FI86887B - FUSIONSPROTEIN, FOERFARANDE FOER DERAS FRAMSTAELLNING OCH DERAS ANVAENDNING. - Google Patents
FUSIONSPROTEIN, FOERFARANDE FOER DERAS FRAMSTAELLNING OCH DERAS ANVAENDNING. Download PDFInfo
- Publication number
- FI86887B FI86887B FI863041A FI863041A FI86887B FI 86887 B FI86887 B FI 86887B FI 863041 A FI863041 A FI 863041A FI 863041 A FI863041 A FI 863041A FI 86887 B FI86887 B FI 86887B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- sequence
- amino acids
- fusion protein
- plasmid
- dna
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/62—DNA sequences coding for fusion proteins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/575—Hormones
- C07K14/62—Insulins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/81—Protease inhibitors
- C07K14/815—Protease inhibitors from leeches, e.g. hirudin, eglin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K2319/00—Fusion polypeptide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K2319/00—Fusion polypeptide
- C07K2319/33—Fusion polypeptide fusions for targeting to specific cell types, e.g. tissue specific targeting, targeting of a bacterial subspecies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K2319/00—Fusion polypeptide
- C07K2319/70—Fusion polypeptide containing domain for protein-protein interaction
- C07K2319/74—Fusion polypeptide containing domain for protein-protein interaction containing a fusion for binding to a cell surface receptor
- C07K2319/75—Fusion polypeptide containing domain for protein-protein interaction containing a fusion for binding to a cell surface receptor containing a fusion for activation of a cell surface receptor, e.g. thrombopoeitin, NPY and other peptide hormones
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Diabetes (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Endocrinology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
Description
, 86887, 86887
Fuusioproteiineja, menetelmä niiden valmistamiseksi ja niiden käyttöFusion proteins, method of their preparation and their use
Valmistettaessa geeniteknisin menetelmin pienehköjä 5 eukarioottisia proteiineja, joiden molekyylipaino on korkeintaan noin 15 000 daltonia, saadaan bakteereissa tuotetuksi usein vain pieni saanto. Isännän omat proteaasit pilkkovat otaksuttavasti nopeasti muodostuneita proteiineja. Mainitun kaltaiset on siksi usein tarkoituksenmukaista val-10 mistaa fuusioproteiineina, erityisesti sellaisina, jotka sisältävät myöhemmin poistettavan isännälle ominaisen pro-teiiniosan.The production of smaller eukaryotic proteins with a molecular weight of up to about 15,000 daltons by genetic engineering methods often produces only a small yield in bacteria. The host's own proteases presumably cleave rapidly formed proteins. It is therefore often convenient to prepare such as fusion proteins, especially those containing a host-specific protein moiety to be subsequently removed.
Nyt on havaittu, että E.colin trp-operonia vastaavan D-proteiinin osa, joka koostuu vain noin 70 aminohaposta, 15 soveltuu erityisen hyvin fuusioproteiinien muodostamiseen; tämä osa on aminohapposekvenssin alueella 23-93 /C. Yanofsky et ai.. Nucleic Acids Res. 9 (1981) 66477 ja siitä käytetään jäljempänä myös nimitystä "D-peptidi". Tämän peptidin karboksyylipään ja halutun eukaryoottisen proteiinin 20 aminohapposekvenssin välissä on yhdestä tai useammasta geneettisesti kooditettavissa olevasta aminohaposta koostuva jakso, joka mahdollistaa halutun proteiinin kemiallisen tai entsymaattisen lohkaisun. Tämän keksinnön edullisissa suoritusmuodoissa aminopäähän liittyy lyhyt aminohapposek-25 venssi, joka koostuu jaksosta Lys-Ala, joita seuraa mahdollisesti jakso, joka koostuu 1-10, erityisesti 1-3 muusta geneettisesti koodattavissa olevasta aminohaposta, edullisesti kahdesta aminohaposta ja erityisesti jaksosta Lys-Gly.It has now been found that the portion of the D protein corresponding to the E. coli trp operon, consisting of only about 70 amino acids, is particularly well suited for the generation of fusion proteins; this portion is in the range of 23-93 / C of the amino acid sequence. Yanofsky et al .. Nucleic Acids Res. 9 (1981) 66477 and is hereinafter also referred to as "D-peptide". Between the carboxyl terminus of this peptide and the 20 amino acid sequence of the desired eukaryotic protein is a sequence of one or more genetically encodable amino acids that allows chemical or enzymatic cleavage of the desired protein. In preferred embodiments of the present invention, the amino terminus is associated with a short amino acid sequence consisting of Lys-Ala, optionally followed by a sequence of 1-10, especially 1-3 other genetically encodable amino acids, preferably two amino acids, and especially Lys-Gly.
30 Keksintö koskee siten fuusioproteiinia, jolla on yleinen kaavaThe invention thus relates to a fusion protein of the general formula
Met-X-D1 -Y-Z, n ' 35 jossa n on 0 tai 1; x on 1-12 geneettisesti kooditettavis- 86887 2 sa olevasta aminohaposta koostuva jakso, edullisesti Lys-Ala; D' on E. colin trp-operonia vastaavan D-pepti-din aminohapposekvenssin 23-93 alueella oleva, noin 70 aminohaposta koostuva jakso; Y on yhdestä tai useammasta 5 geneettisesti kooditettavissa olevasta aminohaposta koostuva jakso, joka mahdollistaa itseään seuraavan aminohappo-sekvenssin Z lohkeamisen ja Z on geneettisesti kooditettavissa olevista aminohapoista koostuva jakso.Met-X-D1 -Y-Z, n '35 wherein n is 0 or 1; x is a sequence of 1 to 12 amino acids of genetically encodable 86887 2 sa, preferably Lys-Ala; D 'is a sequence of about 70 amino acids in the amino acid sequence of the D-peptide corresponding to the E. coli trp operon; Y is a sequence of one or more 5 genetically encodable amino acids that allows cleavage of the amino acid sequence Z following itself, and Z is a sequence of genetically encodable amino acids.
Keksinnön muita puolia ja edullisia suoritusmuotoja Lo kuvataan seuraavassa ja ne määritellään patenttivaatimuksissa .Other aspects and preferred embodiments Lo of the invention are described below and are defined in the claims.
On luonnollisesti edullista, että fuusioproteiinin epätoivottava (isännälle ominainen) osa on mahdollisimman pieni, sillä tällöin solu tuottaa vain vähän "painolastia" L5 ja halutun proteiinin saanto on siten suuri. Lisäksi tällöin syntyy epätoivottavan osan lohkaisun yhteydessä vähemmän sivutuotteita, mikä helpottaa tuotteen käsittelyä. Edellä mainittua vastaan toimii se, että epätoivottavan osuuden (otaksuttu) suojausvaikutus on odotettavissa vasta 20 tietystä koosta alkaen. Yllättävästi on nyt käynyt ilmi, että keksinnön mukaisesti valittu D-proteiinin segmentti täyttää tämän tehtävän, vaikka siinä on vain noin 70 aminohappoa .It is, of course, preferred that the undesirable (host-specific) portion of the fusion protein be as small as possible, since then the cell produces little "ballast" L5 and thus the yield of the desired protein is high. In addition, cleavage of the undesired part results in fewer by-products, which facilitates the handling of the product. The above is counteracted by the fact that the (assumed) hedging effect of the undesired portion is expected only from a certain size of 20. Surprisingly, it has now been found that the D-protein segment selected according to the invention fulfills this function, even though it has only about 70 amino acids.
Useissa tapauksissa, ennen kaikkea sen edullisen 25 suoritusmuodon yhteydessä, jossa X on Lys-Ala tai sisältää N-päässään tämän jakson, muodostuu liukenematon fuu-sioproteiini. Tämä on helposti erotettavissa liukenevista proteiineista, mikä helpottaa suuresti käsittelyä ja suurentaa saantoa. Liukenemattoman fuusioproteiinin muodos-30 tuminen on yllättävää, sillä bakteerille ominainen osa, noin 70 aminohappoa, on sangen pieni ja on toisaalta rakenneosana isäntäsolussa liuenneena olevassa proteiinissa.In several cases, especially in the preferred embodiment where X is Lys-Ala or contains this sequence at its N-terminus, an insoluble fusion protein is formed. This is easily distinguishable from soluble proteins, which greatly facilitates handling and increases yield. The formation of an insoluble fusion protein is surprising, since the bacterial-specific part, about 70 amino acids, is quite small and, on the other hand, is a structural component of the protein dissolved in the host cell.
"Noin 70 aminohappoa D-peptidin aminohapposekvenssin alueella 23-93" tarkoittaa sitä, että variaatiot ovat 35 sinänsä tunnetulla tavalla mahdollisia, ts voidaan jättää 3 86887 pois tai vaihtaa yksittäisiä aminohappoja keksinnön mukaisten fuusioproteiinien ominaisuuksien muuttumatta merkitsevästi. Tällaiset variaatiot kuuluvat myös keksinnön piiriin."About 70 amino acids in the amino acid sequence of the D-peptide in the region 23-93" means that variations are possible in a manner known per se, i.e. 3,86887 can be omitted or individual amino acids can be changed without significantly altering the properties of the fusion proteins of the invention. Such variations are also within the scope of the invention.
5 Haluttu eukaryoottinen proteiini on edullisesti biologisesti aktiivinen proteiini, kuten hirudiini, tai tällaisen proteiinin esiaste, kuten ihmisen proinsuliini.Preferably, the desired eukaryotic protein is a biologically active protein, such as hirudin, or a precursor of such a protein, such as human proinsulin.
Fuusioproteiinia tuotetaan edullisesti sopivassa systeemissä tapahtuvan ilmentymisen kautta, ja eristetään 10 erityisen edullisessa suoritusmuodossa isäntäsolujen rikkomisen jälkeen sakasta, johon se rikastuu niukkaliukoisuu-tensa vuoksi. Siten on mahdollista tehdä helposti erottaminen solun liukenevista aineosista.Preferably, the fusion protein is produced by expression in a suitable system, and in a particularly preferred embodiment, after disruption of the host cells, it is isolated from the precipitate into which it is enriched due to its low solubility. Thus, it is possible to easily separate the cell from the soluble components.
Isäntäsoluina tulevat kyseeseen lähinnä bakteeri-15 isäntäsysteemit, edullisesti E. coli, sillä onhan fuusio-proteiinin bakteeriperäinen osa E. colille ominainen proteiini.Suitable host cells are mainly bacterial-15 host systems, preferably E. coli, since the bacterial part of the fusion protein is a protein specific for E. coli.
DNA-sekvenssi, joka kcodaa keksinnön mukaista fuusioproteiinia, sisällytetään tunnetulla tavalla vektoriin, 20 joka ilmentyy hyvin valitussa iimentymissysteemissä.The DNA sequence encoding the fusion protein of the invention is incorporated in a known manner into a vector which is expressed in a well-chosen digestion system.
Bakteeri-isännässä käytettävät promoottori ja operaattori on edullisesti ^-faagin Lac, Tae, PL tai PR, hsp, omp tai synteettinen promoottori, joita kuvataan esi-merkiksi DE-hakemusjulkaisussa 3 430 683 (EP-hakemusjulkai-.··. 25 su 0 173 149) .The promoter and operator used in the bacterial host are preferably the Lac, Tae, PL or PR, hsp, omp or synthetic promoter of the β-phage described, for example, in DE-A-3 430 683 (EP-A-25. 173 149).
Erityisen edullinen on vektori, joka sisältää E.Particularly preferred is a vector containing E.
I colin trp-operonista seuraavat elementit: promoottorin, operaattorin ja L-peptidir, ribosomisitoutumiskohdan. Koo-'*·' daavaan alueeseen liittyy erityisen tarkoituksenmukaisesti 30 tämän L-peptidin kolme ensimmäistä aminohappoa, minkä jäl- keen seuraavat lyhyen aminohapposekvenssin jälkeen D-pro-: teiinin aminohapot 23-93.The following elements from the I coli trp operon: promoter, operator, and L-peptide, ribosome binding site. The first 30 amino acids of this L-peptide are particularly conveniently associated with the coding region, followed by amino acids 23-93 of the D-protein after a short amino acid sequence.
: .·. Välisekvenssi Y, joka mahdollistaa halutun polypep- tidin lohkeamisen, määräytyy tämän halutun peptidin koos- 4 86837 tumuksen mukaan. Kun tämä ei esimerkiksi sisällä metio-niinia, voi Y olla Met, jonka kohdalta voidaan tehdä kemiallinen lohkaisu bromisyaanilla. Jos liittävän osan Y karboksyylipäässä on kysteiini tai Y on Cys, voidaan teh-5 dä entsymaattinen kysteiinispesifinen lohkaisu tai kemiallinen lohkaisu esimerkiksi spesifisen S-syanuloinnin jälkeen. Jos siltaosan Y karboksyylipäässä on tryptofaani tai Y on Trp, voidaan tehdä kemiallinen lohkaisu N-bromi-sukkinimidillä. Jos Y on Asp-Pro, voidaan tehdä sinänsä 10 tunnetulla tavalla /6. Piszkiewics et ai.. Biochemical ja Biophysical Research Communications 40 (1970) 1173-1178/7 proteolyyttinen lohkaisu. Asp-Pro-sidoksesta voidaan, kuten on havaittu, tehdä vielä herkempi hapoilla, kun Y on (AspJ^-Pro tai Glu-(AspJ^-Pro, jolloin m on 1, 2 tai 3.:. ·. The intermediate sequence Y, which allows cleavage of the desired polypeptide, is determined by the composition of this desired peptide. For example, when this does not contain methionine, Y may be Met, which may be chemically cleaved with bromocyanine. If the carboxyl terminus of the linker Y is cysteine or Y is Cys, enzymatic cysteine-specific cleavage or chemical cleavage can be performed, for example, after specific S-cyanulation. If the carboxyl terminus of the bridge portion Y is tryptophan or Y is Trp, chemical cleavage with N-bromo-succinimide can be performed. If Y is Asp-Pro, 10 can be done in a manner known per se / 6. Piszkiewics et al. Biochemical and Biophysical Research Communications 40 (1970) 1173-1178 / 7 proteolytic cleavage. The Asp-Pro bond can, as observed, be made even more sensitive with acids when Y is (AspJ ^ -Pro or Glu- (AspJ ^ -Pro, where m is 1, 2 or 3).
15 Tällöin saadaan lohkeamistuotteitä, jotka alkavat N-pääs-tään Pro-ryhmällä tai päättyvät C-päästään Asp-ryhmään.In this case, cleavage products are obtained which start at the N-terminus with the Pro group or end at the C-terminus with the Asp group.
Tunnetaan myös esimerkkejä entsymaattisista lohkai-suista, joissa voidaan käyttää myös muunnettuja entsyymejä, joilla on parannettu spesifisyys /vert C.S. Craik et ai., 20 Science 228 (1985) 291-297/. Jos haluttu eukaryoottinen entsyymi on ihmisen proinsuliini, voidaan valita jaksoksi Y peptidisekvenssi, jossa trypsiinillä lohkaistavissa oleva aminohappo (Arg, Lys) on sitoutunut proinsuliinin N-terminaaliseen aminohappoon (Phe), esimerkiksi Ala-Ser-Met-Thr-25 Arg, sillä tällöin voidaan tehdä arginiinispesifinen lohkaisu trypsiiniproteaasilla. Ellei haluttu proteiini sisällä aminohappojaksoa Ile-Glu-Gly-Arg, on mahdollinen myös lohkaisu tekijä Xa:lla (EP-hakemusjulkaisu 0 161 937).Examples of enzymatic cleavages are also known in which modified enzymes with improved specificity / vert C.S. Craik et al., Science 228 (1985) 291-297 /. If the desired eukaryotic enzyme is human proinsulin, the peptide sequence in which the trypsin-cleavable amino acid (Arg, Lys) is bound to the N-terminal amino acid (Phe) of proinsulin, e.g., Ala-Ser-Met-Thr-25 Arg, may be selected as the sequence Y, for perform arginine-specific cleavage with trypsin protease. If the desired protein does not contain the amino acid sequence Ile-Glu-Gly-Arg, cleavage by factor Xa is also possible (EP-A-0 161 937).
Jakson Y muodostuksessa on mahdollista käyttää hyväk-30 si myös synteettisiä mahdollisuuksia ja rakentaa soveltuvia restriktioentsyymipilkkomiskohtia. Aminohapposekvenssiä Y vastaava DNA-sekvenssi voi siten toimia myös kytkijä-tai adapteri-jaksona.In the formation of section Y, it is also possible to take advantage of synthetic possibilities and to construct suitable restriction enzyme cleavage sites. Thus, the DNA sequence corresponding to the amino acid sequence Y can also act as a linker or adapter sequence.
Ilmentyminen keksinnön mukaisena fuusioproteiinina 35 tapahtuu edullisesti E.colin trp-operonin ohjauksessa, trp- 5 86887 operonin promoottorin ja operaattorin sisältävä DNA-jakso on kaupallisesti saatava, trp-operonin ohjauksessa tapahtuvaa proteiineina ilmentymistä on kuvattu runsaasti kirjallisuudessa, esimerkiksi EP-hakemusjulkaisussa nro 5 0 036 776 (A2). trp-operonin indusointi voidaan saada aikaan L-tryptofaanin poissaololla alustasta ja/tai indo-lyyli-3-akryylihapon läsnäololla alustassa.Expression as a fusion protein 35 according to the invention preferably takes place under the control of the E. coli trp operon, a DNA sequence containing the promoter and operator of the trp-86887 operon is commercially available, expression as proteins under the control of the trp operon has been extensively described in the literature, for example in EP Application Publication No. 5,0 036 776 (A2). induction of the trp operon can be achieved in the absence of L-tryptophan from the medium and / or in the presence of indolyl-3-acrylic acid in the medium.
trp-operonin ohjauksen alaisena tapahtuu ensin L-peptidin, joka koostuu 14 aminohaposta, transkriptio.Under the control of the trp operon, transcription of the 14-amino acid L-peptide first occurs.
10 Tämä L-peptidi sisältää kulloinkin asemissa 10 ja 11 L- tryptofäänin. L-peptidin proteiinisynteesin nopeus määrää sen, tapahtuuko samalla seuraavan rakennegeenin translaatio vai katkeaako proteiinisynteesi. Kun L-tryptofaanista on puutetta, tapahtuu L-peptidin hidas synteesi L-trypto-15 faania vastaavan tRNA:n pienen pitoisuuden vuoksi, ja sen jälkeen tapahtuu seuraavan proteiinin synteesi. L-trypto-faanipitoisuuden ollessa suuri tulee vastaava mRNA-jakso sitä vastoin nopeasti luetuksi, ja tapahtuu proteiinibio-synteesin katkeaminen, koska mRNArlla on terminaattorin 20 kaltainen rakenne /C. Yanofsky et ai., loc. sit^.This L-peptide contains L-tryptophan at positions 10 and 11, respectively. The rate of L-peptide protein synthesis determines whether the next structural gene is translated at the same time or whether protein synthesis is disrupted. When L-tryptophan is deficient, slow synthesis of L-peptide occurs due to the low concentration of tRNA corresponding to L-tryptophan, followed by synthesis of the next protein. In contrast, when the L-tryptophan content is high, the corresponding mRNA sequence is read rapidly, and protein biosynthesis is disrupted because the mRNA has a terminator-like structure / C. Yanofsky et al., Loc. Sit ^.
mRNA:n translaatiotiheyteen vaikuttaa voimakkaasti aloituskodonin lähellä olevien nukleotidien laatu, trp-operonin avulla tapahtuvan fuusioproteiini-ilmentymi-sen yhteydessä on siksi edullista käyttää L-peptidin en-25 simmäisiä aminohappoja vastaavia nukleotideja fuusiopro- teiinin rakennegeenin alkuna. Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa valittiin trp-systeemin yhteydessä L-peptidin kolmea ensimmäistä aminohappoa (tästedes L'-peptidi) vastaavat nukleotidit fuusioproteiinin N-terminaalisia amino-30 happoja vastaaviksi kodoneiksi.The translation density of the mRNA is strongly influenced by the quality of the nucleotides close to the start codon, therefore, in the case of fp protein expression by the trp operon, it is preferable to use nucleotides corresponding to the first 25 amino acids of the L-peptide as the beginning of the fusion protein structural gene. In a preferred embodiment of the invention, in connection with the trp system, the nucleotides corresponding to the first three amino acids of the L-peptide (hereinafter the L'-peptide) were selected as codons corresponding to the N-terminal amino acids of the fusion protein.
Keksintö koskee siksi myös fuusioproteiinien ilmen-tymisvektoreita, edullisesti plasmideja, joissa vektorin DNA sisältää 5'-päästä lukien seuraavat tunnusmerkilliset osat (soveltuvassa järjestyksessä ja faasissa): pro-35 moottorin, operaattorin, ribosomisitoutumiskohdan ja fuu- 6 86887 sioproteiinin rakennegeenin, jolloin viimeksi mainittu sisältää aminohapposekvenssin I (liite) ennen halutun proteiinin sekvenssiä. Rakennegeenin edessä tai sen ensimmäisenä triplettinä on aloituskodoni (ATG) ja mahdolli-5 sesti muita aminohappoja vastaavia lisäkodoneja, jotka sijaitsevat aloituskodonin ja D‘-sekvenssin tai D'-sekvenssin ja haluttua proteiinia vastaavan geenin välissä. Halutun proteiinin aminohappokoostumuksen mukaan valitaan sellainen rakennegeeniä edeltävä DNA-jakso, joka mahdollistaa pg halutun proteiinin lohkeamisen fuusioproteiinista.The invention therefore also relates to expression vectors for fusion proteins, preferably plasmids, in which the DNA of the vector contains, from the 5 'end, the following characteristic parts (in the appropriate order and phase): the pro-35 engine, the operator, the ribosome binding site and the structural gene of the fusion protein. contains the amino acid sequence I (Appendix) before the sequence of the desired protein. In front of or as the first triplet of the structural gene is an start codon (ATG) and possibly additional codons corresponding to other amino acids located between the start codon and the D 'sequence or D' sequence and the gene corresponding to the desired protein. Depending on the amino acid composition of the desired protein, a DNA sequence preceding the structural gene is selected that allows pg of the desired protein to be cleaved from the fusion protein.
Keksinnön mukaisena fuusioproteiinina tapahtuvan ilmentymisen yhteydessä voi osoittautua tarkoituksenmukaiseksi muuttaa ATC-aloituskodonin jälkeisiä, ensimmäisiä aminohappoja vastaavia yksittäisiä triplettejä mahdollisen 15 mRNA-tasolla tapahtuvan emäspariutumisen estämiseksi. Tällaiset muutokset, samoin kuin D'-proteiinin yksittäisten aminohappojen muutokset, deleetiot ja lisäykset ovat alan ammattimiehelle tuttuja ja kuuluvat samoin keksinnön piiriin.In the context of expression as a fusion protein of the invention, it may be appropriate to modify individual triplets corresponding to the first amino acids after the ATC start codon to prevent possible base pairing at the 15 mRNA level. Such alterations, as well as alterations, deletions, and additions to individual amino acids of the D 'protein, are known to those skilled in the art and are also within the scope of the invention.
20 Koska pienehköillä plasmideilla on monia etuja, keksinnön edullisessa muodossa poistetaan plasmideista, jotka ovat pBR322-pohjaisia, tetrasykliiniresistenssira-kennegeenin sisältävä DNA-jakso. Edullisesti poistetaan segmentti, joka ulottuu asemassa 29 olevasta HindIII-kat-25 keamiskohdasta asemassa 2066 olevaan PvuII-katkeamiskoh-taan. Keksinnön mukaisten plasmidien yhteydessä on erityisen tarkoituksenmukaista poistaa vielä vähän suurempi DNA-jakso, jolloin käytetään hyväksi trp-operonin alussa (luentasuunnassa) olevaa PvuII-katkeamiskohtaa (joka si-30 jaitsee ei-välttämättömässä osassa). Siten voidaan muodostunut suuri fragmentti, jonka molemmissa päissä on PvuII-katkeamiskohta, ligatoida suoraan. Saatu, noin 2 keP:n (kiloemäsparin) verran lyhentynyt plasmidi saa aikaan ilmentymisen voimistumisen, joka johtaa mahdollises-35 ti myös kopiolukumäärän kasvuun isäntäsolussa.Because of the many advantages of the smaller plasmids, in a preferred embodiment of the invention, the DNA sequence containing the tBR322-based tetracycline resistance gene is deleted from the plasmids. Preferably, a segment extending from the HindIII cleavage site at position 29 to the PvuII cleavage site at position 2066 is removed. In the case of the plasmids according to the invention, it is particularly expedient to delete an even slightly larger DNA sequence, taking advantage of the PvuII cleavage site at the beginning (reading direction) of the trp operon (which is located in the non-essential part). Thus, the resulting large fragment with a PvuII cleavage site at both ends can be ligated directly. The resulting plasmid, truncated by about 2 keP (kilobase pairs), results in enhanced expression, possibly leading to an increase in copy number in the host cell.
7 868877 86887
Keksintöä valaistaan lähemmin seuraavissa esimerkeissä.The invention is further illustrated by the following examples.
Esimerkki 1 a) Kromosomaalinen E.coli-DNA pilkotaan Hinfl:llä, 5 ja eristetään 492 emäsparin fragmentti, joka sisältää trp-operonista promoottorin, operaattorin, L-peptidin ra-kennegeenin, attenuaattorin ja trp-E-rakennegeenin kuutta ensimmäistä aminohappoa vastaavat kodonit. Tämä fragmentti täydennetään Klenow-polymeraasin avulla deoksinukleotidi-10 trifosfaateilla, liitetään molemmista päistään öligonukleo-tidiin, joka sisältää Hindlll-tunnistuskohdan ja pilkotaan uudelleen HindIII:lla. Siten saatu HindIII-fragmentti li-gatoidaan pBR322:n Hindlll-katkeamiskohtaan. Siten saadaan plasmidi ptrpE2-l /j.C. Edmann et ai., Nature 291 (1981) 15 503-506.7· Tämä muutetaan kirjallisuudessa kuvatulla taval la plasmidiksi ptrpLl.Example 1 a) Chromosomal E. coli DNA is digested with Hinfl, 5 and a 492 bp fragment containing the codons corresponding to the first six amino acids of the promoter, operator, L-peptide structural gene, attenuator and trp-E structural gene is isolated from the trp operon. . This fragment is supplemented with Klenow polymerase with deoxynucleotide-10 triphosphates, ligated at both ends into an oligonucleotide containing a HindIII recognition site, and digested again with HindIII. The HindIII fragment thus obtained is ligated to the HindIII cleavage site of pBR322. Thus, plasmid ptrpE2-1 / J.C. is obtained. Edmann et al., Nature 291 (1981) 15503-506.7 · This is converted to plasmid ptrpL1 as described in the literature.
Synteettisten oligonukleotidien (Nl) ja N2) 5’ CGA CAA TGA AAG CAA AGG 3' (Nl) 5' CCT TTG CTT TCA TTG T 3' (N2) 20 avulla, jotka komplementoituvat kaksisäikeiseksi oligo-nulkeotidiksi (N3) 5' CGA CAA TGA AAG CAA AGG 3' /kto.Synthetic oligonucleotides (N1) and N2) 5 'CGA CAA TGA AAG CAA AGG 3' (N1) 5 'CCT TTG CTT TCA TTG T 3' (N2) 20 complementary to double-stranded oligo-nucleotide (N3) 5 'CGA CAA TGA AAG CAA AGG 3 '/ kto.
(N3) 3' T GTT ACT TTC GTT TCC 5' muodostetaan plasmidin ptrpLl Clal-kohtaan L-peptidin 25 kolmea ensimmäistä aminohappoa vastaava DNA-sekvenssi samoin kuin restriktiokohta (Stul) muun DNA:n insertiota varten (kuva 1). Plasmidin ptrpLl annetaan reagoida valmistajan ohjeiden mukaisesti Clal-entsyymin kanssa, uutetaan seos fenolilla, ja saostetaan DNA etanolilla. Avatun plas-30 midin annetaan reagoida alkalisen fosfataasin kanssa fos-faattiryhmien poistamiseksi 5’-päistä. Synteettiset nukleotidit fosforyloidaan 5’-päistään ja liitetään T4-DNA-ligaasin avulla fosfataasilla käsiteltyyn, avattuun plas-midiin. Ligantointireaktion mentyä loppuun seuraa E.coli 35 294:n transformointi ja transformanttien valikointi Amp- 86887 8 resistenssin ja Stul-restriktiokohdan läsnäolon perusteella.(N3) 3 'T GTT ACT TTC GTT TCC 5' generates a DNA sequence corresponding to the first three amino acids of the L-peptide at the ClaI site of plasmid ptrpL1 as well as a restriction site (Stul) for insertion of other DNA (Figure 1). Plasmid ptrpL1 is reacted with the enzyme ClaI according to the manufacturer's instructions, the mixture is extracted with phenol, and the DNA is precipitated with ethanol. The opened plasmid is reacted with alkaline phosphatase to remove phosphate groups at the 5 'ends. The synthetic nucleotides are phosphorylated at their 5 'ends and ligated into a phosphatase-treated, opened plasmid using T4 DNA ligase. Upon completion of the ligation reaction, transformation of E. coli 35,294 and selection of transformants based on the presence of Amp-86887 8 resistance and the Stul restriction site follow.
Noin 80 %:ssa saaduista klooneista oli odotettu restriktiokohta; kuvassa 1 annettu nukleotidisekvenssi määritettiin sekvenssianalyysillä. Saadaan plasmidi pH120/14, 5 joka sisältää L-peptidin ribosomisitoutumiskohdan jälkeen L-peptidin kolmea ensimmäistä aminohappoa vastaavat nuk-leotiditripletit (L'-peptidi) ja niiden jälkeen Stul-koh-dan, joka puolestaan mahdollistaa lisä-DNA:n insertoinnin ja siten fuusioproteiinien muodostamisen L-peptidin kol-10 men ensimmäisen aminohapon kanssa.Approximately 80% of the clones obtained had the expected restriction site; the nucleotide sequence given in Figure 1 was determined by sequence analysis. Plasmid pH120 / 14 is obtained, which contains the nucleotide triplets (L'-peptide) corresponding to the first three amino acids of the L-peptide after the ribosome binding site of the L-peptide and then the Stul site, which in turn allows the insertion of additional DNA and thus formation of fusion proteins with the first three to 10 amino acids of the L-peptide.
b) Seuraavassa valaistaan käyttäen esimerkkinä edellä käytettyä oligonukleotidia (Nl) tällaisen oligo-nukleotidin kemiallista synteesiä: M.J. Gaitin et ai. menetelmällä /Nucleic Acids 15 Research 8 (1980) 1081-1096/ sidotaan 3'-päässä oleva nuk-leosidi, tässä tapauksessa siis guanosiini, kovalentti-sesti lasihelmikantajalle /CPG (= kontrolloitu huokoslasi, controlled pore glass) LCAA (= pitkäketjuinen alkyyliamii-ni, long chain alkyl amine), valmistaja Pierce/ 3'-pään 20 funktionaalisen hydroksyyliryhmän kautta. Tällöin annetaan guanosiinin reagoida N-2-isobutyroyyli-3'-O-sukkino-yy1i-5'-dimetoksitrityylieetterinä N,N 1-disykloheksyyli-karbodi-imidin ja 4-dimetyyliaminopyridiinin läsnäollessa muunnetun kantajan kanssa, jolloin sukkinoyyliryhmän va-25 paa karboksyyliryhmä asyloi kantajalla olevan pitkäketjui-sen amiinin aminoryhmän.b) The following is illustrated using the above oligonucleotide (N1) as an example for the chemical synthesis of such an oligonucleotide: M.J. Gaitin et al. Nucleic Acids 15 Research 8 (1980) 1081-1096) covalently binds a nucleoside at the 3 'end, in this case guanosine, to a glass bead support / CPG (= controlled pore glass) LCAA (= long chain alkylamine). ni, long chain alkyl amine), manufactured by the 20 hydroxyl functional group at the Pierce / 3 'end. Guanosine is then reacted as an N-2-isobutyroyl-3'-O-succinoyl-5'-dimethoxytrityl ether with a modified carrier in the presence of N, N1-dicyclohexylcarbodiimide and 4-dimethylaminopyridine to give the succinoyl group a free carboxyl group. the amino group of the long chain amine on the support.
Seuraavissa synteesivaiheissa käytetään emäskompo-nentteja 51-O-dimetoksitrityylinukleosidi-3'-fosforihappo-monometyyliesteridialkyyliamidin tai -kloridin muodossa, 30 jolloin adeniini on N6-bentsoyyliyhdisteenä, sytosiini N4-bentsoyyliyhdisteenä, guaniini N2-isobutyryyliyhdisteenä ja aminoryhmiä sisältämätön tyrniini suojaamattomana.In the following synthetic steps, the base components in the form of 51-O-dimethoxytrityl nucleoside-3'-phosphoric acid monomethyl ester dialkylamide or chloride are used, wherein the adenine is N6-benzoyl compound
40 mg kantajaa, johon on sidottuna l^umol guano-siinia, käsitellään peräkkäin seuraavilla aineilla: 35 a) metyleenikloridi, b) 10 % trikloorietikkahappoa metyleenikloridissa, 9 86887 c) metanoli, d) tetrahydrofuraani, e) asetonitriili, f) 15^umol vastaavaa nukleosidifosfiittia ja 70^,umol 5 tetratsolia 0,3 ml:ssa vedetöntä asetonitriiliä (5 min), g) 20 % etikkahappoanhydridiä tetrahydrofuraanissa, joka sisältää 40 % lutidiinia ja 10 % dimetyyliaminopyridiiniä (2 min), h) tetrahydrofuraani, 10 i) tetrahydrofuraani, joka sisältää 20 % vettä ja 40 % lutidiinia, j) 3 % jodia seoksessa, joka sisältää kollidiinia, vettä ja tetrahydrofuraania tilavuussuhteessa 5:4:1, k) tetrahydrofuraani ja 15 1) metanoli.40 mg of the carrier bound with 1 .mu.mol of guanosine are treated successively with the following substances: 35 a) methylene chloride, b) 10% trichloroacetic acid in methylene chloride, 9 86887 c) methanol, d) tetrahydrofuran, e) acetonitrile, f) 15 .mu.mol the corresponding nucleoside phosphite and 70 μmol of 5 tetrazole in 0.3 ml of anhydrous acetonitrile (5 min), g) 20% acetic anhydride in tetrahydrofuran containing 40% lutidine and 10% dimethylaminopyridine (2 min), h) tetrahydrofuran, 10) tetrahydrofuran containing 20% water and 40% lutidine, j) 3% iodine in a mixture containing collidine, water and tetrahydrofuran in a volume ratio of 5: 4: 1, k) tetrahydrofuran and 15 l) methanol.
"Fosfiitilla" tarkoitetaan tässä yhteydessä deoksi-riboosi-3'-monofosforihappomonometyyliesteriä, jossa kolmas valenssi on tyydytetty kloorilla tai tertiaarisella aminoryhmällä, esimerkiksi di-isopropyyliamiiniryhmällä.As used herein, "phosphite" means a deoxyribose-3'-monophosphoric acid monomethyl ester in which the third valence is saturated with chlorine or a tertiary amino group, for example a diisopropylamine group.
20 Yksittäisten synteesivaiheiden saanto voidaan kulloinkin määrittää detritylointireaktion b) jälkeen spektrofotomet-risesti mittaamalla dimetoksitrityylikationin absorptio aallonpituudella 496 nm.The yield of the individual synthetic steps can in each case be determined spectrophotometrically after the detritylation reaction b) by measuring the absorbance of the dimethoxytrityl cation at 496 nm.
Kun oligonukleotidisynteesi on saatettu loppuun, 25 poistetaan oligomeerin metyylifosfaattisuojausryhmät p-tio-kresolin ja trietyyliamiinin avulla.When oligonucleotide synthesis is complete, the methyl phosphate protecting groups of the oligomer are removed with p-thiocresol and triethylamine.
Sen jälkeen oligonukleotidi irrotetaan kiinteältä kantajalta käsittelemällä 3 tuntia ammoniakilla. Oligo-meerien 2-3 vrk kestävä käsitteleminen väkevällä ammo-30 niakilla poistaa kvantitatiivisesti emästen aminosuojaus-ryhmät. Siten saatu raakatuote puhdistetaan suurpainenes-tekromatografiän (HPLC) tai polyakryyliamidigeelielektro-foreesin avulla.The oligonucleotide is then removed from the solid support by treatment with ammonia for 3 hours. Treatment of the oligomers with concentrated ammo-30 for 2-3 days quantitatively removes the amino protecting groups of the bases. The crude product thus obtained is purified by high pressure chromatography (HPLC) or polyacrylamide gel electrophoresis.
Muut oligonukleotidit syntetisoidaan aivan vastaa-35 valla tavalla.Other oligonucleotides are synthesized in a completely similar manner.
86887 10 c) Plasmidin ptrpE5-l /R.A. Hallewell et al.f Gene 9 (1980) 27-477 annetaan reagoida restriktioentsyy-mien Hindlll ja Sali kanssa valmistajan ohjeiden mukaisesti, ja poistetaan noin 620 emäsparin pituinen DNA-5 fragmentti. Synteettiset oligonukleotidit (N4) ja (N5) 5' AGC TTC CAT GAC GCG T 3' (N4) 5' ACG CGT CAT GGA 3' (N5) fosforyloidaan, inkuboidaan yhdessä 37°C:ssa ja liitetään DNA-ligaasin avulla proinsuliinia vastaavaan tylppäpäiseen 10 DNA-jaksoon /W. Wetwkam et ai., Gene 19 (1982) 179-1837. HindIII:n ja Sali:n kanssa tapahtuneiden reaktioiden jälkeen liitetään täten pidentynyt proinsuliini-DNA T4-DNA-ligaasientsyymin avulla kovalenttisesti plasmidiin, joka on avattu, jolloin saadaan plasmidi pH106/4 (kuva 2).86887 10 c) Plasmid ptrpE5-1 /R.A. Hallewell et al.f Gene 9 (1980) 27-477 is reacted with the restriction enzymes HindIII and SalI according to the manufacturer's instructions, and a DNA-5 fragment of about 620 base pairs is removed. Synthetic oligonucleotides (N4) and (N5) 5 'AGC TTC CAT GAC GCG T 3' (N4) 5 'ACG CGT CAT GGA 3' (N5) are phosphorylated, co-incubated at 37 ° C and ligated with DNA ligase into the corresponding proinsulin. to blunt-ended 10 DNA sequences / W. Wetwkam et al., Gene 19 (1982) 179-1837. Following the reactions with HindIII and SalI, the extended proinsulin DNA is thus covalently ligated with the enzyme T4 DNA ligase into the plasmid opened to give plasmid pH106 / 4 (Figure 2).
15 Plasmidin pHl06/4 annetaan seuraavaksi reagoida vielä kerran Sali:n kanssa, täydennetään yksisäikeiset päät Klenow-polymeraasin avulla tylpiksi päiksi, ja inkuboidaan sitten entsyymin MstI kanssa. Eristetään noin 500 emäsparin DNA-fragmentti, joka sisältää koko proinsulii-20 nia koodittavan osan sekä E.colin trp-operonista noin 210 emäsparin D-proteiinia koodittavan jakson. Tämä DNA-fragmentti on tylppäpäinen, ja se insertoidaan plasmidin pH12Q/14 Stul-kohtaan, jolloin saadaan plasmidi pH154/25 (kuva 3). Tämä soveltuu trp-operonin ohjauksessa tapah-25 tuvaan fuusioproteiini-ilmentymiseen,jossa proteiinissa L'- ja D1-peptidiä seuraa aminohapposekvenssi Ala-Ser-Met-Thr-Arg, johon liittyy proinsuliinin aminohapposekvenssi .Plasmid pH106 / 4 is then reacted once more with SalI, supplemented with single-stranded ends with Klenow polymerase to blunt ends, and then incubated with the enzyme MstI. A DNA fragment of about 500 base pairs containing the entire proinsulin-20 coding portion and a sequence encoding about 210 base pairs of the D protein from the E. coli trp operon are isolated. This DNA fragment is blunt-ended and is inserted into the Stul site of plasmid pH12Q / 14 to give plasmid pH154 / 25 (Figure 3). This is applicable to fusion protein expression under the control of the trp operon, in which the L'- and D1-peptide is followed by the amino acid sequence Ala-Ser-Met-Thr-Arg, which is associated with the amino acid sequence of proinsulin.
Esimerkki 2 30 Plasmidin pH154/25 (kuva 3) annetaan reagoida rest- riktioentsyymien BamHI ja Xmalll kanssa. Yksisäikeiset päät täydennetään Klenow-polymeraasin avulla ja liitetään T4-DNA-ligaasia käyttäen. Saadaan plasmidi pH254 (kuva 4), joka soveltuu aminohapposekvenssin L',D'-proinsuliinia 35 sisältävän fuusioproteiinin tuottamiseen trp-promootto- 11 86887 rin ohjauksessa. Plasmidi on jonkin verran pienempi kuin pH154/25, mikä saattaa olla edullista.Example 2 Plasmid pH154 / 25 (Figure 3) is reacted with the restriction enzymes BamHI and Xmall1. Single-stranded ends are supplemented with Klenow polymerase and ligated using T4 DNA ligase. Plasmid pH254 (Figure 4) is obtained, which is suitable for the production of a fusion protein containing the amino acid sequence L ', D'-proinsulin 35 under the control of the trp promoter. The plasmid is somewhat lower than pH 154/25, which may be advantageous.
Esimerkki 3Example 3
Inkuboimalla plasmidia pH254 (esimerkki 2, kuva 4) 5 restriktioentsyymien MluI ja Sali kanssa irrotetaan 280 emäsparin DNA-jakso, joka poistetaan. Loppuosa plasmidista muutetaan tylppäpäiseksi Klenow-polymeraasin avulla ja syklisoidaan kovalenttisesti takaisin DNA-ligaasia käyttäen. Täten saadaan plasmidi pH255 (kuva 4), johon voidaan 1Q sijoittaa rakennegeeni johonkin restriktiokohdista MluI,By incubating plasmid pH254 (Example 2, Figure 4) with the restriction enzymes MluI and SalI, a 280 bp DNA sequence is excised and deleted. The remainder of the plasmid is blunt-ended with Klenow polymerase and covalently cyclized back using DNA ligase. Thus, plasmid pH255 (Figure 4) is obtained, in which the structural gene can be inserted at one of the restriction sites MluI,
Sali ja EcoRI. Induktio-olosuhteissa tapahtuu L*-D'-proteiini jakson sisältävän fuusioproteiinin muodostuminen. Plasmidiin pH255 voidaan luonnollisesti lisätä muita rest-riktiokohtia soveltuvien kytkijöiden avulla.Sali and EcoRI. Under induction conditions, a fusion protein containing an L * -D 'protein sequence is formed. Naturally, other restriction sites can be added to plasmid pH255 using suitable linkers.
15 Esimerkki 415 Example 4
Plasmidia pHl54/25 (kuva 3) inkuboidaan entsyymien MluI ja EcoRI kanssa, ja poistetaan vapautunut DNA-fragmentti (noin 3Q0 emäsparia). Loppuosa plasmidista täydennetään Klenow-polymeraasilla. Renkaan sulkeminen tehdään DNA-ligaasin 20 avulla. Muodostuneeseen plasmidiin pH256 (kuva 5) voidaan sijoittaa rakennegeeni EcoRI-kohtaan.Plasmid pH154 / 25 (Figure 3) is incubated with the enzymes MluI and EcoRI, and the released DNA fragment (approximately 3Q0 base pairs) is removed. The remainder of the plasmid is supplemented with Klenow polymerase. Ring closure is performed by DNA ligase 20. A structural gene can be inserted into the EcoRI site of the resulting plasmid pH256 (Figure 5).
Esimerkki 5Example 5
Poistamalla 600 emäsparin fragmentti plasmidista pH256 (esimerkki 4, kuva 5) restriktioentsyymien BamHI ja 25 NruI avulla saadaan plasmidi pH257 (kuva 5). Tämä tehdään inkuboimalla pH256:a ensin BamHI:n kanssa ja muodostamalla tylpät päät Klenow-polymeraasin avulla. Kun plasmidia on inkuboitu NruI:n kanssa ja poistettu 600 emäsparin fragmentti, muodostetaan pH257 inkuboimalla DNA-ligaasin kanssa.Deletion of the 600 bp fragment from plasmid pH256 (Example 4, Figure 5) with the restriction enzymes BamHI and 25 NruI gives plasmid pH257 (Figure 5). This is done by first incubating pH256 with BamHI and forming blunt ends with Klenow polymerase. After incubation of the plasmid with NruI and removal of the 600 bp fragment, pH257 is established by incubation with DNA ligase.
30 Esimerkki 6 . . Sijoittamalla lac-repressori /P.J. Farabaugh, Natu re 274 (1978) 765-7697 plasmidiin pKK 177-3 /Amann et ai., Gene 25 (1983) 1677 saadaan plasmidi pJF118. Tämän annetaan reagoida EcoRI:n ja Sali:n kanssa, ja eristetään loppu-35 osa plasmidista.30 Example 6. . By locating the Lac repressor /P.J. Farabaugh, Natu re 274 (1978) 765-7697 to plasmid pKK 177-3 / Amann et al., Gene 25 (1983) 1677 gives plasmid pJF118. This is reacted with EcoRI and SalI, and the remaining 35 parts of the plasmid are isolated.
12 8 6 8 S 712 8 6 8 S 7
Plasmidista pHl06/4 (kuva 2) erotetaan Sallin avulla ja inkuboimalla Mstlin kanssa noin 495 emäsparin fragmentti.A fragment of approximately 495 base pairs is separated from plasmid pH106 / 4 (Figure 2) by SalI and incubation with Mstl.
Synteettisesti valmistetut oligonukleotidit (N6) 5 ja (N7) 5' ACG AAT TCA TGA AAG CAA AGG 3' (N6) 5' CCT TTG CTT TCA TGA ATT CGT 3' (N7) fosforyloidaan ja liitetään DNA-ligaasin avulla tylppäpäiseen DNA-fragmenttiin. Antamalla reagoida EcoRIin ja Sallin 10 kanssa vapautetaan komplementaariset päät, jotka mahdollistavat ligatoinnin avattuun plasmidiin pJFH8.Synthetically prepared oligonucleotides (N6) 5 and (N7) 5 'ACG AAT TCA TGA AAG CAA AGG 3' (N6) 5 'CCT TTG CTT TCA TGA ATT CGT 3' (N7) are phosphorylated and ligated to the blunt-ended DNA fragment by DNA ligase . By reacting with EcoRI and SalI 10, complementary ends are released that allow ligation to the opened plasmid pJFH8.
Kun on tehty E.Colin transformointi siten saadulla hybridiplasmidilla, valikoidaan oikeat kloonit restriktio-fragmenttien koon perusteella. Tästä plasmidista käytetään 15 merkintää pJ120 (kuva 6).After transformation of E. coli with the hybrid plasmid thus obtained, the correct clones are selected on the basis of the size of the restriction fragments. This plasmid is designated 15 pJ120 (Figure 6).
Fuusioproteiinien tuotanto toteutetaan ravistuspul-loissa seuraavastii Kun E.coli-transformantteja, jotka sisältävät plasmidia pJ120, on viljelty yön yli LB-alustassa (J.H. Miller, Experiments on Molecular Genetics, Cold Spring 20 Harbor Laboratory, 1972) , johon on lisätty 50^ug/ml ampi-silliinia, laimennetaan viljelmä suunnilleen suhteessa li 100, ja seurataan kasvua mittaamalla optista tiheyttä.Production of fusion proteins is performed in shake flasks as follows. E. coli transformants containing plasmid pJ120 have been cultured overnight in LB medium (JH Miller, Experiments on Molecular Genetics, Cold Spring 20 Harbor Laboratory, 1972) supplemented with 50 μg. / ml ampicillin, dilute the culture at approximately li 100, and monitor growth by measuring optical density.
Kun optinen tiheys (OD) on 0,5, lisätään isopropyyli- -D-galaktopyranosidia (IPTG) pitoisuudeksi 1 mM, ja erote-25 taan bakteerit 150-180 minin kuluttua sentrifugoimalla.When the optical density (OD) is 0.5, isopropyl-D-galactopyranoside (IPTG) is added to a concentration of 1 mM, and the bacteria are separated after 150-180 minutes by centrifugation.
Bakteereja keitetään 5 min puskuriseoksessa (7 mol/1 ureaa, 0,1 % SDSia, 0,1 mol/1 natriumfosfaattia, pH 7,0), ja siirretään näytteet SDS-geelielektroforeesilevyille. Elektroforeesissa saadaan bakteereista, jotka sisältävät plas-30 midia pJ120, proteiinivyöhyke, jonka koko vastaa odotettua fuusioproteiinia ja reagoi insuliinin vasta-aineiden kanssa. Kun fuusioproteiini on eristetty, voidaan haluttu pro-insuliinijohdos vapauttaa bromisyaanilohkaisulla. Kun bakteerit on rikottu (French-puristin; Dyno-Miihle) ja 35 sentrifugoitu, on L1-D'-proinsuliinifuusioproteiini sakassa, 13 86887 niin että jo supernatanttiin voidaan erottaa huomattavia määriä muita proteiineja.The bacteria are boiled for 5 min in a buffer mixture (7 mol / l urea, 0.1% SDS, 0.1 mol / l sodium phosphate, pH 7.0), and the samples are transferred to SDS gel electrophoresis plates. Electrophoresis yields a protein band from bacteria containing plasmid pJ120 that is the size of the expected fusion protein and reacts with insulin antibodies. Once the fusion protein is isolated, the desired pro-insulin derivative can be released by bromocyanine cleavage. After the bacteria are disrupted (French press; Dyno-Miihle) and centrifuged, the L1-D'-proinsulin fusion protein is in the precipitate, 13 86887, so that considerable amounts of other proteins can already be separated into the supernatant.
Annetut induktio-olosuhteet pätevät ravistusviljel-mille; suurempien fermentointien ollessa kyseessä ovat 5 vastaavasti muutetut OD-arvot ja mahdollisesti hieman muutetut IPTG-pitoisuudet tarkoituksenmukaisia.The induction conditions given apply to shake cultures; in the case of larger fermentations, correspondingly modified OD values and possibly slightly modified IPTG concentrations are appropriate.
Esimerkki 7 E.coli-transformantteja, jotka sisältävät plasmidia pH154/25 (kuva 3), viljellään yön yli LB-alustassa, joka 10 sisältää 5Cyjg/ml ampisilliinia, ja laimennetaan viljelmä seuraayana aamuna suunnilleen suhteessa 1:100 M9-alustalla (J.H. Miller, loc.cit.), joka sisältää 2000^,ug/ml kasamino-happoja ja l^ug/ml tiamiinia. OD-arvon ollessa 0,5 lisätään indolyyli-3-akryylihappoa loppupitoisuudeksi15yUg/ml. 2-3 15 tunnin inkuboinnin jälkeen bakteerit erotetaan sentrifugoi-malla. SDS-elektroforeesissa näkyy fuusioproteiinille odotetussa kohdassa sangen selvä proteiinivyöhyke, joka reagoi insuliinin vasta-aineiden kanssa. Bakteerien rikkomisen ja sentrifugoinnin jälkeen L',D'-proinsuliinifuusioprote-20 iini on sakassa, niin että tälläkin kertaa supernatanttiin jää huomattavia määriä muita proteiineja.Example 7 E. coli transformants containing plasmid pH154 / 25 (Figure 3) are cultured overnight in LB medium containing 5 μg / ml ampicillin and the culture is diluted the following morning at approximately 1: 100 in M9 medium (JH Miller , loc.cit.) containing 2000 ug / ml casamino acids and 1 ug / ml thiamine. With an OD of 0.5, indolyl-3-acrylic acid is added to a final concentration of 15 μg / ml. After 2-3 15 hours of incubation, the bacteria are separated by centrifugation. SDS electrophoresis shows, at the expected site for the fusion protein, a fairly distinct protein band that reacts with insulin antibodies. After disruption of the bacteria and centrifugation, the L ', D'-proinsulin fusion protein-20 is precipitated, so that again considerable amounts of other proteins remain in the supernatant.
Myös tässä tapauksessa pätevät annetut indusointi-olosuhteet ravistusviljelmille. Suurempitilavuuksiset fer-mentoinnin vaativat muutettuja kasaminihappopitoisuuksia 25 tai L-tryptofäänin lisäämistä.Also in this case, the given induction conditions for shake cultures apply. Larger volumes of fermentation require altered casaminic acid concentrations or the addition of L-tryptophan.
Esimerkki 8Example 8
Plasmidi pH154/25 (kuva 3) avataan EcoRIrllä, ja täydennetään yksisäikeiset päät Klenow-polymeraasin avulla. Siten saatua DNA:ta inkuboidaan Mlul-entsyymin kanssa, ja 30 irrotetaan insuliinia koodittava DNA plasmidista. Tekemällä elektroforeettinen käsittely erotetaan tämä fragmentti plas-midin loppuosasta, ja eristetään tämä loppuosa.Plasmid pH154 / 25 (Figure 3) is opened with EcoRI, and the single-stranded ends are supplemented with Klenow polymerase. The DNA thus obtained is incubated with the enzyme MluI, and the DNA encoding the insulin is detached from the plasmid. By performing the electrophoretic treatment, this fragment is separated from the remainder of the plasmid, and this remainder is isolated.
DE-hakemusjulkaisun 3 249 430 /EP-hakemusjulkaisun 0 171 024.7 kuvan 3 mukaisen plasmidin annetaan reagoida 35 restriktioentsyymien Accl ja Sali kanssa, ja erotetaan hiru- 86887 14 diinisekvenssin sisältävä DNA-fragmentti. Kun Sall-kat- kaisukohtien yksisäikeiset päät on täydennetty Klenow-poly- meraasin avulla, ligatoidaan DNA-segmentti synteettiseen DNA:han, jolla on kaava (N8).The plasmid shown in Figure 3 of DE-A-3 249 430 / EP-A-0 171 024.7 is reacted with the restriction enzymes Accl and SalI, and a DNA fragment containing the hiru-86887 14 din sequence is isolated. After the single-stranded ends of the SalI cleavage sites are supplemented with Klenow polymerase, the DNA segment is ligated to synthetic DNA of formula (N8).
5 Met Thr 5' CCC ACG CGT ATG ACG T 3' „.Ttn (No) 3' GGG TGC GCA TAC TGC ATA 5'5 Met Thr 5 'CCC ACG CGT ATG ACG T 3' „.Ttn (No) 3 'GGG TGC GCA TAC TGC ATA 5'
Ligaatiotuotetta inkuboidaan Mlul:n kanssa. Kun entsyymi on inaktivoitu 65°C:ssa, käsitellään DNA-seosta alkalisella 10 naudan fosfataasilla tunnin ajan 37°C:ssa. Sen jälkeen fos-fataasi ja restriktioentsyymi poistetaan seoksesta fenolilla uuttamalla, ja puhdistetaan DNA saostamalla etanolilla. Siten käsitelty DNA sijoitetaan avattuun loppuosaan plas-midista pHl54/25 T4-ligaasin avulla, jolloin saadaan plas-15 midi pK150, joka karakterisoitiin restriktioanalyysillä ja Maxam-Gilbert-menetelmällä tehdyllä DNA-sekventoinnilla (kuva 7).The ligation product is incubated with MluI. After inactivation of the enzyme at 65 ° C, the DNA mixture is treated with alkaline bovine phosphatase for one hour at 37 ° C. The phosphatase and restriction enzyme are then removed from the mixture by phenol extraction, and the DNA is purified by ethanol precipitation. The DNA thus treated is placed in the opened remainder of plasmid pH154 / 25 with T4 ligase to give plasmid pK150, which was characterized by restriction analysis and Maxam-Gilbert DNA sequencing (Figure 7).
Esimerkki 9 E.coli 294-bakteereja, jotka sisältävät plasraidia 20 pK15Q (kuva 7), kasvatetaan LB-alustassa, joka sisältää ?Q-5Qy.ug/ml ampisilliinia, yön yli 37°C:ssa. Viljelmä laimennetaan suhteessa 1:100 M9-alustalla, joka sisältää 2Q00^ug/tnl kasciminohappoja l^ug/mltiamiinia, ja inkuboidaan 37°C:ssa koko ajan sekoittaen. Kun OD600-arvO on 0,5 25 tai 1, lisätään indolyyli-3-akryylihappoa loppupitoisuu- deksi 15^ug/m] ja inkuboidaan 2-3 tai 16 tuntia. Sen jälkeen erotetaan bakteerit sentrifugoimalla ja rikotaan ne 0,1 M natriumfosfaattipuskurissa (pH 6,5) paineella. Niukkaliu-koiset proteiinit erotetaan sentrifugoimalla, ja analysoi-30 daan SDS-polyakryyliamidielektroforeesilla. Osoittautuu, että solut, joiden trp-operoni on indusoitu, sisältävät uuden proteiinin, joka on pienempi kuin 20 000 mutta suurempi kuin 14 000 daltonia ja jota ei ollut indusoimatto-missa soluissa. Eristämällä fuusioproteiini ja antamalla 35 sen reagoida bromisyaanin kanssa vapautuu hirudiinia.Example 9 E. coli 294 bacteria containing plasmid 20 pK15Q (Figure 7) are grown in LB medium containing? Q-5Qy.ug/ml ampicillin overnight at 37 ° C. The culture is diluted 1: 100 in M9 medium containing 20000 ug / tnl of cascinoic acids 1 ug / ml of amine and incubated at 37 ° C with constant agitation. When the OD600 is 0.5 or 25, indolyl-3-acrylic acid is added to a final concentration of 15 [mu] g / m] and incubated for 2-3 or 16 hours. The bacteria are then separated by centrifugation and disrupted in 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 6.5) under pressure. Sparingly soluble proteins are separated by centrifugation, and analyzed by SDS-polyacrylamide electrophoresis. It turns out that cells with an induced trp operon contain a novel protein of less than 20,000 but greater than 14,000 daltons that was not present in the uninduced cells. Isolating the fusion protein and reacting it with bromocyanine releases hirudin.
15 8 68 5715 8 68 57
Esimerkki 10Example 10
Seuraavassa kuvataan rakenteita, jotka tekevät mahdolliseksi sijoittaa trp-D-sekvenssin 5·-pään eteen DNA-sekvenssejä, jotka sisältävät mahdollisimman runsaasti eri-5 laisten restriktioentsyymien tunnistuskohtia, jotta voitaisiin sijoittaa trp-D-sekvenssi mahdollisimman yleisesti mitä erilaisimpiin prokaryoottisiin ilmentymissysteemeihin.The following describes the structures that allow the placement of DNA sequences in front of the 5 · end of the trp-D sequence with as many different restriction enzyme recognition sites as possible in order to place the trp-D sequence as widely as possible in a wide variety of prokaryotic expression systems.
Plasmidit pUC12 ja pUC13 (Pharmacia P-L Biohemicals, 54Q1 St. Goar: The Molecular Biology Catalogue 1983, liite IQ s 89) sisältävät poly-kytkijäsekvenssin, jolloin plasmi-diin pUC13 voidaan sijoittaa restriktiokohtien Xmal ja Sacl väliin plasmidista pl06/4 (kuva 2) saatava Mstl-Hind-III-trp-fragmentti, joka on fuusioitu plasmidista pK150 (kuva 7) saatavan Hindlll-hirudiini-SacI-fragmentin kanssa. 15 Tämä tehdään käsittelemällä plasmidin pUC13 DNA en sin restriktioentsyymillM Xmal. Linearisoidun plasmidin päät täydennetään Klenow-polymeraasin avulla. Kun DNA on saostettu etanolilla, se käsitellään Sacl-entsyymillä ja saostetaan uudelleen reaktioseoksesta etanolin avulla.Plasmids pUC12 and pUC13 (Pharmacia PL Biohemicals, 54Q1 St. Goar: The Molecular Biology Catalog 1983, Appendix IQ s 89) contain a poly-linker sequence whereby plasmid pUC13 can be inserted between restriction sites XmaI and SacI from plasmid p106 / 4 (Figure 2). the resulting MstI-Hind-III trp fragment fused to the HindIII-hirudin-SacI fragment from plasmid pK150 (Figure 7). This is done by treating the DNA of plasmid pUC13 with the restriction enzyme XmaI. The ends of the linearized plasmid are supplemented with Klenow polymerase. After precipitation with ethanol, the DNA is treated with SacI and reprecipitated from the reaction mixture with ethanol.
20 DNA:n annetaan sitten reagoida vesipitoisessa ligaatioseok-sessa plasmidista pHl06/4 eristetyn Mst-HindIII-trp-D-frag-mentin ja plasmidista pK150 eristetyn Hindlll-SacI-hirudii-nifragmentin kanssa T4-DNA-ligaasin läsnäollessa.The DNA is then reacted in an aqueous ligation mixture with the Mst-HindIII-trp-D fragment isolated from plasmid pH106 / 4 and the HindIII-SacI hirudin fragment isolated from plasmid pK150 in the presence of T4 DNA ligase.
Siten saatu plasmidi pK160 sisältää nyt välittömäs-25 ti ennen trp-D-sekvenssin alkua moninkertaisen restriktio-entsyymitunnistussekvenssin, jossa on katkaisukohdat entsyymeille Xmal, Smal, BamHI, Xbal, Hindi, Sali, Accl,Plasmid pK160 thus obtained now contains, immediately before the start of the trp-D sequence, a multiple restriction enzyme recognition sequence with cleavage sites for the enzymes XmaI, SmaI, BamHI, XbaI, Hindi, SalI, Accl,
PstI ja Hindlll. Tällä konstruktiolla saadaan aikaan lisäksi hirudiinisekvenssin 3'-pään taakse EcoRI-katkeamis-30 kohta (kuva 8).PstI and HindIII. This construct further provides an EcoRI cleavage-30 site 3 'to the 3' end of the hirudin sequence (Figure 8).
Esimerkki 11Example 11
Plasmidi pHl31/5 valmistetaan seuraavasti DE-patent-tihakemuksen 35 14 113 esimerkin 1 kuvan 1 mukaisesti): • Plasmidi ptrpLl £).C. Edman et ai., Nature 291 (1981) 35 503-5067 avataan Clalrllä ja ligatoidaan synteettisesti 86887 16 valmistettuun itsekomplementaariseen oligonukleotidiin (N9) 5' pCGACCATGGT 3' (N9)Plasmid pH131 / 5 is prepared as follows according to Figure 1 of Example 1 of DE patent application 35 14 113): Plasmid ptrpL1E). Edman et al., Nature 291 (1981) 35 503-5067 is opened with Clalr and ligated synthetically to 86887 16 prepared self-complementary oligonucleotide (N9) 5 'pCGACCATGGT 3' (N9)
Siten saatu plasmidi pH131/5 (kuva 9) avataan muo-5 dostuneesta Ncol-restriktiokohdasta, ja täydennetään muodostuneet yksisäikeiset päät Klenow-polymeraasin avulla. Linearisoitu tasapäinen DNA pilkotaan sitten EcoRI-entsyy-millä, ja erotetaan suurempi muodostuneista DNA-sekvens-seistä pienemmästä saostamalla etanolilla. Siten saatu 2o plasmidin pH131/5 jäljelle jäänyt DNA ligatoidaan sitten pK160:sta saatuun trp-D'-hirudiinia koodittavaan fragmenttiin T4-ligaasin avulla. Tämä fragmentti eristettiin plas-midista pKl60 avaamalla se Hindi- ja EcoRI-entsyymeillä. Fragmentti erotetaan geelielektroforeesin avulla loppu-25 osasta plasmidia ja eluoidaan sitten geeliltä. Ligaatio- tuotteella transformoidaan E.coli K12. Plasmidi-DNA:ta sisältävät kloonit eristetään ja karakterisoidaan restriktio-analyysillä ja DNA-sekventoinnilla. Siten saatu plasmidi pK170 sisältää trp-operoniin fuusioituneena DNA-sekvenssin, 20 joka koodaa jaksoa Met-Asp-Ser-Arg-Gly-Ser-Pro-Gly-trp-D'-(hirudiini) (kuva 9).The plasmid pH131 / 5 thus obtained (Fig. 9) is opened from the NcoI restriction site formed, and the formed single-stranded ends are supplemented with Klenow polymerase. The linearized homogeneous DNA is then digested with EcoRI, and the larger of the resulting DNA sequences is separated from the smaller one by precipitation with ethanol. The residual DNA of plasmid pH131 / 5 thus obtained is then ligated to the trp-D'-hirudin-encoding fragment from pK160 by T4 ligase. This fragment was isolated from plasmid pK160 by digestion with Hindi and EcoRI. The fragment is separated from the remaining 25 parts of the plasmid by gel electrophoresis and then eluted from the gel. The ligation product transforms E. coli K12. Clones containing plasmid DNA are isolated and characterized by restriction analysis and DNA sequencing. Plasmid pK170 thus obtained, fused to the trp operon, contains a DNA sequence encoding the sequence Met-Asp-Ser-Arg-Gly-Ser-Pro-Gly-trp-D '- (hirudin) (Figure 9).
Esimerkki 12Example 12
Plasmidi pJF118 (esimerkki 6) avataan EcoRI:llä, ja muutetaan muodostuneet yksisäikeiset DNA-päät tylppä-25 päisiksi Klenow-polymeraasin avulla. Siten käsitelty DNAPlasmid pJF118 (Example 6) is opened with EcoRI, and the resulting single-stranded DNA ends are blunt-ended with Klenow polymerase. DNA thus treated
pilkotaan sitten Sali-entsyymillä ja erotetaan geelielektro-foreettisesti lyhyestä EcoRI-Sall-fragmentista.then digested with SalI and gel electrophoretically separated from the short EcoRI-SalI fragment.
Plasmidi pK170 (esimerkki 11) pilkotaan NcoI:llä, ja täydennetään yksisäikeiset päät Klenow-polymeraasin 30 avulla. Plasmidi-DNA erotetaan reaktioseoksesta etanolilla saostamalla ja käsitellään Hindlll- ja BamHI-entsyy-meillä. Muodostuneista fragmenteista eristetään kaksi, nimittäin NcoI(päät täydennetty)-trpD'-Hindlll-fragmentti ja Hindlll-hirudiini-BamHI-fragmentti (DE-hakemusjulkaisu 35 3 429 430). Molemmat fragmentit eristetään geelielektrofo- reettisesti.Plasmid pK170 (Example 11) is digested with NcoI, and the single-stranded ends are complemented with Klenow polymerase 30. Plasmid DNA is separated from the reaction mixture by ethanol precipitation and treated with HindIII and BamHI. Two of the resulting fragments are isolated, namely the NcoI (ends amplified) -trpD'-HindIII fragment and the HindIII-hirudin-BamHI fragment (DE-A-35 3 429 430). Both fragments are isolated by gel electrophoresis.
86887 1786887 17
Lisäksi eristetään DE-hakemusjulkaisun 3 429 430 kuvan 2 mukainen BamHI-Säll-hirudiinill-fragmentti. Sitten annetaan näiden neljän fragmentin, ts loppuosan pJF118-plasmidista, NcoI-trpD'-HindIII-fragmentin, Hindlll-hiru-5 diini-BamHI-fragmentin ja hirudiinill-fragmentin, liga-toitua toisiinsa, ja transformoidaan saadulla plasmidilla pKl80 (kuva 10) E.coli K12-W 3110. Oikeat plasmidit tunnistetaan siitä, että plasmidi-DNAtssa on havaittavissa EcoRI-trpD'-hirudiini-Sall-fragmentti. trpD'-hirudiini-sekvenssi 10 liittyy nyt tac-promoottoriin. Fuusioproteiinia tuotetaan esimerkin 6 mukaisesti.In addition, the BamHI-SalI-hirudin-1 fragment according to Figure 2 of DE-A-3 429 430 is isolated. The four fragments, i.e., the remainder of plasmid pJF118, the NcoI-trpD'-HindIII fragment, the HindIII-hiru-5 din-BamHI fragment, and the hirudin-11 fragment, are then ligated together and transformed with the resulting plasmid pK180 (Figure 10). E. coli K12-W 3110. The correct plasmids are identified by the presence of an EcoRI-trpD'-hirudin-SalI fragment in the plasmid DNA. The trpD'-hirudin sequence 10 is now linked to the tac promoter. The fusion protein is produced according to Example 6.
Es imerkki 13For example 13
Plasmideissa, jotka ovat peräisin pBR322:sta, kuten pH120/14:ssä (esimerkki 1, kuva 1), pH154/25:ssä (esimerkki 15 1, kuva 3), pH256:ssa (esimerkki 4, kuva 5), pK150:ssä (esimerkki 8, kuva 7) ja pK 170:ssä (esimerkki 11, kuva 9) on - kuvissa myötäpäivään katsottuna - fuusioproteiinin aloituskodonin ja seuraavan Hindlll-kohdan (joka vastaa pBR322:n asemassa 29 olevaa Hindlll-kohtaa) välissä yli-20 määräinen PvuII-kohta sen fragmentin alueella, joka sisältää trp-promoottorin ja -operaattorin, mutta kuitenkin promoottorialueen ulkopuolella.In plasmids derived from pBR322, such as pH120 / 14 (Example 1, Figure 1), pH154 / 25 (Example 15 1, Figure 3), pH256 (Example 4, Figure 5), pK150: (Example 8, Figure 7) and pK 170 (Example 11, Figure 9) have - in clockwise directions - between the start codon of the fusion protein and the next HindIII site (corresponding to the HindIII site at position 29 of pBR322). PvuII site in the region of the fragment containing the trp promoter and operator, but outside the promoter region.
Nyt on todettu, että poistamalla se DNA-jakso, jota rajoittavat edellä kuvattu PvuII-kohta ja PvuII-kohta, 25 joka vastaa pBR322:ssa asemaa 2066, suurenee kloonatun proteiinin (eli fuusioproteiinin) saanto selvästi.It has now been found that deleting the DNA sequence flanked by the PvuII site described above and the PvuII site corresponding to position 2066 in pBR322 clearly increases the yield of the cloned protein (i.e., fusion protein).
Seuraavassa kuvataan esimerkinomaisesti plasmidin pHl54/25 lyhentämistä plasmidiksi pHl54/25x, joka toimenpide voidaan tehdä vastaavalla tavalla muille edellä mai-30 nituille plasmideille (jolloin lyhennettyjen plasmidien tunnuksena käytetään samalla tavalla tähteä): pH154/25:n annetaan reagoida (valmistajan ohjeiden mukaisesti) PvuIIrn kanssa, jolloin muodostuu kolme fragmenttia: 35 Fragmentti 1:The following describes by way of example the truncation of plasmid pH154 / 25 to plasmid pH154 / 25x, which can be done in a similar way for the other plasmids mentioned above (in the same way as the abbreviated plasmids are denoted by an asterisk): pH154 / 25 is reacted (according to the manufacturer's instructions) to form three fragments: 35 Fragment 1:
Proinsuliinin PvuII-restriktiokohdasta pBR322:n 86 8 87 18 asemaa 2066 vastaavaan PvuII-restriktiokohtaan,From the PvuII restriction site of proinsulin to the PvuII restriction site of 86B 872 of position 868 87 18 of pBR322,
Fragmentti 2: trp-promoottorin lähellä olevasta PvuII-restriktio-kohdasta proinsuliinin PvuII-kohtaan ja 5 Fragmentti 3: trp-promoottorifragmentin lähellä olevasta PvuII-kohdasta pBR322:n asemaa 2066 vastaavaan PvuII-kohtaan.Fragment 2: from the PvuII restriction site near the trp promoter to the PvuII site of proinsulin and Fragment 3: from the PvuII site near the trp promoter fragment to the PvuII site corresponding to position 2066 of pBR322.
Fragmentit voidaan erottaa agaroosilla elektroforeettisesti ja eristää sitten (Maniatis et ai., Molecular Cloning Cold Spring Harbor 1.982). 10 Fragmentit 1 ja 2 liitetään toisiinsa "tylppä pää"- olosuhteissa T4-DNA-ligaasientsyymin avulla. Kun on tehty E.coli 294:n transformointi, todetaan, missä kolonneissa on täydellisen proinsuliinisekvenssin sisältävä plasmidi ja fragmentit siten halutussa järjestyksessä. Kuva 11 15 esittää plasmidia pH154/25x.Fragments can be separated by agarose electrophoretically and then isolated (Maniatis et al., Molecular Cloning Cold Spring Harbor 1982). Fragments 1 and 2 are ligated together under "blunt end" conditions using the enzyme T4 DNA ligase. After transformation of E. coli 294, it is determined which columns contain the plasmid containing the complete proinsulin sequence and the fragments in the desired order. Figure 11 shows plasmid pH154 / 25x.
Tehtäessä ilmentäminen, joka tapahtuu edellä olevissa esimerkeissä kuvatulla tavalla, havaitaan fuusiopro-teiinin osuuden selvä kohoaminen.When making the expression as described in the above examples, a clear increase in the proportion of fusion protein is observed.
Esimerkki 14 20 Plasmidi pH154/25x (esimerkki 13, kuva 11) käsitel lään HindIII:lla ja Sall:llä, ja erotetaan pieni fragmentti (joka sisältää proinsuliinisekvenssin) geelielektro-foreettisesti. Suuri fragmentti eristetään ja ligantoi-daan synteettiseen DNA:han (N10).Example 14 Plasmid pH154 / 25x (Example 13, Figure 11) is treated with HindIII and SalI, and a small fragment (containing the proinsulin sequence) is separated by gel electrophoresis. The large fragment is isolated and ligated to synthetic DNA (N10).
25 (Ala)Trp Glu Asp Pro Met Ile Glu (Gly) (Arg) A GCT TGG GAG GAT CCT ATG ATC GAG GG (N10) ACC CTC CTA GGA TAC TAG CTC CCA GCT Saadaan plasmidi plntl3 (kuva 13).25 (Lower) Trp Glu Asp Pro Met Ile Glu (Gly) (Arg) A GCT TGG GAG GAT CCT ATG ATC GAG GG (N10) ACC CTC CTA GGA TAC TAG CTC CCA GCT Plasmid plntl3 is obtained (Figure 13).
DNA (N10) koodittaa aminohapposekvenssiä, joka si-30 sältää useita kemialliseen pilkkomiseen soveltuvia katkea-miskohtia: a) Met bromisyaanille, b) Trp N-bromisukkinimidi1le (NBS eli BSI) c) Asp-Pro proteolyyttiseen katkaisuun, jolloin edellä 35 oleva Glu lisää vielä Asp-Pro-sidoksen herkkyyttä happojen vaikutukselle.DNA (N10) encodes an amino acid sequence containing several cleavage sites suitable for chemical cleavage: a) Met for bromocyanine, b) Trp for N-bromosuccinimide (NBS or BSI) c) Asp-Pro for proteolytic cleavage, with Glu above 35 still the sensitivity of the Asp-Pro bond to the action of acids.
i9 868 87 Tämä Hindlll-Sall-kytkijän (N10) sijoittaminen koo-ditetun polypeptidin lukukehykseen antaa siis edellä mainitun mahdollisuuden tehdä kemiallinen lohkaisu, halutun proteiinin aminohapposekvenssin tai sen lohkaisureagenssi-5 herkkyyden mukaan.Thus, this insertion of the HindIII-SalI linker (N10) into the reading frame of the encoded polypeptide provides the aforementioned ability to perform chemical cleavage, depending on the amino acid sequence of the desired protein or its cleavage reagent-5 sensitivity.
Kuvat eivät ole oikeassa mittasuhteessa.Images are not to scale.
20 8688720 86887
Aminohapposekvenssi_IAminohapposekvenssi_I
2 32 3
Ser Asn Orly His Asn Vai Val lie l oSer Asn Orly His Asn Vai Val lie l o
Tyr Arg Asn His lie Pro Ala Gin 20Tyr Arg Asn His lie Pro Ala Gin 20
Thr Leu lie Glu Arg Leu Ala Thr 3 oThr Leu lie Glu Arg Leu Ala Thr 3 o
Met Ser Asn Pro Val Leu Met Leu 4 oMet Ser Asn Pro Val Leu Met Leu 4 o
Ser Pro Gly Pro Gly Val Pro SerSer Pro Gly Pro Gly Val Pro Ser
Glu Ala Gly Cys Met Pro Glu Leu 5 oGlu Ala Gly Cys Met Pro Glu Leu 5 o
Leu Thr Arg Leu Arg Gly Lys Leu 6 0Leu Thr Arg Leu Arg Gly Lys Leu 6 0
Pro lie lie Gly lie Cys Leu Gly / o ^ 9 3Pro lie lie Gly lie Cys Leu Gly / o ^ 9 3
His Gin Ala He Val Glu Ala 21 868 87His Gin Ala He Val Glu Ala 21 868 87
DNA-sekvenssi IDNA sequence I
Ser Asn Gly His Asn Vai Vai IleSer Asn Gly His Asn Vai Vai Ile
AGC AAT GGG CAT AAC GTG GTG ATTAGC AAT GGG CAT AAC GTG GTG ATT
. ·. ·
1 O1 O
Tyr Arg Asn His Ile Pro Ala GinTyr Arg Asn His Ile Pro Ala Gin
TAC CGC AAC CAT ATA CCG GCG CAATAC CGC AAC CAT ATA CCG GCG CAA
• · 20• · 20
Thr Leu Ile Glu Arg Leu Ala ThrThr Leu Ile Glu Arg Leu Ala Thr
ACC TTA ATT GAA CGC TTG GCG ACCACC TTA ATT GAA CGC TTG GCG ACC
5 0 # ♦ • 305 0 # ♦ • 30
Met Ser Asn Pro Vai Leu Met LeuMet Ser Asn Pro Vai Leu Met Leu
ATG AGT AAT CCG GTG CTG ATG CTTATG AGT AAT CCG GTG CTG ATG CTT
• # 40• # 40
Ser Pro Gly Pro Gly Vai Pro SerSer Pro Gly Pro Gly Or Pro Ser
TCT CCT GGC CCC GGT GTG CCG AGCTCT CCT GGC CCC GGT GTG CCG AGC
100 *100 *
Glu Ala Gly Cys Met Pro Glu LeuGlu Ala Gly Cys Met Pro Glu Leu
GAA GCC GGT TGT ATG CCG GAA CTCGAA GCC GGT TGT ATG CCG GAA CTC
• · 50• · 50
Leu Thr Arg Leu Arg Gly Lys LeuLeu Thr Arg Leu Arg Gly Lys Leu
CTC ACC CGC TTG CGT GGC AAG CTGCTC ACC CGC TTG CGT GGC AAG CTG
150 e 60150 and 60
Pro Ile Ile Gly Ile Cys Leu GlyPro Ile Ile Gly Ile Cys Leu Gly
CCC ATT ATT GGC ATT TGC CTC GGACCC ATT ATT GGC ATT TGC CTC GGA
• » · 70• »· 70
His Gin Ala Ile Vai Glu AlaHis Gin Ala Ile Vai Glu Ala
Cat CAG GCG ATT GTC GAA GCTCat CAG GCG ATT GTC GAA GCT
20 020 0
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853526995 DE3526995A1 (en) | 1985-07-27 | 1985-07-27 | FUSION PROTEINS, METHOD FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USE |
DE3526995 | 1985-07-27 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI863041A0 FI863041A0 (en) | 1986-07-24 |
FI863041A FI863041A (en) | 1987-01-28 |
FI86887B true FI86887B (en) | 1992-07-15 |
FI86887C FI86887C (en) | 1992-10-26 |
Family
ID=6276985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI863041A FI86887C (en) | 1985-07-27 | 1986-07-24 | Fusion protein, process for their preparation and their use |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0211299B1 (en) |
JP (1) | JPH07113040B2 (en) |
KR (1) | KR950000299B1 (en) |
AT (1) | ATE50596T1 (en) |
AU (1) | AU595221B2 (en) |
CA (1) | CA1336329C (en) |
DE (2) | DE3526995A1 (en) |
DK (1) | DK172618B1 (en) |
ES (1) | ES2000278A6 (en) |
FI (1) | FI86887C (en) |
GR (1) | GR861957B (en) |
HU (1) | HU197356B (en) |
IE (1) | IE59127B1 (en) |
IL (1) | IL79522A (en) |
NO (1) | NO175640C (en) |
NZ (1) | NZ216967A (en) |
PT (1) | PT83065B (en) |
ZA (1) | ZA865556B (en) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3738541A1 (en) * | 1987-11-13 | 1989-05-24 | Hoechst Ag | METHOD FOR INSULATING AND CLEANING HIRUDINE |
DE3541856A1 (en) * | 1985-11-27 | 1987-06-04 | Hoechst Ag | EUKARYOTIC FUSION PROTEINS, THEIR PRODUCTION AND USE, AND MEANS FOR CARRYING OUT THE PROCESS |
JPS62220192A (en) * | 1986-03-12 | 1987-09-28 | インタ−ナシヨナル・ミネラルズ・アンド・ケミカル・コ−ポレイシヨン | Hybrid phenotypic vector, its structure and use |
AU1987088A (en) * | 1987-06-24 | 1989-01-19 | Novo Nordisk A/S | A process for preparing a protein or polypeptide, a dna sequence coding for the polypeptide, a microorganism containing the dna sequence as well as the polypeptide and its use as a pharmaceutical preparation |
US5179196A (en) * | 1989-05-04 | 1993-01-12 | Sri International | Purification of proteins employing ctap-iii fusions |
US5358857A (en) * | 1989-08-29 | 1994-10-25 | The General Hospital Corp. | Method of preparing fusion proteins |
US5227293A (en) * | 1989-08-29 | 1993-07-13 | The General Hospital Corporation | Fusion proteins, their preparation and use |
GR1005153B (en) * | 1989-08-29 | 2006-03-13 | The General Hospital Corporation | Fusion proteins their preparation and use |
GB8927722D0 (en) * | 1989-12-07 | 1990-02-07 | British Bio Technology | Proteins and nucleic acids |
DE3942580A1 (en) * | 1989-12-22 | 1991-06-27 | Basf Ag | METHOD FOR PRODUCING HIRUDINE |
ATE264871T1 (en) | 1996-07-26 | 2004-05-15 | Aventis Pharma Gmbh | INSULIN DERIVATIVES WITH INCREASED ZINC BINDING |
DE19726167B4 (en) | 1997-06-20 | 2008-01-24 | Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh | Insulin, process for its preparation and pharmaceutical preparation containing it |
DE19825447A1 (en) | 1998-06-06 | 1999-12-09 | Hoechst Marion Roussel De Gmbh | New insulin analogues with increased zinc formation |
DE10114178A1 (en) | 2001-03-23 | 2002-10-10 | Aventis Pharma Gmbh | Zinc-free and low-zinc insulin preparations with improved stability |
DE10227232A1 (en) | 2002-06-18 | 2004-01-15 | Aventis Pharma Deutschland Gmbh | Sour insulin preparations with improved stability |
WO2009066320A2 (en) | 2007-09-21 | 2009-05-28 | Cadila Healthcare Limited | Fusion protein systems suitable for high expression of peptides |
CN102256618A (en) | 2008-10-17 | 2011-11-23 | 赛诺菲-安万特德国有限公司 | Combination of an insulin and a glp-1 agonist |
US9707176B2 (en) | 2009-11-13 | 2017-07-18 | Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh | Pharmaceutical composition comprising a GLP-1 agonist and methionine |
JP5832439B2 (en) | 2009-11-13 | 2015-12-16 | サノフィ−アベンティス・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | Pharmaceutical composition comprising a GLP-1 agonist, insulin and methionine |
ES2606554T3 (en) | 2010-08-30 | 2017-03-24 | Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh | Use of AVE0010 for the manufacture of a medication for the treatment of type 2 diabetes mellitus |
US9821032B2 (en) | 2011-05-13 | 2017-11-21 | Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh | Pharmaceutical combination for improving glycemic control as add-on therapy to basal insulin |
CN108079281A (en) | 2011-08-29 | 2018-05-29 | 赛诺菲-安万特德国有限公司 | For the pharmaceutical composition of the glycemic control in diabetes B patient |
TWI559929B (en) | 2011-09-01 | 2016-12-01 | Sanofi Aventis Deutschland | Pharmaceutical composition for use in the treatment of a neurodegenerative disease |
AU2015359376B2 (en) | 2014-12-12 | 2021-09-09 | Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh | Insulin glargine/lixisenatide fixed ratio formulation |
TWI748945B (en) | 2015-03-13 | 2021-12-11 | 德商賽諾菲阿凡提斯德意志有限公司 | Treatment type 2 diabetes mellitus patients |
TW201705975A (en) | 2015-03-18 | 2017-02-16 | 賽諾菲阿凡提斯德意志有限公司 | Treatment of type 2 diabetes mellitus patients |
KR20200080748A (en) | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 주식회사 폴루스 | A Method for Purifying Proinsulin Using Anion Exchange Chromatography |
KR20200080747A (en) | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 주식회사 폴루스 | An Enzymatic Conversion Composition for Producing Insulin from Proinsulin and a Method for Producing Insulin from Proinsulin Using the Same |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GR68404B (en) * | 1979-06-01 | 1981-12-29 | Univ California | |
ZA811368B (en) * | 1980-03-24 | 1982-04-28 | Genentech Inc | Bacterial polypedtide expression employing tryptophan promoter-operator |
WO1986005513A1 (en) * | 1985-03-18 | 1986-09-25 | Gene Labs, Inc. | Hybrid-gene cassette vector |
GB8507666D0 (en) * | 1985-03-25 | 1985-05-01 | Wellcome Found | Epidermal growth factor production |
ATE109512T1 (en) * | 1985-04-08 | 1994-08-15 | Genetic Systems Corp | EXPRESSION AND DIAGNOSIS USING GAG-ENCODED PEPTIDES IMMUNOLOGICALLY REACTIVE WITH ANTIBODIES TO LAV. |
-
1985
- 1985-07-27 DE DE19853526995 patent/DE3526995A1/en not_active Withdrawn
-
1986
- 1986-07-19 EP EP86109945A patent/EP0211299B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-19 DE DE8686109945T patent/DE3669175D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-19 AT AT86109945T patent/ATE50596T1/en active
- 1986-07-24 ES ES8600544A patent/ES2000278A6/en not_active Expired
- 1986-07-24 FI FI863041A patent/FI86887C/en not_active IP Right Cessation
- 1986-07-25 HU HU863100A patent/HU197356B/en unknown
- 1986-07-25 NZ NZ216967A patent/NZ216967A/en unknown
- 1986-07-25 DK DK198603554A patent/DK172618B1/en not_active IP Right Cessation
- 1986-07-25 PT PT83065A patent/PT83065B/en unknown
- 1986-07-25 IE IE197786A patent/IE59127B1/en not_active IP Right Cessation
- 1986-07-25 AU AU60565/86A patent/AU595221B2/en not_active Expired
- 1986-07-25 GR GR861957A patent/GR861957B/en unknown
- 1986-07-25 NO NO863000A patent/NO175640C/en unknown
- 1986-07-25 CA CA000514682A patent/CA1336329C/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-25 IL IL79522A patent/IL79522A/en not_active IP Right Cessation
- 1986-07-25 ZA ZA865556A patent/ZA865556B/en unknown
- 1986-07-26 JP JP61176558A patent/JPH07113040B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-26 KR KR1019860006142A patent/KR950000299B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07113040B2 (en) | 1995-12-06 |
ES2000278A6 (en) | 1988-02-01 |
AU6056586A (en) | 1987-01-29 |
PT83065A (en) | 1986-08-01 |
HU197356B (en) | 1989-03-28 |
ZA865556B (en) | 1987-03-25 |
NO175640B (en) | 1994-08-01 |
JPS6229600A (en) | 1987-02-07 |
IE59127B1 (en) | 1994-01-12 |
EP0211299B1 (en) | 1990-02-28 |
IL79522A (en) | 1991-08-16 |
PT83065B (en) | 1989-02-28 |
NO175640C (en) | 1994-11-09 |
FI863041A0 (en) | 1986-07-24 |
EP0211299A2 (en) | 1987-02-25 |
DK355486D0 (en) | 1986-07-25 |
IE861977L (en) | 1987-01-27 |
EP0211299A3 (en) | 1988-06-01 |
NZ216967A (en) | 1988-08-30 |
GR861957B (en) | 1986-11-25 |
DK172618B1 (en) | 1999-03-01 |
ATE50596T1 (en) | 1990-03-15 |
AU595221B2 (en) | 1990-03-29 |
NO863000D0 (en) | 1986-07-25 |
HUT43629A (en) | 1987-11-30 |
DK355486A (en) | 1987-01-28 |
IL79522A0 (en) | 1986-10-31 |
FI86887C (en) | 1992-10-26 |
KR870001312A (en) | 1987-03-13 |
NO863000L (en) | 1987-01-28 |
FI863041A (en) | 1987-01-28 |
DE3669175D1 (en) | 1990-04-05 |
CA1336329C (en) | 1995-07-18 |
DE3526995A1 (en) | 1987-02-05 |
KR950000299B1 (en) | 1995-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI86887B (en) | FUSIONSPROTEIN, FOERFARANDE FOER DERAS FRAMSTAELLNING OCH DERAS ANVAENDNING. | |
IL95495A (en) | Fusion proteins their preparation and use | |
JP2694840B2 (en) | Method for expressing polypeptide by microorganism | |
US4366246A (en) | Method for microbial polypeptide expression | |
EP0234888B1 (en) | Process for producing human epidermal growth factor and analogs thereof | |
Kuliopulos et al. | Production, purification, and cleavage of tandem repeats of recombinant peptides | |
DK172210B1 (en) | hirudin | |
US4356270A (en) | Recombinant DNA cloning vehicle | |
US4425437A (en) | Microbial polypeptide expression vehicle | |
US4431739A (en) | Transformant bacterial culture capable of expressing heterologous protein | |
US5648244A (en) | Production, purification, cleavage and use of fusion peptides | |
CA1297813C (en) | Process for production of insulin-like growth factor i | |
Sung et al. | Short synthetic oligodeoxyribonucleotide leader sequences enhance accumulation of human proinsulin synthesized in Escherichia coli. | |
US6051399A (en) | Production of C-terminal amidated peptides from recombinant protein constructs | |
US5545564A (en) | Vector for expression and secretion of polypeptide microorganism transformed by the vector and production of polypeptide with the same microorganism | |
US4711847A (en) | Preparation of secretin | |
Kempe et al. | Production and characterization of growth hormone releasing factor analogs through recombinant DNA and chemical techniques | |
JPH0816120B2 (en) | Hybrid polypeptide containing growth hormone releasing factor | |
IE52122B1 (en) | Somatostatin or somatostatin precursors | |
IE852440L (en) | Signal for protein transport | |
FI97549C (en) | Method for the production of foreign proteins in Streptomycess cells | |
SU1707078A1 (en) | Recombinant plasmid dna pthy314, encoding polypeptide with properties of human @@@-thymosine, recombinant plasmid dna pthy12 - an intermediate product for its construction, and the strain of bacteria escherichia coli - a producer of polypeptide with properties of human @@@-thymosine | |
NZ229748A (en) | Process of producing a protein from a precursor having an n-terminal pro by enzymatic cleavage | |
FI97239B (en) | Process for the preparation of fusion protein | |
KR840002106B1 (en) | Method for producing bacterial reformant cloning vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Owner name: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT |
|
MA | Patent expired |