JP2000083694A - Purification of polypeptide and kit reagent - Google Patents

Purification of polypeptide and kit reagent

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川上  文清
Yoshihisa Kawamura
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of purifying polypeptide in high yield even for highly hydrophobic polypeptide. SOLUTION: This method of purifying polypeptide from cells capable of producing the aimed polypeptide comprises the following procedure: the polypeptide is made to directly adsorb to a magnetic support to which a ligand having the affinity for the polypeptide is bound, without the need of removing the spalled pieces from a solution where the cells are spalled, and the aimed polypeptide is subsequently recovered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明のポリペプチドの精製
方法は、目的ポリペプチドを産生している細胞の破砕液
にそのまま特定のリガンドが固定化された磁性担体を添
加して該融合蛋白質を吸着させること、あるいは細胞を
破砕する工程と目的蛋白質を磁性担体へ吸着させる工程
を同時に行う該ポリペプチドの精製方法に関する。より
具体的な態様としては、該目的ポリペプチドは、例えば
遺伝子組換え技術により特定のリガンドと親和性を持つ
ポリペプチドと生物学的に活性なポリペプチドとの融合
蛋白質の形で産生され、該融合蛋白質の宿主細胞の破砕
液をそのまま該融合蛋白質の該磁性担体との吸着へ供す
る精製方法、および細胞破砕と磁性担体への吸着を同時
に行う該融合蛋白質の精製方法に関する。
TECHNICAL FIELD The method for purifying a polypeptide of the present invention comprises adsorbing the fusion protein by adding a magnetic carrier on which a specific ligand is immobilized as it is to a lysate of cells producing the target polypeptide. Or a method for purifying the polypeptide, wherein the step of disrupting cells and the step of adsorbing the target protein to a magnetic carrier are performed simultaneously. In a more specific embodiment, the polypeptide of interest is produced in the form of a fusion protein of a polypeptide having an affinity for a specific ligand and a biologically active polypeptide, for example, by genetic recombination techniques. The present invention relates to a purification method in which a lysate of a host cell of a fusion protein is directly used for adsorption of the fusion protein with the magnetic carrier, and a purification method of the fusion protein in which cell crushing and adsorption to the magnetic carrier are performed simultaneously.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日では、生物学の資料中の特定蛋白質
を他の成分から分離するための多種多様な方法、物質、
及びアプローチが存在する。一般的なアプローチの一例
としては、担体に対する蛋白質の非特異的親和が挙げら
れる。例えば、蛋白質は分子の電荷に基づき、イオン交
換クロマトグラフィーによって分離することができる。
すなわち、蛋白質混合物が反対の電荷のクロマトグラフ
ィーマトリックスに添加され、可逆的な静電気的相互作
用により様々な蛋白質がマトリックスに結合する。該マ
トリックスに結合した蛋白質はイオン強度を高めること
により、もしくは溶出緩衝液のpHを変化させることに
よって、結合の弱いものから強いものの順に溶出され
る。
2. Description of the Related Art Today, a wide variety of methods, materials, and methods for separating specific proteins in biological material from other components are known.
And approaches exist. One example of a common approach is the non-specific affinity of a protein for a carrier. For example, proteins can be separated by ion exchange chromatography based on molecular charge.
That is, the protein mixture is added to the oppositely charged chromatography matrix, and various proteins bind to the matrix by reversible electrostatic interactions. Proteins bound to the matrix are eluted in the order of weak to strong binding by increasing the ionic strength or changing the pH of the elution buffer.

【0003】別の一般的なアプローチとしては、分離手
段として蛋白質の物理的特性を利用するものが挙げられ
る。例えば、ゲル濾過を用いて蛋白質の大きさに基づき
蛋白質を分離することができる。この方法の場合、所定
の大きさの孔を有するクロマトグラフィーのマトリック
スを詰めたゲル濾過カラムに蛋白質混合物を添加する。
その後、蛋白質は、通常緩衝液を用いて溶出され、個々
のクロマトグラフィーフラクションとして収集されて分
析される。
Another common approach is to use the physical properties of proteins as a means of separation. For example, proteins can be separated based on protein size using gel filtration. In this method, the protein mixture is added to a gel filtration column packed with a chromatography matrix having pores of a predetermined size.
The protein is then eluted, usually with a buffer, and collected and analyzed as individual chromatographic fractions.

【0004】第3の一般的なアプローチとしては、精製
試薬に対する蛋白質の特異的親和性を利用するものがあ
る。例えば、その蛋白質に対して特異的な抗体を用いて
蛋白質を精製することができる。あるいは、逆に抗体を
それに特異的な抗原によって精製してもよい。通常、抗
体もしくは抗原はカラム基材に結合され、その特定の抗
原もしくは抗体を含んだ溶液がそのカラムに添加され
て、免疫複合体を形成することができる。続いて、結合
された免疫複合体の要素は、例えば非常にイオン強度が
高い又はpHの高いもしくは低い緩衝液にさらすことに
より、この抗原抗体複合体を不安定化させて溶出され
る。
A third general approach utilizes the specific affinity of a protein for a purification reagent. For example, the protein can be purified using an antibody specific to the protein. Alternatively, the antibody may be purified by an antigen specific to it. Usually, the antibody or antigen is bound to the column substrate, and a solution containing that particular antigen or antibody can be added to the column to form an immune complex. Subsequently, the bound components of the immune complex are eluted by destabilizing the antigen-antibody complex, for example, by exposure to a buffer of very high ionic strength or high or low pH.

【0005】上記のように、アフィニティークロマトグ
ラフィーは、精製したい蛋白質と固相に固定化されたリ
ガンドとの間の特異的な相互作用を利用する、非常に効
果的な蛋白質の精製方法である。通常、固相リガンドは
いくつかの固有の科学的特性を有し、それにより分離対
象の蛋白質を選択的に吸着する。他の混入蛋白質(cont
aminant protein )は、固相リガンドに結合しないか、
もしくは適切な溶液で固相リガンドを洗浄することで除
去される。
[0005] As described above, affinity chromatography is a very effective method for purifying a protein utilizing a specific interaction between a protein to be purified and a ligand immobilized on a solid phase. In general, solid phase ligands have some unique scientific properties, thereby selectively adsorbing proteins to be separated. Other contaminating proteins (cont
aminant protein) does not bind to the solid phase ligand,
Alternatively, it is removed by washing the solid phase ligand with an appropriate solution.

【0006】遺伝子技術による混成遺伝子の調製の可能
性は、組み換え蛋白質の製造に当たり新たな道を開い
た。所望の蛋白質をコードする遺伝子配列とリガンドに
対して高い親和性を有する蛋白質フラグメント(親和性
ペプチド)をコードする遺伝子配列とを結合することに
より、親和性ペプチドを使用する一工程で所望の組み換
え蛋白質を融合蛋白質の形態において精製することが可
能である。部位を制限した変異により、親和性ペプチド
と所望の組み換え蛋白質との結合点に特定の化学的また
は酵素的な開裂部位を導入することも可能であり、その
結果融合蛋白質を適当な親和性樹脂により精製した後
に、所望の組み換え蛋白質を化学的または酵素的開裂に
より回収することができる。
[0006] The possibility of preparing hybrid genes by genetic techniques has opened new avenues in the production of recombinant proteins. By combining a gene sequence encoding a desired protein with a gene sequence encoding a protein fragment (affinity peptide) having a high affinity for a ligand, the desired recombinant protein can be obtained in one step using the affinity peptide. Can be purified in the form of a fusion protein. It is also possible to introduce a specific chemical or enzymatic cleavage site at the junction between the affinity peptide and the desired recombinant protein by site-restricted mutation, so that the fusion protein can be transformed with an appropriate affinity resin. After purification, the desired recombinant protein can be recovered by chemical or enzymatic cleavage.

【0007】例えば、特許第2686090号公報に
は、遺伝子組み換え蛋白質として目的蛋白質のN末端あ
るいはC末端に6つのヒスチジン残基(以下、6×His
と表す)を連結して、これに特異的なNiリガンドによ
りアフィニティー精製する方法が記されている。しかし
ながら、この方法では、親和性ペプチドとリガンドとの
特異性が低く、高純度に精製できないことがある。
[0007] For example, Japanese Patent No. 2686090 discloses that as a recombinant protein, six histidine residues (hereinafter referred to as 6 × His) at the N-terminal or C-terminal of a target protein.
Are described, and affinity purification is performed using a specific Ni ligand. However, in this method, specificity between the affinity peptide and the ligand is low, so that purification may not be performed with high purity.

【0008】また、クロストリジウム・ステルコラリウ
ム(Clostridium stercorarium)から得られるキシラナー
ゼAのセルロース結合性領域(以下、CBDと示す)を
使用して、目的蛋白質をこのCBDの融合蛋白質として
産生させ、アフィニティー精製する方法が、J.Ferment.
Bioeng.第81巻, 第553〜556頁(1996年)
に報告されている。しかしながら、この方法は、CBD
が大きく目的蛋白質の特性に影響を及ぼすことがある。
Further, a target protein is produced as a CBD fusion protein using a cellulose-binding region (hereinafter referred to as CBD) of xylanase A obtained from Clostridium stercorarium, and affinity purification is performed. J.Ferment.
Bioeng. 81, 553-556 (1996)
Has been reported to. However, this method requires a CBD
May greatly affect the properties of the target protein.

【0009】上記以外にも斯かる精製方法は、例えば、
Science 第198巻,第1056〜1063頁(197
7年)(Itakuraらによる)、Proc.Natl.Acad.Sci. U.S.
A.第80巻,第6848〜6852頁(1983年)(G
erminoらによる)、NucleicAcids Res.第13巻,第1
151〜1162頁(1985年)(Nilsson らによ
る)、ならびにGene 第32巻,第321〜327
頁(1984年)(Smith らによる)により報告されて
いる。しかしながら、これらの方法においても、CBD
と同様で、親和性ペプチド領域が大きく目的蛋白質の特
性に影響を及ぼすことがある。
[0009] In addition to the above, such purification methods include, for example,
Science Vol. 198, pp. 1056-1063 (197
7 years) (by Itakura et al.), Proc. Natl. Acad. Sci. US
A. Vol. 80, pp. 6848-6852 (1983) (G
ermino et al.), NucleicAcids Res.
151-162 (1985) (by Nilsson et al.), And Gene 32, 321-327.
(1984) (by Smith et al.). However, even in these methods, CBD
Similarly to the above, the affinity peptide region may greatly affect the properties of the target protein.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、融合蛋
白質を利用したアフィニティークロマトグラフィーは非
常に優れた精製方法であるが、主として親水性である可
溶性蛋白質の精製に用いられ、比較的疎水性が強い蛋白
質では収率が低くなることがある。そこで、疎水性の強
い融合蛋白質においても高い収率が得られるような精製
方法が切望されている。
As described above, affinity chromatography using a fusion protein is a very excellent purification method, but it is mainly used for purification of a soluble protein which is hydrophilic, and is relatively hydrophobic. In some cases, the yield may be low for a protein having a high level of strength. Therefore, there is a long-felt need for a purification method capable of obtaining a high yield even with a highly hydrophobic fusion protein.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記事情
に鑑み鋭意検討した結果、細胞破砕懸濁液にそのまま磁
性担体を添加して目的ポリペプチドを吸着させることに
より、比較的疎水性の強い蛋白質においても、該ポリペ
プチドが細胞破砕片と非特異的に吸着してロスとなるこ
ともなく固定化リガンドとの高い親和力で目的融合蛋白
質を吸着することができることを見出し、本発明を完成
させるに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in view of the above circumstances, and found that a magnetic carrier is added to a cell disruption suspension as it is and a target polypeptide is adsorbed thereon, thereby obtaining a relatively hydrophobic substance. It has been found that even a protein having a high affinity can adsorb the target fusion protein with high affinity to the immobilized ligand without the polypeptide non-specifically adsorbing to cell debris and causing loss. It was completed.

【0012】すなわち、本発明は以下のような構成から
なる。 (1)目的とするポリペプチドを産生する細胞から該ポ
リペプチドを精製する方法において、該細胞を破砕した
溶液から破砕片を取り除くことなくそのまま該ポリペプ
チドとの親和性を有するリガンドが結合された磁性担体
に該ポリペプチドを吸着させた後、該ポリペプチドを回
収することを特徴とするポリペプチドの精製方法。 (2)細胞を破砕する工程とポリペプチドとの親和性を
有するリガンドが結合された磁性担体にポリペプチドを
吸着させる工程とを同時に行う(1)の精製方法。 (3)ポリペプチドが融合蛋白質である(1)または
(2)の精製方法。 (4)ポリペプチドが、リガンドとの親和性を有するポ
リペプチド領域が該ポリペプチドのアミノ末端アミノ酸
もしくはカルボキシ末端アミノ酸に直接的または間接的
に結合してなる融合蛋白質である(1)〜(3)のいず
れかの精製方法。 (5)リガンドがニッケルイオンである(1)〜(4)
のいずれかの精製方法。 (6)磁性担体が磁性化アガロース担体もしくは磁性化
セルロース担体である(1)〜(5)のいずれかの精製
方法。 (7)ポリペプチドが、セルロースとの親和性を有する
ポリペプチド領域が該ポリペプチドのアミノ末端アミノ
酸もしくはカルボキシ末端アミノ酸に直接的または間接
的に結合してなる融合蛋白質である(1)〜(3)のい
ずれかの精製方法。 (8)磁性化セルロース担体もしくはセルロースを結合
せしめた磁性担体を用いる(7)の精製方法。 (9)ポリペプチドを産生する細胞が微生物である
(1)〜(8)のいずれかの精製方法。 (10)ポリペプチドを産生する細胞がエシェリヒア・
コリ(Escherichia coli)である(1)〜(8)のいず
れかの精製方法。 (11)ポリペプチドを産生する細胞を超音波により破
砕する(1)〜(10)のいずれかの精製方法。 (12)ポリペプチドを産生する細胞を酵素により破砕
する(1)〜(10)のいずれかの精製方法。 (13)酵素がリゾチームもしくはβ−1,3−グルカ
ンラミナリペンタオヒドロラーゼである(12)の精製
方法。 (14)(1)〜(13)のいずれかの方法で精製して
得られたポリペプチドを選択的開裂により除去すること
を特徴とするポリペプチドの精製方法。 (15)(1)〜(13)のいずれかの方法で精製して
得られたポリペプチドの選択的開裂にプロテアーゼを用
いる(12)の精製方法。 (16)プロテアーゼがトロンビン、Factor Xa 、エン
テロキナーゼよりなる群から選ばれた少なくとも1種で
ある(14)または(15)の精製方法。 (17)目的とするポリペプチドに結合するリガンドを
保有した磁性担体、細胞破砕・吸着液、不要物の除去に
用いられる洗浄液、該目的とするポリペプチドを担体か
ら分離するために用いられる溶出液から構成されること
を特徴とする(1)〜(16)のいずれかの精製方法に
使用されるキット試薬。 (18)細胞破砕・吸着液および洗浄液のうちの少なく
とも一方のpHが6〜8である(17)のキット試薬。 (19)細胞破砕・吸着液および洗浄液が同一の組成で
ある請求項(17)または(18)のキット試薬。 (20)溶出液中に目的とするポリペプチドの磁性担体
への特異吸着を拮抗阻害する物質を添加されている(1
7)〜(19)のいずれかのキット試薬。 (21)目的とするポリペプチドの磁性担体への特異吸
着を拮抗阻害する物質がイミダゾールである(20)の
キット試薬。 (22)目的とするポリペプチドの磁性担体への特異吸
着を拮抗阻害する物質がセルビオースである(20)の
キット試薬。 (23)細胞破砕・吸着液、洗浄液および溶出液中にア
ルカリ金属塩が含有される(17)〜(22)のいずれ
かのキット試薬。 (24)アルカリ金属塩がNaClもしくはKClであ
る(23)のキット試薬。
That is, the present invention has the following configuration. (1) In a method of purifying a polypeptide from a cell producing the polypeptide of interest, a ligand having an affinity for the polypeptide is bound as it is without removing debris from a solution in which the cell is disrupted. A method for purifying a polypeptide, comprising recovering the polypeptide after adsorbing the polypeptide on a magnetic carrier. (2) The purification method of (1), wherein the step of disrupting cells and the step of adsorbing the polypeptide to a magnetic carrier to which a ligand having affinity for the polypeptide are bound are performed simultaneously. (3) The purification method according to (1) or (2), wherein the polypeptide is a fusion protein. (4) The polypeptide is a fusion protein in which a polypeptide region having affinity for a ligand is directly or indirectly bound to an amino-terminal amino acid or a carboxy-terminal amino acid of the polypeptide (1) to (3). )). (5) The ligand is a nickel ion (1) to (4)
Any of the purification methods. (6) The purification method according to any one of (1) to (5), wherein the magnetic carrier is a magnetized agarose carrier or a magnetized cellulose carrier. (7) The polypeptide is a fusion protein in which a polypeptide region having an affinity for cellulose is directly or indirectly bound to an amino-terminal amino acid or a carboxy-terminal amino acid of the polypeptide (1) to (3). )). (8) The purification method of (7) using a magnetized cellulose carrier or a cellulose-bound magnetic carrier. (9) The purification method according to any one of (1) to (8), wherein the cell producing the polypeptide is a microorganism. (10) The cell producing the polypeptide is Escherichia
Any one of (1) to (8), which is Escherichia coli. (11) The purification method according to any one of (1) to (10), wherein the cells producing the polypeptide are disrupted by ultrasonic waves. (12) The purification method according to any one of (1) to (10), wherein the cells producing the polypeptide are disrupted by an enzyme. (13) The purification method according to (12), wherein the enzyme is lysozyme or β-1,3-glucan laminalipentaohydrolase. (14) A method for purifying a polypeptide, comprising removing the polypeptide obtained by purification by any of the methods (1) to (13) by selective cleavage. (15) The purification method of (12), wherein a protease is used for selective cleavage of the polypeptide obtained by purification by any of the methods of (1) to (13). (16) The method according to (14) or (15), wherein the protease is at least one selected from the group consisting of thrombin, Factor Xa, and enterokinase. (17) A magnetic carrier having a ligand that binds to the target polypeptide, a cell disruption / adsorption solution, a washing solution used for removing unnecessary substances, and an eluate used for separating the target polypeptide from the carrier A kit reagent used for the purification method according to any one of (1) to (16), wherein (18) The kit reagent according to (17), wherein the pH of at least one of the cell disruption / adsorption solution and the washing solution is 6 to 8. (19) The kit reagent according to (17) or (18), wherein the cell disruption / adsorption solution and the washing solution have the same composition. (20) A substance that antagonizes specific adsorption of the target polypeptide to the magnetic carrier is added to the eluate (1).
(7) The kit reagent according to any one of (19) to (19). (21) The kit reagent according to (20), wherein the substance that antagonizes specific adsorption of the target polypeptide to the magnetic carrier is imidazole. (22) The kit reagent according to (20), wherein the substance that antagonizes specific adsorption of the target polypeptide to the magnetic carrier is cellobiose. (23) The kit reagent according to any one of (17) to (22), wherein the cell disruption / adsorption solution, the washing solution, and the eluate contain an alkali metal salt. (24) The kit reagent according to (23), wherein the alkali metal salt is NaCl or KCl.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明におけるポリペプチドの精
製方法は、該ポリペプチドを産生する細胞を破砕した溶
液から破砕片を取り除くことなくそのまま該ポリペプチ
ドとの親和性を有するリガンドが結合された磁性担体に
該ポリペプチドを吸着させた後、該ポリペプチドを回収
することを特徴とする。この際、細胞を破砕する工程と
ポリペプチドとの親和性を有するリガンドが結合された
磁性担体にポリペプチドを吸着させる工程とを同時に行
うことが破砕から吸着への時間的なズレをなくす点から
好ましい。また、破砕と吸着を同時に行うと、精製に要
する操作時間を短縮することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the method for purifying a polypeptide of the present invention, a ligand having an affinity for the polypeptide is bound as it is without removing debris from a solution in which cells producing the polypeptide have been disrupted. After adsorbing the polypeptide on a magnetic carrier, the polypeptide is recovered. At this time, the step of crushing the cells and the step of adsorbing the polypeptide to the magnetic carrier to which the ligand having an affinity for the polypeptide is bound are performed at the same time in order to eliminate the time lag from crushing to adsorption. preferable. In addition, when crushing and adsorption are performed simultaneously, the operation time required for purification can be reduced.

【0014】通常、非磁性担体を用いてバッチ式で例え
ば融合蛋白質を精製する場合、担体は遠心分離操作によ
り固液分離を行う。この分離方法は重力を利用したもの
であり、吸着の前に必ず細胞破砕片を除去する必要があ
る。もし、細胞破砕液をそのまま使用した場合は、二度
と非磁性担体と細胞破砕片を分離することができなくな
る。
Usually, when a fusion protein is purified in a batch system using a non-magnetic carrier, the carrier is subjected to a solid-liquid separation by a centrifugal separation operation. This separation method utilizes gravity, and it is necessary to remove cell debris without fail before adsorption. If the cell lysate is used as it is, it will not be possible to separate the non-magnetic carrier and cell lysates again.

【0015】しかしながら、磁性担体を使用した場合、
磁性担体のみ磁力により分離することができる。また、
細胞破砕と担体への吸着を同時に行なうことも可能とな
る。斯かる精製方法は従来の非磁性担体を使用した方法
と比べて破砕細胞片を遠心分離して除去する工程が必要
なく、精製操作時間も短縮できる。
However, when a magnetic carrier is used,
Only the magnetic carrier can be separated by magnetic force. Also,
Cell disruption and adsorption to the carrier can be performed simultaneously. Such a purification method does not require a step of removing the disrupted cell debris by centrifugation as compared with a conventional method using a non-magnetic carrier, and the purification operation time can be shortened.

【0016】本発明の精製方法は、上記ポリペプチドが
融合蛋白質である場合に特に有用であり、該融合蛋白質
は、リガンドとの親和性を有するポリペプチド領域(以
下、親和性ペプチドという)が該ポリペプチドのアミノ
末端アミノ酸もしくはカルボキシ末端アミノ酸に直接的
または間接的に結合してなる融合蛋白質が好ましい。該
融合蛋白質を得る方法は特に限定されないが、遺伝子組
換え技術により微生物により生産するのが好ましい。
The purification method of the present invention is particularly useful when the polypeptide is a fusion protein, and the fusion protein has a polypeptide region having an affinity for a ligand (hereinafter, referred to as an affinity peptide). Preferred is a fusion protein directly or indirectly linked to the amino or carboxy terminal amino acid of the polypeptide. The method for obtaining the fusion protein is not particularly limited, but is preferably produced by a microorganism using a gene recombination technique.

【0017】上記融合蛋白質は、ポリペプチドに直接的
または間接的に結合され得る。単一の親和性ペプチドを
用いる場合には、同親和性ペプチドは該ポリペプチドの
アミノ末端アミノ酸またはカルボキシ末端アミノ酸のい
ずれかに結合され得る。2個の親和性ペプチドを用いる
場合には、それらの1個はポリペプチドのアミノ末端ア
ミノ酸に結合され、他方はポリペプチドのカルボキシ末
端アミノ酸に結合される。
The fusion protein can be directly or indirectly linked to the polypeptide. If a single affinity peptide is used, the same affinity peptide can be attached to either the amino or carboxy terminal amino acids of the polypeptide. If two affinity peptides are used, one of them will be linked to the amino terminal amino acid of the polypeptide and the other will be linked to the carboxy terminal amino acid of the polypeptide.

【0018】間接的結合の場合には、該親和性ペプチド
は適当な選択的開裂部位を含み、それを介して、それら
は所望のポリペプチドに結合される。該選択的開裂部位
としては、好ましくはアミノ酸配列-(Asp)n -Lys- (n
は2、3または4を示す)または-Ile-Glu-Gly-Arg- が
考えられる。これはそれぞれプロテアーゼであるエンテ
ロキナーゼおよび凝集Factor Xa により特異的に認識さ
れ得る。このような親和性ペプチドは、次にそれ自体公
知の方法により酵素的に開裂することができる。
In the case of indirect binding, the affinity peptides contain a suitable selective cleavage site, through which they are bound to the desired polypeptide. The selective cleavage site is preferably an amino acid sequence-(Asp) n -Lys- (n
Represents 2, 3 or 4) or -Ile-Glu-Gly-Arg-. It can be specifically recognized by the proteases enterokinase and aggregate Factor Xa, respectively. Such affinity peptides can then be cleaved enzymatically by methods known per se.

【0019】直接的結合の場合には、該親和性ペプチド
は、所望のポリペプチドに結合して残る。すなわち、該
親和性ペプチドは化学的または酵素的に開裂することが
できない。したがって、この形態の結合は、所望のポリ
ペプチドの活性が親和性ペプチドの存在により不利な影
響を受けない場合に有利なものである。
In the case of direct binding, the affinity peptide remains bound to the desired polypeptide. That is, the affinity peptide cannot be cleaved chemically or enzymatically. Thus, this form of binding is advantageous when the activity of the desired polypeptide is not adversely affected by the presence of the affinity peptide.

【0020】上記リガンドとしてはニッケルイオン、セ
ルロース、グルタチオン等が、それらの該親和性ペプチ
ドが低分子量であり、特異性が高い点から好ましい。ま
た、磁性担体としては、磁性化アガアロース、磁性化セ
ルロース等が価格、強度、粒径の点から好ましい。
As the above ligand, nickel ion, cellulose, glutathione and the like are preferable because the affinity peptide has a low molecular weight and high specificity. Further, as the magnetic carrier, magnetized agar allose, magnetized cellulose and the like are preferable in terms of price, strength and particle size.

【0021】また、本発明における精製方法の別の態様
として、セルロースとの親和性を有するポリペプチド領
域(CBD)が該ポリペプチドのアミノ末端アミノ酸も
しくはカルボキシ末端アミノ酸に直接的または間接的に
結合してなる融合蛋白質を用いる精製方法が挙げられ
る。この場合、磁性担体として磁性化セルロース担体を
単独で用いてもよいし、あるいは、磁性化アガロース担
体等の磁性担体にセルロースをリガンドとして結合せし
めたものを用いてもよい。
In another embodiment of the purification method of the present invention, a polypeptide region (CBD) having an affinity for cellulose binds directly or indirectly to an amino-terminal amino acid or a carboxy-terminal amino acid of the polypeptide. And a purification method using the fusion protein. In this case, a magnetized cellulose carrier may be used alone as the magnetic carrier, or a magnetic carrier such as a magnetized agarose carrier in which cellulose is bound as a ligand may be used.

【0022】上記ポリペプチドを産生する細胞は微生物
であることが好ましい。該微生物としては、細菌、酵母
等が挙げられるが、なかでもエシェリヒア・コリ(Esch
erichia coli)が好ましい。
The cells producing the polypeptide are preferably microorganisms. Examples of the microorganism include bacteria, yeast, and the like, and among them, Escherichia coli (Esch
E. coli) is preferred.

【0023】上記ポリペプチドを産生する細胞の破砕
は、超音波もしくは酵素を用いて行うのが好ましい。酵
素を用いる場合は、リゾチームもしくはザイモリエース
(麒麟麦酒製)等のβ−1,3−グルカンラミナリペン
タオヒドロラーゼなどの溶菌酵素が特に好ましい。
The disruption of the cells producing the polypeptide is preferably carried out using ultrasonic waves or enzymes. When an enzyme is used, a lytic enzyme such as β-1,3-glucan laminaripentaohydrolase such as lysozyme or zymolyase (manufactured by Kirin Brewery) is particularly preferred.

【0024】上記の方法で精製して得られたポリペプチ
ドは選択的開裂により除去されることが好ましい。その
際にはプロテアーゼを用いるのが好ましく、なかでも、
トロンビン、Factor Xa 、エンテロキナーゼ等が特に好
ましい。
It is preferable that the polypeptide obtained by purification by the above method is removed by selective cleavage. In that case, it is preferable to use a protease.
Thrombin, Factor Xa, enterokinase and the like are particularly preferred.

【0025】上述したような精製方法に際して用いられ
る本発明におけるキット試薬は、目的とするポリペプチ
ドに結合するリガンドを保有した磁性担体、細胞破砕・
吸着液、不要物の除去に用いられる洗浄液、該目的とす
るポリペプチドを担体から分離するために用いられる溶
出液から構成される。該溶出液は、該磁性担体の非特異
吸着を回避するために該細胞破砕・吸着液または該洗浄
液に添加される溶液の全てもしくは一部によって構成さ
れることが好ましい。
The kit reagent of the present invention used in the above-described purification method includes a magnetic carrier having a ligand binding to a target polypeptide,
It consists of an adsorbing solution, a washing solution used for removing unnecessary substances, and an eluate used for separating the target polypeptide from the carrier. The eluate is preferably constituted by all or a part of the solution added to the cell disruption / adsorption solution or the washing solution in order to avoid nonspecific adsorption of the magnetic carrier.

【0026】上記細胞破砕・吸着液および洗浄液のうち
の少なくとも一方のpHが6〜8であることが好まし
く、pH7〜8の範囲がより好ましい。また、細胞破砕
・吸着液および洗浄液は同一の組成であることが担体へ
吸着した該ポリペプチドの脱離を防ぐ点から、さらに好
ましい。
The pH of at least one of the cell crushing / adsorbing solution and the washing solution is preferably from 6 to 8, and more preferably from 7 to 8. Further, it is more preferable that the cell disruption / adsorption solution and the washing solution have the same composition from the viewpoint of preventing the polypeptide adsorbed on the carrier from being eliminated.

【0027】上記溶出液中には、目的とするポリペプチ
ドの磁性担体への特異吸着を拮抗阻害する物質を添加し
て調製されることが好ましい。上記の目的とするポリペ
プチドの磁性担体への特異吸着を拮抗阻害する物質がイ
ミダゾール、セルビオース、グルタチオン等が好まし
い。
The above eluate is preferably prepared by adding a substance that antagonizes specific adsorption of the target polypeptide to the magnetic carrier. The substance that antagonizes the specific adsorption of the polypeptide of interest to the magnetic carrier is preferably imidazole, cellobiose, glutathione, or the like.

【0028】さらに、上記の非特異吸着を回避するため
に、細胞破砕・吸着液、洗浄液および溶出液中にアルカ
リ金属塩が添加されることが好ましい。アルカリ金属塩
としては、なかでも安全性、価格の点から、NaCl、
KCl等が特に好ましい。
Further, in order to avoid the above-mentioned non-specific adsorption, it is preferable to add an alkali metal salt to the cell disruption / adsorption solution, washing solution and eluate. Among the alkali metal salts, NaCl,
KCl and the like are particularly preferred.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明の実施例を例示することによっ
て、本発明の効果をより一層明確なものとする。
EXAMPLES The effects of the present invention will be further clarified by illustrating examples of the present invention.

【0030】実施例1 6×His /α−グルコシダーゼ
融合蛋白質の磁性化Ni−アガロース担体による精製 まず、pUC119にバチルス・ステアロサーモフィルス(Ba
cillus stearothermophilus )ATCC12016 由来のα−グ
ルコシダーゼ遺伝子を連結したプラスミドpBST(Appl Mi
crobiol Biotechnol 第44巻,第629〜634頁,
1996年)を鋳型に、α−グルコシダーゼ遺伝子の5’末
端部に相補的な21個のヌクレオチド配列とその5’末
端にEcoRI 認識配列、開始コドン(ATG)、6個のヒ
スチジンコード配列の順につなげたプライマー(5'-CC
G GAA TTC ATG CAT CAC CAT CACCAT CAC TTG AAA AAA A
CA TGG TGG AAA-3’)およびα−グルコシダーゼ遺伝
子の3'末端側に位置するpUC119に由来するプライマー
(5'-CGC CAG GGT TTT CCCAGT CAC GAC-3’)にて、
KOD DNAポリメラーゼ(東洋紡績製)によるPC
Rを行った。
Example 1 Purification of 6 × His / α-Glucosidase Fusion Protein Using Magnetized Ni-Agarose Carrier First, pUC119 was added to Bacillus stearothermophilus (Ba
cillus stearothermophilus) ATCC12016-derived α-glucosidase gene-linked plasmid pBST (Appl Mi
crobiol Biotechnol Vol. 44, pp. 629-634,
1996) as a template, a 21 nucleotide sequence complementary to the 5 'end of the α-glucosidase gene, an EcoRI recognition sequence, an initiation codon (ATG), and 6 histidine coding sequences were connected to the 5' end in this order. Primer (5'-CC
G GAA TTC ATG CAT CAC CAT CACCAT CAC TTG AAA AAA A
CA TGG TGG AAA-3 ') and a primer (5'-CGC CAG GGT TTT CCCAGT CAC GAC-3') derived from pUC119 located at the 3 'end of the α-glucosidase gene.
PC with KOD DNA polymerase (Toyobo)
R was performed.

【0031】増幅したDNA断片(約2.1kbp)を
制限酵素EcoRIにて切断し、精製した後、予め用意した
pKK /EcoRI −SmaI(ファルマシア製)に連結した。こ
の連結したプラスミドpKK /6×His /α−グルコシダ
ーゼでエシェリヒア・コリ JM109を形質転換して、6×
His /α−グルコシダーゼ融合蛋白質(α−グルコシダ
ーゼのN末端部に6個のヒスチジンを連結した融合蛋白
質)を産生する形質転換体を取得した。6×His /α−
グルコシダーゼ融合蛋白質の発現はα−グルコシダーゼ
活性の有無により確認した。
The amplified DNA fragment (about 2.1 kbp) was cut with a restriction enzyme EcoRI, purified, and prepared in advance.
It was linked to pKK / EcoRI-SmaI (Pharmacia). Escherichia coli JM109 was transformed with the ligated plasmid pKK / 6 × His / α-glucosidase, and 6 ×
A transformant producing a His / α-glucosidase fusion protein (a fusion protein in which six histidines were linked to the N-terminal of α-glucosidase) was obtained. 6 × His / α-
Expression of the glucosidase fusion protein was confirmed by the presence or absence of α-glucosidase activity.

【0032】次に、上記形質転換体をイソプロピル−β
−D−チオガラクトピラノシド(以下、IPTGと表
す;最終濃度0.2mM)にて誘導培養することによ
り、6×His /α−グルコシダーゼ融合蛋白質を大量発
現させた。
Next, the above transformant was treated with isopropyl-β
Induction culture was performed using -D-thiogalactopyranoside (hereinafter, referred to as IPTG; final concentration: 0.2 mM) to express a large amount of 6 × His / α-glucosidase fusion protein.

【0033】上記融合蛋白質を磁性化Ni−アガロース
担体(英国Scigen社製)を用いて、(1)細胞破砕後の
上清のみ吸着、(2)細胞破砕液をそのまま吸着、
(3)細胞破砕と同時に吸着の3方法にて精製した。ま
た、従来の非磁性化担体を用いた一般的な精製法の例と
して、クローンテック社のTALON、キアゲン社のN
i−NTAを用いて同様に(1)の方法で精製した。
Using a magnetized Ni-agarose carrier (manufactured by Scigen, UK), the above fusion protein was adsorbed to (1) only the supernatant after cell disruption, (2) the cell disrupted solution was directly adsorbed,
(3) The cells were disrupted and purified by three methods of adsorption. Examples of conventional purification methods using a non-magnetic carrier include TALON of Clontech and N.I. of Qiagen.
Purification was carried out in the same manner as in (1) using i-NTA.

【0034】(1)〜(3)の精製の操作方法および使
用試薬を図1に示す。固液分離は磁性担体は磁性スタン
ド、TALON、Ni−NTAは遠心分離にて行ってい
る。それぞれの精製方法により得られた溶出液のα−グ
ルコシダーゼ活性の回収率および比活性(以下、SAと
も表す)を図2、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気
泳動(SDS−PAGE)の結果を図3に示す。
FIG. 1 shows the method of purification and the reagents used in (1) to (3). The solid-liquid separation is performed by a magnetic stand for a magnetic carrier, and a centrifugal separation for TALON and Ni-NTA. FIG. 2 shows the recovery rate and specific activity (hereinafter also referred to as SA) of α-glucosidase activity of the eluate obtained by each purification method, and FIG. 3 shows the results of SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Show.

【0035】検討の結果、図2のように、クローンテッ
ク社のTALON、キアゲン社のNi−NTAならびに
磁性化Ni−アガロース担体を用いて細胞破砕後の上清
のみを吸着して精製した場合、活性回収率が約30%で
あった。しかしながら、磁性化Ni−アガロース担体を
用いて破砕液をそのまま吸着させた場合、および破砕と
同時に吸着して精製した場合、活性回収率がそれぞれ約
65%、約52%と倍増した。また、SAにおいても回
収率と同様な増加傾向が認められた。
As a result of the examination, as shown in FIG. 2, when only the supernatant after cell disruption was adsorbed and purified using TALON of Clontech, Ni-NTA of Qiagen and Ni-agarose magnetic carrier, The activity recovery was about 30%. However, when the crushed liquid was directly adsorbed using the magnetized Ni-agarose carrier, and when the crushed liquid was adsorbed and purified simultaneously with the crushing, the activity recovery rate doubled to about 65% and about 52%, respectively. In SA, the same tendency as the recovery rate was observed.

【0036】また、図3に示すSDS−PAGEの結果
からも破砕液をそのまま用いた場合、および破砕と同時
に吸着して精製した場合、6×His /α−グルコシダー
ゼ融合蛋白質の回収量が増加していることが明らかであ
る。
Also, from the results of SDS-PAGE shown in FIG. 3, when the crushed liquid is used as it is or when the crushed liquid is adsorbed and purified at the same time, the recovered amount of the 6 × His / α-glucosidase fusion protein increases. It is clear that

【0037】実施例2 リポプロテインリパーゼ/6×
His 融合蛋白質の磁性化Ni−アガロース担体による精
製 まず、pUC18 にシュードモナス・アルギノウサ(Pseudo
monas aeruginousa )由来のリポプロテインリパーゼ遺
伝子を連結したプラスミドpUL11 (ARCHIVES OF BIOCHE
MISTRY AND BIOPHYSICS 第296巻,第2号,第505
〜513頁,1992年)を鋳型に、リポプロテインリ
パーゼ遺伝子の5’末端側に位置するpUC18 に由来する
プライマー(5’-CAC TTT ATG CTT CCG GCT CGT ATG T
TG- 3’)およびリポプロテインリパーゼ遺伝子の3’
末端部に相補的な25個のヌクレオチド配列とその5’
末端にBglII 認識配列、6個のヒスチジンコード配列、
終止コドン(TGA)、Eco47I認識配列の順につなげた
プライマー(5’-GTC AGGTCC TAG TGA TGG TGA TGG TG
A TGA GAT CTC AGG CTG GCG TTC TTC AGG CGG TTG-
3’)にて、KOD DNAポリメラーゼ(東洋紡績
製)によるPCRを行った。
Example 2 Lipoprotein lipase / 6 ×
Purification of His fusion protein using magnetized Ni-agarose carrier First, PUC18 was cloned into Pseudomonas arginosa (Pseudo
Plasmid pUL11 (ARCHIVES OF BIOCHE) ligated with lipoprotein lipase gene derived from Monas aeruginousa
MISTRY AND BIOPHYSICS Vol. 296, No. 2, 505
513, 1992) as a template, a primer derived from pUC18 located at the 5 'end of the lipoprotein lipase gene (5'-CAC TTT ATG CTT CCG GCT CGT ATG T
TG-3 ') and 3' of the lipoprotein lipase gene
25 nucleotide sequences complementary to the terminal and its 5 '
BglII recognition sequence at the end, 6 histidine coding sequences,
A primer (5'-GTC AGGTCC TAG TGA TGG TGA TGG TG) connected in order of a stop codon (TGA) and an Eco47I recognition sequence
A TGA GAT CTC AGG CTG GCG TTC TTC AGG CGG TTG-
3 '), PCR was performed using KOD DNA polymerase (manufactured by Toyobo).

【0038】増幅したDNA断片(約1.3kbp)を
制限酵素NcoI/Eco47Iにて二重切断し、精製した後、予
め用意したpUL11 /NcoI-Eco47I に連結した。この連結
したプラスミドpUL11 /リポプロテインリパーゼ/6×
His でエシェリヒア・コリ JM109を形質転換して、リポ
プロテインリパーゼ/6×His 融合蛋白質(リポプロテ
インリパーゼのC末端部に6個のヒスチジンを連結した
融合蛋白質)を産生する形質転換体を取得した。
The amplified DNA fragment (about 1.3 kbp) was double-cut with the restriction enzymes NcoI / Eco47I, purified, and ligated to pUL11 / NcoI-Eco47I prepared in advance. The ligated plasmid pUL11 / lipoprotein lipase / 6 ×
Escherichia coli JM109 was transformed with His to obtain a transformant producing a lipoprotein lipase / 6 × His fusion protein (a fusion protein in which six histidines were linked to the C-terminal part of lipoprotein lipase).

【0039】次に、この形質転換体をIPTG(最終濃
度0.2mM)にて誘導培養することにより、リポプロ
テインリパーゼ/6×His 融合蛋白質を発現させた。リ
ポプロテインリパーゼ/6×His 融合蛋白質の発現はC
末端にある6×His を認識する抗体(インビトロジェン
社製)を用いてウエスタンブロットにて確認した。ウエ
スタンブロットはImaging high -Western-(東洋紡績
製)にて、その取扱説明書通りに行った。
Next, the transformant was induced and cultured in IPTG (final concentration: 0.2 mM) to express the lipoprotein lipase / 6 × His fusion protein. Expression of the lipoprotein lipase / 6 × His fusion protein is C
It was confirmed by Western blot using an antibody (manufactured by Invitrogen) recognizing 6 × His at the end. Western blot was performed according to the instruction manual of Imaging high -Western- (manufactured by Toyobo).

【0040】実施例1と同様に該融合蛋白質を磁性化N
i−アガロース担体を用いて、(1)細胞破砕後の上清
のみ吸着、(2)細胞破砕と同時に吸着の2方法にて精
製した。(1)、(2)の精製の操作方法および使用試
薬は図1と同様である。それぞれの精製方法により得ら
れた各精製ステップのSDS−PAGEの結果を図4に
示す。
As in Example 1, the fusion protein was
Using an i-agarose carrier, purification was performed by two methods: (1) adsorption of only supernatant after cell disruption, and (2) adsorption simultaneously with cell disruption. The method of purification and the reagents used in (1) and (2) are the same as in FIG. FIG. 4 shows the results of SDS-PAGE of each purification step obtained by each purification method.

【0041】図4に示すSDS−PAGEの結果から、
細胞破砕後の上清のみを吸着して精製した場合、リポプ
ロテインリパーゼ/6×His 融合蛋白質の回収は認めら
れなかった。しかしながら、磁性化Ni−アガロース担
体を用いて破砕と同時に吸着して精製した場合、数本の
マイナーバンドも認められるが、目的の融合蛋白質が特
異的に精製できることが明らかとなった。
From the results of SDS-PAGE shown in FIG.
When only the supernatant after cell disruption was adsorbed and purified, no lipoprotein lipase / 6 × His fusion protein was recovered. However, in the case of using a magnetized Ni-agarose carrier and adsorbing and purifying at the same time as crushing, several minor bands are also recognized, but it was revealed that the target fusion protein can be specifically purified.

【0042】実施例3 α−グルコシダーゼ/Cellose
binding domain(CBD)融合蛋白質の磁性化セルロー
ス担体による精製 クロストリジウム・ステルコラリウム(Clostrodium ste
rcorarium)由来のキシラナーゼA遺伝子をコードしてい
る領域を連結しているプラスミドpXYN(Sakka,K. et a
l., Biosci.Biotech.Biochem. 第57巻,第237〜2
77頁,1993年)を鋳型に、Cellose binding doma
in(CBD)の5’末端に相補的な27個のヌクレオチ
ド配列とその5’末端にMroI,BglII 認識配列をつなげ
たプライマー(5’-CCC TCC GGA AGA TCT TCA CCA GTG
CCT GCA CCT GGT GAT AAC- 3')およびCBD遺伝子
の3’末端に相補的な20個のヌクレオチド配列とその
5’末端に終止コドン(TAA),KpnI,EcoRI 認識配
列をつなげたプライマー(5’-CCG AAT TCG GTA CCC T
TA AGT TCC TGA TTT TGA G- 3’)にて、KODDNA
ポリメラーゼ(東洋紡績製)によるPCRを行った。
Example 3 α-glucosidase / Cellose
Purification of binding domain (CBD) fusion protein using a magnetized cellulose carrier Clostridium stercoralium
plasmid pXYN (Sakka, K. et a) ligating the region encoding the xylanase A gene from Rcorarium).
l., Biosci. Biotech. Biochem. 57, 237-2.
77, 1993) as a template, using Cellose binding doma
Primer (5'-CCC TCC GGA AGA TCT TCA CCA GTG) comprising a 27 nucleotide sequence complementary to the 5 'end of in (CBD) and a MroI / BglII recognition sequence connected to its 5' end.
CCT GCA CCT GGT GAT AAC-3 ') and a 20 nucleotide sequence complementary to the 3' end of the CBD gene and a primer (5 ') to which a termination codon (TAA), KpnI, EcoRI recognition sequence was connected at its 5' end. -CCG AAT TCG GTA CCC T
TA AGT TCC TGA TTT TGA G-3 ')
PCR using a polymerase (manufactured by Toyobo) was performed.

【0043】増幅したDNA断片(約500bp)を制
限酵素BglII /EcoRI にて二重切断し、精製した後、点
突然変異にてα−グルコシダーゼ遺伝子の3’末端部に
制限酵素BglII 認識配列を挿入したプラスミドpBST(Ap
pl.Microbiol.Biotechnol.第44巻,第629〜634
頁,1996年;実施例1参照)を制限酵素BglII /Ec
oRI で二重切断したものに連結した。α−グルコシダー
ゼとCBDは予め翻訳フレームが合致するように設計し
てある。この連結したプラスミドpUC18 /α−グルコシ
ダーゼ/CBDでエシェリヒア・コリ JM109を形質転換
して、α−グルコシダーゼ/CBD融合蛋白質(α−グ
ルコシダーゼのC末端部にCBDを連結した融合蛋白
質)を産生する形質転換体を取得した。α−グルコシダ
ーゼ/CBD融合蛋白質の発現はα−グルコシダーゼ活
性の有無により確認した。
The amplified DNA fragment (about 500 bp) was double-digested with the restriction enzymes BglII / EcoRI, purified, and inserted with a restriction enzyme BglII recognition sequence at the 3 ′ end of the α-glucosidase gene by point mutation. Plasmid pBST (Ap
pl. Microbiol. Biotechnol. Vol. 44, 629-634
P. 1996, see Example 1) with the restriction enzyme BglII / Ec.
It was ligated to the one that was double cut with oRI. α-glucosidase and CBD are designed in advance so that the translation frames match. Escherichia coli JM109 is transformed with the ligated plasmid pUC18 / α-glucosidase / CBD to produce an α-glucosidase / CBD fusion protein (a fusion protein in which CBD is linked to the C-terminal part of α-glucosidase). I got the body. The expression of the α-glucosidase / CBD fusion protein was confirmed by the presence or absence of α-glucosidase activity.

【0044】次に、この形質転換体をIPTG(最終濃
度0.2mM)にて誘導培養することにより、α−グル
コシダーゼ/CBD融合蛋白質を大量発現させた。この
融合蛋白質を磁性化セルロース担体(米国Cortex社製)
を用いて、実施例2と同様に(1)細胞破砕後の上清の
み吸着、(2)細胞破砕と同時に吸着の2方法にて精製
した。
Next, the transformant was induced and cultured in IPTG (final concentration: 0.2 mM) to express the α-glucosidase / CBD fusion protein in a large amount. Using this fusion protein as a magnetized cellulose carrier (Cortex, USA)
In the same manner as in Example 2, purification was performed by two methods: (1) adsorption of only the supernatant after cell disruption, and (2) adsorption simultaneously with cell disruption.

【0045】(1)、(2)の精製の操作方法および使
用試薬を図5に示す。固液分離は磁性担体は磁性スタン
ドにて行っている。それぞれの精製方法により得られた
溶出液のα−グルコシダーゼ活性の回収率および比活性
(SA)を図6に、SDS−PAGEの結果を図7に示
す。
FIG. 5 shows the method of purification and the reagents used in (1) and (2). The solid-liquid separation is performed on a magnetic carrier using a magnetic stand. FIG. 6 shows the recovery rate and specific activity (SA) of α-glucosidase activity of the eluate obtained by each purification method, and FIG. 7 shows the results of SDS-PAGE.

【0046】図5のように、磁性化セルロース担体を用
いて細胞破砕後の上清のみを吸着して精製した場合、活
性回収率が1.2%であった。しかしながら、磁性化セ
ルロース担体を用いて破砕と同時に吸着して精製した場
合、活性回収率が20%と著しく上昇した。また、SA
においても回収率と同様な増加傾向が認められた。
As shown in FIG. 5, when only the supernatant after cell disruption was adsorbed and purified using a magnetized cellulose carrier, the activity recovery was 1.2%. However, in the case of using a magnetized cellulose carrier and adsorbing and purifying simultaneously with crushing, the activity recovery rate was remarkably increased to 20%. Also, SA
Also showed an increasing tendency similar to the recovery rate.

【0047】また、図7のSDS−PAGEの結果から
も破砕と同時に吸着して精製した場合、α−グルコシダ
ーゼ/CBD融合蛋白質の回収量が増加していることが
明らかである。
Further, from the results of SDS-PAGE shown in FIG. 7, it is clear that the amount of α-glucosidase / CBD fusion protein recovered is increased when crushing and adsorption are performed and purification is performed.

【0048】上記の様に実施例1と全く同様な傾向が認
められており、目的蛋白質の疎水性が比較的強い場合、
破砕上清のみをリガンドとの吸着反応に用いる時には、
親和性を持つポリペプチド領域が目的蛋白質の内部に潜
り込む、融合蛋白質が凝集する、あるいは目的蛋白質が
細胞破砕片と非特異吸着する現象により、上清に抽出さ
れる目的蛋白質量が減少し、リガンドとの吸着率が低下
するものと思われる。そして、目的蛋白質の回収が不十
分となり、それがSA差に反映されているものと思われ
る。
As described above, the same tendency as in Example 1 was observed. When the target protein had relatively high hydrophobicity,
When using only the crushed supernatant for the adsorption reaction with the ligand,
Due to the phenomenon that the polypeptide region having affinity goes into the target protein, the fusion protein aggregates, or the target protein nonspecifically adsorbs to the cell debris, the amount of the target protein extracted in the supernatant decreases, and the ligand decreases. It is thought that the adsorption rate of the compound decreases. Then, the recovery of the target protein becomes insufficient, which is considered to be reflected in the SA difference.

【0049】一方、破砕懸濁液にそのまま担体を添加し
て精製した場合、或いは破砕と同時に担体への吸着を行
って精製した場合は、細胞破砕片に非特異吸着したHis-
tag融合蛋白質(蛋白質のC末端もしくはN末端に6×H
is が結合したものをいう)まで担体との特異吸着によ
り精製することができ、目的蛋白質の回収率が増加して
精製度(SA)が上昇したものと思われる。
On the other hand, when the carrier is added to the crushed suspension as it is and purified, or when the crushed suspension is purified by adsorption to the carrier at the same time as the crushing suspension, the His- adsorbed nonspecifically to the cell debris is obtained.
tag fusion protein (6 × H at C-terminal or N-terminal of protein)
It is thought that the target protein can be purified by specific adsorption to a carrier, and the target protein has an increased recovery rate and an improved degree of purification (SA).

【0050】[0050]

【発明の効果】上述したように、本発明のポリペプチド
の精製方法を利用することにより、従来から行われてい
る方法に比べて、特に比較的疎水性の強い融合蛋白質に
おいても効率よく精製できるようになった。
As described above, by using the method for purifying the polypeptide of the present invention, it is possible to efficiently purify even a relatively hydrophobic fusion protein as compared with a conventional method. It became so.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1および2における、6×His 融合蛋
白質の精製フローを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a purification flow of a 6 × His fusion protein in Examples 1 and 2.

【図2】 実施例1における、α−グルコシダーゼの回
収率(%)および比活性(U/mg)を示す図である。
FIG. 2 is a view showing the recovery rate (%) and specific activity (U / mg) of α-glucosidase in Example 1.

【図3】 実施例1における、6×His /α−グルコシ
ダーゼ融合蛋白質の各精製ステップのSDS−PAGE
を示す図である。
FIG. 3 shows SDS-PAGE of each purification step of 6 × His / α-glucosidase fusion protein in Example 1.
FIG.

【図4】 実施例2における、6×His /リポプロテイ
ンリパーゼ融合蛋白質の各精製ステップのSDS−PA
GEを示す図である。
FIG. 4 shows SDS-PA in each purification step of 6 × His / lipoprotein lipase fusion protein in Example 2.
It is a figure showing GE.

【図5】 実施例3における、α−グルコシダーゼ/C
BD融合蛋白質の精製フローを示す図である。
FIG. 5: α-glucosidase / C in Example 3
It is a figure which shows the purification flow of BD fusion protein.

【図6】 実施例3における、α−グルコシダーゼの回
収率(%)および比活性(U/mg)を示す図である。
FIG. 6 shows the recovery rate (%) and specific activity (U / mg) of α-glucosidase in Example 3.

【図7】 実施例3における、α−グルコシダーゼ/C
BD融合蛋白質の各精製ステップのSDS−PAGEを
示す図である。
FIG. 7: α-glucosidase / C in Example 3
It is a figure which shows SDS-PAGE of each purification step of BD fusion protein.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12R 1:19) (72)発明者 川上 文清 福井県敦賀市東洋町10番24号 東洋紡績株 式会社敦賀バイオ研究所内 (72)発明者 川村 良久 福井県敦賀市東洋町10番24号 東洋紡績株 式会社敦賀バイオ研究所内 Fターム(参考) 4B064 AG01 CA02 CA19 CC24 CE02 CE20 DA16 4H045 AA10 AA20 BA54 CA11 DA89 EA61 FA74 GA20 GA26 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) C12R 1:19) (72) Inventor Fumiyoshi Kawakami 10-24 Toyocho, Tsuruga-shi, Fukui Toyobo Co., Ltd. In-house (72) Inventor Yoshihisa Kawamura 10-24 Toyo-cho, Tsuruga-shi, Fukui Prefecture Toyobo Co., Ltd.Tsuruga Bio-Laboratory F-term (reference) 4B064 AG01 CA02 CA19 CC24 CE02 CE20 DA16 4H045 AA10 AA20 BA54 CA11 DA89 EA61 FA74 GA20 GA26

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 目的とするポリペプチドを産生する細胞
から該ポリペプチドを精製する方法において、該細胞を
破砕した溶液から破砕片を取り除くことなくそのまま該
ポリペプチドとの親和性を有するリガンドが結合された
磁性担体に該ポリペプチドを吸着させた後、該ポリペプ
チドを回収することを特徴とするポリペプチドの精製方
法。
1. A method for purifying a polypeptide from a cell producing the polypeptide of interest, wherein a ligand having an affinity for the polypeptide is bound as it is without removing debris from a solution obtained by crushing the cell. A method for purifying a polypeptide, comprising adsorbing the polypeptide on a magnetic carrier subjected to the method, and recovering the polypeptide.
【請求項2】 細胞を破砕する工程とポリペプチドとの
親和性を有するリガンドが結合された磁性担体にポリペ
プチドを吸着させる工程とを同時に行う請求項1記載の
精製方法。
2. The purification method according to claim 1, wherein the step of disrupting the cells and the step of adsorbing the polypeptide to a magnetic carrier to which a ligand having an affinity for the polypeptide are bound are performed simultaneously.
【請求項3】 ポリペプチドが融合蛋白質である請求項
1または2に記載の精製方法。
3. The purification method according to claim 1, wherein the polypeptide is a fusion protein.
【請求項4】 ポリペプチドが、リガンドとの親和性を
有するポリペプチド領域が該ポリペプチドのアミノ末端
アミノ酸もしくはカルボキシ末端アミノ酸に直接的また
は間接的に結合してなる融合蛋白質である請求項1〜3
のいずれかに記載の精製方法。
4. The polypeptide according to claim 1, wherein the polypeptide is a polypeptide in which a polypeptide region having affinity for a ligand is directly or indirectly bound to an amino-terminal amino acid or a carboxy-terminal amino acid of the polypeptide. 3
The purification method according to any one of the above.
【請求項5】 リガンドがニッケルイオンである請求項
1〜4のいずれかに記載の精製方法。
5. The purification method according to claim 1, wherein the ligand is a nickel ion.
【請求項6】 磁性担体が磁性化アガロース担体もしく
は磁性化セルロース担体である請求項1〜5のいずれか
に記載の精製方法。
6. The purification method according to claim 1, wherein the magnetic carrier is a magnetized agarose carrier or a magnetized cellulose carrier.
【請求項7】 ポリペプチドが、セルロースとの親和性
を有するポリペプチド領域が該ポリペプチドのアミノ末
端アミノ酸もしくはカルボキシ末端アミノ酸に直接的ま
たは間接的に結合してなる融合蛋白質である請求項1〜
3のいずれかに記載の精製方法。
7. The polypeptide according to claim 1, wherein the polypeptide is a fusion protein in which a polypeptide region having an affinity for cellulose is directly or indirectly bound to an amino terminal amino acid or a carboxy terminal amino acid of the polypeptide.
3. The purification method according to any one of 3.
【請求項8】 磁性化セルロース担体もしくはセルロー
スを結合せしめた磁性担体を用いる請求項7記載の精製
方法。
8. The purification method according to claim 7, wherein a magnetized cellulose carrier or a magnetic carrier to which cellulose is bound is used.
【請求項9】 ポリペプチドを産生する細胞が微生物で
ある請求項1〜8のいずれかに記載の精製方法。
9. The purification method according to claim 1, wherein the cell producing the polypeptide is a microorganism.
【請求項10】 ポリペプチドを産生する細胞がエシェ
リヒア・コリ(Escherichia coli)である請求項1〜8
のいずれかに記載の精製方法。
10. The polypeptide-producing cell is Escherichia coli.
The purification method according to any one of the above.
【請求項11】 ポリペプチドを産生する細胞を超音波
により破砕する請求項1〜10のいずれかに記載の精製
方法。
11. The purification method according to claim 1, wherein cells producing the polypeptide are disrupted by ultrasonic waves.
【請求項12】 ポリペプチドを産生する細胞を酵素に
より破砕する請求項1〜10のいずれかに記載の精製方
法。
12. The purification method according to claim 1, wherein cells producing the polypeptide are disrupted by an enzyme.
【請求項13】 酵素がリゾチームもしくはβ−1,3
−グルカンラミナリペンタオヒドロラーゼである請求項
12記載の精製方法。
13. The enzyme is lysozyme or β-1,3.
The purification method according to claim 12, which is -glucan laminaripentaohydrolase.
【請求項14】 請求項1〜13のいずれかに記載の方
法で精製して得られたポリペプチドを選択的開裂により
除去することを特徴とするポリペプチドの精製方法。
14. A method for purifying a polypeptide, comprising removing the polypeptide obtained by purification by the method according to claim 1 by selective cleavage.
【請求項15】 請求項1〜13のいずれかに記載の方
法で精製して得られたポリペプチドの選択的開裂にプロ
テアーゼを用いる請求項12記載の精製方法。
15. The purification method according to claim 12, wherein a protease is used for selective cleavage of the polypeptide obtained by purification by the method according to any one of claims 1 to 13.
【請求項16】 プロテアーゼがトロンビン、Factor X
a 、エンテロキナーゼよりなる群から選ばれた少なくと
も1種である請求項14または15に記載の精製方法。
16. The method according to claim 16, wherein the protease is thrombin, Factor X
The purification method according to claim 14 or 15, wherein a is at least one member selected from the group consisting of enterokinase.
【請求項17】 目的とするポリペプチドに結合するリ
ガンドを保有した磁性担体、細胞破砕・吸着液、不要物
の除去に用いられる洗浄液、該目的とするポリペプチド
を担体から分離するために用いられる溶出液から構成さ
れることを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載
の精製方法に使用されるキット試薬。
17. A magnetic carrier having a ligand that binds to a target polypeptide, a cell disruption / adsorption solution, a washing solution used for removing unnecessary substances, and a method for separating the target polypeptide from the carrier. The kit reagent used in the purification method according to any one of claims 1 to 16, comprising an eluate.
【請求項18】 細胞破砕・吸着液および洗浄液のうち
の少なくとも一方のpHが6〜8である請求項17記載
のキット試薬。
18. The kit reagent according to claim 17, wherein at least one of the cell crushing / adsorbing solution and the washing solution has a pH of 6 to 8.
【請求項19】 細胞破砕・吸着液および洗浄液が同一
の組成である請求項17または18に記載のキット試
薬。
19. The kit reagent according to claim 17, wherein the cell disruption / adsorption solution and the washing solution have the same composition.
【請求項20】 溶出液中に目的とするポリペプチドの
磁性担体への特異吸着を拮抗阻害する物質を添加されて
いる請求項17〜19のいずれかに記載のキット試薬。
20. The kit reagent according to any one of claims 17 to 19, wherein a substance that antagonizes specific adsorption of the target polypeptide to the magnetic carrier is added to the eluate.
【請求項21】 目的とするポリペプチドの磁性担体へ
の特異吸着を拮抗阻害する物質がイミダゾールである請
求項20記載のキット試薬。
21. The kit reagent according to claim 20, wherein the substance that antagonizes the specific adsorption of the target polypeptide to the magnetic carrier is imidazole.
【請求項22】 目的とするポリペプチドの磁性担体へ
の特異吸着を拮抗阻害する物質がセルビオースである請
求項20記載のキット試薬。
22. The kit reagent according to claim 20, wherein the substance that antagonizes the specific adsorption of the target polypeptide to the magnetic carrier is cellobiose.
【請求項23】 細胞破砕・吸着液、洗浄液および溶出
液中にアルカリ金属塩が含有される請求項17〜22の
いずれかに記載のキット試薬。
23. The kit reagent according to claim 17, wherein the cell disruption / adsorption solution, the washing solution and the eluate contain an alkali metal salt.
【請求項24】 アルカリ金属塩がNaClもしくはK
Clである請求項23記載のキット試薬。
24. An alkali metal salt comprising NaCl or K
The kit reagent according to claim 23, which is Cl.
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