JPH03155791A - 雑種プロモーター - Google Patents

雑種プロモーター

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JPH03155791A
JPH03155791A JP29581889A JP29581889A JPH03155791A JP H03155791 A JPH03155791 A JP H03155791A JP 29581889 A JP29581889 A JP 29581889A JP 29581889 A JP29581889 A JP 29581889A JP H03155791 A JPH03155791 A JP H03155791A
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plasmid
fragment
uas
yeast
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JP29581889A
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Yutaka Ishida
豊 石田
Koji Murakami
弘次 村上
Naofumi Hayasuke
早助 直文
Yukimitsu Nakagawa
中川 幸光
Haruhide Kawabe
川辺 晴英
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/76Albumins
    • C07K14/765Serum albumin, e.g. HSA
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
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    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
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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、改良酵母プロモーターに関する。
(従来技術) 酵母プロモーターの制御機構はグルコース抑制などの例
を除くと一般にポジティブなコントロールであることが
知られており、このポジティブなコントロールに関与す
るプロモーター側の制御因子として翻訳開始点の数百ベ
ース上流に位置し、シスに機能するアップストリーム・
アクチベーション・サイト(以下、UAS)の存在が示
唆されている〔エル命ガランテ(L、 Guarent
e)+ Ce1l。
、IL、799.1984)。
また、このUASを他のUASと置換することによって
そのプロモーターが本来おかれていた制御系から解除さ
れ新たに置き換えられたUASに関係する制御下に支配
されることが示されている〔エル・ガランテら(L、 
Guarente et、 al、)+Proc、 N
atl、^cad、 Sci、 USA、 13.74
10.1982 ;エル・ガランテら(L、 Guar
ente et、 al、)、 Ce1l。
3fLL503.1984 iケー・ストルール(L 
5truhl)。
Proc、 Natl、^cad、 Sci、 USA
、 FJl、 7865.1985)。
従って、酵母プロモーターの改良を行う場合、一つの方
法としてUASの置換による制御系の変更あるいはDN
Aの欠失による制御系からの解除およびプロモーターの
小型化が考えられる。酵母プロモーターの一つとして、
GAP−DH(グリセルアルデヒド−3−リン酸脱水素
酵素遺伝子)プロモーターがあり、B型肝炎ウィルス表
面抗原(HBsAg)の産生プラスミドに利用されてい
る〔ビトラー・ジー・ニーおよびエガン・ケー・エム(
Bitler、 G、 A、 & Egan、 K、 
M、)+ Gene、 31+263−274.198
4に記載のGAP−D)lプロモーターを用いたベクタ
ーからサツカロミセス・セレビシェにおける異種遺伝子
の発現(Expression ofheterolo
gous genes in Saccharomyc
es cerevisiaetrots vector
 utilizing the glyceralde
hyde−3−phosphate dehydrog
enase gene promoter)、特開昭5
9−210888号に記載の酵母発現ベクターおよびそ
の使用方法など〕。
例えば、HBsAg産生プラスミドpGG5はGAP−
DHプロモーター、HBsAg構造遺伝子、GAP−D
Hクーミネーター、大腸菌での複製開始点、マーカー遺
伝子(大腸菌におけるアンピシリン耐性遺伝子(Ape
)、酵母におけるロイシン遺伝子)および酵母での複製
開始点によって構築された。
また、酵母プロモーターの一つとして、5UC2(酵母
インベルターゼ遺伝子)プロモーターがあり(特開昭6
0−41488号、特開昭62−224291号)、イ
ンターフェロン等の産生に利用されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者等は、ヒト血清アルブミン(以下l5A)を酵
母を宿主として用いた系で産生させるべく、種々その発
現系について検討した。そのプロモーターとして、GA
P−DI−1プロモーター、5tJc2プロモ一ター等
種々検討したが、いずれも満足すべき産生量を得ること
はできなかった。
〔課題を解決す名ための手段〕
本発明者等は、5UC2プロモーターのUASを含む領
域とGAP−DHプロモーターのTATAボックスを含
む領域を連結させたハイブリッドプロモーターを作成し
、発現を試みたところ、強いプロモーター活性が発現さ
れることを見出し本発明に至った。
本発明で使用する5UC2プロモーターは、既に報告さ
れている5US2遺伝子の塩基配列(特開昭60−41
488号)をもとに、酵母染色体DNAから得ることが
できる。塩基配列の解析から、酵母染色体DNAを、H
incII−BamHI消化すると、5UC2遺伝子の
プロモーター領域、シグナル配列、酵素遺伝子の一部が
2.56kbの断片として得られることが判る。そこで
、酵母染色体DNAのHincII−BamHI消化物
のうち2.3〜3.2 k bのサイズを有する断片を
、pUclBのHincU−BamHIサイトに投入し
て、酵母染色体DNAライブラリーを得た。
このライブラリーから、インベルターゼをコードする領
域の一部の配列をもとにして合成した50merから成
るオリゴヌクレオチド5°−^CT AGCGAT A
GA CCT TTG GTCCACTTCACA C
CCAACAAGGGCTGG ATG AA−3”を
プローブとして用いたコロニーハイブリダイゼーション
法により、5UC2遺伝子を有すると考えられるクロー
ンを同定し、pYIollと命名したプラスミドを得た
(第1図)、5UC2プロモーターのtJAsは翻訳開
始点の上流−418から−650の範囲にあることは既
知である〔サロキン・エルおよびカールソン・エム(S
arokin、 L、 & Carlson、 M)+
 Mol、 Ce1l。
Biol、、5 2521 (1985)) 、 S 
UC2−UAS領域のDNA塩基配列を第2図に示す。
そのためこれらを含む領域を適当な制限酵素(例えば、
−695のDdelサイトと−386のNcalサイト
)で消化し、5UC2−USAjI域のカセット化を行
った。具体的には、pYIo 11@Dde I −N
col消化後、Mung bean nuclease
消化〔コワルスキー・デイ−、クローカー・ダブ1Jニ
ー・デイ−、ラスコラスキー・エム・シニア(にo@a
lski+13、、 Kroeker、 W、 D、 
and t、askowski、 M、 Sr、)Bi
ochemistry、 lj+ 4457 (197
6) )を行った後、約300bpの平滑末端断片を取
得した。そしてこの断片を同様にMung bean 
nucleaseにより平滑末端化されたpUclBの
Xba Iサイトに挿入した。その結果、ポリリンカ一
部分の5allサイト側にDde+サイト側が連結した
プラスミドpY1027を得た(第1図)。
GAP−DHプロモーターは、GAP−DH遺伝子の−
674〜−24の部位に存在し、このものの小型化プロ
モーター(−164〜−25)も公知である(特開昭6
2−175180)。また、GAP−DHプロモーター
のTATAボックスは−140に存在する。この小型化
プロモーターを担持するプラスミドはpGG7と名付け
られた。
この両プラスミドをリゲーション、例えばGAP−DH
プロモーターのTATAボックスを含む断片を得るため
にBglTI−Baml(1処理をして、150bp断
片を得、これを5UC2−UASを担持するプラスミド
(例えば、pY+027)のBamHIサイトに挿入し
てハイブリッドプロモーターを得る(実施例pYI03
0)、このプラスミドは、以下発現用のカセットとして
用いることができ、所望により構造遺伝子、シグナル配
列、ターミネータ−配列を担持するプラスミドとリゲー
ションし、特定蛋白質分泌発現用のベクターを作成でき
る。実施例では、ISAを分泌発現させた。
〔効果] 5UC2−UAS/mGAP−DHプロモーター・mH
3Aシグナル配列を用いたH3A分泌発現ベクターpY
1032を酵母AH22株に導入し、そのISA産生能
を調べた。その結果、本菌株はRPHA法で120μg
 / mlのISAを培地中に分泌した。これは、5U
C2−UASjl域を含まないベクターpYI031を
導入した株の3倍、5UC2プロモ一ター全体を含むベ
クターpNl(016を導入した株の4倍の産生量であ
ワた。
従って、5UC2−UAS/mGAP−DHプロモータ
ーの組み合わせは、ISAを産生ずる上で非常に有効で
あることが確認された。
〔実施例〕
(1)  5UC2−UAS/mGAP−DHプロモー
ターを用いたISAの酵母菌体外分泌発現ベクターの構
築 ■ 材料と方法 (a)  プラスミド pY1027 :5UC2−UASを含むDdel−N
col断片を−ung bean nucleaseに
より平滑末端化した後、同様に 平滑末端化したpUclBのxb mlサイトに挿入したプラスミド (第1図)。
pGG7 :小型化GAP−DH(mGAP−DH)プ
ロモーターを担持するHBsAgの 酵母菌体内発現ベクター(特開昭62 −175180号)。
pUclB:メッシング・ジs7 (Messing、
 J、LMethods  in  Enzymolo
gy、  1fll、  20(1983) pYNO26:GALIプロモーター・s+odifi
edUSAシグナル配列(mH3Aシ グナル配列)用いたISAの酵母 菌体外分泌発現ベクター(EP公 開番号第319641号) (b)菌株 宝酒造製rE、coli JM109 co+mpet
ent cells」を用いた。
(C)組み換えDNA技術 E、coli JM109  の形質転換は宝酒造のp
rotocolに従った。DNA断片のligatio
nは宝酒造製「DNA ligation kit 」
を用いた。その他、プラスミドの調製、制限酵素処理、
アガロースゲル電気泳動などの組み換えDNA技術は常
法に従った。
■ 結果 (a)  S U C2−U A S / m G A
 P −D Hプロモーターを用いたHSA分泌発現ヘ
クターpYI032の作製 5LIC2−UAS/mGAP−DHプロモーターを用
いたISA分泌発現ベクターpYI032の概略を第3
図に示す。
まず、pGG7をBgln−BamHIで消化すること
により、mGAP−DHプロモーターを含む約150b
pのDNA断片を得た。次に、この断片をpY1027
のBamHTサイトに挿入した。その結果得られた多数
の形質転換体のうち12株からプラスミドを調製し、S
alT−BamHlで消化した。mGAP−DHプロモ
ーターを含む約150bpのDNA断片が目的とする方
向に挿入された場合(mGAP−DHプロモーターを含
む断片のBam1IIサイト側がSUC2−UAS側と
連結された場合)、Sa l I−Bam)11消化に
より、SυC2−υASとmGAP−DHプロモーター
を合わせた約450bPのDNA断片が生じる。12株
のうち4株において約450bpのDNAが認められ、
pYI030を有することが示唆された。
次に、pYI030を5phl −BamHI消化する
ことにより、SυC2−UAS/nC;AP−DHプロ
モーターを含む約450bpのDNA断片を得た1次に
、この断片をpYNO26のSp h I−BamHI
サイト間に挿入した。その結果えられた多数の形質転換
体のうち12株からプラスミドを調製し、EcoRl−
Ban)IIで消化した。目的とするpY1030が得
られていれば、EcoRl−BamH+消化により、L
EU2遺伝子付近に由来する約800bpの断片が生じ
、更にプロモーターとシグナル配列の間にあるBamH
Iサイトで消化されることにより約5kbの断片が二つ
生じることが予想される。12株から調製したプラスミ
ドをEcoR1消化した結果、全てにおいて予想される
pYI032と同じ消化パターンを示したことからpY
I032を有することが示唆された。pY[032制限
酵素地図を第4図に示す。
(2)USAの酵母菌体外分泌発現ベクターの酵母への
導入とISA産生 ■材料と方法 (a)菌株 5accharos+yces cerevisiae
  A H22; al his41eu2. can
l (ロ)プラスミド pYI031 + aGAP−DHプロモーター・mH
3A シグナル配列を用いたISA分泌発現ベクター 第3図+7) p’l 102717)代わリニPUC
1B ヲ用イ、同様の構築方法により得ることができる
pYI032 ; 5UC2−UAS/mGAP−DH
プ0モーター・mH3Aシグナル配列を用いた)ISA
分泌発現ベクター(第4図)。
pYIo16 ; 5IJC2プロモー9−・mH5A
シグナル配列を用いたH8^分泌発現ベクター(pos
 1Live control)  @ (C)培地 Y P F broth (2%バタトペプトン(デイ
フコ)、1%酵母エキス(デイフコ)、2%果糖〕およ
びYNB broth (0,67%イーストナイト口
ジェンベース(デイフコ)、2%ブドウ塘〕をそのまま
あるいは寒天を添加して用いた。形質転換体の再生培地
はYNB寒天培地に2%のソルビトールを添加したもの
を用いた。
(d)酵母の形質転換 プロドブロスト法〔ヒンネン・ニー、ヒックス・ジェー
・ビー、フィンク・ジー・アール(旧rtnen。
^、、旧cks、 J、 B、 & Fink+ G、
 R,)+ Proc、 Natl。
Acad、 Sci、 LISA、 11.1929 
<1978) )により行った選択マーカーはLEU2
を用いた。
■ 結果 (a)プラスミドの酵母への導入 pNHO16,pYI031.pYI032を用いて、
3.cerevisiaeA H22株をプロトプラス
ト法により形質転換した0選択マーカーはLEU2を用
いた。その結果、何れのプラスミa用いた場合において
も、プラスミド1μg当たりの10’個以上の形質転換
体が得られた。
伽)形質転換体によるUSAの分泌 (a)で得られた形質転換体についてUSAの分泌生産
量を検討した。まず、各々のプラスミドによる形質転換
体外6株について、再生プレート上に生育したコロニー
から菌体を取り、アルミキャップ付きの中試験管に入れ
た3dのY P F brothに植菌した。30°C
で48時間振とう培養を行った後、培養液の540ns
における吸光度および培養上清中のISA濃度を測定し
た。USAの定量はRPHA法で行った。その結果、極
端に増殖の悪いクローンはなく、クローン間のISA産
生量のバラツキもほとんど見られなかった。
次いで、正確なISA産生量を求めることを目的として
、フラスコ培養を行った。まず、これらの菌株をアルミ
キャップ付き中試験管に入れた5−のY N B br
othに植菌後、30°Cで3日間振とう培養した0次
に、この前培養液全量を300−バッフル付き三角フラ
スコに入れた50dのYPF brothに植菌した後
、30℃にて振とう培養を行ない、経時的に培養液の5
40rv+における吸光度とH3A産生量を測定した。
ISAはRP)IA法で定量した(表1)。
〔以下余白〕
pYI032/AH22の培養開始72時間後のISA
の産生量は120■/iであった。従って、mGAP−
DHプロモーターを用いた場合(pYI031/AH2
2)では40に#!であったH3A産生量が、mGAP
−DHプロモーターの上流にS U C−U A S 
6N域を連結することによって(pY1032/AH2
2)、120■/lにまでH3A産生量が上昇すること
が明らかになった。この産生量は、5UC2プロモータ
ー全領域を用いた場合(pNHo 16/AH22)よ
りもかなり高いものであった0以上の結果から、5UC
2−UAS/mGAP−DHプロモーターの組み合わせ
は、ISAを産生ずる際、非常に優れたプロモーターで
あることが確認された。
【図面の簡単な説明】
第1図は、酵母5UC2遺伝子プロモーターUA S 
fil域のカセット化の手順を示す。 第2図は、S U C2−U A S 81域の塩基配
列を示す。 第3図は、5UC2−UAS領域とGAP−DHTAT
Aボックスからなる雑種プロモーターを用いた)(SA
の酵母菌体外分泌発現ベクターρYI032の構築手順
を示す。 第4図は、ISAの酵母菌体外分泌発現ベクターpYI
032の制限酵素地図を示す。 Dde■   : 虹工旺^CA TTTACCGTA TGGGAGTT
GTTGTCCTA GCGT AGTTCTCGCT
CCCCCAGCAAAGCTCAAAAAAGTAC
GTCATTTAGAATAGTTTGTGAGCAA
TACCAGTCGGTATGCTACG↑丁AGAA
AGGCCCACAGTATTCTTCTACCAAA
GGCGTGCCTTTGTTGAACTCGATCC
ATTATGAGGGCTTCCATTATTCCGG
AAATTATCCGGGGGCGAAGAAATAC
GCGTAGCGTTAATCGACCCCAC:  
  Ncol GTCCAGGGTTTTTCCATGG第4図 手続補正書1発) 平成2年1月16日 1、事件の表示 平成1年特許願第295818号 2、発明の名称 雑種プロモーター 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 氏名(名称)株式会社 ミドリ十字 4、代理人@541 住所 大阪市中央区平野町三丁目3番9号(湯水ビル) 置 (06) 227−1156 明細書の「特許請求の範囲」、「発明の詳細な6、補正
の内容 (1)  特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 (2)明細書第4頁下から第3行のrSUS2゜をrs
Uc2」に訂正する。 (3)明細書第6頁第4行、第6行、第16行および第
8頁第17行のrDdel」をrDdel」に訂正する
。 (4)明細書第6頁第5行のrUSA、をrUAS」に
訂正する。 (5)明細書第9頁第12行の「配列)」の後に「を」
を加入する。 (6)  明細書第9頁第14行のr319641号)
」の後に「、」を加入する。 (7)明細書第1O頁第14行および第11頁第14行
のrpYIJをrpYI、に訂正する。 (8)明細書第11頁第10行のr p YNO’26
 JをrpYNO26,に訂正する。 (9)明細書第11頁第12行の「えられた」を「得ら
れた」に訂正する。 OI  明細書第12頁第14行(7) rPUc18
 J ヲr1)UCl3 Jに訂正する。 θ0 明細書第13頁第14〜15行のr行った」の後
に「、」を加入する。 02)  明細書第14頁第2行のr当たりの」をr当
たり」に訂正する。 0り 明細書第17頁第6行のrSUC,を「5UC2
,に訂正する。 04)  図面の第1図および第3図を別紙の通り差し
換える。 別紙 特許請求の範囲 (1)SU旦2プロモーターのUASを含存する領域と
GAP−DI(プロモーターのTATAボックスサイト
を含有する領域とを連結させた雑種プロモーター (2)請求項(1)記載の雑種プロモーターを用いた異
種蛋白質の製造方法。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)SUS2プロモーターのUASを含有する領域と
    GAP−DHプロモーターのTATAボックスサイトを
    含有する領域とを連結させた雑種プロモーター。
  2. (2)請求項(1)記載の雑種プロモーターを用いた異
    種蛋白質の製造方法。
JP29581889A 1989-11-14 1989-11-14 雑種プロモーター Pending JPH03155791A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29581889A JPH03155791A (ja) 1989-11-14 1989-11-14 雑種プロモーター
EP19900121728 EP0428141A3 (en) 1989-11-14 1990-11-13 Hybrid promoter

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JP29581889A JPH03155791A (ja) 1989-11-14 1989-11-14 雑種プロモーター

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EP0428141A3 (en) 1991-10-02
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