JPS611387A - 組換えdna発現ベクタ−および遺伝子の発現方法 - Google Patents
組換えdna発現ベクタ−および遺伝子の発現方法Info
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-
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
産−1だλ料理次号一
本発明は、選択可能かつ自己複製可能で、新規な組換え
DNA発現ベクターに関し、更に詳しくは、■)ペプチ
ドまたはポリペプチドを暗号化(コード)しているヌク
レオヂド配列の解読フレーム内に存在する複製および翻
訳活性化配列、2)翻訳停止信号;3)機能的なポリペ
プチドを暗号化しているヌクレオチド配列の解読フレー
ム内に存在する翻訳開始信号、および4)付加的な翻訳
停止信号をこの順番て含むベクターに関する。上記のヌ
クレオチド配列は、転写によって翻訳可能なRNAを生
成させるために用いられる。本発明または、このベクタ
ーを用いる方法にも関する。 従来技術 従来高レベルに遺伝子を発現させることのできるベクタ
ーが一般的に不足しているために、組換えDNA技術の
開発と発展には限界があった。 1ac(oパーツ(Roberts)ら、+979.プ
ロナス(Proc、 Nat、 Acad、 5cL)
USA 76 :5596およびカランテ(G ua
rante)ら、198.0.セル(Cell) 20
: 543 )、trp(ホールウェル(Hal I
ewel l)およびエムタージ(Emtage)、
I 980 、ジーン(Gene)9 :27)、バク
テリオファージλPL(レモ〜(Remaut)ら、1
981.ジーン(Gene) I 5 (1)、81.
パーナート(B ernard)ら、1979.ジーン
(Gene) 5 : 59およびブロム(D ero
m)ら、1982、ノーン(Gene) I 7 :4
5 )および旦用(ジーベル(Z 1ebel)ら、1
98+、J バクテリオロジ−(J。 Bacteriol、) I 45 : 654 、ジ
ー(Lee)ら、+981、J バクテリオロジ−(
J 、Bacteriol、) 146:861そして
ナカムラ(N akamura)およびイノウxc r
nouye)、 + 979 、セル(Cell)
I 8 : 1109)の各プロモーター系をそれぞれ
組換えDNAベクターに挿入した例があるが、その他の
発現系は、例えあったとしても殆ど利用することができ
ない。実際、これら既知の発現ベクターを用いても、多
くのヘテロローガスな(異種の)遺伝子は全くまたは殆
ど発現されない。その様な発現の失敗は、しばしばリボ
ゾームとの結合に適格性を欠くか、または結合すること
のできないmRNAが転写されることに伴って起こる。 これは、リボゾーム結合部位を隔離してしまう不適当な
ステムアンドループ構造が形成されること、あるいはm
RNA転写物が一般に不安定であること、あるいはりボ
ゾームへの結合または転写の開始を阻止する配列が存在
すること、等による。いずれの場合においても翻訳は失
敗に終わり、その結果所望のポリペプチドの発現および
生産は起こらない。 倉団p目的および構成 本発明は、遺伝子に対して合成的(synthet i
c)な修飾を施すことなく、発現に関する問題を解決せ
んとするものである。その様な合成的な修飾は時間と経
費の浪費であるばかりか、実質上、DNA配列内に誤り
が導入される危険性を増すことになる。本発明は、所望
の特定の遺伝子の配列を修飾したり変更することなく、
mRNA転写物の5′末端を変化させることによって上
記問題を克服するものである。 本明細書中に開示した発明の目的に鑑みて、以下の如く
語句を定義する。 組換えDNAクローニングベクター・1またはそれ以」
二のDNAセグメントを付加することができる、または
既に付加された、DNA分子からなる自律的複製体であ
って、これにはプラスミドが含まれる−がこわに限定さ
れなし、1゜組換えDNA発現発現ベクター型1はそれ
以上の転写および翻訳活性化配列が挿入された組換えD
NAクローニングベクター。 転写活性化配列・DNAのmRNA転写物への転写を指
令し、または転写を与えるDNA配列。 翻訳活性化配列:mRN A転写物のペプチドまたはポ
リペプチドへの翻訳を指令し、または与える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
)リプレット。 翻訳停止信号、翻訳停止コドンを暗号化しているDNA
トリプレット。 形質転換・宿主細胞にDNAを導入し、遺伝型を変化さ
せること。 形質転換体:形質転換を受けた宿主受容細胞。 制限フラグメント・lまたは1以上の制限酵素の作用に
より生成した線状DNA0 機能的ポリペプヂド1回収可能な、生物活性を有するヘ
テロローガスなポリペプチドまたはその前駆物質、ヘテ
ロローガスなポリペプチドとポモ(7−カスなポリペプ
チドの一部また(」全部から成る回収可能で生物学的に
活性なポリペプチド、あ/’、;) い(jヘテロロー
カスなポリペプチドと生物学的に非活性なホモ〔J−プ
fスなポリペプチドから成る回収iJ能で、生物学的に
非活性ん−C融合ポリペプチドであ−)で、特異的に開
裂され得るしの。 融合遺伝子生成物ホモし!−カスなポリペブチ)・の一
部または全体からなる回収可能な、ヘテClローガスな
ポリペプチド。 1≦L面慕にλ」炙迄−ツ土 第1図〜第4図、ブチスミl’11NM 575の組q
で模式図3゜ 第5図へ一部8図・プラスミドpNM789Bこl)♀
11qで模式図。 第9図ブラスミt;’pCZ I I 4およびpcZ
105.1の制限サイト地図。 第10図プラスミド1)C7,I 140の制限サイI
・地図。 第11図合成されたヂモンンα(アルファ)!遺伝子の
模式図。 第12図ヌクレオヂトフラグメント′F15の合成上程
図。 第13図プラスミドpTh、lの組立て工程図。 第141図合成されたプロインツユリン遺伝rの模式図
。 第15図プラスミドl)HI 7△4△1の組立てtQ
式図。 第16図プラスミドp+]r+o4の組立て模式本発明
は組換えD N A発現ベクターの製造方法−ごあ−、
て、 a)転写!′5よひ翻、択活性化配列、h)リボゾーム
結合部位とペプチドまたはポリペブチ1〜を暗号化し、
ているヌクレオチド配列からなろI) N Aリンカ−
であって、核ペブヂ)・またはポリペブチFの暗鱈配列
は、該ペプヂトまたはポリペプチドのカルボキシ末端を
暗号化しているヌクレオ7− +;’ hリプし・ノド
の下流側に隣接して翻訳停止信号を、そj2て該停止信
号の下流側に隣接して翻訳開始信号を含むものである、
I)NΔリンカ−1しよび C)機能的ポリペプチドを暗号化しているヌクし・オチ
ト配列て♂ウー・て、該機能的ポリペプチドの暗号配列
は、該機能的ポリペプチドのカリレポギノ末端を暗壮化
しているヌクレオチドトリブレットト流側に隣接して翻
訳停止信号を含む乙のである、ヌクレオヂト配列 をライノf−t−ケろことからなるへklターの製造方
法(但し、該ベクターは選択fiJ能11−」自己複製
能をイJ゛することを条件とする)を提供4ろらのであ
る。 本発明のl\クター(」、上記の配列 5’CTAG,へG G G ′rA i’ T
A A i” A A TGlllllll
lllll Ill T C C CΔTAAT’l’Ai”I’ACTTC
CC Δ TTGG Δ に G 、八゛■゛G
Δ′I゛Ill Ill Ill Ill
Ill MIAAG GGT △ 、へ
C CTC CT △ C T AT”
A Δ Δ TGi″ TCCC.へ ccc
A t″ GIll :ll Ill Il
l :ll IllATT’ TAC AΔG
G G i’ C G C: i’ΔC(ここにΔ
は一i゛オギノアデニル、Gはデオキシグアニル、(゛
はデオギノントノル、そして]゛はチミ ーン71しを
表イつA ) て示さイ1ろXbal lIgiA IDN.ヘリン
カーを、プラスミドpcZ+01の〜I O.2+(a
ml( l−Xbatおよび− 0 、 6 kb B
amlr I − HgiΔ■フラグメントにライゲー
トすることによー)で組立てることかできろ。I−L成
(刀ニブラスミド(プラスミドpC7、 1 + 4と
い−))(J、1)リボシー11結合部位、および式 %式% (式中、METはメヂオニン、poEは)Jニルアラニ
ーン、P Il’t O iまプロリノ、LIEUはロ
イノン、G L Uはグルタミン酸、そしてA S P
はアスパラキン酸を表わす) で示されろペプチ)・、の両者を暗月化しているヌクレ
オヂト配列の解読フレーJ・内にE.coliリボタン
ペク質遺伝子の転写および翻訳活性化配列を;2)前記
のペプチド暗号化配列の解読フレーム内の適当な位置に
翻訳停止信号を、3)前記翻訳停止信号の下流側に隣接
し、メチオニル−ウソ成長ホルモン(met−bGH)
を暗号化しているヌクレオチド配列の解読フレーム内に
翻訳開始信号を:そして4)met−b G H暗号配
列の解読フレーム内の適当な位置に翻訳停止信号を、そ
れぞれ上記の順序で含有している。 出発物質のプラスミドpcZIoIは〜1O18kbで
あり、プラスミドpNM789Bの〜06kb Xba
I −BamHIフラグメントを同じく消化したプラス
ミドp1M−1’ −A3にライケートすることにより
組立てられる。E、coliリポタンパク質の転写およ
び翻訳活性化配列および熱誘導性ランナウェイレプリコ
ンを含有する後者のプラスミドは、Northern
Regional Re5earcl+ Labor
atorySPeoria、 I l1inoisに
寄託されその永久ストック力ルチャーコレクンヨンの一
部となっている菌株、E、coli K 12 RV
308./pI M−ドー、へ3から得ることができる
。この菌株は受託番号NRRL B−15733の下、
ブー)スミドの好ましい供給源および保管源として利用
し得る。プラスミドpNM789B出発物質は第1〜8
図および後述の実施例1に例示した工程に従ってプラス
ミドpKEN111から得られる。プラスミドpKEN
IIIはNorthern Regional Re
5earch Laboratory、Peoria、
rllinoisに寄託され、その永久ストックカ
ルチャーコレクソヨンの一部となっている菌株、E、c
oli K I 2 CC620;pKEN 111
から得ることができる。この菌株は受託番号NRRL
B−15011の下、プラスミドの好ましい供給源およ
び保管源として利用し得る。プラスミドpNM789B
もまたE。 col iリポタンパク質遺伝子の転写および翻訳活性
化配列を含有し、さらに、bGHと、該bGHのN−末
端に7個のポリペプチドが融合して形成された融合ポリ
ペプチドの暗号配列であって適当位置に翻訳停止信号を
有する配列をも含有している。 Xbal−BamHIフラグメント中に含まれている上
記の転写活性化配列、および融合タン・(り質の暗号配
列を、適当に開裂したプラスミドII) I M 、−
ドーΔ3にライゲートすることにより、前記プラスミド
pCZ101.+出発物質を得る。 当業者には理解し得ることだが、上記のXbal−Hg
iAr DNAリンカ−は例示プラスミドpcZ 1
+ 4の重要な構成成分である。このリンカ−は、■
)ペプチドとりボゾーム結合部位を同時に暗号化してい
るヌクレオチド配列の解読フレーム内にある翻訳活性化
配列;2)上記ペプチドの暗号配列の解読フレーム内の
適当な位置に存在する翻訳停止信号:および3)met
−bGH暗号配列の一部に関する解読フレーム内であっ
て、上記停止信号の下流側に隣接している翻訳開始信号
、とを暗号化している。met−bGH暗号配列の残り
の部分(a当位置に存在している翻訳停止信号を含む)
と転写活性化配列は、」1記の如くプラスミドpcZ1
01.1の適当なフラグメントをライゲートすることに
より、容易に得られる。その様なライゲーンヨンの結果
、例示の〜10.8kbメチオニルーウン成長ホルモン
(met−bGH)発現プラスミドpCZ114が得ら
れる。当業者ならば理解し得る様に、最初のペプチドと
機能的met−bGHポリペプチドとは融合遺伝子産物
から得られたものでなく、1個のポリンストロニックm
RNA転写物から別々のタンパク質として翻訳されてい
る。例示プラスミドpcZII4の制限サイト地図を添
付の第9図に示す。 本発明を例示する多くのbGH発現プラスミドを組立て
ることができる。例えば、本発明のDNAリンカ−配列
は、1個のmRNA転写物から少なくとも2個の別個の
ポリペプチドを発現させるよう考慮する必要があるが、
この様な組立てに使用し得るDNA配列の数は事実」二
無限である。こメ1らの配列は完全に保護されたジデオ
キシリボヌクレオヂド組立てブロックを使用し、改良ホ
スホ)・ジエステル法で都合良く合成することができる
。 その様な合成方法は当業者周知であり、イタクラ(I
takura)ら(1977、サイエンス(S c 1
ence) 198:1056)およびフレア(Cre
a)ら(1978゜プロナス(Proc、 Nap、
Acad、 Sci、)[JSΔ 75・5765)の
方法に事実14従って行なうことができる。同定された
デオキシリボヌクレオチドを含む配列(但し、限定的で
はない)を以−トに示オ・ATG TTCCC,’A
TTG GAT GATIll Ill Il
l Ill Ill l1lTACAAG
GGT Δ Δ cc’+” △ c ’r
、八GATTΔΔ ATG T’T’CCGA G
CCIll Ill Ill Ill Ill
l1lCT A ΔT T T A CΔ
Δ G GCI’ CGG△TG TCCT
’rG TCCGGCC’VGIll Ill I
ll Ill Ill ll 1ゴΔ CΔ G
G AACAGG CCG GACΔ T
G G A T CA G G
Δ GG Δ 1’ T Δ 、へIll
Ill Ill Ill MI Ill゛■゛
7へ Cに’I” 八 〇TCC’l″ CC’l
”、へ A T i”A TG ’I” T i″
CCT’ GCT ATG TCCIll 11
1 Ill Ill 111 l1lT 、へ
CAA、へ GGA CG Δ 1゛、へ
CΔ GGハハ(ツバ1.、+1.z uLyu u
ハしハハハしIJbΔ 、へ CGCT G ]
’GCT 3’Ill Ill I TTG CG、八 C5’ ATG GA’I’ CAG TAA ATG
TTTlll Ill Ill Ill
Ill Ill′1゛、へ CCT、へ G i
″ CΔTT ’I”ACAAAC: T G C
T3 ’ □ 0 5′ GCT GTGCT 3’ CGAC5’ ATGGΔT GAT AAG TAA ΔTG
Ill Ill 111 Ill IN I
NT A CCTΔ CT A ’J”T’ CΔT
TTACTTT CCG GCT ATG ′
■’cc l”I″GIll Ill Ill
Ill Ill l1lAAA GGCCG
A TAG AGG Δ 1へ C’T’
CCGGCCTG TTi” GCCAAClll
Ill IN Ill Ill IllΔ
GG CCG GACA、へΔ CCG’
T”TG」−記の各配列を別個にプラスミドpcZ+0
1の〜l 0.2kh BamH1−Xhalおよび〜
0.6kbBamHI −11g1A lフラグメント
にライケートすることにより、それぞれ例示プラスミド
rlc7.10!、1.pcZ+000、I]CZI0
00.LI)CZ1060およびpcZI+20が組立
てられる。これらのプラスミドは転写さイ1ろことによ
り、第1のペブヂドとnet−b G Hの両方を暗号
化している単一のポリジストロニックmRNΔをJ−j
える。 本発明は決して特定の転写活性化配列の使用に限定され
るものではない。何故ならば、ある特定の配列を選択4
−ることは、本発明の機能性(作動性)にとって臨界的
な事てないからである。先に例示したりボタンバク質活
性化配列に代わり得る転写活性化配列には、E、col
i、 )リプトファン(trp)、E、coli
ラクトース(lac)、バタテリオファーンλP 1.
01.、バクテリオファーノλPROR1Ilacil
lus 5ubtilis(バチルス・サブチリス)v
egetat 1ve(栄養物Xveg)およびS t
reptomycesazureus(ストレプ)・マ
イセス・アズレウス)ヂオストレブトン耐性(tsr)
等の遺伝子の転写活性化配列が含まれろ。また、lac
およびlac転写活性化配列、の如くlまたはそれ以」
二の転写活性化配列を縦列(タンデム)に配して用いる
こともできる。 −ヒ記配列はすへて、既に確認されているか、または合
成することにより、あるいは既知プラスミドから組立て
ろことができる。 特に、トリプトファン(trp)転写活性化配列はプラ
スミドp)(I 7△4△1のEcoRl −CCa
I消化によって得ることができる。後述の実施例5の方
法に従って組立てられるプラスミドp)(17△4△1
のTagl制限部位は多重性を何するので、予めライゲ
ートしたpHr 7△4△IEcoRI’−Hpalル
ミlフラグメントal−TaglフラグメントとをEC
0RI−CQaI消化pBR322にクローニングする
ことにより、所望のE coRE−T ag■フラグメ
ントを最も都合良く生成させ、増幅させることができる
。得られたプラスミドは〜4゜6kbであり(プラスミ
ドpNM608)、を叩転写活性化配列を含何している
ので本発明の他の実施態様に係るプラスミドの組立てに
有用である。 上記trp活性化配列を含む例示プラスミドは、I)プ
ラスミドp’NM608の〜0.29kb EcoR1
−Tag’lフラグメント;2)プラスミドpcZI0
1の〜I Okb EcoRI −BamHlフラグメ
ント。 3)プラスミドpcZ10+の〜0.6kb BamH
1−14g1AIフラグメント;および4)以下の、同
定されたデオキシリボヌクレオチド配列の内のいずれか
; C’I’CTTT GCCAA(〕 GCTIll
Ill III Ill l1lGAG A
AA CGG TTG CGAをライゲートする
ことによって組立てられる。 上記のライゲーンヨンにより、それぞれ、例示の〜10
.8kb プラスミドpcZI05.1%pcZI05
.2、pCZ I O6,L pCZ l l 2.1
およびpcZII2.2が得られる。これらのプラスミ
ドは、転写に際し、第一番目のポリペプチドとmet−
bGHとを暗号化している単一のmRNAを与えるので
、これらもまた本発明を例示するものである。例示プラ
スミドpcZ105.1の制限サイト地図を添付の第9
図に示す。 本発明は高度の有用性を有し、事実上、機能的なポリペ
プチドを暗号化しているあらゆるヌクレオチド配列を、
前に例示したmet−bGHの暗号配列と置き換えて用
いろことができる。その様な暗号配列には、ヒト成長ホ
ルモン(hGH)、ヒトブレ成長ホルモン(pre、−
h G H)、ブタ成長ホルモン(pGH)、哺乳類成
長ホルモン、鳥類成長ホルモン、成長ホルモン放出因子
、ヒトインシュリンA鎖、ヒトインシュリンBl、ヒト
ブロインンユリン、ヒトプレープロインシュリン、ヒト
および非ヒトインターフ−r、 Uノ、つ〔lキナーゼ
、組織ブチスミノーケノメ、η性化物質、インターL)
(キン[l、任怠のポリベブヂトホルモン、I■)らH
,l+ろボリペブヂト酵素、並ひに研究また(ま商業1
、の価値&)、9る生物学的に活性なボリベブヂトの任
、仁(のらの、を暗号化している配列か含まれる(たた
し、ニイ1らに限定されろムのではない)。 更に詳しくは、hGI(の発現を例示ケろベクターは、
プラスミド11c7.Iolの〜I O,2kb F3
aml−11−X ba !フラクメントとブチスミF
pN )/1575の〜0 、5 f3 amHl−
F ++aI) 11フラグメンl−との両省を、式 %式% (式中1.へは)゛オキノアデニル、Gはデオキンクア
ニール、Cはデオキノノトンル、モしてTはチミジルを
表わ4) て示されるリンカ−配列にライケートケることにより、
組1γてらねろ。得られたプラスミド(pCZ+140
)は、l)リホゾーム結合部位および、式二METPH
Er’ROLEUGT、UASPΔSP (式中、M I=: Tはメヂオニン、P HEはフェ
ニルアラニン、I) ROはプロリン、L E tJは
ロイノン、G L、 Uはグルタミン酸、そしてASP
はアスパラキノ酸を表わ−4−)で示されるペプチド、
の両者を暗号化しているヌクレオヂド配列の解読フレー
ム内にr 、coli、 リポタンパク質遺伝子の転写
および翻訳活性化配列、2)上記ペプチドの暗号配列の
解読フレーム内の適当位置に翻訳停止信号;3)上記停
止信号の下流側に隣接し、かつメチオニル−ヒト成長ホ
ルモン(met−hGH)を暗号化しているメクレオヂ
ト配911の解読フl、 −7、内に翻訳停止信号U’
+ E +、て4.)meL−b G LI Ili
号配シリの解読フレーl−1内のJg当位置に翻訳停止
信シー)、をそイ1ぞイ1この順番て含有j2ている。 上記のリンカ−配7すj」、前述のl Lakuraら
(+977)およびCreaら(1978)の方法に実
質」−従って好都合に合成4°ろことがてき、またプラ
スミドpNM575出発物質は第1〜4図の工程および
実施例1の方法に従−・て組立てることができる。例示
プラスミドpc7.lI40の制限ザイト地図を添イ;
1の第1O図に示4°。 本明細書中に記した特別な態様として、プラスミドの複
製は、熱誘導性ランチウェイレプリコン(英国特許公開
番号第1.557.77/I号、およびU1+lin等
、I 979.Gene 6:91に開示)によ−て確
認されろ。30℃、特に25°C以下の温度では、この
レプリコンは細胞当たり約lO〜15コピー程度のかな
り低いコピー数に止まる。1ML度か378C以上に上
昇するとコピーコントロールが解除され、このレプリコ
ンを含むプラスミドDNAは、細胞当たり1000〜2
000のコピー故に増幅さイ1ろ1、本明細書中に側車
しノニ特定のランナウJ−イレプll :l:I ;z
は前述のプラスミドp1M−1′ −A3出発物質中に
含有さイ1ている。 自明の二とだが、本発明はいかなる特定のラン廿ウェイ
レプリコンにも、また特定のコピー数の突然変異体にも
限定されるものでない。その他の誘導可能なランチウェ
イレプリコンまたは高コピー数のレブジー1ンは、適当
な選択に盾ついて得るごとかでき、あるいはInter
national PublicationNumbe
r WO82102901並びにビットす−(+(1t
tner)お。にびハプネ・ツク(V apnekX
I 98I、)−ン(Gene) I 5 :319
)の示した方法に従って組立てろことかできる。更に
、E、coliBacillus 、streptom
ycesその他適当な微生物宿主細胞内で機能的である
限り、−71−ランチウェイレプリコンを用いることが
できる。その様なレプリコンの例どして、以下のもの(
ただしこれらに限定さイ1ない)を挙げることができる
I)MBI。 Co(El、NRI、RK2、RKb、pSCI 01
、RPl、RP4、F等からのレプリコンおよび■εc
oli、中で複製可能なバクテリオファージ;IIEL
* 7、I)ELI03.5CP2.5CP2 等からのレ
プリコン、およびS trepLomyces内で複製
可能なバクテリオファージ;並びにpCI 94、pB
Sl、1)EI94、pUB I I O1p’l”
+ 27等からのレプリコン、およびBacillus
内で複製可能なバクテリオファージ。当業者には理解さ
れろことだが、これらのもの、並びに様々なランナウェ
イレプリコンに置き換えることにより、さらに別の本発
明の範囲内に包含される発現ベクターを組立てることが
できる。 本明細書中に例示したDNA配列やプラスミド類は、そ
の他様々な修飾を行なって使用するこ七ができる。例え
ば、遺伝暗号の縮重に基づき、何らかのアミノ酸に関す
る暗号領域のヌクレオチド配列を他のものと置き換える
ことができ、同様にター中の転写活性化配列と2番目の
翻訳開始コドンとの間のヌクレオチド数も、適切な翻訳
信号(リポゾーム結合部位および第1番目の翻訳開始信
号および翻訳停止信号)が与えられる限り種々の数て選
択することかてきる。その他、本発明の範囲内で行なえ
る変更には、I)1またはそれ以上のヌクレオチドを加
えて第1番目の翻訳停止信号の解読フレームを第2番目
の翻訳開始信号に関して相対的に移動させること;2)
解読フレームを保持しなからlまたは1以上のトリプレ
ットを第1番目の翻訳停止信号と第2番目の翻訳開始信
号の間に配すること、および3)第1番目の翻訳開始信
号と停止信号との間にヌクレオチドトリプレットを加え
ることにより第1番目のシストロン(転写活性化配列と
第1番目の翻訳停止信号の間の領域であって、これらを
含む)の長さを変えること、が含まれる。シストロンの
長さは臨界的ではないが、第1番目のシストロンはアミ
ノ酸2〜20個を暗号化した比較的短いものであること
が好ましい。 第1番目のシストロンを構成するヌクレオチドトリブレ
ットトは、mRNA内に相捕的な塩基を生成させない様
に、ツノカー(Z uckcr)およびステイーグラ−
(S tieglerX l 9 B + 、ヌクレイ
ツク・アシッド・リサーチ(Nucleic Ac1d
s Re5earch)9(1)・133)の総説に示
されている原則および外挿法に従って選ばれなければな
らない。その様な相捕的な塩基間の水素結合(ベアリン
グ、pairing)の結果、翻訳の効果を減少させろ
と考えられているステムアンドループ配置およびボール
ディング(ひた形成)が起ころ。最初のシストロンを構
成するヌクレオチドトリブレットけまた、転写に際して
第2の翻訳開始コドンの」1流の適当位置にリボゾーム
結合部位を与えるものであろごとか好ましい。このこと
は、アミノ酸を特定4−ろたけてなく、−緒になって所
望のりポゾーム結合部位を構成4゛ることのてきる、少
なくと62個のコドンを生成せしめる様なヌクレオヂト
トリプレットを選択することによ−)で実行できろ。 当業者ならば理解し得るが、上記の修飾や変更はすへて
記述の合成法に実質」二従って行なえろ。 従って、本発明は例示の特定のDNA配列およびプラス
ミドに限定されるものではない。 本発明は更に、機能的なポリペプチドの製造方法を提供
するものであって、 ■)コンピテント細胞を、 a)ペプチドまたはポリペプチドを暗号化しているヌク
レオチド配列の解読フレーム内にある転写および翻訳活
性化配列、ここに、このペプチドまたはポリペプチドの
暗号配列は、該ペプチドまたはポリペプチドのカルボキ
シ末端を暗号化しているヌクレオチドトリブレットの下
流側に隣接した位置に翻訳停止信号を有するものである
、と、b)該停止信号の下流側に隣接し、かつ機能的ポ
リペブチ1ζを暗号化しているヌクレオチド配列の解読
フレーム内にある翻訳開始信号、ここに、該機能的ポリ
ペプチドの暗号配列は、該機能的ポリペプチドのカルボ
キシ末端を暗号化しているヌクレオチドトリブレットの
下流側に隣接して翻訳停止信号を有するものである、 を含む選択可能で自己複製可能な組換えDNA発現ベク
ターーご形質転換し、 2)形質転換された細胞を遺伝−r−の発現に適した条
件下で倍径することからなる方法を提(j(4−るもの
である。 1−記の方法は、mRNAが不安定てあ−・たり、適切
な立体配置を有していなかったり、あるいはりボゾーム
との結合に極めて効果的である様な適切な配列を持って
いない場合に、遺伝子の発現か低レベルまたは皆無にな
るという問題を解決するしのである。即ち、本発明は、
2個のノストロノを含有する1個のmRNA転写物を生
成さ且ることによってこの問題を解決するしのである。 本発明ベクターの第1番目のペプチドまたはポリペブヂ
ト暗号配列は第1番目のメノセーノに関4−ロンストロ
ンを含んでおり、それは、転写に際してmRNA内にス
テムアントループのご1次構造か形成されることを回避
する様に構成されている。適切なりホゾームとの結合を
阻害し、適切な翻訳および発現を妨げるものであるとさ
れているその様な立体配置は、転写された時に相捕的な
塩基が現われない様なヌタレオヂドを選ぶことによって
避(Iられろ。このごとは遺伝暗号の縮重、並びに面記
の原則および方法(Z uckerおよびS tieg
ler、 198I)の両者に、Lっで実施することが
できるので、ごのことによって本発明が制限されること
は殆とない。従って本発明方法は、研究および商業」ユ
の価値を有するすべてのポリペプチドを暗号化している
DNAの発現にとって事実上有用である。 また、本発明によ41ば、配列を付加することで不安定
なmRNAを安定化したり、リボゾームとの結合および
mRNAの翻訳開始を妨害する様な配列を除去らしくは
移動させることもできる。 本発明の発現ベクターおよび方法は広範囲の宿主細胞、
例えば■う5cherichia coli(例えばE
.coliK12、E、coli K I 2 RV
308、E、coliKl 2 HBI OI
、 E、coli K I 2 C6
00、E、cali K I 2 C600Rk−M
k−1E.coliK12RRIおよびE、coli
K I 2 MM294)、5erratiaおよびP
seudomonasの如きグラム陰性の原核微生物
;Bacillus(例えばB 、5ubtilis、
1(、Lhuringicnsis、t;よびI(、t
huringiensis yarH;ra(由qns
is)わよびs treptomyt:t′s (例え
ば5fradiae、S 、ambofacicnsl
S 、l1vidansおよびSgrisofuccu
s)の如きクラム陽性のIi +* III微生物等に
使用することができろ。本発明の1′−ての態俤か有用
であるが、いくつかのベクターJSよび形質転換体が好
ましい。好ましいベクター類にはpCZ114、pcZ
lol、I、pcZI05.I、pcZ105.2、p
cZ106.1.pc7.Ii2.l、pczl l
2.2およびpcZ1140が含まね、また好ましい形
質転換体にはE、coli K I 2 RV308
/pCZ I I 4、E、coli K I 2
nV 308/I)CZIol、l、E、coli K
l 2 RV 308/PCZI05.I 、
E、coli K I 2 flV
3 0 8/pc7.+06.I、E、coli K
I 2 1えy308/I)C〕Z I l 2.1.
E、coli K 12 117308/pCZ11
4.0が含まれる。この好ましいタルーブの内、プラス
ミドpcZI14およびpcZlol1並びに形質転換
体E、coli K I 2 RV 308.’pcZ
l14およびE、coli K I 2 RV 308
/pC7,I 01 、1が特に好ましい。 当業者には、自明のことだが、本発明の発現ベクターお
よび方法は、適当な宿主微生物を形質転換し、標準的な
発酵条件下で外来性タンパク質を発現ざU′るのに用い
ることができる。次いて生産された外来性タンパク質を
得られた発酵ブロスから常法通り単離する。以下に実施
例を挙げ本明細書中で開示した発明の詳細な説明する。 本発明の組立てにお(Jる実際の手法に関する説明を、
随時記述した。 !m%Il−プラスミドI)NM789Bの組立てA
プラスミドpKBNO21およびそのXba113am
Hlフラグメントの組立て プラスミドpKENO21(第3図における+ 06)
のX ha I −BamHIによる開裂で得られた−
5.1kbフラグメントを出発物質として用いた。プラ
スミf;’pKEN O21は、pKENIII(第1
図におけるl 01 (Leeら、1981、J、 B
act、 14.6:861−866およびZwie
belら、I 98+。 、1.Bact145:654−656に記載)であつ
て、寄託微生物E、coliCC620(NRRL寄託
番号+5011)から得ることのできろプラスミドてあ
り、E、coliのりボタンバク質遺伝子を含有する〜
2 、8 kbフラグメントを何する〕の誘導体である
。ごのフラグメントに関しては、Naka−muraお
よびI noue(19,79、Ce1ll 8:I
I O9−1117)が言及している。pKENO21
ては、pBR322の単一のEcoRIと5all制限
部位との間の650 bp(塩基対)配列がE、col
i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(メチオニン)の」二流側に、
プロモーター、5′非翻訳領域、↑5よびリボゾーム結
合部位を含む462bpのΔlalフラグメントを含有
している(N akamuraおよびI noue、+
979)。単一のX ba I制限部位はメチオニン翻
訳開始信号の16bp前方、リボゾーム結合部位内に位
置している。構造遺伝子の翻訳路11−コドンから10
5bp上流に位置しているPvu[制限部位は、合成り
NAリンカ−(5’CCGGATCCGG3’、Co1
1aborative 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
メツセンジャー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1)KENIIIから、以下の方法で導かれる・ 約50μ9のpKENll+(第1図における101)
を、30CJttQの緩衝液(20mM)リス−HCl
。 1)H7,4、I OmMMgCLおよび6mMβ−メ
ルカプトエタノールを含有)中で25単位のHpall
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
300μeて2回抽出し、回収した水層に2.5容量の
エタノールとOl容量の3M酢酸すトリウムを加えて沈
殿させろ。DN’Aペレットを1007zC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(アク
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、臭化エヂジウム0.5μg/llQ、を含有す
る溶液中て染色し、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、透析袋中て電気
溶離して回収オろ。フェノール/ClIC1,抽出およ
びエタノール沈殿に付した後回収したDNA(約2.5
μg)を25μQのTEN(10mMNaC1、101
.mM)リス・MCI(pH7,4)およびI m’M
エヂレンジニトリロ四酢酸ナトリウム(EDTA、pl
(8,0))に溶かす。 約2μ9の950 bpHpa IIフラグメノトを、
200μQの緩衝液(50mMl4a−CI、6mM)
リス・HCI(pH7、6)、6 mM M g Cl
2および6mMβ−メルカプトエタノールを含有)中
で、37℃において2時間、AILII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462bp Alulフラグメントを回
収し、前述の方法で精製する。この462bp AI
uIフラグメント(約ll1i+)を、150ピコモル
のリン酸化されたEcoRIリンカ−(5°GGAAT
TCC3’ :Co11aborative Re5e
arch供給)と2単位のT4DNAリガーゼを含有す
るlOμQのT41) N Aリガーゼ緩衝液(66m
M)リス・Hcl(pH76)、I OmMMgClx
、l0mMジチオトレイl−−ルおよび0.4mMAT
P)に溶かす。4°C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、EcoRI緩
衝液(100mMトリス・HCI(rlH7,2)、5
0mMNaC1゜10mM MgCl、および6mMβ
−メルカプトエタノール)と40単位のEcoRI酵素
を加えて100μρ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。次いでこのDNAを、0
、1−!I’、位のT41) NΔリカ セとO,I
71@のl) B[え322(第1図におけろ102、
■εcotえIて線状にした後、アルカリ性ホスファタ
ーゼ−ζ処理し〕二らの)0.l1zyを含イjするi
’ 411 NΔリカ−セ緩衝液に溶かす。4℃で16
時間ライゲーノヨノした後、得られたI) N Aを用
いて15.col山旧朱K 121−(13101を常
法通り形質転換−4−ろ。形質転換体をテトラサイタリ
ンl 211’l/ weを含んた家人平板−1−で選
択し、重速アルカリ性抽出法(〕−ンボイム(B ir
nboim)および1・−リイ−(1)(由・)、l9
79、ヌイルイック・アンット・リザ ヂ(Nucle
ic Ac1ds tjcsearch)7:1513
−1523記載)によ−、て耐性コロニーからプラスミ
ドを単離する。466bpXhal =Bam)l l
フラと7メントを含有するプラスミド(第1図にお(j
ろl03)を選択し、−ト記の1.程における出発物質
と4−ろ。 ごのプラスミド(第2図における103)約2 li7
を50μCの1−1indI[11衝液(60mM
NaCl、10mM)リス・HCI(lllH7,4)
、l Omf〜4 MgCl2および6mMメルカプト
エタノール)中で、■]1nr1111酵素2千位によ
り、37℃で1時間、消化−4−ろ。フエ、ノ ル/C
lIC1,,抽出およびエタノール沈殿の後、I) N
Aを200μCの緩衝液(300+nM NaC,
I、30mM酌酸す1・すr゛ツムpH4,25)、l
mM Z、 nCI、おJ−び200単位のSlヌ
クレア−セ(M i lcs L aborator
y供給))に溶かず015℃で1時間処理しh後、フエ
27−ル/CHCl 3抽出して反応を止め、」、タノ
ール沈殿に付す。得らイ1だDNAを2ピコモルのりん
酸化されたBam1−11リンカ (5°CCG G
A T CC: G G 3°Co11ab−orat
ive Rpscarch供給)と2千位のT4D
NAリカ−セを含有4′ろT4DNAリガ−セ緩衝液1
0μθに溶か4−o4°(:て16時間処理した後、反
応混合物を65℃lO分間加熱してリガーゼを不活化し
、次いてBam1(l酵素20単位を含有するBam1
−+ !緩衝液(150mMNaC!、20mMhリス
・HCl(pH8,0)I 0mMMgCl、および6
mMβ−メルカプトエタノールを含有)で100μθに
希釈する。37°Cて2時間処理(また後、この混合物
を1%アガロースゲル上で精製する。このゲルを染色し
、凍結処理の後、大きい方の一1ラグ7ンI・(〜4.
5kb)を溶離、回収し、次いて一7Jノル、/CI−
I CI3抽出およびJ、夕7ノ ル沈殿によって精製
4−る。回収したフラグメン1〜はr(am I−11
帖着末端を有しており、これをOI単位のl゛41)
NAリガーゼを含むT 4 D N Aリカ−セ緩衝液
20μQに溶かず。4℃で16時間処理した後、このD
NAを用いてE、coliI−(HI OIを形質転換
する。 形質転換体を100μg/ypt1にお(jろアノピノ
リン耐性(Ap7)に関して選択し、lOμMP、l!
のテトラザイクリンに対する感受性(Tc”)に括づい
てスクリーン4゛る。Apγ’I”c”を示−4゛コ(
!ニーから前記B irnboim法で調製し)ご数個
のプラスミドを、Hindl11部位の不存在と単一の
I3 am 111部位の存在とに関して調へろ。Ec
oI−tl、5ail連続l肖化(こより4.66 b
pフラグメントと305bpフラタメントを得る。これ
らの特徴を自]°ろプラスミド(第2図における104
)を選択し、次いで、II)pブOモーターの上流に位
置4′ろECoRl部位を1−1indlll制限部位
に変換すべく、修飾4′ろ、。 2μ9のプラスミド(第2図にお(Jる104)を10
01IQのEcoR1緩衝液中で、37℃において10
分間、E coTZ、’ I O、2単位て消化づ=る
。650Cて10分間加熱4゛ろことにより反応を停止
1−7た後、フf7ノ −ル/ CHCl 3抽出、お
よびエタノール沈殿に付し、i′4られたI) N A
を1000千位/mQのSlヌクレアーゼを含有する2
00Il12のS1ヌクレア−セ緩衝液に溶かし、12
℃で1時間反応させろ。フェアノール、” CI”(C
I 3抽出して反応を止め、エタノール沈殿に付す。得
られたI) N Aを20ピコモルのりん酸化さイ1人
二flind!I!リンカ−(5’CCAAGCTTG
G3°、Co11aboraLiveResearch
供給)と2単位のT4DNAリガーゼを含自オろT4D
NAリガーゼ緩衝液10μQに再efAずろ。4°(:
て16時間処理した後、この混合物を65°Cで10分
間加熱し、lO中位の1−1ind■酵素を含有するH
indTII緩衝液により150μQに希釈して37℃
で2時間インキュl\−用・し、次いて1%アカ[J
スゲル上で分画する。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=−ゼ0.2単位を含有するT4リガーゼ緩衝液20
Ilρに溶かし、4℃で16時間インキュへ−トシた
後、E、coliHr3101の形質転換に用いる。ア
ノピンリン耐性に関して形質転換体を選択12、単離し
たプラスミドを制限酵素分析によって常法通り分析する
。 500bpのEcoRI −H1ndIIIフラグメン
トを有するプラスミド(第2図における105)を選択
し、lpp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2)tgのプラスミド(第2図におl(MC+105
)を50μm1!の5all制限緩衝液(150mMN
aC1,6mMトリス−[−1CI(pH7,9)、6
mMMgCl、および6mMβ−メルカプトエタ、/−
ル)中で、5a112単位により、37℃で1時間消化
し、BamHI2単位を含むBaml−111衝液中て
15(]μσに希釈する。37℃で1時間処理した後、
アルカリ性ホスファターゼ25単位を加え、次いて65
℃において1時間、インキコベーソヨンを続(Jろ。 目的物フェノール/CHCl3抽出、エタノール沈殿に
付し、TENに溶かして1pp3″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。 +pp3’領域を含むフラグメントを得るために、pK
ENl 11(第3図における101)を200μ夕の
Hpal緩衝液(20mMKCI、l0mMトリス・H
CI(叶17.4)、I OmMMgc12および6m
Mメルカプトエタノール)中で、Hl)allO単位に
より、37°Cで2時間消化する。フェノール/CHC
l3抽出、エタノール沈殿の後、得られたDNAを20
ピコモルのりん酸化された5alIリンカ−(5’GG
TCGACC3°、Co11aborative Re
5earch供給)とT4DNΔリガーゼ2単位を含ん
だT 41) NΔリガーゼ緩衝液107z(に溶かし
、次いて4℃で16時間インキコベートする。65°C
て10分間加熱してリガーゼを不活化する。得られた物
質を5alllO単位を含んだ5ail緩衝液てl00
7z(iに希釈し、37℃で1時間インキユヘートした
後、PvuII制限酵素lO単位を含んたPvun緩衝
液(60mMNaC1,6mM)リス・HCl(III
T−17,5)、6mMMgCLおよび6mMメルカブ
トエタ7ノ−ル)中で300μQに希釈ケる。37℃で
1時間処理した後、DNAを5%ポリアクリルアミドゲ
ル」二で分画する。約0.5tiflの950bpフラ
グメントを回収して精製し、Tト〕Nに溶かす。このフ
ラグメント02μりを20ピコモルのりん酸化されたB
am[−11リンカ−(5’CCGGA1” CCG
G 3 ’、Co11aboraLive Re5ea
rCh供給)および−T 41) N Aリガーゼ2弔
位を告白4〜ろ1゛4DNAリカーゼ緩衝液中で20μ
Qに希釈12.4℃て16時間イノキコベー トする。 次いて、得られたDNAを65℃で10分間力[1熱し
、BamHI20単位を含んたr3 aml−11FJ
U衝液中て1(10Izeに希釈して37°Cて2時間
インキコ”: −1−1,た後、5%ポリアクリルアミ
ドゲルFで分画して過剰のリンカ−分子を除く。得られ
た、+3amHlおよび5ail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
ングヘクタ−0゜21t9とT4DNAリガーゼ02単
位とを含有−4゛るT4DNAリガーゼ緩衝液20μQ
に溶かす。 4℃で16時間インキコヘーンヨンした後、このDNA
を用いてE、coliK l 2HB I OIを形質
転換オろ。アンピノリン耐性の形質転換体からプラスミ
ドを調製し、S at I −Bam1−11フラグメ
ントについて常法通り分析する。得られた所望のプラス
ミド(〜5.2kb)を1)KENO21(第3図にも
(Jる106)と称する。 107ノ9のpKENO21を37°Cにおいて、20
0μ夕のX ha I / B amHI緩衝液(+
50mMNaC1、l0mM1・リス−HCI(11H
8)、l0mMMgCl、および6mMメルカプトエタ
ノール)中で、101.単位のBam1−11により、
1時間、次いで10単位のXbalに、1、す、更に1
時間(37°C)消化する。 次いて、所望のX ba I −BamHI消化DNA
をアルカリ性ホスファターゼ2.5単位により、65℃
で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TEN
50μρに溶かす(第3図における107)。 B プラスミドpNM575の組立て プラスミド阻rpED50chGH800(第4図にお
ける+08、マノセル(tvTartial)ら、l9
79、ザイ上ンス(Science)205 :602
−607に記載〕を、ヒト成長」: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こともで
き(イタクラ(I takura)ら、1977、およ
びフレア(Crea)ら、+978)、あるいはり゛ノ
ドマン(G oodman)ら(+979、メソッド・
イン・エンザイモロノ−(Mcthocls in r
すrvtym。 logy)68 ニア 5−90)の示しノー周知の方
法論に従い、ヒト脳−ド垂体から、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−、てし得
ることができる。プラスミl”ptrpE l) 50
chGH300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I・ンから6bp下流1ゴ11−の
Smat制限部位を含有している。この部位を、以■z
の方法でI3am01部位に変換した。即ち、このプラ
スミl” 6 tt yを、200μρのSmal制限
緩衝液(15mM+−リス何−+c+(pi−+s、O
)、6 mMMgc It、15mMKcIおよび6m
Mβメルカプト工4タノー+1.、 )中で37°(゛
において15時間、Sma161i位で消化した。消化
完r後、フェノール/CllCl。 抽出を行い、エタ7)−ル沈殿によってDNAを回収(
2、次いてi’ E N 24μρに溶かした。1゛4
DNAリガ一ゼ2単位を含むリガーゼ緩衝液l6IIQ
中に−1−記の消化プラスミド05μg(02ピコモル
となる)を入れ、40ピコモルのりん酸化されカニBa
mHIアダプターフラグメツ1− (Collabor
ative 1tesearch供給)を加えた。こ
の混合物を22℃で2時間、4℃で16時間インキコヘ
ー トし、更に65°Cで10分間加熱した。BamI
−(1制限酵素で常法通り消化することにより、Ba1
Il■]I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ポルモンcDNA
配列の開始部分にあるBamH1部位の雨音を開裂する
。こうして得たBamHI粘着末端を有する691bp
フラクメントを6%ポリアクリルアミドケル上で分離し
、次いで常法通り回収した。回収したDNAフラグメン
トを(緩衝液20μσ中でT4 DNAリガーゼ02単
位により、前記の条件「において)、+3 amlIl
消化およびアルカリヤ1ポスフアタ 材処理を施したp
rN’322c第4図にお(」ろIo 2)0.2μg
(こライザー トシノニ。4℃て16時間処理した後、
この物質を使用し、ウニ。 ノノンク(Wcnsink)ら(+974、セル(Ce
ll)3315−325)の方法に実質L 1jL−3
て、■すC011閑株、■Δ221 (NRRl、、、
No、 +3150 ] 4)を形質転換した。形質
転換体をアンビンリン1100t1/llQを含む寒天
=11板1−て選択し7ノご後、常法通りプラスミドを
単離し、制限酵素分11↑jli4ひに電気/ノに動分
析により、同定1刀こ。所望のプラスミド(pNM57
5と呼称、第4図にお()る109]j、約700bp
のBamHlフラグメントをr<−6して)jl)、こ
れを以後の使用にfiiiiえて常法通り増幅さUノこ
。 Cプラスミl”pN M 702の組立ど成熟ヒト成長
ホルモンのDNA配列は、第1番1」のヌグレオヂトか
ら47hl)の位置に1個のFnt+D 11部位をM
4−ろ。2571gのl)N M 575をRam+
−+ l ’IU衝液中てBam1l l 25 Qi
位により、37℃て1時間消化した。6%ポリアクリル
アミドケルからr3aml−1l粘着末端を有する6
91bpフラクメントを常法通り単離し、精製した。精
製後、じ/3の該フラグメント(プラスミド8μ7に相
当)を100uQのFnuDIl緩衝液(6mMNaC
1,6mMトリス弓(C1(pH7,4)、6mMMg
CI2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、37℃で15時
間消化(7k。6%ポリアクリルアミドゲル上で電気泳
動し、標亭的な回収方法に従って、遺伝子の後方の、1
75アミ2)酸の暗号配列を含有(2、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。7 1ppブロモ ター領域とヒト成長ホルモンの暗号領域
とを結合させるために、ホスホトリエステル法によ−・
てく重鎖DNAフラグメント(第5図+、: J’;
L+る110)を合成した。この二重鎖DNAフラグメ
ント(第5図における110)は、以下に示す配列を有
゛ケろ Xbal 5 ° CT Δ GAGGGT、へ T ′F
A A T A A T −3’ TC
CCATΔΔTT A TT A−GTTCCCATT
GGATGATGATGAT−11111111111
111’1lllllllCA A G G G T
A A CCT A CT A CT ACT A −
A A G T T CCCA A CCA T TC
CC’If” T A T−’I’ T CA A G
G G T T G G T AA G G G A
ATA−CCΔGGCTTTTTGACAACGCTA
T−G G T CCG A A A A A CT
G Ti” G CG A T AGCTCCG 3
’ FnuDI1CGΔGGC5’ 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)CTΔGAG
GGTΔT 2)TΔATAATGTTCC 3) CA T ’I’ G G A T G A T
4)GATGATAAGTTCC 5)CAACCATTCCC 6)TTΔTCCAGGC 7)TTTTTGACAACG 8 ) CT AT G CT CCG9)CATTA
TTAATACCCT lo)ATGGGAA +I)CTTATCATCATCCA 12)GGTTGGGAA 13)GGATAAGGGAAT +4)GTCAAAAAGCCT +5)CGGAGCATAGCGTT を調製し、それによって製造した。 に記の如く調製したセグメントを使用し、T4リガーゼ
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1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1を
得た(ブラウン(Brown)ら、1979、メッソド
・イン・エンザイモロジー(Methods in
Enzymology)68 :I O9−151)
。 この二重鎖構造を、15%ポリアクリルアミドゲル上、
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11の存在
下、T4リガーゼを用いて結合さ且てDNA二重鎖構造
2を得、次いてこれを15%ポリアクリルアミドゲル電
気泳動で精製した。 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13の
存在下、T4リガーゼて結合させてDNA二重鎖構造3
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。 d)5゛−りん酸化セグメント7を5°りん酸化セグメ
ント8に、5゛−りん酸化セグメント14および5′−
非りん酸化セグメント15の存在下、T4リガーゼで結
合させてDNA二重鎖構造4を得、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)次いでDNA二重鎖構造2.3および4をT4リガ
ーゼで結合させて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て精製した。 f)5゛−りん酸化セグメント101.とDNA二重鎖
構造5を、′r゛4リカ二ゼの存在下、DNA二重鎖構
造1に加えた。得られたDNA二重鎖構造(第5図にお
ける+10)を10%ポリアクリルアミドゲル電気泳動
によって精製した。次に、このDNA二重鎖構造を、T
4ポリヌクレオチドキナ−P32 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pK、EN
O21(第5図における107)のXbaI −Bam
HlフラグメントOlピコモル(0,47zy)、合成
りNAフラグメント(第5図における+10)0.02
5ピコモル、および538bpフラグメント(第5図に
おける109)0.3ピコモル(0,08μg)をライ
ゲーンヨン用緩衝液24μρ中で、T4DNAリガーゼ
15単位を用いて結合させることにより、組立てた。4
℃で16時間インキュベートした後、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1007B/Mρのアンピシリンを含んへ
寒天平板して選択し、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、1974、CC11nChe、
20:389−391)によ−・て検出したところ
、細胞当たり、少なくとら2百万分子、存在することが
分かった。 D5プラスミドpNM789の組):T、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pNM
702(第6図における111)を、MeiPhe−P
ro−I、euΔsp−△5pAsTl−AS+)しy
s−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図にわ((ろ112、M
illerら、l980、j 、 B iol、
Chem、 2557521〜7524に記載)を、
ウシ成長ホルモン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■ンstl制限部位に831b
+’)のウシ成長ホルモンの暗号配列がり[1−)され
たちのである。Miller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(I takur
aら、1977、およびCrcaら、l978)あるい
は、今日では日常的に行なわれているG oodman
ら(1979)の、ウソの脳下垂体から単離したメソセ
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、多くのポモロノーを示す
。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t−i、t、 P VU I
T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497bp出あり、ウシ成長ホルモンの場合は4
94 bpであ)で、こ111ら両配列の、同じ解読フ
レーム内に、対応する制限部位が現れる。 pNM702(第6図にお番」るI I I)I Oμ
7を、Pvufl緩衝液(60mMNaCL 6mM
トリス・I(C1(pH7,5)、6 mM M g
CI vおよび6mMβ−メルカプ)・エタノール)中
てPvulll中位により、37°Cにおいて10分間
部分〆(”j化シj−065℃で10分間加熱して反応
を停止1゛、さu−ノニ後、DNA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%アカロースゲル
1−で分離させろ1.497bpのPVLI11フラタ
メントを失ったI)NΔに相当′4−る大きさの線状D
N Aフラグメント(第6図にお(トろ113)(切
断部位が1個のブチスミlSよすしやや
DNA発現ベクターに関し、更に詳しくは、■)ペプチ
ドまたはポリペプチドを暗号化(コード)しているヌク
レオヂド配列の解読フレーム内に存在する複製および翻
訳活性化配列、2)翻訳停止信号;3)機能的なポリペ
プチドを暗号化しているヌクレオチド配列の解読フレー
ム内に存在する翻訳開始信号、および4)付加的な翻訳
停止信号をこの順番て含むベクターに関する。上記のヌ
クレオチド配列は、転写によって翻訳可能なRNAを生
成させるために用いられる。本発明または、このベクタ
ーを用いる方法にも関する。 従来技術 従来高レベルに遺伝子を発現させることのできるベクタ
ーが一般的に不足しているために、組換えDNA技術の
開発と発展には限界があった。 1ac(oパーツ(Roberts)ら、+979.プ
ロナス(Proc、 Nat、 Acad、 5cL)
USA 76 :5596およびカランテ(G ua
rante)ら、198.0.セル(Cell) 20
: 543 )、trp(ホールウェル(Hal I
ewel l)およびエムタージ(Emtage)、
I 980 、ジーン(Gene)9 :27)、バク
テリオファージλPL(レモ〜(Remaut)ら、1
981.ジーン(Gene) I 5 (1)、81.
パーナート(B ernard)ら、1979.ジーン
(Gene) 5 : 59およびブロム(D ero
m)ら、1982、ノーン(Gene) I 7 :4
5 )および旦用(ジーベル(Z 1ebel)ら、1
98+、J バクテリオロジ−(J。 Bacteriol、) I 45 : 654 、ジ
ー(Lee)ら、+981、J バクテリオロジ−(
J 、Bacteriol、) 146:861そして
ナカムラ(N akamura)およびイノウxc r
nouye)、 + 979 、セル(Cell)
I 8 : 1109)の各プロモーター系をそれぞれ
組換えDNAベクターに挿入した例があるが、その他の
発現系は、例えあったとしても殆ど利用することができ
ない。実際、これら既知の発現ベクターを用いても、多
くのヘテロローガスな(異種の)遺伝子は全くまたは殆
ど発現されない。その様な発現の失敗は、しばしばリボ
ゾームとの結合に適格性を欠くか、または結合すること
のできないmRNAが転写されることに伴って起こる。 これは、リボゾーム結合部位を隔離してしまう不適当な
ステムアンドループ構造が形成されること、あるいはm
RNA転写物が一般に不安定であること、あるいはりボ
ゾームへの結合または転写の開始を阻止する配列が存在
すること、等による。いずれの場合においても翻訳は失
敗に終わり、その結果所望のポリペプチドの発現および
生産は起こらない。 倉団p目的および構成 本発明は、遺伝子に対して合成的(synthet i
c)な修飾を施すことなく、発現に関する問題を解決せ
んとするものである。その様な合成的な修飾は時間と経
費の浪費であるばかりか、実質上、DNA配列内に誤り
が導入される危険性を増すことになる。本発明は、所望
の特定の遺伝子の配列を修飾したり変更することなく、
mRNA転写物の5′末端を変化させることによって上
記問題を克服するものである。 本明細書中に開示した発明の目的に鑑みて、以下の如く
語句を定義する。 組換えDNAクローニングベクター・1またはそれ以」
二のDNAセグメントを付加することができる、または
既に付加された、DNA分子からなる自律的複製体であ
って、これにはプラスミドが含まれる−がこわに限定さ
れなし、1゜組換えDNA発現発現ベクター型1はそれ
以上の転写および翻訳活性化配列が挿入された組換えD
NAクローニングベクター。 転写活性化配列・DNAのmRNA転写物への転写を指
令し、または転写を与えるDNA配列。 翻訳活性化配列:mRN A転写物のペプチドまたはポ
リペプチドへの翻訳を指令し、または与える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
)リプレット。 翻訳停止信号、翻訳停止コドンを暗号化しているDNA
トリプレット。 形質転換・宿主細胞にDNAを導入し、遺伝型を変化さ
せること。 形質転換体:形質転換を受けた宿主受容細胞。 制限フラグメント・lまたは1以上の制限酵素の作用に
より生成した線状DNA0 機能的ポリペプヂド1回収可能な、生物活性を有するヘ
テロローガスなポリペプチドまたはその前駆物質、ヘテ
ロローガスなポリペプチドとポモ(7−カスなポリペプ
チドの一部また(」全部から成る回収可能で生物学的に
活性なポリペプチド、あ/’、;) い(jヘテロロー
カスなポリペプチドと生物学的に非活性なホモ〔J−プ
fスなポリペプチドから成る回収iJ能で、生物学的に
非活性ん−C融合ポリペプチドであ−)で、特異的に開
裂され得るしの。 融合遺伝子生成物ホモし!−カスなポリペブチ)・の一
部または全体からなる回収可能な、ヘテClローガスな
ポリペプチド。 1≦L面慕にλ」炙迄−ツ土 第1図〜第4図、ブチスミl’11NM 575の組q
で模式図3゜ 第5図へ一部8図・プラスミドpNM789Bこl)♀
11qで模式図。 第9図ブラスミt;’pCZ I I 4およびpcZ
105.1の制限サイト地図。 第10図プラスミド1)C7,I 140の制限サイI
・地図。 第11図合成されたヂモンンα(アルファ)!遺伝子の
模式図。 第12図ヌクレオヂトフラグメント′F15の合成上程
図。 第13図プラスミドpTh、lの組立て工程図。 第141図合成されたプロインツユリン遺伝rの模式図
。 第15図プラスミドl)HI 7△4△1の組立てtQ
式図。 第16図プラスミドp+]r+o4の組立て模式本発明
は組換えD N A発現ベクターの製造方法−ごあ−、
て、 a)転写!′5よひ翻、択活性化配列、h)リボゾーム
結合部位とペプチドまたはポリペブチ1〜を暗号化し、
ているヌクレオチド配列からなろI) N Aリンカ−
であって、核ペブヂ)・またはポリペブチFの暗鱈配列
は、該ペプヂトまたはポリペプチドのカルボキシ末端を
暗号化しているヌクレオ7− +;’ hリプし・ノド
の下流側に隣接して翻訳停止信号を、そj2て該停止信
号の下流側に隣接して翻訳開始信号を含むものである、
I)NΔリンカ−1しよび C)機能的ポリペプチドを暗号化しているヌクし・オチ
ト配列て♂ウー・て、該機能的ポリペプチドの暗号配列
は、該機能的ポリペプチドのカリレポギノ末端を暗壮化
しているヌクレオチドトリブレットト流側に隣接して翻
訳停止信号を含む乙のである、ヌクレオヂト配列 をライノf−t−ケろことからなるへklターの製造方
法(但し、該ベクターは選択fiJ能11−」自己複製
能をイJ゛することを条件とする)を提供4ろらのであ
る。 本発明のl\クター(」、上記の配列 5’CTAG,へG G G ′rA i’ T
A A i” A A TGlllllll
lllll Ill T C C CΔTAAT’l’Ai”I’ACTTC
CC Δ TTGG Δ に G 、八゛■゛G
Δ′I゛Ill Ill Ill Ill
Ill MIAAG GGT △ 、へ
C CTC CT △ C T AT”
A Δ Δ TGi″ TCCC.へ ccc
A t″ GIll :ll Ill Il
l :ll IllATT’ TAC AΔG
G G i’ C G C: i’ΔC(ここにΔ
は一i゛オギノアデニル、Gはデオキシグアニル、(゛
はデオギノントノル、そして]゛はチミ ーン71しを
表イつA ) て示さイ1ろXbal lIgiA IDN.ヘリン
カーを、プラスミドpcZ+01の〜I O.2+(a
ml( l−Xbatおよび− 0 、 6 kb B
amlr I − HgiΔ■フラグメントにライゲー
トすることによー)で組立てることかできろ。I−L成
(刀ニブラスミド(プラスミドpC7、 1 + 4と
い−))(J、1)リボシー11結合部位、および式 %式% (式中、METはメヂオニン、poEは)Jニルアラニ
ーン、P Il’t O iまプロリノ、LIEUはロ
イノン、G L Uはグルタミン酸、そしてA S P
はアスパラキン酸を表わす) で示されろペプチ)・、の両者を暗月化しているヌクレ
オヂト配列の解読フレーJ・内にE.coliリボタン
ペク質遺伝子の転写および翻訳活性化配列を;2)前記
のペプチド暗号化配列の解読フレーム内の適当な位置に
翻訳停止信号を、3)前記翻訳停止信号の下流側に隣接
し、メチオニル−ウソ成長ホルモン(met−bGH)
を暗号化しているヌクレオチド配列の解読フレーム内に
翻訳開始信号を:そして4)met−b G H暗号配
列の解読フレーム内の適当な位置に翻訳停止信号を、そ
れぞれ上記の順序で含有している。 出発物質のプラスミドpcZIoIは〜1O18kbで
あり、プラスミドpNM789Bの〜06kb Xba
I −BamHIフラグメントを同じく消化したプラス
ミドp1M−1’ −A3にライケートすることにより
組立てられる。E、coliリポタンパク質の転写およ
び翻訳活性化配列および熱誘導性ランナウェイレプリコ
ンを含有する後者のプラスミドは、Northern
Regional Re5earcl+ Labor
atorySPeoria、 I l1inoisに
寄託されその永久ストック力ルチャーコレクンヨンの一
部となっている菌株、E、coli K 12 RV
308./pI M−ドー、へ3から得ることができる
。この菌株は受託番号NRRL B−15733の下、
ブー)スミドの好ましい供給源および保管源として利用
し得る。プラスミドpNM789B出発物質は第1〜8
図および後述の実施例1に例示した工程に従ってプラス
ミドpKEN111から得られる。プラスミドpKEN
IIIはNorthern Regional Re
5earch Laboratory、Peoria、
rllinoisに寄託され、その永久ストックカ
ルチャーコレクソヨンの一部となっている菌株、E、c
oli K I 2 CC620;pKEN 111
から得ることができる。この菌株は受託番号NRRL
B−15011の下、プラスミドの好ましい供給源およ
び保管源として利用し得る。プラスミドpNM789B
もまたE。 col iリポタンパク質遺伝子の転写および翻訳活性
化配列を含有し、さらに、bGHと、該bGHのN−末
端に7個のポリペプチドが融合して形成された融合ポリ
ペプチドの暗号配列であって適当位置に翻訳停止信号を
有する配列をも含有している。 Xbal−BamHIフラグメント中に含まれている上
記の転写活性化配列、および融合タン・(り質の暗号配
列を、適当に開裂したプラスミドII) I M 、−
ドーΔ3にライゲートすることにより、前記プラスミド
pCZ101.+出発物質を得る。 当業者には理解し得ることだが、上記のXbal−Hg
iAr DNAリンカ−は例示プラスミドpcZ 1
+ 4の重要な構成成分である。このリンカ−は、■
)ペプチドとりボゾーム結合部位を同時に暗号化してい
るヌクレオチド配列の解読フレーム内にある翻訳活性化
配列;2)上記ペプチドの暗号配列の解読フレーム内の
適当な位置に存在する翻訳停止信号:および3)met
−bGH暗号配列の一部に関する解読フレーム内であっ
て、上記停止信号の下流側に隣接している翻訳開始信号
、とを暗号化している。met−bGH暗号配列の残り
の部分(a当位置に存在している翻訳停止信号を含む)
と転写活性化配列は、」1記の如くプラスミドpcZ1
01.1の適当なフラグメントをライゲートすることに
より、容易に得られる。その様なライゲーンヨンの結果
、例示の〜10.8kbメチオニルーウン成長ホルモン
(met−bGH)発現プラスミドpCZ114が得ら
れる。当業者ならば理解し得る様に、最初のペプチドと
機能的met−bGHポリペプチドとは融合遺伝子産物
から得られたものでなく、1個のポリンストロニックm
RNA転写物から別々のタンパク質として翻訳されてい
る。例示プラスミドpcZII4の制限サイト地図を添
付の第9図に示す。 本発明を例示する多くのbGH発現プラスミドを組立て
ることができる。例えば、本発明のDNAリンカ−配列
は、1個のmRNA転写物から少なくとも2個の別個の
ポリペプチドを発現させるよう考慮する必要があるが、
この様な組立てに使用し得るDNA配列の数は事実」二
無限である。こメ1らの配列は完全に保護されたジデオ
キシリボヌクレオヂド組立てブロックを使用し、改良ホ
スホ)・ジエステル法で都合良く合成することができる
。 その様な合成方法は当業者周知であり、イタクラ(I
takura)ら(1977、サイエンス(S c 1
ence) 198:1056)およびフレア(Cre
a)ら(1978゜プロナス(Proc、 Nap、
Acad、 Sci、)[JSΔ 75・5765)の
方法に事実14従って行なうことができる。同定された
デオキシリボヌクレオチドを含む配列(但し、限定的で
はない)を以−トに示オ・ATG TTCCC,’A
TTG GAT GATIll Ill Il
l Ill Ill l1lTACAAG
GGT Δ Δ cc’+” △ c ’r
、八GATTΔΔ ATG T’T’CCGA G
CCIll Ill Ill Ill Ill
l1lCT A ΔT T T A CΔ
Δ G GCI’ CGG△TG TCCT
’rG TCCGGCC’VGIll Ill I
ll Ill Ill ll 1ゴΔ CΔ G
G AACAGG CCG GACΔ T
G G A T CA G G
Δ GG Δ 1’ T Δ 、へIll
Ill Ill Ill MI Ill゛■゛
7へ Cに’I” 八 〇TCC’l″ CC’l
”、へ A T i”A TG ’I” T i″
CCT’ GCT ATG TCCIll 11
1 Ill Ill 111 l1lT 、へ
CAA、へ GGA CG Δ 1゛、へ
CΔ GGハハ(ツバ1.、+1.z uLyu u
ハしハハハしIJbΔ 、へ CGCT G ]
’GCT 3’Ill Ill I TTG CG、八 C5’ ATG GA’I’ CAG TAA ATG
TTTlll Ill Ill Ill
Ill Ill′1゛、へ CCT、へ G i
″ CΔTT ’I”ACAAAC: T G C
T3 ’ □ 0 5′ GCT GTGCT 3’ CGAC5’ ATGGΔT GAT AAG TAA ΔTG
Ill Ill 111 Ill IN I
NT A CCTΔ CT A ’J”T’ CΔT
TTACTTT CCG GCT ATG ′
■’cc l”I″GIll Ill Ill
Ill Ill l1lAAA GGCCG
A TAG AGG Δ 1へ C’T’
CCGGCCTG TTi” GCCAAClll
Ill IN Ill Ill IllΔ
GG CCG GACA、へΔ CCG’
T”TG」−記の各配列を別個にプラスミドpcZ+0
1の〜l 0.2kh BamH1−Xhalおよび〜
0.6kbBamHI −11g1A lフラグメント
にライケートすることにより、それぞれ例示プラスミド
rlc7.10!、1.pcZ+000、I]CZI0
00.LI)CZ1060およびpcZI+20が組立
てられる。これらのプラスミドは転写さイ1ろことによ
り、第1のペブヂドとnet−b G Hの両方を暗号
化している単一のポリジストロニックmRNΔをJ−j
える。 本発明は決して特定の転写活性化配列の使用に限定され
るものではない。何故ならば、ある特定の配列を選択4
−ることは、本発明の機能性(作動性)にとって臨界的
な事てないからである。先に例示したりボタンバク質活
性化配列に代わり得る転写活性化配列には、E、col
i、 )リプトファン(trp)、E、coli
ラクトース(lac)、バタテリオファーンλP 1.
01.、バクテリオファーノλPROR1Ilacil
lus 5ubtilis(バチルス・サブチリス)v
egetat 1ve(栄養物Xveg)およびS t
reptomycesazureus(ストレプ)・マ
イセス・アズレウス)ヂオストレブトン耐性(tsr)
等の遺伝子の転写活性化配列が含まれろ。また、lac
およびlac転写活性化配列、の如くlまたはそれ以」
二の転写活性化配列を縦列(タンデム)に配して用いる
こともできる。 −ヒ記配列はすへて、既に確認されているか、または合
成することにより、あるいは既知プラスミドから組立て
ろことができる。 特に、トリプトファン(trp)転写活性化配列はプラ
スミドp)(I 7△4△1のEcoRl −CCa
I消化によって得ることができる。後述の実施例5の方
法に従って組立てられるプラスミドp)(17△4△1
のTagl制限部位は多重性を何するので、予めライゲ
ートしたpHr 7△4△IEcoRI’−Hpalル
ミlフラグメントal−TaglフラグメントとをEC
0RI−CQaI消化pBR322にクローニングする
ことにより、所望のE coRE−T ag■フラグメ
ントを最も都合良く生成させ、増幅させることができる
。得られたプラスミドは〜4゜6kbであり(プラスミ
ドpNM608)、を叩転写活性化配列を含何している
ので本発明の他の実施態様に係るプラスミドの組立てに
有用である。 上記trp活性化配列を含む例示プラスミドは、I)プ
ラスミドp’NM608の〜0.29kb EcoR1
−Tag’lフラグメント;2)プラスミドpcZI0
1の〜I Okb EcoRI −BamHlフラグメ
ント。 3)プラスミドpcZ10+の〜0.6kb BamH
1−14g1AIフラグメント;および4)以下の、同
定されたデオキシリボヌクレオチド配列の内のいずれか
; C’I’CTTT GCCAA(〕 GCTIll
Ill III Ill l1lGAG A
AA CGG TTG CGAをライゲートする
ことによって組立てられる。 上記のライゲーンヨンにより、それぞれ、例示の〜10
.8kb プラスミドpcZI05.1%pcZI05
.2、pCZ I O6,L pCZ l l 2.1
およびpcZII2.2が得られる。これらのプラスミ
ドは、転写に際し、第一番目のポリペプチドとmet−
bGHとを暗号化している単一のmRNAを与えるので
、これらもまた本発明を例示するものである。例示プラ
スミドpcZ105.1の制限サイト地図を添付の第9
図に示す。 本発明は高度の有用性を有し、事実上、機能的なポリペ
プチドを暗号化しているあらゆるヌクレオチド配列を、
前に例示したmet−bGHの暗号配列と置き換えて用
いろことができる。その様な暗号配列には、ヒト成長ホ
ルモン(hGH)、ヒトブレ成長ホルモン(pre、−
h G H)、ブタ成長ホルモン(pGH)、哺乳類成
長ホルモン、鳥類成長ホルモン、成長ホルモン放出因子
、ヒトインシュリンA鎖、ヒトインシュリンBl、ヒト
ブロインンユリン、ヒトプレープロインシュリン、ヒト
および非ヒトインターフ−r、 Uノ、つ〔lキナーゼ
、組織ブチスミノーケノメ、η性化物質、インターL)
(キン[l、任怠のポリベブヂトホルモン、I■)らH
,l+ろボリペブヂト酵素、並ひに研究また(ま商業1
、の価値&)、9る生物学的に活性なボリベブヂトの任
、仁(のらの、を暗号化している配列か含まれる(たた
し、ニイ1らに限定されろムのではない)。 更に詳しくは、hGI(の発現を例示ケろベクターは、
プラスミド11c7.Iolの〜I O,2kb F3
aml−11−X ba !フラクメントとブチスミF
pN )/1575の〜0 、5 f3 amHl−
F ++aI) 11フラグメンl−との両省を、式 %式% (式中1.へは)゛オキノアデニル、Gはデオキンクア
ニール、Cはデオキノノトンル、モしてTはチミジルを
表わ4) て示されるリンカ−配列にライケートケることにより、
組1γてらねろ。得られたプラスミド(pCZ+140
)は、l)リホゾーム結合部位および、式二METPH
Er’ROLEUGT、UASPΔSP (式中、M I=: Tはメヂオニン、P HEはフェ
ニルアラニン、I) ROはプロリン、L E tJは
ロイノン、G L、 Uはグルタミン酸、そしてASP
はアスパラキノ酸を表わ−4−)で示されるペプチド、
の両者を暗号化しているヌクレオヂド配列の解読フレー
ム内にr 、coli、 リポタンパク質遺伝子の転写
および翻訳活性化配列、2)上記ペプチドの暗号配列の
解読フレーム内の適当位置に翻訳停止信号;3)上記停
止信号の下流側に隣接し、かつメチオニル−ヒト成長ホ
ルモン(met−hGH)を暗号化しているメクレオヂ
ト配911の解読フl、 −7、内に翻訳停止信号U’
+ E +、て4.)meL−b G LI Ili
号配シリの解読フレーl−1内のJg当位置に翻訳停止
信シー)、をそイ1ぞイ1この順番て含有j2ている。 上記のリンカ−配7すj」、前述のl Lakuraら
(+977)およびCreaら(1978)の方法に実
質」−従って好都合に合成4°ろことがてき、またプラ
スミドpNM575出発物質は第1〜4図の工程および
実施例1の方法に従−・て組立てることができる。例示
プラスミドpc7.lI40の制限ザイト地図を添イ;
1の第1O図に示4°。 本明細書中に記した特別な態様として、プラスミドの複
製は、熱誘導性ランチウェイレプリコン(英国特許公開
番号第1.557.77/I号、およびU1+lin等
、I 979.Gene 6:91に開示)によ−て確
認されろ。30℃、特に25°C以下の温度では、この
レプリコンは細胞当たり約lO〜15コピー程度のかな
り低いコピー数に止まる。1ML度か378C以上に上
昇するとコピーコントロールが解除され、このレプリコ
ンを含むプラスミドDNAは、細胞当たり1000〜2
000のコピー故に増幅さイ1ろ1、本明細書中に側車
しノニ特定のランナウJ−イレプll :l:I ;z
は前述のプラスミドp1M−1′ −A3出発物質中に
含有さイ1ている。 自明の二とだが、本発明はいかなる特定のラン廿ウェイ
レプリコンにも、また特定のコピー数の突然変異体にも
限定されるものでない。その他の誘導可能なランチウェ
イレプリコンまたは高コピー数のレブジー1ンは、適当
な選択に盾ついて得るごとかでき、あるいはInter
national PublicationNumbe
r WO82102901並びにビットす−(+(1t
tner)お。にびハプネ・ツク(V apnekX
I 98I、)−ン(Gene) I 5 :319
)の示した方法に従って組立てろことかできる。更に
、E、coliBacillus 、streptom
ycesその他適当な微生物宿主細胞内で機能的である
限り、−71−ランチウェイレプリコンを用いることが
できる。その様なレプリコンの例どして、以下のもの(
ただしこれらに限定さイ1ない)を挙げることができる
I)MBI。 Co(El、NRI、RK2、RKb、pSCI 01
、RPl、RP4、F等からのレプリコンおよび■εc
oli、中で複製可能なバクテリオファージ;IIEL
* 7、I)ELI03.5CP2.5CP2 等からのレ
プリコン、およびS trepLomyces内で複製
可能なバクテリオファージ;並びにpCI 94、pB
Sl、1)EI94、pUB I I O1p’l”
+ 27等からのレプリコン、およびBacillus
内で複製可能なバクテリオファージ。当業者には理解さ
れろことだが、これらのもの、並びに様々なランナウェ
イレプリコンに置き換えることにより、さらに別の本発
明の範囲内に包含される発現ベクターを組立てることが
できる。 本明細書中に例示したDNA配列やプラスミド類は、そ
の他様々な修飾を行なって使用するこ七ができる。例え
ば、遺伝暗号の縮重に基づき、何らかのアミノ酸に関す
る暗号領域のヌクレオチド配列を他のものと置き換える
ことができ、同様にター中の転写活性化配列と2番目の
翻訳開始コドンとの間のヌクレオチド数も、適切な翻訳
信号(リポゾーム結合部位および第1番目の翻訳開始信
号および翻訳停止信号)が与えられる限り種々の数て選
択することかてきる。その他、本発明の範囲内で行なえ
る変更には、I)1またはそれ以上のヌクレオチドを加
えて第1番目の翻訳停止信号の解読フレームを第2番目
の翻訳開始信号に関して相対的に移動させること;2)
解読フレームを保持しなからlまたは1以上のトリプレ
ットを第1番目の翻訳停止信号と第2番目の翻訳開始信
号の間に配すること、および3)第1番目の翻訳開始信
号と停止信号との間にヌクレオチドトリプレットを加え
ることにより第1番目のシストロン(転写活性化配列と
第1番目の翻訳停止信号の間の領域であって、これらを
含む)の長さを変えること、が含まれる。シストロンの
長さは臨界的ではないが、第1番目のシストロンはアミ
ノ酸2〜20個を暗号化した比較的短いものであること
が好ましい。 第1番目のシストロンを構成するヌクレオチドトリブレ
ットトは、mRNA内に相捕的な塩基を生成させない様
に、ツノカー(Z uckcr)およびステイーグラ−
(S tieglerX l 9 B + 、ヌクレイ
ツク・アシッド・リサーチ(Nucleic Ac1d
s Re5earch)9(1)・133)の総説に示
されている原則および外挿法に従って選ばれなければな
らない。その様な相捕的な塩基間の水素結合(ベアリン
グ、pairing)の結果、翻訳の効果を減少させろ
と考えられているステムアンドループ配置およびボール
ディング(ひた形成)が起ころ。最初のシストロンを構
成するヌクレオチドトリブレットけまた、転写に際して
第2の翻訳開始コドンの」1流の適当位置にリボゾーム
結合部位を与えるものであろごとか好ましい。このこと
は、アミノ酸を特定4−ろたけてなく、−緒になって所
望のりポゾーム結合部位を構成4゛ることのてきる、少
なくと62個のコドンを生成せしめる様なヌクレオヂト
トリプレットを選択することによ−)で実行できろ。 当業者ならば理解し得るが、上記の修飾や変更はすへて
記述の合成法に実質」二従って行なえろ。 従って、本発明は例示の特定のDNA配列およびプラス
ミドに限定されるものではない。 本発明は更に、機能的なポリペプチドの製造方法を提供
するものであって、 ■)コンピテント細胞を、 a)ペプチドまたはポリペプチドを暗号化しているヌク
レオチド配列の解読フレーム内にある転写および翻訳活
性化配列、ここに、このペプチドまたはポリペプチドの
暗号配列は、該ペプチドまたはポリペプチドのカルボキ
シ末端を暗号化しているヌクレオチドトリブレットの下
流側に隣接した位置に翻訳停止信号を有するものである
、と、b)該停止信号の下流側に隣接し、かつ機能的ポ
リペブチ1ζを暗号化しているヌクレオチド配列の解読
フレーム内にある翻訳開始信号、ここに、該機能的ポリ
ペプチドの暗号配列は、該機能的ポリペプチドのカルボ
キシ末端を暗号化しているヌクレオチドトリブレットの
下流側に隣接して翻訳停止信号を有するものである、 を含む選択可能で自己複製可能な組換えDNA発現ベク
ターーご形質転換し、 2)形質転換された細胞を遺伝−r−の発現に適した条
件下で倍径することからなる方法を提(j(4−るもの
である。 1−記の方法は、mRNAが不安定てあ−・たり、適切
な立体配置を有していなかったり、あるいはりボゾーム
との結合に極めて効果的である様な適切な配列を持って
いない場合に、遺伝子の発現か低レベルまたは皆無にな
るという問題を解決するしのである。即ち、本発明は、
2個のノストロノを含有する1個のmRNA転写物を生
成さ且ることによってこの問題を解決するしのである。 本発明ベクターの第1番目のペプチドまたはポリペブヂ
ト暗号配列は第1番目のメノセーノに関4−ロンストロ
ンを含んでおり、それは、転写に際してmRNA内にス
テムアントループのご1次構造か形成されることを回避
する様に構成されている。適切なりホゾームとの結合を
阻害し、適切な翻訳および発現を妨げるものであるとさ
れているその様な立体配置は、転写された時に相捕的な
塩基が現われない様なヌタレオヂドを選ぶことによって
避(Iられろ。このごとは遺伝暗号の縮重、並びに面記
の原則および方法(Z uckerおよびS tieg
ler、 198I)の両者に、Lっで実施することが
できるので、ごのことによって本発明が制限されること
は殆とない。従って本発明方法は、研究および商業」ユ
の価値を有するすべてのポリペプチドを暗号化している
DNAの発現にとって事実上有用である。 また、本発明によ41ば、配列を付加することで不安定
なmRNAを安定化したり、リボゾームとの結合および
mRNAの翻訳開始を妨害する様な配列を除去らしくは
移動させることもできる。 本発明の発現ベクターおよび方法は広範囲の宿主細胞、
例えば■う5cherichia coli(例えばE
.coliK12、E、coli K I 2 RV
308、E、coliKl 2 HBI OI
、 E、coli K I 2 C6
00、E、cali K I 2 C600Rk−M
k−1E.coliK12RRIおよびE、coli
K I 2 MM294)、5erratiaおよびP
seudomonasの如きグラム陰性の原核微生物
;Bacillus(例えばB 、5ubtilis、
1(、Lhuringicnsis、t;よびI(、t
huringiensis yarH;ra(由qns
is)わよびs treptomyt:t′s (例え
ば5fradiae、S 、ambofacicnsl
S 、l1vidansおよびSgrisofuccu
s)の如きクラム陽性のIi +* III微生物等に
使用することができろ。本発明の1′−ての態俤か有用
であるが、いくつかのベクターJSよび形質転換体が好
ましい。好ましいベクター類にはpCZ114、pcZ
lol、I、pcZI05.I、pcZ105.2、p
cZ106.1.pc7.Ii2.l、pczl l
2.2およびpcZ1140が含まね、また好ましい形
質転換体にはE、coli K I 2 RV308
/pCZ I I 4、E、coli K I 2
nV 308/I)CZIol、l、E、coli K
l 2 RV 308/PCZI05.I 、
E、coli K I 2 flV
3 0 8/pc7.+06.I、E、coli K
I 2 1えy308/I)C〕Z I l 2.1.
E、coli K 12 117308/pCZ11
4.0が含まれる。この好ましいタルーブの内、プラス
ミドpcZI14およびpcZlol1並びに形質転換
体E、coli K I 2 RV 308.’pcZ
l14およびE、coli K I 2 RV 308
/pC7,I 01 、1が特に好ましい。 当業者には、自明のことだが、本発明の発現ベクターお
よび方法は、適当な宿主微生物を形質転換し、標準的な
発酵条件下で外来性タンパク質を発現ざU′るのに用い
ることができる。次いて生産された外来性タンパク質を
得られた発酵ブロスから常法通り単離する。以下に実施
例を挙げ本明細書中で開示した発明の詳細な説明する。 本発明の組立てにお(Jる実際の手法に関する説明を、
随時記述した。 !m%Il−プラスミドI)NM789Bの組立てA
プラスミドpKBNO21およびそのXba113am
Hlフラグメントの組立て プラスミドpKENO21(第3図における+ 06)
のX ha I −BamHIによる開裂で得られた−
5.1kbフラグメントを出発物質として用いた。プラ
スミf;’pKEN O21は、pKENIII(第1
図におけるl 01 (Leeら、1981、J、 B
act、 14.6:861−866およびZwie
belら、I 98+。 、1.Bact145:654−656に記載)であつ
て、寄託微生物E、coliCC620(NRRL寄託
番号+5011)から得ることのできろプラスミドてあ
り、E、coliのりボタンバク質遺伝子を含有する〜
2 、8 kbフラグメントを何する〕の誘導体である
。ごのフラグメントに関しては、Naka−muraお
よびI noue(19,79、Ce1ll 8:I
I O9−1117)が言及している。pKENO21
ては、pBR322の単一のEcoRIと5all制限
部位との間の650 bp(塩基対)配列がE、col
i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(メチオニン)の」二流側に、
プロモーター、5′非翻訳領域、↑5よびリボゾーム結
合部位を含む462bpのΔlalフラグメントを含有
している(N akamuraおよびI noue、+
979)。単一のX ba I制限部位はメチオニン翻
訳開始信号の16bp前方、リボゾーム結合部位内に位
置している。構造遺伝子の翻訳路11−コドンから10
5bp上流に位置しているPvu[制限部位は、合成り
NAリンカ−(5’CCGGATCCGG3’、Co1
1aborative 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
メツセンジャー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1)KENIIIから、以下の方法で導かれる・ 約50μ9のpKENll+(第1図における101)
を、30CJttQの緩衝液(20mM)リス−HCl
。 1)H7,4、I OmMMgCLおよび6mMβ−メ
ルカプトエタノールを含有)中で25単位のHpall
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
300μeて2回抽出し、回収した水層に2.5容量の
エタノールとOl容量の3M酢酸すトリウムを加えて沈
殿させろ。DN’Aペレットを1007zC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(アク
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、臭化エヂジウム0.5μg/llQ、を含有す
る溶液中て染色し、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、透析袋中て電気
溶離して回収オろ。フェノール/ClIC1,抽出およ
びエタノール沈殿に付した後回収したDNA(約2.5
μg)を25μQのTEN(10mMNaC1、101
.mM)リス・MCI(pH7,4)およびI m’M
エヂレンジニトリロ四酢酸ナトリウム(EDTA、pl
(8,0))に溶かす。 約2μ9の950 bpHpa IIフラグメノトを、
200μQの緩衝液(50mMl4a−CI、6mM)
リス・HCI(pH7、6)、6 mM M g Cl
2および6mMβ−メルカプトエタノールを含有)中
で、37℃において2時間、AILII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462bp Alulフラグメントを回
収し、前述の方法で精製する。この462bp AI
uIフラグメント(約ll1i+)を、150ピコモル
のリン酸化されたEcoRIリンカ−(5°GGAAT
TCC3’ :Co11aborative Re5e
arch供給)と2単位のT4DNAリガーゼを含有す
るlOμQのT41) N Aリガーゼ緩衝液(66m
M)リス・Hcl(pH76)、I OmMMgClx
、l0mMジチオトレイl−−ルおよび0.4mMAT
P)に溶かす。4°C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、EcoRI緩
衝液(100mMトリス・HCI(rlH7,2)、5
0mMNaC1゜10mM MgCl、および6mMβ
−メルカプトエタノール)と40単位のEcoRI酵素
を加えて100μρ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。次いでこのDNAを、0
、1−!I’、位のT41) NΔリカ セとO,I
71@のl) B[え322(第1図におけろ102、
■εcotえIて線状にした後、アルカリ性ホスファタ
ーゼ−ζ処理し〕二らの)0.l1zyを含イjするi
’ 411 NΔリカ−セ緩衝液に溶かす。4℃で16
時間ライゲーノヨノした後、得られたI) N Aを用
いて15.col山旧朱K 121−(13101を常
法通り形質転換−4−ろ。形質転換体をテトラサイタリ
ンl 211’l/ weを含んた家人平板−1−で選
択し、重速アルカリ性抽出法(〕−ンボイム(B ir
nboim)および1・−リイ−(1)(由・)、l9
79、ヌイルイック・アンット・リザ ヂ(Nucle
ic Ac1ds tjcsearch)7:1513
−1523記載)によ−、て耐性コロニーからプラスミ
ドを単離する。466bpXhal =Bam)l l
フラと7メントを含有するプラスミド(第1図にお(j
ろl03)を選択し、−ト記の1.程における出発物質
と4−ろ。 ごのプラスミド(第2図における103)約2 li7
を50μCの1−1indI[11衝液(60mM
NaCl、10mM)リス・HCI(lllH7,4)
、l Omf〜4 MgCl2および6mMメルカプト
エタノール)中で、■]1nr1111酵素2千位によ
り、37℃で1時間、消化−4−ろ。フエ、ノ ル/C
lIC1,,抽出およびエタノール沈殿の後、I) N
Aを200μCの緩衝液(300+nM NaC,
I、30mM酌酸す1・すr゛ツムpH4,25)、l
mM Z、 nCI、おJ−び200単位のSlヌ
クレア−セ(M i lcs L aborator
y供給))に溶かず015℃で1時間処理しh後、フエ
27−ル/CHCl 3抽出して反応を止め、」、タノ
ール沈殿に付す。得らイ1だDNAを2ピコモルのりん
酸化されたBam1−11リンカ (5°CCG G
A T CC: G G 3°Co11ab−orat
ive Rpscarch供給)と2千位のT4D
NAリカ−セを含有4′ろT4DNAリガ−セ緩衝液1
0μθに溶か4−o4°(:て16時間処理した後、反
応混合物を65℃lO分間加熱してリガーゼを不活化し
、次いてBam1(l酵素20単位を含有するBam1
−+ !緩衝液(150mMNaC!、20mMhリス
・HCl(pH8,0)I 0mMMgCl、および6
mMβ−メルカプトエタノールを含有)で100μθに
希釈する。37°Cて2時間処理(また後、この混合物
を1%アガロースゲル上で精製する。このゲルを染色し
、凍結処理の後、大きい方の一1ラグ7ンI・(〜4.
5kb)を溶離、回収し、次いて一7Jノル、/CI−
I CI3抽出およびJ、夕7ノ ル沈殿によって精製
4−る。回収したフラグメン1〜はr(am I−11
帖着末端を有しており、これをOI単位のl゛41)
NAリガーゼを含むT 4 D N Aリカ−セ緩衝液
20μQに溶かず。4℃で16時間処理した後、このD
NAを用いてE、coliI−(HI OIを形質転換
する。 形質転換体を100μg/ypt1にお(jろアノピノ
リン耐性(Ap7)に関して選択し、lOμMP、l!
のテトラザイクリンに対する感受性(Tc”)に括づい
てスクリーン4゛る。Apγ’I”c”を示−4゛コ(
!ニーから前記B irnboim法で調製し)ご数個
のプラスミドを、Hindl11部位の不存在と単一の
I3 am 111部位の存在とに関して調へろ。Ec
oI−tl、5ail連続l肖化(こより4.66 b
pフラグメントと305bpフラタメントを得る。これ
らの特徴を自]°ろプラスミド(第2図における104
)を選択し、次いで、II)pブOモーターの上流に位
置4′ろECoRl部位を1−1indlll制限部位
に変換すべく、修飾4′ろ、。 2μ9のプラスミド(第2図にお(Jる104)を10
01IQのEcoR1緩衝液中で、37℃において10
分間、E coTZ、’ I O、2単位て消化づ=る
。650Cて10分間加熱4゛ろことにより反応を停止
1−7た後、フf7ノ −ル/ CHCl 3抽出、お
よびエタノール沈殿に付し、i′4られたI) N A
を1000千位/mQのSlヌクレアーゼを含有する2
00Il12のS1ヌクレア−セ緩衝液に溶かし、12
℃で1時間反応させろ。フェアノール、” CI”(C
I 3抽出して反応を止め、エタノール沈殿に付す。得
られたI) N Aを20ピコモルのりん酸化さイ1人
二flind!I!リンカ−(5’CCAAGCTTG
G3°、Co11aboraLiveResearch
供給)と2単位のT4DNAリガーゼを含自オろT4D
NAリガーゼ緩衝液10μQに再efAずろ。4°(:
て16時間処理した後、この混合物を65°Cで10分
間加熱し、lO中位の1−1ind■酵素を含有するH
indTII緩衝液により150μQに希釈して37℃
で2時間インキュl\−用・し、次いて1%アカ[J
スゲル上で分画する。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=−ゼ0.2単位を含有するT4リガーゼ緩衝液20
Ilρに溶かし、4℃で16時間インキュへ−トシた
後、E、coliHr3101の形質転換に用いる。ア
ノピンリン耐性に関して形質転換体を選択12、単離し
たプラスミドを制限酵素分析によって常法通り分析する
。 500bpのEcoRI −H1ndIIIフラグメン
トを有するプラスミド(第2図における105)を選択
し、lpp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2)tgのプラスミド(第2図におl(MC+105
)を50μm1!の5all制限緩衝液(150mMN
aC1,6mMトリス−[−1CI(pH7,9)、6
mMMgCl、および6mMβ−メルカプトエタ、/−
ル)中で、5a112単位により、37℃で1時間消化
し、BamHI2単位を含むBaml−111衝液中て
15(]μσに希釈する。37℃で1時間処理した後、
アルカリ性ホスファターゼ25単位を加え、次いて65
℃において1時間、インキコベーソヨンを続(Jろ。 目的物フェノール/CHCl3抽出、エタノール沈殿に
付し、TENに溶かして1pp3″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。 +pp3’領域を含むフラグメントを得るために、pK
ENl 11(第3図における101)を200μ夕の
Hpal緩衝液(20mMKCI、l0mMトリス・H
CI(叶17.4)、I OmMMgc12および6m
Mメルカプトエタノール)中で、Hl)allO単位に
より、37°Cで2時間消化する。フェノール/CHC
l3抽出、エタノール沈殿の後、得られたDNAを20
ピコモルのりん酸化された5alIリンカ−(5’GG
TCGACC3°、Co11aborative Re
5earch供給)とT4DNΔリガーゼ2単位を含ん
だT 41) NΔリガーゼ緩衝液107z(に溶かし
、次いて4℃で16時間インキコベートする。65°C
て10分間加熱してリガーゼを不活化する。得られた物
質を5alllO単位を含んだ5ail緩衝液てl00
7z(iに希釈し、37℃で1時間インキユヘートした
後、PvuII制限酵素lO単位を含んたPvun緩衝
液(60mMNaC1,6mM)リス・HCl(III
T−17,5)、6mMMgCLおよび6mMメルカブ
トエタ7ノ−ル)中で300μQに希釈ケる。37℃で
1時間処理した後、DNAを5%ポリアクリルアミドゲ
ル」二で分画する。約0.5tiflの950bpフラ
グメントを回収して精製し、Tト〕Nに溶かす。このフ
ラグメント02μりを20ピコモルのりん酸化されたB
am[−11リンカ−(5’CCGGA1” CCG
G 3 ’、Co11aboraLive Re5ea
rCh供給)および−T 41) N Aリガーゼ2弔
位を告白4〜ろ1゛4DNAリカーゼ緩衝液中で20μ
Qに希釈12.4℃て16時間イノキコベー トする。 次いて、得られたDNAを65℃で10分間力[1熱し
、BamHI20単位を含んたr3 aml−11FJ
U衝液中て1(10Izeに希釈して37°Cて2時間
インキコ”: −1−1,た後、5%ポリアクリルアミ
ドゲルFで分画して過剰のリンカ−分子を除く。得られ
た、+3amHlおよび5ail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
ングヘクタ−0゜21t9とT4DNAリガーゼ02単
位とを含有−4゛るT4DNAリガーゼ緩衝液20μQ
に溶かす。 4℃で16時間インキコヘーンヨンした後、このDNA
を用いてE、coliK l 2HB I OIを形質
転換オろ。アンピノリン耐性の形質転換体からプラスミ
ドを調製し、S at I −Bam1−11フラグメ
ントについて常法通り分析する。得られた所望のプラス
ミド(〜5.2kb)を1)KENO21(第3図にも
(Jる106)と称する。 107ノ9のpKENO21を37°Cにおいて、20
0μ夕のX ha I / B amHI緩衝液(+
50mMNaC1、l0mM1・リス−HCI(11H
8)、l0mMMgCl、および6mMメルカプトエタ
ノール)中で、101.単位のBam1−11により、
1時間、次いで10単位のXbalに、1、す、更に1
時間(37°C)消化する。 次いて、所望のX ba I −BamHI消化DNA
をアルカリ性ホスファターゼ2.5単位により、65℃
で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TEN
50μρに溶かす(第3図における107)。 B プラスミドpNM575の組立て プラスミド阻rpED50chGH800(第4図にお
ける+08、マノセル(tvTartial)ら、l9
79、ザイ上ンス(Science)205 :602
−607に記載〕を、ヒト成長」: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こともで
き(イタクラ(I takura)ら、1977、およ
びフレア(Crea)ら、+978)、あるいはり゛ノ
ドマン(G oodman)ら(+979、メソッド・
イン・エンザイモロノ−(Mcthocls in r
すrvtym。 logy)68 ニア 5−90)の示しノー周知の方
法論に従い、ヒト脳−ド垂体から、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−、てし得
ることができる。プラスミl”ptrpE l) 50
chGH300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I・ンから6bp下流1ゴ11−の
Smat制限部位を含有している。この部位を、以■z
の方法でI3am01部位に変換した。即ち、このプラ
スミl” 6 tt yを、200μρのSmal制限
緩衝液(15mM+−リス何−+c+(pi−+s、O
)、6 mMMgc It、15mMKcIおよび6m
Mβメルカプト工4タノー+1.、 )中で37°(゛
において15時間、Sma161i位で消化した。消化
完r後、フェノール/CllCl。 抽出を行い、エタ7)−ル沈殿によってDNAを回収(
2、次いてi’ E N 24μρに溶かした。1゛4
DNAリガ一ゼ2単位を含むリガーゼ緩衝液l6IIQ
中に−1−記の消化プラスミド05μg(02ピコモル
となる)を入れ、40ピコモルのりん酸化されカニBa
mHIアダプターフラグメツ1− (Collabor
ative 1tesearch供給)を加えた。こ
の混合物を22℃で2時間、4℃で16時間インキコヘ
ー トし、更に65°Cで10分間加熱した。BamI
−(1制限酵素で常法通り消化することにより、Ba1
Il■]I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ポルモンcDNA
配列の開始部分にあるBamH1部位の雨音を開裂する
。こうして得たBamHI粘着末端を有する691bp
フラクメントを6%ポリアクリルアミドケル上で分離し
、次いで常法通り回収した。回収したDNAフラグメン
トを(緩衝液20μσ中でT4 DNAリガーゼ02単
位により、前記の条件「において)、+3 amlIl
消化およびアルカリヤ1ポスフアタ 材処理を施したp
rN’322c第4図にお(」ろIo 2)0.2μg
(こライザー トシノニ。4℃て16時間処理した後、
この物質を使用し、ウニ。 ノノンク(Wcnsink)ら(+974、セル(Ce
ll)3315−325)の方法に実質L 1jL−3
て、■すC011閑株、■Δ221 (NRRl、、、
No、 +3150 ] 4)を形質転換した。形質
転換体をアンビンリン1100t1/llQを含む寒天
=11板1−て選択し7ノご後、常法通りプラスミドを
単離し、制限酵素分11↑jli4ひに電気/ノに動分
析により、同定1刀こ。所望のプラスミド(pNM57
5と呼称、第4図にお()る109]j、約700bp
のBamHlフラグメントをr<−6して)jl)、こ
れを以後の使用にfiiiiえて常法通り増幅さUノこ
。 Cプラスミl”pN M 702の組立ど成熟ヒト成長
ホルモンのDNA配列は、第1番1」のヌグレオヂトか
ら47hl)の位置に1個のFnt+D 11部位をM
4−ろ。2571gのl)N M 575をRam+
−+ l ’IU衝液中てBam1l l 25 Qi
位により、37℃て1時間消化した。6%ポリアクリル
アミドケルからr3aml−1l粘着末端を有する6
91bpフラクメントを常法通り単離し、精製した。精
製後、じ/3の該フラグメント(プラスミド8μ7に相
当)を100uQのFnuDIl緩衝液(6mMNaC
1,6mMトリス弓(C1(pH7,4)、6mMMg
CI2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、37℃で15時
間消化(7k。6%ポリアクリルアミドゲル上で電気泳
動し、標亭的な回収方法に従って、遺伝子の後方の、1
75アミ2)酸の暗号配列を含有(2、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。7 1ppブロモ ター領域とヒト成長ホルモンの暗号領域
とを結合させるために、ホスホトリエステル法によ−・
てく重鎖DNAフラグメント(第5図+、: J’;
L+る110)を合成した。この二重鎖DNAフラグメ
ント(第5図における110)は、以下に示す配列を有
゛ケろ Xbal 5 ° CT Δ GAGGGT、へ T ′F
A A T A A T −3’ TC
CCATΔΔTT A TT A−GTTCCCATT
GGATGATGATGAT−11111111111
111’1lllllllCA A G G G T
A A CCT A CT A CT ACT A −
A A G T T CCCA A CCA T TC
CC’If” T A T−’I’ T CA A G
G G T T G G T AA G G G A
ATA−CCΔGGCTTTTTGACAACGCTA
T−G G T CCG A A A A A CT
G Ti” G CG A T AGCTCCG 3
’ FnuDI1CGΔGGC5’ 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)CTΔGAG
GGTΔT 2)TΔATAATGTTCC 3) CA T ’I’ G G A T G A T
4)GATGATAAGTTCC 5)CAACCATTCCC 6)TTΔTCCAGGC 7)TTTTTGACAACG 8 ) CT AT G CT CCG9)CATTA
TTAATACCCT lo)ATGGGAA +I)CTTATCATCATCCA 12)GGTTGGGAA 13)GGATAAGGGAAT +4)GTCAAAAAGCCT +5)CGGAGCATAGCGTT を調製し、それによって製造した。 に記の如く調製したセグメントを使用し、T4リガーゼ
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1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1を
得た(ブラウン(Brown)ら、1979、メッソド
・イン・エンザイモロジー(Methods in
Enzymology)68 :I O9−151)
。 この二重鎖構造を、15%ポリアクリルアミドゲル上、
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11の存在
下、T4リガーゼを用いて結合さ且てDNA二重鎖構造
2を得、次いてこれを15%ポリアクリルアミドゲル電
気泳動で精製した。 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13の
存在下、T4リガーゼて結合させてDNA二重鎖構造3
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。 d)5゛−りん酸化セグメント7を5°りん酸化セグメ
ント8に、5゛−りん酸化セグメント14および5′−
非りん酸化セグメント15の存在下、T4リガーゼで結
合させてDNA二重鎖構造4を得、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)次いでDNA二重鎖構造2.3および4をT4リガ
ーゼで結合させて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て精製した。 f)5゛−りん酸化セグメント101.とDNA二重鎖
構造5を、′r゛4リカ二ゼの存在下、DNA二重鎖構
造1に加えた。得られたDNA二重鎖構造(第5図にお
ける+10)を10%ポリアクリルアミドゲル電気泳動
によって精製した。次に、このDNA二重鎖構造を、T
4ポリヌクレオチドキナ−P32 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pK、EN
O21(第5図における107)のXbaI −Bam
HlフラグメントOlピコモル(0,47zy)、合成
りNAフラグメント(第5図における+10)0.02
5ピコモル、および538bpフラグメント(第5図に
おける109)0.3ピコモル(0,08μg)をライ
ゲーンヨン用緩衝液24μρ中で、T4DNAリガーゼ
15単位を用いて結合させることにより、組立てた。4
℃で16時間インキュベートした後、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1007B/Mρのアンピシリンを含んへ
寒天平板して選択し、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、1974、CC11nChe、
20:389−391)によ−・て検出したところ
、細胞当たり、少なくとら2百万分子、存在することが
分かった。 D5プラスミドpNM789の組):T、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pNM
702(第6図における111)を、MeiPhe−P
ro−I、euΔsp−△5pAsTl−AS+)しy
s−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図にわ((ろ112、M
illerら、l980、j 、 B iol、
Chem、 2557521〜7524に記載)を、
ウシ成長ホルモン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■ンstl制限部位に831b
+’)のウシ成長ホルモンの暗号配列がり[1−)され
たちのである。Miller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(I takur
aら、1977、およびCrcaら、l978)あるい
は、今日では日常的に行なわれているG oodman
ら(1979)の、ウソの脳下垂体から単離したメソセ
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、多くのポモロノーを示す
。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t−i、t、 P VU I
T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497bp出あり、ウシ成長ホルモンの場合は4
94 bpであ)で、こ111ら両配列の、同じ解読フ
レーム内に、対応する制限部位が現れる。 pNM702(第6図にお番」るI I I)I Oμ
7を、Pvufl緩衝液(60mMNaCL 6mM
トリス・I(C1(pH7,5)、6 mM M g
CI vおよび6mMβ−メルカプ)・エタノール)中
てPvulll中位により、37°Cにおいて10分間
部分〆(”j化シj−065℃で10分間加熱して反応
を停止1゛、さu−ノニ後、DNA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%アカロースゲル
1−で分離させろ1.497bpのPVLI11フラタ
メントを失ったI)NΔに相当′4−る大きさの線状D
N Aフラグメント(第6図にお(トろ113)(切
断部位が1個のブチスミlSよすしやや
【ν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
図におけるl11)の組立てに用い7こ。 プラスミドpHP348の494bpP〜□ullフラ
タメノ1−ml:、このプラスミドを・、Pvt+ I
i l (1中位を含TI’ tろP vu IT e
衝液2 (] (l tt C中(::37”Cに」、
;いて1時間消化」ろごとに、J、す、凋製しノー1、
このフラグメントを6%ポリアクリルフ′ミトゲ月川′
で分離し2、所望の494hpフラグメン]・(第61
klにJ’;tlろ112より)を常法通t)検出し、
精製(ノー。 中間体ブチスミ)・(第6図にね(+ろ114)を、プ
ラスミドpNN4702のP vu ITフラクメント
02μ9と494t+pフラグメント0.05μ9とを
、T 41) N Aリカ−ゼ2甲位を告白4−る’T
”4DNAリガーゼ緩衝液20μa中で4℃において1
6時間反応さ且ろことによって組立てた。形質転換、ア
ンピノ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 bpPvulIフラクメントの存
在J3よび適切な方向性に関し、常法通り分析した。、
494 hpPvuIlフラクメントと440bpXb
a I−8ma tフコ2クメントとを含打4−るブチ
スミ)・をY1後の(吏用のために選択し)こ3、中間
体プラスミド(第7図にしく+る114)1011gを
、P VUIt 緩衝液20011C中でPvulll
単位に、1−リ、37°(゛において5分間消化しまた
。65℃で10分間加熱した後、この混合物を1%アガ
ロースゲル−14に展開さ■、1分子中に唯1個のPv
uII切断部位を白lろ線状1) N Aを回収し、精
製しノー。この回収物(約3μg)をX ha l 5
単位で完全に消化し、アルカリ性ホスファターゼで処
理した。 こ杓2らフラグメントを1%アガロ スゲルー1−に展
開させ、最乙大きいフラグメント(Xba1部位から、
ヒトおよびウシ成長ポルモノに関する配列中の最初のP
vuU部位に至る、109bpフラグメントが失われた
しのに相当する)を常法通り回収した(第7図における
115)。 最初のPvu11部位までの、ウソ成長ホルモンの初め
の部分の23アミノ酸についてのD N A配列(69
bp)は2個の1−1pa11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23bpの位置にある。−・方、63bpフラグメン
l−(第7図における116)を、ホスホトリエステル
法て合成した。このフラグメントは1ppリホゾ−ム結
合部位中のXba1部位からΔ′I″G翻訳開始信号ま
での+9bpの配列と、それに続くPhe−P ro−
Leu−Asp−Asp−Asp−As+1−Lysの
暗号配列(24bp)およびウシ成長ポルモノの暗号配
列中、Pheから最初のHpa 11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。 L匝I 5’ CTAGAG GGTATTΔATAATG−
3’ T CCCATAATTATTA
C−TTCCCAT’l”GGATGATGATGA
TA−111111111111111,111111
1ΔA G G GT A /’、CCTA CT/’
、CTA CT AT −ΔG TT CCCA G
CCA T G T CCT T G T C−TCA
AGGGTCGGTACAGGAACAG−3゛ 旦氾
− GC5゜ この63bpの一7ラグメントを合成するために、下記
の9セグメントを調製した。 1)CTAGAGGGTAT 2)TAATAATGTTCC 3)CATTGGATGAT 4)GATGATAAGTTCC 5)CAGCCATGTCCTTGTC6)ATGGG
AACATTATTAATACCT 7’)TTATCATCATCATCCA8)ATGG
CTGGGAAC 9)CGGACAAGGAC 上記の如く調製したセグメントを使用し、T4リカ−ゼ
て触媒される結合反応を下記の様に段階的に行った。 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6の存在下、
T4リガーゼを用いて結合させてDNA二重鎖構造lを
形成させ、これを15%ポリアクリルアミドゲル電気泳
動で精製した。 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、並びに5°−非りん
酸化セグメント9の存在下、T4リガーゼを用いて結合
させてDNA二重鎖構造2を形成させ、これを15%ポ
リアクリルアミドケル電気泳動で精製する。 C)次いて、二重鎖構造1および2をT4リガーゼで結
合させてDNA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で精
製した。次に、このDNA二重鎖構造を、T4ポリヌク
レオヂトキナーゼと〔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。 」二重のHpalT部位からPvur1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、あ
るいは、元々の供給源であるプラスミドI)BP348
から得ろことができる。そこで、100μgのプラスミ
ドpBP348をPvuII緩衝液400μρ中てPv
ul150単位により、37℃において2時間消化した
。フェノール抽出およびエタノール沈殿の後、このDN
AをPstl緩衝液(50mMNaCL 6mMl−
リス・H’CI(pH7,4)、6mMMgCI、およ
び61IIMβ−メルカプトエタノール)400μσ中
に溶かしPst150単位て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
ミドゲル上に展開し、所望の46bp配列を含有する1
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DNAのI/3(33μyに相当)
を、Hpa[I緩衝液(20mM)リス・HCI(pH
7,4)、7mMMgCl9.6mMβ−メルカプトエ
タノール月00x(1中、Hpan制限酵素1単位によ
り、37℃で40分間、限定的に消化した。65°Cて
10分間加熱した後、このI)NΔフラクメノトを適当
ljサイズマーカーと一緒に5%アクリルアミドゲル(
アクリルアミドヒス化合物の比率−191)上に展開さ
せた。この135bpフラグメント(第7図における+
12から得たもの)のI−1pa 11部分消化で得た
所望の46bpフラグメントを、標準的な方法で精製し
た。 プラスミトヘクタ−のXbal−Pvullフラクメン
ト(第7図にお1)るI l 5)0.27B、63h
pの合成フラグメンl−(第7図におけるll6)3.
2ピコモルおよび46bpフラグメン)・(第7図にお
ける+12から得たもの)05ピコモルを、ライノr−
ンヨン用緩衝液1071fj中で′T” 4 I) N
Δリカ−セ2単位と共に、4℃において16時間インギ
コ△、−トシた。このライケーノヨンミソクスを用いて
E、coli JA22iを形質転換し、得られた形
質転換体(所望のプラスミド’T;’+NM 789を
含むもの)をアンピノリン耐性に培づいて選択した。 ブチスミl”lINM789(第7図におR,’: l
l 7)の同定は、494bpのPvulIフラグメ
ントと109bpのXbal−PvulTフラグメント
の両者の存在を常法通すスクジーニンクすることによっ
て行っノこ。 E、ブチスミFpNM789Bの最終的な組立てプラス
ミF’pN M 789 (第8図における117)を
完全にラン成長ホルモンのものに変換するには、1個の
アミノ酸フトンを変える必要がある。このことは、pN
M789のPvullからBam1−(1までの28b
pフラクメントを除去して配列。 5” 3゛ CTGTGCCTTCTAG l:1llllllllll を有オろ合成二重鎖フラグメント(第8図におけろll
8)に置換えることにより、行うことができろ。 pNM78910IILjIをPvuII緩衝液200
μQ中て、PvuIII単位により、37°Cで5分間
消化した。65℃で10分間加熱した後、この混合物に
Bam1−1[緩衝液を加えて300μρに希釈し、B
amHI I O中位により、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セ5単位で処理
した後、65°Cて■時間インキニベー 1・した。こ
イ1らDNAフラグメントを1%アカCJ −スゲルー
して分離し、1箇所を切断されたブチスミlS’pN
M 789の大きさのI)NΔフラクメント(第8図に
おける+19)を常法通り精製した。このフラクメン)
・02μ7と合成−2ラクメントとをリカ ゼ緩衝液2
0μσ中でT =1リガーゼ2中位によりライケートシ
ノー。ごのソイケ ンヨノは4°CてI夜行なわれた。 形質転換しノニ後、数個のプラスミドを単離し、適切な
l’vuIlフラ′ツノ7・)・(194bp)とX
ha I−F3 amHlフフクメ:/1−(628h
p)との存在に関してスクジーニノ′7′シノー3、」
1.己のフラグメントを含有オろプラスミドは、所望の
ブう・スミド、l’lNM789B(第8図に」;(j
る120)を構成していた。 及施−廻−2−プラスミドpcZ101.+、+;よび
FL、c。 1iK l 2 It\7308./pcZ+01の組
S’r、 −L、ヘ プラスミドpIM−ビーΔ3のJ
)つ離細菌E、coiiK l 2/pIM−1’
Δ3(NRRl、、B−15733)をTYブロス(1
%トリプトン、05%酵母エキスおよび0.5%塩化ナ
トリウム、r+l(7,4)中で、カナマイノン50μ
9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−)てこの培養
物を1、101.の割合で希釈した後、37℃で3時間
インキクへ トシ、次いで、培養物約0 、5 yt(
lを1.5sCのエンベンドルフヂューブに移し、約1
5秒間遠心した。特に明記しない限り、全ての操作は室
温て行−・たらのとオろ。得らSまた一1二澄を先端の
細いアスピレータ−て注意深く取除き、細胞ぺし・ソト
を調製し)屓に゛かりのリゾチー1、溶液(2μ9/1
7ρリゾチ J5.5(1mMグルー1−ス、101.
TIMEl) T△(ンアミン四酢酸)および25mM
トリス・tl(川(p+−+s))約10071f7に
再ps+、た。約200μρのアルカリ性5DS(トデ
ノル硫酸すl・リウム、)溶液(0,2NNaOI(S
I%S I) S )を加え、このヂコーブを静かに
転倒させた後、0℃で完全に溶解オろまて保持した(〜
5分間)。次いで、3M酢酸ナトリウム約150μ夕を
加え、数秒間転倒させることにより、チューブの内容物
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、1;す、殆んど透明な」二
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
ドライアイスーエタノールトに5分間載置した後、析出
した沈殿を遠心して集め(5分間)、」二澄液を吸引除
去した。集めたペレットをTE(101.mMl・リス
・t(CI(pi−18、0)およびImMEDTA)
I OOμ(lに溶かした。こイ1は所望のプラスミド
p1M−1’−Δ31) N Aで構成されていた。 B、プラスミドpNM789BのX ba I −Ba
mH1消化、および〜0.6kb Xbal−13a
mHIフラグメントの生成 プラスミドpNM789BDNA約511gの1旧5a
lt緩衝液※50μQ中溶液を、各々10単位のBam
H制限酵素お上びXbal制限酵素と共に37℃て約1
時間インキュベートした。3M酢酸ナトリウ1、(JI
H7,0)5μQを加えた後、100%エタ7ノール3
倍容徂を加えてDNAを析出させた。 所望のDNA消化物をTE緩衝液100μgに溶かし、
以後の使用に備えて0℃で保存した。 ※■−目S alt緩衝液は次の各成分から常法通り調
製しノニ:I 00mMNaC1,20mMトリス・H
CI(pH8,0)、I 0mMMgCI2および5m
Mβ−メルカプトエタノール。 C,プラスミドI)IM−ビーA3のX ba I −
BamHl消化 所望の消化は、プラスミドpNM789Bのかわりにプ
ラスミドpIM−1’−A3を用いろ外は実質上、実施
例2Bと同様にして行った。所望のDNAを1゛E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−1”−A3消化物約1μ7、プラス
ミドpNM789BのXbal −Baml−I I消
化物+71.水4.0pQ1ATP5 μC(5mM)
、ライゲーノヨンミソクス※5μgおよびT4DNΔリ
カーゼ5単位を20℃で2時間インキコヘートした。6
5℃で2分間インキコベートし、水冷した後、得られた
ライゲーション混合物を用いて実質上Weinsink
(1974、Ce113 :315)の方法に従い、カ
ナマイシン50μg/xQを含んたTY平板(1%トリ
プトン、0.5%酵母エキス、0.5%塩化ナトリウム
および1.5%寒天、pH7,4)上でE、coliK
I 2RV308を形質転換した。細菌、E、col
iK I 2 RV 308菌株はNorthern
Regional Re5earch Labo
ratory(Pcoria、 I l1inois
)に寄託され、その永久ストックカルヂャーコレクンヨ
ンの一部を構成しており、受託番号NRRL B15
624の下、誰でも利用することができる。 アガロースゲル電気泳動(Mania日Sら、1982
)等、日常的な試験法により、得られた形質転換体の内
のあるものは所望の〜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、
coliK 12 RV 308 /pCZ+01とい
う)を選択し、適当な抗生物質を含有するTY寒天上に
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IAと同様な、プラスミドpcZ1
01の単離に用いた。 ※ライゲーションミックスは次の各成分から調製した:
500mM)リス−HCI(pH7,8)、200mM
ジチオトレイトールおよびI O0mMMgCI2゜ 害膚桝−多 プラスミドpc7.114およびE、c。 1iKI21えV308/pCZII4の組立て、へ、
プラスミドpcZlo+の〜I 0 、2 kbr:3
amHl−Xbalフラグメントの組立て プラスミドpNM789Bの代わりにブチスミt”pc
ZloIを用いろ外は、実質−1一実施例2Bと同様に
して所望のフラグメントを組立゛Cた。所望の−1,0
、2khBaml目−Xbal制限フラグメン)・をア
ガロ−スケル電気泳動(Maniatisら、1982
)によって常法通り分離し5てQi離し7、次いてI”
E緩衝液約100μσに溶か19、以後の使用に備え
マーO″Cで保aしノこ。 B プラスミドpcZ]01の〜0 、6 kl】F3
aml−(1−tigiA Iフラグメントのイ旧;
(でプラスミドpN M 789 BおよびXbal制
(!(シ酵素の代わりにブチスミt”pCZ I OI
わよひト(g1ΔI制限酵素をそイ1それ使用ずろ外は
、実質1、実施例2 F3と同様にして所望のフラグメ
ントを絹ダしてノニ。所望の〜0 、6 khBam+
−■ −II gi A I ii+1限フラグメント
をアガロースケル電気泳動(hL+旧at isら、I
982)によ−、て常法通り分離してりt離し、TE
緩衝液約1001ti2に溶かして以後の使用のために
0℃゛で保qした。 C,DNAリンカ−配列の組立て 5’ CTAGAGGGTATTAATA ATG
1111111111++1111 l113°
TCCCATAATTAT TACT T
G G A G G A T G A T’
T A Al11 Ill Ill
Ill l1lAACCT CCT A C
T A A T ’T’ATG TTCCCA
GCCATGIll 18 Ill Il
l I11′I″ACAAG GGT CGG
TAC1’ CCT T G T CCG G
CCT GIll Ill 111
Ill l1lA G G AACAGG
CCCGACTTT GCCAACGCT GT
GCT3゜111 Ill Ill
Ill IAA、A CGG TTG
CGA C5“所望のリンカ−配列を、実質上、I
takuraら(1977)および(’:reaら(+
978)らの教下した方法に従い、改良ホスホトリエス
テル法1、二よって常法通り合成した。上記の合成法は
実施例1に詳しく示さ君てい似。 ■) ライゲーンヨlンおよび形質転換実施例3CのD
N Aリンカ 約20ピコモル、プラスミドpcZ、
l010〜I O、,2kb13amHIX ba l
フラグメント1μフおよびブチスミF’ I) C7゜
101の−0,6kbBaml−f l−l−1−l、
A、 l−1ラグメンt□ 0 、571yをフイゲー
トし、得らイ′1ノこプラスミドを用して実質−11、
実施例2 r〕と同はにし、てJ−: 、 coliK
I :H?V308を形質転換しノ、二。 得られノこ形質転換体の内あるしのは、−J”ガ[!−
スケル電気泳動(Manialisら、1982)等の
連邦の試験により、所望の〜I0.8kbl0lスミト
のみを含%T l−ていることか):さtlハロ その
様−「質転換体(E、coliK I 2 TえV 3
08、−”I)C7,+14という)を選択し、適当な
抗生物質を含有4′る′)゛Y寒天七にのり、微生物学
的な′1;;法を用いて培谷し ノこ3、 得 lη1
ノこ細胞(」 、 S I−)S ノT ノ1
屯′<(ン2ト重)J、 111Δわ、J、び他の
試験に、J、−・て、m (!1.− b (J )I
’i: S+し・ヘルて発現するごとが示されj−1
3ブフスミF’pCZ114は熱的に誘導可能なラン→
°つJ−,1′シ・プリコノを含イ1しているので、m
e L b G Hq”r発現は、培養温度約37°
Cで最大となる。 g施1h2−4− プラスミドl)c、7. l OI
、 IおよびI 、co1iK12RV308/p
CZ101.Iの組立て 実施例3(Lのリッカー配列の化イー)りに、配列。 5 ’ C’J゛ A G A G G
G T A T T A A ’I’ A
A T G111111111111
l113 ’ i’ CCCA T A A
T T A T ′I” A CT T CCCA
TT G G A T G A Tl1l
Ill 111 MI Ill
ΔAG GG′F AACCTA C’f’AGΔi
” 1’ΔA ATG ’I’l″CCCAl1
1 111 Ill Ill
l”CT A Ai”i” ′rA C,A、A
AGG G Tc c CA Tc T Cc T
T c ’r c cIll 11 l
Ill lil l1lCG a
′rΔ0 AGG AACAGGG G CC: T
G T TT G CCAΔCl1l 11
1 11 Ill l1l(” CG
G A CΔAA CGG TTGG CTG
i” G CT 3“ Ill 1llil CGAC5′ て示されるDNリンカ−配列を用いる外は、実質上、実
施例3と同様にして所望の組立てを行った。 −七で特定したリンカ−配列は、l takuraら(
1977)およびCreaら(+978)の常法に実質
」−従って組立てることができる。に記の合成法は実施
例1に示されている。 所望の形質転換体(E、coliK I 2 RV 3
08/11CZ’101.1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pcZI
011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RI
A等の試験により、met−bGHを高レベルで発現す
ることが示された。プリスミF’pCZ 101、■は
熱的に誘導可能なランチウェイし・プリコンを含有して
いるので、met−bGH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△1の組立て プラスミドpHr7△4△1の組立て模式図の一部は添
付の第15図に示されている。 A、プラスミドpBRHtrpの組立てプラスミドpG
MIは△LE1413欠損を含むE、coliトリプト
ファンオペロン(ミオザリ(Miozzari)ら、1
978、J、パイテリオロジー(JB acterio
logy)、1457〜1466)を担持しており、従
って、trpリーダー配列の最初の6個のアミノ酸およ
びtrpEポリペブヂドの終わりの3分の1を含んでい
る融合蛋白質(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tr
pプロモーター/オペレーター系のコントロール下で発
現させる。E、coliK I 2W3110tna2
trp△102/pGM1は、American T
ype Cu1ture Co11ectionに
寄託され(ATCCNo、 31622)でおり、p
GMI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20μ2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PvulT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:pCA T G A A TT
CATGで示される自己相補性(self comp
lementary)オリゴヌクレオチド)と結合させ
てEC0RI開裂部位を作成した。pGMIから得たD
NAフラグメント2011gを、5°−リン酸化合成オ
リゴヌクレオチドI)CA T GΔATTCATG(
200ピコモル)の存在下、20μaのT4DNAリガ
ーゼ緩衝液(20mMトリス、pI−17,6,0,5
n1.(A T P 、 I OmMMgClx、5
mM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Ec
oRI末端を有するフラグメントを5%ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動法(以後rPAGEJと呼称)で分離
した。まず最初にエヂジ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300u(lの、0.IXTBEと共に透析袋に入
れ、0.IXTBE緩衝液中(THE緩衝液:水IQ中
にトリス塩基10.8g、ホウ酸5.5gおよびN a
2 E D TAo、09gを含有)1時間、100
■における電気泳動に付した。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。次いで、エタ
ノール沈殿の後、DNAを水中に回収した。 このEcoRI粘着末端を持ったtrpプロモーター7
/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フラグメントの単離は全て上記の如く
、PAGEを行い、次いで電気溶離する方法で行った。 B、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pB
RHtrpの組立て、並びに上記rAJで単離したtr
pプロモーター/オペレーター含有DNAフラグメント
の同定および増幅 プラスミドpBRHI(ロドリゲッッ(Rodrigu
eZ)ら、1979、ヌクレイツク・アシッド・リザー
チ(Nucleic Ac1ds Re5earc
h)6.3267−3287、ATCCNo、3707
0)fj、7ンビンリノ耐性を発現4−ろと共に、テト
ラザ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と
はない。従って、このプラスミドはテトラザイクリン感
受性である。そのI coRI部位にプ[J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ザイ
クリン耐性にすることができる。 プラスミドpBRHIをEcoll(Iで消化した。 フェノール抽出、次いでクロロホルム抽出オることによ
り酵素を除去し、エタノール沈殿の後、DNAを水中に
回収しノー。得られた1)NA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(こしてr 41) N A
リプノ−ゼてライプ 1・しノニ。ごの反応混合物中の
I)NAを用いで標準的1法(バージフィールド(Hc
rshficld)ら、1974、プロナス(Proc
、 Nat、 Acarl、 Sci、)USΔ71:
3455−3459)に従い、コンビプントEcoli
K + 2菌抹294(NRRL B−15625)
を脂質転換し、次いてこの細菌を、アンピシリン20μ
y/rrrQおよびテ[・ラサイクリン5μg/靜を含
んたLB平板上においた(Maniatisら、198
2)。 数個のテトラザイクリン耐性コロニーを選択I7、その
プラスミドI) N Aを分離してpBRHtrp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pr3 RHtri)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tr
p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、t
rpリーダー配列の最初の6個のアミノ酸とtrpEポ
リペプチドの後方のおよそ3分の1の融合物である第1
番目のタンパク質(L四と呼称)、LrpD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(I
)′と呼称)、およびテトラザ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l” p B RHt rl)をEcoRI制
限酵素で消化し、得られたフラグメントをJNA G
Eおよび電気溶離法で弔離し、EcoR1消化プラスミ
F’ll)SOM I l (I takuraら、
1977、Sci、I 98:l056、アメリカ特許
番号第4.366246号、イギリス特許出願公告番掃
第2.007,676A号)と混合した。ごの混合物を
T4 D N Aリガーゼてライプ−卜しそのl)NA
で前述の如くにしてE、coliK I 2菌株294
を形質転換1刀−8形質転換した細菌をアンピノリンを
含f14〜ろ\[′板1−で選択し、得られたアンピノ
リン耐性:’I C民L −を、:l:l C1二−ハ
イブリダイセーノコン(タルエンスティン(G rue
nstcin)ら、1975、ブrJナス(Proc、
Nat Δcad、 Sci、)US△72 :
:(951−3965)ニJ、ラチスクリ −’−ノブ
し八3.1)13Rt(trpから単離し、32 pて
放射活F−t ?、N Jジ)標識に1.、。 trpブ〔ノモーター/′オペレーター含有フラクメン
トを−1−5己の実験でプローブと(、て用1 ” /
コ、コロニニハイプリダイゼ ノヨンで陽性を示した数
個のコ1に−を選択した3、ブチスミ)・L) N A
分単離し、13g1IIおよびBamHI酵素を用いて
ご4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Iノ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「Jニーを10μg/*Qのアンピノ
リンを含んたり、 [3培地で増殖させた。所望のプラ
スミドをpSOM7△2と命名し、以上に述へる組立て
に用いた。 D プラスミドl)i’ rp 24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
フラグメントであって、その暗号鎖の5゛並びに3゛末
端にそれぞれE(gllJおよびEc。 rt +制限部位を何するフラグメントの組立てプラス
ミドpsOM7△2ヲI(indlll消化した後、L
E’暗号領域内のBgl口制限部位を越えて消化が行な
わイ1ろ様な条件を選んでラムダゴ、キソヌクし・アー
ゼ(5゛から3°へのエキソヌクレアーゼ)で消化した
。約2071@のHindIIl消化psOM71\2
を緩衝液(20mMグリンン緩衝液、pH9、6,1m
MMgcl7、ImMβ メルカプI−s−タノール)
ニ溶かした。得られた混合物をラト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EcoRI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、”pccTGTGcATGΔTを合成し、ラムダ
エギソヌクレアーゼ消化によって生成したLE’遺伝子
フラグメントの1本鎖末端にハイブリダイズさせた。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Hindlll消化物
20μ2を水20μgに溶解し、上記の5゛−りん酸化
オリゴヌクし・オヂド約80ピコモルを含有する671
(!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LE゛暗号配列の3′末端に結合し、残るLE’
フラグメントの1本鎖を、dATP、dTTP、dGT
PおよびdCTPを用いてクレノーポリメラーゼlで充
填したークlツノーポリメラーゼliJ:DNA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
てある。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4−るが、親酵素の有する5′−・3′工キソヌクレ
アーゼ作用は持たない(KornbergS 1974
、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4μρ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
分間インキュベーションし、0.25MEDTA5μQ
を加えて反応を停止させた。反応混合物をフェノール抽
出、クロロホルム抽出した後、エタノール沈殿に付した
。次いでDNAを制限酵素Bglrl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ダ
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8gl
+1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p’rhαlの組立て プラスミドpThα1は、チモンン(ザイモノン)アル
ファ1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。チモシンアルファ1暗
号DNAは、添イ;1の第11図において両頭矢印(−
’−)で指示した16個のオリゴヌクレオヂド(’r
、−’r +e)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 (メヂオニン)A
’I” Gを挿入し、5゛末端を、EcoRIとBa
mHI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Bgln部位が役立
つ。 オリゴデオキノリボヌクレオチドF1〜’I’+eは、
完全に保護されたトリデオキンリポヌクし・オチド組立
てブロックを用いて、改良ホスホトリエステル法(I
takuraら、1977およびCreaら、1978
)に従って合成された。種々のオリゴデオキンリボヌク
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ろ
。T I6の合成に用いた種々のヌクレオヂドフラグメ
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・TPSTe−2、/1.6−)リイソプ
ロピルベンゼンスルホニルテトラゾ−ル;BSA−ベン
ゼンスルホン酸:TLC−薄層クロマトグラフィ−、H
P L C−高速液体クロマトグラフィ−、DMT=4
.4”−ジメトキントリヂル、CE−2−シアノエチル
;R=1)−クロロフェニル、 B 7. =ベンゾイ
ル:An−アニソイル。 1Bu−イソブヂリル;P)・−ピリノン;Ac0)j
−酢酸:EhN=)リエヂルアミン。 完全に保護されたトリデオキンリボヌクレオチト(4X
85xh、0.05mM)および(2)(180靜、0
、1 mM)を、7 : 3 (v/ v)のクロロ
ポルム/メタノール中で2%BSA(それぞれ101.
および2omC)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
(2III(りを加えて反応を止め、り[10ホルム(
25zR)で抽出した後、水洗した(2 X I Oz
ρ)。有機層を硫酸マグネノウムで乾燥し、少量(約5
に0)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Uた。無色の沈殿を遠心分
離して集め、真空デツケータ内で乾燥すると、いずれち
ンリカゲルT L C(M(!rck 60 F 25
4、クロロポルム/メタノール、91)てホモノーニア
ス(均一)1.、f(6)および(8)を得た。 l・リマ−(玉里体)(1)および(3X270ryg
、0.15mM;I 45B、0.075mM)をトす
]−チルアミン/ピリノン/水(1:3:l、〜・/〜
・、l 07Q)により室温で25分間処理オろことに
より、ホスホノエステル、(5)および(7)に変換し
た。しl−タリーエバポレーターを用いて反応剤を留去
し、残留物を無水ピリノンと共に繰返1− ij(留4
−るごとにより(3Xl(L+の乾燥した。トリマ (
8)(005mM)とトす7−(7)とを無水ピリジン
(3mC)中で’I゛PSTe(5011g、O,15
mM)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、)・リマ−(
8)の95%かヘキザ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塙を検出して観察した)。 この反応物に水(I m(2)を加えてクエンヂングし
、溶媒を減圧蒸留した。]・ルエノと共に共沸蒸留して
ピリジノを除いた後、トリマー(4)および(2)に関
して記述した如く、2%BSA(8xg)でこのl\キ
ザマ−の5゛位を脱保護した。この生成物(10)をソ
リ力ゲル力ラム(Merck 60 H135X5c
z)にかけ、タロロポルム、/メタノール(98,2〜
95:5.〜・/〜・)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1゜た。 同様に、トリマー(5)を(6)につなぎ、完全に保護
さイ]k生成物を直接、ノリカケルで精製した。この生
成物の3”末端を、)・リエヂルアミン/ビリノン/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、ヘキザマ−(9)と(lO)とを、無水ピリジ
ン(2*Q)中、′I’ P S Te(75@g、0
.225mM)を縮合剤とじ℃用いて結合さ且た。反応
完了後(周囲温度で4時間)、混合物をロータリーエバ
ポレーターで蒸留し、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(I
I Xl 60mg)が析出した。こうして得たものは
T L Cでホモジーニアスであった。化合物(11)
の一部(20zg)をピリジノ(05好)に入れ、濃水
酸化アンモニウム処理(7m12.8時間、60°C)
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、4yQ)に溶かし、エチルエーテル(3y、2z
ρ)で抽出した。水層を1〜2屏ρに濃縮し、その一部
をHP L Cにかけて(12)を精製した。主ピーク
に相当する両分をプール化(約2Ats+単位)、約5
MQに濃縮した。この最終生成物(12)を、Bio−
get P−2(]、5y、100cm)にかけ、2
0%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(200μC)に再懸濁してA t54=
I Oの溶液とした。化合物(12)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、1979)および成長
ホルモン(Goeddelら、l979、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レオチドから、
完全なチモンンα1遺伝子を組立てた。10μgづつの
オリゴヌクレオチドT、〜T15を、T4ポリヌクレオ
チドキナーゼ(Goeddelら、I 979)のP3
2 rr存在下(7) −ATP(New Englan
dNuclear)で定量的にリン酸化し、比活性的I
Ci/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、 I :331
)に従って確認した。フラグメントT1及びTI8は、
以後のライゲ〜ンヨン反応に伴う望ましくない重合反応
を最小用度にとどめるため、りん酸化せずにおいた。こ
れらのオリゴヌクレオチド(各2μ9を、公知の手法(
Goeddelら、I 979)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 1lbert)、l977、プ
ロナス(Proc。 Nat、 Acad、 Sci、)US A 71 :
3455)。単離した4種の生成物をライケートし、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。デモノンアルファ1遺伝子の大きさく90〜
+05塩基対)のDNAを電気溶離して得た。 プラスミドI>BR322(0,51tg>をBamH
IおよびEcoRI制限エンドヌクレア−セで処理し、
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(Gceddel)ら、1979、ネイヂ−?
−(Nature)281:544 1979)。こ
の混合物をE、coliK l 2菌fii294(A
TCCNo、31446)の形質転換に用いた。この形
質転換混合物の5%を20μg/πQのアンピンリンを
含んたLB平板上においた。得られた4つのアンピンリ
ン耐性コロニーはテトラザ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、との
場合にも、このプラスミド(pThαl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図に示すチモンンアルファl
遺伝子の存在を示唆している)、(b)BamHI/E
coRI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pThαI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°−ホスフェート基を表している。 3)処理p’rhαlとLE’(d)フラグメントの反
応 プラスミドpThαlは、アンピノリン耐性を特定する
遺伝子と、その5°暗号鎖末端がEcoRI部位に、ま
たその3°末端がBamH1部位にクロ−ンされた、デ
モノンα1を特定オろ構造遺伝子を含有している。この
デモノン遺伝1′−は+3 g l +1部位を□at
、ている。先に調製したL E“(d)フラグメントを
受(1入れることができろプラスミドを調製4′ろため
に、このpThαIをEcoRI消化し、次いて、d’
l”TPおよびdATPを加えてクレノーポリメラーゼ
1反応に付し、BcoR1残分を平滑化[また3、得ら
れ)こ生成物をF(gill消化オろと、アンピノリン
耐性に関A′ろ遺伝子と、その両方の末端に、13g1
l!枯着残分と平滑末端とを(]オる直線状D N A
フラグメントが得らノまた。Klら41に生成物を′I
′41カーセの存在下、Bgli粘着末端と平滑末端と
を有するLE’(d)フラクメン)・と反応さ且ろこと
に、Li)再環化し、ブチスミF’pTrp 24を得
た。この様に1−で、平滑末端結合か行なわhた箇1T
ilxEcoR1部位が再生成されろ。 ト〕 ブチスミl”950M7△2△4の組立てpT
rp 24をBgllIとI4: co T’l lで
順次消化17、次いてPΔ(ニド〕にか!−J、電気溶
離オることにより、L r”: ’ (d)ポ11ペプ
チドのコドンであ−、て、その暗号鎖の3′末端に隣接
するlεcoRI粘着末端と、Bglll粘着末喘を有
するコドンを持ったフラグメントを得た。ごのLE’(
d)フラグメントをプラスミドpsOM7△2のBg1
11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 ターのコントロール士に発現される1、E゛
ポリペブチ・/ソマトスフチン融合タンパ)7質を形成
さlることがてきろ。そのためには、(I)トリブトフ
Yノブロモータ /オペレーターから遠位のEcoR1
部位を開裂4−ろた?8J)に950M7△7の部分的
Ec。 RI消化を行う、(2)コドンの解読フレームを適切に
保持オろと共にE coRI開裂部位を再生成オる様な
プライマ 配ダリの適切な選択が必要である。 4゛なわぢ、プラスミドpsOM7.z\2(16μの
を、20mMトリス(1))−17、5ン、5 mM
M g CI 2.002%N P 、 0洗浄剤およ
びl O0mMNaC1・(Aむ緩衝液200μρて希
釈し7.0.5単位のEcoRl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
ロホルム抽出およびエタ7)−ル沈殿に付し、次いてB
glllで消化(7た。得られたフラグメントの人きい
力をl゛八に r>法および電気溶離法て111離しノ
ー3、この″ノー′/タメノトは+、ト:’ポリペプチ
ドの近位の末’t(proximal end)部分
、叩トン、+3[’HII1部f?+の−I流部!−’
lに関する二))・ンl L E“(+))、、1を△
んている。、次いで二〇)フラグjン)4、’I”/I
I)NAIブf−セ!7’ygi−白゛1・、Ll)旧
、 E ’ (rl)にライク−)L、プラスミドpS
(’)M7△2△4を杉成させ、これを1・: cnl
i菌株29・1に導入4゛ろと、l・リブトファン−
1°〔1モ ターフ/オペレーターの=1)l−L−1
−ルトに、:+1’、 ’:’:に再t1ηY戊さイ1
へ1.ICボリベブヂドとツマトスシーr−7から成る
融合々リバ′ノ質か効率良・;(1産さjl、15、F
テトヤザイタリン耐性を特定左;″、逍伝rを囲んで
3”末端にPsf、l残茫を、またそc゛・5“末端(
、二Bg l II残基を6′−4−る線状DNA(]
)組)l/′でプラスミドpBR322をII i n
d III ?t’f化し、突出じたIf i nd
III末端を81フタレア セl−消化した1、このS
1ヌクレア−セ消化は、107BのII i nd [
11開裂prHt322を5llli衝液(0,3MN
acl、1mMZnC1?、25mM酢酸すl・リウシ
・、pl、+ 4 、5)、30710中、300中位
のSlヌ′7レアーセで、15℃に13いて3o l、
:)間処理オろごとにより行った。30xSlヌー7レ
ア−ゼ停止1−4溶液(0,8M+・リス塩卸1.50
mMED′r”、A)l IノQを1叫えろこ−(5−
より反応を終丁さ4−!た。この混合物を)J、 、/
−ル抽出、りLT ctホルl\抽出、およびエタノ
ル沈殿に付し、次いて既述した様に(7てEcoRI
消化[、た。P A G E法、次いで電気溶離1グ、
を適用して得られたフラグメントは、EcoRI情着末
端情事末端端を有し、その暗号鎖がヌクし・オチト、デ
ミノンから開始さイするt−1のてあ1)た。この、ヂ
ミジ、/から姶まろS1消化HindlIl桟!今をり
し・ノーボリメラーセl処理BgIII残分と混合し、
ライゲーソヨjンする、二、と1−よ−・てRg I
fJ i、IJ限部位を再構成するごとができろ1、 そこで、実施例5Cで得たフ゛ラスミドpsoM7△2
をBg!n消化し、得ら41118g l [+粘着末
輸;を、4種のデオギノヌクレオチドトリポスー?ユー
−ト全てを使用l1、々し・)−ボリメラーセIて処理
することにより゛重鎖としまた。この生成物をECOR
Iで開裂し、PAGE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/オペレー
ターと、Bg111部位から4二流の、LE’r近位」
配列に関するコドン(「L E’ (p) I)を持っ
た直線状DNA片が得られた。この生成物i、JEco
RI末端と、Bg111部位の充填により生成した平滑
末端とを有する。しかしながら、このBgl■部位は、
該平滑末端を上記S1消化11indfflフラグメン
トの平滑末端にライゲートオろご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T4DNAリ
ガーゼの存在下にライゲトして再環化したプラスミドp
l−IKY101.を形成させ、コンピテントE、co
li閑株294細胞に導入し、形質転換することにより
、増幅さUた。組換えプラスミドpI4KY101.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。BglIIおよびPst
l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BglU両粘
着末端を有する所望の直線状DNA片を得た。こうして
pHKYloから調製されたDNAフラグメントは複製
起源を有しており、従って、trpLE’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
性に関する暗号遺伝子の両方力t rpプロモーター/
オペレーターでコン)・ロールされる、プラスミドpH
l7△4△Iの組立て要素の1つとして有用である。 G、trlllプロモーター/オペレーターををする直
線状D N Aの組立て 実施例5Eで得たプラスミドpsOM7△2△4をEc
oRI部分消化、次いてpstl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。ソマトスフチン遺伝子の5″末端
に隣接したEcoR1部位で開裂され、アンピンリン耐
性遺伝子と、trpプロモーター/オペレーターとの間
にあるEc。 Rr部位では開裂されていないフラグメントを得るため
に、EcoR1部分消化が必要であった。アンピンリン
耐性遺伝子中のpst1部位を切断することにより失わ
れたアンピンリン耐性は、に記実施例5Fで得た最終的
な吐IKY101.直線状り’NA誘導体とのライゲー
ションによって回復することができる。 1−1 、プロインツユリンの32N−末端アミノ酸を
暗号化している合成遺伝子の製造 プロインツユリンの最初の32アミノ酸の暗号遺伝子を
組立てるために、第1段階として表2に示t I 8個
のオリゴヌクレオヂトを調製した。最終的に組立てられ
た遺伝子の全ヌクし・オヂド配列を第14図に示す。 表λ ヒトプロインンコリンのための合成オリゴヌクレオヂト 合成ヌクレオチドは、第14図において角括弧で囲み、
アンダーラインをトt して示されている。 これらのオリゴヌクレオチドは、Creaら(1978
)、I takuraら(19751,1,Riot、
Chcm250:4592)およびI Lakur
aら(19751、■、八へ、 Chem、 Soc、
97 ニア 327)の常法に従って合成された。こ
れらオリゴヌクし・オチドの内幾つかは、Creaら(
+978)およびG oeddelら(1,979)に
よって以前に示された、ヒト−インンユリン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
ゴヌタレオヂl’ (135゛とB I O’)は、H
pa IIと末端のBam141およびEcoR1制限
部位を与える。この末端部位はタローニンクにおいて特
に白”用である。 1−(1−1−18の8個のオリゴヌクレオチド(」ヒ
トインノコリンB鎖遺伝子の左側子分を相IZてろのに
既に用いられており(Goeddelら、1979)、
B鎖遺伝子の1−13アミノ酸を白し、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、B7
、B3、BいB5、B6、B7、B8、B9およびB、
。を、実質上、Goeddel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、ヒトーインツユリン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、ヒトーインンユリン遺伝
子配列中のHpa■部位と同じ解読フレーム内の同じ位
置に、Hpa■か組込まA1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ケル電気泳動法で
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HindTII−BamTI I切断プ
ラスミドpBR322に挿入した。得られたブチスミF
(pB3と命名)を形質転換によってE.coliK1
2294内に挿入した。このプラスミドは抗生物質アン
ピノリンおよびテトラサイクリンに対する耐性を付、+
5シ、従って、所望のヌクレオチド配列を含有している
ことかわかった。 pB3の58塩苓対H1ndlll −B amHIフ
ラグメントと、pB Hl (G oeddelらによ
り開示、1979)の46塩基対EcoIj l −I
I 1ndlllフラタメントとをライケート(2、E
coRlおよびBamI(I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、EcoRlおよ
びBam1−TI制限プラスミドpBR322にライゲ
ー トし、得らSまたブチスミ)”(1)I83と命名
)を、次いてト〕、C(11iK l 2294にクロ
ーンし5た。常法通り増幅さlて単離した後、ブチスミ
t:’plB3をEcoRlとl−(pa IIで消化
することにより、メチオニンによ−、て先行されている
プロインノコリンのトJ末端アミ2〕酸を暗号化してい
る合成遺伝子フラグメンl−(第15図におけるフラグ
メント1)が得られた。二の合成遺伝rをポリアクリル
アミドケル電気泳動法に上、す、常法通り単離した。 ■ ヒトーブロインンユリンの50−C末端アミノ酸を
暗号化12ているcDNAの単離所望のcDNAを得る
ための反応式は添(qjの第16図に示されている。こ
の図に従って説明オろと、BamH1認識配列と約20
残基からなる3゜ボリヂミンル酸l・ラクトの両者を含
有するデカヌクし・オヂド、pCCGGATCCGGT
TT’、、Tを合成し、cl)NΔの合成におけるΔM
V逆転写酵素用のブライマーとして用いた。このプライ
マーは、’rPT t 、5 x l O’μmolを
含有する反応液061中で、RamHlデカヌクレオチ
ド1μmo1にデオキシヌクレオチド末端転移酵素(タ
ー=ミナルトランスフゴラ ゼ)(E nzo Ri
ochem、 200単位)を作用し、調製した。この
反応は、チャン(Chang)ら(1978、ネイチ’
v −(Nature) 275 :617)の緩衝系
において37℃で1時間を要して行−)た。 ヒトー島細胞腫(インスリノーマ)組織はIn5tiu
ye fiir Diabetesforschu
ng(Mucnchcn、 WestG erman
y)から供給された。当業者ならば理解し得る様に、ヒ
ト島細胞腫(インスリノーマ)組織は容易に入手てき、
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I・島細胞腫組織のポリAn+RNA(2、5
μg)を、ウールリッヒ(Ullrich)ら(+97
7、サイエンス(S cience) I 96:13
13)の方法と実質上同様にして単離し、次いでウィソ
ケンス(Wickens)ら(+ 978、Jバイオロ
ジカル・ケミストリー(、I Biol、 Chem、
)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5180μρ中に1
5111Mトリス・HCI(42℃におけるpH=8.
3)、21mMKCl、8mMMgCl7.30mMl
−メルカプトエタノール、2mMのブライマーdCCG
G A T CCG G T T 、、Tおよび1
mMdNTPsを含有する反応液を、0℃でプレインキ
ユヘートシた。AMV逆転写酵素を加えてがらごの混合
物を42℃で15分間インキュベートした。 次いで得られたRNA/DNAを常法通り変性した。 補助cDNA鎖の合成は、25TIM )リス・Hcl
(pH8,3)、35mMKCl、4mMMgCL、1
5mMβ−メルカプトエタノール、I mMdN T
P s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150μg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時間インキュベートし
た。次いで、S1ヌクレアーゼ(MilesL abo
raLories、 E ]kharL、I ndia
na) I OO単位により、実質J、Wickens
ら(1978)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
9)を8%ポリアクリルアミドゲル上での電気泳動に付
し、500塩基対より大きいDNAフラグメントを溶離
した。 実質上マイゼル(MaizelXI 971、メッソド
・イン・ヴアイaロジイ−(Meth、 Virol、
)5 : 180)の方法に従い、デオキシヌクレオ
チド末端転移酵素を使用してこのフラグメントの3°末
端にオリゴデオキシノチジ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シグアニジル酸を末端
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E。 .co1iK12 294を形質転換し、生産された細
胞をLBおよびTET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制限部位を有するプラスミドをスクリーンした
。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(ンユアース(Sures)ら
、1980、ザイエンス(Science)208 :
57)。1−)のプラスミド(pH1104と命名)は
、600塩基対の挿入部分を有し、予期されるPstl
制限型を示し、かつ3゛ポリAとcD’NAの製造中に
導入されたポリGCとの間に1個のBamH1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。 −J 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I)は、曲記の如く、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
plB3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cDNA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pHI 104を、まずBam
HI、次いでHpan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ゲル電
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、リガーゼ緩衝液20μρ中でT
4DNAリガーゼを用いて、4℃で24時間処理するこ
とにより結合させた。 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ると共に、遺伝子ポ
リマーを除去した。組立てられたプロインシュリン遺伝
子をポリアクリルアミドゲル電気泳動によって単離し、
EcoRIおよびBamHIで消化したプラスミドpB
’R322にライゲートした(T4DNAリガーゼを使
用)。得らイ1ノこ■)NΔを用いてrl、coliK
I 2 294を形質転換し、生成したコロニーをテ
]・ラザイクリン感受性とアンノビリン耐性とに関して
スクリーンした。その様な=10ニーから単離されたプ
ラスミドpH+ 3は、後のヌクレオチド配列決定によ
−て確認された所望のプロイン:、−’−1リン遺伝子
を含有1.ていた1、l<、ヒト−プロインノコリンを
含有→−ろギ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末端コト:/を
持つ完全なヒト プロインツユリン遺伝子を、プラスミ
ドpII+ 3のEC0RIおよびBamH1制限酵素
処理により、該プラスミドから回収(7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
F’pSOM7△2△4のP st l−E coR1
部分消化物(実施例5Gで調製したしの)とプラスミド
pHKY101.のPsi l −Bgl IIlフラ
グメント内大きい方のもの(実施例5F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Bamf−(1末端を有する完
全なヒト−プロインシュリン遺伝子約1μ?、Pstl
−EcoRl(部分消化)psOM7△2△4フラク
メノト4ツノgおよびpHKY101.のPst l
−B gl l’、I フラグメント約1μ9を、ライ
ゲーション緩衝液中、T4DNAリガーゼを使用し、4
℃で24時間ライゲー トシた。ライゲートしたc+
NΔ混合物を用いてE、coliK l 2 294を
形質転換しノコ。アンノビリンおよびテトラザイクリン
のい4′れに対しても増殖したコロニーを選択すると、
ごイ1(」所望のプラスミドpI−I 17△4△1を
含有しており、かつtrpLE’−プロインツユリン融
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
発現していることか見出された。このタンパク質を発現
するプロインツユリン、l) HI7△4△1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pHI
7△4△1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ザイクリン耐性が回復されてい
るのて選択が容易である。 笈権例瓜−プラスミJ”pN M 608 r; 、及
びE+C01iKl 2RV308/pNM608の組
立てΔ プラスミドpH17△4△1の〜253 bp
Ecorえl −1−1pa Iフラグメン1−の組立
てプラスミドrat(+ 7△4△IDN、へ約511
7、(10X)制限緩衝液※l0ttQ、水80μQお
よびHpa1制限酵素51112(51位)を37℃で
約1時間インギコヘートシた。70°Cて5分間、イン
キコヘーノヨンオることにより、反応を停止1t を刀
二。、混合物を水りで冷却した後、1M)リス・n C
1(PI−172)約+2uQ、水7IIQおよびEc
oRI制限酵素1IIQ(10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で5
分間イノキコヘートシた。水」−で冷却した後、得らイ
また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,+1)混液の各々で抽出し、次い
でエタノール沈殿に付した。所望の〜253bpE c
oRI −Hpa lフラグメントを常法通り、7vリ
アクリルアミ)パゲル電気泳動法て分離し、電気溶離法
て回収してエタノール沈殿に付し、次いて′rp:緩衝
液約10/l(に溶かし、以後の使用に備えて0℃で保
存した。 ※ Hpal制限酵素用の制限緩衝液(101.X)は
次の成分から調製されろ 100mM)リス・I−(C
I(+)H7)、 l 0 0mMMgCl、、
60mM β −メ ルプJブトエタノールおよび2
00mM KCl0B、プラスミドpHl 7△4△l
の〜34 hpf(pal−Taglフラグメン]・の
組 立てプラスミドpH17△4△l約201f:’)(5
’X)EcoRI制限緩衝液※32μ(!中溶液、水+
98μρおよびEcoRI制限酵素4μρ(20単位)
を37℃で約1時間インキコベートシた。70℃で5分
間インキコへ−1−+、て反応を止めた。得られた86
2 bpEcoRI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H
pal制限酵素16単位を含有するH1’)al緩衝液
約100μρに溶かした。37℃で15時間処理した後
、Tagl制限酵素75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上で常法通り分
離した。電気溶離法によって所望の〜34 bpHpa
l−1,’ag I 7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。 ※ EcoRI制限酵素用の制限緩衝液(5X)は次の
成分から調製された250mMNaCl、500mMト
リス・MCI(+)H7,2)、25mMMgCLおよ
び30mMβ−メルカプトエタノール。 C,プラスミドI)BR322のEcoRI −Cla
I消化 プラスミドpBR322DNA約51t’i、ClaI
反応ミックス※10μρ、水77.5μQおよびC1a
l制限酵素7.5d(15単位)を37℃で約1時間イ
ンキユヘートした。70℃で5分間インキュベートして
反応を止めた。この混合物を氷上て冷却した後、1Mト
リス・HCI([)87.2)約125ttQ、1MN
aC16,25μf!、0.1MMgC122,5μg
およびEC0RI制限酵素1μρ(10単位)を加えた
。得られた混合物をまず37°Cで1時間、次いて70
°Cで5分間インキコベートした。水冷後、得られたD
NAを1%アガロースゲル上電気泳動にかけた。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20μCのTE緩衝液に溶かし、以後の使用に
備えて0°Cで保存した。 ※ C1al制限酵素のための制限ミックス(10X)
は次の成分から調製した ]OOmM)リス・HCI(
pH7,4)、l OOmMMgCI2および60mM
β−メルカプトエタノール。 D 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6Aの〜253
bpEcoRI −Hpa rフラグメント約0.2
/Ig、実施例6BのHpa I −Tag Tフラグ
メント05μ2および実施例6CのEcoRr −C1
a I消化物0.1μ9をライゲートし、E 、col
iK 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 2 RV
30 B/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pHI 7△4△Iの〜287 bpEcoRI−
C1al(Tagl)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Fl)CZI05.1およびE。 coliK 12RV308/pCZ I O5,1の
組立てA プラスミドpNM608のEcoRl −C
la I消化および〜0 、288kbEcoRI −
Tag、I 7ラグメント(プラスミドpHI 7△4
△lの0288kbEcoRI −Tag Iフラグメ
ントと同一)の生成Medium S alt緩衝液
※50μQ中に入れたプラスミドpNM608DNA約
5μ7を各10単位のEcoRI制限酵素およびC1a
l制限酵素と一緒に37℃で約1時間インキ、べ−トシ
た。3M酢酸すトリウム(pH7,0)5μρ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I00μQに
溶かし、以後の使用に備えて0℃で保存した。 ※ Medium S aft緩衝液は次の成分か
ら調製した:50mMNaCl、100mMトリス・H
CI(pH7、5’)、6mMMgCLおよび2mMβ
−メルカプトエタノール。 B、DNAリンカ−配列の組立て 5’ CGACA ATG TTCCCAII’
Ill Ill l113°
TGT TACAAG GGTTTG GAG
GAT GAT TAAIll Ill
i ll Ill l11AAC
CTCCTA CTA、ATTATG TTCCC
A GCCATGIll Ill ’I
I Ill l1lTACAACGGT
CGG TACTCCTTG TCCGGCCT
G Ill Ill Ill Ill
l1lAGG AACAGG CCG G
AGΔAA CGG TTG CGA C5’
所望のリンカ−配列を、I takuraら(1977
)およびCreaら(+978)の方法に実質上従って
改良ホスホトリエステル法により、常法通り合成した。 C,ライゲーシヨンおよび形質転換 実施例2Dと実施上同様にして、実施例7BのD N
Aリンカ−約20ピコモル、実施例7AのpNM608
消化物1μ?、プラスミド1)CZl、0+の〜I 0
.2kbBamHI−EcoR1フラグメント(Xba
l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)05μ9および実施例3Bのプラスミドp
cz+o+の〜0,6kbBamHl −Hg1A l
フラグメント1μ9をライゲートし、得られノごプラス
ミドを用いてト;、coliKf2[(V2O3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
ケル電気泳動法(ManiaLisら、+982)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(E、coiiK
12RV308/1)CZI05.lと命名)を選択し
、適当な抗生物質を含んたTY寒天」−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
ゲル電憩電動泳動びR,I A等の試験により、met
−b G Hを高レベルで発現することが示された。プ
ラスミドpczios、+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、met −b G Hの
発現は培養温度約37℃のとき、最大となる。 実施例8 プラスミドpcZ105.2およびE。 co1iK12RV308/pcZ105.2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 TTCCCAl11
Ill 111 l113° TGT
TACAAG GGTTTG GA’l’
GAT GAT TAAIll Ill
Ill Ill l1lAACCTA
CT’A CTA ATTATG TTCC
CA GCCATGIll Ill Ill Ill
l1lTACAAG GGT CGG TAC
]’CCTTG TCCGGCCTGIll
Ill Ill Ill 111A
GG AACAGG CCG GACTT
T GCCAACGCT GTGCT3゜Ill
Ill Ill Ill I
AAA CGG 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
−1ユ同様にCて所望の組立てを行う。上記の特定のリ
ンカ−配列は、I takc+raら(1977)およ
びCreaら(+978)の通常の方法と実質1−同様
にして組立てろことができろ。上記の合成法も実施例1
に示されている。 以後のpc7.101.2,2の生産および単離のため
に、所望の形質転換体(E、coliK、l 2 II
V 308/pCZI05.2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(7た
3、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、net −bG Hを高レベルに発
現することが示された。プラスミドpcZ105.2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、met−bGHの発現は培養温度約37℃のと
き、最大となる。 櫂11− プラスミドpcZI061およびEco1i
K12RV308/I)CZI06.1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’ CG
ACCATG GAT CAGIll 1
11 III l113’ TG
GTΔCCTA GTCG A G T A A
A T G T T CCCGIll
Ill Ill Ill l1l
CTCATT TACAAG GGCGCT
ATG TCCTTG TCCIll
Ill ’l’ Ill l1
lCGA TACAGG AACAGGCGG
GAG AAA CGG TTGG
CT GTGCT 3’ CGA C5゜ で示されろDNA配列を用いる外は実施例7と実質−1
−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Cr
ea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pcZI06.1の生産および単離のために、所
望の形質転換体(E、coliK l 2 RV 30
8/pcZI06.1と称する)を適当な抗生物質を含
んたTY寒天」−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、met−bGHを高レベルに発現することが示され
た。プラスミドpcZI06.lは熱的に誘導可能なラ
ンチウェイし・プリコンを含有しているので、met−
bGH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pcZ112.IおよびE、c
oliK 12RV308/pCZ I I 2.1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 GAT GATIll
Ill Ill l113’ TGG
TACCTA CTAAAG TAA ATG
TTT CCGIll Ill Ill
Ill l1lTTCATT TACAAA G
GCCGA TACAGG AACAGGCcc
GAG AAA CGG TTG(、CT
GTGCT 3“ CGA C5’ で示される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(4977)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I)CZ112.1の生産および単離のために、
所望の形質転換体(E、coliK I 2RV308
/pCZI I 2.1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、met−bGHを高レベルに発現することが示され
た。プラスミドpcZI1.2.1は熱的に誘導可能な
ランチウェイレプリコンを含有しているので、met−
bGHの発現は培養温度約37℃のとき、最大となる。 実施例11 プラスミドpczI 12.2およびE
、coliKl 2RV30 B/pCZ 112.2
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° CGACCATCGAT (1;ATIll
Ill Ill l113’ 1’GG
TACCTA CTAAAG GAG TAA
ATG TTTIll Ill Ill
Ill l1lTTCCTCACCTAC、AAA CCG GCT ATG TCCTTGIll
Ill Ill Ill l1lGGCCGA
TACAGG AACAGG CCG GA
G AAA CGGAACGCT GTGCT
3゜ Ill Ill 1 TTG CGA C5゜ で示される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(1978)の通常の方法と実質」二同様に1、て組
立てることがてきる。」二重の合成法も実施例1に示さ
れている。 以後のpczl 12.2の生産および単離のために、
所望の形質転換体(E.coliK12RV30.8/
pcZ112.2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)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、m
et−bGHを高レベルに発現することが示された。プ
ラスミドpCZI 12.2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て、met−bGH
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pcZI000およびE、co
liK l 2RV308/pCZ 1000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° CTAGAGGGTATTAATA ATGi
11111 I 11 I ] 1 1113’
TCCCATAATTAT TACGAT
CAG GAG GAT TAAIll
Ill I’ll fil l
1lCTA GTCCTCCTA ATTTACAA
A GGA C,GA TACゴCCT T
G T CCG G CCT GIll
IM II” II ’II A G G A A CA G G CCG
G A CTTT GCCAACGCT
G ゴGCT3゜Ill Ill
’l’ 111 1ΔAΔ CGG ’
]”TG CGA C5゜で示されろl)NΔリンカ
−配列を用いろ外は実施例3と実質上同様にして所望の
組入fてを行う。上記の特定のリンカ−配列は、I t
akuraら(1977)およびCreaら(+ 97
8)の通常のjj法と実質」」同様にして組立てること
かできろ。−1−記の合成法ら実施例1に示されている
。 以後のpcZIoooの生産および単離のために、所望
の形質転換体(E、coliK I 2 n’、I 3
08、、’pcz+oooと称する)を適当な抗生物質
を含んだTY寒天−1,にのせ、常法通り培養した。こ
の形質転換体らSDSゲル電気泳動およびRI A等の
試験の結果、met −b G Hを高し・ベルに発現
することが示された。プラスミドρC7,I O00は
熱的に誘導可能なランチウェイレプリコンを含有してい
るので、met−bGH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 I O00,1お
よびE、coliKl 2RV308/pcZ+000
.1の組立て 実施例3Cにお(」るリンカ−配列の代わりに、配列 5° CTAGAGGGTATTAATA ATG1
11’1lllllll l11 3° ′J″CCCA T A A T TΔ
T TAGGATCΔGT’Aハ ATG TTT
jjj jjj 1jj jj I jj 1C
TA GTCATT TACAAACCG GC
T ATG TCCTTGIll Ml ’I
I Ml ’IIGGCCG八 ′FΔCAGG
AAC′lI’cc GGCCTG TT’l”
GCCIll 111 Ill Ill
l1lAGG CCG GACAAA CGGA
ACGCT GTGCT 3゜ Ill II’ I T’FG CGA C5’ で示されるDNAリンカ−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、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。上記の合成法ら実施例1にボ
されている3、 以後のI)CZ 1000.1の41p7および単離の
ために、所望の形質転換体(lう。coliK l 2
RV 308/1)C1,1000,1と称する)を
適当な抗生物質を含ん人立TY寒天」二にのり、常法通
り培養し、八。 この形質転換体もSDSゲル電気泳動およびI’t I
Δ等の試験の結果、me[−bGHを高1ノベルに発現
することが示された。ブチスミF’pCZ I O00
1は熱的に誘導rIJ能なランナ・クエイL、プリコン
を含有しているのて、met−b G I−1の発現は
培#温度約37℃のとき、最大となる。 宋1綻剋−↓−4−プラスミドpc7.1060および
E、coliKI 2RV308/r)CZI 060
の組立て 実施例3Cにお(するリンカ−配列の代わりに、配列 5° C’II’ A G A G G G T A
i” T AΔTA ΔTG11!1!111111
1 l113 ’ T CCCA T
A A 1” ’II″A’l’ TACGΔT
GAT AAG TAΔ ATGlll Ill
Ill 111 l1lC′l”A C
TA T’rCATT TΔ0’1’ i’ CC
CA G CCATG TCC:111111
1:1:1111 AAG GGT CGG TACAGGT
T G i’ CCG G CCTG T
i’ T1リリ1111111111 AACAGG CCG GΔCA、AAGCC
AACGC’l″ GTGCT 3’Ill 1.閣
111) CGG TTG CGA C5“て示されるI)
N’ Aリンカ−配列を用いる外は実施例3と実質」
二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、l takuraら(1977)およびCr
eaら(197B)の通常の方法と実質、上回様にして
組立てろことができる。上記の合成法し実施例1に示さ
れている。 以後のpC7,+060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 30
8/pcz 1.060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、met−bGI−1を高し・ベルに発現することが
示された。プラスミドpcz+oeoは熱的に誘導可能
なランチウェイレプリコンを含有しているのて、met
−bGHの発現は培養温度約37℃のとき、最大となる
。 聚靴鯉り晃 プラスミドpc/、1120およびE、c
o1iKI2RV308/1)CZI 120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° CTAGAGGG’l’ATTAATA AT
Gllllllllllll 113 ’
T CCCA T A A T ’rΔT’l”
ACGAT GAT AAG TAA ΔTG
Ill Ill Ill Ill
l1lCT Δ CTA ゴTCA
TT T Δ CTTT CCG GCT
ATG TCCIll Ill Il
l Ill l1lAAA GGCCG
A TACΔGGTTG TCCGGCCTG
1”T’f”Ill Ill ill
Ill l1lAACAGG CCG
GACA、へΔG CCA A CG CT
G T G CT 3 ’Ill Ill
II” CGG T’l’G CGA C5’で示される
DNAリッカー配列を用いる外は実施例3と実質」二同
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C’re
a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。」二重の合成法ら実施例1に示され
ている。 以後のpcZ1120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
/I)CZII20と称する)を適当な抗生物質を含ん
だTV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、
met−bGHを高し・ベルに発現することか示された
。プラスミドpcZ1120は熱的に誘導可能なランチ
ウェイレプリコンを含有しているので、met−bGH
の発現は培養温度約37℃のとき、最大となる。 寒塵辺±ρ−プラスミドpcZII40およびE.co
liK12RV308/pCZI 140の組立て A プラスミドpNM575のB amHI −F n
uD■消化および〜0.5kbBamHI−FnuDU
フラグメントの生成 Medium 5alt緩衝液※50u(l中に入れ
たプラスミドpNM575(実施例IB″CI製)約5
μ2をf510単位の13aml−11制限酵素わ、J
:びFnul)II制限酵素と共に37°Cで約1時間
インギコヘートした。3M酢酸ナトリウム(pI−17
,0)57zQを加えた後、2倍容の100%エタノー
ルを加えてDNAを沈殿させた。所望のD N A消化
物をTE緩衝液100μQに溶かし、以後の使用に備え
て0℃で保存した。 ※ Medium 5alt用緩衝液は次の成分から
調製した:50mMNaC1、lOOmMt−リス・I
−I CI(pH8)、l OmM M g G l
2および6−mMβ−メルカプトエタノール。 B、DNAリンカ−配列の組立て 5’ CTAGAGGGTATTAΔ1゛Δ ATG
llllllllllll l113’
TCCCATAAi”rAT TACAAG
GGT AACCTCCTAGAT TAA A
TG TTCCCAl11 Ill I
ll Ill l1lCTA ATT
TACAAG GGTACCATT CCCT
TA TCCIll 111.111
Ill l111” G G TAA
GGG AAi’ AGGAGG C’r
i’ TTT GACAACIll Il
l Ill 、111 l1lTCC
G Δ △ 、へ Δ A CTG
TTGGCT ATG CTCCG 3’I
ll Ill ’II 11CGA
TACGAG GC5’ 上記特定のリンカ−配列を、I takuraら(19
77)およびCreaら(+978)の方法に実質上従
って合成した。−1−記の方法も実施例Iに示されてい
る。 C,ライゲーションおよび形質転換 実質上、実施例2Dと同様にして、実施例16BのDN
Aリンカ=約20ピコモル、実施例16AのBamHl
−FnuD U消化物Inおよび実施例3Aの〜l
0.2kbBamHI−Xbalフラグメント0.5μ
gをライゲートし、得られたプラスミドを使用し、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、+ 982)で
、所望の〜10.8kbプラスミドのみを含存している
ことが示された。その様な形質転換体(lε、)liK
I 2RV308/1)CZ I I 40と称4−
る)を選択し、適当な抗生物質を含んたi”Y寒天」二
にのせ、微生物学上の常法に従って培養1.た。得られ
た細飽は、SDSゲル電気泳動およびRI A等の試験
により、met−bG[Iを高レベルで発現することが
示された。プラスミドpCZII40は熱誘導性のラン
チウェイレプリコンを自存しているのて、met−bG
Hの発現は培養温度約37℃のとき、最大となる。
)を常法通り分離して精製し、中間体プラスミド(第6
図におけるl11)の組立てに用い7こ。 プラスミドpHP348の494bpP〜□ullフラ
タメノ1−ml:、このプラスミドを・、Pvt+ I
i l (1中位を含TI’ tろP vu IT e
衝液2 (] (l tt C中(::37”Cに」、
;いて1時間消化」ろごとに、J、す、凋製しノー1、
このフラグメントを6%ポリアクリルフ′ミトゲ月川′
で分離し2、所望の494hpフラグメン]・(第61
klにJ’;tlろ112より)を常法通t)検出し、
精製(ノー。 中間体ブチスミ)・(第6図にね(+ろ114)を、プ
ラスミドpNN4702のP vu ITフラクメント
02μ9と494t+pフラグメント0.05μ9とを
、T 41) N Aリカ−ゼ2甲位を告白4−る’T
”4DNAリガーゼ緩衝液20μa中で4℃において1
6時間反応さ且ろことによって組立てた。形質転換、ア
ンピノ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 bpPvulIフラクメントの存
在J3よび適切な方向性に関し、常法通り分析した。、
494 hpPvuIlフラクメントと440bpXb
a I−8ma tフコ2クメントとを含打4−るブチ
スミ)・をY1後の(吏用のために選択し)こ3、中間
体プラスミド(第7図にしく+る114)1011gを
、P VUIt 緩衝液20011C中でPvulll
単位に、1−リ、37°(゛において5分間消化しまた
。65℃で10分間加熱した後、この混合物を1%アガ
ロースゲル−14に展開さ■、1分子中に唯1個のPv
uII切断部位を白lろ線状1) N Aを回収し、精
製しノー。この回収物(約3μg)をX ha l 5
単位で完全に消化し、アルカリ性ホスファターゼで処
理した。 こ杓2らフラグメントを1%アガロ スゲルー1−に展
開させ、最乙大きいフラグメント(Xba1部位から、
ヒトおよびウシ成長ポルモノに関する配列中の最初のP
vuU部位に至る、109bpフラグメントが失われた
しのに相当する)を常法通り回収した(第7図における
115)。 最初のPvu11部位までの、ウソ成長ホルモンの初め
の部分の23アミノ酸についてのD N A配列(69
bp)は2個の1−1pa11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23bpの位置にある。−・方、63bpフラグメン
l−(第7図における116)を、ホスホトリエステル
法て合成した。このフラグメントは1ppリホゾ−ム結
合部位中のXba1部位からΔ′I″G翻訳開始信号ま
での+9bpの配列と、それに続くPhe−P ro−
Leu−Asp−Asp−Asp−As+1−Lysの
暗号配列(24bp)およびウシ成長ポルモノの暗号配
列中、Pheから最初のHpa 11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。 L匝I 5’ CTAGAG GGTATTΔATAATG−
3’ T CCCATAATTATTA
C−TTCCCAT’l”GGATGATGATGA
TA−111111111111111,111111
1ΔA G G GT A /’、CCTA CT/’
、CTA CT AT −ΔG TT CCCA G
CCA T G T CCT T G T C−TCA
AGGGTCGGTACAGGAACAG−3゛ 旦氾
− GC5゜ この63bpの一7ラグメントを合成するために、下記
の9セグメントを調製した。 1)CTAGAGGGTAT 2)TAATAATGTTCC 3)CATTGGATGAT 4)GATGATAAGTTCC 5)CAGCCATGTCCTTGTC6)ATGGG
AACATTATTAATACCT 7’)TTATCATCATCATCCA8)ATGG
CTGGGAAC 9)CGGACAAGGAC 上記の如く調製したセグメントを使用し、T4リカ−ゼ
て触媒される結合反応を下記の様に段階的に行った。 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6の存在下、
T4リガーゼを用いて結合させてDNA二重鎖構造lを
形成させ、これを15%ポリアクリルアミドゲル電気泳
動で精製した。 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、並びに5°−非りん
酸化セグメント9の存在下、T4リガーゼを用いて結合
させてDNA二重鎖構造2を形成させ、これを15%ポ
リアクリルアミドケル電気泳動で精製する。 C)次いて、二重鎖構造1および2をT4リガーゼで結
合させてDNA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で精
製した。次に、このDNA二重鎖構造を、T4ポリヌク
レオヂトキナーゼと〔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。 」二重のHpalT部位からPvur1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、あ
るいは、元々の供給源であるプラスミドI)BP348
から得ろことができる。そこで、100μgのプラスミ
ドpBP348をPvuII緩衝液400μρ中てPv
ul150単位により、37℃において2時間消化した
。フェノール抽出およびエタノール沈殿の後、このDN
AをPstl緩衝液(50mMNaCL 6mMl−
リス・H’CI(pH7,4)、6mMMgCI、およ
び61IIMβ−メルカプトエタノール)400μσ中
に溶かしPst150単位て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
ミドゲル上に展開し、所望の46bp配列を含有する1
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DNAのI/3(33μyに相当)
を、Hpa[I緩衝液(20mM)リス・HCI(pH
7,4)、7mMMgCl9.6mMβ−メルカプトエ
タノール月00x(1中、Hpan制限酵素1単位によ
り、37℃で40分間、限定的に消化した。65°Cて
10分間加熱した後、このI)NΔフラクメノトを適当
ljサイズマーカーと一緒に5%アクリルアミドゲル(
アクリルアミドヒス化合物の比率−191)上に展開さ
せた。この135bpフラグメント(第7図における+
12から得たもの)のI−1pa 11部分消化で得た
所望の46bpフラグメントを、標準的な方法で精製し
た。 プラスミトヘクタ−のXbal−Pvullフラクメン
ト(第7図にお1)るI l 5)0.27B、63h
pの合成フラグメンl−(第7図におけるll6)3.
2ピコモルおよび46bpフラグメン)・(第7図にお
ける+12から得たもの)05ピコモルを、ライノr−
ンヨン用緩衝液1071fj中で′T” 4 I) N
Δリカ−セ2単位と共に、4℃において16時間インギ
コ△、−トシた。このライケーノヨンミソクスを用いて
E、coli JA22iを形質転換し、得られた形
質転換体(所望のプラスミド’T;’+NM 789を
含むもの)をアンピノリン耐性に培づいて選択した。 ブチスミl”lINM789(第7図におR,’: l
l 7)の同定は、494bpのPvulIフラグメ
ントと109bpのXbal−PvulTフラグメント
の両者の存在を常法通すスクジーニンクすることによっ
て行っノこ。 E、ブチスミFpNM789Bの最終的な組立てプラス
ミF’pN M 789 (第8図における117)を
完全にラン成長ホルモンのものに変換するには、1個の
アミノ酸フトンを変える必要がある。このことは、pN
M789のPvullからBam1−(1までの28b
pフラクメントを除去して配列。 5” 3゛ CTGTGCCTTCTAG l:1llllllllll を有オろ合成二重鎖フラグメント(第8図におけろll
8)に置換えることにより、行うことができろ。 pNM78910IILjIをPvuII緩衝液200
μQ中て、PvuIII単位により、37°Cで5分間
消化した。65℃で10分間加熱した後、この混合物に
Bam1−1[緩衝液を加えて300μρに希釈し、B
amHI I O中位により、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セ5単位で処理
した後、65°Cて■時間インキニベー 1・した。こ
イ1らDNAフラグメントを1%アカCJ −スゲルー
して分離し、1箇所を切断されたブチスミlS’pN
M 789の大きさのI)NΔフラクメント(第8図に
おける+19)を常法通り精製した。このフラクメン)
・02μ7と合成−2ラクメントとをリカ ゼ緩衝液2
0μσ中でT =1リガーゼ2中位によりライケートシ
ノー。ごのソイケ ンヨノは4°CてI夜行なわれた。 形質転換しノニ後、数個のプラスミドを単離し、適切な
l’vuIlフラ′ツノ7・)・(194bp)とX
ha I−F3 amHlフフクメ:/1−(628h
p)との存在に関してスクジーニノ′7′シノー3、」
1.己のフラグメントを含有オろプラスミドは、所望の
ブう・スミド、l’lNM789B(第8図に」;(j
る120)を構成していた。 及施−廻−2−プラスミドpcZ101.+、+;よび
FL、c。 1iK l 2 It\7308./pcZ+01の組
S’r、 −L、ヘ プラスミドpIM−ビーΔ3のJ
)つ離細菌E、coiiK l 2/pIM−1’
Δ3(NRRl、、B−15733)をTYブロス(1
%トリプトン、05%酵母エキスおよび0.5%塩化ナ
トリウム、r+l(7,4)中で、カナマイノン50μ
9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−)てこの培養
物を1、101.の割合で希釈した後、37℃で3時間
インキクへ トシ、次いで、培養物約0 、5 yt(
lを1.5sCのエンベンドルフヂューブに移し、約1
5秒間遠心した。特に明記しない限り、全ての操作は室
温て行−・たらのとオろ。得らSまた一1二澄を先端の
細いアスピレータ−て注意深く取除き、細胞ぺし・ソト
を調製し)屓に゛かりのリゾチー1、溶液(2μ9/1
7ρリゾチ J5.5(1mMグルー1−ス、101.
TIMEl) T△(ンアミン四酢酸)および25mM
トリス・tl(川(p+−+s))約10071f7に
再ps+、た。約200μρのアルカリ性5DS(トデ
ノル硫酸すl・リウム、)溶液(0,2NNaOI(S
I%S I) S )を加え、このヂコーブを静かに
転倒させた後、0℃で完全に溶解オろまて保持した(〜
5分間)。次いで、3M酢酸ナトリウム約150μ夕を
加え、数秒間転倒させることにより、チューブの内容物
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、1;す、殆んど透明な」二
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
ドライアイスーエタノールトに5分間載置した後、析出
した沈殿を遠心して集め(5分間)、」二澄液を吸引除
去した。集めたペレットをTE(101.mMl・リス
・t(CI(pi−18、0)およびImMEDTA)
I OOμ(lに溶かした。こイ1は所望のプラスミド
p1M−1’−Δ31) N Aで構成されていた。 B、プラスミドpNM789BのX ba I −Ba
mH1消化、および〜0.6kb Xbal−13a
mHIフラグメントの生成 プラスミドpNM789BDNA約511gの1旧5a
lt緩衝液※50μQ中溶液を、各々10単位のBam
H制限酵素お上びXbal制限酵素と共に37℃て約1
時間インキュベートした。3M酢酸ナトリウ1、(JI
H7,0)5μQを加えた後、100%エタ7ノール3
倍容徂を加えてDNAを析出させた。 所望のDNA消化物をTE緩衝液100μgに溶かし、
以後の使用に備えて0℃で保存した。 ※■−目S alt緩衝液は次の各成分から常法通り調
製しノニ:I 00mMNaC1,20mMトリス・H
CI(pH8,0)、I 0mMMgCI2および5m
Mβ−メルカプトエタノール。 C,プラスミドI)IM−ビーA3のX ba I −
BamHl消化 所望の消化は、プラスミドpNM789Bのかわりにプ
ラスミドpIM−1’−A3を用いろ外は実質上、実施
例2Bと同様にして行った。所望のDNAを1゛E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−1”−A3消化物約1μ7、プラス
ミドpNM789BのXbal −Baml−I I消
化物+71.水4.0pQ1ATP5 μC(5mM)
、ライゲーノヨンミソクス※5μgおよびT4DNΔリ
カーゼ5単位を20℃で2時間インキコヘートした。6
5℃で2分間インキコベートし、水冷した後、得られた
ライゲーション混合物を用いて実質上Weinsink
(1974、Ce113 :315)の方法に従い、カ
ナマイシン50μg/xQを含んたTY平板(1%トリ
プトン、0.5%酵母エキス、0.5%塩化ナトリウム
および1.5%寒天、pH7,4)上でE、coliK
I 2RV308を形質転換した。細菌、E、col
iK I 2 RV 308菌株はNorthern
Regional Re5earch Labo
ratory(Pcoria、 I l1inois
)に寄託され、その永久ストックカルヂャーコレクンヨ
ンの一部を構成しており、受託番号NRRL B15
624の下、誰でも利用することができる。 アガロースゲル電気泳動(Mania日Sら、1982
)等、日常的な試験法により、得られた形質転換体の内
のあるものは所望の〜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、
coliK 12 RV 308 /pCZ+01とい
う)を選択し、適当な抗生物質を含有するTY寒天上に
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IAと同様な、プラスミドpcZ1
01の単離に用いた。 ※ライゲーションミックスは次の各成分から調製した:
500mM)リス−HCI(pH7,8)、200mM
ジチオトレイトールおよびI O0mMMgCI2゜ 害膚桝−多 プラスミドpc7.114およびE、c。 1iKI21えV308/pCZII4の組立て、へ、
プラスミドpcZlo+の〜I 0 、2 kbr:3
amHl−Xbalフラグメントの組立て プラスミドpNM789Bの代わりにブチスミt”pc
ZloIを用いろ外は、実質−1一実施例2Bと同様に
して所望のフラグメントを組立゛Cた。所望の−1,0
、2khBaml目−Xbal制限フラグメン)・をア
ガロ−スケル電気泳動(Maniatisら、1982
)によって常法通り分離し5てQi離し7、次いてI”
E緩衝液約100μσに溶か19、以後の使用に備え
マーO″Cで保aしノこ。 B プラスミドpcZ]01の〜0 、6 kl】F3
aml−(1−tigiA Iフラグメントのイ旧;
(でプラスミドpN M 789 BおよびXbal制
(!(シ酵素の代わりにブチスミt”pCZ I OI
わよひト(g1ΔI制限酵素をそイ1それ使用ずろ外は
、実質1、実施例2 F3と同様にして所望のフラグメ
ントを絹ダしてノニ。所望の〜0 、6 khBam+
−■ −II gi A I ii+1限フラグメント
をアガロースケル電気泳動(hL+旧at isら、I
982)によ−、て常法通り分離してりt離し、TE
緩衝液約1001ti2に溶かして以後の使用のために
0℃゛で保qした。 C,DNAリンカ−配列の組立て 5’ CTAGAGGGTATTAATA ATG
1111111111++1111 l113°
TCCCATAATTAT TACT T
G G A G G A T G A T’
T A Al11 Ill Ill
Ill l1lAACCT CCT A C
T A A T ’T’ATG TTCCCA
GCCATGIll 18 Ill Il
l I11′I″ACAAG GGT CGG
TAC1’ CCT T G T CCG G
CCT GIll Ill 111
Ill l1lA G G AACAGG
CCCGACTTT GCCAACGCT GT
GCT3゜111 Ill Ill
Ill IAA、A CGG TTG
CGA C5“所望のリンカ−配列を、実質上、I
takuraら(1977)および(’:reaら(+
978)らの教下した方法に従い、改良ホスホトリエス
テル法1、二よって常法通り合成した。上記の合成法は
実施例1に詳しく示さ君てい似。 ■) ライゲーンヨlンおよび形質転換実施例3CのD
N Aリンカ 約20ピコモル、プラスミドpcZ、
l010〜I O、,2kb13amHIX ba l
フラグメント1μフおよびブチスミF’ I) C7゜
101の−0,6kbBaml−f l−l−1−l、
A、 l−1ラグメンt□ 0 、571yをフイゲー
トし、得らイ′1ノこプラスミドを用して実質−11、
実施例2 r〕と同はにし、てJ−: 、 coliK
I :H?V308を形質転換しノ、二。 得られノこ形質転換体の内あるしのは、−J”ガ[!−
スケル電気泳動(Manialisら、1982)等の
連邦の試験により、所望の〜I0.8kbl0lスミト
のみを含%T l−ていることか):さtlハロ その
様−「質転換体(E、coliK I 2 TえV 3
08、−”I)C7,+14という)を選択し、適当な
抗生物質を含有4′る′)゛Y寒天七にのり、微生物学
的な′1;;法を用いて培谷し ノこ3、 得 lη1
ノこ細胞(」 、 S I−)S ノT ノ1
屯′<(ン2ト重)J、 111Δわ、J、び他の
試験に、J、−・て、m (!1.− b (J )I
’i: S+し・ヘルて発現するごとが示されj−1
3ブフスミF’pCZ114は熱的に誘導可能なラン→
°つJ−,1′シ・プリコノを含イ1しているので、m
e L b G Hq”r発現は、培養温度約37°
Cで最大となる。 g施1h2−4− プラスミドl)c、7. l OI
、 IおよびI 、co1iK12RV308/p
CZ101.Iの組立て 実施例3(Lのリッカー配列の化イー)りに、配列。 5 ’ C’J゛ A G A G G
G T A T T A A ’I’ A
A T G111111111111
l113 ’ i’ CCCA T A A
T T A T ′I” A CT T CCCA
TT G G A T G A Tl1l
Ill 111 MI Ill
ΔAG GG′F AACCTA C’f’AGΔi
” 1’ΔA ATG ’I’l″CCCAl1
1 111 Ill Ill
l”CT A Ai”i” ′rA C,A、A
AGG G Tc c CA Tc T Cc T
T c ’r c cIll 11 l
Ill lil l1lCG a
′rΔ0 AGG AACAGGG G CC: T
G T TT G CCAΔCl1l 11
1 11 Ill l1l(” CG
G A CΔAA CGG TTGG CTG
i” G CT 3“ Ill 1llil CGAC5′ て示されるDNリンカ−配列を用いる外は、実質上、実
施例3と同様にして所望の組立てを行った。 −七で特定したリンカ−配列は、l takuraら(
1977)およびCreaら(+978)の常法に実質
」−従って組立てることができる。に記の合成法は実施
例1に示されている。 所望の形質転換体(E、coliK I 2 RV 3
08/11CZ’101.1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pcZI
011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RI
A等の試験により、met−bGHを高レベルで発現す
ることが示された。プリスミF’pCZ 101、■は
熱的に誘導可能なランチウェイし・プリコンを含有して
いるので、met−bGH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△1の組立て プラスミドpHr7△4△1の組立て模式図の一部は添
付の第15図に示されている。 A、プラスミドpBRHtrpの組立てプラスミドpG
MIは△LE1413欠損を含むE、coliトリプト
ファンオペロン(ミオザリ(Miozzari)ら、1
978、J、パイテリオロジー(JB acterio
logy)、1457〜1466)を担持しており、従
って、trpリーダー配列の最初の6個のアミノ酸およ
びtrpEポリペブヂドの終わりの3分の1を含んでい
る融合蛋白質(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tr
pプロモーター/オペレーター系のコントロール下で発
現させる。E、coliK I 2W3110tna2
trp△102/pGM1は、American T
ype Cu1ture Co11ectionに
寄託され(ATCCNo、 31622)でおり、p
GMI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20μ2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PvulT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:pCA T G A A TT
CATGで示される自己相補性(self comp
lementary)オリゴヌクレオチド)と結合させ
てEC0RI開裂部位を作成した。pGMIから得たD
NAフラグメント2011gを、5°−リン酸化合成オ
リゴヌクレオチドI)CA T GΔATTCATG(
200ピコモル)の存在下、20μaのT4DNAリガ
ーゼ緩衝液(20mMトリス、pI−17,6,0,5
n1.(A T P 、 I OmMMgClx、5
mM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Ec
oRI末端を有するフラグメントを5%ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動法(以後rPAGEJと呼称)で分離
した。まず最初にエヂジ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300u(lの、0.IXTBEと共に透析袋に入
れ、0.IXTBE緩衝液中(THE緩衝液:水IQ中
にトリス塩基10.8g、ホウ酸5.5gおよびN a
2 E D TAo、09gを含有)1時間、100
■における電気泳動に付した。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。次いで、エタ
ノール沈殿の後、DNAを水中に回収した。 このEcoRI粘着末端を持ったtrpプロモーター7
/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フラグメントの単離は全て上記の如く
、PAGEを行い、次いで電気溶離する方法で行った。 B、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pB
RHtrpの組立て、並びに上記rAJで単離したtr
pプロモーター/オペレーター含有DNAフラグメント
の同定および増幅 プラスミドpBRHI(ロドリゲッッ(Rodrigu
eZ)ら、1979、ヌクレイツク・アシッド・リザー
チ(Nucleic Ac1ds Re5earc
h)6.3267−3287、ATCCNo、3707
0)fj、7ンビンリノ耐性を発現4−ろと共に、テト
ラザ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と
はない。従って、このプラスミドはテトラザイクリン感
受性である。そのI coRI部位にプ[J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ザイ
クリン耐性にすることができる。 プラスミドpBRHIをEcoll(Iで消化した。 フェノール抽出、次いでクロロホルム抽出オることによ
り酵素を除去し、エタノール沈殿の後、DNAを水中に
回収しノー。得られた1)NA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(こしてr 41) N A
リプノ−ゼてライプ 1・しノニ。ごの反応混合物中の
I)NAを用いで標準的1法(バージフィールド(Hc
rshficld)ら、1974、プロナス(Proc
、 Nat、 Acarl、 Sci、)USΔ71:
3455−3459)に従い、コンビプントEcoli
K + 2菌抹294(NRRL B−15625)
を脂質転換し、次いてこの細菌を、アンピシリン20μ
y/rrrQおよびテ[・ラサイクリン5μg/靜を含
んたLB平板上においた(Maniatisら、198
2)。 数個のテトラザイクリン耐性コロニーを選択I7、その
プラスミドI) N Aを分離してpBRHtrp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pr3 RHtri)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tr
p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、t
rpリーダー配列の最初の6個のアミノ酸とtrpEポ
リペプチドの後方のおよそ3分の1の融合物である第1
番目のタンパク質(L四と呼称)、LrpD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(I
)′と呼称)、およびテトラザ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l” p B RHt rl)をEcoRI制
限酵素で消化し、得られたフラグメントをJNA G
Eおよび電気溶離法で弔離し、EcoR1消化プラスミ
F’ll)SOM I l (I takuraら、
1977、Sci、I 98:l056、アメリカ特許
番号第4.366246号、イギリス特許出願公告番掃
第2.007,676A号)と混合した。ごの混合物を
T4 D N Aリガーゼてライプ−卜しそのl)NA
で前述の如くにしてE、coliK I 2菌株294
を形質転換1刀−8形質転換した細菌をアンピノリンを
含f14〜ろ\[′板1−で選択し、得られたアンピノ
リン耐性:’I C民L −を、:l:l C1二−ハ
イブリダイセーノコン(タルエンスティン(G rue
nstcin)ら、1975、ブrJナス(Proc、
Nat Δcad、 Sci、)US△72 :
:(951−3965)ニJ、ラチスクリ −’−ノブ
し八3.1)13Rt(trpから単離し、32 pて
放射活F−t ?、N Jジ)標識に1.、。 trpブ〔ノモーター/′オペレーター含有フラクメン
トを−1−5己の実験でプローブと(、て用1 ” /
コ、コロニニハイプリダイゼ ノヨンで陽性を示した数
個のコ1に−を選択した3、ブチスミ)・L) N A
分単離し、13g1IIおよびBamHI酵素を用いて
ご4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Iノ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「Jニーを10μg/*Qのアンピノ
リンを含んたり、 [3培地で増殖させた。所望のプラ
スミドをpSOM7△2と命名し、以上に述へる組立て
に用いた。 D プラスミドl)i’ rp 24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
フラグメントであって、その暗号鎖の5゛並びに3゛末
端にそれぞれE(gllJおよびEc。 rt +制限部位を何するフラグメントの組立てプラス
ミドpsOM7△2ヲI(indlll消化した後、L
E’暗号領域内のBgl口制限部位を越えて消化が行な
わイ1ろ様な条件を選んでラムダゴ、キソヌクし・アー
ゼ(5゛から3°へのエキソヌクレアーゼ)で消化した
。約2071@のHindIIl消化psOM71\2
を緩衝液(20mMグリンン緩衝液、pH9、6,1m
MMgcl7、ImMβ メルカプI−s−タノール)
ニ溶かした。得られた混合物をラト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EcoRI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、”pccTGTGcATGΔTを合成し、ラムダ
エギソヌクレアーゼ消化によって生成したLE’遺伝子
フラグメントの1本鎖末端にハイブリダイズさせた。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Hindlll消化物
20μ2を水20μgに溶解し、上記の5゛−りん酸化
オリゴヌクし・オヂド約80ピコモルを含有する671
(!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LE゛暗号配列の3′末端に結合し、残るLE’
フラグメントの1本鎖を、dATP、dTTP、dGT
PおよびdCTPを用いてクレノーポリメラーゼlで充
填したークlツノーポリメラーゼliJ:DNA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
てある。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4−るが、親酵素の有する5′−・3′工キソヌクレ
アーゼ作用は持たない(KornbergS 1974
、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4μρ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
分間インキュベーションし、0.25MEDTA5μQ
を加えて反応を停止させた。反応混合物をフェノール抽
出、クロロホルム抽出した後、エタノール沈殿に付した
。次いでDNAを制限酵素Bglrl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ダ
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8gl
+1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p’rhαlの組立て プラスミドpThα1は、チモンン(ザイモノン)アル
ファ1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。チモシンアルファ1暗
号DNAは、添イ;1の第11図において両頭矢印(−
’−)で指示した16個のオリゴヌクレオヂド(’r
、−’r +e)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 (メヂオニン)A
’I” Gを挿入し、5゛末端を、EcoRIとBa
mHI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Bgln部位が役立
つ。 オリゴデオキノリボヌクレオチドF1〜’I’+eは、
完全に保護されたトリデオキンリポヌクし・オチド組立
てブロックを用いて、改良ホスホトリエステル法(I
takuraら、1977およびCreaら、1978
)に従って合成された。種々のオリゴデオキンリボヌク
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ろ
。T I6の合成に用いた種々のヌクレオヂドフラグメ
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・TPSTe−2、/1.6−)リイソプ
ロピルベンゼンスルホニルテトラゾ−ル;BSA−ベン
ゼンスルホン酸:TLC−薄層クロマトグラフィ−、H
P L C−高速液体クロマトグラフィ−、DMT=4
.4”−ジメトキントリヂル、CE−2−シアノエチル
;R=1)−クロロフェニル、 B 7. =ベンゾイ
ル:An−アニソイル。 1Bu−イソブヂリル;P)・−ピリノン;Ac0)j
−酢酸:EhN=)リエヂルアミン。 完全に保護されたトリデオキンリボヌクレオチト(4X
85xh、0.05mM)および(2)(180靜、0
、1 mM)を、7 : 3 (v/ v)のクロロ
ポルム/メタノール中で2%BSA(それぞれ101.
および2omC)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
(2III(りを加えて反応を止め、り[10ホルム(
25zR)で抽出した後、水洗した(2 X I Oz
ρ)。有機層を硫酸マグネノウムで乾燥し、少量(約5
に0)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Uた。無色の沈殿を遠心分
離して集め、真空デツケータ内で乾燥すると、いずれち
ンリカゲルT L C(M(!rck 60 F 25
4、クロロポルム/メタノール、91)てホモノーニア
ス(均一)1.、f(6)および(8)を得た。 l・リマ−(玉里体)(1)および(3X270ryg
、0.15mM;I 45B、0.075mM)をトす
]−チルアミン/ピリノン/水(1:3:l、〜・/〜
・、l 07Q)により室温で25分間処理オろことに
より、ホスホノエステル、(5)および(7)に変換し
た。しl−タリーエバポレーターを用いて反応剤を留去
し、残留物を無水ピリノンと共に繰返1− ij(留4
−るごとにより(3Xl(L+の乾燥した。トリマ (
8)(005mM)とトす7−(7)とを無水ピリジン
(3mC)中で’I゛PSTe(5011g、O,15
mM)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、)・リマ−(
8)の95%かヘキザ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塙を検出して観察した)。 この反応物に水(I m(2)を加えてクエンヂングし
、溶媒を減圧蒸留した。]・ルエノと共に共沸蒸留して
ピリジノを除いた後、トリマー(4)および(2)に関
して記述した如く、2%BSA(8xg)でこのl\キ
ザマ−の5゛位を脱保護した。この生成物(10)をソ
リ力ゲル力ラム(Merck 60 H135X5c
z)にかけ、タロロポルム、/メタノール(98,2〜
95:5.〜・/〜・)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1゜た。 同様に、トリマー(5)を(6)につなぎ、完全に保護
さイ]k生成物を直接、ノリカケルで精製した。この生
成物の3”末端を、)・リエヂルアミン/ビリノン/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、ヘキザマ−(9)と(lO)とを、無水ピリジ
ン(2*Q)中、′I’ P S Te(75@g、0
.225mM)を縮合剤とじ℃用いて結合さ且た。反応
完了後(周囲温度で4時間)、混合物をロータリーエバ
ポレーターで蒸留し、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(I
I Xl 60mg)が析出した。こうして得たものは
T L Cでホモジーニアスであった。化合物(11)
の一部(20zg)をピリジノ(05好)に入れ、濃水
酸化アンモニウム処理(7m12.8時間、60°C)
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、4yQ)に溶かし、エチルエーテル(3y、2z
ρ)で抽出した。水層を1〜2屏ρに濃縮し、その一部
をHP L Cにかけて(12)を精製した。主ピーク
に相当する両分をプール化(約2Ats+単位)、約5
MQに濃縮した。この最終生成物(12)を、Bio−
get P−2(]、5y、100cm)にかけ、2
0%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(200μC)に再懸濁してA t54=
I Oの溶液とした。化合物(12)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、1979)および成長
ホルモン(Goeddelら、l979、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レオチドから、
完全なチモンンα1遺伝子を組立てた。10μgづつの
オリゴヌクレオチドT、〜T15を、T4ポリヌクレオ
チドキナーゼ(Goeddelら、I 979)のP3
2 rr存在下(7) −ATP(New Englan
dNuclear)で定量的にリン酸化し、比活性的I
Ci/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、 I :331
)に従って確認した。フラグメントT1及びTI8は、
以後のライゲ〜ンヨン反応に伴う望ましくない重合反応
を最小用度にとどめるため、りん酸化せずにおいた。こ
れらのオリゴヌクレオチド(各2μ9を、公知の手法(
Goeddelら、I 979)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 1lbert)、l977、プ
ロナス(Proc。 Nat、 Acad、 Sci、)US A 71 :
3455)。単離した4種の生成物をライケートし、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。デモノンアルファ1遺伝子の大きさく90〜
+05塩基対)のDNAを電気溶離して得た。 プラスミドI>BR322(0,51tg>をBamH
IおよびEcoRI制限エンドヌクレア−セで処理し、
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(Gceddel)ら、1979、ネイヂ−?
−(Nature)281:544 1979)。こ
の混合物をE、coliK l 2菌fii294(A
TCCNo、31446)の形質転換に用いた。この形
質転換混合物の5%を20μg/πQのアンピンリンを
含んたLB平板上においた。得られた4つのアンピンリ
ン耐性コロニーはテトラザ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、との
場合にも、このプラスミド(pThαl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図に示すチモンンアルファl
遺伝子の存在を示唆している)、(b)BamHI/E
coRI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pThαI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°−ホスフェート基を表している。 3)処理p’rhαlとLE’(d)フラグメントの反
応 プラスミドpThαlは、アンピノリン耐性を特定する
遺伝子と、その5°暗号鎖末端がEcoRI部位に、ま
たその3°末端がBamH1部位にクロ−ンされた、デ
モノンα1を特定オろ構造遺伝子を含有している。この
デモノン遺伝1′−は+3 g l +1部位を□at
、ている。先に調製したL E“(d)フラグメントを
受(1入れることができろプラスミドを調製4′ろため
に、このpThαIをEcoRI消化し、次いて、d’
l”TPおよびdATPを加えてクレノーポリメラーゼ
1反応に付し、BcoR1残分を平滑化[また3、得ら
れ)こ生成物をF(gill消化オろと、アンピノリン
耐性に関A′ろ遺伝子と、その両方の末端に、13g1
l!枯着残分と平滑末端とを(]オる直線状D N A
フラグメントが得らノまた。Klら41に生成物を′I
′41カーセの存在下、Bgli粘着末端と平滑末端と
を有するLE’(d)フラクメン)・と反応さ且ろこと
に、Li)再環化し、ブチスミF’pTrp 24を得
た。この様に1−で、平滑末端結合か行なわhた箇1T
ilxEcoR1部位が再生成されろ。 ト〕 ブチスミl”950M7△2△4の組立てpT
rp 24をBgllIとI4: co T’l lで
順次消化17、次いてPΔ(ニド〕にか!−J、電気溶
離オることにより、L r”: ’ (d)ポ11ペプ
チドのコドンであ−、て、その暗号鎖の3′末端に隣接
するlεcoRI粘着末端と、Bglll粘着末喘を有
するコドンを持ったフラグメントを得た。ごのLE’(
d)フラグメントをプラスミドpsOM7△2のBg1
11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 ターのコントロール士に発現される1、E゛
ポリペブチ・/ソマトスフチン融合タンパ)7質を形成
さlることがてきろ。そのためには、(I)トリブトフ
Yノブロモータ /オペレーターから遠位のEcoR1
部位を開裂4−ろた?8J)に950M7△7の部分的
Ec。 RI消化を行う、(2)コドンの解読フレームを適切に
保持オろと共にE coRI開裂部位を再生成オる様な
プライマ 配ダリの適切な選択が必要である。 4゛なわぢ、プラスミドpsOM7.z\2(16μの
を、20mMトリス(1))−17、5ン、5 mM
M g CI 2.002%N P 、 0洗浄剤およ
びl O0mMNaC1・(Aむ緩衝液200μρて希
釈し7.0.5単位のEcoRl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
ロホルム抽出およびエタ7)−ル沈殿に付し、次いてB
glllで消化(7た。得られたフラグメントの人きい
力をl゛八に r>法および電気溶離法て111離しノ
ー3、この″ノー′/タメノトは+、ト:’ポリペプチ
ドの近位の末’t(proximal end)部分
、叩トン、+3[’HII1部f?+の−I流部!−’
lに関する二))・ンl L E“(+))、、1を△
んている。、次いで二〇)フラグjン)4、’I”/I
I)NAIブf−セ!7’ygi−白゛1・、Ll)旧
、 E ’ (rl)にライク−)L、プラスミドpS
(’)M7△2△4を杉成させ、これを1・: cnl
i菌株29・1に導入4゛ろと、l・リブトファン−
1°〔1モ ターフ/オペレーターの=1)l−L−1
−ルトに、:+1’、 ’:’:に再t1ηY戊さイ1
へ1.ICボリベブヂドとツマトスシーr−7から成る
融合々リバ′ノ質か効率良・;(1産さjl、15、F
テトヤザイタリン耐性を特定左;″、逍伝rを囲んで
3”末端にPsf、l残茫を、またそc゛・5“末端(
、二Bg l II残基を6′−4−る線状DNA(]
)組)l/′でプラスミドpBR322をII i n
d III ?t’f化し、突出じたIf i nd
III末端を81フタレア セl−消化した1、このS
1ヌクレア−セ消化は、107BのII i nd [
11開裂prHt322を5llli衝液(0,3MN
acl、1mMZnC1?、25mM酢酸すl・リウシ
・、pl、+ 4 、5)、30710中、300中位
のSlヌ′7レアーセで、15℃に13いて3o l、
:)間処理オろごとにより行った。30xSlヌー7レ
ア−ゼ停止1−4溶液(0,8M+・リス塩卸1.50
mMED′r”、A)l IノQを1叫えろこ−(5−
より反応を終丁さ4−!た。この混合物を)J、 、/
−ル抽出、りLT ctホルl\抽出、およびエタノ
ル沈殿に付し、次いて既述した様に(7てEcoRI
消化[、た。P A G E法、次いで電気溶離1グ、
を適用して得られたフラグメントは、EcoRI情着末
端情事末端端を有し、その暗号鎖がヌクし・オチト、デ
ミノンから開始さイするt−1のてあ1)た。この、ヂ
ミジ、/から姶まろS1消化HindlIl桟!今をり
し・ノーボリメラーセl処理BgIII残分と混合し、
ライゲーソヨjンする、二、と1−よ−・てRg I
fJ i、IJ限部位を再構成するごとができろ1、 そこで、実施例5Cで得たフ゛ラスミドpsoM7△2
をBg!n消化し、得ら41118g l [+粘着末
輸;を、4種のデオギノヌクレオチドトリポスー?ユー
−ト全てを使用l1、々し・)−ボリメラーセIて処理
することにより゛重鎖としまた。この生成物をECOR
Iで開裂し、PAGE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/オペレー
ターと、Bg111部位から4二流の、LE’r近位」
配列に関するコドン(「L E’ (p) I)を持っ
た直線状DNA片が得られた。この生成物i、JEco
RI末端と、Bg111部位の充填により生成した平滑
末端とを有する。しかしながら、このBgl■部位は、
該平滑末端を上記S1消化11indfflフラグメン
トの平滑末端にライゲートオろご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T4DNAリ
ガーゼの存在下にライゲトして再環化したプラスミドp
l−IKY101.を形成させ、コンピテントE、co
li閑株294細胞に導入し、形質転換することにより
、増幅さUた。組換えプラスミドpI4KY101.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。BglIIおよびPst
l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BglU両粘
着末端を有する所望の直線状DNA片を得た。こうして
pHKYloから調製されたDNAフラグメントは複製
起源を有しており、従って、trpLE’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
性に関する暗号遺伝子の両方力t rpプロモーター/
オペレーターでコン)・ロールされる、プラスミドpH
l7△4△Iの組立て要素の1つとして有用である。 G、trlllプロモーター/オペレーターををする直
線状D N Aの組立て 実施例5Eで得たプラスミドpsOM7△2△4をEc
oRI部分消化、次いてpstl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。ソマトスフチン遺伝子の5″末端
に隣接したEcoR1部位で開裂され、アンピンリン耐
性遺伝子と、trpプロモーター/オペレーターとの間
にあるEc。 Rr部位では開裂されていないフラグメントを得るため
に、EcoR1部分消化が必要であった。アンピンリン
耐性遺伝子中のpst1部位を切断することにより失わ
れたアンピンリン耐性は、に記実施例5Fで得た最終的
な吐IKY101.直線状り’NA誘導体とのライゲー
ションによって回復することができる。 1−1 、プロインツユリンの32N−末端アミノ酸を
暗号化している合成遺伝子の製造 プロインツユリンの最初の32アミノ酸の暗号遺伝子を
組立てるために、第1段階として表2に示t I 8個
のオリゴヌクレオヂトを調製した。最終的に組立てられ
た遺伝子の全ヌクし・オヂド配列を第14図に示す。 表λ ヒトプロインンコリンのための合成オリゴヌクレオヂト 合成ヌクレオチドは、第14図において角括弧で囲み、
アンダーラインをトt して示されている。 これらのオリゴヌクレオチドは、Creaら(1978
)、I takuraら(19751,1,Riot、
Chcm250:4592)およびI Lakur
aら(19751、■、八へ、 Chem、 Soc、
97 ニア 327)の常法に従って合成された。こ
れらオリゴヌクし・オチドの内幾つかは、Creaら(
+978)およびG oeddelら(1,979)に
よって以前に示された、ヒト−インンユリン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
ゴヌタレオヂl’ (135゛とB I O’)は、H
pa IIと末端のBam141およびEcoR1制限
部位を与える。この末端部位はタローニンクにおいて特
に白”用である。 1−(1−1−18の8個のオリゴヌクレオチド(」ヒ
トインノコリンB鎖遺伝子の左側子分を相IZてろのに
既に用いられており(Goeddelら、1979)、
B鎖遺伝子の1−13アミノ酸を白し、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、B7
、B3、BいB5、B6、B7、B8、B9およびB、
。を、実質上、Goeddel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、ヒトーインツユリン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、ヒトーインンユリン遺伝
子配列中のHpa■部位と同じ解読フレーム内の同じ位
置に、Hpa■か組込まA1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ケル電気泳動法で
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HindTII−BamTI I切断プ
ラスミドpBR322に挿入した。得られたブチスミF
(pB3と命名)を形質転換によってE.coliK1
2294内に挿入した。このプラスミドは抗生物質アン
ピノリンおよびテトラサイクリンに対する耐性を付、+
5シ、従って、所望のヌクレオチド配列を含有している
ことかわかった。 pB3の58塩苓対H1ndlll −B amHIフ
ラグメントと、pB Hl (G oeddelらによ
り開示、1979)の46塩基対EcoIj l −I
I 1ndlllフラタメントとをライケート(2、E
coRlおよびBamI(I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、EcoRlおよ
びBam1−TI制限プラスミドpBR322にライゲ
ー トし、得らSまたブチスミ)”(1)I83と命名
)を、次いてト〕、C(11iK l 2294にクロ
ーンし5た。常法通り増幅さlて単離した後、ブチスミ
t:’plB3をEcoRlとl−(pa IIで消化
することにより、メチオニンによ−、て先行されている
プロインノコリンのトJ末端アミ2〕酸を暗号化してい
る合成遺伝子フラグメンl−(第15図におけるフラグ
メント1)が得られた。二の合成遺伝rをポリアクリル
アミドケル電気泳動法に上、す、常法通り単離した。 ■ ヒトーブロインンユリンの50−C末端アミノ酸を
暗号化12ているcDNAの単離所望のcDNAを得る
ための反応式は添(qjの第16図に示されている。こ
の図に従って説明オろと、BamH1認識配列と約20
残基からなる3゜ボリヂミンル酸l・ラクトの両者を含
有するデカヌクし・オヂド、pCCGGATCCGGT
TT’、、Tを合成し、cl)NΔの合成におけるΔM
V逆転写酵素用のブライマーとして用いた。このプライ
マーは、’rPT t 、5 x l O’μmolを
含有する反応液061中で、RamHlデカヌクレオチ
ド1μmo1にデオキシヌクレオチド末端転移酵素(タ
ー=ミナルトランスフゴラ ゼ)(E nzo Ri
ochem、 200単位)を作用し、調製した。この
反応は、チャン(Chang)ら(1978、ネイチ’
v −(Nature) 275 :617)の緩衝系
において37℃で1時間を要して行−)た。 ヒトー島細胞腫(インスリノーマ)組織はIn5tiu
ye fiir Diabetesforschu
ng(Mucnchcn、 WestG erman
y)から供給された。当業者ならば理解し得る様に、ヒ
ト島細胞腫(インスリノーマ)組織は容易に入手てき、
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I・島細胞腫組織のポリAn+RNA(2、5
μg)を、ウールリッヒ(Ullrich)ら(+97
7、サイエンス(S cience) I 96:13
13)の方法と実質上同様にして単離し、次いでウィソ
ケンス(Wickens)ら(+ 978、Jバイオロ
ジカル・ケミストリー(、I Biol、 Chem、
)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5180μρ中に1
5111Mトリス・HCI(42℃におけるpH=8.
3)、21mMKCl、8mMMgCl7.30mMl
−メルカプトエタノール、2mMのブライマーdCCG
G A T CCG G T T 、、Tおよび1
mMdNTPsを含有する反応液を、0℃でプレインキ
ユヘートシた。AMV逆転写酵素を加えてがらごの混合
物を42℃で15分間インキュベートした。 次いで得られたRNA/DNAを常法通り変性した。 補助cDNA鎖の合成は、25TIM )リス・Hcl
(pH8,3)、35mMKCl、4mMMgCL、1
5mMβ−メルカプトエタノール、I mMdN T
P s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150μg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時間インキュベートし
た。次いで、S1ヌクレアーゼ(MilesL abo
raLories、 E ]kharL、I ndia
na) I OO単位により、実質J、Wickens
ら(1978)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
9)を8%ポリアクリルアミドゲル上での電気泳動に付
し、500塩基対より大きいDNAフラグメントを溶離
した。 実質上マイゼル(MaizelXI 971、メッソド
・イン・ヴアイaロジイ−(Meth、 Virol、
)5 : 180)の方法に従い、デオキシヌクレオ
チド末端転移酵素を使用してこのフラグメントの3°末
端にオリゴデオキシノチジ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シグアニジル酸を末端
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E。 .co1iK12 294を形質転換し、生産された細
胞をLBおよびTET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制限部位を有するプラスミドをスクリーンした
。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(ンユアース(Sures)ら
、1980、ザイエンス(Science)208 :
57)。1−)のプラスミド(pH1104と命名)は
、600塩基対の挿入部分を有し、予期されるPstl
制限型を示し、かつ3゛ポリAとcD’NAの製造中に
導入されたポリGCとの間に1個のBamH1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。 −J 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I)は、曲記の如く、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
plB3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cDNA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pHI 104を、まずBam
HI、次いでHpan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ゲル電
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、リガーゼ緩衝液20μρ中でT
4DNAリガーゼを用いて、4℃で24時間処理するこ
とにより結合させた。 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ると共に、遺伝子ポ
リマーを除去した。組立てられたプロインシュリン遺伝
子をポリアクリルアミドゲル電気泳動によって単離し、
EcoRIおよびBamHIで消化したプラスミドpB
’R322にライゲートした(T4DNAリガーゼを使
用)。得らイ1ノこ■)NΔを用いてrl、coliK
I 2 294を形質転換し、生成したコロニーをテ
]・ラザイクリン感受性とアンノビリン耐性とに関して
スクリーンした。その様な=10ニーから単離されたプ
ラスミドpH+ 3は、後のヌクレオチド配列決定によ
−て確認された所望のプロイン:、−’−1リン遺伝子
を含有1.ていた1、l<、ヒト−プロインノコリンを
含有→−ろギ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末端コト:/を
持つ完全なヒト プロインツユリン遺伝子を、プラスミ
ドpII+ 3のEC0RIおよびBamH1制限酵素
処理により、該プラスミドから回収(7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
F’pSOM7△2△4のP st l−E coR1
部分消化物(実施例5Gで調製したしの)とプラスミド
pHKY101.のPsi l −Bgl IIlフラ
グメント内大きい方のもの(実施例5F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Bamf−(1末端を有する完
全なヒト−プロインシュリン遺伝子約1μ?、Pstl
−EcoRl(部分消化)psOM7△2△4フラク
メノト4ツノgおよびpHKY101.のPst l
−B gl l’、I フラグメント約1μ9を、ライ
ゲーション緩衝液中、T4DNAリガーゼを使用し、4
℃で24時間ライゲー トシた。ライゲートしたc+
NΔ混合物を用いてE、coliK l 2 294を
形質転換しノコ。アンノビリンおよびテトラザイクリン
のい4′れに対しても増殖したコロニーを選択すると、
ごイ1(」所望のプラスミドpI−I 17△4△1を
含有しており、かつtrpLE’−プロインツユリン融
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
発現していることか見出された。このタンパク質を発現
するプロインツユリン、l) HI7△4△1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pHI
7△4△1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ザイクリン耐性が回復されてい
るのて選択が容易である。 笈権例瓜−プラスミJ”pN M 608 r; 、及
びE+C01iKl 2RV308/pNM608の組
立てΔ プラスミドpH17△4△1の〜253 bp
Ecorえl −1−1pa Iフラグメン1−の組立
てプラスミドrat(+ 7△4△IDN、へ約511
7、(10X)制限緩衝液※l0ttQ、水80μQお
よびHpa1制限酵素51112(51位)を37℃で
約1時間インギコヘートシた。70°Cて5分間、イン
キコヘーノヨンオることにより、反応を停止1t を刀
二。、混合物を水りで冷却した後、1M)リス・n C
1(PI−172)約+2uQ、水7IIQおよびEc
oRI制限酵素1IIQ(10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で5
分間イノキコヘートシた。水」−で冷却した後、得らイ
また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,+1)混液の各々で抽出し、次い
でエタノール沈殿に付した。所望の〜253bpE c
oRI −Hpa lフラグメントを常法通り、7vリ
アクリルアミ)パゲル電気泳動法て分離し、電気溶離法
て回収してエタノール沈殿に付し、次いて′rp:緩衝
液約10/l(に溶かし、以後の使用に備えて0℃で保
存した。 ※ Hpal制限酵素用の制限緩衝液(101.X)は
次の成分から調製されろ 100mM)リス・I−(C
I(+)H7)、 l 0 0mMMgCl、、
60mM β −メ ルプJブトエタノールおよび2
00mM KCl0B、プラスミドpHl 7△4△l
の〜34 hpf(pal−Taglフラグメン]・の
組 立てプラスミドpH17△4△l約201f:’)(5
’X)EcoRI制限緩衝液※32μ(!中溶液、水+
98μρおよびEcoRI制限酵素4μρ(20単位)
を37℃で約1時間インキコベートシた。70℃で5分
間インキコへ−1−+、て反応を止めた。得られた86
2 bpEcoRI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H
pal制限酵素16単位を含有するH1’)al緩衝液
約100μρに溶かした。37℃で15時間処理した後
、Tagl制限酵素75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上で常法通り分
離した。電気溶離法によって所望の〜34 bpHpa
l−1,’ag I 7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。 ※ EcoRI制限酵素用の制限緩衝液(5X)は次の
成分から調製された250mMNaCl、500mMト
リス・MCI(+)H7,2)、25mMMgCLおよ
び30mMβ−メルカプトエタノール。 C,プラスミドI)BR322のEcoRI −Cla
I消化 プラスミドpBR322DNA約51t’i、ClaI
反応ミックス※10μρ、水77.5μQおよびC1a
l制限酵素7.5d(15単位)を37℃で約1時間イ
ンキユヘートした。70℃で5分間インキュベートして
反応を止めた。この混合物を氷上て冷却した後、1Mト
リス・HCI([)87.2)約125ttQ、1MN
aC16,25μf!、0.1MMgC122,5μg
およびEC0RI制限酵素1μρ(10単位)を加えた
。得られた混合物をまず37°Cで1時間、次いて70
°Cで5分間インキコベートした。水冷後、得られたD
NAを1%アガロースゲル上電気泳動にかけた。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20μCのTE緩衝液に溶かし、以後の使用に
備えて0°Cで保存した。 ※ C1al制限酵素のための制限ミックス(10X)
は次の成分から調製した ]OOmM)リス・HCI(
pH7,4)、l OOmMMgCI2および60mM
β−メルカプトエタノール。 D 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6Aの〜253
bpEcoRI −Hpa rフラグメント約0.2
/Ig、実施例6BのHpa I −Tag Tフラグ
メント05μ2および実施例6CのEcoRr −C1
a I消化物0.1μ9をライゲートし、E 、col
iK 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 2 RV
30 B/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pHI 7△4△Iの〜287 bpEcoRI−
C1al(Tagl)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Fl)CZI05.1およびE。 coliK 12RV308/pCZ I O5,1の
組立てA プラスミドpNM608のEcoRl −C
la I消化および〜0 、288kbEcoRI −
Tag、I 7ラグメント(プラスミドpHI 7△4
△lの0288kbEcoRI −Tag Iフラグメ
ントと同一)の生成Medium S alt緩衝液
※50μQ中に入れたプラスミドpNM608DNA約
5μ7を各10単位のEcoRI制限酵素およびC1a
l制限酵素と一緒に37℃で約1時間インキ、べ−トシ
た。3M酢酸すトリウム(pH7,0)5μρ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I00μQに
溶かし、以後の使用に備えて0℃で保存した。 ※ Medium S aft緩衝液は次の成分か
ら調製した:50mMNaCl、100mMトリス・H
CI(pH7、5’)、6mMMgCLおよび2mMβ
−メルカプトエタノール。 B、DNAリンカ−配列の組立て 5’ CGACA ATG TTCCCAII’
Ill Ill l113°
TGT TACAAG GGTTTG GAG
GAT GAT TAAIll Ill
i ll Ill l11AAC
CTCCTA CTA、ATTATG TTCCC
A GCCATGIll Ill ’I
I Ill l1lTACAACGGT
CGG TACTCCTTG TCCGGCCT
G Ill Ill Ill Ill
l1lAGG AACAGG CCG G
AGΔAA CGG TTG CGA C5’
所望のリンカ−配列を、I takuraら(1977
)およびCreaら(+978)の方法に実質上従って
改良ホスホトリエステル法により、常法通り合成した。 C,ライゲーシヨンおよび形質転換 実施例2Dと実施上同様にして、実施例7BのD N
Aリンカ−約20ピコモル、実施例7AのpNM608
消化物1μ?、プラスミド1)CZl、0+の〜I 0
.2kbBamHI−EcoR1フラグメント(Xba
l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)05μ9および実施例3Bのプラスミドp
cz+o+の〜0,6kbBamHl −Hg1A l
フラグメント1μ9をライゲートし、得られノごプラス
ミドを用いてト;、coliKf2[(V2O3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
ケル電気泳動法(ManiaLisら、+982)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(E、coiiK
12RV308/1)CZI05.lと命名)を選択し
、適当な抗生物質を含んたTY寒天」−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
ゲル電憩電動泳動びR,I A等の試験により、met
−b G Hを高レベルで発現することが示された。プ
ラスミドpczios、+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、met −b G Hの
発現は培養温度約37℃のとき、最大となる。 実施例8 プラスミドpcZ105.2およびE。 co1iK12RV308/pcZ105.2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 TTCCCAl11
Ill 111 l113° TGT
TACAAG GGTTTG GA’l’
GAT GAT TAAIll Ill
Ill Ill l1lAACCTA
CT’A CTA ATTATG TTCC
CA GCCATGIll Ill Ill Ill
l1lTACAAG GGT CGG TAC
]’CCTTG TCCGGCCTGIll
Ill Ill Ill 111A
GG AACAGG CCG GACTT
T GCCAACGCT GTGCT3゜Ill
Ill Ill Ill I
AAA CGG 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
−1ユ同様にCて所望の組立てを行う。上記の特定のリ
ンカ−配列は、I takc+raら(1977)およ
びCreaら(+978)の通常の方法と実質1−同様
にして組立てろことができろ。上記の合成法も実施例1
に示されている。 以後のpc7.101.2,2の生産および単離のため
に、所望の形質転換体(E、coliK、l 2 II
V 308/pCZI05.2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(7た
3、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、net −bG Hを高レベルに発
現することが示された。プラスミドpcZ105.2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、met−bGHの発現は培養温度約37℃のと
き、最大となる。 櫂11− プラスミドpcZI061およびEco1i
K12RV308/I)CZI06.1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’ CG
ACCATG GAT CAGIll 1
11 III l113’ TG
GTΔCCTA GTCG A G T A A
A T G T T CCCGIll
Ill Ill Ill l1l
CTCATT TACAAG GGCGCT
ATG TCCTTG TCCIll
Ill ’l’ Ill l1
lCGA TACAGG AACAGGCGG
GAG AAA CGG TTGG
CT GTGCT 3’ CGA C5゜ で示されろDNA配列を用いる外は実施例7と実質−1
−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Cr
ea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pcZI06.1の生産および単離のために、所
望の形質転換体(E、coliK l 2 RV 30
8/pcZI06.1と称する)を適当な抗生物質を含
んたTY寒天」−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、met−bGHを高レベルに発現することが示され
た。プラスミドpcZI06.lは熱的に誘導可能なラ
ンチウェイし・プリコンを含有しているので、met−
bGH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pcZ112.IおよびE、c
oliK 12RV308/pCZ I I 2.1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 GAT GATIll
Ill Ill l113’ TGG
TACCTA CTAAAG TAA ATG
TTT CCGIll Ill Ill
Ill l1lTTCATT TACAAA G
GCCGA TACAGG AACAGGCcc
GAG AAA CGG TTG(、CT
GTGCT 3“ CGA C5’ で示される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(4977)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I)CZ112.1の生産および単離のために、
所望の形質転換体(E、coliK I 2RV308
/pCZI I 2.1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、met−bGHを高レベルに発現することが示され
た。プラスミドpcZI1.2.1は熱的に誘導可能な
ランチウェイレプリコンを含有しているので、met−
bGHの発現は培養温度約37℃のとき、最大となる。 実施例11 プラスミドpczI 12.2およびE
、coliKl 2RV30 B/pCZ 112.2
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° CGACCATCGAT (1;ATIll
Ill Ill l113’ 1’GG
TACCTA CTAAAG GAG TAA
ATG TTTIll Ill Ill
Ill l1lTTCCTCACCTAC、AAA CCG GCT ATG TCCTTGIll
Ill Ill Ill l1lGGCCGA
TACAGG AACAGG CCG GA
G AAA CGGAACGCT GTGCT
3゜ Ill Ill 1 TTG CGA C5゜ で示される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(1978)の通常の方法と実質」二同様に1、て組
立てることがてきる。」二重の合成法も実施例1に示さ
れている。 以後のpczl 12.2の生産および単離のために、
所望の形質転換体(E.coliK12RV30.8/
pcZ112.2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)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、m
et−bGHを高レベルに発現することが示された。プ
ラスミドpCZI 12.2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て、met−bGH
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pcZI000およびE、co
liK l 2RV308/pCZ 1000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° CTAGAGGGTATTAATA ATGi
11111 I 11 I ] 1 1113’
TCCCATAATTAT TACGAT
CAG GAG GAT TAAIll
Ill I’ll fil l
1lCTA GTCCTCCTA ATTTACAA
A GGA C,GA TACゴCCT T
G T CCG G CCT GIll
IM II” II ’II A G G A A CA G G CCG
G A CTTT GCCAACGCT
G ゴGCT3゜Ill Ill
’l’ 111 1ΔAΔ CGG ’
]”TG CGA C5゜で示されろl)NΔリンカ
−配列を用いろ外は実施例3と実質上同様にして所望の
組入fてを行う。上記の特定のリンカ−配列は、I t
akuraら(1977)およびCreaら(+ 97
8)の通常のjj法と実質」」同様にして組立てること
かできろ。−1−記の合成法ら実施例1に示されている
。 以後のpcZIoooの生産および単離のために、所望
の形質転換体(E、coliK I 2 n’、I 3
08、、’pcz+oooと称する)を適当な抗生物質
を含んだTY寒天−1,にのせ、常法通り培養した。こ
の形質転換体らSDSゲル電気泳動およびRI A等の
試験の結果、met −b G Hを高し・ベルに発現
することが示された。プラスミドρC7,I O00は
熱的に誘導可能なランチウェイレプリコンを含有してい
るので、met−bGH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 I O00,1お
よびE、coliKl 2RV308/pcZ+000
.1の組立て 実施例3Cにお(」るリンカ−配列の代わりに、配列 5° CTAGAGGGTATTAATA ATG1
11’1lllllll l11 3° ′J″CCCA T A A T TΔ
T TAGGATCΔGT’Aハ ATG TTT
jjj jjj 1jj jj I jj 1C
TA GTCATT TACAAACCG GC
T ATG TCCTTGIll Ml ’I
I Ml ’IIGGCCG八 ′FΔCAGG
AAC′lI’cc GGCCTG TT’l”
GCCIll 111 Ill Ill
l1lAGG CCG GACAAA CGGA
ACGCT GTGCT 3゜ Ill II’ I T’FG CGA C5’ で示されるDNAリンカ−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、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。上記の合成法ら実施例1にボ
されている3、 以後のI)CZ 1000.1の41p7および単離の
ために、所望の形質転換体(lう。coliK l 2
RV 308/1)C1,1000,1と称する)を
適当な抗生物質を含ん人立TY寒天」二にのり、常法通
り培養し、八。 この形質転換体もSDSゲル電気泳動およびI’t I
Δ等の試験の結果、me[−bGHを高1ノベルに発現
することが示された。ブチスミF’pCZ I O00
1は熱的に誘導rIJ能なランナ・クエイL、プリコン
を含有しているのて、met−b G I−1の発現は
培#温度約37℃のとき、最大となる。 宋1綻剋−↓−4−プラスミドpc7.1060および
E、coliKI 2RV308/r)CZI 060
の組立て 実施例3Cにお(するリンカ−配列の代わりに、配列 5° C’II’ A G A G G G T A
i” T AΔTA ΔTG11!1!111111
1 l113 ’ T CCCA T
A A 1” ’II″A’l’ TACGΔT
GAT AAG TAΔ ATGlll Ill
Ill 111 l1lC′l”A C
TA T’rCATT TΔ0’1’ i’ CC
CA G CCATG TCC:111111
1:1:1111 AAG GGT CGG TACAGGT
T G i’ CCG G CCTG T
i’ T1リリ1111111111 AACAGG CCG GΔCA、AAGCC
AACGC’l″ GTGCT 3’Ill 1.閣
111) CGG TTG CGA C5“て示されるI)
N’ Aリンカ−配列を用いる外は実施例3と実質」
二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、l takuraら(1977)およびCr
eaら(197B)の通常の方法と実質、上回様にして
組立てろことができる。上記の合成法し実施例1に示さ
れている。 以後のpC7,+060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 30
8/pcz 1.060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、met−bGI−1を高し・ベルに発現することが
示された。プラスミドpcz+oeoは熱的に誘導可能
なランチウェイレプリコンを含有しているのて、met
−bGHの発現は培養温度約37℃のとき、最大となる
。 聚靴鯉り晃 プラスミドpc/、1120およびE、c
o1iKI2RV308/1)CZI 120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° CTAGAGGG’l’ATTAATA AT
Gllllllllllll 113 ’
T CCCA T A A T ’rΔT’l”
ACGAT GAT AAG TAA ΔTG
Ill Ill Ill Ill
l1lCT Δ CTA ゴTCA
TT T Δ CTTT CCG GCT
ATG TCCIll Ill Il
l Ill l1lAAA GGCCG
A TACΔGGTTG TCCGGCCTG
1”T’f”Ill Ill ill
Ill l1lAACAGG CCG
GACA、へΔG CCA A CG CT
G T G CT 3 ’Ill Ill
II” CGG T’l’G CGA C5’で示される
DNAリッカー配列を用いる外は実施例3と実質」二同
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C’re
a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。」二重の合成法ら実施例1に示され
ている。 以後のpcZ1120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
/I)CZII20と称する)を適当な抗生物質を含ん
だTV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、
met−bGHを高し・ベルに発現することか示された
。プラスミドpcZ1120は熱的に誘導可能なランチ
ウェイレプリコンを含有しているので、met−bGH
の発現は培養温度約37℃のとき、最大となる。 寒塵辺±ρ−プラスミドpcZII40およびE.co
liK12RV308/pCZI 140の組立て A プラスミドpNM575のB amHI −F n
uD■消化および〜0.5kbBamHI−FnuDU
フラグメントの生成 Medium 5alt緩衝液※50u(l中に入れ
たプラスミドpNM575(実施例IB″CI製)約5
μ2をf510単位の13aml−11制限酵素わ、J
:びFnul)II制限酵素と共に37°Cで約1時間
インギコヘートした。3M酢酸ナトリウム(pI−17
,0)57zQを加えた後、2倍容の100%エタノー
ルを加えてDNAを沈殿させた。所望のD N A消化
物をTE緩衝液100μQに溶かし、以後の使用に備え
て0℃で保存した。 ※ Medium 5alt用緩衝液は次の成分から
調製した:50mMNaC1、lOOmMt−リス・I
−I CI(pH8)、l OmM M g G l
2および6−mMβ−メルカプトエタノール。 B、DNAリンカ−配列の組立て 5’ CTAGAGGGTATTAΔ1゛Δ ATG
llllllllllll l113’
TCCCATAAi”rAT TACAAG
GGT AACCTCCTAGAT TAA A
TG TTCCCAl11 Ill I
ll Ill l1lCTA ATT
TACAAG GGTACCATT CCCT
TA TCCIll 111.111
Ill l111” G G TAA
GGG AAi’ AGGAGG C’r
i’ TTT GACAACIll Il
l Ill 、111 l1lTCC
G Δ △ 、へ Δ A CTG
TTGGCT ATG CTCCG 3’I
ll Ill ’II 11CGA
TACGAG GC5’ 上記特定のリンカ−配列を、I takuraら(19
77)およびCreaら(+978)の方法に実質上従
って合成した。−1−記の方法も実施例Iに示されてい
る。 C,ライゲーションおよび形質転換 実質上、実施例2Dと同様にして、実施例16BのDN
Aリンカ=約20ピコモル、実施例16AのBamHl
−FnuD U消化物Inおよび実施例3Aの〜l
0.2kbBamHI−Xbalフラグメント0.5μ
gをライゲートし、得られたプラスミドを使用し、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、+ 982)で
、所望の〜10.8kbプラスミドのみを含存している
ことが示された。その様な形質転換体(lε、)liK
I 2RV308/1)CZ I I 40と称4−
る)を選択し、適当な抗生物質を含んたi”Y寒天」二
にのせ、微生物学上の常法に従って培養1.た。得られ
た細飽は、SDSゲル電気泳動およびRI A等の試験
により、met−bG[Iを高レベルで発現することが
示された。プラスミドpCZII40は熱誘導性のラン
チウェイレプリコンを自存しているのて、met−bG
Hの発現は培養温度約37℃のとき、最大となる。
第1図〜第4図はプラスミドpNM575の組立て模式
図、第5図〜第8図はプラスミドpNM789Bの組立
て模式図、第9図はプラスミドpCZ114およびpc
Z105.1の制限サイト地図、第1θ図はプラスミド
pCZ1140の制限サイト地図、第11図は合成され
たザイモノンα1遺伝子のヌクレオチドおよびアミノ酸
配列の模式図、第12図はヌクレオヂドフラグメントT
15の合成工f呈図、第13図はプラスミドpThαI
の組立て模式図、第14図は合成されたプロインシコリ
ンのヌクレオチドおよびアミノ酸配列の模式図、第15
図はプラスミドpHI 7△4△Iの組立て模式図、第
16図はプラスミドPI−(+104の組立て模式図で
ある。 特許出願人 イーライ・リリ ・アンドカンパニー 代理 人 弁理士 青白 葆 外1名 FIG、 1 pKENlll pBR322F
IG、 2 プラスミド1103(F4 1) FIG、 3 Sal I FIG、4 FIG、5 FIG、 6 FIG、7 114(日96) FIG、 8 all FIG、 9 cZ114 Bst EII pcz105.1 FIG、 10 5凌RI Bst EII
図、第5図〜第8図はプラスミドpNM789Bの組立
て模式図、第9図はプラスミドpCZ114およびpc
Z105.1の制限サイト地図、第1θ図はプラスミド
pCZ1140の制限サイト地図、第11図は合成され
たザイモノンα1遺伝子のヌクレオチドおよびアミノ酸
配列の模式図、第12図はヌクレオヂドフラグメントT
15の合成工f呈図、第13図はプラスミドpThαI
の組立て模式図、第14図は合成されたプロインシコリ
ンのヌクレオチドおよびアミノ酸配列の模式図、第15
図はプラスミドpHI 7△4△Iの組立て模式図、第
16図はプラスミドPI−(+104の組立て模式図で
ある。 特許出願人 イーライ・リリ ・アンドカンパニー 代理 人 弁理士 青白 葆 外1名 FIG、 1 pKENlll pBR322F
IG、 2 プラスミド1103(F4 1) FIG、 3 Sal I FIG、4 FIG、5 FIG、 6 FIG、7 114(日96) FIG、 8 all FIG、 9 cZ114 Bst EII pcz105.1 FIG、 10 5凌RI Bst EII
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、a)ペプチド又はポリペプチドを暗号化しているヌ
クレオチド配列の解読フレーム内にある転写および翻訳
活性化配列(ここに、このペプチドまたはポリペプチド
の暗号配列は、該ペプチドまたはポリペプチドのカルボ
キシ末端を暗号化しているヌクレオチドトリプレットの
下流側に隣接した位置に翻訳停止信号を有する)および
、 b)該停止信号の下流側に隣接し、かつ機能的ポリペプ
チドを暗号化しているヌクレオチド配列の解読フレーム
内にある翻訳開始信号(ここに、この機能的ポリペプチ
ドの暗号配列は、該機能的ポリペプチドのカルボキシ末
端を暗号化しているヌクレオチドトリプレットの下流側
に隣接して翻訳停止信号を有する) を含有する組換えDNA発現ベクターであって、選択可
能かつ自己複製可能なベクター。 2、ペプチドまたはポリペプチドを暗号化しているヌク
レオチド配列中に機能的な翻訳活性化配列が含有されて
いるものである第1項に記載のベクター。 3、プラスミドである第1項または第2項に記載のベク
ター。 4、ペプチドまたはポリペプチドの暗号配列が、2〜2
0個のアミノ酸を暗号化したものである第1、第2また
は第3項のいずれかに記載のベクター。 5、ペプチドまたはポリペプチドの暗号配列が、【アミ
ノ酸配列があります】 (上記の配列において、METはメチオニン、PHEは
フェニルアラニン、PROはプロリン、LEUはロイシ
ン、GLUはグルタミン酸、ASPはアスパラギン酸、
そしてGLNはグルタミンを表わす) で示されるものである第1項〜第4項のいずれかに記載
のベクター。 6、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リポタンパク質転写活性化
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、バクテリ
オファージλP_RO_R、バチルス・サブチリス・ベ
ジタティブまたは、ストレプトマイシス・アズレウスの
チオストレプトン耐性転写活性化配列の内のいずれかで
ある第1項〜第5項のいずれかに記載のベクター。 7、1またはそれ以上のE.coli翻訳活性化配列を
タンデムに配列して含有するものである第6項に記載の
ベクター。 8、転写活性化配列がE.coliトリプトファン転写
活性化配列またはE.coliリポタンパク質転写活性
化配列である第6項または第7項のいずれかに記載のベ
クター。 9、機能的ポリペプチドの暗号配列が、ウシ成長ホルモ
ン、ヒト成長ホルモン、ヒト−プレ成長ホルモン、ブタ
成長ホルモン、哺乳類成長ホルモン、鳥類成長ホルモン
、ヒト−インシュリンA鎖、ヒト−インシュリンB鎖、
ヒト−プロインシュリン、ヒト−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の暗号配列である第1項〜第8項のい
ずれかに記載のベクター。 10、機能的ポリペプチドの暗号配列が生物学的に活性
なポリペプチドを暗号化したものである第1項〜第9項
のいずれかに記載のベクター。 11、プラスミドpCZ114、pCZ101.1、p
CZ1000、pCZ1000.1、pCZ1060、
pCZ1120、pCZ105.1、pCZ105.2
、pCZ106.1、pCZ112.1、pCZ112
.2またはpCZ1140である第1項〜第10項のい
ずれかに記載のベクター。 12、第1項〜第10項のいずれかに記載のベクターで
あって、さらに、ペプチドまたはポリペプチドの暗号配
列の翻訳停止信号と、機能的ポリペプチドの暗号配列の
翻訳開始信号との間に、1または2個のヌクレオチド対
を有するものであるベクター。 13、ペプチドまたはポリペプチドの暗号配列の翻訳停
止信号と、機能的ポリペプチドの暗号配列の翻訳開始信
号との間に、さらに少なくとも1個のヌクレオチドトリ
プレットを有するものである第1項〜第10項のいずれ
かに記載のベクター。 14、プラスミドpCZ101。 15、第1項〜第13項のいずれかに記載の組換えDN
A発現ベクターによって形質転換された細胞。 16、原核細胞である第15項に記載の細胞。 17、E.coli、バチルスまたはストレプトマイセ
スの細胞である第16項に記載の細胞。 18、E.coliに12RV308/pCZ114、
E.coliK12RV308/pCZ101.1、E
.co1iK12RV308/pCZ1000、E.c
oliK12RV308/pCZ1000.1、E.c
oliK12RV308/pCZ1060、E.col
iK12RV308/pCZ1120、E.coliK
12RV308/pCZ1051、E.coliK12
RV308/pCZ105.2、E.coliK12R
V30/pCZ106.1、E.coliK12RV3
08/pCZ112.l、E.coliK12RV30
8/pCZ112.2またはE.coliK12RV3
08/pCZ1140である第17項に記載の細胞。 19、機能的ポリペプチドの製造方法であって、1)第
1項〜第13項のいずれかに記載の組換えDNA発現ベ
クターで細胞を形質転換し、2)形質転換された細胞を
、遺伝子の発現に好適な条件下で培養することからなる
方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US58659284A | 1984-03-06 | 1984-03-06 | |
US586592 | 1984-03-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS611387A true JPS611387A (ja) | 1986-01-07 |
Family
ID=24346371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60045684A Pending JPS611387A (ja) | 1984-03-06 | 1985-03-06 | 組換えdna発現ベクタ−および遺伝子の発現方法 |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JPS611387A (ja) |
KR (1) | KR900001015B1 (ja) |
CN (1) | CN85101555A (ja) |
AU (1) | AU589355B2 (ja) |
CA (1) | CA1283374C (ja) |
DK (1) | DK99985A (ja) |
DO (1) | DOP1985004337A (ja) |
EG (1) | EG17786A (ja) |
ES (3) | ES8802322A1 (ja) |
GR (1) | GR850571B (ja) |
HU (1) | HU202587B (ja) |
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NZ (1) | NZ211313A (ja) |
PT (1) | PT80051B (ja) |
SU (1) | SU1491346A3 (ja) |
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---|---|---|---|---|
DE3585170D1 (de) * | 1984-03-06 | 1992-02-27 | Lilly Co Eli | Expressionsvektoren fuer rinderwachstumshormonderivate. |
US5576195A (en) * | 1985-11-01 | 1996-11-19 | Xoma Corporation | Vectors with pectate lyase signal sequence |
US5618920A (en) * | 1985-11-01 | 1997-04-08 | Xoma Corporation | Modular assembly of antibody genes, antibodies prepared thereby and use |
AU582288B2 (en) * | 1986-03-07 | 1989-03-16 | Damon Biotech Inc. | Vector and method for achieving high level expression in eukaryotic cells |
FR2599753B1 (fr) * | 1986-06-05 | 1989-12-08 | Sanofi Sa | Sequence d'adn composite et son application pour la production de l'hormone de croissance |
DE3843894A1 (de) * | 1988-12-24 | 1990-06-28 | Behringwerke Ag | Plasmide mit translations-start-stop-start codon-konfiguration zur expression von proteinen in e.coli |
Family Cites Families (6)
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US4559300A (en) * | 1983-01-18 | 1985-12-17 | Eli Lilly And Company | Method for using an homologous bacillus promoter and associated natural or modified ribosome binding site-containing DNA sequence in streptomyces |
US4713339A (en) * | 1983-01-19 | 1987-12-15 | Genentech, Inc. | Polycistronic expression vector construction |
NO172595C (no) * | 1983-02-07 | 1993-08-11 | Battelle Memorial Institute | Fremgangsmaate og ekspresjonsplasmid for fremstilling av hemagglutinin under kontroll av drosophila hsp-promoter |
DE3578852D1 (de) * | 1984-09-26 | 1990-08-30 | Lilly Co Eli | Verfahren zur expression und sekretion in bacillus. |
US4766066A (en) * | 1984-09-27 | 1988-08-23 | Eli Lilly And Company | Method of using bacteriophage lambda p1 promoter to produce a functional polypeptide in streptomyces |
-
1985
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- 1985-03-04 EP EP85301469A patent/EP0154539A3/en not_active Ceased
- 1985-03-04 ZA ZA851626A patent/ZA851626B/xx unknown
- 1985-03-04 DO DO1985004337A patent/DOP1985004337A/es unknown
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- 1985-03-05 CA CA000475732A patent/CA1283374C/en not_active Expired - Lifetime
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- 1985-03-05 NZ NZ211313A patent/NZ211313A/en unknown
- 1985-03-05 HU HU85836A patent/HU202587B/hu not_active IP Right Cessation
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- 1985-03-06 KR KR1019850001420A patent/KR900001015B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1985-03-06 EG EG140/85A patent/EG17786A/xx active
- 1985-03-06 GR GR850571A patent/GR850571B/el unknown
- 1985-04-01 CN CN198585101555A patent/CN85101555A/zh active Pending
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