DE69232094T2 - Recombinant gene coding for alpha interferon and expression vector therefor - Google Patents

Recombinant gene coding for alpha interferon and expression vector therefor

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Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein rekombinantes Gen, das für Human-alpha-Interferon kodiert, und dessen Expression in Hefe. Insbesondere betrifft die Erfindung ein rekombinantes, für Human-alpha- Interferon kodierendes Gen, das für die Massenproduktion von Human-alpha-Interferon in Hefe geeignet ist, einen Expressionsvektor dafür, Hefezellen, die mit dem Expressionsvektor transformiert sind, ein Verfahren zur Herstellung von Human-alpha-Interferon durch Einsatz der transformierten Hefezellen, und ein Verfahren zur Reinigung des alpha-Interferons, das in Hefezellen hergestellt wurde, in hoher Ausbeute.The present invention relates to a recombinant gene encoding human alpha interferon and its expression in yeast. More particularly, the invention relates to a recombinant gene encoding human alpha interferon suitable for mass production of human alpha interferon in yeast, an expression vector therefor, yeast cells transformed with the expression vector, a process for producing human alpha interferon by using the transformed yeast cells, and a process for purifying the alpha interferon produced in yeast cells in high yield.

Darstellung des Stands der TechnikPresentation of the state of the art

Interferon, ein Cytokin, ist ein Protein mit antiviralen Aktivitäten, das von tierischen Zellen als Reaktion auf eine virale Infektion gebildet wird. Interferone werden auf der Basis ihres Ursprungs klassifiziert: alpha-Interferon (IFN-α), auch bekannt als Leukozyteninterferon, wird hauptsächlich in B- Lymphozyten, Null-Lymphozyten oder Makrophagen gebildet; beta-Interferon (IFN-β), auch bekannt als fibroblastisches Interferon, wird hauptsächlich von Fibroblasten oder epidermalen Zellen gebildet; und gamma-Interferon (IFN-γ), auch bekannt als Immuninterferon, wird hauptsächlich von T-Lymphozyten mit Makrophagen gebildet (Stanton, G. J. et al., Tex. Rep. Biol. Med. 41, 84-88 (1981); Kirchner, H. et al., Tex. Rep. Biol. Med. 41, 89-93 (1981)).Interferon, a cytokine, is a protein with antiviral activities produced by animal cells in response to viral infection. Interferons are classified based on their origin: alpha interferon (IFN-α), also known as leukocyte interferon, is produced mainly in B lymphocytes, null lymphocytes or macrophages; beta interferon (IFN-β), also known as fibroblastic interferon, is produced mainly by fibroblasts or epidermal cells; and gamma-interferon (IFN-γ), also known as immune interferon, is mainly produced by T lymphocytes with macrophages (Stanton, G. J. et al., Tex. Rep. Biol. Med. 41, 84-88 (1981); Kirchner, H. et al., Tex. Rep. Biol. Med. 41, 89-93 (1981)).

Bisher sind 20 oder mehr Typen von alpha-Interferon-Genen identifiziert worden; die meisten davon kodieren für 165 oder 166 Aminosäuren.To date, 20 or more types of alpha-interferon genes have been identified; most of them encode 165 or 166 amino acids.

Das erste in einem klinischen Versuch verwendete alpha-Interferon war eines, das in Buffy-Coat- Leukozyten, stimuliert durch Sendai-Virus, gebildet wird; seine Reinheit betrug nicht mehr als etwa 1% (Cantell, K. und Hirvonen, Tex. Rep. Biol. Med. 35, 138-144 (1977)).The first alpha interferon used in a clinical trial was one produced in buffy coat leukocytes stimulated by Sendai virus; its purity was not more than about 1% (Cantell, K. and Hirvonen, Tex. Rep. Biol. Med. 35, 138-144 (1977)).

Kürzlich sind Human-alpha-Interferone, die durch rekombinante DNA-Technologie hergestellt wurden, klinisch getestet worden. Als Ergebnis wurde berichtet, dass sie wirksam bei der Behandlung einer Anzahl von Krebserkrankungen, insbesondere Blasenkrebs (Torti, F. M. et al., J. Clin. Onco. 3, 506-512 (1985)) und Nierenkrebs (Vugrin, D. et al., Cancer Treat. Rep. 69, 817-820 (1985)), und ferner bei der Behandlung von Hepatitis C (Davis, G. G. et al., N. Engl. J. Med. 321, 1501-1506 (1989); Bisceglie, A. D. et al., N. Engl. J. Med. 321, 1506-1510 (1989)) sind.Recently, human alpha interferons produced by recombinant DNA technology have been clinically tested. As a result, they have been reported to be effective in the treatment of a number of cancers, particularly bladder cancer (Torti, F. M. et al., J. Clin. Onco. 3, 506-512 (1985)) and kidney cancer (Vugrin, D. et al., Cancer Treat. Rep. 69, 817-820 (1985)), and further in the treatment of hepatitis C (Davis, G. G. et al., N. Engl. J. Med. 321, 1501-1506 (1989); Bisceglie, A. D. et al., N. Engl. J. Med. 321, 1506-1510 (1989)).

Die Herstellung von Human-alpha-Interferonen unter Anwendung einer rekombinanten DNA-Technologie ist allgemein beschränkt auf solche Verfahren, die E. coli als Wirtszellen nutzen (Nagata, S. et al., Nature 284, 316-320 (1980); Goeddel, D, V. et al., Nature 287, 411-416 (1980); Streuli, M. et al., Science 209, 1343-1347 (1980); Goeddel, D. V, et al., NAR 8, 4057-4074 (1980); Dreynck, R. et al., Nature 287, 193-197 (1980)). Auf diese Weise hergestellte alpha-Interferone sind möglicherweise nicht identisch mit dem natürlichen Produkt, da E. coli darin gebildete Proteine nicht glycosylieren kann; und native E. coli-Proteine, wie Endotoxin, können in den alpha-Interferonen selbst nach deren Reinigung zurückbleiben.The production of human alpha interferons using recombinant DNA technology is generally limited to those methods that use E. coli as host cells (Nagata, S. et al., Nature 284, 316-320 (1980); Goeddel, D, V. et al., Nature 287, 411-416 (1980); Streuli, M. et al., Science 209, 1343-1347 (1980); Goeddel, D. V, et al., NAR 8, 4057-4074 (1980); Dreynck, R. et al., Nature 287, 193-197 (1980)). Alpha interferons produced in this way may not be identical to the natural product because E. coli cannot glycosylate proteins produced in it; and native E. coli proteins, such as endotoxin, may remain in the alpha interferons even after they are purified.

In diesem Zusammenhang weisen Hefen mehrere Vorteile gegenüber E. coli als Wirtszelle für die Herstellung von alpha-Interferonen auf, nämlich: der Mechanismus der Glycosylierung in Hefe ist ähnlich dem in tierischen Zellen; und ferner bilden Hefen keine für Menschen schädliche Substanzen, wie sich aus der Tatsache ergibt, dass Hefen in der lebensmittelverarbeitenden Industrie seit mehreren Jahrhunderten verwendet werden.In this context, yeasts have several advantages over E. coli as a host cell for the production of alpha-interferons, namely: the mechanism of glycosylation in yeast is similar to that in animal cells; and furthermore, yeasts do not produce substances harmful to humans, as is evident from the fact that yeasts have been used in the food processing industry for several centuries.

Dennoch ist es, wenn Interferone unter Einsatz einer rekombinanten DNA-Technologie in Hefezellen hergestellt werden, stets kritisch, die Interferone für die klinische Verwendung von den nativen Hefesubstanzen zu reinigen.However, when interferons are produced in yeast cells using recombinant DNA technology, it is always critical to purify the interferons from the native yeast substances for clinical use.

Die in E. coli oder Hefezellen hergestellten alpha-Interferone werden in hoher Reinheit unter Anwendung der Umkehrphasen-Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (Rubinstein, M. et al., Arch. Biochem. Biophys. 210, 307-318 (1981)) oder der monoklonalen Antikörper-Affinitätschromatographie (Berg, K. und Heron, I., Methods Enzymol. 78, 487-499 (1981)) gereinigt.Alpha interferons produced in E. coli or yeast cells are purified to high purity using reversed-phase high-performance liquid chromatography (Rubinstein, M. et al., Arch. Biochem. Biophys. 210, 307-318 (1981)) or monoclonal antibody affinity chromatography (Berg, K. and Heron, I., Methods Enzymol. 78, 487-499 (1981)).

Es erübrigt sich, festzustellen, dass die Bioaktivität der Interferone wichtig ist, um klinisch nützlich zu sein. In diesem Zusammenhang weist natürliches alpha-Interferon zwei Disulfidbindungen auf, d. h. eine zwischen zwei Cysteinen, bei denen es sich um die 1. und die 98. Aminosäure handelt, und eine weitere zwischen einem anderen Paar von Cysteinen, bei denen es sich um die 29. und die 138. Aminosäure handelt. Der größte Teil des unter Verwendung von E. coli oder Hefe hergestellten alpha- Interferons liegt jedoch in reduzierter Form, die die genannten Disulfidbindungen nicht aufweist, oder als eine unvollständig oxidierte Form mit nur einer der genannten Disulfidbindungen vor, wobei es sich jeweils um denaturierte Formen handelt. Ferner bilden sie oftmals Oligomere, wie Dimere, durch Bindung zwischen ihnen während eines Reinigungsverfahrens.Needless to say, the bioactivity of interferons is important to be clinically useful. In this context, natural alpha-interferon has two disulfide bonds, i.e. one between two cysteines, which are the 1st and 98th amino acids, and another between another pair of cysteines, which are the 29th and 138th amino acids. However, most of the alpha-interferon produced using E. coli or yeast is in a reduced form, which does not have the said disulfide bonds, or as an incompletely oxidized form with only one of the said disulfide bonds, both of which are denatured forms. Furthermore, they often form oligomers, such as dimers, by bonding between them during a purification process.

Daher sind zahlreiche Anstrengungen unternommen worden, um alpha-Interferon in einer aktiven Form sowie in einem hohen Reinheitsgrad zu erhalten.Therefore, numerous efforts have been made to obtain alpha-interferon in an active form and in a high degree of purity.

Zum Beispiel offenbart die koreanische Patentanmeldung 90-13450 ein Verfahren, das folgende Stufen umfasst: Lösen von alpha-Interferon in einer denaturierten Form, gereinigt aus einer Wirtszelle, unter Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens in einer Lösung, die ein Reduktionsmittel, wie β-Mercaptoethanol und Dithiothreit, enthält; erneute Faltung des reduzierten alpha-Interferons und anschließende Isolierung des erneut gefalteten alpha-Interferons durch eine Anionenaustauschchromatographie, um alpha-Interferon mit hoher Reinheit und Aktivität zu erhalten. Dieses Verfahren weist jedoch den Mangel auf, dass erneut gefaltete, jedoch nicht aktive alpha-Interferonproteine, z. B. unvollständig oxidierte Proteine oder Dimere, im Endprodukt verbleiben.For example, Korean Patent Application 90-13450 discloses a method comprising the following steps: dissolving alpha-interferon in a denatured form purified from a host cell using a conventional method in a solution containing a reducing agent such as β-mercaptoethanol and dithiothreitol; refolding the reduced alpha-interferon and then isolating the refolded alpha-interferon by anion exchange chromatography to obtain alpha-interferon with high purity and activity. However, this method has the defect that refolded but inactive alpha-interferon proteins, e.g., incompletely oxidized proteins or dimers, remain in the final product.

Wenn eine Kationenaustauschchromatographie zusätzlich angewandt wird, können die nicht aktiven alpha-Interferonproteine entfernt werden. Eine derartige Entfernung ist jedoch nicht hilfreich für die Erhöhung der Ausbeute an aktivem alpha-Interferon.If cation exchange chromatography is additionally used, the inactive alpha-interferon proteins can be removed. However, such removal is not helpful in increasing the yield of active alpha-interferon.

Die EP-A-0 128 467 beschreibt eine DNA-Sequenz für rINF-α, worin mindestens ein Triplett, das für ein Cystein kodiert, durch ein Triplett ersetzt ist, das für eine Aminosäure kodiert, die zur Bildung einer intermolekularen Disulfidbindung nicht imstande ist. EP-A-0 100 561 offenbart die Expression von nichtmodifiziertem Human-Interferon in Hefe.EP-A-0 128 467 describes a DNA sequence for rINF-α, in which at least one triplet encoding a cysteine is replaced by a triplet encoding an amino acid incapable of forming an intermolecular disulfide bond. EP-A-0 100 561 discloses the expression of unmodified human interferon in yeast.

Zusammenfassende Darstellung der ErfindungSummary of the invention

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein rekombinantes Gen (rhIFN-α-Gen), das für Human-alpha-Interferon kodiert, für eine wirksame Expression in Hefe bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide a recombinant gene (rhIFN-α gene) encoding human alpha interferon for efficient expression in yeast.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Expressionsvektor, der das rhIFN- α-Gen umfasst, sowie Hefezellen, die mit dem Expressionsvektor transformiert sind, bereitzustellen.It is a further object of the present invention to provide an expression vector comprising the rhIFN-α gene and yeast cells transformed with the expression vector.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Human- alpha-Interferon (hIFN-α) unter Einsatz von transformierter Hefe bereitzustellen.It is a further object of the present invention to provide a process for producing human alpha interferon (hIFN-α) using transformed yeast.

Dementsprechend wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein rhIFN-α-Gen mit einer Nucleotidsequenz, die in Fig. 1 gezeigt ist, bereitgestellt, das so ausgestaltet ist, dass es reifes hIFN-α in Hefe bildet.Accordingly, according to one aspect of the present invention, there is provided a rhIFN-α gene having a nucleotide sequence shown in Figure 1, which is designed to produce mature hIFN-α in yeast.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden ein Expressionsvektor, der in Hefe seine Funktion erfüllen kann und der das rhIFN-α-Gen umfasst, sowie Hefezellen, die mit dem Vektor transformiert sind, bereitgestellt.According to a further aspect of the present invention, there is provided an expression vector capable of functioning in yeast and comprising the rhIFN-α gene, as well as yeast cells transformed with the vector.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von hIFN-α in Hefe bereitgestellt, das das Kultivieren der transformierten Hefe unter Kulturbedingungen, die geeignet für die Expression des rhIFN-α-Gens sind, umfasst.According to another aspect of the present invention there is provided a method for producing hIFN-α in yeast, which comprises culturing the transformed yeast under culture conditions suitable for expression of the rhIFN-α gene.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Fig. 1A und 1B zeigen die Nucleotidsequenz eines erfindungsgemäßen rhIFN-α-Gens und die Aminosäuresequenz, die damit kodiert wird, sowie die Nucleotidsequenz von natürlicher hIFN-α-cDNA, die unter Verwendung einer isolierten humanen mRNA hergestellt wurde, bzw. die Aminosäuresequenz, die damit kodiert wird;Figures 1A and 1B show the nucleotide sequence of a rhIFN-α gene of the present invention and the amino acid sequence encoded thereby, as well as the nucleotide sequence of natural hIFN-α cDNA prepared using an isolated human mRNA and the amino acid sequence encoded thereby, respectively;

Fig. 2 stellt die Nucleotidsequenz des Promotors AG885 dar;Fig. 2 shows the nucleotide sequence of the AG885 promoter;

Fig. 3A und 3B beschreiben die Strategien für die Konstruktion von zwei Expressionsvektoren, die das rhIFN-α-Gen enthalten;Figures 3A and 3B describe the strategies for the construction of two expression vectors containing the rhIFN-α gene;

Fig. 4A und 4B offenbaren die Ergebnisse von Elektrophoresen von Zellextrakten der transformierten Hefe, die unter Bedingungen kultiviert wurden, die geeignet für die Expression des rhIFN-α- Gens sind;Figures 4A and 4B reveal the results of electrophoresis of cell extracts of the transformed yeast cultured under conditions suitable for the expression of the rhIFN-α gene;

Fig. 5 zeigt das Ergebnis einer CM-Sepharose-Säulenchromatographie der Proteinprobe aus der transformierten Hefe;Fig. 5 shows the result of CM-Sepharose column chromatography of the protein sample from the transformed yeast;

Fig. 6 präsentiert die Ergebnisse einer nicht reduzierenden Natriumdodecylsulfat- Polyacrylamidgel-Elektrophorese für die Dimere, die unter Verwendung der CM-Sepharose- Säulenchromatographie erhalten wurden, und die Monomere, die aus den Dimeren unter Verwendung eines Redoxmittels umgewandelt wurden; undFigure 6 presents the results of non-reducing sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis for the dimers obtained using CM-Sepharose column chromatography and the monomers converted from the dimers using a redox agent; and

Fig. 7 bietet das Ergebnis einer C18-Umkehrphasen-Hochleistungsflüssigkeitschromatographie für die Monomere, die unter Verwendung der CM-Sepharose-Säulenchromatographie erhalten wurden, und der Monomere, die aus den Dimeren unter Verwendung eines Redoxmittels umgewandelt wurden.Figure 7 provides the result of C18 reversed-phase high performance liquid chromatography for the monomers obtained using CM-Sepharose column chromatography and the monomers converted from the dimers using a redox agent.

Ausführliche Darstellung der bevorzugten AusführungsformenDetailed description of the preferred embodiments

Alle hier zitierten Literaturstellen werden hiermit durch Verweis in ihrem gesamten Umfang zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht.All literature references cited here are hereby incorporated by reference in their entirety into the subject matter of the present application.

Wie hier verwendet, sollen die folgenden Ausdrücke die folgenden Bedeutungen haben:As used herein, the following terms shall have the following meanings:

Der Ausdruck "aktive Form von Human-alpha-Interferon" oder "aktives hIFN-α" bezieht sich auf ein monomeres Human-alpha-Interferon mit zwei Disulfidbindungen, d. h. einer zwischen den beiden Cysteinen, bei denen es sich um die 1. und die 98. Aminosäure handelt, und einer weiteren zwischen den beiden Cysteinen, bei denen es sich um die 29. und die 138. Aminosäure handelt.The term "active form of human alpha interferon" or "active hIFN-α" refers to a monomeric human alpha interferon with two disulfide bonds, i.e. one between the two cysteines which are the 1st and 98th amino acids and another between the two cysteines which are the 29th and 138th amino acids.

Der Ausdruck "inaktive Form von Human-alpha-Interferon" oder "inaktives hIFN-α" bezieht sich auf alle Human-alpha-Interferone, die nicht zwei Disulfidbindungen gemäß vorstehender Beschreibung aufweisen, unter Einschluss derjenigen in oligomerer Form, in unvollständig oxidierter Form mit einer Disulfidbindung und mit falsch gebundenen Disulfidbindungen.The term "inactive form of human alpha interferon" or "inactive hIFN-α" refers to all human alpha interferons that do not have two disulfide bonds as described above, including those in oligomeric form, incompletely oxidized form with one disulfide bond, and with misbonded disulfide bonds.

Alle sequenzierten Hefegene, insbesondere hochgradig exprimierte Gene, zeigen eine ausgeprägte Bevorzugung für 25 Codons unter den 61 möglichen Codons; und der Grad der Bevorzugung für diese 25 bevorzugten Codons in jedem Gen korreliert mit der Konzentration an dessen mRNA in der Zelle (Bennetzent J. L. und Hall B. D., The Journal of Bio. Chem. 257, 3026-3031 (1982)). Gene, die stark exprimiert werden, zeigen eine höhere Bevorzugung als Gene mit einem niedrigeren Grad der Expression.All sequenced yeast genes, especially highly expressed genes, show a strong preference for 25 codons among the 61 possible codons; and the degree of preference for these 25 preferred codons in each gene correlates with the concentration of its mRNA in the cell (Bennezent J. L. and Hall B. D., The Journal of Bio. Chem. 257, 3026-3031 (1982)). Genes that are highly expressed show a higher preference than genes with a lower level of expression.

Ferner ist allgemein bekannt, dass der Wirkungsgrad der Transkription und Translation eines Gens, der ein wichtiger Faktor für die Expression eines Gens ist, abnimmt, wenn eine Sekundärstruktur der mRNA existiert.Furthermore, it is well known that the efficiency of transcription and translation of a gene, which is an important factor for the expression of a gene, decreases when a secondary structure of the mRNA exists.

Auf der Grundlage der vorstehenden Tatsachen wurde das erfindungsgemäße rhIFN-α-Gen so ausgestaltet, dass es von Hefe bevorzugte Codons aufweist und die Bildung einer sekundären mRNA- Struktur minimiert ist, indem die Region, die den 80 Basenpaaren in der 5'-Endregion von hIFN-α-cDNA entspricht, die unter Einsatz von mRNA hergestellt wurde, die aus Humanzellen isoliert wurde, durch eine neue ersetzt wurde, so dass der Transkriptions- und Translationswirkungsgrad des rhIFN-α-Gens in einer Hefezelle erhöht wurde.Based on the above facts, the rhIFN-α gene of the present invention was designed to have codons preferred by yeast and to minimize the formation of a secondary mRNA structure by replacing the region corresponding to 80 base pairs in the 5'-end region of hIFN-α cDNA prepared using mRNA isolated from human cells with a new one, so that the transcription and translation efficiency of the rhIFN-α gene in a yeast cell was increased.

Ferner wurden aus Gründen der Zweckmäßigkeit für die Genmanipulation die Erkennungsstellen von vier verschiedenen Restriktionsendonucleasen in das rhIFN-α-Gen eingeführt: eine XbaI-Stelle (5'- TCTAGA-3') befindet sich an den Codons für die 12. und 13. Aminosäure, Ser und Arg; eine HindIII-Stelle (5'-AAGCTT-3') wurde an den Codons für die 25. bis 27. Aminosäure, Ile, Ser und Leu, angeordnet; BaIII (5'-AGATCT-3') wurde an den Codons für de 63. bis 65. Aminosäure, Glu, Ile und Phe, angeordnet; und SacI (5'-GAGCTC-3') wurde an den Codons für die 88. und die 89 Aminosäure, Glu und Leu, angeordnet.Furthermore, for convenience in genetic engineering, the recognition sites of four different restriction endonucleases were introduced into the rhIFN-α gene: a XbaI site (5'- TCTAGA-3') is located at the codons for the 12th and 13th amino acids, Ser and Arg; a HindIII site (5'-AAGCTT-3') was located at the codons for the 25th to 27th amino acids, Ile, Ser and Leu; BaIII (5'-AGATCT-3') was located at the codons for the 63rd to 65th amino acids, Glu, Ile and Phe; and SacI (5'-GAGCTC-3') was located at the codons for the 88th and 89th amino acids, Glu and Leu.

Ein Initiationscodon ATG werden unmittelbar vor dem Codon für die N-terminale Aminosäure von reifem α-Interferon, Cys, eingeführt; und zwei Terminationscodons, 5'-TAA-3' und 5'-TAG-3', wurden unmittelbar nach dem Codon für die C-terminale (166.) Aminosäure, Glu, bereitgestellt. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit für das Klonieren kann/können eine geeignete Erkennungsstelle/geeignete Erkennungsstellen für eine Restriktionsendonuclease an der Position benachbart zu den Terminationscodons und/oder vor dem Initiationscodon ATG eingeführt werden.An initiation codon ATG is introduced immediately before the codon for the N-terminal amino acid of mature α-interferon, Cys; and two termination codons, 5'-TAA-3' and 5'-TAG-3', were provided immediately after the codon for the C-terminal (166th) amino acid, Glu. For convenience in cloning, a suitable recognition site(s) for a restriction endonuclease may be introduced at the position adjacent to the termination codons and/or before the initiation codon ATG.

Das erfindungsgemäße rhIFN-α-Gen, das hergestellt wurde, so dass es die vorstehenden Anforderungen erfüllte, weist eine Nucleotidsequenz auf, wie sie in Fig. 1A beschrieben ist. Fig. 1A zeigt auch die Aminosäuresequenz des Polypeptids, das von diesem Gen kodiert wird.The rhIFN-α gene of the present invention, which was prepared to satisfy the above requirements, has a nucleotide sequence as described in Fig. 1A. Fig. 1A also shows the amino acid sequence of the polypeptide encoded by this gene.

Der erfindungsgemäße Expressionsvektor zur Expression des rhIFN-α-Gens kann durch Einsatz verschiedener Expressionssysteme, die in Hefe ihre Funktion erfüllen, hergestellt werden.The expression vector according to the invention for expressing the rhIFN-α gene can be produced by using various expression systems that perform their function in yeast.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Expressionsvektor bereitgestellt, der durch Klonieren des rhIFN-α-Gens in einen Vektor, der einen GAP-Promotor umfasst, hergestellt wird. Genauer gesagt wird der Expressionsvektor unter Verwendung eine Plasmids pYLBC-GAP-HGH, das den Promotor GAP enthält, gemäß Beschreibung in den nachstehend vorgelegten Beispielen hergestellt und als Luck-α-IFN-1Y bezeichnet.According to a preferred embodiment, there is provided an expression vector prepared by cloning the rhIFN-α gene into a vector comprising a GAP promoter. More specifically, the expression vector is prepared using a plasmid pYLBC-GAP-HGH containing the promoter GAP as described in the examples provided below and is designated Luck-α-IFN-1Y.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein Expressionsvektor bereitgestellt, der durch Klonieren des rhIFN-α-Gens in einen Vektor, der einen Promotor AG885 umfasst, der erfindungsgemäß ausgestaltet wurde, wie folgt hergestellt:According to a further preferred embodiment, an expression vector is provided which is prepared by cloning the rhIFN-α gene into a vector comprising a promoter AG885 designed according to the invention as follows:

Alkoholdehydrogenase 2 (ADH&sub2;) von Saccharomyces cerevisiae wird durch das Vorhandensein von Alkohol und Glucose gesteuert. Es ist berichtet worden, dass die Expression des ADH2-Gens, wenn Glucose im Medium verbraucht ist, etwa 200-fach zunimmt, da die stromaufwärtige Aktivierungssequenz (UAS), die 22 Basenpaare umfasst, durch die Bindung des ADR1-aktivierenden Proteins daran stimuliert wird (Yu et al., Molecular and Cellular Biology 9, 34-42 (1989)). Auf der Basis der vorstehenden Ausführungen haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung einen neuen Promotor für die Genexpression in Hefen entwickelt, der 200 Basenpaare an Polynucleotid mit der DNA-Sequenz, die im wesentlichen identisch zu der TATA-Box von GAPDH ist, sowie 90 Basenpaare Polynucleotid mit der DNA-Sequenz, die im wesentlichen identisch zu der stromaufwärtigen Aktivierungssequenz von ADH2 ist, umfasst; und als Promotor AG885 bezeichnet.Alcohol dehydrogenase 2 (ADH2) of Saccharomyces cerevisiae is regulated by the presence of alcohol and glucose. It has been reported that when glucose in the medium is depleted, the expression of the ADH2 gene increases about 200-fold because the upstream activation sequence (UAS), which comprises 22 base pairs, is stimulated by the binding of the ADR1-activating protein to it (Yu et al., Molecular and Cellular Biology 9, 34-42 (1989)). Based on the above, the inventors of the present application have developed a novel promoter for gene expression in yeast comprising 200 base pairs of polynucleotide having the DNA sequence substantially identical to the TATA box of GAPDH and 90 base pairs of polynucleotide having the DNA sequence substantially identical to the upstream activation sequence of ADH2; and designated as promoter AG885.

Die Nucleotidsequenz des Promotors AG885 ist in Fig. 2 gezeigt.The nucleotide sequence of the AG885 promoter is shown in Fig. 2.

Der Expressionsvektor des rhIFN-α-Gens, bei dem der Promotor AG885 eingesetzt ist, wird hergestellt, wie es in den nachstehend angegebenen Beispielen beschrieben ist, und als pYLBC-AG885-α-IFN bezeichnet.The expression vector of the rhIFN-α gene inserting the AG885 promoter is prepared as described in the Examples below and designated pYLBC-AG885-α-IFN.

Der erfindungsgemäße Expressionsvektor, insbesondere pYLBC-AG885-α-IFN, ergibt eine hohe Ausbeute an hIFN-α und mindestens etwa 10% des gesamten Hefeproteins.The expression vector of the invention, in particular pYLBC-AG885-α-IFN, gives a high yield of hIFN-α and at least about 10% of the total yeast protein.

Saccharomyces cerevisiae, transformiert mit dem Vektor Luck-α-IFN-1Y, wurde beim Korean Culture Center of Microorganism am 12. Dezember 1990 mit der Hinterlegungsnummer KFCC 10715 hinterlegt, und die Umwandlung der ursprünglichen Hinterlegung in eine Hinterlegung unter den Bedingungen des Budapester Vertrags über die internationale Anerkennung der Hinterlegung von Mikroorganismen für die Zwecke von Patentverfahren wurde am 12. Dezember 1992 beantragt, und die entsprechende Hinterlegungsnummer ist KCCM 10019. Saccharomyces cerevisiae, transformiert mit dem Vektor pYLBC- AG885-α-IFN, wurde bei der Korean Collection for Type Culture am 17. Dezember 1991 unter der Hinterlegungsnummer KCTC 0028BP unter den Bedingungen des Budapester Vertrags hinterlegt.Saccharomyces cerevisiae transformed with the vector Luck-α-IFN-1Y was deposited with the Korean Culture Center of Microorganism on December 12, 1990 with the deposit number KFCC 10715, and the conversion of the original deposit into a deposit under the terms of the Budapest Treaty on the International Recognition of the Deposit of Microorganisms for the Purposes of Patent Procedure was requested on December 12, 1992, and the corresponding deposit number is KCCM 10019. Saccharomyces cerevisiae transformed with the vector pYLBC- AG885-α-IFN was deposited with the Korean Collection for Type Culture on December 17, 1991 with the deposit number KCTC 0028BP under the terms of the Budapest Treaty.

Eine Hefezelle, die mit dem Expressionsvektor, der das rhIFN-α-Gen enthält, transformiert ist, wird dann unter Bedingungen, die geeignet für die Expression des rhIFN-α-Gens sind und die gemäß den charakteristischen Eigenschaften des Vektors und der Wirtshefezelle festgelegt werden, kultiviert.A yeast cell transformed with the expression vector containing the rhIFN-α gene is then cultured under conditions suitable for the expression of the rhIFN-α gene and determined according to the characteristics of the vector and the host yeast cell.

Das in der transformierten Hefe hergestellte hIFN-α kann durch eine kombinierte Anwendung von herkömmlichen Verfahren, z. B. Aufbrechen der Zellen, Zentrifugation, Dialyse, Aussalzen, Chromatographie, Gelfiltration, Elektrophorese und Elektroelution, isoliert und gereinigt werden; anschließend wird hIFN-α mit der gleichen biologischen Aktivität wie das natürliche Produkt in einer hohen Ausbeute nach folgendem Verfahren erhalten: Auflösen des hIFN-α, isoliert aus Hefezellen, in einer Lösung, die ein Reduktionsmittel enthält; erneutes Falten des reduzierten hIFN-α unter Bedingungen für das erneute Falten; Unterziehen der Lösung, die das erneut gefaltete hIFN-α enthält, einer Anionenaustauschchromatographie, um das erneut gefaltete hIFN-α als Eluat zu eluieren; Unterziehen des Eluats einer Kationenaustauschchromatographie, um inaktives hIFN-α von dem aktiven hIFN-α abzutrennen; und Behandlung des inaktiven hIFN-α mit einem Redoxmittel, das oxidierte Thiolreste und reduzierte Thiolreste enthält, um es in aktives hIFN-α umzuwandeln.The hIFN-α produced in the transformed yeast can be purified by a combined application of conventional methods, e.g. cell disruption, centrifugation, dialysis, salting out, chromatography, gel filtration, electrophoresis and electroelution; then, hIFN-α having the same biological activity as the natural product is obtained in a high yield by the following procedure: dissolving the hIFN-α isolated from yeast cells in a solution containing a reducing agent; refolding the reduced hIFN-α under refolding conditions; subjecting the solution containing the refolded hIFN-α to anion exchange chromatography to elute the refolded hIFN-α as an eluate; subjecting the eluate to cation exchange chromatography to separate inactive hIFN-α from the active hIFN-α; and treating the inactive hIFN-α with a redox agent containing oxidized thiol residues and reduced thiol residues to convert it into active hIFN-α.

Die inaktive Form von hIFN-α kann in aktives hIFN-α durch Behandlung mit einem Redoxmittel, insbesondere einem Redoxmittel, das oxidierte Thiolreste und reduzierte Thiolreste in einem geeigneten Verhältnis aufweist, umgewandelt werden.The inactive form of hIFN-α can be converted to active hIFN-α by treatment with a redox agent, particularly a redox agent containing oxidized thiol residues and reduced thiol residues in an appropriate ratio.

In dem Redoxmittel beträgt die Konzentration an reduzierten Thiolresten vorzugsweise etwa 1 bis 10 mM, und die Konzentration der oxidierten Thiolreste beträgt vorzugsweise etwa 0,1 bis 1 mM. Das Redoxmittel umfasst z. B. Mittel, die Cystein und Cystin umfassen, und auch solche, die oxidiertes Glutathion und reduziertes Glutathion umfassen.In the redox agent, the concentration of reduced thiol residues is preferably about 1 to 10 mM, and the concentration of oxidized thiol residues is preferably about 0.1 to 1 mM. The redox agent includes, for example, agents comprising cysteine and cystine, and also those comprising oxidized glutathione and reduced glutathione.

Gemäß dem vorstehenden Reinigungsverfahren kann das Polypeptid, das biologisch identisch mit Human-alpha-Interferon ist, in einer hohen Ausbeute gereinigt werden.According to the above purification method, the polypeptide biologically identical to human alpha interferon can be purified in a high yield.

Die nachstehenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung speziell veranschaulichen, ohne deren Umfang zu beschränken; und die experimentellen Verfahren, die in den Beispielen angewandt werden, werden gemäß den nachstehend vorgelegten Referenzbeispielen ausgeführt.The following examples are intended to specifically illustrate the present invention without limiting the scope thereof; and the experimental procedures employed in the examples are carried out in accordance with the reference examples provided below.

Sofern nichts anderes angegeben ist, werden Prozentsätze, die nachstehend für Feststoffe in festen Gemischen, Flüssigkeiten in Flüssigkeiten und Feststoffe in Flüssigkeiten angegeben werden, auf der Basis Gew./Gew., Vol./Vol. bzw. Gew./Vol. angegeben.Unless otherwise stated, percentages given below for solids in solid mixtures, liquids in liquids and solids in liquids are expressed on a w/w, v/v and w/v basis respectively.

Referenzbeispiel 1: Verdau von DNA mit RestriktionsendonucleaseReference Example 1: Digestion of DNA with Restriction Endonuclease

Die Restriktionsendonucleasen und Reaktionspuffer, die hier verwendet wurden, wurden von NEB (New England Biolabs, USA) bezogen.The restriction endonucleases and reaction buffers used here were purchased from NEB (New England Biolabs, USA).

Die Reaktion wurde im allgemeinen in einem sterilisierten Eppendorf-Röhrchen mit einem Reaktionsvolumen im Bereich von 50 bis 100 ul bei einer Temperatur von 37ºC über 1 bis 2 Stunden durchgeführt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch 15 Minuten bei 65ºC wärmebehandelt (oder im Falle einer wärmebeständigen Endonuclease mit Phenol extrahiert und mit Ethanol präzipitiert), um die Restriktionsendonuclease zu inaktivieren.The reaction was generally carried out in a sterilized Eppendorf tube with a reaction volume in the range of 50 to 100 µl at a temperature of 37ºC for 1 to 2 hours. The reaction mixture was then heat treated at 65ºC for 15 minutes (or, in the case of a heat-stable endonuclease, phenol extracted and ethanol precipitated) to inactivate the restriction endonuclease.

10 · Reaktionspuffer für die Reaktion einer Restriktionsendonuclease hatte die nachstehende Zusammensetzung:10 · Reaction buffer for the reaction of a restriction endonuclease had the following composition:

10 · NEB-Reaktionspuffer 1: 100 mM Bis-tris-propan-HCl, 100 mM MgCl&sub2;, 10 mM Dithiothreit (DTT), pH-Wert: 7,0;10 · NEB reaction buffer 1: 100 mM bis-tris-propane-HCl, 100 mM MgCl₂, 10 mM dithiothreitol (DTT), pH: 7.0;

10 · NEB-Reaktionspuffer 2: 100 mM Tris-HCl, 100 mM MgCl&sub2;, 500 mM NaCl, 10 mM DTT, pH- Wert 7,0;10x NEB reaction buffer 2: 100 mM Tris-HCl, 100 mM MgCl2 , 500 mM NaCl, 10 mM DTT, pH 7.0;

10 · NEB-Reaktionspuffer 3: 100 mM Tris-HCl, 100 mM MgCl&sub2;, 10 mM DTT, pH-Wert 7,0; und10 · NEB reaction buffer 3: 100 mM Tris-HCl, 100 mM MgCl₂, 10 mM DTT, pH 7.0; and

10 · NEB-Reaktionspuffer 4: 200 mM Tris-acetat, 100 mM Magnesiumacetat, 500 mM Kaliumacetat, 10 mM DTT, pH-Wert 7,0.10 · NEB reaction buffer 4: 200 mM Tris acetate, 100 mM magnesium acetate, 500 mM potassium acetate, 10 mM DTT, pH 7.0.

Referenzbeispiel 2: Phenolextraktion und EthanolpräzipitationReference Example 2: Phenol extraction and ethanol precipitation

Nach Abschluss der Enzymreaktion wurde das Reaktionsgemisch mit Phenol extrahiert, um das Enzym zu inaktivieren oder die DNA aus dem Reaktionsgemisch zu gewinnen, wobei Phenol verwendet wurde, das mit einem Puffer, der 10 mM Tris-HCl (pH-Wert: 8,0) und 1 mM EDTA enthielt, voräquilibriert worden war. Die Phenolextraktion wurde durchgeführt, indem gleiche Volumina einer Probe und von Phenol unter kräftigem Schütteln gemischt wurden; das Gemisch 5 Minuten bei 15 000 U/m in zentrifugiert wurde; und die wässrige Schicht in ein neues Röhrchen übertragen wurde. Das vorstehende Verfahren wurde 2- oder 3-mal wiederholt.After completion of the enzyme reaction, the reaction mixture was phenol extracted to inactivate the enzyme or to recover DNA from the reaction mixture using phenol pre-equilibrated with a buffer containing 10 mM Tris-HCl (pH: 8.0) and 1 mM EDTA. Phenol extraction was performed by mixing equal volumes of a sample and phenol with vigorous shaking; centrifuging the mixture at 15,000 rpm for 5 minutes; and transferring the aqueous layer to a new tube. The above procedure was repeated 2 or 3 times.

Die wässrige Schicht wurde dann mit einem gleichen Volumen an Chloroformlösung (Chloroform : Isoamylalkohol = 24 : 1) extrahiert, und die wässrige Schicht wurde erneut abgetrennt; 0,1 Volumina 3 M Natriumacetat und 2,5 Volumina Ethanol wurden zugegeben; und das Gemisch wurde 20 Minuten bei 15 000 U/min und 4ºC zentrifugiert, nachdem es 30 Minuten bei -70ºC oder 12 Stunden bei -20ºC belassen worden war, um die Nucleinsäure zu gewinnen.The aqueous layer was then extracted with an equal volume of chloroform solution (chloroform:isoamyl alcohol = 24:1), and the aqueous layer was separated again; 0.1 volume of 3 M sodium acetate and 2.5 volumes of ethanol were added; and the mixture was centrifuged at 15,000 rpm and 4°C for 20 minutes after being kept at -70°C for 30 minutes or at -20°C for 12 hours to recover the nucleic acid.

Referenzbeispiel 3: LigationsreaktionReference Example 3: Ligation reaction

Die Ligation von DNA wurde unter Einsatz von T&sub4;-DNA-Ligase und 10 · Ligationsreaktionspuffer (0,5 M Tris-HCl, 0,1 M MgCl&sub2;, 0,2 M DTT, 10 mM ATP, 0,5 mg/ml Rinderserumalbumin (BSA)), bezogen von NEB, durchgeführt. Das Reaktionsvolumen war im allgemeinen 20 ul, und 10 Einheiten T&sub4;-Ligase wurden für die Ligation von kohäsiven Enden von DNA verwendet, während 100 Einheiten T&sub4;-Ligase für die Ligation von stumpfendiger DNA verwendet wurden.Ligation of DNA was performed using T4 DNA ligase and 10 x ligation reaction buffer (0.5 M Tris-HCl, 0.1 M MgCl2, 0.2 M DTT, 10 mM ATP, 0.5 mg/ml bovine serum albumin (BSA)) purchased from NEB. The reaction volume was generally 20 µl, and 10 units of T4 ligase were used for the ligation of cohesive ends of DNA, while 100 units of T4 ligase were used for the ligation of blunt-ended DNA.

Die Reaktion wurde 5 Stunden bei 16ºC oder 14 Stunden bei 4ºC durchgeführt; und nach Abschluss der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch 15 Minuten auf 65ºC erwärmt, um die T&sub4;-Ligase zu inaktivieren.The reaction was carried out at 16°C for 5 hours or at 4°C for 14 hours; and after the reaction was completed, the reaction mixture was heated at 65°C for 15 minutes to inactivate the T4 ligase.

Referenzbeispiel 4: Transformation von E. coliReference Example 4: Transformation of E. coli

E. coli-Stämme, die für die folgenden Beispiele verwendet wurden, umfassen E. coli HB101 (ATCC 33694), E. coli W3110 (ATCC 27325) und E. coli JM105 (ATCC 47016).E. coli strains used for the following examples include E. coli HB101 (ATCC 33694), E. coli W3110 (ATCC 27325), and E. coli JM105 (ATCC 47016).

Die Wirtszellen wurden in 100 ml flüssigem LB-Medium (1% Bacto-Trypton, 0,5% Bacto-Hefeextrakt, 0,5% NaCl) bei 37ºC inkubiert, bis der OD-Wert (optische Dichte) bei 650 nm einen Bereich von 0,25 bis 5,0 erreichte. Die Zellkultur wurde durch Zentrifugation isoliert und dann mit 50 ml 0,1 M Magnesiumchlorid (MgCl&sub2;)-Lösung gewaschen. Das durch Zentrifugation erhaltene Zellpellet wurde mit 50 ml einer Lösung von 0,1 M CaCl&sub2; und 0,05 M MgCl&sub2; versetzt und dann 30 Minuten in einem Eisbad stehengelassen. Die Zellen wurden durch Zentrifugation isoliert und dann in 5 ml einer Lösung von 0,1 M CaCl&sub2; und 0,05 M MgCl&sub2; suspendiert. Die Reagenzien und Materialien, die vorstehend verwendet wurden, wurden unmittelbar vor der Verwendung auf 0ºC gekühlt.The host cells were incubated in 100 ml of liquid LB medium (1% Bacto-tryptone, 0.5% Bacto-yeast extract, 0.5% NaCl) at 37°C until the OD (optical density) at 650 nm reached a range of 0.25 to 5.0. The cell culture was isolated by centrifugation and then washed with 50 ml of 0.1 M magnesium chloride (MgCl2) solution. The cell pellet obtained by centrifugation was added with 50 ml of a solution of 0.1 M CaCl2 and 0.05 M MgCl2 and then left in an ice bath for 30 minutes. The cells were isolated by centrifugation and then suspended in 5 ml of a solution of 0.1 M CaCl2 and 0.05 M MgCl2. The reagents and materials used above were cooled to 0ºC immediately before use.

Zu 0,2 ml Zellsuspension, die vorstehend erhalten wurde, wurden 10 ul eines Ligationsreaktionsgemisches gegeben; und das Reaktionsgemisch wurde 40 Minuten bei 0ºC stehengelassen und dann 1 Minute auf 42ºC erwärmt. 2,0 ml flüssiges LB-Medium wurden zugesetzt; und die auf diese Weise behandelten Zellen wurden 1 Stunde bei 37ºC inkubiert. Die Kultur wurde dann in eine Petri-Schale, die festes LB-Medium enthielt, das mit einem geeigneten Antibiotikum, wie Ampicillin, versehen war, gegeben und bei 37ºC über Nacht inkubiert, um transformierte Kolonien zu erhalten.To 0.2 ml of cell suspension obtained above was added 10 µl of a ligation reaction mixture; and the reaction mixture was allowed to stand at 0°C for 40 minutes and then heated to 42°C for 1 minute. 2.0 ml of liquid LB medium was added; and the thus treated cells were incubated at 37°C for 1 hour. The culture was then transferred to a Petri dish containing solid LB medium supplemented with an appropriate antibiotic such as ampicillin and incubated at 37ºC overnight to obtain transformed colonies.

Im Fall der Transformation von E. coli mit dem M13-Vektor wurde M13-Vektor-DNA (ligiert mit einem Gen) zu 100 ul JM105-Zellsuspension, 15 ul 10 mM Isopropyl-β-thiogalactopyranosid, 25 ul 4% X- Gal und 3 ml 2 · weiches YT-Festmedium (1% NaCl, 1% Hefeextrakt, 1,6% Bacto-Trypton, 0,7% Bacto-Agar), vorgewärmt auf 38ºC, gegeben. Das Gemisch wurde gerührt und auf 2 · YT-Festmedium (1% NaCl, 1% Hefeextrakt, 1,6% Bacto-Trypton, 1,5% Bacto-Agar) aufgetragen und bei 37ºC über Nacht inkubiert, um Plaques zu erhalten.In the case of transformation of E. coli with the M13 vector, M13 vector DNA (ligated to a gene) was added to 100 μl of JM105 cell suspension, 15 μl of 10 mM isopropyl-β-thiogalactopyranoside, 25 μl of 4% X-Gal and 3 mL of 2× YT soft solid medium (1% NaCl, 1% yeast extract, 1.6% Bacto-tryptone, 0.7% Bacto-agar) prewarmed to 38°C. The mixture was stirred and applied to 2× YT solid medium (1% NaCl, 1% yeast extract, 1.6% Bacto-tryptone, 1.5% Bacto-agar) and incubated at 37°C overnight to obtain plaques.

Referenzbeispiel 5: Synthese von OligonucleotidenReference Example 5: Synthesis of oligonucleotides

Oligonucleotide wurden unter Einsatz eines DNA-Syntheseautomaten (Applied Biosystems Inc., 380B, USA) mit automatisierter Festphasen-Phosphoamiditchemie synthetisiert.Oligonucleotides were synthesized using a DNA synthesizer (Applied Biosystems Inc., 380B, USA) with automated solid-phase phosphoamidite chemistry.

Die synthetisierten Oligonucleotide wurden unter Anwendung einer denaturierenden Polyacrylamidgel-Elektrophorese (2 M Harnstoff, 12% Acrylamid und Bisacrylamid (29 : 1), 50 mM Tris, 50 mM Borsäure, 1 mM EDTA-Na&sub2;) und SEP-PAK-Säulenchromatographie (Waters Inc., USA) unter Verwendung eines Gemisches aus Acetonitril und Wasser (50 : 50) als Eluent gereinigt; und die Menge wurde durch Messung des OD-Wertes bei 260 nm bestimmt.The synthesized oligonucleotides were purified using denaturing polyacrylamide gel electrophoresis (2 M urea, 12% acrylamide and bisacrylamide (29:1), 50 mM Tris, 50 mM boric acid, 1 mM EDTA-Na2) and SEP-PAK column chromatography (Waters Inc., USA) using a mixture of acetonitrile and water (50:50) as eluent; and the amount was determined by measuring the OD value at 260 nm.

Referenzbeispiel 6: Polymerasekettenreaktion (PCR)Reference Example 6: Polymerase Chain Reaction (PCR)

Ein Gemisch aus 10 bis 100 mg Matrizen-DNA, 10 ul 10 · Taq-Polymerase-Reaktionspuffer (10 mM Tris-HCl, 500 mM KCl, 15 mM MgCl&sub2;, 0,1% (Gew./Vol.) Gelatine, pH-Wert: 8,3), 10 ul eines Gemisches an dNTP (dGTP, dATP, dTTP und dCTP jeweils 1,25 mM), 2 ug jedes Primers (im allgemeinen wurden 2 Primer für die Reaktion verwendet, und für den Fall, dass 3 Primer verwendet wurden, wurde der in der Mitte angeordnete Primer in einer Menge von 0,02 ug verwendet) und 0,5 ul Ampli-Taq-DNA- Polymerase (Perkin Eimer Cetus, USA) wurde mit destilliertem Wasser in einer solchen Menge versetzt, dass das Gesamtvolumen 100 ul betrug; und 50 ul Mineralöl wurden zugesetzt, um das Reaktionsgemisch vor Verdampfung zu schützen.To a mixture of 10 to 100 mg of template DNA, 10 µl of 10 x Taq polymerase reaction buffer (10 mM Tris-HCl, 500 mM KCl, 15 mM MgCl2, 0.1% (w/v) gelatin, pH: 8.3), 10 µl of a mixture of dNTP (dGTP, dATP, dTTP and dCTP, each 1.25 mM), 2 µg of each primer (generally, 2 primers were used for the reaction, and in the case where 3 primers were used, the primer located in the middle was used in an amount of 0.02 µg) and 0.5 µl of Ampli-Taq DNA polymerase (Perkin Elmer Cetus, USA) was added distilled water in such an amount that the total volume was 100 μl; and 50 μl of mineral oil was added to protect the reaction mixture from evaporation.

Die PCR wurde unter Verwendung eines Thermocyclers (Perkin Eimer Cetus, USA) durchgeführt; und der thermische Zyklus wurde so programmiert, dass er 25-mal oder öfter wiederholt wurde, wobei der Zyklus war: 95ºC über 1 Minute → 55ºC über 1 Minute → 72ºC über 2 Minuten; und schließlich wurde die Reaktion bei 72ºC über 10 Minuten durchgeführt.PCR was performed using a thermal cycler (Perkin Elmer Cetus, USA); and the thermal cycle was programmed to be repeated 25 times or more, where the cycle was: 95ºC for 1 minute → 55ºC for 1 minute → 72ºC for 2 minutes; and finally the reaction was carried out at 72ºC for 10 minutes.

Nach Abschluss der Reaktion wurde das Gemisch mit Phenol extrahiert, und die PCR-Produkte wurden durch Präzipitation mit Ethanol gewonnen; und das Präzipitat wurde in 20 ul TE-Pufferlösung (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH-Wert: 7.5) gelöst.After completion of the reaction, the mixture was extracted with phenol, and the PCR products were recovered by precipitation with ethanol; and the precipitate was dissolved in 20 μl of TE buffer solution (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH: 7.5).

Beispiel 1: Herstellung von Human-alpha-Interferon-cDNAExample 1: Preparation of human alpha interferon cDNA (1-A): Herstellung von mRNA aus Humanzellen(1-A): Production of mRNA from human cells < Stufe 1> : Extraktion von Gesamt-RNA aus der Humanzelllinie KG-1< Step 1> : Extraction of total RNA from human cell line KG-1

Die Humanzelllinie KG-1 (ATCC CCL246) wurde in RPMI164-Medium (Gibco, Kat. #430-3400EB, Grand Island, New York 14072, USA) über 2 bis 3 Tage inkubiert; das Medium wurde durch Zentrifugation (750 · g, 10 min) entfernt. Das Zellpellet (etwa 5 · 10&sup7; Zellen) wurde in frischem RPMI164-Medium in einer Konzentration von etwa 10&sup6; Zellen/ml suspendiert. Zu der Suspension wurde 1/200 Volumen 200 mM Natriumbutyrat gegeben, und das Gemisch wurde anschließend 48 Stunden bei 37ºC inkubiert. Die Kultur wurde erneut zentrifugiert, und das Zellpellet wurde isoliert und in frischem RPMI164-Medium suspendiert.The human cell line KG-1 (ATCC CCL246) was incubated in RPMI164 medium (Gibco, cat. #430-3400EB, Grand Island, New York 14072, USA) for 2 to 3 days; the medium was removed by centrifugation (750 x g, 10 min). The cell pellet (approximately 5 x 10⁷ cells) was suspended in fresh RPMI164 medium at a concentration of approximately 10⁷ cells/ml. To the suspension was added 1/200 volume of 200 mM sodium butyrate was added and the mixture was then incubated at 37ºC for 48 hours. The culture was centrifuged again and the cell pellet was isolated and suspended in fresh RPMI164 medium.

Um die Bildung von hIFN-&alpha;-mRNA in den so erhaltenen Zellen zu induzieren, wurde NCD-Virus (New Castle Disease-Virus, ATCC VR0107) zu der Zellsuspension gegeben, und das Gemisch wurde anschließend 12 bis 20 Stunden bei 37ºC inkubiert. Etwa 5 · 10&sup7; Zellen, die wie vorstehend induziert worden waren, wurden durch Zentrifugation (750 · g, 10 min) präzipitiert, und das Zellpellet wurde in 10 ml RNAzol B (Cinna/Biotecs, USA) lysiert. Zu dem Zelllysat wurde 1 ml Chloroform gegeben, und das Gemisch wurde kräftig 15 Sekunden geschüttelt und 5 Minuten in einem Eisbad stehengelassen. Das Gemisch wurde 15 Minuten bei 12 000 · g, 4ºC zentrifugiert, um die Wasser/Chloroform-Phasen zu trennen. Die obere Phase wurde entnommen und mit einem gleichen Volumen an Isopropanol versetzt.To induce the production of hIFN-α mRNA in the cells thus obtained, NCD virus (New Castle Disease virus, ATCC VR0107) was added to the cell suspension, and the mixture was then incubated at 37°C for 12 to 20 hours. About 5 x 107 cells induced as above were precipitated by centrifugation (750 x g, 10 min), and the cell pellet was lysed in 10 ml of RNAzol B (Cinna/Biotecs, USA). To the cell lysate, 1 ml of chloroform was added, and the mixture was shaken vigorously for 15 seconds and left in an ice bath for 5 minutes. The mixture was centrifuged at 12,000 x g, 4°C for 15 minutes to separate the water/chloroform phases. The upper phase was removed and treated with an equal volume of isopropanol.

Das Gemisch wurde 15 Minuten bei 4ºC stehengelassen und 15 Minuten bei 1200 · g, 4ºC zentrifugiert, um RNA zu präzipitieren. Das RNA-Präzipitat wurde in 200 ul destilliertem Wasser, das mit Diethylpyrocarbonat (DEPC) behandelt worden war, suspendiert; und die mRNA wurde mit einem Poly(A)&spplus;-Anhang versehen (Poly(A&spplus;)-mRNA) und unmittelbar daraus isoliert.The mixture was left at 4°C for 15 minutes and centrifuged at 1200 x g, 4°C for 15 minutes to precipitate RNA. The RNA precipitate was suspended in 200 μl of distilled water treated with diethyl pyrocarbonate (DEPC), and mRNA was tagged with a poly(A)+ (poly(A+)-mRNA) and immediately isolated therefrom.

< Stufe 2> : Isolierung von Poly(A)&spplus;-mRNA< Step 2> : Isolation of poly(A)⁺ mRNA

Die Isolierung der Poly(A)&spplus;-mRNA wurde unter Verwendung eines mRNA-Isolierungskits (Stratagene Inc., Kat. #200348, USA) wie folgt durchgeführt.Isolation of poly(A)+ mRNA was performed using an mRNA isolation kit (Stratagene Inc., Cat. #200348, USA) as follows.

Die in < Stufe 1> erhaltene Probe (200 ul) wurde 5 Minuten auf 65ºC erwärmt und anschließend mit 20 ul 10 · Probepuffer (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, 5,0 M NaCl, pH-Wert: 7,5) auf Eis versetzt. Anschließend wurde das Gemisch unmittelbar auf eine Oligo-d(T)-Cellulosesäule mit einer Geschwindigkeit von 1 Tropfen/2 Sekunden geladen. Die Oligo-d(T)-Cellulosesäule wurde anschließend 2-mal durch Beladen mit jeweils 200 ul Puffer mit hohem Salzgehalt (10 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7,5, 1 mM EDTA, 0,5 M NaCl) in einer Geschwindigkeit von 1 Tropfen/2 Sekunden gewaschen. Poly(A)&spplus;-mRNA wurde mit 200 ul Puffer mit geringem Salzgehalt (10 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7,5, 1 mM EDTA, 0,1 M NaCl) eluiert. Die eluierte Probe wurde einer Ethanolpräzipitation unterzogen und anschließend in 100 ul TE-Lösung gelöst.The sample (200 μl) obtained in <Step 1> was heated at 65°C for 5 minutes and then 20 μl of 10 x sample buffer (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, 5.0 M NaCl, pH 7.5) was added on ice. The mixture was then immediately loaded onto an oligo-d(T) cellulose column at a rate of 1 drop/2 seconds. The oligo-d(T) cellulose column was then washed twice by loading each with 200 μl of high salt buffer (10 mM Tris-HCl, pH 7.5, 1 mM EDTA, 0.5 M NaCl) at a rate of 1 drop/2 seconds. Poly(A)+ mRNA was eluted with 200 μl of low-salt buffer (10 mM Tris-HCl, pH 7.5, 1 mM EDTA, 0.1 M NaCl). The eluted sample was subjected to ethanol precipitation and then dissolved in 100 μl of TE solution.

(1-B): Herstellung einer cDNA-Bibliothek(1-B): Preparation of a cDNA library < Stufe 1> : Herstellung von cDNA< Step 1> : Preparation of cDNA

Für die Herstellung von cDNA aus der Poly(A)&spplus;-mRNA wurde das Zap-cDNA-Synthesekit (Stratagene Inc., USA, Kat. #200400) verwendet. Die Poly(A)&spplus;-mRNA wurde als eine Matrize verwendet, und ein Oligo-d(T)-Primer mit der Nucleotidsequenz 5'- GAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAACTAGTCTCG AG(T)18-3' wurde verwendet.For the preparation of cDNA from the poly(A)+ mRNA, the Zap cDNA synthesis kit (Stratagene Inc., USA, cat. #200400) was used. The poly(A)+ mRNA was used as a template, and an oligo d(T) primer with the nucleotide sequence 5'- GAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAACTAGTCTCG AG(T)18-3' was used.

Der erste Strang der cDNA wurde wie folgt hergestellt. 18 ul der in Beispiel (1-A) hergestellten mRNA-Lösung wurden mit 2 ul 0,1 M CH&sub3;HgOH gemischt, und das Gemisch wurde 10 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen, um die Sekundärstruktur der RNA aufzufalten. Zu dem resultierenden Gemisch wurde 2 ul 1 M &beta;-Mercaptoethanol gegeben, wobei das Gemisch 5 Minuten bei Raumtemperatur gehalten wurde. Dazu wurden 5 ul reverse Transkriptase-Reaktionspufferlösung (500 mM Tris-HCl, pH-Wert: 8,3, 750 mM KCl, 30 mM MgCl&sub2;, 10 mM DTT), 2,5 ul 10 mM jeweils dATP, dGTP, dTTP und 5- Methyl-dCTP, 2 ul Oligo-d(T)-Primer (1,4 ug/ul), 15 ul destilliertes Wasser, behandelt mit DEPC, und 1,0 ul RNase-Inhibitor (1 Einheit/ul, Promega Inc., USA) in der vorstehenden Reihenfolge gegeben; das Gemisch wurde 10 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen, um die Primer an die Matrize zu binden; anschließend wurden 2,5 ul Superscript RNase H&supmin;-reverse Transkriptase (180 Einheiten/ul, BRL Inc., Kat. Nr. 8853SA) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 1 Stunde bei 37ºC inkubiert, um den ersten Strang der cDNA zu synthetisieren.The first strand of cDNA was prepared as follows. 18 µl of the mRNA solution prepared in Example (1-A) was mixed with 2 µl of 0.1 M CH₃HgOH, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 10 minutes to unfold the secondary structure of RNA. To the resulting mixture was added 2 µl of 1 M β-mercaptoethanol, and the mixture was kept at room temperature for 5 minutes. To this were added 5 µl of reverse transcriptase reaction buffer solution (500 mM Tris-HCl, pH: 8.3, 750 mM KCl, 30 mM MgCl₂, 10 mM DTT), 2.5 µl of 10 mM each of dATP, dGTP, dTTP and 5- Methyl-dCTP, 2 μl of oligo d(T) primer (1.4 μg/μl), 15 μl of distilled water treated with DEPC, and 1.0 μl of RNase inhibitor (1 unit/μl, Promega Inc., USA) were added in the above order; the mixture was left at room temperature for 10 minutes to bind the primers to the template; then 2.5 μl of Superscript RNase H- reverse transcriptase (180 units/μl, BRL Inc., Cat. No. 8853SA) was added. The reaction mixture was incubated for 1 hour at 37°C to synthesize the first strand of cDNA.

Der zweite Strang der cDNA wurde wie folgt hergestellt. Zu 45 ul der Erststranglösung, die vorstehend erhalten wurde, wurden 40 ul 10 · Zweitstrangpufferlösung (188 mM Tris-HCl, pH-Wert: 6,9, 906 mM KCl, 46 mM MgCl&sub2;, 1,5 mM &beta;-NAD (Nicotinamidadenindinucleotid), 10 mM (NH&sub4;)&sub2;SO&sub4;), 6,0 ul 10 mM jeweils an dATP, dCTP, dTTP und dGTP und 298 ul destilliertes Wasser in der vorstehenden Reihenfolge gegeben; 1,0 ul RNase H (4 Einheiten/ul) und 10,0 ul DNA-Polymerase I (11 Einheiten/ul) wurden anschließend entlang der Wand des Teströhrchens zugetropft. Nach sofortigem Mischen wurde das Reaktionsgemisch dann 2,5 Stunden bei 16ºC inkubiert.The second strand of cDNA was prepared as follows. To 45 µl of the first strand solution obtained above, 40 µl of 10 x second strand buffer solution (188 mM Tris-HCl, pH: 6.9, 906 mM KCl, 46 mM MgCl2, 1.5 mM β-NAD (nicotinamide adenine dinucleotide), 10 mM (NH4)2SO4), 6.0 µl of 10 mM each of dATP, dCTP, dTTP and dGTP and 298 µl of distilled water were added in the above order; 1.0 μl of RNase H (4 units/μl) and 10.0 μl of DNA polymerase I (11 units/μl) were then added dropwise along the wall of the test tube. After immediate mixing, the reaction mixture was then incubated at 16ºC for 2.5 hours.

Das resultierende Gemisch wurde anschließend mit einem gleichen Volumen Phenol-Chloroform- Gemisch (1 : 1 (Vol./Vol.), wobei das Phenol bereits mit 0,5 M Tris-HCl (pH-Wert 7,5) und 0,1% (Vol./Vol.) &beta;-Mercaptoethanol gesättigt war) 3-mal extrahiert. Die obere wässrige Phase wurde entnommen und mit 0,1 Volumen 3 M Natriumacetat und 2 Volumina 100% Ethanol gemischt. Das Gemisch wurde bei -20ºC über Nacht stehengelassen und 20 Minuten bei 12 000 · g, 4ºC zentrifugiert, um das cDNA-Präzipitat zu erhalten.The resulting mixture was then extracted with an equal volume of phenol-chloroform mixture (1:1 (v/v), the phenol already saturated with 0.5 M Tris-HCl (pH 7.5) and 0.1% (v/v) β-mercaptoethanol) 3 times. The upper aqueous phase was removed and mixed with 0.1 volume of 3 M sodium acetate and 2 volumes of 100% ethanol. The mixture was left at -20°C overnight and centrifuged at 12,000 x g, 4°C for 20 minutes to obtain the cDNA precipitate.

< Stufe 2> : Herstellung einer cDNA-Bibliothek< Step 2> : Preparation of a cDNA library

Um doppelsträngige cDNA in eine stumpfendige umzuwandeln, wurde das in der vorstehenden < Stufe 1> hergestellte cDNA-Präzipitat in 43,5 ul destilliertem Wasser gelöst. 39 ul der cDNA-Lösung wurden entnommen und anschließend mit 5,0 ul T4-DNA-Polymerasereaktionslösung (670 mM Tris-HCl, pH-Wert: 8, 8, 166 mM (NH&sub4;)&sub2;SO&sub4;, 67 mM MgCl&sub2;, 100 mM &beta;-Mercaptoethanol, 67 uM EDTA), 2,5 ul 2,5 mM dNTP-Gemisch und 3,5 ul T4-DNA-Polymerase (2,9 Einheiten/ul) gemischt. Das Reaktionsgemisch wurde 30 Minuten bei 37ºC stehengelassen, und das Produkt wurde mit dem Phenol-Chloroform-Gemisch extrahiert und mit Ethanol präzipitiert, und zwar in der gleichen Weise wie in der vorstehenden < Stufe 1> .To convert double-stranded cDNA into blunt-ended, the cDNA precipitate prepared in the above <Step 1> was dissolved in 43.5 µl of distilled water. 39 µl of the cDNA solution was taken out and then mixed with 5.0 µl of T4 DNA polymerase reaction solution (670 mM Tris-HCl, pH: 8.8, 166 mM (NH₄)₂SO₄, 67 mM MgCl₂, 100 mM β-mercaptoethanol, 67 µM EDTA), 2.5 µl of 2.5 mM dNTP mixture and 3.5 µl of T4 DNA polymerase (2.9 units/µl). The reaction mixture was allowed to stand at 37°C for 30 minutes, and the product was extracted with the phenol-chloroform mixture and precipitated with ethanol in the same manner as in the above <Step 1>.

Um Erkennungsstellen für die Restriktionsendonucleasen EcoRI und XhoI am 5'-Ende bzw. am 3- Ende bereitzustellen, wurde die stumpfendige doppelsträngige cDNA, die vorstehend hergestellt wurde, wie folgt behandelt: zu dem Präzipitat, das die vorstehend erhaltene stumpfendige cDNA enthielt, wurden 7,0 ul EcoRI-Adapter (Stratagene Inc., Zap-cDNA-Synthesekit, Kat. Nr. 200400, USA), 1,0 ul 10 · Ligationspufferlösung (500 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7,8, 100 mM MgCl&sub2;, 200 mM DTT, 500 ug/ml BSA), 1,0 ul T4-DNA-Ligase (1000 Einheiten/ul) und 1,0 ul 10 mM ATP gegeben. Das resultierende Gemisch wurde über Nacht bei 4ºC stehengelassen und anschließend für 10 Minuten auf 70ºC erwärmt, um die Ligase zu inaktivieren.To provide recognition sites for restriction endonucleases EcoRI and XhoI at the 5'-end and 3'-end, respectively, the blunt-ended double-stranded cDNA prepared above was treated as follows: to the precipitate containing the blunt-ended cDNA obtained above were added 7.0 µl of EcoRI adapter (Stratagene Inc., Zap cDNA synthesis kit, Cat. No. 200400, USA), 1.0 µl of 10 X ligation buffer solution (500 mM Tris-HCl, pH: 7.8, 100 mM MgCl2, 200 mM DTT, 500 µg/ml BSA), 1.0 µl of T4 DNA ligase (1000 units/µl) and 1.0 µl of 10 mM ATP. The resulting mixture was left overnight at 4ºC and then heated to 70ºC for 10 minutes to inactivate the ligase.

Das auf diese Weise erhaltene Produkt wurde mit dem Phenol-Chloroform-Gemisch extrahiert und mit Ethanol präzipitiert, und zwar in der gleichen Weise wie vorstehend, und anschließend in 16 ul TE- Pufferlösung gelöst.The product thus obtained was extracted with the phenol-chloroform mixture and precipitated with ethanol in the same manner as above and then dissolved in 16 μl of TE buffer solution.

Zu der resultierenden Lösung wurden 2 ul 10 · Pufferlösung (0,5 M NaCl, 0,5 M Tris-HCl, 50 mM MgCl&sub2;, 5 mM DTT, pH-Wert: 7,9) und jeweils 1 ul von EcoRI und XhoI (New England Biolabs Inc., USA) gegeben, und das Reaktionsgemisch wurde anschließend 10 Minuten bei 37ºC stehengelassen, um die cDNA partiell zu verdauen. Die cDNA-Fragmente wurden mit dem Phenol-Chloroform-Gemisch extrahiert und mit Ethanol präzipitiert, und zwar in der gleichen Weise wie vorstehend, und anschließend in 10 ul TE-Pufferlösung gelöst.To the resulting solution, 2 µl of 10 x buffer solution (0.5 M NaCl, 0.5 M Tris-HCl, 50 mM MgCl2, 5 mM DTT, pH: 7.9) and 1 µl each of EcoRI and XhoI (New England Biolabs Inc., USA) were added, and the reaction mixture was then left at 37°C for 10 minutes to partially digest the cDNA. The cDNA fragments were extracted with the phenol-chloroform mixture and precipitated with ethanol in the same manner as above, and then dissolved in 10 µl of TE buffer solution.

Das auf diese Weise erhaltene cDNA-Fragment wurde in den Vektor UNI-ZAPXR wie folgt kloniert. Zu 10 ul der cDNA-Fragmentlösung, verdaut mit EcoRI-XhoI, wurden 2,0 ul 10 · Ligationspufferlösung, 2,0 ul 10 mM ATP, 4,0 ul Vector UNI-ZAPXR-Lösung (1 ug/ul, Stratagene Inc., USA), bereits verdaut mit EcoRI/XhoI, und 2,0 ul T4-DNA-Ligase (4 Weiss-Einheiten/ul) gegeben; das Reaktionsgemisch wurde anschließend 10 Stunden bei 16ºC inkubiert.The cDNA fragment thus obtained was cloned into the vector UNI-ZAPXR as follows. To 10 μl of the cDNA fragment solution digested with EcoRI-XhoI were added 2.0 μl of 10 x ligation buffer solution, 2.0 μl of 10 mM ATP, 4.0 μl of Vector UNI-ZAPXR solution (1 μg/μl, Stratagene Inc., USA) already digested with EcoRI/XhoI, and 2.0 μl of T4 DNA ligase (4 Weiss units/μl), and the reaction mixture was then incubated at 16°C for 10 hours.

< Stufe 3> : In vitro-Verpackung der den Vektor enthaltenden cDNA in Phagen und Amplifikation der cDNA-Bibliothek<Step 3> : In vitro packaging of the vector-containing cDNA into phages and amplification of the cDNA library

Um die ligierte DNA in einen Phagen zu packen, wurden 10 ul der schließlich in der vorstehenden < Stufe 2> erhaltenen Lösung zu Gigapack II Gold Packaging Extract (Stratagene Inc., USA) gegeben, und das Reaktionsgemisch wurde für 2 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Zu dem resultierenden Gemisch wurden 500 ul einer Phagenverdünnungslösung (5,8 g NaCl, 2,0 g MgSO&sub4;·7H&sub2;O, 50 ml 1 M Tris-HCl, pH-Wert: 7,5, 5 ml 2% Gelatine pro Liter) und 20 ul Chloroform gegeben (vergl. Kretz et al., Nucl. Acid. Res. 17, 5409 (1989)).To package the ligated DNA into a phage, 10 µl of the solution finally obtained in the above <Step 2> was added to Gigapack II Gold Packaging Extract (Stratagene Inc., USA), and the reaction mixture was left to stand at room temperature for 2 hours. To the resulting mixture were added 500 µl of a phage diluent solution (5.8 g NaCl, 2.0 g MgSO4·7H2O, 50 ml 1 M Tris-HCl, pH: 7.5, 5 ml 2% gelatin per liter) and 20 µl chloroform (see Kretz et al., Nucl. Acid. Res. 17, 5409 (1989)).

Die Infektion und Amplifikation wurde wie folgt durchgeführt. PLK-F' (Stratagene Inc., Zap-cDNA Synthese Kit, Kat. Nr. 200400), E. coli merA&supmin;, merB&supmin;-Stamm wurde in LB-Medium kultiviert, bis der OD- Wert bei 600 nm (OD&sub6;&sub0;&sub0;) 0,5 erreichte. Die kultivierten Zellen wurden präzipitiert und anschließend in 10 mM MgSO&sub4; unter Einstellung des OD&sub6;&sub0;&sub0;-Wertes auf 1,0 gelöst. 600 ul der Lösung wurden mit 20 ul Packungsgemisch gemischt; das Reaktionsgemisch wurde anschließend 15 Minuten bei 37ºC stehengelassen, um eine Infektion von E. coli durch die gepackten Phagenpartikel zu erlauben. Zu den resultierenden E. coli wurden 6,5 ml 0,7% NZY-Agar (7 g NZ-Amine, 5 g NaCl, 2 g MgSO&sub4;·7H&sub2;O, 5 g Hefeextrakt, 7 g Bacto-Agar pro Liter), geschmolzen und bei 48ºC gehalten, gegeben; das Gemisch wurde auf eine NZY-Agarplatte mit 150 mm Durchmesser (7 g NZ-Amine, 5 g NaCl, 2 g MgSO&sub4;·7H&sub2;O, 5 g Hefeextrakt, 16 g Bacto-Agar pro Liter) aufgetragen und anschließend 5 bis 8 Stunden bei 37ºC zur Erzeugung von Phagenplaques inkubiert. 10 ml der Phagenverdünnungslösung wurden auf die Platte gegossen; und die Platte wurde 15 Stunden bei 4ºC leicht geschüttelt, um die Phagen zu lösen; das resultierende Gemisch wurde bei 4000 · g zentrifugiert, um E. coli-Zellen zu präzipitieren, die dann entfernt wurden. Zu der auf diese Weise erhaltenen cDNA-Bibliothekslösung wurden 0,3% Volumen Chloroform gegeben; es wurde bestimmt, dass der Titer der cDNA-Bibliothek etwa 10¹&sup0; bis 10¹³ PFU (plaquebildende Einheiten)/ml betrug. 100% DMSO (Dimethylsulfoxid) wurde zugegeben, um die Konzentration auf 7% (Vol./Vol.) einzustellen; die cDNA-Bibliothek wurde bei -70ºC gelagert.Infection and amplification were carried out as follows. PLK-F' (Stratagene Inc., Zap-cDNA Synthesis Kit, Cat. No. 200400), E. coli merA-, merB- strain was cultured in LB medium until the OD at 600 nm (OD600) reached 0.5. The cultured cells were precipitated and then dissolved in 10 mM MgSO4 to adjust the OD600 to 1.0. 600 µl of the solution was mixed with 20 µl of packing mixture; the reaction mixture was then left at 37°C for 15 minutes to allow infection of E. coli by the packaged phage particles. To the resulting E. coli was added 6.5 ml of 0.7% NZY agar (7 g NZ-amines, 5 g NaCl, 2 g MgSO4·7H2O, 5 g yeast extract, 7 g Bacto-agar per liter) melted and kept at 48°C; the mixture was spread on a 150 mm diameter NZY agar plate (7 g NZ-amines, 5 g NaCl, 2 g MgSO4·7H2O, 5 g yeast extract, 16 g Bacto-agar per liter) and then incubated at 37°C for 5 to 8 hours to generate phage plaques. 10 ml of the phage diluent solution was poured onto the plate; and the plate was gently shaken at 4°C for 15 hours to dissolve the phages; the resulting mixture was centrifuged at 4000 x g to precipitate E. coli cells, which were then removed. To the cDNA library solution thus obtained, 0.3% volume of chloroform was added; the titer of the cDNA library was determined to be about 10¹⁰ to 10¹³ PFU (plaque forming units)/ml. 100% DMSO (dimethyl sulfoxide) was added to adjust the concentration to 7% (vol/vol); the cDNA library was stored at -70°C.

(1-C): Screening der cDNA-Bibliothek durch Immunoassay und Bestimmung der cDNA-Sequenz(1-C): Screening of the cDNA library by immunoassay and determination of the cDNA sequence

Die cDNA-Bibliothek wurde einem Screening nach dem Immunoscreening-Verfahren, das von Huynh, T. V. et al., DNA Cloning Techniques: A Practical Approach (D. M. Glover, Hrsg.), S. 49-78, IRL Press, Oxford (1985) beschrieben wurde, unterzogen, um Phagen, die INF-&alpha;-cDNA enthielten, zu selektieren.The cDNA library was screened using the immunoscreening method described by Huynh, TV et al., DNA Cloning Techniques: A Practical Approach (DM Glover, ed.), pp. 49-78, IRL Press, Oxford (1985), to select for phages containing INF-α cDNA.

Die in Beispiel (1-B) hergestellte cDNA-Bibliothekslösung wurde auf 50 000 PFU pro Platte mit einem Durchmesser von 150 mm verdünnt. Die verdünnte cDNA-Bibliothekslösung wurde mit 600 ul E. coli XL-1 Blue (Stratagene Inc., USA, Zap-cDNA-Synthese Kit Kat. Nr. 200400)-Kultur (OD&sub6;&sub0;&sub0; = 0,5), die nach dem gleichen Verfahren wie in < Stufe 2> von Beispiel (1-B) hergestellt wurde, gemischt, und 6,5 ml 0,7% NYZ-Agar wurden zugegeben. Jedes Gemisch wurde auf eine 40 NZY-Agarplatte aufgetragen und 12 Stunden bei 37ºC unter Bildung von 2 · 106 Phagenplaques kultiviert.The cDNA library solution prepared in Example (1-B) was diluted to 50,000 PFU per 150 mm diameter plate. The diluted cDNA library solution was mixed with 600 µl of E. coli XL-1 Blue (Stratagene Inc., USA, Zap cDNA Synthesis Kit Cat. No. 200400) culture (OD₆₀₀ = 0.5) prepared by the same method as in <Step 2> of Example (1-B), and 6.5 ml of 0.7% NYZ agar was added. Each mixture was applied to a 40 NZY agar plate and cultured at 37°C for 12 hours to form 2 × 106 phage plaques.

Anschließend wurden Nitrocellulosefilter mit einem Durchmesser von 132 mm in 10 mM IPTG (Isopropyl-&beta;-D-thiogalactopyranosid)-Lösung getaucht und dann durch Abtupfen auf Whatman 3MM-Filtern getrocknet. Die einzelnen Filter wurden über dem Agar auf den einzelnen Platten angeordnet; es wurde 3,5 Stunden bei 37ºC inkubiert. Die einzelnen Filter, die der Übertragung mit den Phagenplaques unterzogen worden waren, wurden anschließend mit 15 ml Waschlösung (10 mM Tris-HCl, pH-Wert: 8,0, 150 mM NaCl, 0,05% Tween 20) gewaschen. Zu den Filtern wurden 15 ml Blockierlösung (1% Rinderserumalbumin, 20 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7.5, 150 mM NaCl) gegeben; anschließend wurde unter leichtem Schütteln 1 Stunde bei Raumtemperatur inkubiert. Die einzelnen Filter wurden dann 5-mal unter vorsichtigem Schütteln unter Verwendung von 15 ml TBST-Pufferlösung (20 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7,5, 150 mM NaCl, 0,05% (Vol./Vol.) Tween-20) 5 Minuten bei Raumtemperatur gewaschen. Die Filter wurden 1 Stunde bei Raumtemperatur in 15 ml einer Lösung, die durch 100-faches Verdünnen von anti- IFN-&alpha;-Antikörper (Kat. #853569; Boehringer Mannheim, USA) mit TBS-Pufferlösung (20 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7,5, 150 mM NaCl) mit einem Gehalt von 1% (Gew./Vol.) FBS (fötales Rinderserum) hergestellt worden war, unter leichtem Schütteln gegeben; und anschließend 5-mal jeweils 5 Minuten bei Raumtemperatur unter leichtem Schütteln in TBST-Pufferlösung gewaschen. Die einzelnen Filter wurden 1 Stunde bei Raumtemperatur in 15 ml einer Lösung, die durch 2000-fache Verdünnung von biotinyliertem Ziegen-anti-Maus-IgG und Avidin-konjugierter alkalischer Phosphatase (Pierce Inc., USA) mit TBS-Pufferlösung mit einem Gehalt an 1% (Gew./Vol.) FBS hergestellt worden war, unter leichtem Schütteln gegeben; und anschließend 5-mal unter leichtem Schütteln 5 Minuten bei Raumtemperatur in 15 ml TBST-Pufferlösung gewaschen. Die einzelnen Filter wurden dann durch Abtupfen auf einem Whatman 3MM-Filter getrocknet.Subsequently, nitrocellulose filters with a diameter of 132 mm were immersed in 10 mM IPTG (isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside) solution and then dried by blotting on Whatman 3MM filters. The individual filters were placed over the agar on the individual plates and incubated for 3.5 hours at 37ºC. The individual filters that had undergone the transfer with the phage plaques were then washed with 15 ml of washing solution (10 mM Tris-HCl, pH: 8.0, 150 mM NaCl, 0.05% Tween 20). 15 ml of blocking solution (1% bovine serum albumin, 20 mM Tris-HCl, pH: 7.5, 150 mM NaCl) was added to the filters; followed by incubation at room temperature for 1 hour with gentle shaking. Each filter was then washed 5 times with gentle shaking using 15 ml of TBST buffer solution (20 mM Tris-HCl, pH 7.5, 150 mM NaCl, 0.05% (v/v) Tween-20) for 5 minutes at room temperature. Filters were placed in 15 ml of a solution prepared by diluting 100-fold anti-IFN-α antibody (cat. #853569; Boehringer Mannheim, USA) with TBS buffer solution (20 mM Tris-HCl, pH 7.5, 150 mM NaCl) containing 1% (w/v) FBS (fetal bovine serum) for 1 hour at room temperature with gentle shaking; and then washed 5 times for 5 minutes each at room temperature with gentle shaking in TBST buffer solution. Each filter was placed in 15 ml of a solution prepared by 2000-fold dilution of biotinylated goat anti-mouse IgG and avidin-conjugated alkaline phosphatase (Pierce Inc., USA) with TBS buffer solution containing 1% (w/v) FBS for 1 hour at room temperature with gentle shaking; and then washed 5 times for 5 minutes each at room temperature with gentle shaking in 15 ml of TBST buffer solution. Each filter was then dried by blotting on a Whatman 3MM filter.

Für die Farbgebungsreaktion wurden die einzelnen Filter in 15 ml Farbgebungslösung (100 mM Tris-HCl, pH-Wert: 9,5, 100 mM NaCl, 5 mM MgCl&sub2;, 5 mg Nitroblau-tetrazolium, 2,5 mg 5-Brom-4-chlor- 3-indolylphosphat) in einer Dunkelkammer 30 Minuten bei Raumtemperatur umgesetzt. Die violettfarbenen positiven Phagenplaques, von denen erwartet wurde, dass sie die für IFN-&alpha; kodierende cDNA exprimierten, wurden visuell bestätigt. Die einzelnen Filter wurden 1-mal mit TBS-Pufferlösung gewaschen; und eine Farbgebungs-Stopplösung (20 mM Tris-HCl, pH-Wert: 2,9, 1 mM EDTA) wurde zugegeben, um den Farbgebungsprozess zu stoppen. Die einzelnen Filter wurden bei Raumtemperatur getrocknet und dann auf einem Polaroidfilm aufgezeichnet.For the staining reaction, each filter was reacted in 15 ml of staining solution (100 mM Tris-HCl, pH: 9.5, 100 mM NaCl, 5 mM MgCl2, 5 mg nitroblue tetrazolium, 2.5 mg 5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate) in a darkroom for 30 minutes at room temperature. The purple positive phage plaques expected to express the cDNA encoding IFN-α were confirmed visually. Each filter was washed 1 time with TBS buffer solution; and a staining stop solution (20 mM Tris-HCl, pH: 2.9, 1 mM EDTA) was added to stop the staining process. Each filter was dried at room temperature and then recorded on a Polaroid film.

Positive Plaques wurden isoliert; und 1 bis 2 Stunden bei Raumtemperatur in 1 ml einer Phagenverdünnungslösung (10 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7,5, 10 mM MgCl&sub2;) inkubiert. Der vorstehende Immunoscreeningassay wurde wiederholt, um die Kolonien als Einzelphagenplaques zu erhalten.Positive plaques were isolated and incubated for 1 to 2 hours at room temperature in 1 ml of Phage diluent solution (10 mM Tris-HCl, pH 7.5, 10 mM MgCl2). The above immunoscreening assay was repeated to obtain the colonies as single phage plaques.

Die einzelnen Phagenplaques, für die bestätigt wurde, dass sie das für hIFN-&alpha; kodierende Gen enthielten, wurden in ein sterilisiertes Mikrozentrifugenröhrchen mit einem Gehalt an 500 ul SM- Pufferlösung (5,8 g NaCl, 2,0 g MgSO&sub4;, 50 ul 1 M Tris-HCl, pH-Wert: 7,5, 5 ml 2% Gelatine pro Liter) gegeben; 20 ul Chloroform wurden zugegeben; und anschließend wurde der Inhalt des Röhrchens unter Schütteln für 1 bis 2 Stunden bei Raumtemperatur kultiviert. 200 ul (> 1 · 10&sup5; Phagenpartikel) der auf diese Weise erhaltenen Lösung, 1 ul Helferphage R408 (> 1 · 10&sup6; PFU/ml, Stratagene Inc., USA) und 20 ul E. coli XL-1 Blue-Zellsuspension (OD&sub6;&sub0;&sub0; = 1,0) wurden gemischt, und anschließend wurde das Gemisch 15 Minuten bei 37ºC inkubiert. Zu der resultierenden Kultur wurden 5 ml 2 · YT-Medium (10 g NaCl, 10 g Hefeextrakt, 16 g Bacto-Trypton pro Liter) gegeben; und sie wurde unter Schütteln 3 Stunden bei 37ºC kultiviert und dann 20 Minuten auf 70ºC erwärmt. Die resultierende Kultur wurde 100-fach verdünnt; 200 ul der verdünnten Kultur wurden mit 200 ul E. coli XL1-Blue-Zellen (OD&sub6;&sub0;&sub0; = 1,0) gemischt. Nach Inkubation bei 37ºC über 1 Stunde wurden 100 ul der resultierenden Kultur auf LB- Platten mit einem Gehalt an Ampicillin (50 ug/ml) aufgetragen; und sie wurde 10 Stunden bei 37ºC inkubiert, um pBluescript-Phagemid-Kolonien, die doppelsträngige cDNA enthielten, zu erhalten.Each phage plaque confirmed to contain the gene encoding hIFN-α was placed in a sterilized microcentrifuge tube containing 500 μl of SM buffer solution (5.8 g NaCl, 2.0 g MgSO4, 50 μl 1 M Tris-HCl, pH 7.5, 5 mL 2% gelatin per liter); 20 μl of chloroform was added; and then the contents of the tube were cultured with shaking for 1 to 2 hours at room temperature. 200 µl (>1 x 10⁵ phage particles) of the thus obtained solution, 1 µl of helper phage R408 (>1 x 10⁵ PFU/ml, Stratagene Inc., USA) and 20 µl of E. coli XL-1 Blue cell suspension (OD₆₀₀ = 1.0) were mixed, and then the mixture was incubated at 37°C for 15 minutes. To the resulting culture was added 5 ml of 2 x YT medium (10 g NaCl, 10 g yeast extract, 16 g Bacto-tryptone per liter), and it was cultured with shaking at 37°C for 3 hours and then heated at 70°C for 20 minutes. The resulting culture was diluted 100-fold; 200 µl of the diluted culture was mixed with 200 µl of E. coli XL1-Blue cells (OD₆₀₀ = 1.0). After incubation at 37°C for 1 hour, 100 µl of the resulting culture was plated on LB plates containing ampicillin (50 µg/ml) and incubated at 37°C for 10 hours to obtain pBluescript phagemid colonies containing double-stranded cDNA.

Um einzelsträngige DNA herzustellen, wurden die vorstehend erhaltenen pBluescript-Kolonien in einem LB-Agarmedium mit einem Gehalt an dem Antibiotikum Tetracyclin (12,5 ug/ml) inkubiert und einem Screening unterzogen, um wiederum positive Kolonien zu erhalten; die positiven Einzelkolonien, die auf diese Weise erhalten wurden, wurden in Tetracyclin&spplus;-LB-Brühemedium (2 bis 3 ml) über Nacht inkubiert. Die Kultur wurde dann in 0,3 ml Super-Liquid-Medium (35 g Bacto-Trypton, 20 g Hefeextrakt, 5 g NaCl, eingestellt auf einen pH-Wert von 7,5 mit NaOH) inkubiert und unter Schütteln bei 37ºC kultiviert. Die Kultur wurde mit Helferphage R408 infiziert, und das Kultivieren wurde 8 Stunden durchgeführt, bis der OD&sub6;&sub0;&sub0;-Wert 0,3 erreichte.To prepare single-stranded DNA, the pBluescript colonies obtained above were incubated in an LB agar medium containing the antibiotic tetracycline (12.5 µg/ml) and screened to obtain positive colonies again; the single positive colonies thus obtained were incubated in tetracycline+ LB broth medium (2 to 3 ml) overnight. The culture was then incubated in 0.3 ml of super liquid medium (35 g of Bacto-tryptone, 20 g of yeast extract, 5 g of NaCl, adjusted to pH 7.5 with NaOH) and cultured with shaking at 37°C. The culture was infected with helper phage R408 and culture was carried out for 8 hours until the OD600 reached 0.3.

Die Isolierung und Reinigung der rekombinanten Phagennucleotide wurde nach der von J. Sambrook et al. in Molecular Cloning, I, 2.73-2.81, Cold Spring Harbor, NY(1989), vorgeschlagenen Methode durchgeführt.Isolation and purification of the recombinant phage nucleotides was carried out according to the method proposed by J. Sambrook et al. in Molecular Cloning, I, 2.73-2.81, Cold Spring Harbor, NY(1989).

Die Nucleotidsequenzen wurden bestimmt, indem gereinigtes einzelsträngiges rekombinantes pBluescript-Phagemid oder doppelsträngiges pBluescript-Phagemid als Matrize verwendet wurde und M13-20-Mer, Primer T7, Primer KS, Primer SK oder Primer T3 (Stratagene Inc., USA) gemäß der Methode von Sanger (Proc. Natl. Acad. Sci. 74, 5405(1977)) verwendet wurde, wobei die Sequenz in Fig. 1B mit den Aminosäuresequenzen, die aus der Nucleotidsequenz abgeleitet wurden, gezeigt ist.The nucleotide sequences were determined using purified single-stranded recombinant pBluescript phagemid or double-stranded pBluescript phagemid as a template and using M13-20-mer, primer T7, primer KS, primer SK or primer T3 (Stratagene Inc., USA) according to the method of Sanger (Proc. Natl. Acad. Sci. 74, 5405(1977)), the sequence shown in Fig. 1B with the amino acid sequences deduced from the nucleotide sequence.

Beispiel 2: Modifizierung der Nucleotidsequenz von hIFN-&alpha;-cDNA unter Einsatz synthetisierter OligonucleotideExample 2: Modification of the nucleotide sequence of hIFN-α cDNA using synthesized oligonucleotides

Die folgenden vier Oligonucleotide wurden entwickelt und synthetisiert, so dass die Expression von hIFN-&alpha;-cDNA durch Substitution der Codons am 5'-Ende der hIFN-&alpha;-cDNA durch die bevorzugten Codons für Hefe, ohne dass die Aminosäuresequenz geändert wurde, optimiert wurde und gleichzeitig die Fähigkeit zur Bildung von sekundärer mRNA-Struktur entfernt wurde, so dass der Expressionswirkungsgrad von hIFN-&alpha; in Hefe auf der Ebene der Transkription und der Translation erhöht wurde. The following four oligonucleotides were designed and synthesized so that the expression of hIFN-α cDNA was optimized by substituting the codons at the 5'-end of hIFN-α cDNA with the preferred codons for yeast without changing the amino acid sequence, while removing the ability to form secondary mRNA structure, so that the expression efficiency of hIFN-α in yeast was increased at the transcriptional and translational levels.

Die PCR wurde unter Verwendung der vorstehenden Oligonucleotide durchgeführt. In ein Röhrchen A wurden 2 ug IFN1 und 2 ug IFN2 gegeben; und in ein Röhrchen B wurden 2 ug IFN3 und 2 ug IFN4 gegeben. Zu jedem der Röhrchen wurden 100 ng in Beispiel (1-C) erhaltener DNA, die hIFN-&alpha;- cDNA enthielt, 10 ul 10 · Taq-Polymerasepuffer, 10 ul 10 mM dNTP und 2,5 Einheiten Taq-Polymerase gegeben; destilliertes Wasser wurde zugegeben, um das Gesamtvolumen auf 100 ul einzustellen. Nachdem die erste PCR entsprechend dem Verfahren in Referenzbeispiel 6 durchgeführt worden war, wurden die PCR-Produkte mit etwa 250 Bp aus jedem der Röhrchen A und B (nachstehend als "PCR- Produkt A und B" bezeichnet) durch Präzipitation mit Ethanol isoliert.PCR was carried out using the above oligonucleotides. In a tube A, 2 µg of IFN1 and 2 µg of IFN2 were added; and in a tube B, 2 µg of IFN3 and 2 µg of IFN4 were added. To each of the tubes, 100 ng of DNA containing hIFN-α cDNA obtained in Example (1-C), 10 µl of 10 x Taq polymerase buffer, 10 µl of 10 mM dNTP and 2.5 units of Taq polymerase were added; distilled water was added to adjust the total volume to 100 µl. After the first PCR was carried out according to the method in Reference Example 6, PCR products of about 250 bp were isolated from each of the tubes A and B (hereinafter referred to as "PCR product A and B") by precipitation with ethanol.

Danach wurde eine zweite PCR unter Verwendung der PCR-Produkte A und B unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend durchgeführt. Etwa 510 Bp Nucleinsäurefragment wurde erhalten und als IFN-Y bezeichnet.Thereafter, a second PCR was performed using PCR products A and B under the same conditions as above. Approximately 510 bp nucleic acid fragment was obtained and designated as IFN-Y.

Beispiel 3: Klonierung des rhIFN-&alpha;-Gens in den Vektor M13mp18 und Bestimmung der NucleotidsequenzExample 3: Cloning of the rhIFN-α gene into the vector M13mp18 and determination of the nucleotide sequence

Zu 10 ul (etwa 2 ug Nucleinsäure) TE-Pufferlösung, die das in Beispiel 2 erhaltene IFN-Y enthielt, wurden 3 ul 10 · NEB-Pufferlösung 3, 16 ul destilliertes Wasser und 1 ul Restriktionsnuclease SaII (20 Einheiten/ul) gegeben; das Gemisch wurde 1 Stunde bei 37ºC umgesetzt und einer Elektrophorese auf 5% Polyacrylamidgel unterzogen, um 510 Bp verdautes Fragment zu isolieren. Das isolierte Fragment wurde mit Elutip-D (Schleicher & Schuell, USA) gereinigt. Das gereinigte Fragment wurde als IFN-L bezeichnet und in 10 ul destilliertem Wasser vor der Verwendung für die Ligation gelöst.To 10 µl (about 2 µg nucleic acid) of TE buffer solution containing IFN-Y obtained in Example 2, 3 µl of 10 x NEB buffer solution 3, 16 µl of distilled water and 1 µl of restriction nuclease SalI (20 units/µl) were added; the mixture was reacted at 37°C for 1 hour and subjected to electrophoresis on 5% polyacrylamide gel to isolate 510 bp digested fragment. The isolated fragment was purified with Elutip-D (Schleicher & Schuell, USA). The purified fragment was designated as IFN-L and dissolved in 10 µl of distilled water before use for ligation.

Andererseits wurde doppelsträngige M13mp18-DNA (New England Biolabs, USA) mit den Restriktionsendonucleasen SmaI und SaII verdaut, und das Fragment wurde in gereinigter Form isoliert. Zu dem Gemisch von 2 ul 10 · Ligationspufferlösung (660 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7,6, 66 mM MgCl&sub2;, 100 mM DTT), 2 ul 100 mM ATP, 2 ul (0,2 ug) IFN-L, 1 ul (etwa 0,1 ug) M13mp18-DNA, verdaut mit SmaI und SaII, und 12 ul destilliertem Wasser wurde 1 ul T4-DNA-Ligase gegeben; die resultierende Lösung wurde für 5 Stunden bei 16ºC umgesetzt. Anschließend wurden 10 ul des Ligationsergebnisses mit E, coli JM105 (ATCC 47016) entsprechend dem Hanahan-Verfahren, das in J. Mol. Biol. 116, 557 (1983) für die Transformation von E. coli-Zellen beschrieben wurde, umgesetzt.On the other hand, double-stranded M13mp18 DNA (New England Biolabs, USA) was digested with restriction endonucleases SmaI and SalI, and the fragment was isolated in a purified form. To the mixture of 2 µl of 10 x ligation buffer solution (660 mM Tris-HCl, pH: 7.6, 66 mM MgCl2, 100 mM DTT), 2 µl of 100 mM ATP, 2 µl (0.2 µg) of IFN-L, 1 µl (about 0.1 µg) of M13mp18 DNA digested with SmaI and SalI, and 12 µl of distilled water was added 1 µl of T4 DNA ligase; the resulting solution was reacted for 5 hours at 16°C. Subsequently, 10 μl of the ligation result was reacted with E. coli JM105 (ATCC 47016) according to the Hanahan method described in J. Mol. Biol. 116, 557 (1983) for the transformation of E. coli cells.

Das auf diese Weise behandelte E. coli-Zellgemisch wurde mit 7,5 ul 0,2 M IPTG versetzt, gefolgt vom Mischen mit 3 ml 2 · YT-Weichagarmedium (16 g Bacto-Trypton, 10 g Hefeextrakt, 5 g NaCl, 6 g Bacto-Agar pro 1 l) und 25 ul 4%-ige X-gal-Lösung. Das resultierende Gemisch wurde auf Min A- Festmedium (10,5 g K&sub2;HPO&sub4;, 4,5 g KH&sub2;PO&sub4;, 1 g (NH&sub4;)&sub2;SO&sub4;, 0,5 g Na-Citrat, 12 g Bacto-Agar, 1 ml 20%-iges MgSO&sub4;, 0,5 ml 1%-iges Vitamin B und 10 ml Glucose pro 1 l) ausgestrichen und bei 37ºC über Nacht inkubiert.The thus treated E. coli cell mixture was added with 7.5 μl of 0.2 M IPTG, followed by mixing with 3 ml of 2 x YT soft agar medium (16 g Bacto-tryptone, 10 g yeast extract, 5 g NaCl, 6 g Bacto-agar per 1 L) and 25 μl of 4% X-gal solution. The resulting mixture was incubated for Min A- Solid medium (10.5 g K₂HPO₄, 4.5 g KH₂PO₄, 1 g (NH₄)₂SO₄, 0.5 g Na citrate, 12 g Bacto agar, 1 ml 20% MgSO₄, 0.5 ml 1% vitamin B and 10 ml glucose per 1 L) and incubated at 37ºC overnight.

Eine auf diese Weise erhaltene weiße Plaque wurde isoliert und eingesetzt, um eine Einzelstrangnucleinsäure gemäß dem von J. Sambrook et al., in Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, NY (1989), vorgeschlagenen Verfahren zu erhalten. Die Nucleotidsequenz des rekombinanten hIFN-&alpha;-Gens wurde entsprechend der Didesoxy-DNA-Sequenziermethode (F. Sanger et al., PNAS, 84, 4767 (1987)) bestimmt; das rhIFN-&alpha;-Gen mit der in Fig. 1A gezeigten Nucleotidsequenz wurde ausgewählt; M13mp18, der die Nucleotidsequenz enthielt, wurde als M13mp18-IFN-&alpha; bezeichnet.A white plaque thus obtained was isolated and used to obtain a single-stranded nucleic acid according to the method proposed by J. Sambrook et al., in Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, NY (1989). The nucleotide sequence of the recombinant hIFN-α gene was determined according to the dideoxy DNA sequencing method (F. Sanger et al., PNAS, 84, 4767 (1987)); the rhIFN-α gene having the nucleotide sequence shown in Fig. 1A was selected; M13mp18 containing the nucleotide sequence was designated as M13mp18-IFN-α.

Beispiel 4: Herstellung eines ExpressionsvektorsExample 4: Preparation of an expression vector (4-A): Herstellung des Vektors Luck-&alpha;-IFN-1Y(4-A): Preparation of the vector Luck-α-IFN-1Y

Etwa 2 ug Plasmid pYLBC-GAP-HGH (koreanische Offenlegungsschrift 90-9975) wurden vollständig mit den Restriktionsendonucleasen PstI und SaII in NEB-Pufferlösung 3 verdaut; weitere 2 ug des Plasmids wurden vollständig mit den Restriktionsendonucleasen PstI und BstBI in NEB-Pufferlösung 4 verdaut. Jedes der verdauten Plasmide wurde durch 0,7%-iges Agarosegel geleitet, um Fragmente von etwa 9,8 kB und 3,4 kB zu isolieren, die als Fragmente PL und PB bezeichnet wurden.About 2 µg of plasmid pYLBC-GAP-HGH (Korean Laid-Open Patent Publication 90-9975) was completely digested with restriction endonucleases PstI and SalI in NEB buffer solution 3; another 2 µg of the plasmid was completely digested with restriction endonucleases PstI and BstBI in NEB buffer solution 4. Each of the digested plasmids was passed through 0.7% agarose gel to isolate fragments of about 9.8 kb and 3.4 kb, which were designated as fragments PL and PB.

Etwa 5 ug Vektor M13mp18-IFN-&alpha;, der das in Beispiel 3 erhaltene rhIFN-&alpha;-Gen enthielt, wurden vollständig mit den Restriktionsenzymen XbaI und SaII in NEB-Pufferlösung 3 verdaut und einer Phenol- Chloroform-Extraktion und einer Ethanolpräzipitation unterzogen. Die präzipitierte Nucleinsäure (nachstehend als IFN-X/L bezeichnet) wurde in 10 ul TE-Lösung gelöst.About 5 µg of vector M13mp18-IFN-α containing the rhIFN-α gene obtained in Example 3 was completely digested with restriction enzymes XbaI and SalI in NEB buffer solution 3 and subjected to phenol-chloroform extraction and ethanol precipitation. The precipitated nucleic acid (hereinafter referred to as IFN-X/L) was dissolved in 10 µl of TE solution.

Die Ligation wurde unter Verwendung der vorstehend erhaltenen Fragmente und eines synthetischen Linkers The ligation was performed using the fragments obtained above and a synthetic linker

durchgeführt.carried out.

In ein Röhrchen wurden 200 ng Fragment IFN-X/L, 50 ng des Linkers, 100 ng Fragment PL, 100 ng Fragment PB, 2 ul of 10 · Ligationslösung und 10 Einheiten T4-DNA-Ligase gegeben; und destilliertes Wasser wurde zugegeben, um ein Gesamtvolumen von 20 ul zu erzielen. Das Gemisch wurde 12 Stunden bei 16ºC inkubiert. Der auf diese Weise erhaltene Expressionsvektor, der ein rhIFN-&alpha;- Gen enthielt, wurde als Luck-&alpha;-IFN-1Y bezeichnet. Das vorstehende Verfahren ist in Fig. 3A gezeigt.In a tube, 200 ng of fragment IFN-X/L, 50 ng of the linker, 100 ng of fragment PL, 100 ng of fragment PB, 2 µl of 10 x ligation solution and 10 units of T4 DNA ligase were added; and distilled water was added to make a total volume of 20 µl. The mixture was incubated at 16°C for 12 hours. The expression vector thus obtained containing a rhIFN-α gene was named Luck-α-IFN-1Y. The above procedure is shown in Fig. 3A.

(4-B): Herstellung des Expressionsvektors pYLBC-AG885-&alpha;-IFN(4-B): Preparation of the expression vector pYLBC-AG885-α-IFN < Stufe 1> : Synthese von Primer und PCR< Step 1> : Synthesis of primers and PCR

Die UAS von Promotor ADH2(5'-TCTCCAACTTATAAGTTGGAGA-3', die TATA-Box von Promotor GAPDH und das 111 Bp umfassende DNA-Fragment, das eine Nucleotidsequenz am 5'-Ende des hIFN-&alpha;-Gens enthielt, wurden einer PCR unter Verwendung von zwei Primern ADHGAP und GAPIFN wie folgt unterzogen.The UAS of promoter ADH2 (5'-TCTCCAACTTATAAGTTGGAGA-3'), the TATA box of promoter GAPDH and the 111 bp DNA fragment containing a nucleotide sequence at the 5' end of the hIFN-α gene were subjected to PCR using two primers ADHGAP and GAPIFN as follows.

Der Primer ADHGAP (5'-AGACGGATCCTCCTCTGCCGGAACACCGGGCATCTCCAACTTAT AATGTTGGAGAAATAAGAGAATTTCAGATTGAGAGAATGAAAAAAAAAAACTGAAAAAAAAGGTTGAA AC-3') und der Primer GAPIFN (5'-TTCTTCTAGAACCCAGGCTGTGAGTTTGAGGCAGATCACACA TGGTGTTTGTTTATGTGTG-3') wurden synthetisiert.The primer ADHGAP (5'-AGACGGATCCTCCTCTGCCGGAACACCGGGCATCTCCAACTTAT AATGTTGGAGAAATAAGAGAATTTCAGATTGAGAGAATGAAAAAAAAAACTGAAAAAAAAGGTTGAA AC-3') and the primer GAPIFN (5'-TTCTTCTAGAACCCAGGCTGTGAGTTTGAGGCAGATCACACA TGGTGTTTGTTTATGTGTG-3') were synthesized.

Der Primer ADHGAP umfasst 114 Basen; die 94 Basen am 5-Ende enthalten eine Erkennungsstelle für BamHI und die UAS des Promotors ADH2; der Rest umfasst eine Nucleotidsequenz, die geeignet ist, mit dem Promotor GAPDH (-198. Base bis -178. Base von GAPDH) verknüpft zu werden.The primer ADHGAP comprises 114 bases; the 94 bases at the 5' end contain a recognition site for BamHI and the UAS of the promoter ADH2; the remainder comprises a nucleotide sequence suitable for linking to the promoter GAPDH (-198th base to -178th base of GAPDH).

Der Primer GAPIFN enthält eine Erkennungsstelle für die Restriktionsendonuclease XbaI, ein Initiationscodon für das hIFN-&alpha;-Gen und eine Nucleotidsequenz des Promotors GAPDH umfassend 18 Basen (von der -1. bis -18.; Holland et al., J. Biol. Chem. 254, 9839-9845 (1979); Bitter et al., Gene 32, 263- 274 (1984)) am 3'-Ende.The primer GAPIFN contains a recognition site for the restriction endonuclease XbaI, an initiation codon for the hIFN-α gene and a nucleotide sequence of the promoter GAPDH comprising 18 bases (from the -1st to the -18th; Holland et al., J. Biol. Chem. 254, 9839-9845 (1979); Bitter et al., Gene 32, 263-274 (1984)) at the 3' end.

Die Strukturen der Primer sind wie folgt. Primer ADHGAP The structures of the primers are as follows. Primer ADHGAP

Unter Verwendung der beiden Primer und eines Plasmids pYLBC5, das den Promotor GAPDH (ATCC 74119, vergl. koreanische Patentanmeldung 91-25882) enthält, als eine Matrize wurde eine PCR wie folgt durchgeführt,Using the two primers and a plasmid pYLBC5 containing the promoter GAPDH (ATCC 74119, cf. Korean Patent Application 91-25882) as a template, PCR was performed as follows,

Zu einem Gemisch von 10 ng bis 100 ng Plasmid-pYLBC5-DNA als Matrizen-DNA, 10 ul 10 · Taq- Polymerasepuffer (10 mM Tris-HCl, pH-Wert: 8,3, 500 mM KCl, 15 mM MgCl&sub2;, 0,1 (Gew./Vol.) Gelatine), 10 ul dNTP-Gemisch (1,25 mM dGTP, dATP, dTTP und dCTP), 2 ug Primer ADHGAP, 2 ug Primer GAPIFN und 0,5 ul Ampli-Taq-DNA-Polymerase (Perkin Elmer Cetus, USA) wurde destilliertes Wasser gegeben, um ein Gesamtvolumen von 100 ul zu erzielen; und 50 ul Mineralöl wurden zugegeben, um eine Verdampfung zu verhindern. Eine erste PCR wurde unter Verwendung eines Thermocycler (Perkin Eimer Cetus, USA) durchgeführt, wobei der thermische Zyklus: 95ºC über 1 min &rarr; 55ºC über 1 min; 72ºC über 2 min. und schließlich 72ºC über 10 min 25-mal wiederholt wurde.To a mixture of 10 ng to 100 ng of plasmid pYLBC5 DNA as template DNA, 10 μl of 10 x Taq polymerase buffer (10 mM Tris-HCl, pH 8.3, 500 mM KCl, 15 mM MgCl2, 0.1 (w/v) gelatin), 10 μl of dNTP mixture (1.25 mM dGTP, dATP, dTTP and dCTP), 2 μg of primer ADHGAP, 2 μg of primer GAPIFN and 0.5 μl of Ampli-Taq DNA polymerase (Perkin Elmer Cetus, USA) was added distilled water to make a total volume of 100 μl, and 50 μl of mineral oil was added to prevent evaporation. A first PCR was performed using a thermocycler (Perkin Eimer Cetus, USA), repeating the thermal cycle: 95ºC for 1 min → 55ºC for 1 min; 72ºC for 2 min. and finally 72ºC for 10 min 25 times.

Zu dem Reaktionsgemisch wurde ein gleiches Volumen an Phenol/Chloroform gegeben; und das Gemisch wurde zentrifugiert, um Polymerase zu entfernen. Der Überstand wurde in ein neues Röhrchen übertragen; und 1/10 Volumen 3 M Natriumacetat und 2,5 Volumina 100% Ethanol wurden zugegeben. Das Gemisch wurde zentrifugiert, wobei man etwa 320 Bp DNA-Fragment erhielt, das als AG885 bezeichnet wurde. Die Nucleinsäure wurde in 20 ul TE-Puffer (10 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7.5, 1 mM EDTA) für die Verwendung in der nächsten Stufe gelöst.To the reaction mixture, an equal volume of phenol/chloroform was added; and the mixture was centrifuged to remove polymerase. The supernatant was transferred to a new tube; and 1/10 volume of 3 M sodium acetate and 2.5 volumes of 100% ethanol were added. The mixture was centrifuged to obtain about 320 bp DNA fragment, which was identified as AG885. The nucleic acid was dissolved in 20 μl of TE buffer (10 mM Tris-HCl, pH 7.5, 1 mM EDTA) for use in the next step.

< Stufe 2> : Verdau von Plasmid pYLBC5< Step 2> : Digestion of plasmid pYLBC5

2 ug Plasmid pYLBC5 wurden vollständig mit den Restriktionsendonucleasen PstI und SaII in NEB-Pufferlösung 3 verdaut; weitere 2 ug Plasmid pYLBC5 wurden ebenfalls vollständig in der gleichen Weise verdaut. Jedes der verdauten Plasmide wurde einer 0,7%-iges Agarosegel-Elektrophorese unterzogen, wobei Fragmente von etwa 9,84 kB und 3,0 kB isoliert wurden, die als Fragmente PK bzw. PS bezeichnet wurden.2 µg of plasmid pYLBC5 was digested to completion with restriction endonucleases PstI and SalI in NEB buffer solution 3; another 2 µg of plasmid pYLBC5 was also digested to completion in the same manner. Each of the digested plasmids was subjected to 0.7% agarose gel electrophoresis to isolate fragments of approximately 9.84 kb and 3.0 kb, which were designated as fragments PK and PS, respectively.

< Stufe 3> : Isolierung eines rhIFN-&alpha;-Genfragments< Step 3> : Isolation of a rhIFN-α gene fragment

Etwa 5 ug Vektor M13mp18-IFN-&alpha;, der das in Beispiel 3 erhaltene rhIFN-&alpha;-Gen enthielt, wurden vollständig mit den Restriktionsendonucleasen XbaI und SaII in NEB-Pufferlösung 3 verdaut und einer Agarosegel-Elektrophorese unterzogen, wobei man ein Fragment von etwa 450 Bp des rhIFN-&alpha;-Gens erhielt, das als IFN-XL bezeichnet wurde.About 5 µg of vector M13mp18-IFN-α containing the rhIFN-α gene obtained in Example 3 was completely digested with restriction endonucleases XbaI and SalI in NEB buffer solution 3 and subjected to agarose gel electrophoresis to obtain a fragment of about 450 bp of the rhIFN-α gene, which was designated as IFN-XL.

Etwa 2 ug des in der vorstehenden < Stufe I> erhaltenen Fragments AG885 wurden vollständig mit den Restriktionsendonucleasen XbaI und BamHI in NEB-Pufferlösung 3 verdaut und einer Phenol/Chloroform-Extraktion und Ethanolpräzipitation unterzogen. Das präzipitierte Nucleinsäuresegment (nachstehend als AG885-X/B bezeichnet) wurde in 10 ul TE-Lösung gelöst.About 2 µg of the fragment AG885 obtained in the above <Step I> was completely digested with restriction endonucleases XbaI and BamHI in NEB buffer solution 3 and subjected to phenol/chloroform extraction and ethanol precipitation. The precipitated nucleic acid segment (hereinafter referred to as AG885-X/B) was dissolved in 10 µl of TE solution.

< Stufe 4> : Herstellung des Plasmids pYLBC-AG885-&alpha;-IFN< Step 4> : Preparation of plasmid pYLBC-AG885-α-IFN

Wie vorstehend in < Stufe 2> und < Stufe 3> erhaltenen Fragmente wurden wie folgt ligiert. In ein Röhrchen wurden 200 ng Fragment IFN-X/L, 200 ng Fragment AG885-X/B, 100 ng jedes der Fragmente PK und PS, 2 ul 10 · Ligationspuffer und 10 Einheiten T4-DNA-Ligase gegeben; destilliertes Wasser wurde zugegeben, um das Gesamtvolumen auf 20 ul einzustellen. Das Gemisch wurde 12 Stunden bei 16ºC umgesetzt. Das vorstehende Verfahren ist in Fig. 3B gezeigt.Fragments obtained in <Step 2> and <Step 3> above were ligated as follows. In a tube were added 200 ng of fragment IFN-X/L, 200 ng of fragment AG885-X/B, 100 ng of each of fragments PK and PS, 2 µl of 10 x ligation buffer and 10 units of T4 DNA ligase; distilled water was added to adjust the total volume to 20 µl. The mixture was reacted at 16°C for 12 hours. The above procedure is shown in Fig. 3B.

Beispiel 5: Transformation von Hefe mit dem Expressionsvektor und Expression des rhIFN- &alpha;-GensExample 5: Transformation of yeast with the expression vector and expression of the rhIFN-α gene < 5-A> : Transformation von Hefe mit Luck-&alpha;-IFN-1Y und Expression des rhIFN-&alpha;-Gens< 5-A> : Transformation of yeast with Luck-α-IFN-1Y and expression of the rhIFN-α gene

Das in Beispiel (4-A) erhaltene rekombinante Plasmid Luck-&alpha;-IFN-Y wurde in Masse mittels alkalischer Lyse (Ish-Horowicz, D. et al., Nucl. Acid Res., 9, 2989 (1981)) für die Verwendung im folgenden Transformationsverfahren extrahiert. Die Transformation von Hefe mit dem Plasmid wurde unter Anwendung der von Veges (Nature 275, 104 (1978)) und Hinnen (PNAS 75, 1929 (1978)) beschriebenen Methoden durchgeführt.The recombinant plasmid Luck-α-IFN-Y obtained in Example (4-A) was extracted in bulk by alkaline lysis (Ish-Horowicz, D. et al., Nucl. Acid Res., 9, 2989 (1981)) for use in the following transformation procedure. Transformation of yeast with the plasmid was carried out using the methods described by Veges (Nature 275, 104 (1978)) and Hinnen (PNAS 75, 1929 (1978)).

1 ml S. cerevisiae DCO4(Yeast Genetic Stock Center, Department of Biophysics and Medical Physics, University of California, CA 94720, USA), die über Nacht kultiviert worden waren, wurde in 50 ml frisches YEPD-Medium übergeimpft und unter Schütteln bei 30ºC kultiviert, bis der OD-Wert bei 650 nm 0,8 bis 1,0 erreichte. Die Kultur wurde 5 Minuten bei 5 000 U/min zentrifugiert, um die Zellen zu isolieren. Die präzipitierten Zellen wurden in 20 ml Wasser suspendiert; und die Suspension wurde erneut zentrifugiert. Die Zellpräzipitate wurden in 20 ml 1 M Sorbitollösung suspendiert; und die Suspension wurde erneut zentrifugiert.1 ml of S. cerevisiae DCO4 (Yeast Genetic Stock Center, Department of Biophysics and Medical Physics, University of California, CA 94720, USA) cultured overnight was inoculated into 50 ml of fresh YEPD medium and cultured with shaking at 30ºC until the OD value at 650 nm reached 0.8 to 1.0. The culture was centrifuged at 5,000 rpm for 5 minutes to isolate the cells. The precipitated cells were suspended in 20 ml of water; and the suspension was centrifuged again. The cell precipitates were suspended in 20 ml of 1 M sorbitol solution; and the suspension was centrifuged again.

Die präzipitierten Zellen wurden in 5 ml SP (1 M Sorbitol, 50 mM Natriumphosphat, pH-Wert: 7,5) und 5 ul 1 M DTT gelöst; 50 ul Xymolase (10 mg/ml in 50% Glycerin/50% sp) wurden zugegeben, woran sich ein Kultivieren unter Schütteln bei 150 U/min und 30ºC über 30 Minuten anschloss. Nach dem Kultivieren wurde eine kleine Menge der Kultur gelegentlich entnommen und mit 1/10 Volumen 0,1% SDS behandelt, um den Grad der Sphäroplastenbildung mit einem optischen Mikroskop zu untersuchen. Die Kultivierung wurde durchgeführt (im allgemeinen über 30 Minuten), bis mindestens etwa 90% der Hefezellen in Sphäroplasten umgewandelt worden waren. Nach Abschluss der Kultivierung wurde die Kultur 3 Minuten bei 1500 U/min mit einer Dynac-Zentrifuge zentrifugiert, um die Sphäroplasten zu entfernen. Die auf diese Weise erhaltenen Sphäroplasten wurden mit 5 ml 1 M Sorbitol und 5 ml STC (1 M Sorbitol, 10 mM CaCl&sub2;, 10 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7,5) gewaschen und in 1 ml STC vor der Verwendung bei der Transformation mit Luck-&alpha;-IFN-1Y gelöst.The precipitated cells were dissolved in 5 ml SP (1 M sorbitol, 50 mM sodium phosphate, pH: 7.5) and 5 μl 1 M DTT; 50 μl xymolase (10 mg/ml in 50% glycerol/50% sp) was added, followed by culturing with shaking at 150 rpm and 30°C for 30 minutes. After culturing, a small amount of the culture was occasionally taken out and treated with 1/10 volume of 0.1% SDS to examine the degree of spheroplast formation with an optical microscope. Cultivation was carried out (generally for 30 minutes) until at least about 90% of the yeast cells had been converted into spheroplasts. After completion of cultivation, the culture was centrifuged at 1500 rpm for 3 minutes with a Dynac centrifuge to remove the spheroplasts. The spheroplasts thus obtained were washed with 5 ml of 1 M sorbitol and 5 ml of STC (1 M sorbitol, 10 mM CaCl2, 10 mM Tris-HCl, pH 7.5) and dissolved in 1 ml of STC before use in transformation with Luck-α-IFN-1Y.

Zu einem Gemisch von 12,5 ul 5 bis 10 ug Plasmidnucleinsäure und 12,5 ul 2 · STC wurden 50 ul der Sphäroplasten gegeben, woran sich ein Kultivieren über 10 Minuten bei Raumtemperatur anschloss. Zu der Kultur wurden 500 ul PEG/TC-Lösung (40% PEG-4000, 10 mM CaCl&sub2;, 10 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7,5) gegeben, die für 10 Minuten stehengelassen wurde. Die Kultur wurde 13 Minuten bei 1500 U/min mit einer Dynac-Zentrifuge zentrifugiert, um Sphäroplasten zu isolieren. Die präzipitierten Sphäroplasten wurden in 200 ul 1 M Sorbitollösung gelöst.To a mixture of 12.5 µl of 5 to 10 µg plasmid nucleic acid and 12.5 µl of 2 x STC was added 50 µl of the spheroplasts, followed by culturing for 10 minutes at room temperature. To the culture was added 500 µl of PEG/TC solution (40% PEG-4000, 10 mM CaCl2, 10 mM Tris-HCl, pH: 7.5), which was left for 10 minutes. The culture was centrifuged for 13 minutes at 1500 rpm with a Dynac centrifuge to isolate spheroplasts. The precipitated spheroplasts were dissolved in 200 µl of 1 M sorbitol solution.

Die die Sphäroplasten enthaltende Lösung wurde mit 7 ml Regenerationsagar (3 g Bacto-Agar, 50 ml 2 M Sorbitol, 0,67 g Hefestickstoffbasis ohne Aminosäuren, 0,1 g Gemisch aus Aminosäuren ohne Leucin, 0,4 ml 50%-ige Glucose, 45 ml Wasser pro 100 ml) gemischt; das Gemisch wurde auf eine Leucinmangelplatte (182 g Sorbitol, 20 g Bacto-Agar, 6,7 g Hefestickstoffbasis ohne Aminosäuren (Difco, USA), 0,25 g Leu&supmin;-Supplement, 4 ml 5%-iges Threonin, 40 ml 50%-ige Glucose und 820 ml Wasser) gegossen und 3 bis 5 Tage bei 30ºC kultiviert, um Hefekolonien zu erhalten, die mit dem rekombinanten Plasmid Luck-IFN-&alpha;-1Y transformiert waren.The solution containing the spheroplasts was mixed with 7 ml of regeneration agar (3 g Bacto-agar, 50 ml 2 M sorbitol, 0.67 g yeast nitrogen base without amino acids, 0.1 g mixture of amino acids without leucine, 0.4 ml 50% glucose, 45 ml water per 100 ml); the mixture was poured onto a leucine-deficient plate (182 g sorbitol, 20 g Bacto agar, 6.7 g yeast nitrogen base without amino acids (Difco, USA), 0.25 g Leu-supplement, 4 ml 5% threonine, 40 ml 50% glucose and 820 ml water) and cultured at 30°C for 3 to 5 days to obtain yeast colonies transformed with the recombinant plasmid Luck-IFN-α-1Y.

Eine transformierte Hefekolonie wurde in 3 ml eines Leucinmangelmediums (6,7 g Hefestickstoffbasis ohne Aminosäuren, 0,25 g Gemisch aus Aminosäuren ohne Leucin und 6% Glucose pro 1 l) 24 Stunden bei 30ºC kultiviert; anschließend wurde die Kultur in 100 ml YEPD-Medium (2% Pepton, 1% Hefeextrakt, 2% Glucose) übergeimpft; es wurde 24 Stunden bei 30ºC kultiviert.A transformed yeast colony was cultured in 3 ml of leucine-deficient medium (6.7 g yeast nitrogen base without amino acids, 0.25 g mixture of amino acids without leucine and 6% glucose per 1 L) for 24 hours at 30ºC, then the culture was inoculated into 100 ml YEPD medium (2% peptone, 1% yeast extract, 2% glucose) and cultured for 24 hours at 30ºC.

Der End-OD-Wert der Kultur betrug etwa 25 bei 650 nm. Die Menge der Kultur, die einem OD- Wert von 10 entspricht, wurde zentrifugiert und in 400 ul eines Puffers (10 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7,5, 1 mM EDTA, 2 mM PMSF, 8 M Harnstoff) gelöst. Zu der Lösung wurde ein gleiches Volumen an Glaskügelchen mit einem Durchmesser von 0,4 mm gegeben, woran sich ein kräftiges Rühren zum Aufbrechen der Zellwände anschloss. 10 ul des auf diese Weise erhaltenen Hefeextrakts wurden einer Elektrophorese auf 15%-iges SDS-Polyacrylamidgel gemäß dem von Laemmli et al. in Nature 277, 680 (1970) beschriebenen Verfahren unterzogen und mit Coomassie Brilliant Blue R250 angefärbt, um die Expression des Genprodukts zu bestätigen. Das Ergebnis ist in Fig. 4A gezeigt.The final OD of the culture was about 25 at 650 nm. The amount of the culture corresponding to an OD of 10 was centrifuged and dissolved in 400 μl of a buffer (10 mM Tris-HCl, pH: 7.5, 1 mM EDTA, 2 mM PMSF, 8 M urea). An equal volume of 0.4 mm diameter glass beads was added to the solution, followed by vigorous stirring to break the cell walls. 10 μl of the yeast extract thus obtained was subjected to electrophoresis on 15% SDS-polyacrylamide gel according to the method described by Laemmli et al. in Nature 277, 680 (1970) and stained with Coomassie Brilliant Blue R250 to confirm the expression of the gene product. The result is shown in Fig. 4A.

In Fig. 4A beschreiben die Bahnen 1 und 2 beide den Extrakt von Hefezellen, die den Expressionsvektor Luck-&alpha;-IFN-1Y enthielten; Bahn 3 zeigt den Extrakt von Hefezellen, die den Expressionsvektor nicht enthielten; und Bahn 4 zeigt Standardproteingrößenmarker, die (von oben) die Molekulargewichte 43 000, 29 000, 18 400, 14 300, 6 500 und 3 800 Dalton darstellen. < In Fig. 4A, lanes 1 and 2 both describe the extract from yeast cells containing the expression vector Luck-α-IFN-1Y; lane 3 shows the extract from yeast cells not containing the expression vector; and lane 4 shows standard protein size markers representing (from top) molecular weights 43,000, 29,000, 18,400, 14,300, 6,500, and 3,800 daltons. <

5-B> : Transformation von Hefe mit dem Expressionsvektor pYLBC-AG885-&alpha;-IFN und Expression des rhIFN-&alpha;-Gens5-B> : Transformation of yeast with the expression vector pYLBC-AG885-α-IFN and expression of the rhIFN-α gene

Das rekombinante Plasmid pYLBC-AG885-&alpha;-IFN, das in Beispiel (4-B) erhalten wurde, wurde in Masse mittels eines alkalischen Hydrolyseverfahrens (Ish-Horowicz, D. et al., Nucl. Acid Res. 9, 2989 (1981)) für die Verwendung bei der Transformation hergestellt.The recombinant plasmid pYLBC-AG885-α-IFN obtained in Example (4-B) was prepared in bulk by an alkaline hydrolysis method (Ish-Horowicz, D. et al., Nucl. Acid Res. 9, 2989 (1981)) for use in transformation.

Das Transformationsverfahren von Beispiel (5-A) wurde wiederholt, wobei das Plasmid pYLBC- AG885-&alpha;-IFN anstelle des Plasmids Luck-&alpha;-IFN-1Y eingesetzt wurde, wobei man Hefekolonien, die mit dem rekombinanten Plasmid pYLBC-AG885-&alpha;-IFN transformiert waren, erhielt.The transformation procedure of Example (5-A) was repeated using the plasmid pYLBC-AG885-α-IFN instead of the plasmid Luck-α-IFN-1Y to obtain yeast colonies transformed with the recombinant plasmid pYLBC-AG885-α-IFN.

Die transformierte Hefe wurde in 3 ml eines Leucinmangelmedium (6,7 g Hefestickstoffbasis ohne Aminosäuren, 0,25 g eines Gemisches aus Aminosäuren ohne Leucin und 6% Glucose pro 1 l) 24 Stunden bei 30ºC kultiviert; anschließend wurde die Kultur in 100 ml YEPD-Medium(2% Pepton, 1% Hefeextrakt, 2% Glucose) übergeimpft und 24 Stunden bei 30ºC kultiviert.The transformed yeast was cultured in 3 ml of leucine-deficient medium (6.7 g yeast nitrogen base without amino acids, 0.25 g of a mixture of amino acids without leucine and 6% glucose per 1 L) at 30ºC for 24 hours; then the culture was inoculated into 100 ml YEPD medium (2% peptone, 1% yeast extract, 2% glucose) and cultured at 30ºC for 24 hours.

Der End-OD-Wert der Kultur betrug etwa 25 bei 650 nm. Die Menge der Kultur, die einem OD- Wert von 10 entsprach, wurde zentrifugiert und in 400 ul eines Puffers (10 mM Tris-HCl, pH-Wert: 7,5, 1 mM EDTA, 2 mM PMSF, 8 M Harnstoff) gelöst. Zu der Lösung wurde ein gleiches Volumen an Glaskügelchen mit einem Durchmesser von 0,4 mm gegeben, gefolgt von kräftigem Rühren, um die Zellwände aufzubrechen. 10 ul des auf diese Weise erhaltenen Hefeextrakts wurden einer Elektrophorese auf 15%- igem SDS-Polyacrylamidgel gemäß dem Verfahren, das von Laemmli et al. in Nature 277, 680 (1970) beschrieben wurde, unterzogen und mit Coomassie Brilliant Blue R250 angefärbt, um die Expression des Genprodukts zu bestätigen. Das Ergebnis ist in Fig. 4B gezeigt.The final OD value of the culture was about 25 at 650 nm. The amount of the culture corresponding to an OD value of 10 was centrifuged and dissolved in 400 μl of a buffer (10 mM Tris-HCl, pH: 7.5, 1 mM EDTA, 2 mM PMSF, 8 M urea). To the solution was added an equal volume of 0.4 mm diameter glass beads, followed by vigorous stirring to break the cell walls. 10 μl of the yeast extract thus obtained was subjected to electrophoresis on 15% SDS-polyacrylamide gel according to the method described by Laemmli et al. in Nature 277, 680 (1970) and stained with Coomassie Brilliant Blue R250 to confirm the expression of the gene product. The result is shown in Fig. 4B.

In Fig. 4B zeigt Bahn 1 den Extrakt von Hefezellen, die den Expressionsvektor pYLBC-AG885-&alpha;- IFN nicht enthalten; die Bahnen 2 und 3 zeigen den Extrakt von Hefezellen, die den Expressionsvektor pYLBC-AG885-&alpha;-IFN enthalten, nach Kultivierung über 4 Stunden; und die Bahnen 4 und 5 zeigen den Extrakt von Hefezellen, die den Expressionsvektor pYLBC-AG885-&alpha;-IFN enthalten, nach Kultivierung über 48 Stunden; und Bahn 6 zeigt die Standardproteingrößenmarker, die (von oben) Molekulargewichte von 43 000, 29 000, 18 400, 14 300, 6 500 und 3 500 darstellen.In Figure 4B, lane 1 shows the extract of yeast cells not containing the expression vector pYLBC-AG885-α-IFN; lanes 2 and 3 show the extract of yeast cells containing the expression vector pYLBC-AG885-α-IFN after culturing for 4 hours; and lanes 4 and 5 show the extract of yeast cells containing the expression vector pYLBC-AG885-α-IFN after culturing for 48 hours; and lane 6 shows the standard protein size markers representing (from top) molecular weights of 43,000, 29,000, 18,400, 14,300, 6,500, and 3,500.

Beispiel 6 (nur zu Demonstrationszwecken; nicht als solches beansprucht): Reinigung von hIFN-&alpha;, hergestellt in HefeExample 6 (for demonstration purposes only; not claimed as such): Purification of hIFN-α produced in yeast (6-A): Aufbrechen der Kultur von transformierter Hefe(6-A): Breaking the culture of transformed yeast

1 kg Hefe, transformiert mit dem in Beispiel (5-B) erhaltenen rekombinanten Plasmid Luck-&alpha;-IFN- 1Y, in der hIFN-&alpha; exprimiert wurde, wurde in einem Puffer (20 mM Tris-HCl, 1 M Harnstoff, 1 mM EDTA, 1 mM PMSF, pH-Wert: 8,0) unter Verwendung eines Homogenisators (Beckman) suspendiert und bei einer Geschwindigkeit von 750 ml/min mit einem Bead Beater (Biospec Product, USA), gepackt mit Glaskügelchen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 0,75 mm, aufgebrochen. Die die aufgebrochene Hefe enthaltende Lösung wurde 50 Minuten bei 12 000 U/min und 4ºC mit einer Zentrifuge (Beckman, JA-14- Rotor) zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen, und die Präzipitate wurden gewonnen. Die gewonnenen Präzipitate wurden in 2 I Puffer (20 mM Tris-HCl, 1 M Harnstoff, 1 mM EDTA, 0,1% Triton X-100, pH-Wert: 8,0) unter Verwendung eines Homogenisators (Beckman) suspendiert; und die Suspension wurde 50 Minuten bei 12 000 U/min mit einer Zentrifuge (Beckman, JA-14-Rotor) zentrifugiert, um die Präzipitate zu isolieren. Die aufgefangenen Präzipitate wurden weiter in 2 l 1 M Guanidinlösung (Guanidin-HCl, Amresco) unter Verwendung eines Homogenisators suspendiert; und die Suspension wurde 30 Minuten bei 12 000 U/min zentrifugiert, wobei etwa 600 g der Präzipitate isoliert wurden.One kg of yeast transformed with the recombinant plasmid Luck-α-IFN-1Y obtained in Example (5-B) in which hIFN-α was expressed was suspended in a buffer (20 mM Tris-HCl, 1 M urea, 1 mM EDTA, 1 mM PMSF, pH: 8.0) using a homogenizer (Beckman) and disrupted at a rate of 750 ml/min with a Bead Beater (Biospec Product, USA) packed with glass beads having a diameter of 0.5 to 0.75 mm. The solution containing the disrupted yeast was centrifuged for 50 minutes at 12,000 rpm and 4°C with a centrifuge (Beckman, JA-14 rotor). The supernatant was discarded and the precipitates were collected. The obtained precipitates were suspended in 2 L buffer (20 mM Tris-HCl, 1 M urea, 1 mM EDTA, 0.1% Triton X-100, pH: 8.0) using a homogenizer (Beckman); and the suspension was centrifuged for 50 minutes at 12,000 rpm using a centrifuge (Beckman, JA-14 rotor). centrifuged to isolate the precipitates. The collected precipitates were further suspended in 2 L of 1 M guanidine solution (guanidine HCl, Amresco) using a homogenizer; and the suspension was centrifuged at 12,000 rpm for 30 minutes, isolating about 600 g of the precipitates.

(6-B): Auflösen der Proteinpräzipitate in einer Guanidinlösung(6-B): Dissolving the protein precipitates in a guanidine solution

600 g der in Beispiel (6-A) erhaltenen Präzipitate wurden in 1,8 l 6 M Guanidinlösung (6 M Guanidin-HCl, 20 mM Tris-HCl, 100 mM &beta;-Mercaptoethanol, pH-Wert: 8,0) bei 4ºC über Nacht unter Rühren gelöst. Die Lösung wurde 30 Minuten bei 12 000 U/min und 4ºC mit einer Zentrifuge (Beckman, JA-14- Rotor) zentrifugiert, um das Präzipitat zu entfernen. Etwa 2,1 l des aufgefangenen dunkelbraunen Überstands wurden 4-fach mit einer Pufferlösung (20 mM Tris-HCl, 0,1 mM PMSF, pH-Wert: 8,0) verdünnt und zentrifugiert, um den Überstand zu gewinnen. Der Überstand wurde mit einer Ultrafiltrationsmembran auf ein Volumen von 2 l eingeengt, und anschließend wurde das Konzentrat 3-mal gegen 50 l einer Pufferlösung (20 mM Tris-HCl, 0,12 M NaCl, 0,1 mM PMSF, pH-Wert: 8,0) bei 4ºC dialysiert.600 g of the precipitates obtained in Example (6-A) were dissolved in 1.8 L of 6 M guanidine solution (6 M guanidine-HCl, 20 mM Tris-HCl, 100 mM β-mercaptoethanol, pH: 8.0) at 4°C overnight with stirring. The solution was centrifuged with a centrifuge (Beckman, JA-14 rotor) at 12,000 rpm for 30 minutes at 4°C to remove the precipitate. About 2.1 L of the collected dark brown supernatant was diluted 4-fold with a buffer solution (20 mM Tris-HCl, 0.1 mM PMSF, pH: 8.0) and centrifuged to collect the supernatant. The supernatant was concentrated to a volume of 2 L using an ultrafiltration membrane, and then the concentrate was dialyzed three times against 50 L of a buffer solution (20 mM Tris-HCl, 0.12 M NaCl, 0.1 mM PMSF, pH: 8.0) at 4ºC.

(6-C): DEAE-Cellulose-Säulenchromatographie(6-C): DEAE-cellulose column chromatography

Die in Beispiel (6-B) erhaltene Lösung wurde 30 Minuten bei 12 000 U/min und 4ºC mit einer Zentrifuge (Beckman, JA-14-Rotor) zentrifugiert, um die Präzipitate zu entfernen. Der aufgefangene Überstand wurde auf eine DEAE-Celluloseharzsäule (Whatman), die mit einer Pufferlösung (20 mM Tris- HCl, 0,12 M NaCl, 0,1 mM PMSF, pH-Wert: 8,0) äquilibriert war, mit einer Geschwindigkeit von 10 cm/Stunde geladen. Die Proteinlösung, die ohne Bindung an das Harz durch die Säule trat, wurde 3- mal gegen 50 l einer Pufferlösung (50 mM Natriumacetat, pH-Wert: 4,5) dialysiert.The solution obtained in Example (6-B) was centrifuged with a centrifuge (Beckman, JA-14 rotor) at 12,000 rpm for 30 minutes at 4°C to remove the precipitates. The collected supernatant was loaded onto a DEAE cellulose resin column (Whatman) equilibrated with a buffer solution (20 mM Tris-HCl, 0.12 M NaCl, 0.1 mM PMSF, pH: 8.0) at a rate of 10 cm/hour. The protein solution that passed through the column without binding to the resin was dialyzed 3 times against 50 L of a buffer solution (50 mM sodium acetate, pH: 4.5).

Die dialysierte Proteinlösung wurde 30 Minuten bei 12 000 U/min und 4ºC mit einer Zentrifuge (Beckman, JA-14-Rotor) zentrifugiert, um die Präzipitate zu entfernen.The dialyzed protein solution was centrifuged for 30 minutes at 12,000 rpm and 4ºC using a centrifuge (Beckman, JA-14 rotor) to remove the precipitates.

(6-D): CM-Sephalose-Säulenchromatographie(6-D): CM-Sephalose column chromatography

Ein Gemisch aus 50 mM Natriumacetat und der dialysierten Proteinlösung (pH-Wert: 4,5), die in Beispiel (4-C) erhalten wurde, wurde auf eine CM-Sepharose-Harzsäule, die mit einer Pufferlösung (20 mM Tris-HCl, 0,12 M NaCl, 0,1 mM PMSF, pH-Wert: 8,0) äquilibriert war, mit einer Geschwindigkeit von 15 cm/Stunde geladen. Die Säule wurde mit der gleichen Pufferlösung gewaschen, um die Proteine, die nicht an das Harz binden, zu eluieren, bis der Peak der Proteine ausreichend abfiel. Anschließend wurde eine Elution von Protein unter Verwendung einer Pufferlösung (50 mM Natriumacetat, 0,12 M Natriumchlorid, pH-Wert: 4,5) durchgeführt. Als der Peak abfiel, wurde eine weitere Elution mit einer Pufferlösung (50 mM Natriumacetat, 0,5 M Natriumchlorid, pH-Wert: 4,5) durchgeführt. Das Ergebnis der CM-Sepharose-Chromatographie ist in Fig. 5 als der OD-Wert bei 280 nm gezeigt.A mixture of 50 mM sodium acetate and the dialyzed protein solution (pH: 4.5) obtained in Example (4-C) was loaded onto a CM-Sepharose resin column equilibrated with a buffer solution (20 mM Tris-HCl, 0.12 M NaCl, 0.1 mM PMSF, pH: 8.0) at a rate of 15 cm/hour. The column was washed with the same buffer solution to elute the proteins that did not bind to the resin until the peak of the proteins dropped sufficiently. Then, elution of protein was carried out using a buffer solution (50 mM sodium acetate, 0.12 M sodium chloride, pH: 4.5). When the peak decreased, further elution was performed with a buffer solution (50 mM sodium acetate, 0.5 M sodium chloride, pH: 4.5). The result of the CM-Sepharose chromatography is shown in Fig. 5 as the OD value at 280 nm.

In Fig. 5 zeigt der dunkle Balken (a) Fraktionen, die ein partiell oxidiertes hIFN-&alpha; enthalten; der dunkle Balken (b) zeigt Fraktionen, die hauptsächlich aktive Form von monomerem hIFN-&alpha; enthalten, das im wesentlichen identisch mit natürlichem hIFN-&alpha; ist; und der dunkle Balken (c) zeigt Fraktionen, die hauptsächlich dimeres hIFN-&alpha; enthalten. Partiell oxidiertes hIFN-&alpha;, aktive Form von hIFN-&alpha; und dimeres hIFN-&alpha; wurden der Reihe nach eluiert. Um partiell oxidiertes hIFN-&alpha; und dimeres hIFN-&alpha; aus hIFN-&alpha; vollständig zu entfernen, wurde die Lösung von Fraktionen, die dem Balken (b) entsprachen, einer CM-Sepharose-Säulenchromatographie unterzogen, wobei eine hochgradig gereinigte Form von monomerem hIFN-&alpha; erhalten wurde.In Fig. 5, the dark bar (a) shows fractions containing a partially oxidized hIFN-α; the dark bar (b) shows fractions containing mainly active form of monomeric hIFN-α which is essentially identical to natural hIFN-α; and the dark bar (c) shows fractions containing mainly dimeric hIFN-α. Partially oxidized hIFN-α, active form of hIFN-α and dimeric hIFN-α were eluted in sequence. To completely remove partially oxidized hIFN-α and dimeric hIFN-α from hIFN-α, the solution of fractions corresponding to the bar (b) was subjected to CM-Sepharose column chromatography to yield a highly purified form of monomeric hIFN-α. was received.

Gegebenenfalls kann eine weitere Reinigung durch Gelpermeationschromatographie durchgeführt werden.If necessary, further purification can be carried out by gel permeation chromatography.

Die vorstehend erhaltene Proteinlösung wurde mit einer Durchflussgeschwindigkeit von 3 cm/Stunde durch eine S-300 (Pharmacia)-Säule, die mit einer Pufferlösung (20 mM NH&sub4;-Acetat, 0,12 M NaCl, pH-Wert: 4,5) äquilibriert worden war, geleitet. Die eluierten Fraktionen wurden einer nicht reduzierenden SDS-PAGE unterzogen, und die Fraktionen, die aktive Form von monomerem hIFN-&alpha; enthielten und die im wesentlichen kein oligomeres hIFN-&alpha; enthielten, wurden aufgefangen. Die aufgefangene Proteinlösung wurde 3-mal gegen 20 l PBS-Pufferlösung dialysiert.The protein solution obtained above was passed through an S-300 (Pharmacia) column equilibrated with a buffer solution (20 mM NH4 acetate, 0.12 M NaCl, pH 4.5) at a flow rate of 3 cm/hour. The eluted fractions were subjected to non-reducing SDS-PAGE, and the fractions containing active form of monomeric hIFN-α and containing substantially no oligomeric hIFN-α were collected. The collected protein solution was dialyzed 3 times against 20 L of PBS buffer solution.

(6-E): Umwandlung von hIFN-&alpha; in inaktiver Form in aktive Form(6-E): Conversion of hIFN-α in inactive form into active form

Dimeres hIFN-&alpha;, das in Beispiel (6-D) ((c) von Fig. 5) erhalten wurde und das durch nicht reduzierende 15%-iges SDS-PAGE identifiziert wurde, wurde aufgefangen und gegen 20 mM Tris-HCl(pH- Wert: 8,0) dialysiert.Dimeric hIFN-α obtained in Example (6-D) ((c) of Figure 5) and identified by non-reducing 15% SDS-PAGE was collected and dialyzed against 20 mM Tris-HCl (pH 8.0).

Zu der vorstehenden dialysierten Lösung wurden Cystein (Sigma) und Cystin (Sigma) in einer Konzentration von 5 mM bzw. 0,5 mM gegeben, gefolgt von Rühren und Stehenlassen über 5 Stunden bei 4ºC oder bei Raumtemperatur; die Lösung wurde einer SDS-Polyacrylamidgel-Elektrophorese unterzogen, um zu bestätigen, dass das Dimer in das Monomer umgewandelt worden war; und anschließend wurde die Probe gegen eine Pufferlösung (50 mM Natriumacetat, pH-Wert: 4,5) dialysiert. Fig. 6 zeigt Ergebnisse einer nicht reduzierenden 15%-iges SDS-PAGE für das dimere hIFN-&alpha; vor der vorstehenden Umwandlung (a) und das monomere hIFN-&alpha;, das vorstehend umgewandelt wurde (b).To the above dialyzed solution, cysteine (Sigma) and cystine (Sigma) were added at a concentration of 5 mM and 0.5 mM, respectively, followed by stirring and standing for 5 hours at 4°C or at room temperature; the solution was subjected to SDS-polyacrylamide gel electrophoresis to confirm that the dimer had been converted to the monomer; and then the sample was dialyzed against a buffer solution (50 mM sodium acetate, pH: 4.5). Fig. 6 shows results of non-reducing 15% SDS-PAGE for the dimeric hIFN-α before the above conversion (a) and the monomeric hIFN-α converted above (b).

Das gleiche Ergebnis wurde auch bei Verwendung eines oxidierten Glutathions und eines reduzierten Glutathions erzielt.The same result was also obtained using an oxidized glutathione and a reduced glutathione.

Die dialysierte Probe wurde einer CM-Sepharose-Säulenchromatographie und einer Gelpermeationschromatographie nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel (6-D) unterzogen, wobei man eine hochgradig gereinigte aktive Form von monomerem hIFN-&alpha; erhielt.The dialyzed sample was subjected to CM-Sepharose column chromatography and gel permeation chromatography according to the same procedure as in Example (6-D) to obtain a highly purified active form of monomeric hIFN-α.

Das partiell oxidierte hIFN-&alpha;, das im Beispiel (6-D) ((a) von Fig. 5) erhalten wurde, wurde den gleichen Umwandlungsstufen wie vorstehend unterzogen, wobei man eine aktive Form von hIFN-&alpha; erhielt.The partially oxidized hIFN-α obtained in Example (6-D) ((a) of Figure 5) was subjected to the same conversion steps as above to obtain an active form of hIFN-α.

(6-F): Bestimmung der Bioaktivität von hIFN-&alpha;(6-F): Determination of the bioactivity of hIFN-α

Die Bioaktivität von gereinigtem hIFN-&alpha; wurde durch Messung der anticytopathischen Aktivität von hIFN-&alpha; gegen Virus wie folgt bestimmt:The bioactivity of purified hIFN-α was determined by measuring the anticytopathic activity of hIFN-α against virus as follows:

Eine Suspension von Nierenzellen männlicher Kälber (MDBK, 3,5 · 10&sup5; Zellen/ml), die in einem T75-Kolben kultiviert wurde, wurde auf Platten mit 96 Vertiefungen in einer Menge von 100 ul verteilt und 18 bis 24 Stunden in einem 5% CO&sub2;-Inkubator bei 37ºC kultiviert. 100 ul vesikulares Stomatitis-Virus (1 · 10&sup5; bis 4 · 10&sup5; pfu/ml) wurden in die Vertiefungen übergeimpft, mit PBS-Puffer (pH-Wert: 7,0) gewaschen und 18 bis 24 Stunden in einem 5% CO&sub2;-Inkubator bei 37ºC kultiviert, wobei eine Einzelschicht von Zellen gebildet wurde. 100 ul jeder der in den Beispielen (6-D) und (6-E) erhaltenen hIFN-&alpha;-Proben wurden 2-fach in einer Verdünnungsreihe verdünnt, in die einzelnen Vertiefungen gegeben und 48 Stunden in einem 5% CO&sub2;-Inkubator bei 37ºC belassen. Anschließend wurde eine Kristallviolett-Farbstofflösung in die einzelnen Vertiefungen gegeben, und der OD-Wert bei 600 nm wurde gemessen.A suspension of male calf kidney cells (MDBK, 3.5 x 105 cells/ml) cultured in a T75 flask was dispensed into 96-well plates in an amount of 100 µl and cultured in a 5% CO2 incubator at 37°C for 18 to 24 hours. 100 µl of vesicular stomatitis virus (1 x 105 to 4 x 105 pfu/ml) was inoculated into the wells, washed with PBS buffer (pH 7.0) and cultured in a 5% CO2 incubator at 37°C for 18 to 24 hours to form a monolayer of cells. 100 µl of each of the hIFN-α samples obtained in Examples (6-D) and (6-E) was diluted 2-fold in a dilution series, added to each well and left in a 5% CO2 incubator at 37°C for 48 hours. Then, a crystal violet dye solution was added to each well and the OD value at 600 nm was measured.

Die Proteinkonzentration von hIFN-&alpha; wurde nach dem Lowry-Verfahren bestimmt. Ein Standard- hIFN-&alpha;, Gxa-01-901-535, wurde vom NIH der USA erhalten, und die spezifische Aktivität desselben war 2,0 · 10&sup8; IE/mg.The protein concentration of hIFN-α was determined by the Lowry method. A standard hIFN-α, Gxa-01-901-535, was obtained from the NIH of the USA, and the specific activity of the same was 2.0 x 108 IU/mg.

Das Ergebnis der Aktivitätsbestimmung zeigte, dass die beiden monomeren hIFN-&alpha;, die in den Beispielen (6-D) und (6-E) erhalten wurden, eine spezifische Aktivität von 1,8 · 10&sup8; IE/mg oder mehr hatten. Dementsprechend war das hIFN-&alpha;, das aus dem dimeren hIFN-&alpha; und dem partiell oxidierten hIFN-&alpha; umgewandelt worden war, äquivalent zu der aktiven Form des monomeren hIFN-&alpha;, die zunächst durch CM-Sepharose-Chromatographie erhalten wurde, und zwar hinsichtlich der biologischen Aktivität.The result of the activity determination showed that the two monomeric hIFN-α obtained in Examples (6-D) and (6-E) had a specific activity of 1.8 x 10⁸ IU/mg or more. Accordingly, the hIFN-α converted from the dimeric hIFN-α and the partially oxidized hIFN-α was equivalent to the active form of the monomeric hIFN-α initially obtained by CM-Sepharose chromatography in terms of biological activity.

(6-G): Umkehrphasen-HPLC(6-G): Reversed phase HPLC

Eine Umkehrphasen-HPLC wurde durchgeführt, um die Identität zwischen den hIFN-&alpha;, die in den Beispielen (6-D) und (6-E) erhalten wurden, zu bestätigen.Reverse-phase HPLC was performed to confirm the identity between the hIFN-α obtained in Examples (6-D) and (6-E).

Zwei Proteinproben wurde durch eine C&sub1;&sub8;-Säule (u Bondapak, Waters), die mit 15% (Vol./Vol.) Acetonitril (15% Acetonitril/0,05% Trifluoressigsäure/H&sub2;O) äquilibriert war, mit einem raschen linearen Gradienten von 25% (Vol./Vol.) Acetonitril über 5 Minuten und mit einem sanften linearen Gradienten von 56% (Vol./Vol.) Acetonitril über 35 Minuten geleitet. Das Ergebnis ist in Fig. 7 gezeigt, worin zwei Proteine an der gleichen Position eluiert wurden. Dementsprechend kann geschlossen werden, dass dis hIFN-&alpha;, die nach den beiden vorstehenden Verfahren erhalten wurden, hinsichtlich der Biochemie identisch sind.Two protein samples were passed through a C18 column (u Bondapak, Waters) equilibrated with 15% (v/v) acetonitrile (15% acetonitrile/0.05% trifluoroacetic acid/H2O) with a rapid linear gradient of 25% (v/v) acetonitrile over 5 minutes and with a gentle linear gradient of 56% (v/v) acetonitrile over 35 minutes. The result is shown in Fig. 7, in which two proteins were eluted at the same position. Accordingly, it can be concluded that the hIFN-α obtained by the two above methods are identical in terms of biochemistry.

Die Erfindung ist zwar im Hinblick auf die vorstehenden speziellen Ausführungsformen beschrieben worden; es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen, die für den Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, ersichtlich sind, gemacht werden können und ebenfalls in den Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist, fallen.While the invention has been described with respect to the specific embodiments set forth above, it is to be understood that various modifications and changes which will be apparent to those skilled in the art to which the invention belongs may be made and are also within the scope of the invention as defined by the following claims.

Claims (8)

1. Rekombinantes Human-alpha-Interferon-Gen mit der folgenden Nucleotidsequenz: 1. Recombinant human alpha interferon gene having the following nucleotide sequence: 2. Expressionsvektor, umfassend das rekombinante Human-alpha-Interferon- Gen von Anspruch 1, wobei das Gen an einer Stelle angeordnet ist, die in einer Hefezelle exprimiert werden kann.2. An expression vector comprising the recombinant human alpha interferon gene of claim 1, wherein the gene is located at a site capable of being expressed in a yeast cell. 3. Vektor nach Anspruch 2, der Luck-&alpha;-IFN-1Y (KCCM 10019) ist.3. The vector of claim 2 which is Luck-α-IFN-1Y (KCCM 10019). 4. Vektor nach Anspruch 2, der pYLBC-AG885-&alpha;-IFN (KCTC 0028BP) ist.4. The vector of claim 2 which is pYLBC-AG885-α-IFN (KCTC 0028BP). 5. Hefezelle, die mit dem Expressionsvektor von Anspruch 2 transformiert ist.5. A yeast cell transformed with the expression vector of claim 2. 6. Transformierte Hefezelle nach Anspruch 5, die Saccaromyces cerevisiae DC04 Luck-&alpha;-IFN-1Y ist.6. Transformed yeast cell according to claim 5, which is Saccaromyces cerevisiae DC04 Luck-α-IFN-1Y. 7. Transformierte Hefezelle nach Anspruch 5, die Saccaromyces cerevisiae DC04 pYLBC-AG885-&alpha;-IFN ist.7. Transformed yeast cell according to claim 5 which is Saccaromyces cerevisiae DC04 pYLBC-AG885-α-IFN. 8. Verfahren zur Herstellung von Human-alpha-Interferon, umfassend das Kultivieren der Hefezelle von Anspruch 5, 6 oder 7.8. A process for producing human alpha interferon comprising culturing the yeast cell of claim 5, 6 or 7.
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