JP2003310295A - Method for producing protein - Google Patents

Method for producing protein

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JP2003310295A
JP2003310295A JP2002128899A JP2002128899A JP2003310295A JP 2003310295 A JP2003310295 A JP 2003310295A JP 2002128899 A JP2002128899 A JP 2002128899A JP 2002128899 A JP2002128899 A JP 2002128899A JP 2003310295 A JP2003310295 A JP 2003310295A
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protein
nanoparticles
protein synthesis
synthesis system
solution
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Kazunari Akiyoshi
一成 秋吉
Shigemichi Nishikawa
茂道 西川
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INVITROTECH CO Ltd
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
INVITROTECH CO Ltd
Japan Science and Technology Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an effective method for collecting a protein supporting a biological function in a protein synthesis system. <P>SOLUTION: An examination on materials usable in the protein synthesis based upon information from molecular chaperone is performed, and bases upon the discovery that nanoparticles incorporates the protein synthesized in the protein synthesizing system and can be collected. The method allows the coexistence of the nanoparticles comprising a polymer with a hydrophobic property, in the protein synthesizing system and incorporates the protein or a peptide synthesized in the synthesizing system. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、ナノ粒子を利用し
た蛋白質合成系における生理的機能を保持した蛋白質の
回収の手段に関する。詳しくは、蛋白質合成系に疎水化
高分子からなるナノ粒子を共存させ、蛋白質合成系よっ
て合成された蛋白質またはペプチドを粒子内に取り込む
工程を含む蛋白質の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a means for recovering a protein having a physiological function in a protein synthesis system using nanoparticles. More specifically, the present invention relates to a method for producing a protein, which comprises a step of incorporating nanoparticles made of a hydrophobic polymer in a protein synthesis system and incorporating a protein or peptide synthesized by the protein synthesis system into the particles.

【0002】[0002]

【従来の技術】遺伝子工学技術の研究課題の中心が遺伝
子構造解析から遺伝子機能解析へと急速に展開してきて
いる。細胞内におけるタンパク質はそれが単独で機能し
ている訳ではなく、多種多様なタンパク質因子、核酸、
低分子種や細胞膜成分等の協調した相互作用のもとで進
行し、さらにそれらの総和として生物学的機能が営まれ
ているものと考えられている。ポストゲノム計画の中心
課題の一つは、これらの多種多様な個々のタンパク質因
子について、それらの複合体としての構造と機能との関
係を解析することである。ここから得られる成果は、構
造生物学や生化学を含む基礎生物学から応用としての医
薬の開発・生産に至る広い分野に極めて重要な知見を提
供することになろう。
2. Description of the Related Art The main research subject of genetic engineering technology is rapidly expanding from gene structure analysis to gene function analysis. Proteins in cells do not function independently, but a wide variety of protein factors, nucleic acids,
It is considered that they proceed under the coordinated interaction of low molecular species and cell membrane components, and the biological functions are performed as the sum of them. One of the central tasks of the post-genome project is to analyze the relationship between the structure and function of these various individual protein factors as a complex. The results obtained here will provide extremely important knowledge to a wide range of fields from basic biology including structural biology and biochemistry to the development and production of pharmaceuticals as applications.

【0003】遺伝子工学技術を利用して異種蛋白質を合
成する手段はほぼ確立され、大腸菌、枯草菌、酵母、動
物細胞、昆虫細胞等を宿主として、広く利用され、イン
ターフェロン、人成長ホルモン、血液凝固因子、CS
F、HSA等が実用化されている。しかし、細胞内での
蛋白合成が、一旦おこなわれた後、細胞膜を通過して、
細胞外分泌がおこらない蛋白質も数多く、宿主内に封入
された封入体(inclusion body)として変性してしまう
ものもある。
Means for synthesizing heterologous proteins using genetic engineering techniques have been almost established and widely used in E. coli, Bacillus subtilis, yeast, animal cells, insect cells, etc. as hosts, interferon, human growth hormone, blood coagulation. Factor, CS
F, HSA, etc. have been put to practical use. However, once intracellular protein synthesis is performed, it passes through the cell membrane,
Many proteins are not extracellularly secreted, and some of them are denatured as inclusion bodies encapsulated in the host.

【0004】一方、細胞内で効率良く進行するタンパク
質合成反応を生体外で行わせる方法として、例えば細胞
内に備わるタンパク質翻訳装置であるリボソームなどを
含む成分を生物体から抽出し、この抽出液に翻訳鋳型、
基質となるアミノ酸、エネルギー源、各種イオン、緩衝
液や、その他の有効因子を加えて試験管内でタンパク質
を合成する、無細胞タンパク質合成法の研究が盛んに行
われてきている(特開平6-98790、特開平6-22
5783、特開平7-194、特開平9-291、特開平
7-147992)。
On the other hand, as a method for carrying out a protein synthesis reaction that efficiently progresses in cells in vitro, for example, components including ribosome, which is a protein translation device provided in cells, are extracted from an organism, and the extract is used as the extract. Translation template,
A research on a cell-free protein synthesis method in which a protein is synthesized in vitro by adding an amino acid serving as a substrate, an energy source, various ions, a buffer solution, and other effective factors has been actively conducted (JP-A-6- 98790, JP-A-6-22
5783, JP-A-7-194, JP-A-9-291, and JP-A-7-147992).

【0005】この無細胞タンパク質合成のための反応
系、すなわち無細胞タンパク質合成系に用いるタンパク
質合成用の細胞又は生体組織の抽出液の調製には、大腸
菌、コムギ胚芽、家兎網状赤血球などが用いられてき
た。無細胞タンパク質合成系は、ペプチド合成速度と翻
訳反応の正確性においては生細胞に匹敵する性能を保持
することから、複雑な化学反応工程や煩雑な細胞培養工
程を必要としない利点を有するため、その実用的なシス
テムの開発がなされてきた。
Escherichia coli, wheat germ, rabbit reticulocyte and the like are used for the preparation of the reaction system for cell-free protein synthesis, that is, the extract of cell or biological tissue for protein synthesis used in the cell-free protein synthesis system. Has been. Since the cell-free protein synthesis system retains performance comparable to that of living cells in terms of peptide synthesis rate and accuracy of translation reaction, it has the advantage of not requiring complicated chemical reaction steps or complicated cell culture steps. The practical system has been developed.

【0006】この無細胞蛋白質合成系の開発により、よ
り簡便に蛋白質を合成し、得られた蛋白質の機能を確認
することも可能になりつつある。
With the development of this cell-free protein synthesis system, it is becoming possible to more easily synthesize the protein and confirm the function of the obtained protein.

【0007】蛋白質は、ポリペプチドが折りたたまれた
三次元の立体構造をもって初めてその生物学的機能を発
揮し、生体内では分子シャペロンと呼ばれる一群の蛋白
質がその助けを行っている。その結果、無細胞蛋白質合
成系においては、この折りたたみ機能を発揮する物質が
不存在であり、多くは凝集という無秩序の減少で、機能
を有する蛋白質の回収ができないことが多い。また、細
胞系を利用した蛋白質合成系でも、宿主内に封入された
封入体(inclusion body)として変性してしまい、ある
いは分泌後に凝集・変性してしまい、機能を有する蛋白
質の回収ができないことが多い。
A protein exerts its biological function for the first time in the presence of a three-dimensional structure in which a polypeptide is folded, and a group of proteins called molecular chaperones assists in vivo. As a result, in the cell-free protein synthesis system, the substance exhibiting the folding function is absent, and in many cases, disorder having aggregation is reduced, and thus the protein having the function cannot be recovered in many cases. In addition, even in a protein synthesis system utilizing a cell system, it may not be possible to recover a functional protein because it is denatured as an inclusion body encapsulated in the host, or aggregates and denatures after secretion. Many.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、蛋白
質合成系において、生物学的機能を担持した蛋白質の回
収のために有効な方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide an effective method for recovering a protein having a biological function in a protein synthesis system.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、分子シャペ
ロンからの知識をもとに蛋白質合成系で利用可能な物質
の検討を行った。その結果、ナノ微粒子が、蛋白質合成
系で発現された蛋白質を取込ませ、或は変性された蛋白
質を取込ませ、その後ナノ微粒子から溶離させれば生物
学的機能を担持した蛋白回収が可能であることを見出し
本発明を完成した。つまり、本発明は、 「1.蛋白質合成系に疎水化高分子からなるナノ粒子を
共存させ、蛋白質合成系よって合成された蛋白質または
ペプチド(以下蛋白質等又は単に蛋白質)を粒子内に取
り込む工程を含むことを特徴とする蛋白質の製造方法。 2.ナノ粒子が粒径20〜30nmである、前項1の製造方
法。 3.ナノ粒子がコレステロール置換プルランである、前
項2の製造方法。 4.蛋白質合成系が、遺伝子組換え技術を利用した異種
蛋白質等の合成を宿主中で行い、宿主から分泌された異
種蛋白質等又は宿主内に封入された封入体(inclusion
body)からのナノ粒子への取込みである、前項1〜3
の何れか一に記載の製造方法。 5.宿主が、動物細胞、昆虫細胞、酵母、枯草菌、大腸
菌から選ばれる前項4の製造方法。 6.封入体中の変性蛋白質等を可溶化したのち、ナノ粒
子と共存させる前項4又は5に記載の製造方法。 7.蛋白質合成系が、無細胞蛋白質合成系である前項1
〜3の何れか一に記載の製造方法。 8.無細胞蛋白質合成系が、植物種子由来の胚芽抽出物
を利用する前項7に記載の製造方法。 9.植物種子がコムギ、オオムギ、イネ、コーン及びホ
ウレンソウから選択されることを特徴とする前項8に記
載の製造方法。 10.無細胞蛋白質合成系が、大腸菌ライセートである
前項7に記載の製造方法。」 からなる。
[Means for Solving the Problems] The present inventor examined substances that can be used in protein synthesis systems based on knowledge from molecular chaperones. As a result, it is possible to recover proteins bearing biological functions by allowing the nanoparticles to incorporate the protein expressed in the protein synthesis system or the denatured protein and then elute from the nanoparticles. That is, the present invention has been completed. That is, the present invention includes the steps of "1. Coexisting nanoparticles composed of a hydrophobic polymer in a protein synthesis system and incorporating a protein or peptide synthesized by the protein synthesis system (hereinafter referred to as protein or simply protein) into the particles. 2. A method for producing a protein, which comprises: 2. The method according to item 1, wherein the nanoparticles have a particle size of 20 to 30 nm 3. The method according to item 2, wherein the nanoparticles are cholesterol-substituted pullulan 4. Protein The synthesis system synthesizes a heterologous protein or the like using a gene recombination technique in a host, and the heterologous protein or the like secreted from the host or an inclusion body encapsulated in the host (inclusion)
(1) Incorporation into nanoparticles from the body)
The manufacturing method according to any one of 1. 5. The method according to item 4, wherein the host is selected from animal cells, insect cells, yeast, Bacillus subtilis, and Escherichia coli. 6. 6. The production method according to the above 4 or 5, wherein the denatured protein or the like in the inclusion body is solubilized and then coexisted with the nanoparticles. 7. The protein synthesis system is a cell-free protein synthesis system (1)
The manufacturing method according to any one of 1 to 3. 8. 8. The production method according to the above 7, wherein the cell-free protein synthesis system utilizes a plant seed-derived embryo extract. 9. 9. The production method according to item 8 above, wherein the plant seed is selected from wheat, barley, rice, corn and spinach. 10. 8. The production method according to the above 7, wherein the cell-free protein synthesis system is E. coli lysate. It consists of.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の疎水化高分子からなるナ
ノ粒子は公知である。例えばWO00/12564(高
純度疎水性基含有多糖類およびその製造方法)に開示が
ある。それによると、第1段階反応は、炭素数12〜5
0の水酸基含有炭化水素またはステロールと、OCN−
R1−NCO(式中、R1は炭素数1〜50の炭化水素基
である。)で表されるジイソシアナート化合物とを反応
させて、炭素数12〜50の水酸基含有炭化水素または
ステロールが1分子反応したイソシアナート基含有疎水
性化合物を製造する。 第2段階反応は、前記第1段階
反応で得られたイソシアナート基含有疎水性化合物と多
糖類とをさらに反応させて、疎水性基として炭素数12
〜50の炭化水素基またはステリル基を含有する疎水性
基含有多糖類を製造する。この 第2段階反応の反応生
成物をケトン系溶媒で精製して高純度疎水性基含有多糖
類の製造が可能である。使用されうる多糖類としては、
プルラン、アミロペクチン、アミロース、デキストラ
ン、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルデ
キストラン、マンナン、レバン、イヌリン、キチン、キ
トサン、キシログルカンおよび水溶性セルロースからな
る群より選択される1種以上である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Nanoparticles comprising the hydrophobized polymer of the present invention are known. For example, it is disclosed in WO00 / 12564 (polysaccharide containing high-purity hydrophobic group and method for producing the same). According to it, the first stage reaction has 12 to 5 carbon atoms.
0 hydroxyl group-containing hydrocarbon or sterol, and OCN-
A diisocyanate compound represented by R1-NCO (wherein R1 is a hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms) is reacted to give a hydroxyl group-containing hydrocarbon or sterol having 12 to 50 carbon atoms. A molecularly reacted hydrophobic compound containing an isocyanate group is produced. In the second-step reaction, the isocyanate group-containing hydrophobic compound obtained in the first-step reaction is further reacted with the polysaccharide, and the hydrophobic group has 12 carbon atoms.
A hydrophobic group-containing polysaccharide containing -50 hydrocarbon or steryl groups is prepared. The reaction product of the second step reaction can be purified with a ketone solvent to produce a highly pure hydrophobic group-containing polysaccharide. Polysaccharides that can be used include
It is one or more selected from the group consisting of pullulan, amylopectin, amylose, dextran, hydroxyethyl cellulose, hydroxyethyl dextran, mannan, levan, inulin, chitin, chitosan, xyloglucan, and water-soluble cellulose.

【0011】このうち好適なナノ粒子としてはコレステ
ロール置換プルラン(CHP,分子量108,000のプルラ
ンに100単糖あたりコレステロールが1〜10個、好ま
しくは1〜数個置換)が例示される。疎水化高分子の性
状は、蛋白質のサイズや疎水性の程度により、コレステ
ロール置換量を換え変更可能である。疎水性をコントロ
ールするためには、炭素数10〜30、好ましくは炭素
数12〜20程度のアルキル基を導入することも好適で
ある。本発明で使用するナノ粒子は、粒径10〜40nm好ま
しくは20〜30nmである。ナノ粒子は既に広く市販されて
おり、本発明では、これら市販品を広く利用可能であ
る。
Of these, preferred nanoparticles are cholesterol-substituted pullulan (CHP, pullulan having a molecular weight of 108,000, and 1 to 10 cholesterols, preferably 1 to several cholesterols per 100 monosaccharides). The properties of the hydrophobized polymer can be changed by changing the cholesterol substitution amount depending on the size of the protein and the degree of hydrophobicity. In order to control the hydrophobicity, it is also suitable to introduce an alkyl group having 10 to 30 carbon atoms, preferably about 12 to 20 carbon atoms. The nanoparticles used in the present invention have a particle size of 10-40 nm, preferably 20-30 nm. Nanoparticles are already widely commercially available, and these commercially available products can be widely used in the present invention.

【0012】ナノ粒子は、無細胞蛋白質合成系において
は、mRNAの存在する相に共存させる。例えば、mR
NAの約1〜1000μgに対して1〜0.01mgの
ナノ粒子を添加する。但し、この添加量は、蛋白産生量
との比率、取込み効率を考慮し、随時変更可能である。
細胞蛋白質合成系においては、分泌型であればそのまま
或は化学的変性剤との共存下でナノ粒子と接触させる。
また、非分泌型或は細胞内での凝集体化がおこるもので
あれば、細胞を破壊し、凝集体等を化学的変性剤で可溶
化した後、ナノ粒子と接触させる。その使用適量は、対
象蛋白質等の量・分子量によって適宜実験的繰り返しに
より決定されるが、一般的には、対象蛋白質等の重量:
ナノ粒子重量=1:0.1〜10の比率で、好適には
1:1〜5である。
[0012] In the cell-free protein synthesis system, nanoparticles are made to coexist in the phase in which mRNA is present. For example, mR
Add 1-0.01 mg of nanoparticles to about 1-1000 μg of NA. However, this addition amount can be changed at any time in consideration of the ratio with the protein production amount and the incorporation efficiency.
In the cell protein synthesis system, if it is a secretory type, it is brought into contact with the nanoparticles as it is or in the presence of a chemical modifier.
Further, if non-secreted or aggregated in cells, the cells are disrupted, the aggregates and the like are solubilized with a chemical denaturing agent, and then contacted with nanoparticles. The appropriate amount to be used is appropriately determined by experimental repetition depending on the amount and molecular weight of the target protein and the like. Generally, the weight of the target protein and the like:
Nanoparticle weight = 1: 0.1-10, preferably 1: 1-5.

【0013】本発明の蛋白質合成系とは、広く遺伝子工
学技術を応用した蛋白質合成手段及び天然の蛋白質合成
手段をも対象とし、合成される蛋白質等が凝集等により
変性してしまう、或は細胞内に封入された状態にあるも
のなど、蛋白質等の変性−リフォールデイングが可能な
全てを意味する。
The protein synthesizing system of the present invention is intended for protein synthesizing means and natural protein synthesizing means to which genetic engineering technology is widely applied, and the synthesized protein or the like is denatured due to aggregation or the like, or cell It means all that is capable of denaturation-refolding of proteins and the like, such as those encapsulated inside.

【0014】本発明の典型的な系は、大腸菌、酵母、枯
草菌、昆虫細胞、動物細胞、植物細胞等の自体公知の宿
主を利用し遺伝子組換え技術によって形質転換した系に
よる蛋白質等の合成である。
A typical system of the present invention is the synthesis of proteins and the like by a system transformed by a gene recombination technique using a host known per se such as Escherichia coli, yeast, Bacillus subtilis, insect cells, animal cells and plant cells. Is.

【0015】形質転換は、自体公知の手段が広く応用さ
れ、例えばレプリコンとして、プラスミド、染色体、ウ
イルス等を利用して宿主の形質転換が行われる。より好
ましい系としては、遺伝子の安定性を考慮するならば、
染色体内へのインテグレート法であるが、簡便には核外
遺伝子を利用した自律複製系の利用である。ベクター
は、選択した宿主の種類により選別され、発現目的の遺
伝子配列と複製そして制御に関する情報を担持した遺伝
子配列とを構成要素とする。
For the transformation, a means known per se is widely applied. For example, a replicon is used to transform a host using a plasmid, a chromosome, a virus or the like. As a more preferable system, if the stability of the gene is considered,
Although it is an integration method into chromosomes, it is simply the use of an autonomous replication system utilizing an extranuclear gene. The vector is selected according to the type of host selected, and has a gene sequence for expression and a gene sequence carrying information on replication and control as its components.

【0016】適当な宿主の代表的なものには、細菌細
胞、例えば連鎖球菌属(streptococci)、ブドウ球菌属
(staphylococci)、大腸菌(E.coli)、ストレプトミ
セス属菌(Streptomyces)および枯草菌(Bacillus sub
tilis)細胞;真菌細胞、例えば酵母細胞およびアスペ
ルギルス属(Aspergillus)細胞;昆虫細胞、例えばド
ロソフィラS2(Drosophila S2)およびスポドプテラ
Sf9(Spodoptera Sf9)細胞;動物細胞例えばCH
O、COS、HeLa、C127、3T3、BHK、2
93およびボウズ(Bows)メラノーマ細胞;ならびに植
物細胞等がある。
Representative of suitable hosts are bacterial cells such as streptococci, staphylococci, E. coli, Streptomyces and Bacillus subtilis. Bacillus sub
tilis) cells; fungal cells such as yeast cells and Aspergillus cells; insect cells such as Drosophila S2 and Spodoptera Sf9 cells; animal cells such as CH.
O, COS, HeLa, C127, 3T3, BHK, 2
93 and Bows melanoma cells; and plant cells and the like.

【0017】ベクターには、染色体、エピソームおよび
ウイルス由来のベクター、例えば細菌プラスミド由来、
バクテリオファージ由来、トランスポゾン由来、酵母エ
ピソーム由来、挿入エレメント由来、酵母染色体エレメ
ント由来、例えばバキュロウイルス、パポバウイルス、
例えばSV40、ワクシニアウイルス、アデノウイル
ス、鶏痘ウイルス、仮性狂犬病ウイルスおよびレトロウ
イルス等のウイルス由来のベクター、ならびにそれらを
組み合わせたベクター、例えばプラスミドおよびバクテ
リオファージの遺伝学的エレメント由来のベクター、例
えばコスミドおよびファージミド等がある。
Vectors include those derived from chromosomes, episomes and viruses, such as bacterial plasmids,
Bacteriophage origin, transposon origin, yeast episome origin, insertion element origin, yeast chromosomal element origin such as baculovirus, papovavirus,
Vectors derived from viruses such as SV40, vaccinia virus, adenovirus, fowlpox virus, pseudorabies virus and retroviruses, and vectors combining them, such as plasmids and vectors derived from genetic elements of bacteriophage, such as cosmids and There are phagemids and the like.

【0018】形質転換体は、自体公知の各々の宿主の培
養条件に最適な条件を選択して培養される。かくして、
培養により目的とする蛋白質等が形質転換体の培養培地
中に分泌される場合は、該培地中に本発明のナノ粒子を
存在させナノ粒子中に蛋白質等を取込み、これを回収し
て精製することにより蛋白質等を得ることができる。蛋
白質等が形質転換体の細胞内に生成される場合(分泌さ
れない状態)或は細胞内に封入された状態(凝集体化し
た状態)では、まず細胞を溶解し蛋白質等を化学変性剤
で可溶化し、次いで、ナノ粒子と接触させてナノ粒子中
に蛋白質等を取込ませた後、これを回収して精製するこ
とにより蛋白質等を得ることができる。
The transformant is cultivated by selecting the optimum conditions for the culturing conditions of each host known per se. Thus,
When the target protein or the like is secreted into the culture medium of the transformant by culturing, the nanoparticles of the present invention are allowed to exist in the medium, and the protein or the like is incorporated into the nanoparticles, which is then recovered and purified. By doing so, proteins and the like can be obtained. When a protein or the like is produced in the transformant cells (not secreted) or encapsulated in the cells (aggregated state), the cells are first lysed and the protein or the like can be treated with a chemical denaturant. The protein or the like can be obtained by solubilizing and then bringing the protein or the like into contact with the nanoparticles to incorporate the protein or the like into the nanoparticles, and then collecting and purifying the protein.

【0019】無細胞蛋白質合成系とは、大腸菌ライセー
ト、小麦胚芽抽出物に代表される、タンパク質翻訳装置
であるリボソームなどを含む成分を生物体から抽出し、
この抽出液に翻訳鋳型、基質となるアミノ酸、エネルギ
ー源、各種イオン、緩衝液や、その他の有効因子を加え
て試験管内でタンパク質を合成する系である。小麦胚芽
抽出物の代わりとしては植物種子例えばオオムギ、イ
ネ、コーン及びホウレンソウ等の胚芽を原料に調製でき
る。合成条件は、広く公知の手法をそのまま応用すれば
よい。
The cell-free protein synthesis system means that components including ribosome, which is a protein translation device, represented by Escherichia coli lysate and wheat germ extract are extracted from an organism,
A system for synthesizing a protein in vitro by adding a translation template, an amino acid serving as a substrate, an energy source, various ions, a buffer, and other effective factors to this extract. As an alternative to the wheat germ extract, plant seeds, for example, germs of barley, rice, corn, spinach and the like can be prepared as raw materials. As the synthesis condition, a widely known method may be applied as it is.

【0020】無細胞蛋白質合成系の小麦胚芽抽出物は、
例えば、WO00/68412に開示の方法で調製される。他の無
細胞蛋白質合成系は、以下に開示される方法で調製可能
である。特開平6-98790、特開平6-225783、特開平7-19
4、特開平9-291、特開平7-147992)。
The wheat germ extract of the cell-free protein synthesis system is
For example, it is prepared by the method disclosed in WO00 / 68412. Other cell-free protein synthesis systems can be prepared by the methods disclosed below. JP-A-6-98790, JP-A-6-225783, JP-A-7-19
4, JP-A-9-291, JP-A-7-147992).

【0021】本発明のナノ粒子を利用する方法は、無細
胞蛋白質合成法として公知のバッチ法に適用してもよい
し、公知Sprinらの連続式無細胞系タンパク質合成シス
テムのようなアミノ酸やエネルギー源を連続供給する合
成法(以下、連続供給合成法とよぶ)に適用してもよ
い。バッチ法ではタンパク質合成を長時間行うと反応が
停止することがあるため、後者の連続供給合成法を使用
することにより、反応を長時間維持させることができ、
更なる効率化が可能となる。また、連続供給合成法でタ
ンパク質を合成する場合には、透析法を組み合わせて使
用することもできる。例えば、本発明の胚芽抽出物を透
析内液に、エネルギー源やアミノ酸を含む混合液を透析
外液に用いた限外濾過膜透析合成法では、タンパク質を
連続的に大量調製することが可能である。ここで、エネ
ルギー源としては、ATP、GTP、クレアチンリン酸
等が挙げられ、アミノ酸としては20種のL型アミノ酸が
挙げられる。具体的には、特開2000-236896に開示した
方法に準じて行えばよい。その他本発明は、実施例に開
示した重層法(和研薬(株)、インビトロテック(株)
/PG-MATE(TM))による方法が簡便で好適である。いず
れも、無細胞合成系の蛋白質合成相にナノ粒子を共存さ
せておくだけ十分である。
The method of using the nanoparticles of the present invention may be applied to a batch method known as a cell-free protein synthesis method, or may be an amino acid or energy as in the known continuous cell-free protein synthesis system of Sprin et al. It may be applied to a synthetic method of continuously supplying a source (hereinafter referred to as a continuous supply synthetic method). In the batch method, the reaction may be stopped if the protein synthesis is performed for a long time, so by using the latter continuous feed synthesis method, the reaction can be maintained for a long time,
Further efficiency improvement is possible. When the protein is synthesized by the continuous feeding synthetic method, the dialysis method can be used in combination. For example, in the ultrafiltration membrane dialysis synthesis method in which the germ extract of the present invention is used as a dialyzing solution and a mixed solution containing an energy source and an amino acid is used as a dialyzing solution, it is possible to continuously prepare a large amount of protein. is there. Here, examples of the energy source include ATP, GTP, creatine phosphate and the like, and examples of the amino acid include 20 types of L-type amino acids. Specifically, it may be performed according to the method disclosed in JP-A-2000-236896. Others The present invention relates to the multi-layer method disclosed in the examples (Waken Yaku Co., Ltd., Invitro Tech Co., Ltd.).
The method using / PG-MATE (TM) is simple and suitable. In either case, it is sufficient to make the nanoparticles coexist in the protein synthesis phase of the cell-free synthesis system.

【0022】以上のようにして、蛋白質合成系において
ナノ粒子に取り込まれた蛋白質等は、ナノ粒子を分離
し、蛋白質個々の性状におうじた安定化及び生理的条件
下で解離剤又は溶離剤を適宜添加することによってナノ
粒子から分離させ、その後、個々の蛋白質の性状に基づ
き適宜イオン交換体、ゲルろ過、疎水性クロマトグラフ
ィー等によって精製が可能である。
As described above, the protein and the like incorporated into the nanoparticles in the protein synthesis system are separated into nanoparticles, and the dissociating agent or eluent is separated under the physiological conditions under stabilization and physiological conditions according to the individual characteristics of the protein. It is possible to separate the nanoparticles from the nanoparticles by adding them appropriately, and then to purify them appropriately by ion exchanger, gel filtration, hydrophobic chromatography, etc. based on the properties of individual proteins.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、下記の実施例は本発明についての具体的認
識を得る一助とみなすべきものであり、本発明の範囲は
下記の実施例により何ら限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the following examples should be regarded as an aid for obtaining a concrete recognition of the present invention, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited in any way.

【0024】[0024]

【実施例1】使用薬品及びキット In vitroでの転写/翻訳システムとして大腸菌ライセ
ートキットを使用した。このキットは市販のものを使用
した(Promega kit: E.coli T7 S30 System for
Circular DNA)。 (商品説明)本製品を用いればTプロモーターを含むプ
ラスミドやラムダーベクターにクローン化されたDNA塩
基配列の転写/翻訳を簡単に行える。本エクストラクト
は転写用のT7RNAポリメラーゼと翻訳に必要な全成分が
含まれている。そのため、必要となるものはT7プロモー
ターとリポソーム結合サイトを持ったクローン化DNAだ
けである。
Example 1 Drugs and Kits Used An E. coli lysate kit was used as an in vitro transcription / translation system. This kit was commercially available (Promega kit: E.coli T7 S30 System for
Circular DNA). (Product description) Using this product, transcription / translation of a DNA base sequence cloned in a plasmid containing a T promoter or a lambda vector can be easily performed. This extract contains T7 RNA polymerase for transcription and all components required for translation. Therefore, all that is required is a cloned DNA with a T7 promoter and a liposome binding site.

【0025】蛋白質発現のベクターのサンプルとして、
市販のGFP(グリーン蛍光タンパク質:Green fluoresce
nt protein)遺伝子を担持したプラスミドを利用した
(TAKARA GFP,BFP ベクター:pQBI T7(0.5μg/m
l))。 (商品説明)pQBI T7はrsGFPをコードする遺伝子を有
する大腸菌用コピーペクターである。rsGFP遺伝子はベ
クター中のT7プロモーターによって、T7 RNAポリメラ
ーゼを生産する大腸菌内で効率よく発現する。
As a sample of a vector for protein expression,
Commercially available GFP (Green fluoresce
(TAKARA GFP, BFP vector: pQBI T7 (0.5 μg / m
l)). (Commodity description) pQBIT7 is a copypector for E. coli having a gene encoding rsGFP. The rsGFP gene is efficiently expressed in E. coli producing T7 RNA polymerase by the T7 promoter in the vector.

【0026】上記の無細胞蛋白質合成系とプラスミドを
使い、本発明のナノ微粒子の添加効果を検討した。ナノ
粒子は、CHP〔コレステロール置換プルラン(分子量
108,000のプルランに100単糖あたりコレステロールが1
〜2個置換)〕を使用した。
Using the above cell-free protein synthesis system and plasmid, the effect of adding the nanoparticles of the present invention was examined. The nanoparticles are CHP [cholesterol-substituted pullulan (molecular weight
1 cholesterol per 100 monosaccharides in 108,000 pullulan
~ 2 substitutions)] was used.

【0027】(E.coli由来cell freeタンパク質合成系
に与えるCHPの効果についての検討)Amino acid m
ixture 20μl、S30 Premix without amino acid
80μl、S30 Extract Circular 80μlをこの順番
でPCRチューブに取りup side downにより撹拌させ
た。これを96ウェルに40μlずつ4ウェルにわけた。こ
こへサンプル溶液にMilloQ-Water 50μl或いはCHP
溶液 50μl(8.0mg/mlCHP 40μl+10μl
MilloQ-Water)或いはCD溶液 50μl(CD 8μ
l+MilloQ-Water 42μl)を加え軽くピペッティング
した。最後にこの4ウェルへpQBI T7テンプレートDNAを
8μlずつ添加した。添加後直ぐに37℃ PG−MAT
(TM)内でインキュベートさせた。添加後5分後からマ
ルチプレートリーダーによりその蛍光強度を測定した。
蛍光強度の変化がほとんど変化しくなったところで152.
5mMのMechyl-β-cyclodextrin溶液を全ての溶液に加
え、その蛍光強度の変化を調べた。
(Study on effect of CHP on cell free protein synthesis system derived from E. coli) Amino acid m
ixture 20 μl, S30 Premix without amino acid
80 μl and 80 μl of S30 Extract Circular were placed in this order in a PCR tube and stirred by up side down. This was divided into 4 wells of 40 μl each in 96 wells. Add 50 μl MilloQ-Water or CHP to the sample solution
Solution 50 μl (8.0 mg / ml CHP 40 μl + 10 μl
MilloQ-Water) or CD solution 50μl (CD 8μ
1 + MilloQ-Water (42 μl) was added and the mixture was gently pipetted. Finally, pQBI T7 template DNA is added to these 4 wells.
8 μl each was added. Immediately after addition, 37 ℃ PG-MAT
Incubated in E (TM) . Five minutes after the addition, the fluorescence intensity was measured by a multiplate reader.
152.When the change in fluorescence intensity almost stops changing.
5 mM Mechyl-β-cyclodextrin solution was added to all the solutions, and the change in fluorescence intensity was examined.

【0028】結果 GFP発現系にCHPが混在していると時間変化にも関わ
らず全く蛍光強度の増大が確認されなかった。一方でG
FP発現系にCHPが混在していない場合においては蛍
光強度の増大が確認できた。これはおよそ400分近辺で
蛍光強度の増加は飽和に達した。ここでMechyl-β-cycl
odextrinを添加したところ、CHP混在系において大き
く蛍光強度の増大が確認できた。その後2度3度とCDを
添加したがほとんど変化が確認できなかった。本実験か
らも確かにCHPは折り畳み過程にあるGFPをトラッ
プしたものと思われる。CDを加えると蛍光強度が上昇
したが、恐らくCDが入ることによりGFP合成系ある
いはGFP自身へ何らかの影響を与えることは間違いな
い。結果は図1に示した。
Results When CHP was mixed in the GFP expression system, no increase in fluorescence intensity was confirmed at all, irrespective of the change over time. On the other hand, G
An increase in fluorescence intensity could be confirmed when CHP was not mixed in the FP expression system. The increase in fluorescence intensity reached saturation at around 400 minutes. Where Mechyl-β-cycl
When odextrin was added, a large increase in fluorescence intensity could be confirmed in the CHP mixed system. After that, CD was added 2 times and 3 times, but almost no change was confirmed. From this experiment, it seems that CHP certainly traps GFP in the folding process. Although the fluorescence intensity increased when CD was added, it is certain that the inclusion of CD will have some influence on the GFP synthesis system or GFP itself. The results are shown in Fig. 1.

【0029】[0029]

【実施例2】実施例1の大腸菌ライセートキットの代わ
りに、小麦胚芽抽出物(和研薬(株)、インビトロテッ
ク(株))(商品名:プロティオス(TM))を使い、ナ
ノ粒子入りの重層法で無細胞蛋白質合成をおこない試験
をした。
Example 2 Instead of the E. coli lysate kit of Example 1, a wheat germ extract (Wakken Yakuhin Co., Ltd., Invitro Tech Co., Ltd.) (trade name: PROTIOSS (TM) ) was used and nanoparticles containing nanoparticles were used. The cell-free protein synthesis was performed by the multi-layer method and tested.

【0030】1)ナノ粒子入りmRNA溶液の調製 あらかじめ調製しておいたmRNAを15μgづつエッペンに
分注し、エタノール沈殿にて濃縮・乾燥した。プロティ
オス(TM)添付Buffer #1とBuffer #2からBuffer Pre M
ix を下記のように調製し、mRNAペレットに10μl加えて
溶かした。
1) Preparation of mRNA Solution Containing Nanoparticles 15 μg of mRNA prepared in advance was dispensed into an Eppendorf, concentrated and dried by ethanol precipitation. Buffer # 1 and Buffer # 2 from PROTIOS (TM) to Buffer Pre M
ix was prepared as follows, and 10 μl was added to the mRNA pellet to dissolve it.

【0031】ナノ粒子8 mg/ml溶液を使って、4 mg/m
l、2mg/mlをMilliQ水にて調製した。それぞれの濃度の
ナノ粒子溶液を先に調製したmRNA溶液に30μlずつ加え
て、最終的に40μlのナノ粒子入りmRNA溶液を調製し
た。
Using nanoparticles 8 mg / ml solution, 4 mg / m
l, 2 mg / ml was prepared in MilliQ water. 30 μl of each concentration of the nanoparticle solution was added to the previously prepared mRNA solution to finally prepare a 40 μl nanoparticle-containing mRNA solution.

【0032】2)ナノ粒子入り反応溶液の調製 mRNA溶液以外の成分を含んだ反応溶液をプロティオス
(TM)PG-MATE (TM) から以下のように調製した。
2) Preparation of reaction solution containing nanoparticles Particle reaction solution containing components other than mRNA solution
Prepared from (TM) PG-MATE (TM) as follows.

【0033】先に調製したナノ粒子入りmRNA溶液に、20
μlずつ入れて、反応溶液とした。これにより、終濃度
4,2,1 mg/mlのナノ粒子入り反応溶液を調製した。
To the mRNA solution containing nanoparticles prepared previously, 20
The reaction solution was prepared by adding μl each. This gives the final concentration
A reaction solution containing 4,2,1 mg / ml nanoparticles was prepared.

【0034】3)ナノ粒子入りBuffer Mix の調製 プロティオス(TM)PG-MATE (TM) 添付Buffer #1とBuff
er #2から2×Buffer Mixを以下のように調製し、等量の
ナノ粒子溶液(8,4,2 mg/ml)をそれぞれ加えて終濃度
4,2,1 mg/mlのナノ粒子入りBuffer Mix を調製した。
3) Preparation of Buffer Mix with Nanoparticles Buffer # 1 and Buff attached to PROTIOS (TM) PG-MATE (TM)
Prepare 2x Buffer Mix from er # 2 as follows and add equal volume of nanoparticle solution (8,4,2 mg / ml) to final concentration.
Buffer Mix containing 4,2,1 mg / ml nanoparticles was prepared.

【0035】4)重層法反応 96穴平底プレートに、250μlずつナノ粒子入りBuffer M
ixを加え、それぞれ対応する反応溶液を50μlずつ下層
に重層し、PG-MATE (TM) プロティオス(TM)を使って2
3℃、17時間反応した。
4) Multilayer reaction 96 μm flat bottom plate containing 250 μl of Buffer M containing nanoparticles
Add ix, overlay 50 μl of each corresponding reaction solution on the lower layer, and use PG-MATE (TM) PROTIOS (TM) to
Reacted at 3 ° C for 17 hours.

【0036】5)使用薬品及びキット PG-MATE (TM)(和研薬(株)、インビトロテック(株)) (説明)上蓋が底よりも1℃高く設定されているために反
応による蒸発が極力押さえられている。 不溶性のタンパク質を発現するベクターDNA pEU (Ω) T7 GST SHP pEU (Ω) T7 His ER pEU GFP (説明) ( pEUベクター ( PROTEIOS(TM) Plasmid set )((和研薬
(株)、インビトロテック(株))) は植物翻訳系に適
したベクター。) RNase inhibitor (東洋紡) Thermo T7 RNA polymerase(東洋紡) G-25 マイクロスピンカラム( MicroSpin G-25 Columns
: Code No.:27-5325-01 (アマシャムファルマシアバイ
オテク社製) ) ナノ粒子:CHP(108-1.09) 5% アセトン含有 (林
原) 購入したCHPはそのまま使用せずに、MilliQ-waterに
完全に溶解させ、MilliQ水に対して4日間透析を行い、
その後凍結乾燥により白色固体を得た。実験にはこれを
使用した。 Methyl-b-CD ( 東京化成 )
5) Chemicals used and kit PG-MATE (TM) (Waken Yaku Co., Ltd., Invitro Tech Co., Ltd.) (Explanation) Since the upper lid is set at 1 ° C. higher than the bottom, evaporation due to the reaction It is suppressed as much as possible. Vector DNA expressing insoluble protein pEU (Ω) T7 GST SHP pEU (Ω) T7 His ER pEU GFP (Description) (pEU vector (PROTEIOS (TM) Plasmid set) ((Waken Yakuhin Co., Ltd., Invitro Tech ( Is a vector suitable for plant translation system.) RNase inhibitor (Toyobo) Thermo T7 RNA polymerase (Toyobo) G-25 Microspin G-25 Columns
: Code No.:27-5325-01 (Amersham Pharmacia Biotech Co., Ltd.)) Nanoparticles: CHP (108-1.09) containing 5% acetone (Hayashibara) Purchased CHP is not used as it is, but it is completely used for MilliQ-water. Dissolve and dialyze against MilliQ water for 4 days,
Then, white solid was obtained by freeze-drying. This was used for the experiment. Methyl-b-CD (Tokyo Kasei)

【0037】6)処理方法 CHP溶液の作製 CHPの白色固体を目的量秤量し、これをMilliQ水に加
熱攪拌により均一に分散させた。これを40Wで10分間ソ
ニケーション処理を行い無色の液体を作製した。その後
121℃で20分間オートクレーブを行い、0.22mMのフィル
ターで濾過後CHPサンプル溶液とした。 CD溶液の作製 Methyl-b-CDを目的量秤量し、これをMilliQ水へ溶解さ
せた。これを121℃で20分間オートクレーブを行い0.22m
Mフィルター濾過後CD溶液とした。
6) Treatment method Preparation of CHP solution A white solid of CHP was weighed in a target amount and uniformly dispersed in MilliQ water by heating and stirring. This was sonicated at 40 W for 10 minutes to produce a colorless liquid. afterwards
It was autoclaved at 121 ° C. for 20 minutes, filtered through a 0.22 mM filter to obtain a CHP sample solution. Preparation of CD Solution Methyl-b-CD was weighed in a target amount and dissolved in MilliQ water. This is autoclaved at 121 ℃ for 20 minutes and 0.22m
After filtering with an M filter, a CD solution was prepared.

【0038】(実験 1)CHP存在下での小麦胚芽系
を利用してのGFPの発現 m-RNAの合成 和研薬(株)、インビトロテック(株)のPG-MATE (TM)
取扱説明書に従い合成を行った。MilliQ-water (以下dd
H20) 94.5ml、10×TB溶液を15ml、25mM NTPs溶液 15m
l、をエッペンドルフチューブに採取し、これをup side
downを行うことにより混合した。次にRNase inhibitor
( 120 U / ml ) を上のサンプルチューブに1.5ml加え
た。さらにT7 RNA polymerase (TT7, 50U / ml) を9ml
加え、up side downにより溶液が均一になるように混合
し、直ぐに氷上においた。最後にDNA溶液 (1 mg / ml )
を上のサンプルチューブに加えup side downにより混
合し37℃で4時間放置した。反応全溶液は全量として150
mlとした。全ての操作はRNaseの混合を嫌い手袋を使用
し、酵素の失活を防ぐために氷上で実験を行った。 m-RNAの精製 和研薬(株)、インビトロテック(株)のPG-MATE
(TM)の取り扱い説明書に従い精製を行った。G-25 マイ
クロスピンカラムを1.5mlのマイクロチューブにセット
し3000回転 (または735G ) で一分間遠心を行い、保存
液を除去した。Buffer mix 〔和研薬(株)、インビト
ロテック(株)のPG-MATE (TM)付属溶液により作製 (Bu
ffer♯1 1.07ml Buffer ♯2 1.25ml MilliQ-Water
7.68ml の比率で混合したもの; 以下Buffer mix と呼
ぶ〕 を200mlマイクロスピンカラムに加え一分間放置
し、その後3000rpmで二分間遠心し、その後溶出液を除
いた。Buffer mixで三回この操作をおこない、完全にカ
ラム内をBuffer mixで置換した。先に合成した転写済み
の反応溶液を12000r.p.mで二分間遠心を行い、遠心後の
上澄み溶液を先に作製したマイクロスピンカラムに加え
3000r.p.mで二分間遠心を行った。 m-RNAの合成、純度の確認 精製後のm-RNAをUV 260nmの吸光度を測定することによ
り定量を行った。また純度は、アガロースゲル電気泳動
を行うことにより確認した。(転写されるm-RNA量は鋳型
DNA等の量に比べて多いために吸光度は生成したm-RNA濃
度を反映しているとして算出できる) 重曹法によるタンパク質の合成 Buffer mix 〔 1C-Buffer mix 作製 :Buffer ♯1 64.
2 ml Buffer ♯2 75.0 ml CHP溶液120ml ddH2O 22
0.8ml 、2-Buffer mix 作製 :Buffer ♯1 1.07ml Buf
fer ♯2 1.25ml ddH2O 7.68ml〕 を作製した。次にReac
tion mixを作製した。ddH2O 9.0ml, Buffer ♯2 10ml,
Creatine kinase ( 10 mg / ml ) 8.5ml, RNase inhib
itor (400U / ml) 5.0ml, Wheat germ extract 50ml, m
-RNA ( 0.3-0.4 mg / ml ) 167.5 mlを加えreaction mi
xtureを作製した。Buffer mix を96ウェルプレートに25
0ml加えた。その後reaction mixを50mlゆっくりとBuffe
rmixの底に添加し、層を形成させた。このままPG-MATE
(TM)で26℃、16時間から24時間反応を行った。 タンパク質の合成の確認 すでに作成されている検量線から、蛍光強度を測定する
ことによりGFPの濃度を定量した。
(Experiment 1) Synthesis of GFP-expressing m-RNA using wheat germ system in the presence of CHP PG-MATE (TM) from Wakken Co., Ltd., Invitro Tech Co., Ltd.
Synthesis was performed according to the instruction manual. MilliQ-water (hereinafter dd
H20) 94.5 ml, 10 x TB solution 15 ml, 25 mM NTPs solution 15 m
Collect l, into an Eppendorf tube and put this on the up side.
Mixed by doing down. Then RNase inhibitor
1.5 ml of (120 U / ml) was added to the above sample tube. Further, add 9 ml of T7 RNA polymerase (TT7, 50U / ml).
In addition, the solution was mixed by up side down so that the solution became uniform, and immediately put on ice. Finally DNA solution (1 mg / ml)
Was added to the sample tube above and mixed by up side down and left at 37 ° C for 4 hours. Total reaction solution is 150
ml. All operations used gloves that hate mixing RNase, and experiments were carried out on ice to prevent enzyme inactivation. Purification of m-RNA Waken Yaku Co., Ltd., Invitro Tech Co., Ltd. PG-MATE
Purification was performed according to the instruction manual of (TM) . The G-25 microspin column was set in a 1.5 ml microtube and centrifuged at 3000 rpm (or 735 G) for 1 minute to remove the storage solution. Buffer mix [Prepared using the solution attached to PG-MATE (TM) of Waken Yaku Co., Ltd., Invitro Tech Co., Ltd. (Bu
ffer # 1 1.07ml Buffer # 2 1.25ml MilliQ-Water
A mixture of 7.68 ml; hereinafter referred to as Buffer mix] was added to a 200 ml microspin column, allowed to stand for 1 minute, then centrifuged at 3000 rpm for 2 minutes, and then the eluate was removed. This operation was repeated three times with Buffer mix, and the column was completely replaced with Buffer mix. Centrifuge the transferred reaction solution synthesized above at 12000 rpm for 2 minutes and add the supernatant after centrifugation to the microspin column prepared above.
Centrifugation was performed at 3000 rpm for 2 minutes. Synthesis of m-RNA, Confirmation of Purity The purified m-RNA was quantified by measuring the absorbance at UV 260 nm. The purity was confirmed by performing agarose gel electrophoresis. (The amount of transcribed m-RNA is the template
Since it is larger than the amount of DNA etc., the absorbance can be calculated as reflecting the concentration of the produced m-RNA.) Protein synthesis by the baking soda method Buffer mix [1C-Buffer mix preparation: Buffer # 1 64.
2 ml Buffer # 2 75.0 ml CHP solution 120 ml ddH 2 O 22
Preparation of 0.8 ml, 2-Buffer mix: Buffer # 1 1.07 ml Buf
fer # 2 1.25 ml ddH 2 O 7.68 ml] was prepared. Next Reac
I made a tion mix. ddH 2 O 9.0ml, Buffer # 2 10ml,
Creatine kinase (10 mg / ml) 8.5ml, RNase inhib
itor (400U / ml) 5.0ml, Wheat germ extract 50ml, m
-Add RNA (0.3-0.4 mg / ml) 167.5 ml reaction mi
I made an xture. 25 buffer mix in a 96-well plate
0 ml was added. Then 50 ml of reaction mix slowly Buffe
Add to the bottom of rmix to form a layer. As it is PG-MATE
(TM) at 26 ° C for 16 to 24 hours. Confirmation of protein synthesis The concentration of GFP was quantified by measuring the fluorescence intensity from the already prepared calibration curve.

【0039】結果 IN VITROタンパク質合成系にCHPが混在しているもの
では、CHP濃度の濃い溶液で、GFPの蛍光強度が減少
した。またこの溶液に各濃度のCDを加えたところ蛍光強
度の増大が確認できた。この蛍光強度の増大の傾向に関
してはCHP濃度が薄い溶液については、濃い溶液に比
べ蛍光強度が増大した。CHP濃度を一定として各濃度
のCDを加えたところCD濃度依存性が確認できた。つまり
CD濃度が濃いものについてより蛍光強度の増大が確認で
きた。また全くCDを加えていないサンプルについては蛍
光強度の変化は確認できなかった。CD濃度の増大に伴い
蛍光強度の増加は見られたが、CHPが混在していない
ものに比べ ( NONE SAMPLE) 蛍光強度は少なかった。
( 表1)
Results In the case where CHP was mixed in the IN VITRO protein synthesis system, the fluorescence intensity of GFP decreased in a solution having a high CHP concentration. Moreover, when each concentration of CD was added to this solution, an increase in fluorescence intensity was confirmed. Regarding the tendency of the increase of the fluorescence intensity, the fluorescence intensity was increased in the solution having a low CHP concentration as compared with the solution having a high concentration. When the CHP concentration was kept constant and each concentration of CD was added, the CD concentration dependency could be confirmed. That is
It was confirmed that the fluorescence intensity increased more in the one with a high CD concentration. Moreover, no change in fluorescence intensity could be confirmed in the sample to which CD was not added at all. Although the fluorescence intensity increased with the increase of the CD concentration, the fluorescence intensity was less than that in the case where CHP was not mixed (NONE SAMPLE).
(Table 1)

【表1】 [Table 1]

【0040】図2は、10%アクリルアミドSDS PAGE,25
mA,100minによる電気泳動結果を示す。ナノ粒子が含有
しないものは合成蛋白質(GST-SHPとHAHisER)の確認が
強く出来る(No.1&5)が、ナノ粒子濃度の上昇に
より合成蛋白質の確認が出来ない(No.4&8)。こ
のことはナノ粒子が合成された蛋白質をトラップしたこ
とを意味する。図3は、15%アクリルアミドSDS PAGE,
25mA,100minによる電気泳動結果を示すGFPとDHFRの図で
あるが同様の傾向が確認できる。
FIG. 2 shows 10% acrylamide SDS PAGE, 25
The electrophoresis result by mA, 100 min is shown. For those that do not contain nanoparticles, synthetic proteins (GST-SHP and HAHisER) can be confirmed strongly (No. 1 & 5), but due to the increase in concentration of nanoparticles, synthetic proteins cannot be confirmed (No. 4 & 8). This means that the nanoparticles trapped the synthesized protein. Figure 3 shows 15% acrylamide SDS PAGE,
It is a diagram of GFP and DHFR showing the results of electrophoresis at 25 mA for 100 min, but the same tendency can be confirmed.

【0041】[0041]

【実施例3】大腸菌で遺伝子操作で発現させて時に生じ
るインクリュージョンボディーを用いて実験を行った。
用いたタンパク質は、マウスの小脳に存在するセリンプ
ロテアーゼ ( mouse BSSP 4 ( Prosemin ) ) の組み替
え体で、これまでの手法では、可溶化とリフォールディ
ングに成功していなかった酵素である。マウスの小脳に
存在するセリンプロテアーゼ ( mouse BSSP 4 ( Prosem
in ) )の組み替え体を大腸菌で発現させた時に生じるイ
ンクリュージョンボディー(50-100 mg)を20 mLの 8M
GuHCl溶液に加え攪拌した。次にプローブ型ソニケータ
ーを用いて完全に分散させた。この溶液を20℃ 3500 rp
m 20分間 遠心分離を行い、上澄み溶液を採取した。こ
れをインクリュージョンボディー可溶化溶液とした。
[Example 3] An experiment was carried out using an inclusion body that was sometimes produced by genetically engineering E. coli.
The protein used was a recombinant form of the serine protease (mouse BSSP 4 (Prosemin)) present in the cerebellum of mice, which was an enzyme that had not been successfully solubilized and refolded by the conventional methods. Serine protease (mouse BSSP 4 (Prosem
in)) recombinant body (50-100 mg) produced when the recombinant was expressed in Escherichia coli.
The mixture was added to GuHCl solution and stirred. Next, it was completely dispersed using a probe type sonicator. This solution at 20 ℃ 3500 rp
The mixture was centrifuged for 20 minutes, and the supernatant solution was collected. This was used as the solubilization solution for the inclusion body.

【0042】このインクリュージョンボディー溶液500m
lに緩衝液を3.5ml加え、8倍に希釈し、1時間常温で放置
した後、20℃ 3500 rpmで 20分間 遠心分離を行い上澄
みを採取した。この上澄みをウエスタンブロッティング
によるチェックを行ったところ目的タンパク質は、全く
可溶化されていないことが分かった(図4レーンc)。
一方、インクリュージョンボディー溶液500mlに2.66 mg
/ ml CHP溶液を3.5ml加え、8倍に希釈させ可溶化させ
た。このまま1時間常温で放置した後に、20℃ 3500 rpm
20分間 遠心分離を行い上澄みを採取した。先と同様
に、この上澄みをウエスタンブロッティングによるチェ
ックを行ったところ目的タンパク質が可溶化されている
ことが分かった(図4レーンb)。CHPと複合体を形
成することで、凝集が抑制され結果としてタンパク質が
可溶化されているものといえる。このタンパク質は、い
わゆるHis-Tagを有しているのでHis-Trapゲルでの精製
が可能である。CHPと複合化させた溶液をHis-Trapゲ
ルと相互作用させて、ウエスタンブロッティングにより
調べたところ、タンパク質は上澄みに検出され、ゲルに
ほとんど吸着しなかった。一方、CHP複合体溶液4ml
に71.3 mMのHydroxyporopyl b - Cyclodextrin ( HP-b-
CD ) 溶液を1 ml 加え、微粒子を崩壊させた溶液(室温
で40分間 放置)をHis-Trapゲルと相互作用させるとほ
ぼすべてのタンパク質がゲルに吸着した。このことか
ら、CHP微粒子の崩壊とともにタンパク質はバルクに
放出されてはじめて、His-Trapゲルに吸着しえることが
わかる。さらに、過剰のイミダゾールを添加してHis-Tr
apゲルからタンパク質が回収されることが明らかになっ
た((図4レーンd)。さらに、精製されたタンパク質
は酵素活性を有していることもわかった(得られたサン
プルについてEnterokinaseを加え37℃で一晩活性化させ
その後活性測定を行った)。
500 m of this inclusion body solution
3.5 ml of buffer solution was added to l, diluted 8 times, left at room temperature for 1 hour, and then centrifuged at 20 ° C. and 3500 rpm for 20 minutes to collect a supernatant. When the supernatant was checked by Western blotting, it was found that the target protein was not solubilized at all (Fig. 4, lane c).
On the other hand, 2.66 mg in 500 ml of Inclusion Body Solution
3.5 ml of / ml CHP solution was added and diluted to 8 times for solubilization. Leave it for 1 hour at room temperature, then at 20 ℃ 3500 rpm
After centrifugation for 20 minutes, the supernatant was collected. When the supernatant was checked by Western blotting as described above, it was found that the target protein was solubilized (Fig. 4, lane b). It can be said that by forming a complex with CHP, aggregation is suppressed and the protein is solubilized as a result. Since this protein has a so-called His-Tag, it can be purified on a His-Trap gel. When the solution complexed with CHP was allowed to interact with a His-Trap gel and examined by Western blotting, the protein was detected in the supernatant and was hardly adsorbed on the gel. On the other hand, 4 ml of CHP complex solution
71.3 mM Hydroxyporopyl b-Cyclodextrin (HP-b-
When 1 ml of the CD) solution was added and the solution in which the microparticles were disintegrated (left at room temperature for 40 minutes) was allowed to interact with the His-Trap gel, almost all proteins were adsorbed to the gel. From this, it is understood that the protein can be adsorbed to the His-Trap gel only after it is released into the bulk along with the collapse of the CHP microparticles. In addition, add excess imidazole to add His-Tr
It was revealed that the protein was recovered from the ap gel ((FIG. 4, lane d). Furthermore, it was also found that the purified protein had an enzymatic activity (added Enterokinase to the obtained sample). After overnight activation at 0 ° C., the activity was measured).

【0043】以上のように従来尿素非存在下では可溶化
が困難であったプロテアーゼの可溶化、リフォールディ
ングにCHP-シクロデキストリンシステムは有効に機能す
ることが明らかとなった。
As described above, it was revealed that the CHP-cyclodextrin system effectively functions for solubilization and refolding of protease, which was difficult to solubilize in the conventional absence of urea.

【0044】(参考例)小麦胚芽抽出物は以下のように
調製される。植物種子は、まず破砕される。破砕は例え
ば1分間に50g〜1kgの割合でミルに種子を添加
し、回転数5,000〜10,000rpmで温和に行
う。破砕された種子は、粒子径により分別される。この
分別のためには簡単には篩によるが、当業者に利用可能
な粒子径による分別法であれば特に限定されない。篩を
使う場合は、篩メッシュサイズ1.0mmを通過し、か
つ0.45mmを通過しないものを回収する。好ましく
は篩メッシュサイズ1.0mmを通過し、かつ0.71
mmを通過しないものを回収する。この処理により粗胚
芽画分が分取される。この粗胚芽画分には、1.0mm
以下の大きさの外皮成分も夾雑しており、さらに外皮成
分の除去が必要である。この除去のためには好適には重
量差に基づく分別を行う。外皮成分は軽いので例えば風
選によって飛んでいく。その他重量差に基づく分別は当
業者に利用可能であるかぎり限定されない。除去処理
は、例えば0.5mmあるいは0.45mmの篩メッシ
ュサイズの篩上で風による選別処理でなされる(風
選)。この処理を経ることで、0.45mm〜1.0m
m、好ましくは0.71mm〜0.85mmのサイズの
粗胚芽画分を得る。次いで、この粗胚芽画分は、より好
ましくはさらに比重差に基づく分別を行う。そのための
一態様としては浮力差に基づく分別がある。浮力差に基
づく分別としては一般的には浮選が推奨される。浮選と
は、粗胚芽画分を水あるいは水溶液につけた後短時間で
上澄み画分に浮く物質を回収し、沈殿する物質と選別す
ることである。なお、好ましくは、浮かせた後、振動を
与えて夾雑している外皮成分やゴミ類を先に沈殿させた
後に回収する。浮選は繰り返し行うことが好ましいが特
に制限されない。より好ましくは、2回〜3回繰り返す
ことである。浮選は、有機溶媒を含まない水あるいは水
溶液で行われる。水溶液は胚芽のタンパク質合成能を低
下させず、かつ胚芽のみが水面に浮かび外皮成分等の夾
雑物が沈み得るものであれば特に限定されない。用いる
水あるいは水溶液は低温であることが好ましく、胚芽が
活動を開始しない温度以下であることが良い。より好ま
しい温度は約5℃以下である。例えば、氷冷水が好まし
く用いられる。また、水は水道水で良く、蒸留水または
蒸留水をさらに脱イオン化した水でも良い。さらに、水
または水溶液にプロテアーゼインヒビターを加えて用い
ても良い。以上のように粒子径、重量差、及び比重差に
基づく分別後、粗胚芽画分の表面部分に残存する成分を
水との接触処理により分別する。水との接触処理の一手
段は例えば洗浄であり、或いは水による摩擦処理であ
る。この処理により、例えば残存胚乳成分はより容易に
溶け出す。水との接触処理としては、例えば粗胚芽画分
を有機溶媒を含まない洗浄液による洗浄工程に付す。洗
浄には、揉む・衝突・かき混ぜ等の物理的衝撃(物理的
接触処理)を加えることが効率的である。洗浄は、実質
的に洗浄液が白濁しなくなるまで、洗浄液を交換しなが
ら十分に行うことが好ましい。洗浄液としては水あるい
は水溶液を用いる。例えば、浮選により得られた粗胚芽
画分を重ねたガーゼ等で包み、洗浄液を交換しながら洗
浄液中で揉み洗いしても良い。また例えば、粗胚芽画分
を洗浄液に懸濁し、撹拌などの物理的衝撃を加えた後、
粗胚芽画分と白濁した洗浄液とを濾過等の公知の分離手
段を用いて分離しても良い。このとき、洗浄操作と分離
操作とを同一の容器内で行うことも可能である。水溶液
は胚芽のタンパク質合成能を低下させないものであれば
特に限定されない。洗浄液は、低温であることが好まし
く、胚芽が活動を開始しない温度以下であることが良
い。より好ましい温度は約5℃以下である。例えば、氷
冷水が好ましく用いられる。また、水は蒸留水をさらに
脱イオン化した水又は滅菌水であることが好ましい。か
くして洗浄された粗胚芽画分は所望によりさらに超音波
処理を界面活性剤及び/又はフォルマイシン 5’−フ
ォスフェート(Formycin 5’−phosph
ate)を含む水溶液中で行うことが好ましい。超音波
処理は、既知手段に準じて利用でき、処理時間は10分
以内数分で十分であるが、処理量によっても変化する。
超音波処理は、繰り返すことが好ましいが特に制限され
ない。より好ましくは、2〜3回繰り返すことである。
界面活性剤の使用も既知手段に準じる。例えば、界面活
性剤としては、Nonidet P−40(NP−4
0)や、IGEPAL CA−630(Sigma社製
コードI3021)などを用いることができ、例えば
濃度0.01%〜0.9%、好ましくは0.03%〜
0.7%、より好ましくは0.05%〜0.5%で用い
れば良い。界面活性剤及び/又はフォルマイシン 5’
−フォスフェート(Formycin 5’−phos
phate)を含む水溶液による超音波処理後、界面活
性剤及び/又はフォルマイシン 5’−フォスフェート
(Formycin 5’−phosphate)を除
去するために、これらを含まない水または水溶液で洗浄
することが好ましい。処理に用いる水溶液は胚芽のタン
パク質合成能を低下させないものであれば特に限定され
ない。水または水溶液は低温であることが好ましく、胚
芽が活動を開始しない温度以下であることが良い。より
好ましい温度は約5℃以下である。例えば、氷冷水が好
ましく用いられる。また、水は蒸留水をさらに脱イオン
化した水又は滅菌水であることが好ましい。このような
処理で回収された胚芽画分は、従来法の有機溶媒処理、
目視選別で得られた胚芽原料と略同等の外観上綺麗な精
製品が得られる。かくして、この精製品を、胚芽抽出物
原料とした。胚芽抽出物の調製は、上記原料から既知の
常法により行われる。例えば、(Erickson,
A.H.et al.,(1996)Meth.in
Enzymol.,96,38−50)に準じた。
Reference Example A wheat germ extract is prepared as follows. Plant seeds are first crushed. The crushing is performed, for example, by adding seeds to the mill at a rate of 50 g to 1 kg per minute and gently at a rotation speed of 5,000 to 10,000 rpm. The crushed seeds are sorted by particle size. A sieve is simply used for this classification, but there is no particular limitation as long as it is a particle size classification method that can be used by those skilled in the art. When using a sieve, those which pass a sieve mesh size of 1.0 mm and do not pass 0.45 mm are collected. Preferably pass through a sieve mesh size of 1.0 mm and 0.71
Those that do not pass mm are collected. The crude germ fraction is collected by this treatment. 1.0 mm for this crude germ fraction
The rind components of the following sizes are also contaminated, and it is necessary to remove the rind components. For this removal, the fractionation based on the weight difference is preferably performed. Since the outer skin component is light, it flies by wind selection, for example. Other sorting based on weight difference is not limited as long as it is available to those skilled in the art. The removal process is performed by a screening process using wind on a sieve having a sieve mesh size of 0.5 mm or 0.45 mm (wind selection). 0.45mm-1.0m by going through this process
m, preferably 0.71 mm to 0.85 mm in size, the crude germ fraction is obtained. Next, this crude embryo fraction is more preferably further fractionated based on the difference in specific gravity. One mode for that purpose is sorting based on the difference in buoyancy. Flotation is generally recommended for sorting based on the difference in buoyancy. Flotation is to collect the substance that floats in the supernatant fraction in a short time after the crude embryo fraction is soaked in water or an aqueous solution, and select it from the substance that precipitates. In addition, preferably, after being floated, the outer skin component and dust that are contaminated are first precipitated by vibrating, and then collected, and then collected. The flotation is preferably performed repeatedly, but is not particularly limited. More preferably, it is repeated 2 to 3 times. Flotation is performed with water or an aqueous solution containing no organic solvent. The aqueous solution is not particularly limited as long as it does not reduce the protein synthesizing ability of the embryo, and only the embryo floats on the water surface and impurities such as outer skin components can sink. The water or aqueous solution to be used is preferably at a low temperature, preferably at a temperature at which the embryo does not start its activity. A more preferred temperature is about 5 ° C or lower. For example, ice cold water is preferably used. The water may be tap water, or may be distilled water or water obtained by further deionizing distilled water. Further, a protease inhibitor may be added to water or an aqueous solution and used. After the fractionation based on the particle size, the weight difference and the specific gravity difference as described above, the components remaining on the surface portion of the crude germ fraction are fractionated by the contact treatment with water. One means of contact treatment with water is, for example, washing or friction treatment with water. By this treatment, for example, the residual endosperm component is more easily dissolved. As the contact treatment with water, for example, the crude germ fraction is subjected to a washing step with a washing solution containing no organic solvent. For cleaning, it is effective to add physical impact (physical contact treatment) such as rubbing, collision, and stirring. It is preferable to perform the washing sufficiently while exchanging the washing liquid until the washing liquid becomes substantially cloudless. Water or an aqueous solution is used as the cleaning liquid. For example, the crude embryo fraction obtained by flotation may be wrapped in gauze or the like, and washed by rubbing in the washing solution while exchanging the washing solution. In addition, for example, after suspending the crude embryo fraction in the washing solution and applying a physical shock such as stirring,
The crude germ fraction and the cloudy washing solution may be separated by a known separation means such as filtration. At this time, the washing operation and the separation operation can be performed in the same container. The aqueous solution is not particularly limited as long as it does not reduce the protein synthesizing ability of embryo. The washing liquid is preferably at a low temperature, preferably at a temperature at which the embryo does not start its activity. A more preferred temperature is about 5 ° C or lower. For example, ice cold water is preferably used. The water is preferably distilled water or deionized water or sterilized water. The thus-washed crude embryo fraction may optionally be further sonicated with detergent and / or formycin 5'-phosphate (Formycin 5'-phospho).
ate) in an aqueous solution. The ultrasonic treatment can be used according to a known method, and the treatment time is 10 minutes or less and several minutes is sufficient, but it varies depending on the treatment amount.
The ultrasonic treatment is preferably repeated, but is not particularly limited. More preferably, it is repeated 2 to 3 times.
The use of the surfactant is also in accordance with known means. For example, as the surfactant, Nonidet P-40 (NP-4
0) or IGEPAL CA-630 (code I3021 manufactured by Sigma) can be used, and for example, the concentration is 0.01% to 0.9%, preferably 0.03% to.
The content may be 0.7%, more preferably 0.05% to 0.5%. Surfactant and / or formycin 5 '
-Phosphate (Formycin 5'-phos
In order to remove the surfactant and / or the formycin 5′-phosphate (Formycin 5′-phosphate) after the ultrasonic treatment with an aqueous solution containing the same, it is preferable to wash with water or an aqueous solution not containing them. . The aqueous solution used for the treatment is not particularly limited as long as it does not reduce the protein synthesizing ability of the embryo. The water or aqueous solution is preferably at a low temperature, preferably at a temperature below which the embryo does not start its activity. A more preferred temperature is about 5 ° C or lower. For example, ice cold water is preferably used. The water is preferably distilled water or deionized water or sterilized water. The embryo fraction recovered by such treatment is treated with an organic solvent by a conventional method,
It is possible to obtain a purified product with a clean appearance that is almost the same as the germ material obtained by visual selection. Thus, this purified product was used as the raw material for the germ extract. The germ extract is prepared from the above raw materials by a known conventional method. For example, (Erickson,
A. H. et al. , (1996) Meth. in
Enzymol. , 96, 38-50).

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明は、ナノ粒子を利用した蛋白質の
合成手段を提供する。この提供された手段は無細胞系及
び細胞系での蛋白質の大量調製、不溶性の蛋白質の調製
手段として極めて有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides means for synthesizing proteins using nanoparticles. The provided means is extremely useful as a means for preparing a large amount of protein in a cell-free system and a cell system, and a method for preparing an insoluble protein.

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

【図1】大腸菌ライセートを用いたGFP in vitroタンパ
ク合成。図中、GFP1、GFP2はコントロールでCHP無添
加であり、CHP1とCHP2は、各CHP2.0mg/ml添加、
CHP8.0mg/ml添加例である。None1とNone2は、各
CHP2.0mg/ml添加、CHP8.0mg/ml添加した
が、その後CDを添加しなかった例である。、GFP1、GF
P2、CHP1、CHP2では400分時点でCD(6.1mM、1.52m
M、0.38mM、0.024mM、0.095mM)を添加した。
FIG. 1 GFP in vitro protein synthesis using E. coli lysate. In the figure, GFP1 and GFP2 are controls without CHP addition, and CHP1 and CHP2 are each CHP 2.0 mg / ml addition,
This is an example of addition of CHP 8.0 mg / ml. None1 and None2 are examples in which CHP was added at 2.0 mg / ml and CHP was added at 8.0 mg / ml, but CD was not added thereafter. , GFP1, GF
For P2, CHP1, and CHP2, CD (6.1 mM, 1.52 m at 400 minutes)
M, 0.38 mM, 0.024 mM, 0.095 mM) was added.

【図2】無細胞蛋白質合成におけるGST-SHPとHAHisERの
確認とナノ粒子量との関係を示す。ラインMはコントロ
ール分子量、ライン1〜4は、GST-SHPでCHP(ナノ
粒子)を各0,1,2,4mg/ml、ライン5〜8は、HAHisE
RでCHP(ナノ粒子)を各0,1,2,4mg/ml添加し
た。
FIG. 2 shows the relationship between GST-SHP and HAHisER in cell-free protein synthesis and the amount of nanoparticles. Line M is control molecular weight, Lines 1 to 4 are GST-SHP and 0,1,2,4 mg / ml of CHP (nanoparticles), and Lines 5 to 8 are HAHisE.
At R, CHP (nanoparticles) was added at 0, 1, 2, and 4 mg / ml, respectively.

【図3】無細胞蛋白質合成におけるGFPとDHFRの確認と
ナノ粒子量との関係を示す。ラインMはコントロール分
子量、ライン0は蛋白無しでCHP(ナノ粒子)無添
加、ライン1〜4は、GFPでCHP(ナノ粒子)を各0,
1,2,4mg/ml、ライン5〜8は、DHFRでCHP(ナノ
粒子)を各0,1,2,4mg/ml添加した。
FIG. 3 shows the relationship between GFP and DHFR confirmation in cell-free protein synthesis and the amount of nanoparticles. Line M is a control molecular weight, line 0 is no protein and no CHP (nanoparticles) added, and lines 1 to 4 are GFP with 0 CHP (nanoparticles) each.
1,2,4 mg / ml and lines 5-8 were added with 0,1,2,4 mg / ml of CHP (nanoparticles) in DHFR.

【図4】大腸菌で発現させたインクリュージョンボディ
ー(セリンプロテアーゼ)について、CHPを利用したの
巻き戻りを示す図である。図中、ラインaはコントロー
ル蛋白質、bはCHP添加、cはCHP無添加、dはCH
P崩壊後に過剰イミダゾール添加した各ケースを示す。
FIG. 4 is a diagram showing the unwinding of CPC-based infusion body (serine protease) expressed in Escherichia coli. In the figure, line a is a control protein, b is CHP added, c is CHP-free, and d is CH.
Each case in which excess imidazole is added after P disintegration is shown.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4B064 AG01 CA01 CA19 CC24 DA16 4H045 AA10 AA20 FA20 FA70 FA71   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4B064 AG01 CA01 CA19 CC24 DA16                 4H045 AA10 AA20 FA20 FA70 FA71

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】蛋白質合成系に疎水化高分子からなるナノ
粒子を共存させ、蛋白質合成系よって合成された蛋白質
またはペプチド(以下蛋白質等又は単に蛋白質)を粒子
内に取り込む工程を含むことを特徴とする蛋白質の製造
方法。
1. A method comprising coexisting nanoparticles comprising a hydrophobized polymer in a protein synthesis system and incorporating a protein or peptide synthesized by the protein synthesis system (hereinafter referred to as protein etc. or simply protein) into the particles. And a method for producing a protein.
【請求項2】ナノ粒子が粒径20〜30nmである、請求項1
の製造方法。
2. The nanoparticles have a particle size of 20 to 30 nm.
Manufacturing method.
【請求項3】ナノ粒子がコレステロール置換プルランで
ある、請求項2の製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the nanoparticles are cholesterol-substituted pullulan.
【請求項4】蛋白質合成系が、遺伝子組換え技術を利用
した異種蛋白質等の合成を宿主中で行い、宿主から分泌
された異種蛋白質等又は宿主内に封入された封入体(in
clusion body)からのナノ粒子への取込みである、請求
項1〜3の何れか一に記載の製造方法。
4. The protein synthesis system synthesizes a heterologous protein or the like using a gene recombination technique in a host, and the heterologous protein secreted from the host or an inclusion body encapsulated in the host (in
The method according to any one of claims 1 to 3, which is incorporation from a clusion body) into nanoparticles.
【請求項5】宿主が、動物細胞、昆虫細胞、酵母、枯草
菌、大腸菌から選ばれる請求項4の製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the host is selected from animal cells, insect cells, yeast, Bacillus subtilis, and Escherichia coli.
【請求項6】封入体中の変性蛋白質等を可溶化したの
ち、ナノ粒子と共存させる請求項4又は5に記載の製造
方法。
6. The method according to claim 4, wherein the denatured protein or the like in the inclusion body is solubilized and then coexisted with the nanoparticles.
【請求項7】蛋白質合成系が、無細胞蛋白質合成系であ
る請求項1〜3の何れか一に記載の製造方法。
7. The production method according to claim 1, wherein the protein synthesis system is a cell-free protein synthesis system.
【請求項8】無細胞蛋白質合成系が、植物種子由来の胚
芽抽出物を利用する請求項7に記載の製造方法。
8. The production method according to claim 7, wherein the cell-free protein synthesis system utilizes a plant seed-derived embryo extract.
【請求項9】植物種子がコムギ、オオムギ、イネ、コー
ン及びホウレンソウから選択されることを特徴とする請
求項8に記載の製造方法。
9. The method according to claim 8, wherein the plant seed is selected from wheat, barley, rice, corn and spinach.
【請求項10】無細胞蛋白質合成系が、大腸菌ライセー
トである請求項7に記載の製造方法。
10. The production method according to claim 7, wherein the cell-free protein synthesis system is Escherichia coli lysate.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005298644A (en) * 2004-04-09 2005-10-27 Kazunari Akiyoshi Preparation of hybrid gel and biomaterial application by nanogel engineering
WO2005123936A1 (en) * 2004-06-15 2005-12-29 Zoegene Corporation Method of synthesizing polypeptide
WO2017002504A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 住友ゴム工業株式会社 Production method for rubber particles having membrane-binding protein bound thereto, production method for pneumatic tire, and production method for rubber product
US10059780B2 (en) * 2015-06-30 2018-08-28 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Method for producing rubber particles with reduced coagulation tendency, method for producing pneumatic tire, and method for producing rubber product
US10568839B2 (en) 2011-01-11 2020-02-25 Capsugel Belgium Nv Hard capsules
US10907179B2 (en) 2015-06-30 2021-02-02 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Production method for polyisoprenoid, vector, transgenic plant, production method for pneumatic tire, and production method for rubber product
US11236365B2 (en) 2015-06-30 2022-02-01 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Method for producing polyisoprenoid, transformed plant, method for producing pneumatic tire and method for producing rubber product
US11319566B2 (en) 2017-04-14 2022-05-03 Capsugel Belgium Nv Process for making pullulan
US11576870B2 (en) 2017-04-14 2023-02-14 Capsugel Belgium Nv Pullulan capsules

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005298644A (en) * 2004-04-09 2005-10-27 Kazunari Akiyoshi Preparation of hybrid gel and biomaterial application by nanogel engineering
JP4599550B2 (en) * 2004-04-09 2010-12-15 国立大学法人 東京医科歯科大学 Preparation of hybrid gel by nanogel engineering and biomaterial application
WO2005123936A1 (en) * 2004-06-15 2005-12-29 Zoegene Corporation Method of synthesizing polypeptide
US10568839B2 (en) 2011-01-11 2020-02-25 Capsugel Belgium Nv Hard capsules
US10059780B2 (en) * 2015-06-30 2018-08-28 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Method for producing rubber particles with reduced coagulation tendency, method for producing pneumatic tire, and method for producing rubber product
CN107735430A (en) * 2015-06-30 2018-02-23 住友橡胶工业株式会社 The manufacture method of the rubber grain combined with membrane bound protein, the manufacture method of pneumatic tire and the manufacture method of rubber
JP2017014360A (en) * 2015-06-30 2017-01-19 住友ゴム工業株式会社 Method for producing rubber particle associated with membrane-associated protein, method for producing pneumatic tire and method for producing rubber product
WO2017002504A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 住友ゴム工業株式会社 Production method for rubber particles having membrane-binding protein bound thereto, production method for pneumatic tire, and production method for rubber product
US10889623B2 (en) 2015-06-30 2021-01-12 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Production method for rubber particles having membrane-binding protein bound thereto, production method for pneumatic tire, and production method for rubber product
US10907179B2 (en) 2015-06-30 2021-02-02 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Production method for polyisoprenoid, vector, transgenic plant, production method for pneumatic tire, and production method for rubber product
CN107735430B (en) * 2015-06-30 2021-03-26 住友橡胶工业株式会社 Method for producing rubber particles bonded to membrane-bound protein, method for producing pneumatic tire, and method for producing rubber product
US11236365B2 (en) 2015-06-30 2022-02-01 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Method for producing polyisoprenoid, transformed plant, method for producing pneumatic tire and method for producing rubber product
US11319566B2 (en) 2017-04-14 2022-05-03 Capsugel Belgium Nv Process for making pullulan
US11576870B2 (en) 2017-04-14 2023-02-14 Capsugel Belgium Nv Pullulan capsules
US11878079B2 (en) 2017-04-14 2024-01-23 Capsugel Belgium Nv Pullulan capsules

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