JP2002233370A - Purification method of protein - Google Patents

Purification method of protein

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JP2002233370A
JP2002233370A JP2001028637A JP2001028637A JP2002233370A JP 2002233370 A JP2002233370 A JP 2002233370A JP 2001028637 A JP2001028637 A JP 2001028637A JP 2001028637 A JP2001028637 A JP 2001028637A JP 2002233370 A JP2002233370 A JP 2002233370A
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一博 福井
Keiko Hirose
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rapid purification method of an objective protein without using a physiologically active substance as an eluent by using an entirely new additional tag. SOLUTION: An adsorbent containing a cross-linked dextran is mixed with a solution containing a fusion protein comprising fusing a protein molecule intended for purification with a dextran-binding domain having a specific amino acid sequence derived from a fixed oral bacteria (Cariogenetic streptococci), and then the adsorbent obtained from the solution is mixed with a solution containing a dextran and the fusion protein is eluted into the solution containing the dextran.

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】本発明は、目的のタンパク質
を簡易に単離することができるタンパク質の精製方法に
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for purifying a protein which can easily isolate a target protein.

【0002】[0002]

【従来の技術】研究対象となるタンパク質を簡単に効率
よく入手することは、分子生物学、生化学をはじめ、薬
学及び医学において非常に重要であるばかりでなく、生
化学産業や製薬産業といった様々な産業において重要な
ことである。従前においては、生体の組織、器官及び培
養細胞といった生体材料から目的のタンパク質を単離/
精製する手法が主流であった。この場合、生体材料の取
り扱いが煩わしく、また、目的とするタンパク質の存在
量が僅かであるため、高純度で大量に目的とするタンパ
ク質を得ることが困難である。また、目的とするタンパ
ク質が多量に存在する場合であっても、目的とするタン
パク質と物理化学的性質が類似する他のタンパク質が混
在する場合が多く、目的とするタンパク質のみを容易に
単離/精製することは困難であった。
2. Description of the Related Art It is very important to easily and efficiently obtain proteins to be studied in molecular biology, biochemistry, pharmacy and medicine, as well as in various fields such as biochemical and pharmaceutical industries. It is important in various industries. Previously, isolation of target proteins from biological materials such as tissues, organs and cultured cells
The purification method was the mainstream. In this case, handling of the biomaterial is troublesome, and since the amount of the target protein is small, it is difficult to obtain the target protein with high purity and in a large amount. In addition, even when the target protein is present in a large amount, other proteins having similar physicochemical properties to the target protein are often mixed, and only the target protein can be easily isolated / It was difficult to purify.

【0003】一方、近年においては、組換え遺伝子と宿
主細胞とを用いた大量発現系を利用して、目的とするタ
ンパク質を組換えタンパク質として多量に得ることが可
能となっている。組換えタンパク質を得るためには、先
ず、目的とするタンパク質をコードする遺伝子を発現ベ
クターにクローニングする。次いで、発現ベクターを用
いて宿主細胞を形質転換する。そして、宿主細胞内で発
現ベクターにクローニングされた遺伝子を発現させるこ
とによって、当該宿主細胞内で目的とするタンパク質を
多量に生成することができる。
On the other hand, in recent years, it has become possible to obtain a large amount of a target protein as a recombinant protein by utilizing a large-scale expression system using a recombinant gene and a host cell. To obtain a recombinant protein, first, a gene encoding a target protein is cloned into an expression vector. Next, a host cell is transformed with the expression vector. Then, by expressing the gene cloned in the expression vector in the host cell, a large amount of the target protein can be produced in the host cell.

【0004】また、この大量発現系を用いてタンパク質
を精製する場合、いわゆる付加タグを利用する方法が知
られている。すなわち、目的とするタンパク質と付加タ
グとを融合してなる融合タンパク質を宿主細胞内で大量
発現させる。その後、宿主細胞の溶解物を吸着体を含有
するカラムに流し、融合タンパク質における付加タグを
吸着体に結合させて当該融合タンパク質を分離精製す
る。
[0004] When a protein is purified using this mass expression system, a method utilizing a so-called additional tag is known. That is, a fusion protein obtained by fusing a target protein and an additional tag is expressed in large amounts in a host cell. Thereafter, the lysate of the host cell is passed through a column containing the adsorbent, and the additional tag in the fusion protein is bound to the adsorbent to separate and purify the fusion protein.

【0005】ここで、付加タグとしては、ポリヒスチジ
ン、グルタチオントランスフェラーゼ、マルトース結合
ドメイン等が使用されている。 しかしながら、これら
の付加タグと目的とするタンパク質との相性が悪い場合
には、融合タンパク質が発現しなかったり、発現しても
封入体を形成してしまう。このような場合、宿主細胞の
株を変更したり、培養条件を検討したり、付加タグの種
類を変更することで、これらの問題を解決できることが
ある。特に、付加タグの種類を変更することによって、
融合タンパク質を確実に発現させることができ、且つ、
封入体の形成を回避できる場合が多い。したがって、目
的とするタンパク質を精製する場合には、多種多様の付
加タグを準備しておくことが好ましい。
[0005] Here, polyhistidine, glutathione transferase, maltose binding domain and the like are used as additional tags. However, when the affinity between these additional tags and the target protein is poor, the fusion protein is not expressed, or even if it is expressed, an inclusion body is formed. In such a case, these problems can be sometimes solved by changing the strain of the host cell, examining the culture conditions, or changing the type of the additional tag. In particular, by changing the type of additional tags,
The fusion protein can be reliably expressed, and
In many cases, formation of inclusion bodies can be avoided. Therefore, when purifying the target protein, it is preferable to prepare various additional tags.

【0006】また、上述したような付加タグを用いた場
合、融合タンパク質を吸着体に結合させた後、付加タグ
の種類に応じた溶出剤を作用させて吸着体と融合タンパ
ク質とを分離させている。溶出剤としては、イミダゾー
ルやグルタチオン等の生理活性物質を使用している。し
たがって、分離精製後の融合タンパク質は、これら生理
活性物質を含む溶液中に存在することとなり、透析等に
より当該生理活性物質を除去した後に使用されなければ
ならない。しかしながら、生理活性物質の除去を目的と
する透析等には非常に時間がかかり、また、透析等の工
程を経ることによって目的とするタンパク質の活性が劣
化してしまうおそれもある。
When the additional tag as described above is used, after the fusion protein is bound to the adsorbent, the adsorbent and the fusion protein are separated by the action of an eluent corresponding to the type of the additional tag. I have. As an eluent, a physiologically active substance such as imidazole or glutathione is used. Therefore, the fusion protein after separation and purification is present in a solution containing these physiologically active substances, and must be used after removing the physiologically active substances by dialysis or the like. However, dialysis or the like for the purpose of removing a physiologically active substance takes a very long time, and the activity of the target protein may be degraded through the steps of the dialysis or the like.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
述したよう実状に鑑みて案出されたものであり、全く新
規な付加タグを用いることによって、溶出剤として生理
活性物質を用いることなく、目的とするタンパク質を迅
速に精製することが可能なタンパク質の精製方法を提供
することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been devised in view of the actual situation as described above, and by using a completely novel additional tag, it is possible to eliminate the use of a physiologically active substance as an eluent. Another object of the present invention is to provide a protein purification method capable of rapidly purifying a target protein.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成した
本発明に係るタンパク質の精製方法は、精製対象のタン
パク質分子と、配列番号1で表されるデキストラン結合
ドメイン又は配列番号1における少なくとも1個のアミ
ノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列を有
しデキストラン結合活性を有するデキストラン結合ドメ
インとを融合させてなる融合タンパク質を含有する溶液
中に、架橋性デキストランを含む吸着体を混合し、その
後、上記溶液中から取り出した上記吸着体を、デキスト
ランを含む溶液中に混合し、上記デキストランを含む溶
液中に上記融合タンパク質を溶出させるものである。
Means for Solving the Problems A method for purifying a protein according to the present invention, which has achieved the above-mentioned object, comprises the steps of: purifying a protein molecule to be purified and at least one dextran-binding domain represented by SEQ ID NO: 1; In a solution containing a fusion protein obtained by fusing a dextran-binding domain having a dextran-binding activity having an amino acid sequence in which amino acids have been deleted, substituted or added, mixing an adsorbent containing a crosslinkable dextran, Thereafter, the adsorbent taken out of the solution is mixed with a solution containing dextran to elute the fusion protein into the solution containing dextran.

【0009】また、本発明においては、上記デキストラ
ンを含む溶液に、分子量5〜70[kDa]のデキストラン
を含むものであることが好ましい。さらに、本発明にお
いては、上記デキストランを含む溶液中に、20mg/ml
以上の濃度でデキストランを混合することが好ましい。
In the present invention, the solution containing dextran preferably contains dextran having a molecular weight of 5 to 70 [kDa]. Furthermore, in the present invention, 20 mg / ml
It is preferable to mix dextran at the above concentrations.

【0010】さらにまた、本発明において、上記融合タ
ンパク質を含有する溶液中に上記吸着体を混合する際
に、当該溶液を高塩濃度とすることが好ましい。さらに
また、本発明において、上記融合タンパク質を含有する
溶液中に上記吸着体を混合する際に、当該溶液中に精製
対象以外の共雑タンパク質と上記吸着体との非特異的吸
着を阻害する阻害剤を添加することが好ましい。
Furthermore, in the present invention, when the adsorbent is mixed with a solution containing the fusion protein, it is preferable that the solution has a high salt concentration. Furthermore, in the present invention, when the adsorbent is mixed in a solution containing the fusion protein, inhibition of non-specific adsorption between the contaminant protein other than the purification target and the adsorbent in the solution is inhibited. It is preferable to add an agent.

【0011】さらにまた、本発明において、上記阻害剤
の1つとして、分子量5000以下のデキストランを用
いることが好ましい。さらにまた、本発明において、上
記融合タンパク質は、精製対象のタンパク質分子とデキ
ストラン結合ドメインとの間にリンカー配列を介在させ
てなることが好ましい。さらにまた、本発明において、
上記デキストランを含む溶液中に溶出した融合タンパク
質を、上記リンカー配列を特異的に切断する酵素で処理
することが好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable to use dextran having a molecular weight of 5,000 or less as one of the above inhibitors. Furthermore, in the present invention, it is preferable that the fusion protein has a linker sequence interposed between the protein molecule to be purified and the dextran-binding domain. Furthermore, in the present invention,
The fusion protein eluted in the solution containing dextran is preferably treated with an enzyme that specifically cleaves the linker sequence.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るタンパク質の
精製方法を詳細に説明する。 1.融合タンパク質の発現 本方法においては、いかなるタンパク質であっても精製
対象とすることができる。本方法では、先ず、精製対象
のタンパク質(以下、目的タンパク質と呼ぶ)と、デキ
ストランに対して特異的に結合するドメイン、すなわち
デキストラン結合ドメイン(以下、DBDと呼ぶ)とを
融合させてなる融合タンパク質を調製する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a method for purifying a protein according to the present invention will be described in detail. 1. Expression of fusion protein In the present method, any protein can be purified. In this method, first, a fusion protein obtained by fusing a protein to be purified (hereinafter, referred to as a target protein) with a domain that specifically binds to dextran, that is, a dextran-binding domain (hereinafter, referred to as DBD). Is prepared.

【0013】ここでDBDとは、配列番号1に示すアミ
ノ酸配列からなるもの、或いは、配列番号1における少
なくとも1個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加され
たアミノ酸配列を有しデキストラン結合活性を有するも
のを意味する。DBDは、所定の口腔細菌(Cariogenet
ic streptococci)が産生するグルコシルトランスフェ
ラーゼのドメインである(Abo.H.ら、J. Bacteriol. 17
3: 989-996, 1991)。
Here, the DBD has the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or has an amino acid sequence in which at least one amino acid in SEQ ID NO: 1 is deleted, substituted or added, and has dextran binding activity. Means things. DBD stands for certain oral bacteria (Cariogenet)
ic streptococci) is a glucosyltransferase domain produced by Abo. H. et al., J. Bacteriol. 17
3: 989-996, 1991).

【0014】また、本方法において、融合タンパク質が
目的タンパク質とDBDとの間にリンカー配列を介在さ
せたものであっても良い。ここで、リンカー配列として
は、タンパク質加水分解酵素等の酵素により、特異的に
認識されて切断されるような配列を挙げることができ
る。例えば、リンカー配列としては、トロンビンが認識
して切断するような配列番号2に示すアミノ酸配列や、
ファクターX(SIGMA社製)及びファクターXa(アマ
シャムファルマシアバイオテク社製)が認識して切断す
るような配列番号3に示すアミノ酸配列を挙げることが
できる。
In the present method, the fusion protein may have a linker sequence interposed between the target protein and DBD. Here, examples of the linker sequence include a sequence that is specifically recognized and cleaved by an enzyme such as a protease. For example, as the linker sequence, the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 which is recognized and cut by thrombin,
The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 that is recognized and cleaved by Factor X (manufactured by SIGMA) and Factor Xa (manufactured by Amersham Pharmacia Biotech) can be exemplified.

【0015】融合タンパク質を調製する際には、融合タ
ンパク質を発現する発現ベクターを作製し、当該発現ベ
クターを用いて宿主細胞を形質転換し、形質転換された
宿主細胞を培養する。この発現ベクターは、プロモータ
ーの下流に目的タンパク質をコードする遺伝子と、必要
であればリンカー配列をコードする塩基配列と、DBD
をコードする遺伝子とを有している。発現ベクターとし
ては、プロモーターの下流にDBDをコードする遺伝子
と、必要であればリンカー配列をコードする塩基配列
と、目的タンパク質をコードする遺伝子とをこの順で有
するものであっても良い。なお、DBDをコードする遺
伝子の一例を配列番号4に示す。
When preparing the fusion protein, an expression vector for expressing the fusion protein is prepared, a host cell is transformed with the expression vector, and the transformed host cell is cultured. This expression vector contains a gene encoding a target protein downstream of the promoter, a base sequence encoding a linker sequence if necessary, and a DBD.
And a gene encoding The expression vector may include a gene encoding a DBD downstream of the promoter, a base sequence encoding a linker sequence, if necessary, and a gene encoding a target protein in this order. An example of the gene encoding DBD is shown in SEQ ID NO: 4.

【0016】目的タンパク質をコードする遺伝子は、通
常の遺伝子クローニング法を用いて調製することができ
る。具体的には、Molecular Cloning 2ndEdt., Cold Sp
ringHarbor Laboratory Press (1989)に記載されている
ような方法を用いて、目的とするタンパク質をコードす
る遺伝子を調製することができる。
[0016] The gene encoding the target protein can be prepared by a conventional gene cloning method. Specifically, Molecular Cloning 2ndEdt., Cold Sp
A gene encoding the protein of interest can be prepared using a method as described in ringHarbor Laboratory Press (1989).

【0017】また、DBDをコードする遺伝子は、例え
ば、Abo.H.ら、J. Bacteriol. 173:989-996, 1991に記
載された方法を用いて調製することができる。また、例
えば、グルコシルトランスフェラーゼを産生する口腔細
菌(Cariogenetic streptococci)の染色体DNAライブラ
リーを調製し、この染色体DNAライブラリーからグルコ
シルトランスフェラーゼ遺伝子を有するクローンをスク
リーニングし、スクリーニングしたクローンからDBD
をコードする遺伝子を調製することができる。
The gene encoding DBD can be prepared, for example, using the method described in Abo. H. et al., J. Bacteriol. 173: 989-996, 1991. In addition, for example, a chromosomal DNA library of an oral bacterium (Cariogenetic streptococci) that produces glucosyltransferase is prepared, a clone having the glucosyltransferase gene is screened from the chromosomal DNA library, and the DBD is screened from the screened clone.
Can be prepared.

【0018】発現ベクターを構築する際に使用可能なベ
クターとしては、例えば、pUCシリーズ(宝酒造株式会
社製)、pETシリーズ(Novagen社製)、pGEXシリーズ
(アマシャムファルマシアバイオテク社製)、pCALシリ
ーズ(STRATAGENE社製)、pYES2(Invitrogen社製)、p
YEUra3(Clontech社製)、pFastBac1(Gibco社製)等を
挙げることができる。これらベクターに上述した目的タ
ンパク質をコードする遺伝子及びDBDをコードする遺
伝子を挿入する際には、従来より公知の組換えDNA手法
(Molecular Cloning 2ndEdt., Cold Spring Harbor La
boratory Press (1989)参照)を適宜利用することがで
きる。
Examples of vectors that can be used for constructing the expression vector include, for example, pUC series (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.), pET series (manufactured by Novagen), pGEX series (manufactured by Amersham Pharmacia Biotech), and pCAL series (STRATAGENE). PYES2 (Invitrogen), pYES2
YEUra3 (Clontech), pFastBac1 (Gibco) and the like can be mentioned. When inserting the gene encoding the target protein and the gene encoding the DBD into these vectors, a conventionally known recombinant DNA method (Molecular Cloning 2ndEdt., Cold Spring Harbor La.
boratory Press (1989)).

【0019】また、宿主細胞としては、例えば、大腸
菌、枯草菌、酵母細胞、昆虫細胞及び動物細胞等を利用
することができる。これら宿主細胞は、発現ベクターの
種類に応じて適宜選択することが好ましい。言い換える
と、使用する宿主細胞の種類によって、ベクターの種類
を選択することができる。例えば、大腸菌を宿主細胞と
して用いる場合、発現ベクターとしては、pUCシリー
ズ、pETシリーズ、pGEXシリーズ、pCALシリーズを用い
て構築することが好ましい。
As the host cell, for example, Escherichia coli, Bacillus subtilis, yeast cells, insect cells, animal cells and the like can be used. These host cells are preferably selected as appropriate according to the type of the expression vector. In other words, the type of vector can be selected depending on the type of host cell used. For example, when Escherichia coli is used as a host cell, the expression vector is preferably constructed using a pUC series, a pET series, a pGEX series, or a pCAL series.

【0020】宿主細胞を形質転換する方法としては、従
来より使用されているいかなる方法も使用することがで
きる。例えば、大腸菌をコンピテント細胞とした後にヒ
ートショックを与えて形質転換する方法や、ポリエチレ
ングリコール法、エレクトロポーレーション法、パーテ
ィクルガン法等を使用することができる。
As a method for transforming a host cell, any method conventionally used can be used. For example, a method of transforming Escherichia coli into competent cells and then applying heat shock thereto, a polyethylene glycol method, an electroporation method, a particle gun method, and the like can be used.

【0021】形質転換した宿主細胞を大量に培養し、当
該宿主細胞の内部に融合タンパク質を発現させる。発現
ベクターにおけるプロモーターとしてlacプロモーター
を用いた場合には、培養液にイソプロピル1-チオ-β-D-
ガラクトシド(IPTG)を添加することによって、lacプ
ロモーターの下流の融合タンパク質をコードする遺伝子
を発現させることができる。また、T7プロモーター(DE3
遺伝子を有する宿主細胞を用いる場合)、tacプロモータ
ーを有するベクターを用いた場合でも、IPTGを用いた同
様な発現誘導が可能である。
The transformed host cell is cultured in a large amount, and the fusion protein is expressed inside the host cell. When the lac promoter was used as the promoter in the expression vector, isopropyl 1-thio-β-D-
By adding galactoside (IPTG), a gene encoding a fusion protein downstream of the lac promoter can be expressed. In addition, T7 promoter (DE3
In the case where a host cell having a gene is used), similar expression can be induced using IPTG even when a vector having a tac promoter is used.

【0022】2.融合タンパク質の回収 融合タンパク質の発現を誘導した後に宿主細胞を回収
し、回収した宿主細胞を緩衝液中に溶解させ、超音波処
理等により溶菌させる。溶菌させる際には、超音波処理
に限定されず、従来公知の手法を使用することができ
る。例えば、リゾチーム/DNase法、プレンチプレス法を
挙げることができる。
2. Recovery of fusion protein After inducing the expression of the fusion protein, host cells are recovered, and the recovered host cells are dissolved in a buffer and lysed by ultrasonic treatment or the like. At the time of lysing, the method is not limited to the ultrasonic treatment, and a conventionally known method can be used. For example, a lysozyme / DNase method and a French press method can be mentioned.

【0023】宿主細胞を溶菌した後に溶液を遠心分離
し、上清を回収する。回収した上清に架橋性デキストラ
ンを含む吸着体を混合する。ここで、吸着体は、ビーズ
状、デンドライド状等のいずれの形状/形態のものであ
っても良い。例えば、取り扱いの容易性からビーズ状の
吸着体を使用することが好ましい。架橋性デキストラン
を含むビーズ(以下、デキストランビーズと呼ぶ)とし
ては、例えば、Sephadexビーズ(アマシャムファルマシ
アバイオテク社製)、Sephacrylビーズ(アマシャムファ
ルマシアバイオテク社製)を使用することができる。
After lysing the host cells, the solution is centrifuged, and the supernatant is recovered. An adsorbent containing crosslinkable dextran is mixed with the collected supernatant. Here, the adsorbent may have any shape / form such as a bead shape and a dendritic shape. For example, it is preferable to use a bead-shaped adsorbent for ease of handling. As beads containing a crosslinkable dextran (hereinafter referred to as dextran beads), for example, Sephadex beads (manufactured by Amersham Pharmacia Biotech) and Sephacryl beads (manufactured by Amersham Pharmacia Biotech) can be used.

【0024】デキストランビーズを添加した後に攪拌し
て放置することによって、DBDを有する融合タンパク
質をデキストランビーズに吸着させることができる。こ
のとき、上清液中に含まれる共雑タンパク質を除去する
ことが好ましい。例えば、上清液中の塩濃度を高くする
ことによって、デキストランビーズに吸着した融合タン
パク質以外の共雑タンパク質を除去することができる。
また、上清液中に精製対象以外の共雑タンパク質とデキ
ストランビーズとの非特異的吸着を阻害する阻害剤を添
加することが好ましい。阻害剤としては、ポリオキシエ
チレン-p-t-オクチルフェニルエーテル等の界面活性剤
や低分子量のデキストランを挙げることができる。この
阻害剤を上清液中に所定の濃度で存在させることによっ
て、デキストランビーズに吸着する融合タンパク質以外
の共雑タンパク質を除去することができる。
The fusion protein having DBD can be adsorbed on the dextran beads by adding the dextran beads and stirring and leaving the mixture. At this time, it is preferable to remove contaminating proteins contained in the supernatant. For example, by increasing the salt concentration in the supernatant, contaminating proteins other than the fusion protein adsorbed on the dextran beads can be removed.
In addition, it is preferable to add an inhibitor that inhibits nonspecific adsorption between the dextran beads and the contaminant protein other than the purification target to the supernatant. Examples of the inhibitor include a surfactant such as polyoxyethylene-pt-octylphenyl ether and dextran having a low molecular weight. By causing this inhibitor to be present at a predetermined concentration in the supernatant, contaminating proteins other than the fusion protein adsorbed to the dextran beads can be removed.

【0025】ここで、低分子量のデキストランは、融合
タンパク質におけるDBDに対して比較的に親和性が低
いことから、低分子量のデキストランを上清液に加える
ことによって、デキストランビーズに吸着する融合タン
パク質以外の共雑タンパク質を除去することができる。
ここで、低分子量のデキストランとは、分子量が5000[D
a]以下のものを意味する。低分子量のデキストランとし
ては、例えば、デキストランT1(Fluka社製)を挙げる
ことができる。次に、遠心分離等によって上清液からデ
キストランビーズを回収する。デキストランビーズを回
収する際には、遠心分離だけでなく、自然放置といった
手法を用いることもできる。
Here, since low-molecular-weight dextran has relatively low affinity for DBD in the fusion protein, by adding low-molecular-weight dextran to the supernatant, other than the fusion protein adsorbed to the dextran beads, Can be removed.
Here, dextran having a low molecular weight has a molecular weight of 5000 [D
a] means: Examples of the low molecular weight dextran include dextran T1 (manufactured by Fluka). Next, dextran beads are collected from the supernatant by centrifugation or the like. When dextran beads are collected, not only centrifugation but also a technique such as natural standing can be used.

【0026】次に、回収したデキストランビーズを洗浄
する。例えば、デキストランビーズに緩衝液を加え、よ
く攪拌することによってデキストランビーズを洗浄する
ことができる。この洗浄に際して、上述したような、塩
及び/又は界面活性剤を添加することによって、共雑タ
ンパク質を除去することもできる。また、この洗浄は、
複数回行うことが好ましく、例えば5回程度行うことが
好ましい。
Next, the collected dextran beads are washed. For example, a dextran bead can be washed by adding a buffer solution to the dextran bead and stirring well. In this washing, contaminating proteins can be removed by adding a salt and / or a surfactant as described above. Also, this cleaning
It is preferably performed a plurality of times, for example, preferably performed about five times.

【0027】次に、洗浄したデキストランビーズを、デ
キストランを含む溶液中に混合する。これにより、デキ
ストランビーズに結合した融合タンパク質がデキストラ
ンビーズから乖離する。そして、溶液中からデキストラ
ンビーズのみを除去することによって、融合タンパク質
を精製することができる。
Next, the washed dextran beads are mixed in a solution containing dextran. As a result, the fusion protein bound to the dextran beads separates from the dextran beads. Then, the fusion protein can be purified by removing only the dextran beads from the solution.

【0028】ここで、融合タンパク質の回収にSephadex
G-100ビーズを用いた場合には、デキストランとして5
〜70kDaの分子量のものを使用することが好まし
い。分子量が5〜70kDaのデキストランを用いた場
合には、融合タンパク質の回収率を向上させることがで
きる。言い換えると、分子量が5kDa未満のデキスト
ラン又は分子量が70kDaを越えるデキストランを用
いた場合には、融合タンパク質をデキストランビーズか
ら乖離させられないことがあり、融合タンパク質の回収
率が低下してしまうおそれがある。
Here, Sephadex was used to recover the fusion protein.
If G-100 beads were used, 5
It is preferable to use one having a molecular weight of 7070 kDa. When dextran having a molecular weight of 5 to 70 kDa is used, the recovery rate of the fusion protein can be improved. In other words, when dextran having a molecular weight of less than 5 kDa or dextran having a molecular weight exceeding 70 kDa is used, the fusion protein may not be separated from the dextran beads, and the recovery rate of the fusion protein may be reduced. .

【0029】また、デキストランビーズを含む溶液中
に、20mg/ml以上の濃度でデキストランを混合するこ
とが好ましい。当該溶液中のデキストラン濃度を20mg
/ml以上とすることによって、融合タンパク質の回収率
を向上させることができる。言い換えると、当該溶液中
のデキストラン濃度を20mg/ml未満とした場合には、
融合タンパク質をデキストランビーズから乖離させられ
ないことがあり、融合タンパク質の回収率が低下してし
まうおそれがある。
It is preferable to mix dextran at a concentration of 20 mg / ml or more in the solution containing dextran beads. Dextran concentration in the solution was 20 mg
By setting the ratio to / ml or more, the recovery rate of the fusion protein can be improved. In other words, if the dextran concentration in the solution is less than 20 mg / ml,
In some cases, the fusion protein cannot be separated from the dextran beads, and the recovery rate of the fusion protein may decrease.

【0030】一方、融合タンパク質を含む溶液中には、
デキストランを含むこととなる。しかしながら、デキス
トランは、不活性物質であるため、融合タンパク質を含
む溶液中に存在しても、当該融合タンパク質に対して悪
影響を及ぼすことはない。したがって、積極的にデキス
トランを除去する場合を除いて、上述した工程によって
融合タンパク質を精製することができる。
On the other hand, in the solution containing the fusion protein,
Dextran will be included. However, since dextran is an inert substance, it does not adversely affect the fusion protein even if it is present in the solution containing the fusion protein. Therefore, except for the case where dextran is actively removed, the fusion protein can be purified by the above-described steps.

【0031】なお、デキストランを除去する場合には、
透析やクロマトグラフィー等の手法を使用することがで
きる。具体的には、融合タンパク質におけるDBDが酸
性ドメインであるため、陰イオン交換樹脂、例えば、DE
AE-Toyopearl650M(東ソー株式会社製)に融合タンパク
質を吸着させ、デキストランを除去することができる。
なお、陰イオン交換樹脂に吸着した融合タンパク質は、
NaCl等の塩により溶出させることができる。溶出に低分
子量のデキストラン(例えば、分子量5KDa)を用いた
場合には、これを透析によって除去することができる。
When dextran is removed,
Techniques such as dialysis and chromatography can be used. Specifically, since the DBD in the fusion protein is an acidic domain, an anion exchange resin such as DE
Dextran can be removed by adsorbing the fusion protein to AE-Toyopearl650M (manufactured by Tosoh Corporation).
The fusion protein adsorbed on the anion exchange resin is
It can be eluted with a salt such as NaCl. When low molecular weight dextran (for example, molecular weight 5 KDa) is used for elution, it can be removed by dialysis.

【0032】また、目的タンパク質とDBDとの間にリ
ンカー配列を介在させた融合タンパク質を精製した場
合、当該リンカー配列を特異的に切断する酵素で処理す
ることによって、目的タンパク質とDBDとを分離する
ことができる。例えば、配列番号2のリンカー配列を介
在させた場合には、精製した融合タンパク質を含む溶液
にトロンビンを添加して処理することによって、目的タ
ンパク質とDBDとを分離させることができる。その
後、デキストランビーズでDBDを回収することや目的
タンパク質の等電点等の性質を利用したクロマトグラフ
ィーを行うことによって、DBDを除去して、目的タン
パク質を高純度に精製することができる。
When a fusion protein in which a linker sequence is interposed between the target protein and DBD is purified, the target protein and DBD are separated by treatment with an enzyme that specifically cleaves the linker sequence. be able to. For example, when the linker sequence of SEQ ID NO: 2 is interposed, thrombin is added to a solution containing the purified fusion protein, and the solution is treated, whereby the target protein and DBD can be separated. Thereafter, the DBD can be removed and the target protein can be purified to a high degree of purity by recovering the DBD with dextran beads or performing chromatography utilizing properties such as the isoelectric point of the target protein.

【0033】また、上述した説明では、本発明に係るタ
ンパク質の精製方法をバッチ式に行う例を挙げたが、本
発明に係るタンパク質の精製方法は、以下に説明するよ
うに、タンパク質を連続的に精製する、いわゆるカラム
式に行っても良い。すなわち、上述したようなデキスト
ランビーズを内部に充填したカラムを準備する。そし
て、融合タンパク質を発現する宿主細胞を溶菌した後、
回収した上清をこのカラムに通す。これにより、カラム
内部のデキストランビーズに融合タンパク質を吸着させ
ることができる。続いて、カラム内部に存在する共雑タ
ンパク質を除去する目的で、所定の緩衝液等をカラムに
通す。次に、デキストランを含む溶液をカラムに通すこ
とによって、デキストランビーズに吸着した融合タンパ
ク質を溶出することができる。
Further, in the above description, an example in which the protein purification method according to the present invention is carried out in a batch system has been described. However, the protein purification method according to the present invention comprises The purification may be performed in a so-called column system. That is, a column filled with dextran beads as described above is prepared. After lysing host cells expressing the fusion protein,
The collected supernatant is passed through this column. This allows the fusion protein to be adsorbed to the dextran beads inside the column. Subsequently, a predetermined buffer or the like is passed through the column for the purpose of removing contaminating proteins existing inside the column. Next, the fusion protein adsorbed on the dextran beads can be eluted by passing a solution containing dextran through the column.

【0034】このように本発明に係るタンパク質の精製
方法は、カラム式を適用しても目的とする融合タンパク
質を精製することができる。なお、カラムから溶出した
融合タンパク質を含む溶液中には、デキストランを含む
こととなる。しかしながら、デキストランは、不活性物
質であるため、融合タンパク質を含む溶液中に存在して
も、当該融合タンパク質に対して悪影響を及ぼすことは
ない。したがって、積極的にデキストランを除去する場
合を除いて、カラムからの溶出によって融合タンパク質
を精製することができる。
Thus, the method for purifying a protein according to the present invention can purify a target fusion protein even by applying a column method. The solution containing the fusion protein eluted from the column contains dextran. However, since dextran is an inert substance, it does not adversely affect the fusion protein even if it is present in the solution containing the fusion protein. Therefore, the fusion protein can be purified by elution from the column, except when dextran is actively removed.

【0035】[0035]

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明の技術範囲は以下の実施例に限定され
るものではない。 〔実施例1〕本例では、種々の分野でモデルタンパク質
として用いられている緑色蛍光タンパク質(Green fluo
rescent protein:以下、GFPとよぶ)を目的タンパク質
とした。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the technical scope of the present invention is not limited to the following Examples. [Example 1] In this example, green fluorescent protein (Green fluoprotein) used as a model protein in various fields was used.
rescent protein (hereinafter referred to as GFP)).

【0036】1.発現ベクターの構築 図1に示すように、pUC18(宝酒造株式会社製)におけ
るlacプロモータの下流にDBDをコードする遺伝子が
連結されたDBD/pUC18(Abo, H.ら, J. Bacteriol. 173:
989-996, 1991)を準備する。このDBD/pUC18におけ
る、lacプロモータとDBDをコードする遺伝子との間
(マルチクローニングサイト)にGFPをコードする遺伝
子を連結し、図1に示すようなGFP-DBD/pUC18を構築し
た。
1. Construction of Expression Vector As shown in FIG. 1, DBD / pUC18 (Abo, H. et al., J. Bacteriol. 173) in which a gene encoding DBD is linked downstream of the lac promoter in pUC18 (Takara Shuzo).
989-996, 1991). In this DBD / pUC18, a gene encoding GFP was ligated between the lac promoter and the gene encoding DBD (multicloning site) to construct GFP-DBD / pUC18 as shown in FIG.

【0037】2.形質転換 宿主細胞として、プロテアーゼ欠損株である大腸菌BL21
(DE3)株(Novagen社製)を用いた。この大腸菌BL21(DE
3)株を、GFP-DBD/pUC18を用いてヒートショック法によ
り形質転換した。
[0037] 2. As a transformed host cell, Escherichia coli BL21 which is a protease-deficient strain was used.
(DE3) strain (manufactured by Novagen) was used. This E. coli BL21 (DE
3) The strain was transformed by heat shock using GFP-DBD / pUC18.

【0038】具体的には、大腸菌BL21(DE3)株を20mMの
β-メルカプトエタノールと混合し、氷中で10分間放置
した後に、GFP-DBD/pUC18を加えて氷中保存した。氷中
保存30後に、42℃で30秒間加熱処理し、その後2分間氷
中保存した。42℃のSOC培地を加えた後、37℃で1時間振
とう培養した。この菌体培養液をクロラムフェニコール
及びアンピシリンを含むLBプレートで37℃で一晩培養し
た。
Specifically, Escherichia coli BL21 (DE3) was mixed with 20 mM β-mercaptoethanol, allowed to stand on ice for 10 minutes, and then added with GFP-DBD / pUC18 and stored on ice. After 30 storage in ice, the mixture was heat-treated at 42 ° C for 30 seconds, and then stored in ice for 2 minutes. After adding an SOC medium at 42 ° C, the cells were cultured with shaking at 37 ° C for 1 hour. The cell culture was cultured overnight at 37 ° C. on an LB plate containing chloramphenicol and ampicillin.

【0039】3.形質転換細胞の培養 形質転換した大腸菌BL21(DE3)株を、アンピシリンを含
有するLB液体培地で、37℃で12〜16時間振とうしながら
前培養した。次いで、500mlのTPM培地に前培養液2.5ml
を加え、適宜吸光度を測定しながら37℃で培養した。そ
して、波長600nmにおける吸光度が0.5に達したところ
で、0.5mMのIPTGを添加して20℃で3時間培養を続けた。
なお、IPTGの添加により、lacプロモーターの下流の遺
伝子の発現が誘導される。
[0039] 3. Culture of Transformed Cells The transformed Escherichia coli BL21 (DE3) strain was precultured in LB liquid medium containing ampicillin at 37 ° C. with shaking for 12 to 16 hours. Then, 2.5 ml of the preculture solution was added to 500 ml of the TPM medium.
And cultured at 37 ° C. while measuring the absorbance as appropriate. Then, when the absorbance at a wavelength of 600 nm reached 0.5, 0.5 mM IPTG was added, and the culture was continued at 20 ° C. for 3 hours.
The addition of IPTG induces the expression of a gene downstream of the lac promoter.

【0040】このとき、培養液を目視により観察したと
ころ、薄緑色を呈していた。また、培養液中の大腸菌BL
21(DE3)株を蛍光顕微鏡(OLYMPUS IX50)を用いて観察
したところ、菌体全体にわたってGFP由来の蛍光を発し
ていることが確認できた。なお、大腸菌BL21(DE3)株に
おいて、封入体は形成されていなかった。
At this time, the culture solution was observed visually and found to be pale green. In addition, Escherichia coli BL
When the 21 (DE3) strain was observed using a fluorescence microscope (OLYMPUS IX50), it was confirmed that GFP-derived fluorescence was emitted over the entire bacterial body. In addition, in the E. coli BL21 (DE3) strain, no inclusion body was formed.

【0041】4.融合タンパク質の回収 培養液を、4℃、7500×gで2分間遠心分離することによ
って、大腸菌BL21(DE3)株を集菌した。回収した大腸菌B
L21(DE3)株を、緩衝液A(組成:10mM Tris-acetate(pH
8.0),1mM Mg-acetate及び150mM K-acetate)に懸濁した
後、遠心することによって、大腸菌BL21(DE3)株を集菌
した。集菌した大腸菌BL21(DE3)株は、明瞭な黄緑色を
呈していた。
[0041] 4. The Escherichia coli BL21 (DE3) strain was collected by centrifuging the recovered culture solution of the fusion protein at 4 ° C. and 7,500 × g for 2 minutes. E. coli B recovered
L21 (DE3) strain was added to buffer A (composition: 10 mM Tris-acetate (pH
8.0), suspended in 1 mM Mg-acetate and 150 mM K-acetate) and centrifuged to collect E. coli BL21 (DE3) strain. The collected E. coli BL21 (DE3) strain exhibited a clear yellow-green color.

【0042】次に、回収した大腸菌BL21(DE3)株を、5mM
EDTA及び1mM PMSFを含有する緩衝液Aで懸濁した後、超
音波処理を施して溶菌した。次いで、4℃、10000×gで3
0分間遠心分離した。ここで、遠心分離によって得られ
た上清画分(以下、上清Aとよぶ)が鮮やかな黄緑蛍光
色を呈していることを確認した。得られた上清画分の電
気泳動パターンを図2におけるレーン1に示す。
Next, the recovered Escherichia coli BL21 (DE3) was
After suspending in buffer A containing EDTA and 1 mM PMSF, the cells were lysed by sonication. Then, at 4 ° C, 10,000 xg, 3
Centrifuged for 0 minutes. Here, it was confirmed that the supernatant fraction (hereinafter, referred to as supernatant A) obtained by centrifugation exhibited a bright yellow-green fluorescent color. The electrophoresis pattern of the obtained supernatant fraction is shown in lane 1 in FIG.

【0043】次に、上清AにSephadex G-200を最終濃度
で2.5%加え、ローテーター上で4℃を維持して30分間放
置した。その後、4℃、2000×gで20秒間遠心分離するこ
とによって、沈殿画分としてSephadex G-200を回収し
た。次いで、回収したSephadexG-200に過剰量の緩衝液A
を加えてよく混合し、その後、同条件の遠心分離を行っ
て沈殿画分としてSephadex G-200を再び回収した。この
洗浄処理を5回繰り返すことによって、Sephadex G-200
に非特異的に吸着した共雑タンパク質を除去した。
Next, Sephadex G-200 was added to the supernatant A at a final concentration of 2.5%, and the mixture was left on a rotator at 4 ° C. for 30 minutes. Thereafter, Sephadex G-200 was collected as a precipitate fraction by centrifugation at 4 ° C. and 2000 × g for 20 seconds. Next, an excess amount of buffer A was added to the recovered Sephadex G-200.
Was added and mixed well, and then centrifuged under the same conditions to recover Sephadex G-200 again as a precipitate fraction. By repeating this washing process 5 times, Sephadex G-200
Non-specifically adsorbed contaminating proteins were removed.

【0044】次に、洗浄処理後のSephadex G-200を緩衝
液Aに懸濁し、分子量18000のデキストラン(SIGMA社
製)を10mg/mlとなるように添加し、よく混合した。そ
の後、4℃、2000×gで20秒間遠心分離することによっ
て、Sephadex G-200を沈殿させ、黄緑蛍光色を呈する上
清を回収した。回収した上清を、SDS-PAGE/CBB染色(図
2におけるレーン2)及びデンシトメトリーで解析した
ところ、融合タンパク質の純度は95%を越えていること
が判った。
Next, Sephadex G-200 after the washing treatment was suspended in buffer A, dextran having a molecular weight of 18000 (manufactured by SIGMA) was added thereto at a concentration of 10 mg / ml, and mixed well. Thereafter, Sephadex G-200 was precipitated by centrifugation at 2,000 xg for 20 seconds at 4 ° C, and a supernatant exhibiting a yellow-green fluorescent color was collected. When the collected supernatant was analyzed by SDS-PAGE / CBB staining (lane 2 in FIG. 2) and densitometry, it was found that the purity of the fusion protein exceeded 95%.

【0045】5.他の例 GFPの代わりに赤色性蛍光タンパク質(Red fluorescent
protein)を目的タンパク質とした以外は、上述した例
と同様にして融合タンパク質を精製した。最終的に回収
した上清をSDS-PAGE/CBB染色により解析したところ、図
2におけるレーン3に示すように、融合タンパク質が極
めて高純度に精製できたことが判った。
[0045] 5. Other examples : Red fluorescent protein (Red fluorescent
The fusion protein was purified in the same manner as in the above-mentioned example except that the target protein was used as the target protein. Analysis of the finally recovered supernatant by SDS-PAGE / CBB staining revealed that the fusion protein could be purified to an extremely high purity, as shown in lane 3 in FIG.

【0046】6.融合タンパク質の吸着量の検討 Sephadex G-200に対する融合タンパク質の吸着量を検討
した。具体的には、Abo, H.ら J. Bacteriol. 173: 989
-996, (1991)に記載されているグルコシルトランスフェ
ラーゼ(GTF)とDBDとをそれぞれ、従来公知の手法によ
り精製し、所定の濃度の溶液をそれぞれのタンパク質に
ついて調製する。そして、緩衝液Aで懸濁した各種容量
のSephadex G-200とタンパク質とを混合する。混合溶液
をローテーター上で4℃に維持した状態で30分間放置
し、その後、4℃、2000×gで60秒間遠心分離することに
よって、Sephadex G-200を沈殿させ、上清を回収した。
6 Examination of the adsorption amount of the fusion protein The adsorption amount of the fusion protein to Sephadex G-200 was examined. Specifically, Abo, H. et al. J. Bacteriol. 173: 989
Glycosyltransferase (GTF) and DBD described in -996, (1991) are each purified by a conventionally known method, and a solution having a predetermined concentration is prepared for each protein. Then, various volumes of Sephadex G-200 suspended in the buffer A are mixed with the protein. The mixed solution was left on a rotator at 4 ° C. for 30 minutes, and then centrifuged at 4 ° C. and 2000 × g for 60 seconds to precipitate Sephadex G-200 and collect the supernatant.

【0047】回収した上清に含まれるタンパク質濃度
を、BIO-RAD PROTEIN ASSAY(BIO-RAD社製)を用いて測定
した。そして、Sephadex G-200を混合しないで測定した
タンパク質濃度と回収した上清におけるタンパク質濃度
との差から、Sephadex G-200に吸着したタンパク質量を
算出した。Sephadex G-200に結合したタンパク質量とSe
phadex G-200の量との関係を図3に示す。
The concentration of the protein contained in the collected supernatant was measured using BIO-RAD PROTEIN ASSAY (manufactured by BIO-RAD). Then, the amount of protein adsorbed on Sephadex G-200 was calculated from the difference between the protein concentration measured without mixing with Sephadex G-200 and the protein concentration in the recovered supernatant. The amount of protein bound to Sephadex G-200 and Se
The relationship with the amount of phadex G-200 is shown in FIG.

【0048】図3から、デキストランビーズ(Sephadex
G-200)1mlあたり、GTFは30μmole(4.1mg)が吸着
し、DBDは70μmole(2.1mg)が吸着することが判った。
また、インキュベーション時間を3時間として同様な実
験を行ったところ、GTFは103μmol(14.2mg)、DBDは97
μmol(2.9mg)が吸着した。これらの結果より、上述し
た手法によって、デキストランビーズに対して融合タン
パク質を十分に吸着させることができ、当該融合タンパ
ク質の精製を十分に行えることを立証することができ
た。
FIG. 3 shows that dextran beads (Sephadex)
It was found that 30 μmole (4.1 mg) of GTF was adsorbed and 70 μmole (2.1 mg) of DBD was adsorbed per 1 ml of (G-200).
When a similar experiment was performed with an incubation time of 3 hours, GTF was 103 μmol (14.2 mg) and DBD was 97 μmol.
μmol (2.9 mg) was adsorbed. From these results, it was proved that the fusion protein could be sufficiently adsorbed to the dextran beads by the above-mentioned method, and that the fusion protein could be sufficiently purified.

【0049】7.共存する試薬の影響 デキストランビーズに融合タンパク質を吸着させるに際
して上清Aに各種試薬が存在した場合、吸着特性に如何
なる影響があるかを検討した。具体的には、デキストラ
ンビーズとしてSephadex G-100を使用し、各種試薬を含
む上清A中でSephadex G-100に対するDBDの吸着率を測定
した。結果を表1に示す。
[0049] 7. Influence of coexisting reagents When the fusion protein was adsorbed to the dextran beads, the effect of various reagents in the supernatant A on the adsorption characteristics was examined. Specifically, using Sephadex G-100 as dextran beads, the adsorption ratio of DBD to Sephadex G-100 in supernatant A containing various reagents was measured. Table 1 shows the results.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】表1から判るように、各種試薬を含んだ状
態であってもSephadex G-100に対するDBDの吸着率はほ
とんど低下していない。それどころか、0.1%Tween20を
除く各種試薬を上清Aに含ませた場合、Sephadex G100に
対するDBDの吸着率は向上している。このことから、デ
キストランビーズに融合タンパク質を吸着させるに際し
て緩衝液Aに各種試薬が存在した場合、融合タンパク質
の吸着率を向上させることができ、より多量の融合タン
パク質を精製することができることが判った。
As can be seen from Table 1, the adsorption rate of DBD to Sephadex G-100 hardly decreases even when various reagents are contained. On the contrary, when various reagents other than 0.1% Tween 20 are contained in the supernatant A, the adsorption rate of DBD to Sephadex G100 is improved. From this, it was found that when various reagents were present in the buffer solution A when the fusion protein was adsorbed to the dextran beads, the adsorption rate of the fusion protein could be improved, and a larger amount of the fusion protein could be purified. .

【0052】8.混合時間と精製効率との関係 上清Aに含まれる融合タンパク質をデキストランビーズ
に吸着させるに際して、上清Aにデキストランビーズを
混合した後のインキュベーション時間と融合タンパク質
の回収率との関係を検討した。具体的には、デキストラ
ンビーズとしてSephadex G-100を使用し、インキュベー
ション時間を0〜15時間に変化させ、それぞれの場合で
回収した融合タンパク質量を測定した。上清Aに含まれ
る融合タンパク質の全量に対する回収できた融合タンパ
ク質の量を百分率で算出した。結果を図4に示す。
[0052] 8. Relationship between Mixing Time and Purification Efficiency When adsorbing the fusion protein contained in the supernatant A to the dextran beads, the relationship between the incubation time after mixing the dextran beads with the supernatant A and the recovery rate of the fusion protein was examined. Specifically, Sephadex G-100 was used as dextran beads, the incubation time was varied from 0 to 15 hours, and the amount of the fusion protein recovered in each case was measured. The amount of the recovered fusion protein relative to the total amount of the fusion protein contained in the supernatant A was calculated as a percentage. FIG. 4 shows the results.

【0053】この図4から判るように、インキュベーシ
ョン時間が長くなるのに応じて、融合タンパク質の回収
率が向上している。また、インキュベーション時間を十
分に設定することによって、融合タンパク質の70%以上
を回収できることが判った。この結果から、上述した方
法によれば、宿主細胞で発現した融合タンパク質を高収
率で回収できることが明らかとなった。
As can be seen from FIG. 4, the recovery rate of the fusion protein increases as the incubation time increases. It was also found that by setting the incubation time sufficiently, 70% or more of the fusion protein could be recovered. From these results, it has been clarified that the fusion protein expressed in the host cell can be recovered at a high yield according to the method described above.

【0054】9.融合タンパク質の溶出に用いるデキス
トランの検討1 デキストランビーズに吸着した融合タンパク質を溶出さ
せる際に使用するデキストランの濃度について検討し
た。具体的には、融合タンパク質を吸着させたSephadex
G-200を含む緩衝液Aに添加する分子量18000のデキスト
ラン(SIGMA社製)の濃度を変化させ、それぞれの濃度
で溶出させた融合タンパク質量を測定した。結果を図5
に示す。
9. Dex used for elution of fusion protein
Examination of Tolan 1 The concentration of dextran used to elute the fusion protein adsorbed on the dextran beads was examined. Specifically, Sephadex with adsorbed fusion protein
The concentration of dextran having a molecular weight of 18000 (manufactured by SIGMA) to be added to the buffer A containing G-200 was changed, and the amount of the fusion protein eluted at each concentration was measured. Fig. 5 shows the results.
Shown in

【0055】この図5から判るように、分子量18000の
デキストランの濃度を高くするほど、融合タンパク質を
より多量に溶出させることができる。特に、デキストラ
ンの濃度を20mg/ml以上とした場合には、融合タンパク
質をほぼ最大に溶出することができることが判った。
As can be seen from FIG. 5, the higher the concentration of dextran having a molecular weight of 18000, the more the fusion protein can be eluted. In particular, it was found that when the concentration of dextran was 20 mg / ml or more, the fusion protein could be eluted almost to the maximum.

【0056】10.融合タンパク質の溶出に用いるデキ
ストランの検討2 デキストランビーズに吸着した融合タンパク質を溶出さ
せる際に使用するデキストランの分子量について検討し
た。具体的には、融合タンパク質を吸着させたSephadex
G-100を含む緩衝液Aに、様々な分子量のデキストラン
を添加し、デキストランの分子量と融合タンパク質の回
収率との関係を検討した。このとき、デキストランの分
子量は、1KDa(Fluka社製)、5KDa(Fluka社製)、10KD
a(アマシャムファルマシアバイオテク社製)、18.1KDa
(SIGMA社製)、70KDa(Fluka社製)、150KDa(Fluka社
製)、500KDa(アマシャムファルマシアバイオテク社
製)、2000KDa(アマシャムファルマシアバイオテク社
製)、5000KDa(polyscience社製)のものを用いた。結
果を図6に示す。
10. Dex used for elution of fusion protein
Examination of Strand 2 The molecular weight of dextran used to elute the fusion protein adsorbed on the dextran beads was examined. Specifically, Sephadex with adsorbed fusion protein
Dextran of various molecular weights was added to buffer A containing G-100, and the relationship between the molecular weight of dextran and the recovery of the fusion protein was examined. At this time, the molecular weight of dextran is 1KDa (Fluka), 5KDa (Fluka), 10KDa
a (Amersham Pharmacia Biotech), 18.1KDa
(SIGMA), 70KDa (Fluka), 150KDa (Fluka), 500KDa (Amersham Pharmacia Biotech), 2000KDa (Amersham Pharmacia Biotech), and 5000KDa (polyscience) were used. FIG. 6 shows the results.

【0057】図6から判るように、分子量が5〜70k
Daのデキストランを使用した場合には、融合タンパク
質の回収率が高い値を示している。この結果から、Seph
adexG-100から融合タンパク質を効率よく精製するに
は、分子量5〜70kDaのデキストランを使用するこ
とが好ましいことが判った。
As can be seen from FIG. 6, the molecular weight is 5 to 70 k.
When Da dextran was used, the recovery of the fusion protein was high. From this result, Seph
It has been found that to efficiently purify the fusion protein from adexG-100, it is preferable to use dextran having a molecular weight of 5 to 70 kDa.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、デキストラン結合ドメインを付加タグとしてを
用いることによって、溶出剤として生理活性物質を用い
ることなく、目的とするタンパク質を迅速に精製するこ
とが可能なタンパク質の精製方法を提供できる。
As described above in detail, according to the present invention, by using a dextran-binding domain as an additional tag, a target protein can be rapidly obtained without using a physiologically active substance as an eluent. A method for purifying a protein that can be purified can be provided.

【0059】[0059]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Director-General of National Institute of Advanced Industrial Scie nce and Technology,Ministry of Economy,Trade and Industry <120> A method for a protein purification <130> 117F0123 <140> <141> <160> 4 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 236 <212> PRT <213> Cariogenetic streptococci <400> 1 Tyr Tyr Phe Gly Lys Asp Gly Tyr Met Val Thr Gly Ala Gln Thr Ile 1 5 10 15 Asn Gly Ala Asn Tyr Phe Phe Leu Glu Asn Gly Thr Ala Leu Arg Asn 20 25 30 Thr Ile Tyr Thr Asp Ala Gln Gly Asn Ser His Tyr Tyr Ala Asn Asp 35 40 45 Gly Lys Arg Tyr Glu Asn Glu Asn Gly Tyr Gln Gln Phe Gly Asn Asp 50 55 60 Trp Arg Tyr Phe Lys Asp Gly Asn Met Ala Val Gly Leu Thr Thr Val 65 70 75 80 Asp Gly Asn Val Gln Tyr Phe Asp Lys Asp Gly Val Gln Ala Lys Asp 85 90 95 Lys Ile Ile Val Thr Arg Asp Gly Lys Val Arg Tyr Phe Asp Gln His 100 105 110 Asn Gly Asn Ala Val Thr Asn Thr Phe Ile Ala Asp Lys Thr Gly His 115 120 125 Trp Tyr Tyr Leu Gly Lys Asp Gly Val Ala Val Thr Gly Ala Gln Thr 130 135 140 Val Gly Lys Gln Lys Leu Tyr Phe Glu Ala Asn Gly Gln Gln Val Lys 145 150 155 160 Gly Asp Phe Val Thr Ser Asp Glu Gly Lys Leu Tyr Phe Tyr Asp Val 165 170 175 Asp Ser Gly Asp Met Trp Thr Asp Thr Phe Ile Glu Asp Lys Ala Gly 180 185 190 Asn Trp Phe Tyr Leu Gly Lys Asp Gly Ala Ala Val Thr Gly Ala Gln 195 200 205 Thr Ile Arg Gly Gln Lys Leu Tyr Phe Lys Ala Asn Gly Gln Gln Val 210 215 220 Lys Gly Asp Ile Val Lys Gly Thr Asp Gly Lys Ile 225 230 235 <210> 2 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: linker sequence <400> 2 Leu Val Pro Arg Gly Ser 1 5 <210> 3 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: linker sequence <400> 3 Ile Glu Gly Arg 1 <210> 4 <211> 708 <212> DNA <213> Cariogenetic streptococci <400> 4 tactacttcg gtaaagacgg ttatatggtg actggcgctc aaaccattaa tggtgctaac 60 tatttcttcc ttgaaaatgg tacggctctt cgcaacacta tttatacaga tgctcaaggc 120 aatagccatt actacgcaaa tgacggtaaa cgctatgaaa atgaaaatgg ttaccaacaa 180 tttggtaatg actggcgtta cttcaaggac ggtaacatgg ctgttggctt gacaactgtt 240 gatggcaatg ttcaatactt tgataaagat ggtgttcaag ctaaggataa gattattgtc 300 acccgtgatg gtaaggttcg ttactttgac caacataatg gaaatgctgt aaccaatacc 360 ttcatcgctg acaagactgg tcactggtac tatctaggta aagatggtgt cgctgttacc 420 ggtgctcaaa ccgttgggaa acaaaaactt tactttgaag caaacggtca acaagttaag 480 ggtgacttcg taacttctga cgaaggtaaa ctttacttct acgatgtcga ttcaggtgac 540 atgtggactg ataccttcat tgaagataag gcaggcaatt ggttctacct tggtaaagat 600 ggtgcagctg tgactggtgc tcaaactatt cgtggccaaa aactttactt caaggctaac 660 ggccaacaag tcaagggaga tatcgtcaag ggtactgatg gtaagatc 708[Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> Director-General of National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Ministry of Economy, Trade and Industry <120> A method for a protein purification <130> 117F0123 <140> <141> < 160> 4 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 236 <212> PRT <213> Cariogenetic streptococci <400> 1 Tyr Tyr Phe Gly Lys Asp Gly Tyr Met Val Thr Gly Ala Gln Thr Ile 1 5 10 15 Asn Gly Ala Asn Tyr Phe Phe Leu Glu Asn Gly Thr Ala Leu Arg Asn 20 25 30 Thr Ile Tyr Thr Asp Ala Gln Gly Asn Ser His Tyr Tyr Ala Asn Asp 35 40 45 Gly Lys Arg Tyr Glu Asn Glu Asn Gly Tyr Gln Gln Phe Gly Asn Asp 50 55 60 Trp Arg Tyr Phe Lys Asp Gly Asn Met Ala Val Gly Leu Thr Thr Val 65 70 75 80 Asp Gly Asn Val Gln Tyr Phe Asp Lys Asp Gly Val Gln Ala Lys Asp 85 90 95 Lys Ile Ile Val Thr Arg Asp Gly Lys Val Arg Tyr Phe Asp Gln His 100 105 110 Asn Gly Asn Ala Val Thr Asn Thr Phe Ile Ala Asp Lys Thr Gly His 115 120 125 Trp Tyr Tyr Leu Gly Lys Asp Gly Val Ala Val Thr Gly Ala Gln Thr 130 135 140 Val Gly Lys Gln Lys Leu Tyr Phe Glu Ala Asn Gly Gln Gln Val Lys 145 150 155 160 Gly Asp Phe Val Thr Ser Asp Glu Gly Lys Leu Tyr Phe Tyr Asp Val 165 170 175 Asp Ser Gly Asp Met Trp Thr Asp Thr Phe Ile Glu Asp Lys Ala Gly 180 185 190 Asn Trp Phe Tyr Leu Gly Lys Asp Gly Ala Ala Val Thr Gly Ala Gln 195 200 205 Thr Ile Arg Gly Gln Lys Leu Tyr Phe Lys Ala Asn Gly Gln Gln Val 210 215 220 Lys Gly Asp Ile Val Lys Gly Thr Asp Gly Lys Ile 225 230 235 <210> 2 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: linker sequence <400> 2 Leu Val Pro Arg Gly Ser 1 5 <210> 3 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: linker sequence <400> 3 Ile Glu Gly Arg 1 <210> 4 <211> 708 <212> DNA <213> Cariogenetic streptococci <400> 4 tactacttcg gtaaagacgg ttatatggtg actggcgctc aaaccattaa tggtgccacac 60 tatttcttcc ttgaaaatgg tacggctctt cgcaacacta tttatacaga tgctcaacctcagca tgctcaagca tgctcaaagca tgctcaaagca tgctcaaagca tgctcaagtagcagagacacgac tacctagcacagtagacagtagacagtagcagtagacagtagacagtagactag tgg ttaccaacaa 180 tttggtaatg actggcgtta cttcaaggac ggtaacatgg ctgttggctt gacaactgtt 240 gatggcaatg ttcaatactt tgataaagat ggtgttcaag ctaaggataa gattattgtc 300 acccgtgatg gtaaggttcg ttactttgac caacataatg gaaatgctgt aaccaatacc 360 ttcatcgctg acaagactgg tcactggtac tatctaggta aagatggtgt cgctgttacc 420 ggtgctcaaa ccgttgggaa acaaaaactt tactttgaag caaacggtca acaagttaag 480 ggtgacttcg taacttctga cgaaggtaaa ctttacttct acgatgtcga ttcaggtgac 540 atgtggactg ataccttcat tgaagataag gcaggcaatt ggttctacct tggtaaagat 600 ggtgcagctg tgactggtgc tcaaactatt cgtggccaaa aactttactt caaggctaac 660 ggccaacaag tcaagggaga tatcgtcaag ggtactgatg gtaagatc 708

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

【図1】実施例で作製した発現ベクターの構築を説明す
るための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the construction of an expression vector prepared in an example.

【図2】上清A(レーン1)、溶出したGFP-DBD融合タン
パク質を含む上清(レーン2)及び赤色蛍光-DBD融合タ
ンパク質(レーン3)のSDS-PAGE写真である。
FIG. 2 is SDS-PAGE photographs of supernatant A (lane 1), supernatant containing eluted GFP-DBD fusion protein (lane 2), and red fluorescent-DBD fusion protein (lane 3).

【図3】Sephadex G-200に結合したタンパク質量とSeph
adex G-200の量との関係を示す特性図である。
Fig. 3 Amount of protein bound to Sephadex G-200 and Seph
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship with the amount of adex G-200.

【図4】インキュベーション時間と融合タンパク質の回
収率との関係を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between an incubation time and a recovery rate of a fusion protein.

【図5】デキストランの濃度と溶出されたタンパク質量
との関係を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the concentration of dextran and the amount of eluted protein.

【図6】デキストランの分子量と融合タンパク質の回収
率との関係を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the molecular weight of dextran and the recovery rate of a fusion protein.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 恵子 茨城県つくば市東1丁目1番4 経済産業 省 産業技術総合研究所 産業技術融合領 域研究所内 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA03 BA80 CA07 CA10 DA06 EA04 GA11 HA01 4B064 AG01 CA02 CA21 CB05 CC24 CE09 CE20 DA01 DA16 4H045 AA20 BA41 EA61 EA65 FA16 FA74 GA15  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Keiko Hirose 1-4-1 Higashi, Tsukuba City, Ibaraki Pref. Ministry of Economy, Trade and Industry (AIST) F-term in the Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) 4B024 AA01 AA03 BA80 CA07 CA10 DA06 EA04 GA11 HA01 4B064 AG01 CA02 CA21 CB05 CC24 CE09 CE20 DA01 DA16 4H045 AA20 BA41 EA61 EA65 FA16 FA74 GA15

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 精製対象のタンパク質分子と、配列番号
1で表されるデキストラン結合ドメイン又は配列番号1
における少なくとも1個のアミノ酸が欠失、置換若しく
は付加されたアミノ酸配列を有しデキストラン結合活性
を有するデキストラン結合ドメインとを融合させてなる
融合タンパク質を含有する溶液中に、架橋性デキストラ
ンを含む吸着体を混合し、 その後、上記溶液中から取り出した上記吸着体を、デキ
ストランを含む溶液中に混合し、 上記デキストランを含む溶液中に上記融合タンパク質を
溶出させることを特徴とするタンパク質の精製方法。
1. A protein molecule to be purified and a dextran-binding domain represented by SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 1.
Adsorbent comprising a cross-linkable dextran in a solution containing a fusion protein obtained by fusing a dextran-binding domain having an amino acid sequence in which at least one amino acid has been deleted, substituted or added and having dextran-binding activity And then mixing the adsorbent taken out of the solution into a solution containing dextran, and eluting the fusion protein into the solution containing dextran.
【請求項2】 上記デキストランを含む溶液には、分子
量5〜70[kDa]のデキストランを含むことを特徴とする請
求項1記載のタンパク質の精製方法。
2. The method according to claim 1, wherein the solution containing dextran contains dextran having a molecular weight of 5 to 70 [kDa].
【請求項3】 上記デキストランを含む溶液中に、20mg
/mlの濃度でデキストランを混合することを特徴とする
請求項1記載のタンパク質の精製方法。
3. A solution containing 20 mg of dextran.
2. The method for purifying a protein according to claim 1, wherein dextran is mixed at a concentration of / ml.
【請求項4】 上記融合タンパク質を含有する溶液中に
上記吸着体を混合する際に、当該溶液を高塩濃度とする
ことを特徴とする請求項1記載のタンパク質の精製方
法。
4. The method for purifying a protein according to claim 1, wherein when the adsorbent is mixed with the solution containing the fusion protein, the solution is made to have a high salt concentration.
【請求項5】 上記融合タンパク質を含有する溶液中に
上記吸着体を混合する際に、当該溶液中に精製対象以外
の共雑タンパク質と上記吸着体との非特異的吸着を阻害
する阻害剤を添加することを特徴とする請求項1記載の
タンパク質の精製方法。
5. When the adsorbent is mixed with a solution containing the fusion protein, an inhibitor that inhibits non-specific adsorption between a contaminant protein other than a target to be purified and the adsorbent is mixed in the solution. 2. The method for purifying a protein according to claim 1, wherein the protein is added.
【請求項6】 上記阻害剤の1つとして、分子量500
0以下のデキストランを用いることを特徴とする請求項
5記載のタンパク質の精製方法。
6. One of the above-mentioned inhibitors, having a molecular weight of 500
The method for purifying a protein according to claim 5, wherein 0 or less dextran is used.
【請求項7】 上記融合タンパク質は、精製対象のタン
パク質分子とデキストラン結合ドメインとの間にリンカ
ー配列を介在させてなることを特徴とする請求項1記載
のタンパク質の精製方法。
7. The method for purifying a protein according to claim 1, wherein the fusion protein comprises a linker sequence interposed between a protein molecule to be purified and a dextran-binding domain.
【請求項8】 上記デキストランを含む溶液中に溶出し
た融合タンパク質を、上記リンカー配列を特異的に切断
する酵素で処理することを特徴とする請求項7記載のタ
ンパク質の精製方法。
8. The method according to claim 7, wherein the fusion protein eluted in the solution containing dextran is treated with an enzyme that specifically cleaves the linker sequence.
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