JP2003070483A - Method for connecting nucleic acid - Google Patents

Method for connecting nucleic acid

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JP2003070483A
JP2003070483A JP2001270323A JP2001270323A JP2003070483A JP 2003070483 A JP2003070483 A JP 2003070483A JP 2001270323 A JP2001270323 A JP 2001270323A JP 2001270323 A JP2001270323 A JP 2001270323A JP 2003070483 A JP2003070483 A JP 2003070483A
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stranded
protein
rna
nucleic acid
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Naoto Nemoto
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Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate protein capable of expressing a relatively short peptide in a cell-free translation system. SOLUTION: This substrate protein for expressing and exhibiting a target peptide or a target protein as a fused protein comprises a globular protein composed of 30-200 amino acid residues.

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、核酸の連結方法に
関する。より詳細には、本発明は、互いに相補的な共通
配列を有する異なる2種類の1本鎖または2本鎖DNA
をプライマーの非存在下において連結する方法に関す
る。本発明はまた、上記した核酸の連結方法を用いてペ
プチドライブラリーなどのペプチド又はタンパク質を発
現させる方法にも関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for ligating nucleic acids. More specifically, the present invention relates to two different types of single-stranded or double-stranded DNA having common sequences complementary to each other.
To a ligation in the absence of a primer. The present invention also relates to a method for expressing a peptide or protein such as a peptide library using the above-described nucleic acid ligation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より遺伝子組み換え等でDNAの連結
は最も基本的で重要な技術となっている。一般的に最も
よく使われている方法は、制限酵素で切断した2本鎖DN
AをT4DNA Ligase (Sgaramella V,& Ehrlich SD(1978) E
ur J Biochem 86, 531-537)を用いて連結させる方法で
ある。この場合、連結しようとするDNAには用いる制限
酵素の認識部位が含まれていないことが必要であり、従
ってあらかじめ連結しようとするDNAの1次配列は既知
の必要がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, DNA ligation has been the most basic and important technique such as gene recombination. The most commonly used method is double-stranded DN digested with a restriction enzyme.
A to T4 DNA Ligase (Sgaramella V, & Ehrlich SD (1978) E
ur J Biochem 86, 531-537). In this case, it is necessary that the DNA to be ligated does not contain a recognition site for the restriction enzyme to be used, and therefore the primary sequence of the DNA to be ligated must be known in advance.

【0003】一方、1985年にポリメラーゼ連鎖反応法
(PCR法)(Saiki RK, et al., (1985)Science, 230, 13
50-1354)が報告されたことにより、これを利用したDNA
連結法であるOverlap extension PCR法がHortonらによ
って開発された(Horton RM, etal., (1989) Gene, 77,
61-68)。これは連結しようとする2つのDNA断片のう
ち、片方の3'末端側ともう一方の5’末端側に相補な
共通配列を持たせる(overlapさせる)ことで、制限酵
素を使わずに連結させることができる点で優れた方法で
あった。連結されたDNAはその両端から増幅させるため
のPCR用プライマーで容易に連結されたDNAを取得でき
る。これは特定のDNA断片同志を連結する際に極めて有
用である。
On the other hand, in 1985, the polymerase chain reaction method (PCR method) (Saiki RK, et al., (1985) Science, 230, 13
50-1354) was reported, and DNA using this was reported.
The ligation method Overlap extension PCR method was developed by Horton et al. (Horton RM, et al., (1989) Gene, 77,
61-68). Of the two DNA fragments to be ligated, one has a complementary common sequence at the 3'end side and the other 5'end side (overlaps), so that it is ligated without using a restriction enzyme. It was an excellent method. The ligated DNA can be easily obtained by using PCR primers for amplification from both ends thereof. This is extremely useful when connecting specific DNA fragments.

【0004】1990年、様々なタンパク質を大腸菌フ
ァージ表面に提示して特定のターゲット分子に特異的に
結合するタンパク質を迅速に見い出す進化分子工学的手
法であるファージディスプレイ法(Scott JK &Smith G
P, (1990) Science, 249; 386-390)が実用化され、様
々な応用が始まった。その際、ファージのコートタンパ
ク質のN末端側にDNAレベルでランダムな配列を連結させ
る必要がある。DNAをファージのゲノムに挿入するため
には、ファージゲノムのそのものの長さがPCRするには
長いため、Overlap extension PCR法を用いず制限酵素
を用いて挿入箇所で切断後、同じ制限酵素サイトを両端
にもつDNAを挿入していた。挿入するDNAにランダムな配
列がある場合、その中に制限酵素部位があると切断され
るため、ライブラリの配列が制限されることになる。
[0004] In 1990, phage display method (Scott JK & Smith G), which is an evolutionary molecular engineering method for rapidly displaying proteins that display various proteins on the surface of Escherichia coli phage and specifically bind to specific target molecules.
P, (1990) Science, 249; 386-390) was commercialized and various applications started. At that time, it is necessary to connect a random sequence at the DNA level to the N-terminal side of the phage coat protein. In order to insert DNA into the genome of a phage, the length of the phage genome itself is long for PCR, so after cutting at the insertion site with a restriction enzyme without using the overlap extension PCR method, the same restriction enzyme site is used. It had the DNA at both ends inserted. If the DNA to be inserted has a random sequence, it will be cleaved if there is a restriction enzyme site in it, thus limiting the sequence of the library.

【0005】一方、1997年に開発されたIn vitro v
irus法は無細胞翻訳系中でmRNAとそれにコードされたタ
ンパク質をmRNAの3'末端側にピューロマイシン付スペー
サを介して連結させる(Nemoto, N. et al. (1997) FE
BS Lett. 414, 405-408, Roberts, R. W. et al (1997)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 12297-12302)。こ
の場合、PCRプロセスと無細胞翻訳系プロセスのみであ
るためファージディスプレイのように制限酵素を用いた
連結法を用いる必要はない。従来のOverlap extension
PCR法ではプライマーにより元の1本の鋳型DNAから1万
倍以上のDNAが複製する。これは数種類のDNAを連結する
場合には問題とならないが、In vitrovirus法のように
10の13乗の様々な配列を含むライブラリを必要とす
る場合には,通常のPCRでは元のライブラリの多様性を著
しく損なう。したがって多様性を損なわずにランダムな
DNAライブラリを連結し、mRNAを作成する技術が求めら
れている。
On the other hand, in vitro v developed in 1997
In the irus method, mRNA and the protein encoded by the mRNA are ligated to the 3'end of the mRNA via a spacer with puromycin in a cell-free translation system (Nemoto, N. et al. (1997) FE
BS Lett. 414, 405-408, Roberts, RW et al (1997)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 12297-12302). In this case, since only the PCR process and the cell-free translation system process are used, it is not necessary to use a ligation method using a restriction enzyme like phage display. Conventional Overlap extension
In the PCR method, a primer replicates 10,000 times or more DNA from the original template DNA. This is not a problem when ligating several kinds of DNA, but when a library containing various sequences of 10 13 is required as in the case of the in vitro virus method, ordinary PCR can be used to diversify the original library. Significantly impairs sex. It is therefore random without compromising diversity
There is a demand for a technique for ligating DNA libraries to create mRNA.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記した通り、In vit
ro virus法のようにin vitroで莫大な配列空間をもつラ
イブラリ集団を扱う場合、スクリーニング過程までその
ライブラリの多様性を保持させる技術は極めて重要であ
る。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, In vit
When treating a library population having a huge sequence space in vitro like the ro virus method, a technique for maintaining the diversity of the library up to the screening process is extremely important.

【0007】In vitro virus法では1ml当たり10の1
3乗を超える分子がスクリーニング可能である。これは
従来のファージディスプレイ法が1ml当たり10の7乗
程度の分子数であることに比べると飛躍的な向上とな
る。しかし、コピー数が多く含まれるとスクリーニング
する実際の分子種が減少する。Overlap extension PCR
法で20サイクルの反応をくり返すとそれだけで、理論
的には10の6乗のコピー数となり、In vitro virus法
でもファージディスプレイ法と同等の多様性しか持たな
いことになる。即ち、本発明は、ランダム配列などの目
的配列をコードしたDNA断片のコピー数を増やさずに連
結させるための方法を提供することを解決すべき課題と
した。
According to the in vitro virus method, 1 in 10 per 1 ml
Molecules greater than the third power can be screened. This is a dramatic improvement as compared with the conventional phage display method in which the number of molecules is about 10 7 per ml. However, high copy numbers reduce the actual molecular species screened. Overlap extension PCR
By repeating the reaction for 20 cycles by the method, the copy number of 10 6 is theoretically obtained, and the in vitro virus method has the same diversity as the phage display method. That is, it was an object of the present invention to provide a method for ligating a DNA fragment encoding a target sequence such as a random sequence without increasing the copy number.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意検討を行い、先ず、互いに相補的な
共通配列を有する異なる2種類の1本鎖または2本鎖D
NAを連結するためにPCRを行う際に、プライマーを
用いないでPCR反応を行った。この場合、連結した全
長2本鎖DNAの他に、連結されなかったDNAの相補
鎖がそのまま残ることになる。通常、このような余分な
DNAは精製すべきであるが100塩基以上あるためプラ
イマー除去用の簡易カラムを使うことができず、電気泳
動後ゲルから切り出す必要がある。これは作業上効率が
悪く収率が低下することが分かっている。
[Means for Solving the Problems] The present inventors have conducted extensive studies to solve the above problems, and first, two different types of single-stranded or double-stranded D having common sequences complementary to each other.
When performing PCR for ligating NA, PCR reaction was performed without using a primer. In this case, in addition to the full-length double-stranded DNA that has been ligated, the complementary strand of unligated DNA remains as it is. Usually such an extra
The DNA should be purified, but since it has 100 bases or more, a simple column for removing the primer cannot be used, and it is necessary to cut out from the gel after electrophoresis. It is known that this is inefficient in work and the yield is reduced.

【0009】そこで、この問題を回避するために、T7R
NAポリメラーゼ等のウイルス由来のRNAポリメラーゼは
プロモータ特異性が高く、2本鎖DNAを特異的に認識
するという性質を有することを利用して、一切の精製作
業をせずにRNAが合成されるかどうか調べた。その結
果、所期の目的どおりのRNAが合成されることがわか
った。また、同時に混在するDNAはDNA分解酵素を
用いて分解後、精製することで容易に除去できることも
わかった。本発明はこれらの知見に基づいて完成したも
のである。
Therefore, in order to avoid this problem, T7R
Is RNA synthesized without any purification work by taking advantage of the fact that virus-derived RNA polymerases such as NA polymerase have high promoter specificity and specifically recognize double-stranded DNA? I checked. As a result, it was found that the desired RNA was synthesized. It was also found that the DNA coexisting at the same time can be easily removed by degrading with a DNA degrading enzyme and purifying. The present invention has been completed based on these findings.

【0010】即ち、本発明によれば、互いに相補的な共
通配列を有する異なる2種類の1本鎖または2本鎖DN
Aをプライマーの非存在下においてDNA合成酵素を用
いて反応させる工程を含む、核酸の連結方法が提供され
る。好ましくは、DNA合成酵素を用いた反応は、Ta
qポリメラーゼを用いるポリメラーゼ連鎖反応(PC
R)である。好ましくは、異なる2種類の1本鎖または
2本鎖DNAのうちの片方のDNAは目的配列を含むD
NAである。より好ましくは、異なる2種類の1本鎖ま
たは2本鎖DNAのうちの片方のDNAは目的配列を含
むDNAであり、他方のDNAが支持体タンパク質をコ
ードするDNAである。好ましくは、支持体タンパク質
が、30から200アミノ酸残基からなる球状タンパク
質から成るタンパク質である。
That is, according to the present invention, two different types of single-stranded or double-stranded DNs having common sequences complementary to each other are used.
There is provided a method for ligating nucleic acids, which comprises the step of reacting A with a DNA synthase in the absence of a primer. Preferably, the reaction using the DNA synthase is Ta
Polymerase chain reaction (PC
R). Preferably, one of the two different types of single-stranded or double-stranded DNA is D containing the target sequence.
It is NA. More preferably, one of the two different types of single-stranded or double-stranded DNA is a DNA containing a target sequence, and the other DNA is a DNA encoding a support protein. Preferably, the support protein is a protein consisting of a globular protein consisting of 30 to 200 amino acid residues.

【0011】本発明の別の側面によれば、上記した方法
により得られる2種類のDNAの連結物が提供される。
本発明のさらに別の側面によれば、(1)互いに相補的
な共通配列を有する異なる2種類の1本鎖または2本鎖
DNAをプライマーの非存在下においてDNA合成酵素
を用いて反応させることにより、連結したDNAと連結
しないDNAを含む混合物を調製する工程;及び(2)
工程(1)で得た混合物を用いてRNAポリメラーゼの
存在下で転写反応を行いRNAを合成する工程;を含
む、核酸を連結及び転写するための方法が提供される。
好ましくは、工程(2)の後に、さらに、(3)DNA
分解酵素でDNAを分解する工程、を含む。
According to another aspect of the present invention, a ligated product of two kinds of DNA obtained by the above method is provided.
According to still another aspect of the present invention, (1) reacting two different types of single-stranded or double-stranded DNAs having common sequences complementary to each other using a DNA synthase in the absence of a primer Preparing a mixture containing ligated DNA and non-ligated DNA according to, and (2)
A step of performing a transcription reaction in the presence of RNA polymerase using the mixture obtained in step (1) to synthesize RNA; and a method for ligating and transcribing nucleic acids.
Preferably, after the step (2), (3) DNA is further added.
Degrading DNA with a degrading enzyme.

【0012】本発明のさらに別の側面によれば、上記し
た方法により得られるRNAが提供される。
[0012] According to still another aspect of the present invention, there is provided RNA obtained by the above method.

【0013】本発明のさらに別の側面によれば、(1)
互いに相補的な共通配列を有する異なる2種類の1本鎖
または2本鎖DNAをプライマーの非存在下においてD
NA合成酵素を用いて反応させることにより、連結した
DNAと連結しないDNAを含む混合物を調製する工
程;(2)工程(1)で得た混合物を用いてRNAポリ
メラーゼの存在下で転写反応を行いRNAを合成する工
程;及び(3)工程(2)で得たRNAを、無細胞翻訳
系または生細胞において発現させる工程を含む、タンパ
ク質の製造方法が提供される。
According to still another aspect of the present invention, (1)
Two different types of single-stranded or double-stranded DNAs having a common sequence complementary to each other are added in the absence of the primer D
A step of preparing a mixture containing linked DNA and non-ligated DNA by reacting with NA synthase; (2) performing a transcription reaction in the presence of RNA polymerase using the mixture obtained in step (1) Provided is a method for producing a protein, which comprises the steps of synthesizing RNA; and (3) expressing the RNA obtained in step (2) in a cell-free translation system or a living cell.

【0014】本発明のさらに別の側面によれば、(1)
互いに相補的な共通配列を有する異なる2種類の1本鎖
または2本鎖DNAをプライマーの非存在下においてD
NA合成酵素を用いて反応させることにより、連結した
DNAと連結しないDNAを含む混合物を調製する工
程; (2)工程(1)で得た混合物を用いてRNAポリメラ
ーゼの存在下で転写反応を行いRNAを合成する工程; (3)工程(2)で得たRNAの3’末端を核酸誘導体
で修飾する工程;及び (4)工程(3)で得た3’末端を核酸誘導体で修飾し
たRNAを、無細胞翻訳系または生細胞において発現さ
せる工程を含む、タンパク質とそれをコードする核酸と
の複合体の製造方法が提供される。
According to still another aspect of the present invention, (1)
Two different types of single-stranded or double-stranded DNAs having a common sequence complementary to each other are added in the absence of the primer D
A step of preparing a mixture containing linked DNA and non-ligated DNA by reacting with NA synthase; (2) performing a transcription reaction in the presence of RNA polymerase using the mixture obtained in step (1) A step of synthesizing RNA; (3) a step of modifying the 3'end of the RNA obtained in step (2) with a nucleic acid derivative; and (4) an RNA of which the 3'end obtained in step (3) is modified with a nucleic acid derivative There is provided a method for producing a complex of a protein and a nucleic acid encoding the protein, which comprises a step of expressing the protein in a cell-free translation system or in a living cell.

【0015】好ましくは、核酸誘導体は、ピューロマイ
シン、3’-N-アミノアシルピューロマイシンアミノヌク
レオシド、3’-N-アミノアシルアデノシンアミノヌクレ
オシドの化学構造骨格を含む化合物又はそれらの類縁体
である。好ましくは、mRNAとして、3’末端に核酸
誘導体がスペーサーを介して結合しているmRNAを使
用する。好ましくは、スペーサーはポリエチレン又はポ
リエチレングリコールなどの高分子である。
Preferably, the nucleic acid derivative is a compound containing a chemical structure skeleton of puromycin, 3'-N-aminoacyl puromycin aminonucleoside, 3'-N-aminoacyl adenosine aminonucleoside, or an analog thereof. Preferably, an mRNA having a nucleic acid derivative bound to the 3'end via a spacer is used as the mRNA. Preferably, the spacer is a polymer such as polyethylene or polyethylene glycol.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明の核酸の連結方法は、ランダムな配
列を含む多様性のあるDNAライブラリ断片と支持体タ
ンパク質のようなコンスタントな配列をもつDNA断片
とを多様性を損なわない形で連結させる場合に使用する
ことができる。また、本発明は、そのようにして連結し
たDNAを鋳型にした転写に関するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. INDUSTRIAL APPLICABILITY The method for ligating nucleic acids of the present invention is used when ligating a diverse DNA library fragment containing a random sequence and a DNA fragment having a constant sequence such as a support protein in a form that does not impair the diversity. be able to. The present invention also relates to transcription using the DNA thus linked as a template.

【0017】本発明の核酸の連結方法は、互いに相補的
な共通配列を有する異なる2種類の1本鎖または2本鎖
DNAをプライマーの非存在下においてDNA合成酵素
を用いて反応させることを特徴とする。
The method of ligating nucleic acids of the present invention is characterized in that two different kinds of single-stranded or double-stranded DNAs having common sequences complementary to each other are reacted using a DNA synthase in the absence of a primer. And

【0018】互いに相補的な共通配列とは、好適な条件
下でアニーリングできる程度の相補性を有していればよ
く、完全(即ち、100%)に相補的である必要はな
い。また、相補配列の長さも特に限定されないが、通常
は5塩基から100塩基、好ましくは5塩基から50塩
基程度である。
The common sequences which are complementary to each other need only have such complementarity that they can be annealed under suitable conditions, and need not be completely (that is, 100%) complementary. The length of the complementary sequence is not particularly limited, but is usually about 5 to 100 bases, preferably about 5 to 50 bases.

【0019】DNA合成酵素は、各種のDNAポリメラ
ーゼを使用できるが、好ましくはTaqポリメラーゼで
ある。本発明では、Taqポリメラーゼを用いるポリメ
ラーゼ連鎖反応(PCR)によりDNAを連結するのが
好ましい。
As the DNA synthase, various DNA polymerases can be used, but Taq polymerase is preferable. In the present invention, it is preferable to ligate the DNA by polymerase chain reaction (PCR) using Taq polymerase.

【0020】TaqポリメラーゼなどのDNAポリメラ
ーゼを用いた核酸合成反応は当業者に公知の通常の条件
下で行うことができる。具体的には、連結すべき2種類
のDNA断片、dNTP混合物及びDNAポリメラーゼ
を好適な緩衝液に添加し、好適な温度で一定時間インキ
ュベートすることにより核酸合成反応を行うことができ
る。核酸合成反応をPCRにより行う場合には、DNA
ポリメラーゼとしてTaqポリメラーゼを使用し、例え
ば、95℃で30秒(変性)、54℃で2秒(アニーリ
ング)、及び74℃30秒(伸長)のサイクルを複数回
(例えば、25回程度)繰り返すことにより核酸合成を
行うことができる。PCR反応の条件(温度及び時間、
サイクル数)などは連結すべき核酸の種類などに応じて
適宜変更することができる。本発明は上記した方法によ
り得られるDNAの連結体も包含する。
The nucleic acid synthesis reaction using a DNA polymerase such as Taq polymerase can be carried out under usual conditions known to those skilled in the art. Specifically, the nucleic acid synthesis reaction can be carried out by adding two kinds of DNA fragments to be ligated, a dNTP mixture and a DNA polymerase to a suitable buffer and incubating at a suitable temperature for a certain period of time. When performing the nucleic acid synthesis reaction by PCR, DNA
Using Taq polymerase as a polymerase, for example, repeating a cycle of 95 ° C. for 30 seconds (denaturation), 54 ° C. for 2 seconds (annealing), and 74 ° C. for 30 seconds (extension) multiple times (for example, about 25 times). Can perform nucleic acid synthesis. PCR reaction conditions (temperature and time,
The number of cycles) and the like can be appropriately changed depending on the type of nucleic acid to be linked. The present invention also includes a ligated body of DNA obtained by the above method.

【0021】本発明の好ましい態様では、異なる2種類
の1本鎖または2本鎖DNAのうちの片方のDNAがラ
ンダム配列を含むDNAである。他方のDNAが支持体
タンパク質をコードするDNAである。
In a preferred embodiment of the present invention, one of the two different types of single-stranded or double-stranded DNA is a DNA containing a random sequence. The other DNA is the DNA encoding the support protein.

【0022】本発明において、目的配列の種類は特に限
定されず、スクリーニングの目的に応じて任意の配列を
使用することができる。例えば、レセプターに結合可能
なリガンド細胞内への侵入性に寄与する侵入シグナルペ
プチド又はシグナルタンパク質をコードする配列、また
はスクリーニングに用いる多数の不特定のランダムペプ
チドをコードするランダム配列などを挙げることができ
る。これらの目的配列がコードするペプチドまたはタン
パク質は、標的物質を、主にタンパク質−タンパク質相
互作用により認識する。従って、目的配列によりコード
されるタンパク質は、標的物質を直接または間接的に相
互作用により十分認識可能であるものが好ましい。な
お、前記レセプターとしては、例えば、細胞表面の受容
体タンパク質、抗体、増殖因子等がある。
In the present invention, the kind of the target sequence is not particularly limited, and any sequence can be used depending on the purpose of screening. For example, a ligand capable of binding to a receptor may be a sequence encoding an invasion signal peptide or signal protein that contributes to invasion into cells, or a random sequence encoding a large number of unspecified random peptides used in screening. . The peptide or protein encoded by these target sequences recognizes the target substance mainly by protein-protein interaction. Therefore, it is preferable that the protein encoded by the target sequence is capable of sufficiently recognizing the target substance by direct or indirect interaction. Examples of the receptor include cell surface receptor proteins, antibodies, growth factors and the like.

【0023】本発明における好ましい実施形態の1つと
しては、特定のターゲットとの特異的な相互作用を有す
る特定のアミノ酸配列を有する目的タンパク質を、スク
リーニングし、さらには同定するために、ランダムに選
ばれた連続する、または不連続なアミノ酸配列を有する
ランダム配列を目的配列として使用することができる。
例えば10個のランダムに選ばれた20種類のアミノ酸
からなる組合せは理論上約1×1013種類(約10兆
個)となり、スクリーニングにより特定アミノ酸配列を
検出するには十分と考えられる。
In one of the preferred embodiments of the present invention, a target protein having a specific amino acid sequence having a specific interaction with a specific target is randomly selected for screening and further identification. A random sequence having a contiguous or discontinuous amino acid sequence can be used as the target sequence.
For example, the number of combinations of 10 randomly selected 20 kinds of amino acids is theoretically about 1 × 10 13 kinds (about 10 trillion), which is considered sufficient for detecting a specific amino acid sequence by screening.

【0024】本発明においては、目的配列によりコード
されるアミノ酸の数に特に制限はない。当業者に公知の
合成手段を用いることにより、所望の数の、好ましくは
3から16個のランダムペプチドをコードするDNAを
合成することは当業者には容易である。例えば、このよ
うなランダムペプチドをコードするDNAの合成は、市
販の自動DNA合成装置等を用いても可能である。
In the present invention, the number of amino acids encoded by the target sequence is not particularly limited. It is easy for a person skilled in the art to synthesize a DNA encoding a desired number of random peptides, preferably 3 to 16 by using synthetic means known to those skilled in the art. For example, a DNA encoding such a random peptide can be synthesized using a commercially available automatic DNA synthesizer or the like.

【0025】本発明の特に好ましい実施形態において、
目的ペプチドとしてランダムペプチドを発現させる場
合、該ランダムペプチドをコードするDNA(ランダム
DNA)は、好ましくは式:(NNK)n (式中、Nは
A,G,C,またはTの何れかのデオキシリボヌクレオ
チドであり、KはGまたはTの何れかのデオキシリボヌ
クレオチドであり、nはこれらランダム部分のアミノ酸
数を表す。)によって表すことができる。本発明では、
nは、少なくとも3以上であることが好ましく、さらに
好ましくは5から16アミノ酸をコードする数であるこ
とが望ましい。但し、このnの数の制限は、該ランダム
DNAの合成手法によって制限されるものではなく、n
の数の上限に実質上の制限はない。
In a particularly preferred embodiment of the invention,
When a random peptide is expressed as the target peptide, the DNA encoding the random peptide (random DNA) is preferably of the formula: (NNK) n (wherein N is deoxyribonucleotide of A, G, C, or T). Nucleotides, K is a deoxyribonucleotide of either G or T, and n is the number of amino acids in these random portions.). In the present invention,
n is preferably at least 3 or more, and more preferably a number encoding 5 to 16 amino acids. However, the limitation of the number of n is not limited by the method of synthesizing the random DNA, and
There is no practical limit to the number of.

【0026】また、目的配列によりコードされるタンパ
ク質の両側に(N端側及びC端側)にシステインを付加
して含ませることにより、タンパク質を効率よく呈示さ
せることができる場合がある。ここでいうタンパク質の
N端側とは、目的タンパク質のN末端の場合のみならず
タンパク質のN末端から数個から数十個のアミノ酸を隔
てた場所のいずれの場合をも含み、またタンパク質のC
端側とは、目的タンパク質のC末端の場合のみならずタ
ンパク質のC末端から数個から数十個のアミノ酸を隔て
た場所のいずれの場合をも含む意味である。ここでいう
効率がよいとは、タンパク質の反応性への立体障害の影
響をより少なくするという意味である。両側のシステイ
ンのSH基間でジスルフィド結合がなされた場合、タン
パク質がループ状の構造となって融合タンパク質の表面
に呈示されるようになる。従って、立体障害の影響がよ
り少なくなり、タンパク質は反応し易くなる。
In some cases, the protein can be efficiently displayed by adding cysteine to both sides (N-terminal side and C-terminal side) of the protein encoded by the target sequence. The N-terminal side of the protein as used herein includes not only the N-terminal of the target protein but also the case where several to several tens of amino acids are separated from the N-terminal of the protein, and the C-terminal of the protein is also included.
The end side is meant to include not only the case of the C-terminal of the target protein but also the case of separating several to several tens of amino acids from the C-terminal of the protein. The term “efficient” as used herein means to reduce the influence of steric hindrance on the reactivity of proteins. When a disulfide bond is formed between the SH groups of cysteines on both sides, the protein becomes a loop structure and is presented on the surface of the fusion protein. Therefore, the effect of steric hindrance is lessened and the protein becomes more reactive.

【0027】システインを介して分子中にループを有す
る分子には、免疫グロブリンファミリーの免疫グロブリ
ン(IgG、IgM)、T細胞受容体、MHCクラスII
分子、LFA−3、ICAM−1、VCAM−1等が知
られている。ループを形成させるのに適したタンパク質
の大きさは、これら既知の分子を参照して設計可能であ
る。
Molecules having a loop in the molecule through cysteine include immunoglobulins of the immunoglobulin family (IgG, IgM), T cell receptors, MHC class II.
Molecules, LFA-3, ICAM-1, VCAM-1 and the like are known. Suitable protein sizes for forming loops can be designed with reference to these known molecules.

【0028】本発明の好ましい態様では、異なる2種類
の1本鎖または2本鎖DNAのうちの他方のDNAは支
持体タンパク質をコードするDNAである。支持体タン
パク質としては、30から200アミノ酸残基からなる
球状タンパク質から成る支持体タンパク質を用いること
が好ましい。さらに好ましくは、システイン残基を含ま
ず、タンパク質の二次構造としてβシート構造を有さ
ず、αヘリックス構造からなり、タンパク質の立体構造
においてN末端とC末端が離れていて、他の生体高分子
と相互作用しない支持体タンパク質を使用することがで
きる。
In a preferred embodiment of the present invention, the other one of the two different types of single-stranded or double-stranded DNA is a DNA encoding a support protein. As the support protein, it is preferable to use a support protein composed of a globular protein having 30 to 200 amino acid residues. More preferably, it does not contain a cysteine residue, does not have a β-sheet structure as the secondary structure of the protein, is composed of an α-helix structure, and has a N-terminal and a C-terminal separated from each other in the three-dimensional structure of the protein, which is different from other biological moieties. Support proteins that do not interact with the molecule can be used.

【0029】上記したような支持体タンパク質の具体例
としては、下記の何れかのアミノ酸配列を有する支持体
タンパク質が挙げられる。 (1)配列番号9に記載のアミノ酸配列;又は(2)配
列番号9に記載のアミノ酸配列において1から数個のア
ミノ酸が欠失、置換、付加および/または挿入している
アミノ酸配列であって、球状タンパク質を構成するアミ
ノ酸配列:
Specific examples of the support protein as described above include support proteins having any of the following amino acid sequences. (1) the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9; or (2) the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9 in which one to several amino acids are deleted, substituted, added and / or inserted. , The amino acid sequence constituting the globular protein:

【0030】本明細書において、「アミノ酸配列におい
て1から数個のアミノ酸が欠失、置換、付加および/ま
たは挿入しているアミノ酸配列」における1から数個と
は一般的には1から20個、好ましくは1から10個、
より好ましくは1から5個、特に好ましくは1から3個
程度を意味する。
In the present specification, 1 to several in the "amino acid sequence in which 1 to several amino acids are deleted, substituted, added and / or inserted in the amino acid sequence" is generally 1 to 20. , Preferably 1 to 10,
More preferably, it means 1 to 5, especially preferably 1 to 3.

【0031】なお、本発明で用いるDNAの合成は、市
販の自動DNA合成装置等を用いて当業者であれば容易
に行うことができる。また、配列番号9に記載のアミノ
酸配列において1から数個のアミノ酸が欠失、置換、付
加および/または挿入しているアミノ酸配列であって、
球状タンパク質を構成するアミノ酸配列をコードする核
酸も同様に市販の自動DNA合成装置等を用いて合成す
ることができる。
The DNA used in the present invention can be easily synthesized by those skilled in the art using a commercially available automatic DNA synthesizer or the like. Further, an amino acid sequence in which 1 to several amino acids are deleted, substituted, added and / or inserted in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9,
A nucleic acid encoding an amino acid sequence constituting a globular protein can be similarly synthesized using a commercially available automatic DNA synthesizer or the like.

【0032】さらに本発明によれば、(1)互いに相補
的な共通配列を有する異なる2種類の1本鎖または2本
鎖DNAをプライマーの非存在下においてDNA合成酵
素を用いて反応させることにより、連結したDNAと連
結しないDNAを含む混合物を調製する工程;及び
(2)工程(1)で得た混合物を用いてRNAポリメラ
ーゼの存在下で転写反応を行いRNAを合成する工程;
を含む、核酸を連結及び転写するための方法が提供され
る。
Further, according to the present invention, (1) by reacting two kinds of different single-stranded or double-stranded DNAs having a common sequence complementary to each other with a DNA synthase in the absence of a primer. A step of preparing a mixture containing ligated DNA and non-ligated DNA; and (2) synthesizing RNA by performing a transcription reaction in the presence of RNA polymerase using the mixture obtained in step (1);
Methods for ligating and transcribing nucleic acids are provided, including:

【0033】上記工程(1)は本明細書中上記した通り
行うことができる。上記工程(2)は、工程(1)で得
られる連結したDNAを転写してRNAを生成する工程
である。工程(1)で得られる反応混合物中には、連結
したDNAと連結しないDNAの両方が含まれている。
本発明では、この反応混合物をそのまま用いてRNAポ
リメラーゼの存在下で転写反応を行うことにより、連結
されたDNAのみが転写される。これは、T7RNAポ
リメラーゼ等のウイルス由来のRNAポリメラーゼはプ
ロモータ特異性が高く、2本鎖DNAを特異的に認識す
るという性質を利用しているためである。即ち、本発明
では、上記したようなプロモータ特異性が高く、2本鎖
DNAを特異的に認識するウイルス由来のRNAポリメ
ラーゼを使用することが好ましく、T7RNAポリメラ
ーゼを使用することが特に好ましい。このようなRNA
ポリメラーゼを使用することにより、反応混合物の精製
操作をせずにRNAを合成することができる。
Step (1) above can be performed as described herein above. The step (2) is a step of transcribing the linked DNA obtained in the step (1) to generate RNA. The reaction mixture obtained in step (1) contains both ligated DNA and non-ligated DNA.
In the present invention, this reaction mixture is used as it is for carrying out a transcription reaction in the presence of RNA polymerase, whereby only the ligated DNA is transcribed. This is because virus-derived RNA polymerases such as T7 RNA polymerase have high promoter specificity and utilize the property of specifically recognizing double-stranded DNA. That is, in the present invention, it is preferable to use a virus-derived RNA polymerase that has high promoter specificity as described above and specifically recognizes double-stranded DNA, and it is particularly preferable to use T7 RNA polymerase. Such RNA
By using a polymerase, RNA can be synthesized without a purification operation of the reaction mixture.

【0034】上記転写反応により得られた反応混合物を
DNA分解酵素で処理することにより混合物中に存在す
るDNAを分解し、除去することにより、ランダム配列
の多様性を維持したままRNAのみを単離することがで
きる。本発明は上記した方法により得られるRNAも包
含する。
By treating the reaction mixture obtained by the above transcription reaction with a DNA degrading enzyme to decompose and remove the DNA present in the mixture, only RNA is isolated while maintaining the diversity of the random sequence. can do. The present invention also includes RNA obtained by the method described above.

【0035】さらに本発明は、(1)互いに相補的な共
通配列を有する異なる2種類の1本鎖または2本鎖DN
Aをプライマーの非存在下においてDNA合成酵素を用
いて反応させることにより、連結したDNAと連結しな
いDNAを含む混合物を調製する工程;(2)工程
(1)で得た混合物を用いてRNAポリメラーゼの存在
下で転写反応を行いRNAを合成する工程;及び(3)
工程(2)で得たRNAを、無細胞翻訳系または生細胞
において発現させる工程を含む、タンパク質の製造方
法;並びに、 (1)互いに相補的な共通配列を有する異なる2種類の
1本鎖または2本鎖DNAをプライマーの非存在下にお
いてDNA合成酵素を用いて反応させることにより、連
結したDNAと連結しないDNAを含む混合物を調製す
る工程; (2)工程(1)で得た混合物を用いてRNAポリメラ
ーゼの存在下で転写反応を行いRNAを合成する工程; (3)工程(2)で得たRNAの3’末端を核酸誘導体
で修飾する工程;及び (4)工程(3)で得た3’末端を核酸誘導体で修飾し
たRNAを、無細胞翻訳系または生細胞において発現さ
せる工程を含む、タンパク質とそれをコードする核酸と
の複合体の製造方法を提供する。
The present invention further provides (1) two different types of single-stranded or double-stranded DNs having common sequences complementary to each other.
A step of preparing a mixture containing ligated DNA and non-ligated DNA by reacting A with a DNA synthase in the absence of a primer; (2) RNA polymerase using the mixture obtained in step (1) Synthesizing RNA by performing a transcription reaction in the presence of
A method for producing a protein, comprising the step of expressing the RNA obtained in step (2) in a cell-free translation system or in a living cell; and (1) two different types of single strands having common sequences complementary to each other, or A step of preparing a mixture containing linked DNA and non-ligated DNA by reacting double-stranded DNA with a DNA synthase in the absence of a primer; (2) using the mixture obtained in step (1) A step of performing a transcription reaction in the presence of RNA polymerase to synthesize RNA; (3) modifying the 3 ′ end of the RNA obtained in step (2) with a nucleic acid derivative; and (4) obtaining in step (3) Provided is a method for producing a complex of a protein and a nucleic acid encoding the same, which comprises the step of expressing in a cell-free translation system or a living cell an RNA having a modified 3 ′ end modified with a nucleic acid derivative.

【0036】上記したような3’末端に核酸誘導体が結
合しているmRNAを使用して無細胞タンパク質翻訳系
又は生細胞中でタンパク質の翻訳を行った場合、2本鎖
でリボソームを止め、ピューロマイシンなどの核酸誘導
体がリボソームのAサイトに入れることによりタンパク
質と結合させることができる。
When a protein is translated in a cell-free protein translation system or in a living cell using the mRNA having a nucleic acid derivative bound to the 3'end as described above, the ribosome is stopped by the double chain and puro A nucleic acid derivative such as mycin can be bound to a protein by inserting it into the A site of the ribosome.

【0037】この核酸誘導体としては、無細胞タンパク
質翻訳系又は生細胞中でタンパク質の翻訳が行われた時
に、合成されたタンパク質のC末端に結合する能力を有
する化合物である限り限定されないが、その3’末端が
アミノアシルtRNAに化学構造骨格が類似しているものを
選択することができる。代表的な化合物として、アミド
結合を有するピューロマイシン(Puromycin)、3’-N-
アミノアシルピューロマイシンアミノヌクレオシド(3'
-N-Aminoacylpuromycin aminonucleoside 、 PANS-アミ
ノ酸)、たとえば、アミノ酸部がグリシンのPANS-Gly、
アミノ酸部がバリンのPANS-Val、アミノ酸部がアラニン
のPANS-Ala、その他、アミノ酸部が全ての各アミノ酸に
対応するPANS−アミノ酸化合物が挙げられる。
The nucleic acid derivative is not limited as long as it is a compound having the ability to bind to the C-terminal of the synthesized protein when the protein is translated in a cell-free protein translation system or in living cells. It is possible to select one whose chemical structure skeleton is similar to that of aminoacyl-tRNA at the 3'end. As a typical compound, puromycin having an amide bond, 3'-N-
Aminoacyl puromycin aminonucleoside (3 '
-N-Aminoacylpuromycin aminonucleoside, PANS-amino acid), for example, PANS-Gly in which the amino acid part is glycine,
PANS-Val in which the amino acid part is valine, PANS-Ala in which the amino acid part is alanine, and other PANS-amino acid compounds in which the amino acid part corresponds to all amino acids.

【0038】また、3’−アミノアデノシンのアミノ基
とアミノ酸のカルボキシル基が脱水縮合して形成される
アミド結合で連結した3’-N-アミノアシルアデノシン
アミノヌクレオシド(3'-Aminoacyladenosine aminonuc
leoside, AANS-アミノ酸)、たとえば、アミノ酸部がグ
リシンのAANS-Gly、アミノ酸部がバリンのAANS-Val、ア
ミノ酸部がアラニンのAANS-Ala、その他、アミノ酸部が
全アミノ酸の各アミノ酸に対応するAANS-アミノ酸化合
物を使用できる。
Further, 3'-N-aminoacyl adenosine amino nucleoside (3'-Aminoacyladenosine aminonuc) linked by an amide bond formed by dehydration condensation of the amino group of 3'-aminoadenosine and the carboxyl group of amino acid.
leoside, AANS-amino acid), for example, AANS-Gly for glycine in the amino acid part, AANS-Val for valine for the amino acid part, AANS-Ala for alanine in the amino acid part, and other AANS corresponding to all amino acids in the amino acid part. -Amino acid compounds can be used.

【0039】また、ヌクレオシドあるいはヌクレオシド
とアミノ酸のエステル結合したものなども使用できる。
さらにまた、核酸あるいは核酸に類似した化学構造骨格
及び塩基を有する物質と、アミノ酸に類似した化学構造
骨格を有する物質とを化学的に結合した化合物は、すべ
て本方法において用いられる核酸誘導体に含まれる。
Further, nucleosides or those in which nucleosides are ester-bonded with amino acids can be used.
Furthermore, all compounds in which a substance having a nucleic acid or a chemical structure skeleton and a base similar to a nucleic acid and a substance having a chemical structure skeleton similar to an amino acid are chemically bound are all included in the nucleic acid derivative used in the present method. .

【0040】核酸誘導体としては、ピューロマイシン、
PANS−アミノ酸もしくはAANS−アミノ酸がリン
酸基を介してヌクレオシドと結合している化合物がより
好ましい。これらの化合物の中でピューロマイシン、リ
ボシチジルピューロマイシン、デオキシジルピューロマ
イシン、デオキシウリジルピューロマイシンなどのピュ
ーロマイシン誘導体が特に好ましい。
As the nucleic acid derivative, puromycin,
More preferred is a compound in which a PANS-amino acid or AANS-amino acid is linked to a nucleoside via a phosphate group. Among these compounds, puromycin derivatives such as puromycin, ribocytidyl puromycin, deoxydyl puromycin and deoxyuridyl puromycin are particularly preferable.

【0041】本発明の方法では、RNAの3’末端に核
酸誘導体がスペーサーを介して結合している核酸修飾体
を使用することが好ましい。スペーサーとしては、ポリ
エチレン又はポリエチレングリコールなどの高分子物質
が用いられ、好ましくはポリエチレングリコールが用い
られる。スペーサーの長さは特に限定されないが、好ま
しくは、分子量300〜3000であるか、または主鎖
の原子数は10原子から100原子である。
In the method of the present invention, it is preferable to use a nucleic acid modified product in which a nucleic acid derivative is bound to the 3'end of RNA via a spacer. As the spacer, a high molecular substance such as polyethylene or polyethylene glycol is used, and preferably polyethylene glycol is used. The length of the spacer is not particularly limited, but preferably the molecular weight is 300 to 3000, or the number of atoms in the main chain is 10 to 100 atoms.

【0042】上記したような核酸誘導体は、それ自体既
知の化学結合方法によって製造することができる。具体
的には、リン酸ジエステル結合で合成ユニットを結合さ
せる場合は、DNA合成機に一般的に用いられているホ
スホアミダイド法などにより固相合成で合成することが
可能である。ペプチド結合を導入する場合は、活性エス
テル法などにより合成ユニットを結合させるが、DNA
との複合体を合成する場合は、両方の合成法に対応が可
能な保護基が必要になる。
The nucleic acid derivative as described above can be produced by a chemical bonding method known per se. Specifically, when a synthetic unit is bound by a phosphodiester bond, it can be synthesized by solid phase synthesis by the phosphoamidide method or the like which is generally used in a DNA synthesizer. When introducing a peptide bond, the synthetic unit is linked by the active ester method or the like.
When synthesizing a complex with and, a protecting group capable of supporting both synthetic methods is required.

【0043】本発明の方法では、上記した核酸またはそ
の修飾体を、無細胞翻訳系または生細胞において発現さ
せることによりタンパク質を製造することが好ましい。
In the method of the present invention, it is preferable to produce a protein by expressing the above-mentioned nucleic acid or a modified form thereof in a cell-free translation system or a living cell.

【0044】核酸からそれがコードするタンパク質を人
工的に生成させるための転写翻訳系は当業者に公知であ
る。具体的には、適当な細胞よりタンパク質合成能を有
する成分を抽出し、その抽出液を用いて目的の蛋白質を
合成させる無細胞蛋白質合成系が挙げられる。このよう
な無細胞蛋白質合成系には、リボゾ−ム、開始因子、伸
長因子及びtRNA等の転写・翻訳系に必要な要素が含
まれている。
Transcription and translation systems for artificially producing the protein it encodes from nucleic acid are known to those of skill in the art. Specifically, a cell-free protein synthesis system in which a component having a protein synthesizing ability is extracted from an appropriate cell and the target protein is synthesized using the extract is mentioned. Such a cell-free protein synthesis system contains necessary elements for transcription / translation system such as ribosome, initiation factor, elongation factor and tRNA.

【0045】このような無細胞蛋白質合成系(細胞溶解
物由来の系)としては、原核又は真核生物の抽出物によ
り構成される無細胞翻訳系が挙げられ、例えば大腸菌、
ウサギ網状赤血球抽出液、小麦胚芽抽出液などが使用で
きるが、DNA又はRNAから目的とする蛋白質を産生
するものであればいずれでもよい。また、無細胞翻訳系
はキットとして市販されているものを使用することがで
き、例えば、ウサギ網状赤血球抽出液 (Rabbit Reticul
ocyte Lysate Systems, Nuclease Treated, Promega)や
小麦胚芽抽出液 (Wheat Germ Extract, Promega)などが
挙げられる。転写翻訳系としては、生細胞を使用しても
よく、具体的には、原核又は真核生物、例えば大腸菌の
細胞などが使用できる。無細胞翻訳系又は生細胞など
は、その中にタンパク質をコードする核酸を添加又は導
入することによってタンパク質合成が行われるものであ
る限り制限されない。
Examples of such a cell-free protein synthesis system (system derived from cell lysate) include a cell-free translation system composed of a prokaryotic or eukaryotic extract, for example, E. coli,
Rabbit reticulocyte extract, wheat germ extract and the like can be used, but any one can be used as long as it produces a target protein from DNA or RNA. As the cell-free translation system, a commercially available kit can be used. For example, a rabbit reticulocyte extract (Rabbit Reticul) can be used.
Cell Lysate Systems, Nuclease Treated, Promega) and wheat germ extract (Wheat Germ Extract, Promega). As the transcription / translation system, living cells may be used, and specifically, prokaryotic or eukaryotic cells such as Escherichia coli cells can be used. The cell-free translation system or living cell is not limited as long as protein synthesis is carried out by adding or introducing a nucleic acid encoding a protein therein.

【0046】既に上記したように本発明では、目的配列
としてペプチドライブラリー又はタンパク質ライブラリ
ーをコードする配列を使用することができる。このよう
なライブラリーDNAを本発明の核酸の連結方法に従っ
て支持体タンパク質と連結した形で機能的に発現させた
ものをスクリーニングし、所望の機能を有する目的ペプ
チド又は目的タンパク質を選択することにより、機能性
ペプチド又はタンパク質をスクリーニングすることがで
きる。以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明
するが、本発明は実施例によって限定されるものではな
い。
As already mentioned above, in the present invention, a sequence encoding a peptide library or a protein library can be used as the target sequence. By screening such a library DNA functionally expressed in a form linked to a support protein according to the method for ligating nucleic acids of the present invention, and selecting a target peptide or target protein having a desired function, Functional peptides or proteins can be screened. The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the examples.

【0047】[0047]

【実施例】実施例:変異体Pou-specific domainに提示
したランダムペプチドライブラリーからの糖鎖結合ペプ
チドの取得 糖鎖の1種であるN−アセチルグルコサミンにカルシウ
ム存在下で結合するペプチド(12残基)が天然のレク
チンタンパク質から得られている(Yamamoto,K., et a
l. (1992) J. Biochem. 111 436-439)。そこでこの中
の5残基をランダムな配列にし、これを変異体Pou-spec
ific domain(配列番号9)のN末端側に融合させてカル
シウム存在下で糖鎖に結合するペプチドをスクリーニン
グできるかどうかを調べた。本実施例の概念の模式図を
図2に示す。
Example: Acquisition of sugar chain-binding peptide from random peptide library presented in mutant Pou-specific domain Peptide that binds to N-acetylglucosamine, which is one of sugar chains, in the presence of calcium (12 residues) Groups are derived from natural lectin proteins (Yamamoto, K., et a
l. (1992) J. Biochem. 111 436-439). Therefore, 5 residues in this were made into a random sequence, and this was made into the mutant Pou-spec.
It was examined whether or not a peptide that binds to the sugar chain in the presence of calcium by being fused to the N-terminal side of ific domain (SEQ ID NO: 9) can be screened. A schematic diagram of the concept of this embodiment is shown in FIG.

【0048】まず、ペプチドを提示する支持体である変
異体Pou-specific domain DNAを作成するために次のよ
うな手順で行った。T7プロモーターとKozac配列をもつD
NA"T7-Kozac"(配列番号1;gctccgagct cattaatacg ac
tcactata gggagaccac aacggtttcc ctcttgaaat aattttgt
tt aactttaaga aggagttgcc accatg)とランダム配列 を
もつDNA "Lec-random"(配列番号2:gctcaagctc ctcaa
ggtcg ccaccgcctc cggaagggtc zyxzyxzyxz yxzyxgaagg
tgtcaaattc aacgtcagtc aggtgaataa ttttatcgct catggt
ggca tctccttctt 120)と支持体のコンスタントな配列
を持つDNA "Pou"(配列番号3:gaccttgagg agcttgagca
gtttgccaag accttcaaac aaagacgaat caaacttgga ttcac
tcagg gtgatgttgg gctcgctatg gggaaactat atggaaatga
cttcagccaa actaccatct ctcgatttga agccttgaac ctcagc
ttta agaacatggc taagttgaag ccacttttag agaagtggct a
aatgatgca gaggggggag gcagctctag agctg)を有機合成
した。なお、配列番号2において、X,Y,Zの各塩基
の組成は以下の通りである。これは20種類のアミノ酸
が均等に出現し、かつ終止コドンが少ないように理論計
算したものである。 X:A(35%),T(13%),G(32%),C(20%) Y:A(30%),T(24%),G(24%),C(22%) Z:A(0%),T(37%),G(26%),C(37%) 配列番号3のPouはttgagcttga gcgacgacct tgaggagctt
gagca(配列番号4)及びgaggacgggg ggcggcgggg ggcagct
cta gagctgcctc cccc 配列番号5)をプライマーとして
ポリメレース連鎖反応(PCR)を行い2本鎖化した(図
3)。
First, in order to prepare a mutant Pou-specific domain DNA which is a support for displaying a peptide, the following procedure was performed. D with T7 promoter and Kozac sequence
NA "T7-Kozac" (SEQ ID NO: 1; gctccgagct cattaatacg ac
tcactata gggagaccac aacggtttcc ctcttgaaat aattttgt
tt aactttaaga aggagttgcc accatg) and a DNA having a random sequence "Lec-random" (SEQ ID NO: 2 gctcaagctc ctcaa
ggtcg ccaccgcctc cggaagggtc zyxzyxzyxz yxzyxgaagg
tgtcaaattc aacgtcagtc aggtgaataa ttttatcgct catggt
ggca tctccttctt 120) and DNA "Pou" (constant number 3: gaccttgagg agcttgagca) having a constant sequence of the support.
gtttgccaag accttcaaac aaagacgaat caaacttgga ttcac
tcagg gtgatgttgg gctcgctatg gggaaactat atggaaatga
cttcagccaa actaccatct ctcgatttga agccttgaac ctcagc
ttta agaacatggc taagttgaag ccacttttag agaagtggct a
aatgatgca gaggggggag gcagctctag agctg) was organically synthesized. In SEQ ID NO: 2, the composition of each base of X, Y and Z is as follows. This is a theoretical calculation so that 20 kinds of amino acids appear evenly and the number of stop codons is small. X: A (35%), T (13%), G (32%), C (20%) Y: A (30%), T (24%), G (24%), C (22%) Z: A (0%), T (37%), G (26%), C (37%) Pou of SEQ ID NO: 3 is ttgagcttga gcgacgacct tgaggagctt
gagca (SEQ ID NO: 4) and gaggacgggg ggcggcgggg ggcagct
Polymerase chain reaction (PCR) was performed using cta gagctgcctc cccc SEQ ID NO: 5) as a primer to form a double strand (FIG. 3).

【0049】(1)T7-KozacとLec-randomの連結 T7-KozacとLec-randomを連結させるために、プライマ
ーを使わず各々1pmolを以下の条件で伸長反応サイクル
を行った。Taq polymeraseはEX Taq.(Takara)を2 units
用い、反応条件は、95℃で30秒、64℃で20秒、
72℃で20秒のサイクルを25回くり返す。連結産
物"T'7-Lec-random"は8M 尿素変性アクリルアミド電気
泳動で解析した(図4)。この結果、ほとんど全て連結
されたことが確認できた。
(1) Ligation of T7-Kozac and Lec-random In order to ligate T7-Kozac and Lec-random, 1 pmol of each was subjected to an extension reaction cycle under the following conditions without using a primer. Taq polymerase is EX Taq. (Takara) 2 units
The reaction conditions used are 95 ° C. for 30 seconds, 64 ° C. for 20 seconds,
25 cycles of 20 seconds at 72 ° C. The ligation product "T'7-Lec-random" was analyzed by 8M urea-denaturing acrylamide gel electrophoresis (Fig. 4). As a result, it was confirmed that almost all were linked.

【0050】(2)T'7-Lec-randomとPouの連結 上記(1)で連結したT'7-Lec-randomとPouを連結する
ために、プライマーを使わず各々10pmolを以下の条件
で伸長反応サイクルを行った。Taq polymeraseはKOD Da
sh.(TOYOBO)を1.25units用い、反応条件は、95℃で3
0秒、54℃で2秒、74℃30秒のサイクルを25回
くり返す。連結産物 "T'7-Lec-random-Pou"は8M尿素
変性アクリルアミド電気泳動で解析した(図5)。この
結果、T'7-Lec-random-Pouが連結されたことが確認で
き、また、T'7-Lec-randomとPouの連結されない側の1
本鎖DNAも確認された。
(2) Linking of T'7-Lec-random and Pou In order to link the T'7-Lec-random and Pou linked in (1) above, 10 pmol of each was used under the following conditions without using a primer. An extension reaction cycle was performed. Taq polymerase is KOD Da
1.25 units of sh. (TOYOBO) are used, and the reaction conditions are 95 ° C and 3
A cycle of 0 second, 54 ° C. for 2 seconds, and 74 ° C. for 30 seconds is repeated 25 times. The ligation product "T'7-Lec-random-Pou" was analyzed by 8M urea-denatured acrylamide gel electrophoresis (Fig. 5). As a result, it was confirmed that T'7-Lec-random-Pou was linked, and 1'on the side where T'7-Lec-random and Pou were not linked.
Double-stranded DNA was also confirmed.

【0051】(3)T'7-Lec-random-Pouの転写 上記(2)で連結した産物をフェノール処理し、Primer
Remover (Edge SystemScience)を用いて精製した。分光
計を用いてDNAのモル濃度を測定し、2.5μgをRibo
Max T7転写キット(Promega)の反応組成に最終体積5
0μlになるように加え、37℃で1時間反応させた。
次にこの反応液にRQ1 Rnase−free DNase (Promega)を
2.5units加え、37℃で15分反応した。これをフ
ェノール抽出し、PrimerRemoverで精製した。これを8
M尿素変性アクリルアミド電気泳動で解析した。結果を
図6に示す。図6の結果から、連結されたDNAからの
RNAが主バンドとして転写されたことがわかった。
(3) T'7-Lec-random-Pou Transcription The product ligated in (2) above was treated with phenol to give Primer.
Purified using Remover (Edge System Science). Measure the molarity of DNA with a spectrometer and measure 2.5 μg with Ribo.
Final volume of 5 in reaction composition of Max T7 transcription kit (Promega)
The mixture was added to 0 μl and reacted at 37 ° C. for 1 hour.
Next, 2.5 units of RQ1 Rnase-free DNase (Promega) was added to this reaction solution, and the mixture was reacted at 37 ° C for 15 minutes. This was extracted with phenol and purified with Primer Remover. This 8
It was analyzed by M urea denaturing acrylamide electrophoresis. Results are shown in FIG. From the results of FIG. 6, it was found that RNA from the ligated DNA was transcribed as the main band.

【0052】このように作成したランダムな5残基を含
むレクチン様ペプチドの配列と支持体タンパク質Pou-sp
ecific domainをコードしたmRNAはIn vitro virus
用スペーサ(DNA-PEG-Puromycin)と50℃から20℃
になるまで15分ほどかけて冷やした後、T4 RNA ligas
e (Takara)を加え25℃で20分反応させ連結した。
Sequence of lectin-like peptide containing random 5 residues thus prepared and support protein Pou-sp
mRNA encoding ecific domain is an in vitro virus
Spacer (DNA-PEG-Puromycin) and 50 ℃ to 20 ℃
Cool for about 15 minutes until T4 RNA ligas
e (Takara) was added and reacted at 25 ° C. for 20 minutes to connect.

【0053】In vitro virus用スペーサは,ピューロマ
イシンが固定されたレジンPuromycin CPG(GLEN RESEAR
CH: 20-4040-01)から5’側に向けて,スペーサホスホ
アミダイト18(GLEN RESEARCH: 10-1918-90)を3ユニ
ット合成し,Amino-ModifierC6-dT (GLEN RESEARCH:1
0-1039-90)を続けて結合、その後、通常のDNA合成試薬
を用いて,DNA合成(ccccccgccg ccccccgtcc tc;配
列番号6)を行った。
[0053] The spacer for in vitro virus is a resin puromycin CPG (GLEN RESEAR
3 units of spacer phosphoramidite 18 (GLEN RESEARCH: 10-1918-90) were synthesized from CH: 20-4040-01) toward the 5'side, and Amino-ModifierC6-dT (GLEN RESEARCH: 1
0-1039-90), followed by ligation, followed by DNA synthesis (ccccccgccg ccccccgtcc tc; SEQ ID NO: 6) using a normal DNA synthesis reagent.

【0054】これをRNA精製カラム(QIAGEN)で精製
後、小麦胚芽系の無細胞翻訳系を用いて、In vitro vir
us virion (mRNAとタンパク質が結合したもの)を作成、
カルシウム存在下、バッファーA(Tris-HCl 10mM, NaC
l 150 mM, CaCl2 25 mM, pH6.8)でN−アセチルグルコ
サミンを固定したアビジンビーズ(EY Laboratories)
と混ぜ、室温で1時間インキュベーションした。次にバ
ッファーAで4回洗浄後、カルシウムを除いたバッファ
ーB(Tris-HCl 10mM, NaCl 150 mM, EDTA 2.5mM, pH
6.8)で溶出した。バッファーAで4回洗浄すると溶出
されるIn vitrovirus virionはほとんどなくなるが、カ
ルシウムのないバッファーBで洗浄するとIn vitro vir
us virionが再び溶出されることから、In vitro virus
virionに提示されていたペプチドはカルシウムに依存し
てこの糖鎖に結合するペプチドであることがわかる(図
7)。
This was purified with an RNA purification column (QIAGEN), and then in vitro vir using a wheat germ cell-free translation system.
create us virion (a combination of mRNA and protein),
In the presence of calcium, buffer A (Tris-HCl 10 mM, NaC
avidin beads with N-acetylglucosamine immobilized with 150 mM, CaCl 2 25 mM, pH 6.8 (EY Laboratories)
And incubated at room temperature for 1 hour. Then, after washing 4 times with buffer A, buffer B without calcium (Tris-HCl 10 mM, NaCl 150 mM, EDTA 2.5 mM, pH
It was eluted in 6.8). In vitro virus virion eluted after washing 4 times with buffer A is almost eliminated, but washing with buffer B without calcium shows in vitro virion
Since in vitro virus is eluted again, in vitro virus
It can be seen that the peptide presented by virion is a peptide that binds to this sugar chain depending on calcium (Fig. 7).

【0055】溶出されたin vitro virus virionのmR
NAは逆転写プライマー(gtcctctaga gctgcc;配列番
号7)を用いて、TrueScript II ReverseTranscriptase
(サワディー)で以下の条件で逆転写した。反応は20
μlスケール。90℃で2分、75℃から25℃へ−0.0
55℃/秒で冷却、25℃で2分。ここで、逆転写酵
素、Rnase Inhibitorを加え、50℃で1時間反応を行
った。
MR of eluted in vitro virus virion
NA is TrueScript II ReverseTranscriptase using a reverse transcription primer (gtcctctaga gctgcc; SEQ ID NO: 7).
(Sawasdee) reverse-transcribed under the following conditions. 20 reactions
μl scale. 90 ℃ for 2 minutes, 75 ℃ to 25 ℃ -0.0
Cool at 55 ° C / sec, 2 minutes at 25 ° C. Here, reverse transcriptase and Rnase Inhibitor were added and the reaction was carried out at 50 ° C. for 1 hour.

【0056】その後、この反応液を1μl取りプライマ
ー(gatcccgcga aattaatacg actcactata ggg ;配列番
号8)と(gaggacgggg ggcggcgggg ggcagctcta gagctgc
ctc cccc;配列番号5)を用いてExtaq Polymerase(Ta
kara)で以下の条件でPCRした。95℃で30秒、6
4℃で20秒、72℃で20秒のサイクルを20回。
Then, 1 μl of this reaction solution was taken and primers (gatcccgcga aattaatacg actcactata ggg; SEQ ID NO: 8) and (gaggacgggg ggcggcgggg ggcagctcta gagctgc
Extaq Polymerase (Ta) using ctc cccc; SEQ ID NO: 5)
PCR was performed under the following conditions. 30 seconds at 95 ° C, 6
20 cycles of 4 seconds for 20 seconds and 72 degrees for 20 seconds.

【0057】また、取得された配列をシークエンスした
結果、最初のライブラリーに比べ水素結合しやすい側鎖
を多く持つペプチドが得られてきた(図8)。このことか
ら、この変異体Pou-specific domainは機能ペプチドを
提示する支持体タンパク質として有用であることがわか
った。
As a result of sequencing the obtained sequence, a peptide having a large number of side chains easily hydrogen-bonding compared to the first library has been obtained (FIG. 8). From this, it was found that this mutant Pou-specific domain is useful as a support protein that presents a functional peptide.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明により、ランダムな配列を含むD
NAをその多様性を損なわずに支持体タンパク質等のコ
ードされた定型配列DNAに連結し、続けてRNAに転
写できることがわかった。これはIn vitro virus法のよ
うなIn vitroでタンパク質のスクリーニングをする場
合、極めて重要な方法である。
According to the present invention, D containing a random sequence
It has been found that NA can be ligated to the encoded canonical sequence DNA, such as a support protein, without loss of its diversity and subsequently transcribed into RNA. This is an extremely important method for in vitro protein screening such as the in vitro virus method.

【0059】[0059]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> GenCom <120> A process for the ligation of nulecic acids <130> A11433MA <160> 9[Sequence list] SEQUENCE LISTING <110> GenCom <120> A process for the ligation of nulecic acids <130> A11433MA <160> 9

【0060】 <210> 1 <211> 96 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 1 gctccgagct cattaatacg actcactata gggagaccac aacggtttcc ctcttgaaat 60 aattttgttt aactttaaga aggagttgcc accatg 96[0060] <210> 1 <211> 96 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 1 gctccgagct cattaatacg actcactata gggagaccac aacggtttcc ctcttgaaat 60 aattttgttt aactttaaga aggagttgcc accatg 96

【0061】 <210> 2 <211> 120 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 2 gctcaagctc ctcaaggtcg ccaccgcctc cggaagggtc zyxzyxzyxz yxzyxgaagg 60 tgtcaaattc aacgtcagtc aggtgaataa ttttatcgct catggtggca tctccttctt 120[0061] <210> 2 <211> 120 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 2 gctcaagctc ctcaaggtcg ccaccgcctc cggaagggtc zyxzyxzyxz yxzyxgaagg 60 tgtcaaattc aacgtcagtc aggtgaataa ttttatcgct catggtggca tctccttctt 120

【0062】 <210> 3 <211> 235 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 3 gaccttgagg agcttgagca gtttgccaag accttcaaac aaagacgaat caaacttgga 60 ttcactcagg gtgatgttgg gctcgctatg gggaaactat atggaaatga cttcagccaa 120 actaccatct ctcgatttga agccttgaac ctcagcttta agaacatggc taagttgaag 180 ccacttttag agaagtggct aaatgatgca gaggggggag gcagctctag agctg 235[0062] <210> 3 <211> 235 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 3 gaccttgagg agcttgagca gtttgccaag accttcaaac aaagacgaat caaacttgga 60 ttcactcagg gtgatgttgg gctcgctatg gggaaactat atggaaatga cttcagccaa 120 actaccatct ctcgatttga agccttgaac ctcagcttta agaacatggc taagttgaag 180 ccacttttag agaagtggct aaatgatgca gaggggggag gcagctctag agctg 235

【0063】 <210> 4 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 4 ttgagcttga gcgacgacct tgaggagctt gagca 35[0063] <210> 4 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 4 ttgagcttga gcgacgacct tgaggagctt gagca 35

【0064】 <210> 5 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 5 gaggacgggg ggcggcgggg ggcagctcta gagctgcctc cccc 44[0064] <210> 5 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 5 gaggacgggg ggcggcgggg ggcagctcta gagctgcctc cccc 44

【0065】 <210> 6 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 6 ccccccgccg ccccccgtcc tc 22[0065] <210> 6 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 6 ccccccgccg ccccccgtcc tc 22

【0066】 <210> 7 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 7 gtcctctaga gctgcc 16[0066] <210> 7 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 7 gtcctctaga gctgcc 16

【0067】 <210> 8 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 8 gatcccgcga aattaatacg actcactata ggg 33[0067] <210> 8 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 8 gatcccgcga aattaatacg actcactata ggg 33

【0068】 <210> 9 <211> 73 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 9 Met Asp Leu Glu Glu Leu Glu Gln Phe Ala Lys Thr Phe Lys Gln Arg 1 5 10 15 Arg Ile Lys Leu Gly Phe Thr Gln Gly Asp Val Gly Leu Ala Met Gly 20 25 30 Lys Leu Tyr Gly Asn Asp Phe Ser Gln Thr Thr Ile Ser Arg Phe Glu 35 40 45 Ala Leu Asn Leu Ser Phe Lys Asn Met Ala Lys Leu Lys Pro Leu Leu 50 55 60 Glu Lys Trp Leu Asn Asp Ala Glu Gly 65 70[0068] <210> 9 <211> 73 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 9 Met Asp Leu Glu Glu Leu Glu Gln Phe Ala Lys Thr Phe Lys Gln Arg   1 5 10 15 Arg Ile Lys Leu Gly Phe Thr Gln Gly Asp Val Gly Leu Ala Met Gly              20 25 30 Lys Leu Tyr Gly Asn Asp Phe Ser Gln Thr Thr Ile Ser Arg Phe Glu          35 40 45 Ala Leu Asn Leu Ser Phe Lys Asn Met Ala Lys Leu Lys Pro Leu Leu      50 55 60 Glu Lys Trp Leu Asn Asp Ala Glu Gly  65 70

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

【図1】図1は、本発明の概要の模式図を示す。FIG. 1 shows a schematic diagram of the outline of the present invention.

【図2】図2は、本発明の一実施例として糖鎖結合ペプ
チドのスクリーニングの模式図を示す。
FIG. 2 shows a schematic diagram of screening of sugar chain-binding peptides as one example of the present invention.

【図3】図3は、DNA"T7-Kozac"、DNA "Lec-random"及
び支持体のコンスタントな配列を持つDNA "Pou"の構築
を示す。
FIG. 3 shows the construction of DNA “T7-Kozac”, DNA “Lec-random” and DNA “Pou” with a constant sequence of support.

【図4】図4は、連結産物"T'7-Lec-random"を8M尿素
変性アクリルアミド電気泳動で解析した結果を示す。
FIG. 4 shows the results of analysis of the ligation product “T'7-Lec-random” by 8M urea-denaturing acrylamide gel electrophoresis.

【図5】図5は、連結産物 "T'7-Lec-random-Pou"を8
M尿素変性アクリルアミド電気泳動で解析した結果を示
す。
FIG. 5 shows the ligation product “T'7-Lec-random-Pou” 8
The result analyzed by the M urea denaturing acrylamide electrophoresis is shown.

【図6】図6は、T'7-Lec-random-Pouの転写産物を8M
尿素変性アクリルアミド電気泳動で解析した結果を示
す。
FIG. 6 shows the transcription product of T'7-Lec-random-Pou at 8M.
The result analyzed by urea denaturing acrylamide electrophoresis is shown.

【図7】図7は、糖鎖ペプチドのスクリーニングの結果
を示す。
FIG. 7 shows the results of screening for sugar chain peptides.

【図8】図8は、糖鎖ペプチドのスクリーニングの結果
として取得された配列をシークエンスした結果を示す。
FIG. 8 shows the results of sequencing the sequences obtained as a result of screening of sugar chain peptides.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに相補的な共通配列を有する異なる
2種類の1本鎖または2本鎖DNAをプライマーの非存
在下においてDNA合成酵素を用いて反応させる工程を
含む、核酸の連結方法。
1. A method of ligating nucleic acids, which comprises a step of reacting two different types of single-stranded or double-stranded DNAs having common sequences complementary to each other using a DNA synthase in the absence of a primer.
【請求項2】 DNA合成酵素を用いた反応が、Taq
ポリメラーゼを用いるポリメラーゼ連鎖反応(PCR)
である、請求項1に記載の核酸の連結方法。
2. The reaction using a DNA synthase is Taq.
Polymerase chain reaction (PCR) using polymerase
The method for ligating nucleic acids according to claim 1, which is
【請求項3】 異なる2種類の1本鎖または2本鎖DN
Aのうちの片方のDNAが目的配列を含むDNAであ
る、請求項1または2に記載の核酸の連結方法。
3. Two different types of single-stranded or double-stranded DN
The method for ligating nucleic acids according to claim 1 or 2, wherein one of the DNAs of A is a DNA containing a target sequence.
【請求項4】 異なる2種類の1本鎖または2本鎖DN
Aのうちの片方のDNAが目的配列を含むDNAであ
り、他方のDNAが支持体タンパク質をコードするDN
Aである、請求項1から3の何れかに記載の核酸の連結
方法。
4. Two different types of single-stranded or double-stranded DN
One of the DNAs in A is a DNA containing a target sequence, and the other DNA is a DN encoding a support protein.
The method for ligating nucleic acids according to any one of claims 1 to 3, which is A.
【請求項5】 支持体タンパク質が、30から200ア
ミノ酸残基からなる球状タンパク質から成るタンパク質
である、請求項4に記載の核酸の連結方法。
5. The method for ligating nucleic acids according to claim 4, wherein the support protein is a protein consisting of a globular protein consisting of 30 to 200 amino acid residues.
【請求項6】 請求項1から5の何れかに記載の方法に
より得られる、2種類のDNAの連結物。
6. A ligated product of two types of DNA, which is obtained by the method according to claim 1.
【請求項7】 (1)互いに相補的な共通配列を有する
異なる2種類の1本鎖または2本鎖DNAをプライマー
の非存在下においてDNA合成酵素を用いて反応させる
ことにより、連結したDNAと連結しないDNAを含む
混合物を調製する工程;及び(2)工程(1)で得た混
合物を用いてRNAポリメラーゼの存在下で転写反応を
行いRNAを合成する工程;を含む、核酸を連結及び転
写するための方法。
7. (1) A ligated DNA obtained by reacting two different types of single-stranded or double-stranded DNAs having common sequences complementary to each other with a DNA synthase in the absence of a primer. Ligating and transcribing nucleic acids, which comprises: preparing a mixture containing unligated DNA; and (2) synthesizing RNA by performing a transcription reaction in the presence of RNA polymerase using the mixture obtained in step (1) Way to do.
【請求項8】 工程(2)の後に、さらに、(3)DN
A分解酵素でDNAを分解する工程、を含む、請求項7
に記載の核酸を連結及び転写するための方法。
8. After the step (2), further (3) DN
The step of degrading DNA with an A-degrading enzyme is included.
A method for ligating and transcribing the nucleic acid according to.
【請求項9】 請求項7または8に記載の方法により得
られるRNA。
9. An RNA obtained by the method according to claim 7 or 8.
【請求項10】 (1)互いに相補的な共通配列を有す
る異なる2種類の1本鎖または2本鎖DNAをプライマ
ーの非存在下においてDNA合成酵素を用いて反応させ
ることにより、連結したDNAと連結しないDNAを含
む混合物を調製する工程; (2)工程(1)で得た混合物を用いてRNAポリメラ
ーゼの存在下で転写反応を行いRNAを合成する工程;
及び (3)工程(2)で得たRNAを、無細胞翻訳系または
生細胞において発現させる工程を含む、タンパク質の製
造方法。
10. (1) A ligated DNA obtained by reacting two different types of single-stranded or double-stranded DNAs having common sequences complementary to each other with a DNA synthase in the absence of a primer. A step of preparing a mixture containing unligated DNA; (2) a step of performing a transcription reaction in the presence of RNA polymerase using the mixture obtained in step (1) to synthesize RNA;
And (3) a method for producing a protein, which comprises a step of expressing the RNA obtained in step (2) in a cell-free translation system or a living cell.
【請求項11】 (1)互いに相補的な共通配列を有す
る異なる2種類の1本鎖または2本鎖DNAをプライマ
ーの非存在下においてDNA合成酵素を用いて反応させ
ることにより、連結したDNAと連結しないDNAを含
む混合物を調製する工程; (2)工程(1)で得た混合物を用いてRNAポリメラ
ーゼの存在下で転写反応を行いRNAを合成する工程; (3)工程(2)で得たRNAの3’末端を核酸誘導体
で修飾する工程;及び (4)工程(3)で得た3’末端を核酸誘導体で修飾し
たRNAを、無細胞翻訳系または生細胞において発現さ
せる工程を含む、タンパク質とそれをコードする核酸と
の複合体の製造方法。
11. (1) A ligated DNA obtained by reacting two different types of single-stranded or double-stranded DNAs having common sequences complementary to each other with a DNA synthase in the absence of a primer. A step of preparing a mixture containing unligated DNA; (2) a step of performing a transcription reaction in the presence of RNA polymerase using the mixture obtained in step (1) to synthesize RNA; (3) obtained in step (2) Modifying the 3'end of the RNA with a nucleic acid derivative; and (4) expressing the RNA obtained in step (3) with the 3'end modified with a nucleic acid derivative in a cell-free translation system or a living cell , A method for producing a complex of a protein and a nucleic acid encoding the same.
【請求項12】 核酸誘導体が、ピューロマイシン、
3’-N-アミノアシルピューロマイシンアミノヌクレオシ
ド、3’-N-アミノアシルアデノシンアミノヌクレオシド
の化学構造骨格を含む化合物又はそれらの類縁体であ
る、請求項11に記載の方法。
12. The nucleic acid derivative is puromycin,
The method according to claim 11, which is a compound containing a chemical structure skeleton of 3'-N-aminoacyl puromycin aminonucleoside, 3'-N-aminoacyl adenosine aminonucleoside, or an analog thereof.
【請求項13】 mRNAとして、3’末端に核酸誘導
体がスペーサーを介して結合しているmRNAを使用す
る、請求項11又は12に記載の方法。
13. The method according to claim 11 or 12, wherein an mRNA in which a nucleic acid derivative is bound to the 3 ′ end via a spacer is used as the mRNA.
【請求項14】 スペーサーがポリエチレン又はポリエ
チレングリコールなどの高分子である、請求項13に記
載の方法。
14. The method according to claim 13, wherein the spacer is a polymer such as polyethylene or polyethylene glycol.
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