JPS6291196A - B型肝炎ウイルス表面抗原の製法 - Google Patents

B型肝炎ウイルス表面抗原の製法

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JPS6291196A
JPS6291196A JP10743486A JP10743486A JPS6291196A JP S6291196 A JPS6291196 A JP S6291196A JP 10743486 A JP10743486 A JP 10743486A JP 10743486 A JP10743486 A JP 10743486A JP S6291196 A JPS6291196 A JP S6291196A
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Chikahide Nozaki
周英 野崎
Fukusaburo Hamada
福三郎 濱田
Akio Toe
東江 昭夫
Shinya Otomo
信也 大友
Kenichi Matsubara
謙一 松原
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2730/00Reverse transcribing DNA viruses
    • C12N2730/00011Details
    • C12N2730/10011Hepadnaviridae
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    • C12N2730/10122New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes

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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、B型肝炎ウィルスの遺伝子を組込んだ組換え
プラスミ゛トにより形質転換を行なった酵母を用いたB
型肝炎ウィルス表面抗原の製法に関する。さろに詳しく
は、大腸菌および酵母の両方で増殖しうる、いわゆるシ
ャトルベクターを用い、そのベクターに担われた抑制性
酸性ホスファターゼ形質発現調節領域(以下、酸性ホス
ファターゼプロモーターまたは酸性ホスファターゼ遺伝
子という)の下流に、B型肝炎ウィルス(以下、HBV
と略す)の表面抗原(以下、HBs抗原またはHBsA
gという。単にS抗原と略すこともある)の遺伝子を組
込んだ組換えプラスミドを得、これを酵母に与えて形質
転換を起こさせて形質転換酵母とし、この酵母を酸性ホ
スファターゼプロモーターが抑制されない条件下に培養
させて産生される免疫学的に活性なHBs抗原(HBs
Ag)を得る方法である。
B型ウィルス肝炎は、HBV陽性者の血液の輸血その他
の原因によって感染する疾患であって、完全な治療薬が
なく、一度罹患するとその完全治癒が困難であり、その
予防には、HBsAgからなるワクチンが最も有効であ
ると考えられている。
しかしながら、HBVはヒトやチンパンジーにのみ感染
し、培養細胞への感染の試みは成功していない。このよ
うなHBVの特殊性により、そのようなHBsAgは主
として人血清に求めざるを得ない。そのため、HBsA
gワクチンの量産に問題がある。
最近、HBsAgをヒト血清によらず、組換えDNAを
用いて大腸菌に作らせろことが提案されているが(例え
ば特開昭55−104887号)、大腸菌による場合に
は、生じたS抗原が大腸菌内で壊れ易いとかそのS抗原
によって大腸菌の増殖が困難であるなどの欠点を何する
ためHBsAgの産生量か低く、所望のHBsAgの大
量生産には、かならずしも適当でない。
また、ごく最近において、酵母によるH B S抗原粒
子の産生に成功したことが報告されている[Natur
e、 298巻、347〜350頁(22July19
82 )を参照]。この文献によれば、インターフェロ
ンの酵母による産生に使用されているアルコールデヒド
ロゲナーゼ(ADHI)のプロモーターをトリ用し、大
腸菌−酵母シャトルベクターの該A D I−(+プロ
モーターの下流にI−I B s蛋白をコードする遺伝
子を接続す方法が採用されているが、この方法では産生
されるHBs蛋白の量が低く、所望のHB S抗原の量
産にはかならずしも充分てないものと認められる。
このような事情のらとに、本発明者らは酵母によるHB
sAgの量産について検討を重ねた結果、酵母の遺伝子
と大腸菌の遺伝子とを含みかつ酵母の抑制性酸性ホスフ
ァターゼ遺伝子を担った特定のプラスミドベクターに、
該ホスファターゼプロモーターの制御下にHB S抗原
遺伝子を組込んだ新しい組換えDNAを調製し、それに
よって酵母を形質転換さtト、かかる形質転換酵母を用
いてヒト由来のHBsAgと同じ免疫学的活性を存する
HBsAgを量産させることに成功し、本発明を完成す
るに至った。
すなわち、本発明は、HBs抗原遺伝子を湘込んだ新規
な組換えプラスミドによって形質転換させた酵母を用い
てHBsAgを生産する方法を提供するものである。
本発明で用いる組換えプラスミドは、大腸菌および酵母
の両方の遺伝子を備え、それらのいずれで乙増殖しうる
シャトルベクターを用い、そのベクターに担われた酸性
ホスファターゼプロモーターの下流において、酸性ホス
ファターゼ構造遺伝子の一部または全部もしくはさらに
その上流の一定部位までを除去したのちにHBs抗原遺
伝子を組込んで得られる。このようにして得られるHB
s遺伝子発現プラスミドを常法により酵母に作用させて
形質転換を起こさせることにより形質転換酵母が得、こ
の形質転換酵母を、好ましくは酸性ホスファターゼプロ
モーターが抑制されない条件下に培養することにより所
望のHBsAgが量産される。
以下に、本発明による、特定の形質転換酵母菌を用いた
HBsAgの生産についてさらに詳細に説明する。
(1)  r−r B V遺伝子 本発明で用いられるシャトルベクターに組込むためのH
BV遺伝子は、大腸菌によりクローニングされたH B
 V D N Aで、ことに日本および他の東南アジア
などで多く見られるHBVサブタイプadrのものであ
り、制限酵素XholおよびBamHI認識部位を各々
1個有する。この)IBVDNAは通常制限酵素Xho
lまたはBamHIで処理してHBV遺伝子を含んだフ
ラグメントとして組込みに供される。このフラグメント
は、例えば制限酵素X ho Iで処理して得られるX
hoI認識部位を末端とするものは、第1図に示すよう
な構造を有し、HBs遺伝子とHBc遺伝子とを対応さ
せた構造である。
第1図に示すように、Xholで切断された5′末端よ
り28番目のヌクレオチドからHBs遺伝子が開始し、
アミノ酸226個に相当する遺伝子があり、さらにその
下流にHBc遺伝子が同じ向きに存在する。また、この
フラグメントをさらにBamHIで処理すると、HBV
DNA(3,2Kb)はHBs遺伝子を含むフラグメン
ト(約1.3Kb)とHBc遺伝子を含むフラグメント
(約1.9Kb)の2つに分かれる。このHBs遺伝子
の塩基配列は本発明者らにより決定され、第2図に示す
ような配列を有する(欧米型のサブタイプadwなどに
ついてはすでに構造が知られている:下記文献を参照)
。なお、これらHBs 、HBc両遺伝子とも介在配列
はもたない。第2図に示すものは、S抗原決定領域のヌ
クレオチド配列(最上段)とそれによりコードされるア
ミノ酸配列(第2段)を示し、ヌクレオチド配列の上に
付けた数字はS抗原のN端からのアミノ酸の個数を示す
。なお、その下段A、B、CWlはそれぞれad/yw
タイプ(Pasekらの解析: Nature、282
,575〜579.1979)、adwタイプの(V 
alenzuclaらの解析:Nature、  28
0,815〜819.1979)およびaywタイプ(
Charnayらの解析: Proc、 Natl。
Acad、 Sci、 、U、S、A、、76 、 2
222〜2226.1979)のデータである。
このHBVDNAはつぎのようにして調製される。
まず、HB s抗原保有のヒト血液中に含まれるウィル
ス粒子[ディン(Dane)粒子]を常法により分離す
る。但し、このHB V D N Aは3.200bp
を有する環状2本鎖構造をとっているが、DNA全体の
15〜50%の領域は1本鎖であり遺伝子クローニング
用に2本鎖とするために、サトラーおよびロビンソンの
方法(F、5attler & W。
S 、Robinson、 Journal of V
irology、 32 、226〜233(+ 97
9)、“Hepatitis B viralD NA
 molecules have cohesive 
ends”を参照)により1本鎖部分をHBVに含まれ
るエントゲナスDNAポリメラーゼを利用して2本鎖に
修復したのちDNAを抽出し、これを大腸菌によりクロ
ーニングして増殖したのち、通常は適当な制限酵素で処
理して所定のフラグメントとして、後述のプラスミド構
築に供する。
なお、本発明において用いられるHBVDNAは前述し
たとおり日本などで多く見られるHBVサブタイプad
rがとくに好ましいが、欧米において多く見られるHB
Vサブタイプadwなども同様に用いられうる。
(2) シャトルベクタ一 本発明で用いられるシャトルベクターは、酵母の遺伝子
と大腸菌の遺伝子とを含みかつ酵母の抑制性酸性ホスフ
ァターゼ遺伝子を担ったプラスミドベクターである。
この酵母の遺伝子としては、一般に、プラスミドが酵母
中で染色体と独立して増殖するのに必要なDNA配列、
例えば酵母の自律増殖に必要なDNA配列(ars 1
 )と2μmDNAの複製に必要なDNA配列(2μo
ri)があり、所望により、さらに形質転換酵母の選択
マーカーとなる遺伝子が含まれる。この選択マーカーと
しては、ロイシン産生遺伝子、ヒスチジン産生遺伝子、
トリプトファン産生遺伝子、ウラシル産生遺伝子、アデ
ニン産生遺伝子などが含まれ、これらの1種または2種
以上が用いられる。
大腸菌側の遺伝子としては大腸菌体内においてプラスミ
ドが増殖するために必要なDNA配列、例えばCo1E
 I  系のプラスミドの複製起点のDN′A配列を有
し、好ましくはさらに形質転換大腸菌の選択マーカーと
なる遺伝子を含む。この選択マーカーの遺伝子としては
アンピシリン耐性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子、テ
トラサイクリン耐性遺伝子、クロラムフェニコール耐性
遺伝子などが挙げられ、これらの遺伝子の1種または2
種以上が用いられる。このような大腸菌DNAとしてア
ンピシリン耐性遺伝子とテトラサイクリン耐性遺伝子を
有するpBR322が一般に汎用されている。
本発明で用いるシャトルベクターは酵母の抑制性酸性ホ
スファターゼプロモーターを担っていることが特徴であ
り、この酸性ホスファターゼプロモーターは通常ホスフ
ァターゼを構成する60゜000ダルトンのポリペプチ
ド(p60)のプロモーターである。
このようなシャトルベクターの代表的な例は、本発明者
らにより調製された、酵母側の遺伝子としars 1.
2μoriおよびロイシン産生遺伝子(Leu2)を有
する酵母DNAと大腸菌プラスミドpBr(322とを
組合せたシャトルベクターpAT77であり、これはつ
ぎのようにして構築される。
酵母5288CDNAバンクより得られた抑制酸性ホス
ファターゼを構成する60,000  ダルトンのポリ
ペプチド(p60)の遺伝子を含む約8000ヌクレオ
チド対(8Kb)の制限酵素Ec。
R1断片(PNAS、77巻、6541〜6545頁、
!980およびPNAS、79巻、2157〜2161
頁、1982を参照)を公知の大腸菌プラスミドpBR
322(Sutclifre、  J、G、。
Co1d Spring Harbor Sympos
ium、 43巻、77〜90頁、1979を参照)の
EcoRI部位に挿入して得られるプラスミドを出発材
料とする。
なおこの8 K b D N A断片は制限酵素5ai
lの認識部位を約2 、8 Kbと約5.2Kbに分け
る位置に1個所有し、2.8Kb側力卸BR322のア
ンピリジン耐性遺伝子側になるように挿入されていこの
プラスミドを制限酵素5allで切断し、さらにT4D
NAリガーゼにより再アニールさ仕てpB11322の
Sci1部位から酸性ホスファターゼ遺伝子断片の5.
2Kb側を失なったプラスミドを得、これをpAT25
と称する。このpAT25は322のアンピリジン耐性
遺伝子を含むEc。
R1部位から5a11部位までの約3.7Kbの断片と
酵母の酸性ホスファターゼ遺伝子のEcoR1部位から
5alI部位までの約2.8Kbの断片がそれぞれ対応
する末端同士で結合したプラスミドである。
つぎに、上記pAT25のEcoR1部位に、酵母の自
律増殖に必要なDNA配列(ars I )および酵母
のTrpl遺伝子を含む1.4KbのEcoRI断片(
Proc、 Nat1、 Acad、 Sci、、 U
、S、A、。
L旦、1035〜1039頁!979を参照)を挿入す
る。得られたプラスミドをpAT26と称する。なおこ
のarsl−Trplを含む断片は、そのTrpl遺伝
子内に制限酵素HindIITの認識部位を1個所有す
る。
上記pAT26のHindu部位に酵母のロイシン産生
遺伝子(Leu2)と2μm DNAの複製に必要なD
NA配列(2μori)を含むHindI[[断片(T
ohe。
A、 Guerry、 P、、 Wichener、 
R,B、 ;J。
Bacterio1、  141.413〜416. 
 L 980参照)を挿入する。このようにして得られ
るプラスミドがシャトルベクターpAT77である。
このpAT77およびのちに説明するようにそれから誘
導されるI)AM82の構造は第3図に示、 すとおり
である。すなわち、このpAT77は、大腸菌の遺伝子
としてpBR322のアンピシリン耐性遺伝子(Apr
)を含むEcoRI部位から5all部位までを有し、
一方酵母の遺伝子として、pBR322と結合したEc
oR1部位よりars1、2μori 、 L eu 
2 の遺伝子の順に位置し、さらにそのつぎに酸性ホス
ファターゼ遺伝子の上流から5all部位までを有する
。そしてそのEcoRIおよび5all部位でこれら大
腸菌遺伝子と酵母遺伝子が結合した構造となっている。
このpAT77は大腸菌内においてはpBR322によ
り増殖し、また酵母内においてはars 1および2μ
oriにより増殖可能となる。さらにこのプラスミドに
よる形質転換体の選択マーカーとして大腸菌側にアンピ
シリン耐性遺伝子(Apr)を、酵母菌側にはロイシン
産生遺伝子(Leu2)を有しており、シャトルベクタ
ーとしての条件を充分に満たしている。
なお、このシャトルベクターを用いるのは、後記組換え
プラスミドを大腸菌を用いて調製するためであり、該組
換えプラスミドで酵母を形質転換する段階に至っては、
大腸菌の遺伝子は除去されても問題はない。
このシャトルベクター1)AT77の酸性ホスファター
ゼプロモーター付近の遺伝子地図は第4図に示すとおり
であり、ここに示されるEstEU−SalT領域の塩
基配列は本発明者らにより決定されており、第5図に示
すような配列である。第4図および第5図に示されるA
TGコドン(メチオニン)が酸性ホスファターゼの開始
コドンである。
つまり、このベクターの抑制性酸性ホスファターゼ遺伝
子断片(約2.8Kb)には、構造遺伝子の約2.7K
b上流から構造遺伝子82ヌクレオチド対(82bp)
までが含まれる。
このようなシャトルベクターpAT77を公知の制限酵
素5altで処理して開裂させ、ついでこれをエキソヌ
クレアーゼBAL31で処理することにより第4図およ
び第5図に示す酸性ホスファターゼ構造遺伝子の一部ま
たは全部と、所望によりさらにその上流の種々の部分ま
で除去する。この除去は酸性ホスファターゼプロモータ
ー領域と思われるT A T A T A A (Ho
gness box)、すなわち−toobpの前まで
の適当な部位まで行なわれ、エキソヌクレアーゼ処理条
件により適宜調節されるが、通常+1〜−100 bp
1好ましくは+1〜−50bpまでである。この際、除
去が上流まで行きすぎると酸性ホスファターゼプロモー
ターの制御が困難となり、形質転換酵母菌の培養の際、
所望のHBsAgの収量が低下する。一方、除去が不充
分で酸性ホスファターゼ構造遺伝子が一部残存すると産
生されるHBs抗原がホスファクーゼペブチドと合いの
子となるため好ましくない。
上記のようにして酸性ホスファターゼ構造遺伝子の一部
または全部もしくはさらにその上流部分を除去したのち
、この部位に合成または天然のリンカ−1例えば5al
Iリンカ−またはXhorリンカ−を組込み再び環状プ
ラスミドに戻すことにより、酸性ホスファターゼプロモ
ーターの制御下に外来性遺伝子を純粋な形で発現させ得
るシャトルベクターが得られる。このシャトルベクター
は、通常の制限酵素5ailまたはXholで処理する
ことにより容易にその組込み部位を開裂させることがで
きるため、所望の遺伝子を組込むのに好適である。
(3)HBs遺伝子発現プラスミドの構築本発明におけ
る組換えプラスミド、すなわちHBs遺伝子を組込んだ
プラスミドの調整は、まず前記シャトルベクターを使用
したリンカ−に対応する制限酵素、例えば5allまた
はXholにて処理して開裂させ、これに上記HB V
 D N Aを作用させて連結させる。これを大腸菌に
て増幅し、各種制限酵素分析によって正しい配位に組込
まれたもののみを選択し、目的とする組換えプラスミド
を得る。
(4)酵母の形質転換 形質転換されるべき酵母としては、プラスミドに担われ
た形質転換酵母の選択マーカー遺伝子によって相補され
る変異を持った変異株、例えばロイシン要求性変異株で
あるサッカロミセス・セレビシェ(S accharo
myces cerevisiae) A H22al
eu 2 his 4  Can1(C1r  )を用
いる。上記組換えプラスミドを大腸菌にて増殖させたの
ち、該酵母変異株に常法により作用させ、例えばスフェ
ロプラスト化したのちカルシウム処理した菌体とプラス
ミドDNAを混合して形質転換を起させる。
このように処理された酵母をベクター上に担われている
宿主酵母の変異を相補する遺伝子、たとえばロイシン産
生遺伝子の発現を指標として形質転換酵母を選択し、分
離する。
なお、酵母としてはロイシン要求性変異株のほかに、ヒ
スチジン要求性変異株、トリプトファン要求性変異株、
ウラシル要求性変異株、アデニン要求性変異味などが挙
げられろ。
(5)形質転換酵母の培養およびHBsAgの生産上記
の方法で樽られた形質転換酵母をリン酸を含む培地にて
通常の培養条件下に前培養し、対数増殖期にある菌体を
リン酸を含まない培地に移しかえて酸性ホスファターゼ
プロモーターが抑制されない条件下に培養する。培養後
、常法により集菌し、溶菌処理し、所望のHBsAgを
多量に含む溶菌液を得る。
なお、用いる酵母の種類により、例えばPho80変異
株を用いた場合には、酸性ホスファターゼプロモーター
を抑制しない条件をとくに採用する必要はなく、該形質
転換酵母を直接培養して所望のHBsAgを多量に産生
させることができる。
上記方法で得られるHBsAgは免疫学的にヒト血清か
ら得られるものと全く同一であり、ヒト血清によるもの
と同様にして)(BV用ワクチンとして有用である。
つぎに実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
実施例 (1)HBVDNAの調製 (i)ウィルスDNAの調製 HBSAg陽性かつHBeAg陽性の供血#(血清型a
dr)からのヒト血漿10人分のプール700rrtQ
を5.OQOrpmで20分間遠心分離し、不溶物を除
去する。これを4℃にて18.00Orpmで8時間遠
心分離し、得られた沈査を緩衝液(IOmMトリスHC
I、O,IMNaCI、ImM EDTA;p87.5
)IQa+(2に再溶解させ、30%の蔗糖を含有する
遠沈管の頂部に重層させる。これを4℃にて39.OO
Orpmで4時間遠心分離し、得られた沈査を上記と同
じ緩衝液に再溶解させる。
ついで、のちの操作を容易にするために、I−(BVの
もつDNAポリメラーゼによる反応を、67mMトリス
−HCI(+)H7,5)、80mMNH4C1、25
 mMMgCI!、0.5%(w/v%、以下同じ)タ
ージトールNP−40,0,1%2−メルカプトエタノ
ール、330μMのdcTP(デオキシシチジントリホ
スフェート)、dGTP(デオキングアノンントリポス
フェート)、dATP(デオキソアデノシントリホスフ
ェート)、0.5μMα−[”P] dTTP(デオキ
シチミジントリホスフェート)の混合液500μρ中で
37℃にて30分間行なう。これにさらにdTTPを最
終濃度330μMになるように加え、37°Cで3時間
反応させ、これに同容量の100mM EDTA溶液を
加える。
このDNAポリメラーゼ反応により、DNA中の一本鎖
部分が修復され、[”P]ラベル化された材料を得、こ
れを蔗糖の30%、20%および10%水溶液を段階的
に重層した遠心管の項部に重層し、4℃にて39.OO
Orpmで4.5時間遠心分離する。
ついでDNAに強く結合している蛋白質を消化するため
に、上記で得られた沈査をIn97m(7ブロナーゼE
および0.2%ラウリル硫酸ナトリウムの混合液200
μa中で37℃にて2時間処理したのち、DNAをフェ
ノール200μぐで2回抽出し、ついでエーテルで振っ
てフェノール溶媒を除去するとHB V D N A溶
液を得る。このDNAは2.5 x l O6cpm/
μゾの比放射活性を示し、制限酵素消化に充分使用し得
る。
(ii)HBVDNAのクローン化 前記の方法で調製された環状二本鎖のHBVDNAを、
下記のようにしてまずλファーノンヤロノ16ADNA
をベクターとしてクローン化し、さらに公知のプラスミ
ドpA CY CI 77 [Chang。
A、 C,Y、 、 Cohen、 S、 N、、J、
 Bacteriol。
、134.1+41〜l l 56(1978)iをベ
クターとして再クローン化を行なう。
(A)λファージシャロン16A宿主−ベクター系によ
るクローン化: HBVDNA60n1Fをl0mMトリス−HCI(p
H7,4)、7mMMgCL、I 00mMNaC1、
7mM2−メルカプトエタノールの混液20μe中にて
制限エンドヌクレアーゼXholにより37℃にて2時
間処理したのち、フェノール20μQにて抽出し、つい
でエーテル抽出後、その水層に2倍容蛮の冷エタノール
を加えてDNAを沈澱させる。
この混液を一70℃て1時間保持したのち10゜000
 rpmにて5分間遠心分離して沈澱するDNAを回収
する。分離した沈査をl0mMトリス−It CI(p
l(7、4)’および1mMEDTAの、混液5μQに
溶解させる。ついで、このHBVDNAと等モルmの前
記と同様にして制限酵素Xholにより開裂されたえフ
ァージシャロン16ADNA(X ho l認識部位を
1個所有する)とをT4DNAリガーゼ(50mMhリ
スーHCI(叶17.4)、IOmMMgCI2.10
mMジチオスレイトール、100uq/yrQ牛血tn
アルブミン、0.5mMATPおよび0.5μg酵素調
製物との混液)10μaを用いて4°Cで18時間反応
させ、その反応混合液を前記と同様にしてフェノール抽
出、エーテル処理およびエタノール沈澱に付し、得られ
た沈査を10mMトリスートrcl(pH7,4)およ
び1 mM E DTA混液10μa中に溶解させる。
上5己のようにしてアニーJしさせたDNAより、in
  vitroパンケージング操作(Methods 
 inEnzymology、 68巻、299〜30
9を参照)によりλファージを形成させ、さらに大腸菌
DP50SupFを指示菌としてし一寒天平板(23c
mx23 cm)上に〜104個のプラークを形成させ
る。
これらプラークのうちからHBVDNAを維持している
ファージにより形成されたプラークを選び出すために、
前記で調製した32p−ラベルされたH B V D 
N Aをプローブとしてプラークハイブリダイゼーショ
ンを行ない(Science、  ! 96巻、180
頁、1977を参照)、目的とするファージを複数分離
する。
(B)プラスミドpAcYcI77をベクターとした再
クローン化; 上記(A)で得られたH B V D N Aを保持す
るファージについて「生化学実験講座、核酸の化学IJ
5.1〜65頁に記載される方法に従い、大腸菌DP5
0−9upFを感染間としてファージDNAを調製する
。得られたDNAを前記の制限酵素X ho Iの反応
条件下で2時間消化したのち、この反応液を0.75%
アガロースゲル電気泳動にかけ、分離した3、2Kbの
HBVDNAをDEAE紙(東洋濾紙製)に吸着さU゛
てベクターDNAと分離し、ついで1MNacl溶液に
て溶出し、両端がX ho 1末端となったH B V
 D N Aを得ろ。
つぎにプラスミドpACYCl 77[Chang、A
C,Y、 、 Cohen、S、 N、 、J、 Ba
cterio1、 。
134.1141〜1156(1978)2(このもの
はXhol切断部位を1個所有し、それはカナマイシン
耐性遺伝子の中に存在する)を同様にXh。
Iにて消化し、その生成物をフェノール抽出、エーテル
処理およびエタノール沈澱により精製する。
ついでXho[開裂されたpAcYc177とXh。
I末端−HBVDN’Aとを分子比l:5で混合し、前
記T4DNAリガーゼの反応条件下に18時間アニール
さU−る。
大腸菌Xl776の培養液を高木康敬編著「遺伝子操作
実験法」第161項に記載の方法で調製された菌液0 
、 l 、qQに、上記アニールされたD N A調製
物107iを加えてよく混合させ、0°Cて25分間放
置したのち、アンピシリン(20μ9/靜)、α−ヒオ
チン(1μy/mの、ジアミノピメリン酸(100ug
/l+り、チシン(20μ9/m&)ヲ含’tWt ル
し一寒天プレート上に塗沫して37°Cて一夜培養する
。出現したコロニーについて、カナマイノン(20μ9
AIr(1)を含む寒天プレートとアンピシリン(20
μ9/mc)を含寒天プレートにそれぞれ対応させて塗
沫し、アンピシリンを含むプレートでのみ増殖したコロ
ニーを選択する。pAcYc177はアンピシリン耐性
遺伝子とカナマイシン耐性遺伝子を有するが、カナマイ
シン耐性遺伝子中にあるXhoI部位にr(B V D
 N Aか挿入されろことによりカナマイシン耐性が消
失される。すなイつち選択されたコロニーはpACYC
I 77−HBV D N Aの組換えD N Aを保
持している。得られたコロニー数個について、「代謝」
第17巻、第41リパーゼ」第81〜89頁(1980
)に記載される方法に従いプラスミドを調製する。得ら
れたプラスミドをpHBVと称す。このpHBVを制限
酵素XhoIで処理すると3.2Kbの全HBVDNA
フラグメントが得られ、またXholとBamHIで処
理するとHBsAg遺伝子を含む約1.3Kbのフラグ
メントか(”Jられる(第1図を参照)。
(2)シャトルヘクターpAM81.82.83および
84の調製 酵母5288 C’D NAバンクより得られfこ抑制
性酸性ホスファターゼを構成する6 0,000ダルト
ンのポリペプチド(P60)の遺伝子を含む約8000
ヌクレオチド対(8Kb)の制限酵素Ec。
R+断片を大腸菌プラスミドpBR322のEc。
R1部位に挿入して得られるプラスミドを出発材料とし
、これを制限酵素5ailで切断し、さらにT4DNA
リガーゼにより再アニールさせてpBR322の5al
I部位から酸性ホスファターゼ遺伝子断片の5.2Kb
側を失ったプラスミドpAT25(これはpBR322
のアンピシリン耐性遺伝子を含むEcoR1部位から5
alI部位までの約3゜7Kbの断片と酵母菌の酸性ホ
スファターゼ遺伝子のEcoRr部位から5alI部位
までの約28Kbの断片がそれぞれ対応する末端同士で
結合したプラスミドである)を得る。
つぎに、このpAT25のEcoR1部位に、プラスミ
ドYRP7をEcoRrを処理することによって得られ
ろars lおよびTrpl遺伝子を含む1.4Kbの
EcoRI断片を挿入してプラスミドpAT26を得る
(このarsl−Trplを含む断片は、そのTrpl
遺伝子内に制限酵素Hind[Iの一認識部位を1個有
する)。
上記MT26のHindl11部位に、プラスミドps
LEIをHindIIIて処理して得られる酵母のLe
u2および2μoriを含むl−1indIII断片を
挿入してノヤトルヘクターpAT77を得る。
上記の方法で得られたpAT77(Iμg)を5alI
で開裂したのち、20mM)リスートI CI(1)8
8 。
2)、I 2 mM CaC12,12mMMgc 1
2.0.2MNaC1,ImMEDTA溶液50uQ中
て0.IUのエキソヌクレアーゼBAL31を30秒〜
1分間作用させろ。ついてフェノール抽出、エタノール
沈澱を行なったのち、X ho Iリンカ−1pmol
とT =I D N Aリガー七の反応条件下で12時
間結合を行なう。この反応溶液で大腸菌Xl776を形
質転換し、得られたアンピノリン耐性の形質転換体より
プラスミドD N Aを調製し、各D N Aについて
マキサム−ギルバートの方法(Maxam、 A、&G
11bert、 ’vV、 ; Pro、 N、 A、
 S、 、74,560〜564を参照)に従い、塩基
配列を調へ、BΔL31処理により除去された酸性ホス
ファターゼ遺伝子領域を決定する。これらの中からホス
ファターゼ構造遺伝子領域が完全に除去されたプラスミ
ドpAM81.pAM82、pAM83およびpAM8
・1を得る。
ホスファターゼ構造遺伝子の産物P60の最初のアミノ
酸であるメチオニンをコードするコドンA ’1’ G
のAを+1として、pAM81は+2まで、pAM82
は−33まで、pAM83は−50まで、pAM84は
−51まで、それぞれ除去されたものである。なお、こ
のpAM82をザッカロミセス・セレビシエA I−(
22に組込んだ乙のは微工研菌寄第6668号:微工研
条寄第313号として寄託している。
(3)HBsAg遺伝子発現プラスミドの調製(i)I
(Us遺伝子全体が組込まれたプラスミトの調製 プラスミドpHBVをXhoIで処理して得られろHB
 V D N Aと、Xholで開裂されたシャトルベ
クターpAM81.pAM82、pAM83およびpA
M84のそれぞれを分子比5.1でT4DNAリガーゼ
によりアニールさせたのち、この反応溶液で大腸菌X1
776を形質転換する。得られたアンピノリン耐性の形
質転換体よりプラスミドDNAを調製し、これらについ
て制限酵素X ho I、XbaI、 HindlII
て分析することにより、ベクターへのHBVD、’JA
の組込みおよびその方向を確認する。
選び出されたプラスミドはベクターのホスファターゼプ
ロモーターの下流にHB V D N AがI(F3S
遺伝子、HBc遺伝子の順に並ぶ向きに挿入されfコら
のであり、これらがHBsAg遺伝子発現プラスミドで
あって、シャトルベクターpAM81゜pAM82、p
AIvf83およびpAM84にHB VDNAを組込
んだものをそれぞれpAH201゜1)A)r203、
pAH205およびpAH207と弥する。
(ii)II13sAg逍伝子フラグメントか組込まれ
fコブラスミドの調製 プラスミドpIIBVをBamHlて処理して切断し、
そのHBSAg遺伝子フラグメント3μ9に′11し、
200μMのαATP、  αCTP、  αT TJ
)および(ZGTPを含む67mMトリス−HCl (
p H86)、6 、7 mMMgC+2.10mM2
−メルカプトエタノール、6.7UMEDTA、l 6
.7mM、へmso、溶液+00μC中で、T4DNA
ポリメラーゼ0.2Uを30分間作用させ、13amH
I切断末端を埋める。ついでフェノール抽出、エタノー
ル沈澱を行なったのち、これとXholリンカ−とを1
:lOの分子比でT4DNAリガーゼによる結合反応を
行なう。フェノール抽出、エタノール沈澱ののち、これ
をさらにXholて処理すると両端がX FIo [切
断末端となった約1.3に!+のHBsAg遺伝子フラ
グメントが得られる。このフラグメントとX ho I
で開裂されたシャトルベクターpA M 82とを分子
比5;lにてT 4 D N Aリガーゼによりアニー
ルさせたのち、前記(1)と同様にして大腸菌x177
6を形質転換してプラスミドDNAを調製する。得られ
たプラスミドは、ベクターpAM82のホスファターゼ
プロモーターの下流にHBsAg遺伝子が正しい向きに
挿入された乙のであり、これをpAsIolと称する。
(4)形質転換酵母の調製 酵母としてサツカロミセス・セレピ゛ン工AH22[a
  1eu2  his4  cant  (Cir”
)](微工研菌寄第6667号・微工研条寄第312号
)を用い、これをYPD培地(2%ポリペプトン、1%
イーストエキス、2%グルコース)100z個に接種し
、30℃で一晩培養したのち、遠心して集菌する。滅菌
水20+ρにて閉封を洗浄し、ついで12Mソルビトー
ルおよび100μ9/靜チモリア〜−ゼロ0,000(
生化学工業製)の溶液5顧に懸蜀さU・、30°Cて約
30分間保ち、スフェロプラスト化する。ついて、スフ
ェロプラストを1.2Mソルビトール溶液で3回洗浄し
たのち、2Mソルビトール、10mMCaC+2および
10mMトリス−)[C1(pH7,5)の溶液0 、
6 z(!i、:懸EJすu−1その60μσずつを小
試験管に分注する。これにrFi記(3)で調製した組
換えプラスミドI)AI−1203溶tL30μQを加
え、充分混合し、さらにO,IMCaC12(3u (
り加えて最終層IJjI 0mMCaCl2とし、室温
に5〜IO分間放置する。ついてこれに、20%ポリエ
チレングリコール11000、tonM Ca CI 
2およびIO+nM)リス−HCI(pI−17,5)
溶液L+Cずつを加えて混合し、室温に約20分間放置
する。この混合液0 、2 mQずつを45°Cに保温
された再生培地(22%ソルヒトール、2%クルコース
、07%イーストニトロゲンヘースアミノ酸、2%YP
D、20μ9/mQヒスチジン、3%寒天)10m12
に加え、軽く混合させ、予め阜備された1 、 2 M
ソルビトール含有最小培地(0゜7%イーストニトロゲ
ンベースアミノ酸、2%グルコース、20μ9/71Q
ヒスチノン、2%寒天)プレートに重筋し、固化させた
のち、30°Cて培養してロイノン非要求性酵母のコロ
ニーを得る。このコロニーを20μ7/肩&ヒスチノン
を含むハルクポルダーミニマルメディウム(Tohe、
 A、t3(al; J、Bactero1、、1上3
,727〜738(1973)を参照]にて培養して形
質転換酵母サッカロミセス・セレビシェpAH203を
得る。
上記の方法において、組換えプラスミドpAH203の
代イつりにpAslo1、pAH201およびpAH2
05を用い、それぞれ下記の形質転換酵母を得る。
サッカロミセス・セレビシェpASIOI。
サッカロミセス・セレビシェpAH201゜サッカロミ
セス・セレビシェpAH205゜(5)形質転換酵母に
よるHBsAgの製法前記(4)で得られた形質転換酵
母の各コロニーをさらに20μg/mρヒスチジンを含
むバルクホルダーミニマルメディウムの寒天プレート上
に塗布し、30℃にて培養してコロニーを形成させる(
ロイシン非要求性となった形質転換体の再確認のため)
。ついでこのコロニーから菌体を分離し、20μ9/7
1(lヒスチジンを含むバルクホルダーミニマルメディ
ウムIOmQに接種し、30℃にて培養を行なう。約2
4時間後、対数増殖期におる菌体を遠心して集菌し、こ
れをリン酸を含まない最小培地(バルクホルダーミニマ
ルメディウムに含まれるKH2PO,をKCIて置換し
、さらに20μg/mρヒスチジンを加えたしの)10
z(jに菌数的4×10°cells/xQになるよう
に検温し、306Cにて約24時間培養を続けたのち、
4,000回転、10分間の遠心により菌体を集める。
この菌体を1,2Mソルビトール、50mMリン酸緩衝
液(pH7,2)、14mM2−メルカプトエタノール
、100μ9/mρザイモリエース60,000の溶液
3m(2に@濁させ、30℃にて30分間ゆるやかに振
盪してスフェロプラスト化し、遠心分離によりこれを集
める。このスフェロプラストを0.1%トリトンX−1
00,50mMリン酸緩衝液(pH7’、 2 ) I
 z(lに充分懸濁し、数回激しく攪拌し、7000回
転にて10分間遠心して得られる上清液を酵母溶菌液と
してとる。
この溶菌液20μQをHBs抗原RrAキット(アボッ
ト社製)によりHBs抗原活性を測定した。その結果を
第1表に示す。
第1表 *)このベクターはHB VまたはHBs遺伝子を含ん
でいない陰性対照である。
(なお、RIA測定キットの陰性コントロールは310
0pm、陽性コントロールは7.500cpmであった
) また、前記のようにして得られた酵母溶菌液(Sセレビ
シェAH22/pAH203由来)について、前記HB
 s抗原検出用キット(アボット社製)を用いた平行線
検定法(厚生省薬務局監修、生物学的製剤基準解説、4
35頁、1973)に従い、抗原量および抗原の反応性
を推定した。なお、対照抗原としては、ヒト由来の精製
FIBs抗原を用いた。この結果を第6図に示す。第6
図に示されろように、抗原【11は2μg/xσと比較
的高濃度であった。しかも、直線の平行性により本発明
に基づいて産生されたI−r B s抗原はヒト由来の
精製抗原の持つ反応性とほぼ同じ性質を持つことが理解
できろ。
さらに、上記溶菌液を10匹のモルモット(体重300
〜380いに0.4肩ρずつ1週問おきに3回皮下に接
種すると、すべてのモルモットに抗HB s抗体が出現
することが、抗[(Bs抗体検出用キット(アボット社
製「オーサブ」)により認められた。
以上により、本発明で得られる宿主・ベクター系および
HB s抗原の製法か、B型肝炎起因物質(ディン粒子
)に対する免疫原物質を効率よく与えるきわめて有用な
手段および方法であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明で用いられるHBV遺伝子を含むHB 
V D N Aフラグメントの構造、第2図は11Bs
遺伝子のアミノ酸配列、第3図はンヤトルヘクタ−pA
T77およびpAM82の構造、第4図は該シャトルベ
クターの酸性ホスファターゼプロモーター付近の遺伝子
地図、第5図はそのB 5tEU−9ail領域の塩基
配列を示す。第6図は本発明で得られる酵母溶菌液につ
いての平行線検定法による抗原量および抗原の反応性を
示すグラフである。 特許出願人 科学技術庁長官官房会計課長代 理 人 
弁理士 前出 葆 ほか1名手続補正書 動式) 特許庁長、宮殿   昭和 61年11月IO日I 事
件の表示 昭和 61年特許願第  107434  号3 補正
をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区霞が開−丁目2番1号名称科学技
術庁長官官房会計課長 代表者三井嗣部 4代理人

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酵母の遺伝子と大腸菌の遺伝子とを含みかつ酵母
    の抑制性酸性ホスファターゼ形質発現調節領域を担った
    プラスミドベクターに、該ホスファターゼプロモーター
    の制御下にB型肝炎ウィルス遺伝子を組込んでなる組換
    えプラスミドを用いて酵母を形質転換させ、この形質転
    換酵母を培養することを特徴とするB型肝炎ウィルス表
    面抗原の製法。
  2. (2)該プラスミドベクターにおける抑制性酸性ホスフ
    ァターゼ形質発現調節領域がホスファターゼを構成する
    60,000ダルトンのポリペプチド(P60)の遺伝
    子であり、その構造遺伝子の一部または全部もしくはさ
    らにその上流の種々の部位までが除去されている前記第
    (1)項記載の製法。
  3. (3)酵母の遺伝子がars1および2μoriである
    前記第(1)項記載の製法。
  4. (4)酵母の遺伝子としてars1、2μoriならび
    に形質転換酵母の選択マーカーとなる遺伝子を有する前
    記第(1)項記載の製法。
  5. (5)該選択マーカーとなる遺伝子がロイシン産生遺伝
    子、ヒスチジン産生遺伝子、トリプトファン産生遺伝子
    、ウラシル産生遺伝子およびアデニン産生遺伝子から選
    ばれる1種または2種以上である前記第(4)項記載の
    製法。
  6. (6)大腸菌側の遺伝子が大腸菌体内において増殖する
    ために必要なDNA配列である前記第(1)項記載の製
    法。
  7. (7)大腸菌側の遺伝子が大腸菌体内において増殖する
    ために必要なDNA配列ならびに形質転換大腸菌の選択
    マーカーとなる遺伝子である前記第(1)項記載の製法
  8. (8)該選択マーカーとなる遺伝子が、アンピシリン耐
    性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子、テトラサイクリン
    耐性遺伝子およびクロラムフェニコール耐性遺伝子から
    選ばれる1種または2種以上である前記第(7)項記載
    の製法。
  9. (9)該組込みB型肝炎ウィルス遺伝子がアミノ酸22
    6個に相当するHBs遺伝子全体を含むフラグメントで
    ある前記第(1)項記載の製法。
  10. (10)該HBs遺伝子全体を含むフラグメントが、制
    限酵素Xho I で開裂されたHBVDNA全体である
    前記第(9)項記載の製法。
  11. (11)該HBs遺伝子全体を含むフラグメントが、制
    限酵素Xho I およびBamH I の処理によって得ら
    れるフラグメントである前記第(9)項記載の製法。
  12. (12)該形質転換させる酵母がロイシン要求性変異株
    、ヒスチジン要求性変異株、トリプトファン要求性変異
    株、ウラシル要求性変異株およびアデニン要求性変異株
    から選ばれる1種である前記第(1)項記載の製法。
  13. (13)該酵母がロイシン要求性変異株のサッカロミセ
    ス・セレビシェAH22a 1eu2 his4 Ca
    n1(Cir^+)である前記第(12)項記載の製法
  14. (14)該形質転換酵母の培養を、酸性ホスファターゼ
    プロモーターが抑制されない条件下に行なう前記第(1
    )項記載の製法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02145193A (ja) * 1988-11-19 1990-06-04 Lotte Confectionery Co Ltd 遺伝子の組換えによる酵母でのヒト・アルファ・インターフェロンの製造方法

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