン、
    ALAはアラニン、ASPはアスパラギン酸、LYSは
    リジン、R^2はN末端から6番目のアミノ酸(ロイシ
    ン)で始まる牛成長ホルモンの天然アミノ酸配列であり
    、bGHはN末端(最初)のフェニルアラニンで始まる
    牛成長ホルモンの天然アミノ酸配列である]で示される
    、第13項〜第16項のいずれかに記載のベクターによ
    って暗号化された牛の成長ホルモン誘導体。 18、第13項〜第16項のいずれかに記載の組換えD
    NA発現ベクターを含む宿主細胞。 19、E.coliである第18項記載の細胞。 20、E.coliに12RV308である第19項記
    載の細胞。 21、メチオニル牛成長ホルモンを除く、第13項〜第
    16項のいずれかに記載のベクターにより暗号化された
    牛の成長ホルモン誘導体の、乳の産生を増加させるのに
    有効な量を、乳牛に投与することからなる、乳牛の乳生
    産を増加させる方法。 22、投与する量が、動物1頭につき1日当たり0.0
    5〜100,000μg、好ましくは5〜25,000
    μg、最も好ましくは500〜5,000μgである、
    第21項記載の方法。 23、プラスミドpCZ103。
JP60045685A 1984-03-06 1985-03-06 牛の成長ホルモン誘導体を発現するベクタ− Pending JPS611391A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5792591A (en) * 1980-11-28 1982-06-09 Ngk Insulators Ltd Production of single crystal
US5256242A (en) * 1989-04-28 1993-10-26 Ngk Insulators, Ltd. Method of manufacturing ferrite crystals

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JPS6240320B2 (ja) * 1980-11-28 1987-08-27 Ngk Insulators Ltd
US5256242A (en) * 1989-04-28 1993-10-26 Ngk Insulators, Ltd. Method of manufacturing ferrite crystals

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