JP2005046031A - FUSED PROTEIN HAVING alpha1,3- FUCOSYL TRANSFERASE VI ACTIVITY AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME - Google Patents

FUSED PROTEIN HAVING alpha1,3- FUCOSYL TRANSFERASE VI ACTIVITY AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME Download PDF

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Shusaku Yanagiya
周作 柳谷
Kazunori Inamori
和紀 稲森
Shigeo Shibatani
滋郎 柴谷
Izumi Inohara
泉 猪原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to easily efficiently and massively produce a fused protein having an α1,3-fucosyl transferase VI activity as a soluble protein, and to make it possible to easily obtain the 1,3-fucosyl transferase VI itself from the fused protein. <P>SOLUTION: The recombinant fused protein comprising a sugar-binding protein and a 1,3-fucosyl transferase VI. The method for producing the recombinant fused protein is characterized by comprising the following processes (1) to (3): (1) transforming Escherichia coli with an expression vector in which a DNA encoding a sugar-binding protein is connected to a DNA encoding the 1,3-fucosyl transferase VI under the control of a promoter capable of acting in the Escherichia coli to express the fused protein of both the proteins, (2) culturing the obtained transformant to produce the fused protein comprising the sugar-binding protein and the 1,3-fucosyl transferase VI, and (3) separating the fused protein from the obtained culture product. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糖タンパク質プロセッシング酵素の一種である、α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIを、安価に効率よく生産する方法に関する。詳細には、マルトース結合タンパク質とα1,3−フコシルトランスフェラーゼVIタンパク質との融合タンパク質及び該タンパク質を大腸菌体内で製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
種々の単糖がグリコシド結合により連結した糖鎖は、細胞において、細胞内オルガネラ成分、細胞表層成分、分泌糖タンパク質などとして存在している。これら糖鎖の構造は生物種や組織特異的に異なっているが、同一生物種や同一組織内でも発生時期や疾病等によっても異なることから、従来考えられていたタンパク質の熱安定性、親水性、電荷、プロテアーゼ耐性等のタンパク質に対する物理的性質の付与といった機能の他に、発生・分化、神経系、免疫系、癌の転移等の細胞間認識に糖鎖が関与していることが明らかになり、医薬品等の種々の分野への応用という点から近年非常に注目されるようになった。
【0003】
これら糖鎖は、生体内においては糖転移酵素によって合成されている。糖転移酵素は、糖ヌクレオチドを糖供与体として、受容体となる糖鎖に糖を転移し、糖鎖伸長を行う酵素であり、また、その糖受容体の糖鎖構造に対する特異性は厳密であり、通用、1つのグリコシド結合は1つの糖転移酵素によって形成されるといわれている。これら糖転移酵素は糖鎖研究、特に有用糖鎖の簡便な合成、天然の糖鎖の修飾に利用されるという点で重要な酵素である。しかしながら、天然に存在する糖転移酵素の量は、極僅かであり大量且つ安定に供給することは事実上困難であった。
【0004】
α1,3−フコシルトランスフェラーゼは糖蛋白質或いは糖脂質の糖鎖の形成に関与する重要な酵素であり、GDP−Fucを糖供与体として、糖受容体である糖蛋白質或いは糖脂質のR1−Galβ1−4GlcNAc−R2構造の糖鎖のN−アセチルグルコサミンにα1−3結合でフコースを転移し、R1−Galβ1−4(Fucα1−3)GlcNAc−R2構造の糖鎖を生じる活性(以下、α1−3FucT活性と省略する場合もある)を有する酵素である(但し、R1はOH又はシアル酸又はフコース、R2は種々の糖鎖を示す)。α1,3−フコシルトランスフェラーゼはその基質特異性により、現在、6種類(α1,3−フコシルトランスフェラーゼIII〜VII、α1,3−フコシルトランスフェラーゼIX)に分類される(例えば、非特許文献1或いは表−1参照)。
【0005】
α1,3−フコシルトランスフェラーゼIII(以下、FUT3と省略する場合もある)はルイス酵素とよばれる酵素であり、Galβ1−4GlcNAc−R2(以下、II型糖鎖と省略する場合もある)又はα2−3Galβ1−4GlcNAc−R2(以下、シアリルII型糖鎖と省略する場合もある)又はFucα1−2Galβ1−4GlcNAc−R2(以下、HII型糖鎖と省略する場合もある)を基質とし、Galβ1−4(Fucα1−3)GlcNAc−R2(以下、Leと省略する場合もある)又はα2−3Galβ1−4(Fucα1−3)GlcNAc−R2(以下、sLeと省略する場合もある)又はFucα1−2Galβ1−4(Fucα1−3)GlcNAc−R2(以下、Leと省略する場合もある)を合成することができる。さらに、FUT3はGDP−Fucを糖供与体としてR1−Galβ1−3GlcNAc−R2構造の糖鎖のN−アセチルグルコサミンにα1−4結合でフコースを転移しR1−Galβ1−3(Fucα1−4)GlcNAc−R2構造の糖鎖を生じる活性(以下、α1−4FUcT活性と省略する場合もある)も有する。この、明確なα1−4FucT活性を有するのは、6種類の内FUT3のみであり、本活性によりGalβ1−3(Fucα1−4)GlcNAc−R2(以下、Leと省略する場合もある)又はα2−3Galβ1−3(Fucα1−4)GlcNAc−R2(以下、sLeと省略する場合もある)又はFucα1−2Galβ1−3(Fucα1−4)GlcNAc−R2(以下、Leと省略する場合もある)を合成することができる(例えば、非特許文献1或いは表−1参照)。
【0006】
α1,3−フコシルトランスフェラーゼIV(以下、FUT4と省略する場合もある)はミエロイド型α1−3FucTとよばれる酵素であり、II型糖鎖又はシアリルII型糖鎖又はHII型糖鎖を基質とし、Le又sLe又はLeを合成することができる。しかしながら、sLe合成活性は非常に弱い(例えば、非特許文献1〜2或いは表−1参照)。
【0007】
α1,3−フコシルトランスフェラーゼV(以下、FUT5と省略する場合もある)はII型糖鎖又はシアリルII型糖鎖又はHII型糖鎖を基質とし、Le又sLe又はLeを合成することができる。また、非常に弱いながらもα1−4FucT活性を示し、Le又はsLe又はLeを合成することができる(例えば、非特許文献1或いは3或いは表−1参照)。
【0008】
α1,3−フコシルトランスフェラーゼVI(以下、FUT6と省略する場合もある)は本発明における酵素であり、プラズマ型α1−3FUcTとも呼ばれる。FUT6はII型糖鎖又はシアリルII型糖鎖又はHII型糖鎖を基質とし、Le又はsLe又はLeを合成することができ、その比活性は最も強い(例えば、非特許文献1〜2或いは表−1参照)。また、短いオリゴ糖を基質にしても強い転移活性を発揮できる(非特許文献1〜2参照)。
【0009】
α1,3−フコシルトランスフェラーゼVII(以下、FUT7と省略する場合もある)は最も基質特異性が厳密で、シアリルII型糖鎖sLeを合成する反応のみを触媒する。FUT7は白血球やリンパ球細胞上のsLe糖鎖の合成に関与していると考えられている(例えば、非特許文献1〜2或いは非特許文献4〜6或いは表−1参照)。
【0010】
α1,3−フコシルトランスフェラーゼIX(以下、FUT9と省略する場合もある)はII型糖鎖又はHII型糖鎖を基質とし、Le又はLeを合成することができるが、sLe合成活性はない。FUT9は非還元末端のラクトサミン単位のN−アセチルグルコサミンにフコースを転移する活性が極めて強く、FUT3、FUT4、FUT5、FUT6は逆に内部のラクトサミン単位のN−アセチルグルコサミンに転移する活性が強い(非特許文献1或いは7参照)。
【0011】
このように、α1,3−フコシルトランスフェラーゼは癌の転移等に深く関わっていると考えられているルイス構造糖鎖の合成に深く関与しており、特に、Le、sLe、Leに対する高い合成能を有するという点で、糖鎖の合成用途としては、FUT6が重要であった。
【0012】
上記の理由から、FUT6の安定した供給が望まれていた。
【0013】
この、FUT6は、各種動物の臓器に存在することが知られているが、大量且つ安定した臓器の入手は困難であり、かつ、単一のタンパク質にまで精製しようとすると非常に手間のかかることから、遺伝子組換えによる生産が期待されている。
【0014】
該酵素をコードするcDNAは、ヒト由来(例えば、非特許文献8或いは9参照)、チンパンジー由来(例えば、非特許文献10参照)、及びウシ由来(例えば、非特許文献11参照)のものが既に単離されている。
【0015】
組換えタンパク質の大量生産には、コスト的な点を考慮すれば、細菌や酵母などの微生物で該タンパク質を発現させる方法が有利である。しかしながら、微生物の発現系では、発現したタンパク質の多くが不溶性の封入体(inclusion body)として存在することがあり、精製に先立って可溶化・再生(renaturation)の工程を必要とするので、効率的とは言えなかった。さらに、一部可溶性タンパク質として発現した酵素についても、それを高純度で得るためには、各種クロマトグラフィー処理を含む多くの精製工程が必要であり、多大な時間及びコストがかかるため、商業生産用の発現としては十分ではなかった。
【0016】
一方、目的とする遺伝子を大量に発現させ、かつ、発現産物の精製を容易にする方法として、目的タンパク質をグルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)やプロテインAなどとの融合タンパク質として発現させる方法がある。該方法では、GSTとの融合タンパク質は。グルタチオンをリガンドとするアフィニティカラムムロマトグラフィーにより、また、プロテインAとの融合タンパク質はIgGをリガンドとするアフィニティクロマトグラフィーにより、それぞれ容易に精製することができる。しかしながら、この方法を用いた場合、前期と同様に封入体を生成する可能性が高い。このような理由から、FUT6を大量且つ安定に供給することは事実上困難であった。
【0017】
【非特許文献1】
「蛋白質 核酸 酵素 1998年12月号増刊 糖鎖生物学 糖鎖情報発信から受信のメカニズムまで」,共立出版株式会社,p77,1998年
【0018】
【非特許文献2】
「バイオケミカル アンド バイオフィジカル リサーチ コミュニケーションズ(Biochemical and Biophysical Research Communications)」,273巻,p131,1997年
【0019】
【非特許文献3】
「ザ ジャーナル オブ バイオロジカル ケミストリー(The Journal of Biologycal Chemistry)」,272巻,p8764,1997年
【0020】
【非特許文献4】
「ザ ジャーナル オブ バイオロジカル ケミストリー(The Journal of Biologycal Chemistry)」,269巻,p14730,1994年
【0021】
【非特許文献5】
「ザ ジャーナル オブ バイオロジカル ケミストリー(The Journal of Biologycal Chemistry)」,269巻,p16789,1994年
【0022】
【非特許文献6】
「セル(Cell)」,86巻,p643,1996年
【0023】
【非特許文献7】
「フェブス レター(FEBS Letter)」,462巻,p289,1999年
【0024】
【非特許文献8】
「バイオケミカル アンド バイオフィジカル リサーチ コミュニケーションズ(Biochemical and Biophysical Research Communications)」,187巻,p152,1992年
【0025】
【非特許文献9】
「ザ ジャーナル オブ バイオロジカル ケミストリー(The Journal of Biologycal Chemistry)」,267巻,p24575,1992年
【0026】
【非特許文献10】
「ザ ジャーナル オブ バイオロジカル ケミストリー(The Journal of Biologycal Chemistry)」,272巻,p29721,1997年
【0027】
【非特許文献11】
「ザ ジャーナル オブ バイオロジカル ケミストリー(The Journal of Biologycal Chemistry)」,272巻,p8764,1997年
【0028】
【非特許文献12】
「ザ ジャーナル オブ バイオロジカル ケミストリー(The Journal of Biologycal Chemistry)」,259巻,p10606,1984年
【0029】
【非特許文献13】
「プロシーディングス オブ ザ ナショナル アカデミー オブ サイエンス オブザ ユナイティッド ステイツ オブ アメリカ(Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America)」,69巻,p2110,1972年
【0030】
【非特許文献14】
「モレキュラー ジェネティクス アンド ゲノミクス(Molecular Genetics and genomics)」,168巻,p111,1979年
【0031】
【非特許文献15】
「ジャーナル オブ モレキュラー バイオロジー(Journal of Molecular Biology)」,56巻,p209,1971年
【0032】
【非特許文献16】
「細胞工学別冊 実験プロトコールシリーズ グライコバイオロジー実験プロトコール 糖タンパク質・糖脂質・プロテオグリカン」,秀潤社,1996年
【0033】
【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した結果、遺伝子操作によりFUT6を、マルトース結合タンパク質(以下、MBPと省略する場合もある)等の糖結合性タンパク質との融合タンパク質として大腸菌で発現させると、FUT6を可溶性タンパク質として得ることができ、また、該タンパク質は糖結合性タンパク質の特異的親和性を利用したアフィニティクロマトグラフィーによって容易に精製でき、得られた融合タンパク質がFUT6活性を有する事を見いだした。
【0034】
さらに、本発明者らは、糖結合タンパク質とFUT6との融合部位の配列を特異的に切断するプロテアーゼにより、該融合タンパク質からFUT6も取得できることを見いだした。
【0035】
すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
【0036】
項1.糖結合性タンパク質とα1,3−フコシルトランスフェラーゼVIとの組換え融合タンパク質。
項2.α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIがヒト由来である項1に記載の組換え融合タンパク質。
項3.α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIが、(a)または(b)に記載されるタンパク質である請求項1又は2に記載の組換え融合タンパク質。
(a)配列番号2に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)(a)において、1又は数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、α1,3−フコシルトランスフェラーゼVI活性を有するタンパク質
項4.α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIが、配列番号2に示されるアミノ酸配列中、少なくともアミノ酸番号41〜359で示されるアミノ酸配列を含む、項3に記載のタンパク質。
項5.α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIが、該タンパク質の膜貫通領域の全部又は一部に相当するアミノ酸を削除したアミノ酸配列を含む項1〜4のいずれかに記載のタンパク質。
項6.糖結合性タンパク質とα1,3−フコシルトランスフェラーゼVIとの間にプロテアーゼ認識配列を含む項1〜5のいずれかに記載の組換え融合タンパク質。
項7.糖結合性タンパク質がマルトース結合性タンパク質である項1〜5のいずれかに記載の組換え融合タンパク質。
項8.プロテアーゼが血液凝固第Xa因子、エンテロキナーゼ、ゲネナーゼIからなる群から選択されるプロテアーゼである請求項6記載の組換え融合タンパク質。
項9.項1〜8のいずれかに記載の組換え融合タンパク質をコードするDNA。
項10.項9記載のDNAを含んでなる発現ベクター。
項11.項10記載の発現ベクターにより形質転換された形質転換体。
項12.以下の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする項1〜8のいずれかに記載の組換え融合タンパク質の製造方法。
(1)大腸菌で機能し得るプロモーターの制御下に、糖結合性タンパク質をコードするDNAとα1,3−フコシルトランスフェラーゼVIをコードするDNAを、該両タンパク質の融合タンパク質として発現するように連結した発現ベクターを用いて、大腸菌を形質転換し、
(2)得られた形質転換体を培養して、糖結合性タンパク質とα1,3−フコシルトランスフェラーゼVIとの融合タンパク質を生成させ、
(3)得られた培養物から、該融合タンパク質を分離する
項13.α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIがヒト由来である項12記載の方法。
項14.α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIをコードするDNAが、配列番号2に示されるアミノ酸配列中、少なくともアミノ酸番号41〜359で示されるアミノ酸配列をコードする塩基配列を含む項13記載の方法。
項15.α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIをコードするDNAが、該タンパク質の膜貫通部位の全部または一部に相当するアミノ酸を削除したアミノ酸配列をコードする塩基配列を含む項12〜14のいずれかに記載の方法。
項16.α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIをコードするDNAが、配列番号1に示される塩基配列から該タンパク質の膜貫通部位の全部または一部に相当するアミノ酸をコードする塩基配列を削除した塩基配列を含む請求項12〜15のいずれかに記載の方法。
項17.糖結合タンパク質が、マルトース結合タンパク質である項12〜16のいずれかに記載の方法。
項18.マルトース結合性タンパク質をコードするDNAが、pMAL p2、pMAL p2X、pMAL p2E、pMAL p2G、pMAL c2、pMAL c2X、pMAL c2E、pMAL c2Gからなる群から選択されるベクターにに由来する項17に記載の方法。
項19.項12〜18のいずれかに記載の方法により得られる融合タンパク質から、糖結合タンパク質部分を除去してα1,3−フコシルトランスフェラーゼVIを採取する工程を含む、α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIの製造方法。
項20.糖結合タンパク質をコードするDNAが、該タンパク質のC末端側にプロテアーゼ認識配列をコードする塩基配列を含み、該プロテアーゼの作用により融合タンパク質から糖結合タンパク質部分を除去する事を特徴とする請求項19記載の方法。
項21.プロテアーゼが血液凝固第Xa因子、エンテロキナーゼ、ゲネナーゼIからなる群から選択されるプロテアーゼである請求項20記載の方法。
【0037】
【発明の実施の形態】
本発明は、FUT6活性を有するタンパク質を、FUT6と糖結合タンパク質との融合タンパク質としたこと、該融合タンパク質は可溶性タンパク質であることを特徴とするものである。
【0038】
さらに、本発明は、FUT6を糖結合タンパク質との融合タンパク質として大腸菌で発現させることにより、FUT6を可溶性融合タンパク質として生成させるのを可能にしたこと、並びに糖結合タンパク質の有する特異的親和性を利用して融合タンパク質及びFUT6を容易且つ大量に精製するのを可能にしたことを特徴とする。
【0039】
本発明の融合タンパク質
本発明において、MBPなどの糖結合タンパク質とFUT6との融合タンパク質(以下、マルトース結合タンパク質との融合タンパク質の場合には、「MBP−FUT6」と省略する場合もある)は、糖結合タンパク質の有する特異的親和性、すなわちMBPの場合にはマルトース並びにマルトース残基を有する少糖類および多糖類に対する高親和性を保持し、且つFUT6が有する酵素活性を保持する限り、いかなる形態のものであってもよい。さらに、図1に示すごとく、少なくとも糖結合タンパク質部分を除去した後に得られるFUT6が本来の酵素活性を保持するものがよい。
【0040】
好ましくは、該融合タンパク質は、糖結合タンパク質のC末端側にFUT6が連結されたものであり、特に好ましくは糖結合タンパク質とFUT6が融合部位において、酵素学的または化学的手段により容易に切断され得る構造を有するものである。
【0041】
糖結合タンパク質とは、糖並びに糖残基を有する少糖類および多糖類に対する高親和性を保持するタンパク質であって、例えば、各種レクチン、マルトース結合タンパク質、セルロース結合タンパク質、キチン結合タンパク質などが例示できる。好ましくは、マルトース結合タンパク質、セルロース結合タンパク質、キチン結合タンパク質などであり、より好ましくは、マルトース結合タンパク質(以下、MBPと省略することがある。)である。
【0042】
糖結合タンパク質は、いかなる生物種由来のものであっても良いが、このましくは細菌などの原核生物由来であり、より好ましくは大腸菌由来である。
【0043】
また、該MBPは、マルトースまたはマルトース残基を有する少糖類(例えば、マルトトリオース等)もしくは多糖類(例えば、アミロース等)に対して特異的親和性を有する部位を有する限り、必ずしも全配列を含む必要はなく、該配列の一部を含むものであっても良い。公知のアミノ酸配列において、1又は複数のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸からなり、マルトースまたはマルトース残基を有する少糖類(例えば、マルトトリオース等)もしくは多糖類(例えば、アミロース等)に対して特異的親和性を有する部位を有するタンパク質が例示できる。
【0044】
本発明においては、MBPをコードする遺伝子としてpMAL p2或いはpMAL p2X或いはpMAL p2E或いはpMAL p2G或いはpMAL c2或いはpMAL c2X或いはpMAL c2E或いはpMAL c2G(全てNew England Biolabs社製)に由来するものを使用することができる。
【0045】
本発明の糖結合タンパク質は、該タンパク質のC末端側に配列特異性の高いプロテアーゼによって認識され切断されるアミノ酸配列を含むことが特に好ましい。そのようなプロテアーゼとしては、第Xa因子、エンテロキナーゼ、ゲネナーゼI、トロンビン、レニンなどが挙げられるが、好ましくは、該プロテアーゼは第Xa因子認識配列、すなわち、Ile−Glu−Gly−Arg(配列番号3)又はIle−Asp−Gly−Arg(配列番号4)、エンテロキナーゼ認識配列、すなわち、Asp−Asp−Asp−Asp−Lys(配列番号5)、ゲネナーゼI認識配列、すなわち、His−Tyr(配列番号6)又はTyr−His(配列番号7)であり、より好ましくは第Xa因子認識配列又はエンテロキナーゼ認識配列である。このようなプロテアーゼ認識配列を糖結合タンパク質のC末端側に導入することにより、例えば、MBP−FUT6の精製後に該プロテアーゼを作用させて、MBP部分を容易に除去することができる。
【0046】
また、より好ましい態様においては、糖結合タンパク質は、糖結合タンパク質部位とプロテアーゼ認識部位の間に5〜15アミノ酸残基程度のスペーサー配列を含む。該スペーサー配列の存在により、糖結合タンパク質はFUT6から遠ざかるために融合タンパク質の分子内相互作用の可能性が減じ、MBP−ST3GalI融合タンパク質の場合、MBP部分のマルトースやアミロースに対する特異的親和性が増大する。本発明の場合には、配列番号9(Ser−Ser−Ser−Asn− Asn− Asn− Asn− Asn− Asn− Asn− Asn− Asn− Asn)のスペーサー配列を含むpMAL p2或いはpMAL p2X或いはpMAL p2E或いはpMAL p2G或いはpMAL c2或いはpMAL c2X或いはpMAL c2E或いはpMAL c2G(全てNew England Biolabs社製)を使用することができる。
【0047】
FUT6も、いかなる生物種由来のものであってよいが、好ましくは哺乳動物由来であり、より好ましくはヒト由来である。さらに、本発明において、FUT6は、FUT6活性を保持する限りFUT6全長配列を含む必要はなく、該配列の一部を含むものであっても良い。例えば、(a)配列番号2に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質や(b)上記(a)において、1又は数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、α1,3−フコシルトランスフェラーゼVI活性を有するタンパク質であってよい。
【0048】
特に、FUT6はゴルジ装置に存在する膜貫通タンパク質であるので、MBP−FUT6を可溶性タンパク質として生成させることを考慮すれば、疎水性の高い膜貫通ドメイン領域の全部又は一部を除いたFUT6の一部を使用することも、本発明の好ましい実施態様の1つである。具体的には、配列番号2のアミノ酸配列の少なくとも41〜359で示されるアミノ酸配列を含んでいることが好ましい。
【0049】
また、配列番号2のアミノ酸配列の少なくとも41〜359で示されるアミノ酸配列において、1又は複数のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸からなり、FUT6活性を有するタンパク質であってもよい。
【0050】
本発明の融合タンパク質の製造方法
本発明において、糖結合タンパク質―FUT6は、糖結合タンパク質をコードするDNAとFUT6をコードするDNAを、結果的に上記性質を有する融合タンパク質として転写・翻訳されるように−すなわちインフレームに(in frame)−連結したキメラDNAを含む発現ベクターで大腸菌を形質転換し、得られる形質転換体を適当な培地中で培養することにより取得される。
【0051】
本発明において、FUT6をコードするDNAは、いかなる生物種由来のものであっても良いが、好ましくは哺乳動物由来であり、より好ましくはヒト由来である。さらに、本発明において、FUT6をコードするDNAは、その転写翻訳産物がFUT6活性を保持する限りFUT6遺伝子の全コード量IIを含む必要はなく、該コード領域に一部を含むものであっても良い。特に、FUT6はゴルジ装置に存在する膜貫通タンパク質であるので、糖結合タンパク質―FUT6を可溶性タンパク質として生成させることを考慮すれば、疎水性の高い膜貫通ドメインをコードする領域を除いたFUT6コード配列を使用することも、本発明の好ましい実施態様の1つである。
【0052】
FUT6をコードするDNAは、公知のFUT6遺伝子配列(例えば、非特許文献8〜11参照)の配列等に基づいて、自体公知のいかなる手法によっても調製することができる。例えば、公知のFUT6遺伝子配列を基に、FUT6のコード領域の全部または一部をカバーする適当なオリゴヌクレオチドプライマー対を合成し、FUT6を発現する細胞又は組織から抽出した全RNAもしくはポリA(+)RNA或いは染色体DNAを鋳型としてRT−PCRを行うことによりクローニングすることができる。このとき、その後ろのベクターへのクローニングを容易にするために、用いるオリゴプライマーの末端に適当な制限酵素認識配列を付加することもできる。
【0053】
あるいは、公知のFUT6遺伝子配列を基に適当なオリゴヌクレオチドプローブを合成し、これを用いてFUT6を発現する細胞または組織から常法により調製したcDNAライブラリーをプラーク(またはコローニー)ハイブリダイゼーションによりスクリーニングすることによってもクローニングすることができる。
【0054】
さらに、FUT6をコードするDNAは、部分または完全精製されたFUT6の全部又は一部を抗原として常法により抗体を作成し、これを用いてFUT6を発現する細胞または組織から常法により調製したcDNAライブラリーを抗体スクリーニングすることによってもクローニングすることができる。
【0055】
あるいは、当該DNAは、公知のFUT6遺伝子配列を基にDNA/RNA自動合成装置を用いて、センス鎖の部分配列とアンチセンス鎖の部分配列を一部がオーバーラップするように合成し、PCR法によってより長い部分配列を二本鎖DNAとして得るという操作を繰り返すことによって、所望のDNA配列を得ることもできる。
【0056】
本発明の好ましい態様においては、ヒト由来α1,3−フコシルトランスフェラーゼVI(以下、hFUT6と省略する場合もある)をコードするDNAの全部または一部を含むものである。例えば、配列番号2に示されるアミノ酸配列中、少なくともアミノ酸番号41〜359で示されるアミノ酸配列をコードする塩基配列、好ましくは配列番号1に示される塩基配列中、少なくとも塩基番号121〜1077で示される塩基配列を含むDNAである。或いは、hFUT6をコードするDNAは、該タンパク質の膜貫通部位の全部または一部に相当するアミノ酸配列を削除したアミノ酸配列をコードする塩基配列、好ましくは該タンパク質の膜貫通部位の全部または一部に相当するアミノ酸配列をコードする塩基配列を削除した塩基配列を含むDNAである。hFUT6の膜貫通ドメインは、疎水性プロット分析の結果から、配列番号2に示されるアミノ酸配列中、アミノ酸番号15〜34で示される部分であると推定されている。したがって、該ドメインをコードするDNAは、好ましくは配列番号1に示される塩基配列中、塩基番号43〜102で示される塩基配列である。
【0057】
もちろん、hFUT6をコードするDNAは、配列番号2に示されるアミノ酸配列の全部をコードする塩基配列を含むDNA、好ましくは配列番号1に示される塩基配列の全部を含むDNAであってもよい。
【0058】
本発明において、糖結合タンパク質をコードするDNAは、上述の各種タンパク質をコードするDNAが例示され、好ましくは、マルトース結合タンパク質、セルロール結合タンパク質またはキチン結合タンパク質をコードするDNAであり、より好ましくは、マルトース結合タンパク質をコードするDNAである。
【0059】
また、該DNAは、いかなる生物種由来のものであってもよいが、好ましくは細菌などの原核生物由来であり、より好ましくは大腸菌由来である。
【0060】
また、該MBPをコードするDNAは、マルトースマルトース残基を有する少糖類(例えば、マルトトリオース等)もしくは多糖類(例えば、アミロース等)に対して特異的親和性を有する翻訳産物をコードする限り、必ずしもコード領域の全部を含む必要はなく、該コード領域の一部を含むものであってもよい。
【0061】
大腸菌由来のMBPは、ペリプラズムに存在する分泌タンパク質であり、初期翻訳産物はそのN末端にシグナルペプチドを含む。本発明のMBPをコードするDNAは、宿主大腸菌で機能し得るシグナルペプチドをコードする塩基配列(シグナル配列)を含むものであってもよいし、含まないものであってもよい。大腸菌は細胞壁の外側に外膜を有するグラム陰性菌であるから、MBPをコードするDNAがシグナル配列を含む場合であっても、発現したMBP−FUT6が培地中にまで分泌される可能性は低い。しかしながら、MBP−FUT6がペリプラズム空間に蓄積すれば、菌体を完全に破砕せずにスフェロプラスト化することにより該融合タンパク質を回収することができるので、その後の精製をより容易に行うことができる。但し、この場合には、特にFUT6の膜貫通ドメインを削除しておくことが好ましい。該ドメインが存在すると、MBP−FUT6はペリプラズム空間に到達せずに内膜にとどまる可能性があり、該融合タンパク質の回収が煩雑になるからである。
【0062】
本発明のMBPをコードするDNAは、該タンパク質のC末端側に配列特異性の高いプロテアーゼによって認識され切断されるアミノ酸配列をコードする塩基配列を含むことが特に好ましい。そのようなプロテアーゼとしては、第Xa因子、エンテロキナーゼ、ゲネナーゼI、トロンビン、レニンなどが挙げられるが、好ましくは、該プロテアーゼは第Xa因子認識配列、すなわち、Ile−Glu−Gly−Arg(配列番号3)又はIle−Asp−Gly−Arg(配列番号4)、エンテロキナーゼ認識配列、すなわち、Asp−Asp−Asp−Asp−Lys(配列番号5)、ゲネナーゼI認識配列、すなわち、His−Tyr(配列番号6)又はTyr−His(配列番号7)であり、より好ましくは第Xa因子認識配列又はエンテロキナーゼ認識配列である。このようなプロテアーゼ認識配列を糖結合タンパク質のC末端側に導入することにより、例えば、MBP−FUT6の精製後に該プロテアーゼを作用させて、MBP部分を容易に除去することができる。
【0063】
より好ましい態様においては、糖結合タンパク質をコードするDNAは、糖結合タンパク質コード領域とプロテアーゼ認識部位の間に5〜15アミノ酸残基程度のスペーサー配列を含む。該スペーサー配列の存在により、糖結合タンパク質はFUT6から遠ざかるために融合タンパク質の分子内相互作用の可能性が減じ、MBP−ST3GalI融合タンパク質の場合、MBP部分のマルトースやアミロースに対する特異的親和性が増大する。
【0064】
MBPをコードするDNAは、公知のMBP遺伝子配列[例えば、大腸菌由来MBP(非特許文献12)を基に、FUT6をコードするDNAについて例示したと同様の自体公知の手段を用いてクローニングすることができ、また、常法によりMBPのC末端側に上記のプロテアーゼ認識配列およびスペーサー配列を導入することができる。本発明の場合には、配列番号8のスペーサー配列を含む。
【0065】
また、大腸菌由来MBPをコードするDNAは、例えば、New England Biolabs社製のpMAL p2(シグナル配列を含む)或いはpMAL p2X(シグナル配列を含む)或いはpMAL p2E(シグナル配列を含む)或いはpMAL p2G(シグナル配列を含む)或いはpMAL c2(シグナル配列を欠失する)或いはpMAL c2X(シグナル配列を欠失する)或いはpMAL c2E(シグナル配列を欠失する)或いはpMAL c2G(シグナル配列を欠失する)のような市販のベクターから得ることができる。
【0066】
糖結合タンパク質−FUT6融合タンパク質をコードするキメラDNAの構築を容易にするために、糖結合タンパク質をコードするDNAの末端に、常法により適当な制限酵素認識部位を付加することができる。FUT6をコードするDNAをベクター中にクローニングする際に、FUT6のN末端側に制限酵素認識部位を付加した場合は、糖結合タンパク質をコードするDNAにも同じ制限酵素認識部位(もしくは同じ粘着末端を生じる別の制限酵素認識部位)を導入すればよい。
【0067】
本発明の発現ベクターは、上記の糖結合タンパク質−FUT6をコードするキメラDNAが、大腸菌で機能し得るプロモーターの制御下におかれた、任意の発現ベクターである。該プロモータ領域には、RNAポリメラーゼの結合位置を決定するコンセンサス配列である−35領域および−10領域が含まれる。所望の組換えタンパク質を大量に発現させる系として、誘導酵素のプロモーター領域を使用することがより望ましい。このようなプロモーター領域としてtrpプロモーター、lacプロモーター、recAプロモーター、lppプロモーター、tacプロモーター等が挙げられる。これらのプロモーター領域は、リプレッサータンパク質が結合するオペレーターをさらに含む。誘導物質(例えば、lacプロモーターではラクトースやIPTG)を添加するとリプレッサータンパク質のオペレーターへの結合が抑制され、プロモーターの制御下におかれた遺伝子が大量に発現する。また、該発現ベクターは、翻訳開始コドンの上流にコンセンサスなShine−Dalgarno(SD)配列を含む。さらに、該発現ベクターは、糖結合タンパク質−FUT6をコードするキメラDNAの下流に転写終結シグナル、すなわちターミネーター領域を含有する。ターミネーター領域としては、通常使用されている天然または合成のターミネーターを用いることができる。本発明の発現ベクターは、上記のプロモーター領域およびターミネーター領域に加えて、宿主大腸菌内で自立複製し得る複製起点を含む必要がある。このような複製起点としては、ColE1 ori、M13 oriなどが挙げられる。
【0068】
本発明の発現ベクターは、形質転換体選択のための選択マーカー遺伝子をさらに含有していることが好ましい。選択マーカー遺伝子としては、テトラサイクリン、アンピシリン、カナマイシン等の各種薬剤に対する耐性遺伝子を用いることができる。また、宿主大腸菌が栄養要求性変異株の場合には、選択マーカー遺伝子として当該栄養要求性を相補する野生型遺伝子を用いることもできる。
【0069】
本発明の形質転換体は、本発明の発現ベクターで宿主大腸菌を形質転換することにより調製することができる。宿主の菌株は特に限定されず、例えば、市販のXL1−Blue株、BL−21株、JM107株、TB1株、JM109株、C600株、DH5α株、HB101株等が挙げられる。
【0070】
発現ベクターの宿主細胞への導入は、従来公知の方法を用いて行うことができる。例えば、Cohenらの方法(塩化カルシウム法)(非特許文献13参照)、プロトプラスト法(非特許文献14参照)、コンピテント法(非特許文献15参照)、エレクトロポレーション法等が挙げ有られる。
【0071】
糖結合タンパク質−FUT6は、上記の糖結合タンパク質−FUT6をコードするキメラDNAを含む発現ベクターを発現する形質転換体を、適当な培地中で培養し、得られる培養物から糖結合タンパク質−FUT6を回収することにより得ることができる。
【0072】
用いられる培地としては、炭素源としてグルコース、フルクトース、グリセロール、スターチなどの炭水化物を含有するものである。また無機もしくは有機窒素源(例えば硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、カゼインの加水分解物、酵母抽出物、ポリペプトン、バクトトリプトン、ビーフ抽出物等)を含んでいてもよい。これらの炭素源および窒素源は、純粋な形で使用する必要はなく、純度の低いものも微量の生育因子や無機栄養を豊富に含んでいるので有利である。さらに所望により、多の栄養源[例えば、無機塩(例えば、二リン酸ナトリウムまたは二リン酸カリウム、リン酸水素二カリウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム)、ビタミン類(例えば、ビタミンB1)、抗生物質(例えば、アンピシリン、カナマイシン)など]を培地中に添加しても良い。
【0073】
形質転換体の培養は、通常pH5.5〜8.5、好適にはpH6〜8、通常18〜40℃、好適には20〜35℃で、1〜150時間行われるが、これらは培養条件および培養規模によって適宜変更することができる。
【0074】
培養を大型タンク内で行う場合は、目的タンパク質の生産工程における生育遅延を回避するために、菌体を少量の培地に接種して1〜24時間前培養した後、得られた種培養液を大型タンク中に接種するのが好ましい。
【0075】
糖結合タンパク質−FUT6の発現が、誘導タンパク質遺伝子のプロモーター系によって制御される場合、誘導物質は誘導開始時から添加しておいてもよいが、対数増殖期初期に添加するのがより好ましい。菌の増殖は、培養液の660nmにおける吸光度を測定することによってモニタリングできる。例えば、lacプロモーターやtacプロモーターを使用する場合、660nmにおける吸光度が0.4〜0.6になった時点で、誘導物質としてイソプロピルチオ−β−D−ガラクトシド(以下、IPTGと省略する場合もある)を、例えば0.1〜1.0mMとなるように添加することができる。誘導物質の添加時期や添加速度は、培養条件、培養規模、誘導物質の種類によって適宜変更することができる。
【0076】
本発明の方法では、糖結合タンパク質−FUT6の精製は、該融合タンパク質の存在する画分を、その糖結合タンパク質と特異的に結合する各種糖残基を含むリガンドを結合した不溶性担体をを用いたアフィニティクロマトグラフィーに付することにより、一段階で達成することができる。
【0077】
例えば、糖結合タンパク質がMBPの場合、MBPをコードするDNAが、シグナル配列を欠失している場合、MBP−FUT6は菌体の可溶性画分に局在するので、その場合、培養終了後に培養物を濾過もしくは遠心分離して菌体を回収し、リゾチーム処理および界面活性剤処理、超音波処理、あるいは浸透圧ショック等によって細胞を破砕して、得られる菌体抽出液をアフィニティクロマトグラフィーに用いる。
【0078】
一方、MBPをコードするDNAがシグナル配列を有する場合、発現したMBP−FUT6は分泌されたペリプラズム空間に蓄積している可能性が高い。したがって、その場合、リゾチーム処理等によって菌体をスフェロプラスト化してMBP−FUT6を溶液中に遊離させ、濾過もしくは遠心分離して菌体を除去した後、得られる上清をアフィニティクロマトグラフィーに用いる。
【0079】
アフィニティクロマトグラフィーの吸着体としては、例えば、MBPの場合には、アミロースをアガロースビーズに固定化したアミロース樹脂(例えば、New England Biolabs社製のAmylose resin等)を使用することができるが、他のMBPに対するリガンド及び他の不溶性マトリックス基(例えばセルロース、デキストラン、合成ポリーマー等)を使用してもよい。
【0080】
糖結合タンパク質−FUT6は、上記のように調製されたそれを含む画分に該吸着体を加えて適当な時間撹拌した後濾過して、吸着体を洗浄し、さらに適当な濃度の糖結合タンパク質と吸着体の結合を阻害する糖(例えば、MBPの場合にはマルトース)を含む溶離液を加えて適当な時間撹拌した後濾過することにより、濾液中に精製される。あるいは、該吸着体をカラムに充填して糖結合タンパク質−FUT6含有画分をアプライし、適当な緩衝液で洗浄した後、適当な濃度の上記溶離液をアプライしてカラムに吸着した糖結合タンパク質−FUT6を溶出することによって得ることもできる。
【0081】
このようにして得られた本発明のMBP−FUT6は、FUT6活性を有するので、このまま、酵素として使用することができる。
【0082】
FUT6 の調製
上述のように、本発明の好ましい態様においては、糖結合タンパク質―FUT6はその融合部位に配列特異的なプロテアーゼによって認識切断されるアミノ酸配列を含むので、上記のようにして精製された糖結合タンパク質−FUT6に該プロテアーゼを作用させることにより糖結合タンパク質部分が除去されて、所望のFUT6が生成する。好ましくは、該プロテアーゼは第Xa因子である。本発明においては配列番号3の第Xa因子認識配列を含むpMAL p2、pMAL p2X、pMAL c2、或いはpMAL c2X(New England Biolabs社製)を使用することができる。糖結合タンパク質―FUT6にプロテアーゼを作用させる際の反応温度、溶液のpH、反応時間等は、使用するプロテアーゼの種類に応じて適宜選択することができるが、例えば、第Xa因子の場合、中性緩衝液中、4〜40℃で1〜25時間反応させることにより、糖結合タンパク質とFUT6とを開裂させることができる。反応終了後、反応液に上記の吸着体を加えて適当な時間撹拌することにより、遊離した糖結合タンパク質のみが吸着体に吸着するので、該吸着体を濾過することによりFUT6のみを精製することができる。あるいは、該吸着体を充填したカラムに反応液をアプライして素通り画分を回収することによってもFUT6を精製することができる。
【0083】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、これらは単なる例示であって、本発明の範囲はかかる実施例に何ら限定されるものではない。
【0084】
実施例1 PCR による hFUT6 cDNA 断片の取得及び発現ベクターの構築
(1)PCRプライマーの設計
配列番号1記載のヒトα1,3−フコシルトランスフェラーゼVI(FUT6)cDNAの塩基配列をもとに、配列番号10及び11に示されるオリゴヌクレオチドを合成した。前者は配列番号1に示される塩基配列中塩基番号121〜134で示される塩基配列であり、後者は配列番号1に示される塩基配列中塩基番号1065〜1080で示される塩基配列である。
【0085】
(2)ヒト扁平上皮細胞A431株由来RNAからの逆転写反応
ヒト扁平上皮細胞A431株からRNA抽出キット(RNeasy:QIAGEN社製品)により抽出した5μgのTotal RNAを鋳型として、ランダムプライマーを用いたRT PCR high(RT PCR high:東洋紡社製)による逆転写反応を行った。得られた反応液をA431 1sscDNA溶液とした。
【0086】
(3)PCR反応
上記マA431 1sscDNA及び上記合成オリゴヌクレオチドを用いて、以下の条件によりPCR反応を行った。
[A431 1sscDNA 2.5μl、2mM dNTPs(東洋紡社製)2.5μl、X10KOD Buffer No.1(東洋紡社製)2.5μl、25mM MgCl(東洋紡社製)1.0μl、10pmole/μlの配列番号10に記載のオリゴヌクレオチド1.0μl、10pmole/μlの配列番号11に記載のオリゴヌクレオチド1.0μl、0.3U/μl KOD DNA Polymerase(東洋紡社製)0.5μl、反応液容量25μl、98℃(30秒間)−56℃(30秒間)−74℃(30秒間)を4サイクル後、 98℃(30秒間)−62℃(30秒間)−74℃(30秒間)を31サイクル]。
PCR反応後、反応液をアガロースゲル電気泳動に供し、PCR産物であるDNA断片の確認を行った。
【0087】
(4)塩基配列の確認及び発現ベクターの構築
該DNA断片を制限酵素EcoRI及びBamHIにて切断した後、予め同制限酵素にて切断しておいたpMAL c2或いはpMAL p2(New England Biolabs社製)とLigation High(東洋紡社製)を用いて連結し、大腸菌JM109株を形質転換、50μg/mlのアンピシリンを含むLBプレート培地で選抜した。
大腸菌より該DNA断片を保持するプラスミドを調製、該DNA断片のヌクレオチド配列を常法に従って決定した結果、配列番号1に記載の塩基配列中塩基番号121〜1080で示される塩基配列と一致することが分かり、所望のhFUT6のcDNA断片が得られたことが確認された。また、pMAL c2にPCR断片を連結して構築されたベクターをpMF6−C101、pMAL p2にPCR断片を連結して構築されたベクターをpMF6−P101と命名し、発現ベクターの構築も同時に完了した。
【0088】
実施例2 FUT6 の発現確認
(1)組換え大腸菌を用いたMBP−hFUT6融合タンパク質の調製
実施例1で得られた発現ベクターpMF6−C101或いはpMF6−P101で形質転換された大腸菌 JM109株を50μg/ml アンピシリン、及び0.2%グルコースを含むLB培地5mlの入った試験管に一白金耳植菌し、37℃にて一晩振とう培養を行った。得られた培養液500μlを、同培地50mlの入った500ml培養フラスコに植菌した。37℃にて振とう培養を行った後、OD660=3.0〜4.0に達した時点で、培養温度を25℃に低下させ、そのまま25℃にて30分間培養を行った後、最終濃度0.3mMのIPTGを加え、さらに25℃にて培養を16時間続けた。培養後、菌体を遠心分離により集め、緩衝液1(20mM HEPES pH7.5 0.2M NaCl 1mM EDTA 1mM Benzamidine HCl 10mM 2メルカプトエタノール)20mlに懸濁、超音波破砕装置にて菌体を破砕した後、遠心分離により得られた上清を粗酵素液とした。予め緩衝液1で平衡化しておいたアミロースレジン(New England Biolabs社製)カラム(5ml)に、該粗酵素液を通過することにより、MBP−hFUT6融合タンパク質を吸着させた。緩衝液1でカラムを洗浄した後、10mMマルトースを含む緩衝液1で吸着したMBP−hFUT6融合タンパク質を溶出させた。溶出画分を集め、脱塩カラムPD−10(Pharmacia社製)にてマルトースを除去したものをMBP−hFUT6融合タンパク質溶液とした。
【0089】
(2)FUT6基質の調製
LNnT糖鎖(Glyko社製:Galβ1−4GlcNAcβ1−3Galβ1−4Glc−OH)2.0mgを常法に従い(非特許文献16参照)、2アミノピリジンにより蛍光標識・ゲル濾過精製し、LNnT−PA(Galβ1−4GlcNAcβ1−3Galβ1−4Glc−PA)を616nmoleを得た。
【0090】
(3)FUT6活性測定
0.5M MES緩衝液pH8.0を4μl、200mM MgCl2を1μl、1mM LNnT−PA(上記(2)で得られたもの)を1μl、5mM GDP−Fuc(和光純薬社製)を1μl、上記(1)で得られたMBP−hFUT6融合タンパク質溶液を5μlからなる反応液20μlを37℃にて15分間反応後、1分間の煮沸により反応を停止した。該反応液にMilliQ水80μlを添加、混合後、遠心分離よって得られ上清20μlをHPLCにより分析し、反応産物のGM1a−PAの量を測定した。その結果、pMF6−C101で形質転換された大腸菌JM109が高いFUT6活性を示した(図2)。また、pMF6−P101で形質転換された大腸菌JM109も弱いながらもFUT6活性を示した(図2)。FUT6活性を上記反応条件により、一分間当たりに1μmoleのフコースをLNnT−PAに転移する酵素量と定義した場合、pMF6−C101で形質転換された大腸菌JM109のFUT6の生産性は、170mU/L−Brothと算出された。
【0091】
実施例3 MBP hFUT6 融合タンパク質の諸性質検討
実施例2で得られたpMF6−C101で形質転換された大腸菌JM109由来のMBP−hFUT6融合タンパク質の諸性質の検討をおこなった。
【0092】
(1)至適反応pHの検討
同条件により、pH4.0〜pH8.0におけるFUT6活性の測定を行った結果、pH5.5〜8.0でFUT6活性が検出され、至適反応pHはpH8〜8.5付近であることが確認された(図3)。
【0093】
(2)マンガンの影響の検討
同条件により、マンガンの活性に及ぼす影響について検討を行った結果、マンガン非存在下では、20mMマンガン存在下の約1/7に活性が低下することが明らかとなった(図4)。本結果から、FUT6の活性にはマンガンが必要であると考えられた。
【0094】
【表1】

Figure 2005046031
【0095】
【発明の効果】
本発明の方法では、α1,3−フコシルトランスフェラーゼVI(FUT6)活性を有する融合タンパク質を可溶性タンパク質として容易に効率よく大量に生産することができる。また、融合タンパク質からα1,3−フコシルトランスフェラーゼVI(FUT6)そのものも容易に得ることができる。
【0096】
本発明によって得られるα1,3−フコシルトランスフェラーゼVI(FUT6)は、自体糖鎖工学研究用試薬として有用で有るだけでなく、得られたα1,3−フコシルトランスフェラーゼVI(FUT6)を利用することにより、研究用途或いは医薬用途として有用な種々のルイス構造糖鎖、或いはルイス構造糖鎖類似体、フコース酸含有糖鎖、フコース酸含有糖鎖を含む種々の化学物質等の糖鎖合成が容易になる。さらに、種々の有用タンパク質や種々の糖鎖含有化学物質の糖鎖修飾にも利用が可能となる。また、研究用途或いは医薬用途として有用なα1,3−フコシルトランスフェラーゼVI(FUT6)抗体を容易に得ることが可能となる。
【0097】
【配列表】
Figure 2005046031
Figure 2005046031
Figure 2005046031
Figure 2005046031

【図面の簡単な説明】
【図1】本図は、FUT6 が触媒する反応を示した図である。詳しくは、糖ヌクレオチドであるGDP−フコース(GDP−Fuc)をフコース供与体として、糖受容体であるR−Galβ1−4GlcNAc−Rにフコースをα1−3結合で転移し、R−Galβ1−4(Fucα1−3)GlcNAc−Rを生成せしめる反応を示した図である。
【図2】本図は、大腸菌で発現させたMBP−FUT6融合タンパク質のFUT6活性測定の結果を示した図である。
【図3】本図は、大腸菌で発現したMBP−FUT6のFUT6活性に及ぼす反応液のpHの影響について示した図である。
【図4】本図は、大腸菌で発現したMBP−FUT6のFUT6活性に及ぼすマンガン濃度の影響について示した図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for efficiently producing α1,3-fucosyltransferase VI, which is a kind of glycoprotein processing enzyme, at low cost. Specifically, the present invention relates to a fusion protein of maltose-binding protein and α1,3-fucosyltransferase VI protein and a method for producing the protein in Escherichia coli.
[0002]
[Prior art]
Sugar chains in which various monosaccharides are linked by glycosidic bonds exist in cells as intracellular organelle components, cell surface components, secreted glycoproteins, and the like. The structure of these sugar chains varies depending on the species and tissue, but also varies depending on the time of occurrence and disease within the same organism and tissue, so the previously proposed protein thermal stability and hydrophilicity In addition to functions such as imparting physical properties to proteins such as charge and protease resistance, it is clear that sugar chains are involved in intercellular recognition such as development / differentiation, nervous system, immune system, and metastasis of cancer. In recent years, much attention has been paid to its application to various fields such as pharmaceuticals.
[0003]
These sugar chains are synthesized by glycosyltransferase in vivo. Glycosyltransferase is an enzyme that uses a sugar nucleotide as a sugar donor to transfer sugar to a sugar chain as an acceptor and to extend the sugar chain, and the specificity of the sugar acceptor for the sugar chain structure is strict. In general, it is said that one glycosidic bond is formed by one glycosyltransferase. These glycosyltransferases are important enzymes in that they are used for sugar chain research, particularly for convenient synthesis of useful sugar chains and modification of natural sugar chains. However, the amount of naturally occurring glycosyltransferase is extremely small, and it was practically difficult to supply a large amount stably.
[0004]
α1,3-fucosyltransferase is an important enzyme involved in the formation of glycoprotein or glycolipid sugar chain, and R1-Galβ1- of glycoprotein or glycolipid which is a sugar acceptor using GDP-Fuc as a sugar donor. Activity of transferring fucose to N-acetylglucosamine of a sugar chain of 4GlcNAc-R2 structure with α1-3 bond to generate a sugar chain of R1-Galβ1-4 (Fucα1-3) GlcNAc-R2 structure (hereinafter referred to as α1-3FucT activity (In some cases, R1 represents OH, sialic acid, or fucose, and R2 represents various sugar chains). α1,3-fucosyltransferases are currently classified into six types (α1,3-fucosyltransferases III to VII, α1,3-fucosyltransferase IX) depending on the substrate specificity (for example, Non-patent Document 1 or Table- 1).
[0005]
α1,3-fucosyltransferase III (hereinafter sometimes abbreviated as FUT3) is an enzyme called Lewis enzyme, and Galβ1-4GlcNAc-R2 (hereinafter sometimes abbreviated as type II sugar chain) or α2- 3βGalβ1-4GlcNAc-R2 (hereinafter sometimes abbreviated as sialyl type II sugar chain) or Fucα1-2Galβ1-4GlcNAc-R2 (hereinafter also abbreviated as HII type sugar chain) as a substrate, and Galβ1-4 ( Fucα1-3) GlcNAc-R2 (hereinafter LeXOr α2-3Galβ1-4 (Fucα1-3) GlcNAc-R2 (hereinafter referred to as sLe).XOr Fucα1-2Galβ1-4 (Fucα1-3) GlcNAc-R2 (hereinafter referred to as Le)YMay be omitted). Furthermore, FUT3 uses GDP-Fuc as a sugar donor to transfer fucose to N-acetylglucosamine of the sugar chain of R1-Galβ1-3GlcNAc-R2 structure by α1-4 linkage, and R1-Galβ1-3 (Fucα1-4) GlcNAc- It also has an activity to generate a sugar chain having an R2 structure (hereinafter sometimes abbreviated as α1-4FUcT activity). Only 6 types of FUT3 have clear α1-4FucT activity, and Galβ1-3 (Fucα1-4) GlcNAc-R2 (hereinafter referred to as Le) is obtained by this activity.aOr α2-3Galβ1-3 (Fucα1-4) GlcNAc-R2 (hereinafter referred to as sLe).aOr Fucα1-2Galβ1-3 (Fucα1-4) GlcNAc-R2 (hereinafter referred to as Le)bMay be omitted) (see Non-Patent Document 1 or Table 1).
[0006]
α1,3-fucosyltransferase IV (hereinafter sometimes abbreviated as FUT4) is an enzyme called myeloid α1-3FucT, which uses a type II sugar chain, a sialyl type II sugar chain, or a type HII sugar chain as a substrate, LeXSLeXOr LeYCan be synthesized. However, sLeXThe synthetic activity is very weak (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2 or Table 1).
[0007]
α1,3-fucosyltransferase V (hereinafter sometimes abbreviated as FUT5) is a type II sugar chain, sialyl type II sugar chain or HII type sugar chain as a substrate, and Le.XSLeXOr LeYCan be synthesized. Moreover, although it is very weak, it exhibits α1-4FucT activity, and LeaOr sLeaOr LebCan be synthesized (for example, see Non-Patent Document 1 or 3 or Table 1).
[0008]
α1,3-fucosyltransferase VI (hereinafter sometimes abbreviated as FUT6) is an enzyme in the present invention and is also called plasma α1-3FUcT. FUT6 uses a type II sugar chain, sialyl type II sugar chain or HII type sugar chain as a substrate, and LeXOr sLeXOr LeYThe specific activity is the strongest (see, for example, Non-Patent Documents 1 and 2 or Table 1). Moreover, even if a short oligosaccharide is used as a substrate, strong transfer activity can be exhibited (see Non-Patent Documents 1 and 2).
[0009]
α1,3-fucosyltransferase VII (hereinafter sometimes abbreviated as FUT7) has the strictest substrate specificity, and sialyl type II sugar chain sLeXOnly the reaction that synthesizes the catalyst. FUT7 is sLe on leukocytes and lymphocytesXIt is considered to be involved in the synthesis of sugar chains (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2 or Non-Patent Documents 4 to 6 or Table 1).
[0010]
α1,3-fucosyltransferase IX (hereinafter sometimes abbreviated as FUT9) uses a type II sugar chain or HII type sugar chain as a substrate, and LeXOr LeYCan be synthesized, but sLeXThere is no synthetic activity. FUT9 has an extremely strong activity of transferring fucose to N-acetylglucosamine of the lactosamine unit at the non-reducing end, while FUT3, FUT4, FUT5, and FUT6 have a strong activity of transferring to N-acetylglucosamine of the internal lactosamine unit. (See Patent Document 1 or 7).
[0011]
As described above, α1,3-fucosyltransferase is deeply involved in the synthesis of a Lewis structure sugar chain which is considered to be deeply involved in cancer metastasis and the like.x, SLex, LeYFUT6 was important as a sugar chain synthesis application in that it has a high synthesis ability for.
[0012]
For the above reasons, a stable supply of FUT 6 has been desired.
[0013]
Although this FUT6 is known to exist in various animal organs, it is difficult to obtain a large amount of stable organs, and it is very time-consuming to purify to a single protein. Therefore, production by genetic recombination is expected.
[0014]
The cDNA encoding the enzyme has already been derived from humans (for example, see Non-Patent Document 8 or 9), chimpanzee (for example, see Non-Patent Document 10), and bovine (for example, see Non-Patent Document 11). It has been isolated.
[0015]
In consideration of cost, mass production of a recombinant protein is advantageous by expressing the protein in microorganisms such as bacteria and yeast. However, in the expression system of microorganisms, many of the expressed proteins may exist as insoluble inclusion bodies (inclusion bodies), which requires a solubilization / regeneration process prior to purification. I couldn't say that. Furthermore, in order to obtain an enzyme expressed as a partly soluble protein with high purity, many purification steps including various chromatographic processes are required, and it takes a lot of time and cost. The expression of was not sufficient.
[0016]
On the other hand, as a method of expressing a target gene in a large amount and facilitating purification of an expression product, there is a method of expressing a target protein as a fusion protein with glutathione-S-transferase (GST), protein A or the like. . In the method, a fusion protein with GST. The protein can be easily purified by affinity column chromatography using glutathione as a ligand, and the fusion protein with protein A can be purified by affinity chromatography using IgG as a ligand. However, when this method is used, there is a high possibility of producing inclusion bodies as in the previous period. For these reasons, it has been practically difficult to stably supply a large amount of FUT6.
[0017]
[Non-Patent Document 1]
"Protein Nucleic Acid Enzyme December 1998 Special Issue Glycobiology From Glycan Information Transmission to Reception Mechanism", Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., p77, 1998
[0018]
[Non-Patent Document 2]
“Biochemical and Biophysical Research Communications”, 273, p131, 1997
[0019]
[Non-Patent Document 3]
“The Journal of Biological Chemistry”, 272, p8764, 1997
[0020]
[Non-Patent Document 4]
“The Journal of Biological Chemistry”, 269, p14730, 1994
[0021]
[Non-Patent Document 5]
“The Journal of Biological Chemistry”, 269, p16789, 1994
[0022]
[Non-Patent Document 6]
"Cell", 86, p643, 1996
[0023]
[Non-Patent Document 7]
"FEBS Letter", 462, p289, 1999
[0024]
[Non-Patent Document 8]
“Biochemical and Biophysical Research Communications”, 187, p152, 1992
[0025]
[Non-patent document 9]
“The Journal of Biological Chemistry”, 267, p24575, 1992
[0026]
[Non-Patent Document 10]
“The Journal of Biological Chemistry”, 272, p29721, 1997
[0027]
[Non-Patent Document 11]
“The Journal of Biological Chemistry”, 272, p8764, 1997
[0028]
[Non-Patent Document 12]
“The Journal of Biological Chemistry”, 259, p10606, 1984
[0029]
[Non-Patent Document 13]
"Proceedings of the National Academy of the United States of America", Vol. 69, p. 2110, p. 1910, "Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America".
[0030]
[Non-Patent Document 14]
"Molecular Genetics and Genomics", 168, p111, 1979
[0031]
[Non-Patent Document 15]
"Journal of Molecular Biology", 56, p209, 1971
[0032]
[Non-Patent Document 16]
"Cell engineering separate volume Experimental protocol series Glycobiology experimental protocol glycoprotein, glycolipid, proteoglycan", Shujunsha, 1996
[0033]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have determined that FUT6 is genetically manipulated as a fusion protein with a sugar-binding protein such as maltose binding protein (hereinafter sometimes abbreviated as MBP). FUT6 can be obtained as a soluble protein, and the protein can be easily purified by affinity chromatography using the specific affinity of the sugar-binding protein, and the resulting fusion protein exhibits FUT6 activity. I have found it.
[0034]
Furthermore, the present inventors have found that FUT6 can also be obtained from the fusion protein by a protease that specifically cleaves the sequence of the fusion site between the sugar-binding protein and FUT6.
[0035]
That is, the present invention includes the following inventions.
[0036]
Item 1. A recombinant fusion protein of a sugar-binding protein and α1,3-fucosyltransferase VI.
Item 2. Item 2. The recombinant fusion protein according to Item 1, wherein α1,3-fucosyltransferase VI is derived from a human.
Item 3. The recombinant fusion protein according to claim 1 or 2, wherein α1,3-fucosyltransferase VI is the protein described in (a) or (b).
(A) a protein comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2
(B) A protein having an α1,3-fucosyltransferase VI activity, comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in (a)
Item 4. Item 4. The protein according to Item 3, wherein α1,3-fucosyltransferase VI comprises at least the amino acid sequence represented by amino acid numbers 41 to 359 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2.
Item 5. Item 5. The protein according to any one of Items 1 to 4, wherein α1,3-fucosyltransferase VI comprises an amino acid sequence in which amino acids corresponding to all or part of the transmembrane region of the protein are deleted.
Item 6. Item 6. The recombinant fusion protein according to any one of Items 1 to 5, comprising a protease recognition sequence between the sugar-binding protein and α1,3-fucosyltransferase VI.
Item 7. Item 6. The recombinant fusion protein according to any one of Items 1 to 5, wherein the sugar-binding protein is a maltose-binding protein.
Item 8. The recombinant fusion protein according to claim 6, wherein the protease is a protease selected from the group consisting of blood coagulation factor Xa, enterokinase, and genenase I.
Item 9. Item 9. A DNA encoding the recombinant fusion protein according to any one of Items 1 to 8.
Item 10. An expression vector comprising the DNA according to Item 9.
Item 11. Item 11. A transformant transformed with the expression vector according to Item 10.
Item 12. Item 9. The method for producing a recombinant fusion protein according to any one of Items 1 to 8, which comprises the following steps (1) to (3).
(1) Expression in which a DNA encoding a sugar-binding protein and a DNA encoding α1,3-fucosyltransferase VI are linked so as to be expressed as a fusion protein of both proteins under the control of a promoter capable of functioning in E. coli Using a vector, E. coli is transformed,
(2) culturing the obtained transformant to produce a fusion protein of a sugar-binding protein and α1,3-fucosyltransferase VI;
(3) Separating the fusion protein from the obtained culture
Item 13. Item 13. The method according to Item 12, wherein α1,3-fucosyltransferase VI is derived from a human.
Item 14. Item 14. The method according to Item 13, wherein the DNA encoding α1,3-fucosyltransferase VI comprises at least a base sequence encoding the amino acid sequence represented by amino acid numbers 41 to 359 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2.
Item 15. Item 15. The DNA according to any one of Items 12 to 14, wherein the DNA encoding α1,3-fucosyltransferase VI comprises a base sequence encoding an amino acid sequence from which amino acids corresponding to all or part of the transmembrane site of the protein have been deleted. Method.
Item 16. Claims wherein the DNA encoding α1,3-fucosyltransferase VI comprises a base sequence obtained by deleting the base sequence encoding amino acids corresponding to all or part of the transmembrane site of the protein from the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. Item 16. The method according to any one of Items 12 to 15.
Item 17. Item 17. The method according to any one of Items 12 to 16, wherein the sugar binding protein is a maltose binding protein.
Item 18. Item 18. The DNA according to Item 17, wherein the DNA encoding the maltose-binding protein is derived from a vector selected from the group consisting of pMAL p2, pMAL p2X, pMAL p2E, pMAL p2G, pMAL c2, pMAL c2X, pMAL c2E, and pMAL c2G. Method.
Item 19. Item 19. A method for producing α1,3-fucosyltransferase VI, which comprises the step of collecting α1,3-fucosyltransferase VI by removing the sugar-binding protein portion from the fusion protein obtained by the method according to any one of Items 12-18. .
Item 20. The DNA encoding a sugar binding protein contains a base sequence encoding a protease recognition sequence on the C-terminal side of the protein, and the sugar binding protein portion is removed from the fusion protein by the action of the protease. The method described.
Item 21. 21. The method according to claim 20, wherein the protease is a protease selected from the group consisting of blood coagulation factor Xa, enterokinase, and genenase I.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is characterized in that the protein having FUT6 activity is a fusion protein of FUT6 and a sugar-binding protein, and the fusion protein is a soluble protein.
[0038]
Furthermore, the present invention allows FUT6 to be produced as a soluble fusion protein by expressing FUT6 in E. coli as a fusion protein with a sugar-binding protein, and utilizes the specific affinity possessed by the sugar-binding protein. Thus, the fusion protein and FUT6 can be purified easily and in large quantities.
[0039]
Fusion protein of the present invention
In the present invention, a fusion protein of a sugar-binding protein such as MBP and FUT6 (hereinafter, in the case of a fusion protein with a maltose-binding protein, it may be abbreviated as “MBP-FUT6”) has a sugar-binding protein. As long as it retains specific affinity, ie, high affinity for maltose and oligosaccharides and polysaccharides having maltose residues in the case of MBP, and FUT6 has the enzyme activity, it can be in any form. Good. Furthermore, as shown in FIG. 1, it is preferable that FUT6 obtained after removing at least the sugar-binding protein portion retains the original enzyme activity.
[0040]
Preferably, the fusion protein is one in which FUT6 is linked to the C-terminal side of the sugar-binding protein, and particularly preferably, the sugar-binding protein and FUT6 are easily cleaved at the fusion site by enzymatic or chemical means. It has the structure to obtain.
[0041]
A sugar-binding protein is a protein that retains high affinity for sugars and oligosaccharides and polysaccharides having sugar residues, and examples thereof include various lectins, maltose-binding proteins, cellulose-binding proteins, and chitin-binding proteins. . Preferred are maltose binding protein, cellulose binding protein, chitin binding protein and the like, and more preferred is maltose binding protein (hereinafter sometimes abbreviated as MBP).
[0042]
The sugar-binding protein may be derived from any biological species, but is preferably derived from a prokaryotic organism such as a bacterium, and more preferably derived from E. coli.
[0043]
In addition, as long as the MBP has a site having specific affinity for maltose or a oligosaccharide having a maltose residue (for example, maltotriose) or a polysaccharide (for example, amylose), the entire sequence is not necessarily present. It is not necessary to include it, and it may include a part of the sequence. Oligosaccharides (for example, maltotriose, etc.) or polysaccharides (for example, amylose, etc.) consisting of amino acids in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in a known amino acid sequence and having maltose or maltose residues A protein having a site having specific affinity for can be exemplified.
[0044]
In the present invention, the gene encoding MBP is derived from pMAL p2, pMAL p2X, pMAL p2E, pMAL p2G, pMAL c2, pMAL c2X, pMAL c2E, or pMAL c2G (all manufactured by New England Biolabs). Can do.
[0045]
The sugar-binding protein of the present invention particularly preferably contains an amino acid sequence that is recognized and cleaved by a protease with high sequence specificity on the C-terminal side of the protein. Such proteases include factor Xa, enterokinase, genenase I, thrombin, renin, etc. Preferably, the protease is a factor Xa recognition sequence, ie, Ile-Glu-Gly-Arg (SEQ ID NO: 3) or Ile-Asp-Gly-Arg (SEQ ID NO: 4), enterokinase recognition sequence, ie Asp-Asp-Asp-Asp-Lys (SEQ ID NO: 5), genenase I recognition sequence, ie His-Tyr (sequence) No. 6) or Tyr-His (SEQ ID NO: 7), more preferably a factor Xa recognition sequence or enterokinase recognition sequence. By introducing such a protease recognition sequence on the C-terminal side of the sugar binding protein, for example, the MBP moiety can be easily removed by allowing the protease to act after purification of MBP-FUT6.
[0046]
In a more preferred embodiment, the sugar binding protein includes a spacer sequence of about 5 to 15 amino acid residues between the sugar binding protein site and the protease recognition site. Due to the presence of the spacer sequence, the sugar binding protein moves away from FUT6, reducing the possibility of intramolecular interaction of the fusion protein, and in the case of MBP-ST3GalI fusion protein, the specific affinity of maltose and amylose for the MBP moiety is increased. To do. In the case of the present invention, pMAL p2 or pMAL p2X or pMAL p2E containing the spacer sequence of SEQ ID NO: 9 (Ser-Ser-Ser-Asn-Asn-Asn- Asn- Asn- Asn- Asn- Asn- Asn- Asn- Asn) Alternatively, pMAL p2G, pMAL c2, pMAL c2X, pMAL c2E, or pMAL c2G (all manufactured by New England Biolabs) can be used.
[0047]
FUT6 may be derived from any species, but is preferably derived from a mammal, and more preferably derived from a human. Furthermore, in the present invention, FUT6 does not need to contain the full-length FUT6 sequence as long as it retains FUT6 activity, and may contain a part of the sequence. For example, (a) a protein comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 or (b) an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in (a) above, α1,3- It may be a protein having fucosyltransferase VI activity.
[0048]
In particular, since FUT6 is a transmembrane protein present in the Golgi apparatus, considering the generation of MBP-FUT6 as a soluble protein, one FUT6 excluding all or part of the highly hydrophobic transmembrane domain region is considered. The use of parts is also a preferred embodiment of the present invention. Specifically, it preferably includes an amino acid sequence represented by at least 41 to 359 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
[0049]
Further, it may be a protein having one or more amino acids deleted, substituted or added in the amino acid sequence represented by at least 41 to 359 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 and having FUT6 activity.
[0050]
Method for producing the fusion protein of the present invention
In the present invention, the sugar-binding protein-FUT6 is such that the DNA encoding the sugar-binding protein and the DNA encoding FUT6 are eventually transcribed and translated as a fusion protein having the above-mentioned properties--in frame (in frame) —obtained by transforming E. coli with an expression vector containing the ligated chimeric DNA and culturing the resulting transformant in a suitable medium.
[0051]
In the present invention, the DNA encoding FUT6 may be derived from any biological species, but is preferably derived from a mammal, more preferably from a human. Furthermore, in the present invention, the DNA encoding FUT6 does not need to contain the entire coding amount II of the FUT6 gene as long as the transcription and translation product retains FUT6 activity, and may contain a part in the coding region. good. In particular, since FUT6 is a transmembrane protein present in the Golgi apparatus, the FUT6 coding sequence excluding the region encoding a highly hydrophobic transmembrane domain is considered in consideration of the production of sugar-binding protein-FUT6 as a soluble protein. The use of is also one of the preferred embodiments of the present invention.
[0052]
DNA encoding FUT6 can be prepared by any method known per se based on the sequence of a known FUT6 gene sequence (see, for example, Non-Patent Documents 8 to 11). For example, based on a known FUT6 gene sequence, a suitable oligonucleotide primer pair covering all or part of the coding region of FUT6 is synthesized, and total RNA or polyA extracted from cells or tissues expressing FUT6(+)It can be cloned by performing RT-PCR using RNA or chromosomal DNA as a template. At this time, in order to facilitate cloning into the vector behind it, an appropriate restriction enzyme recognition sequence can also be added to the end of the oligo primer to be used.
[0053]
Alternatively, an appropriate oligonucleotide probe is synthesized based on a known FUT6 gene sequence, and a cDNA library prepared from cells or tissues expressing FUT6 by a conventional method is screened by plaque (or colony) hybridization. Can also be cloned.
[0054]
In addition, DNA encoding FUT6 is prepared by preparing a conventional antibody from all or part of partially or completely purified FUT6 as an antigen, and using this to prepare a FUT6-expressing cell or tissue by a conventional method. The library can also be cloned by antibody screening.
[0055]
Alternatively, the DNA is synthesized using a DNA / RNA automatic synthesizer based on the known FUT6 gene sequence so that the partial sequence of the sense strand and the partial sequence of the antisense strand partially overlap, and the PCR method By repeating the operation of obtaining a longer partial sequence as a double-stranded DNA, a desired DNA sequence can be obtained.
[0056]
In a preferred embodiment of the present invention, it contains all or part of DNA encoding human-derived α1,3-fucosyltransferase VI (hereinafter sometimes abbreviated as hFUT6). For example, in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, at least the base sequence encoding the amino acid sequence shown in amino acid numbers 41 to 359, preferably in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, is shown in at least base numbers 121 to 1077. DNA containing a base sequence. Alternatively, the DNA encoding hFUT6 has a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence obtained by deleting the amino acid sequence corresponding to all or part of the transmembrane site of the protein, preferably all or part of the transmembrane site of the protein. DNA containing a base sequence from which the base sequence encoding the corresponding amino acid sequence has been deleted. The transmembrane domain of hFUT6 is presumed to be a part represented by amino acid numbers 15 to 34 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 from the results of hydrophobicity plot analysis. Therefore, the DNA encoding the domain is preferably a base sequence represented by base numbers 43 to 102 in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1.
[0057]
Of course, the DNA encoding hFUT6 may be a DNA containing the base sequence encoding the entire amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, preferably a DNA containing the entire base sequence shown in SEQ ID NO: 1.
[0058]
In the present invention, the DNA encoding a sugar binding protein is exemplified by the DNA encoding the above-mentioned various proteins, preferably a DNA encoding a maltose binding protein, a cellulose binding protein or a chitin binding protein, more preferably DNA encoding maltose binding protein.
[0059]
The DNA may be derived from any biological species, but is preferably derived from prokaryotes such as bacteria, and more preferably derived from E. coli.
[0060]
In addition, as long as the DNA encoding MBP encodes a translation product having specific affinity for a oligosaccharide having a maltose maltose residue (for example, maltotriose) or a polysaccharide (for example, amylose). However, it is not always necessary to include the entire code area, and a part of the code area may be included.
[0061]
MBP derived from E. coli is a secreted protein present in the periplasm, and the initial translation product contains a signal peptide at its N-terminus. The DNA encoding MBP of the present invention may or may not contain a base sequence (signal sequence) encoding a signal peptide that can function in host E. coli. Since Escherichia coli is a Gram-negative bacterium having an outer membrane on the outside of the cell wall, it is unlikely that the expressed MBP-FUT6 is secreted into the medium even if the DNA encoding MBP contains a signal sequence. . However, if MBP-FUT6 accumulates in the periplasmic space, the fusion protein can be recovered by spheroplasting without completely disrupting the cells, so that subsequent purification can be performed more easily. it can. However, in this case, it is particularly preferable to delete the transmembrane domain of FUT6. If the domain exists, MBP-FUT6 may stay in the inner membrane without reaching the periplasmic space, and the recovery of the fusion protein becomes complicated.
[0062]
It is particularly preferable that the DNA encoding MBP of the present invention includes a base sequence encoding an amino acid sequence that is recognized and cleaved by a protease having high sequence specificity on the C-terminal side of the protein. Such proteases include factor Xa, enterokinase, genenase I, thrombin, renin, etc. Preferably, the protease is a factor Xa recognition sequence, ie, Ile-Glu-Gly-Arg (SEQ ID NO: 3) or Ile-Asp-Gly-Arg (SEQ ID NO: 4), enterokinase recognition sequence, ie Asp-Asp-Asp-Asp-Lys (SEQ ID NO: 5), genenase I recognition sequence, ie His-Tyr (sequence) No. 6) or Tyr-His (SEQ ID NO: 7), more preferably a factor Xa recognition sequence or enterokinase recognition sequence. By introducing such a protease recognition sequence on the C-terminal side of the sugar binding protein, for example, the MBP moiety can be easily removed by allowing the protease to act after purification of MBP-FUT6.
[0063]
In a more preferred embodiment, the DNA encoding a sugar binding protein includes a spacer sequence of about 5 to 15 amino acid residues between the sugar binding protein coding region and the protease recognition site. The presence of the spacer sequence reduces the possibility of intramolecular interaction of the fusion protein because the sugar binding protein moves away from FUT6, and in the case of the MBP-ST3GalI fusion protein, the specific affinity of the MBP moiety for maltose and amylose is increased. To do.
[0064]
The DNA encoding MBP can be cloned using a known MBP gene sequence [for example, based on the E. coli-derived MBP (Non-patent Document 12) using a per se known method similar to that exemplified for DNA encoding FUT6. In addition, the above protease recognition sequence and spacer sequence can be introduced into the C-terminal side of MBP by a conventional method. In the case of the present invention, the spacer sequence of SEQ ID NO: 8 is included.
[0065]
Further, DNA encoding E. coli-derived MBP is, for example, pMAL p2 (including signal sequence), pMAL p2X (including signal sequence), pMAL p2E (including signal sequence) or pMAL p2G (signal) manufactured by New England Biolabs. PMAL c2 (deleting the signal sequence) or pMAL c2X (deleting the signal sequence) or pMAL c2E (deleting the signal sequence) or pMAL c2G (deleting the signal sequence) From commercially available vectors.
[0066]
In order to facilitate the construction of a chimeric DNA encoding a sugar binding protein-FUT6 fusion protein, an appropriate restriction enzyme recognition site can be added to the end of the DNA encoding the sugar binding protein by a conventional method. When cloning a DNA encoding FUT6 into a vector, if a restriction enzyme recognition site is added to the N-terminal side of FUT6, the same restriction enzyme recognition site (or the same sticky end) is also added to the DNA encoding the sugar-binding protein. Another restriction enzyme recognition site to be generated may be introduced.
[0067]
The expression vector of the present invention is any expression vector in which the chimeric DNA encoding the sugar-binding protein-FUT6 is placed under the control of a promoter that can function in E. coli. The promoter region includes a -35 region and a -10 region, which are consensus sequences that determine the binding position of RNA polymerase. As a system for expressing a desired recombinant protein in large quantities, it is more desirable to use a promoter region of an inducible enzyme. Examples of such a promoter region include trp promoter, lac promoter, recA promoter, lpp promoter, tac promoter and the like. These promoter regions further include an operator to which the repressor protein binds. When an inducer (for example, lactose or IPTG for the lac promoter) is added, binding of the repressor protein to the operator is suppressed, and a large amount of the gene placed under the control of the promoter is expressed. The expression vector also contains a consensus Shine-Dalgarno (SD) sequence upstream of the translation initiation codon. Further, the expression vector contains a transcription termination signal, that is, a terminator region, downstream of the chimeric DNA encoding sugar binding protein-FUT6. As the terminator region, a commonly used natural or synthetic terminator can be used. In addition to the promoter region and terminator region described above, the expression vector of the present invention needs to contain a replication origin capable of autonomous replication in host E. coli. Examples of such a replication origin include ColE1 ori, M13 ori, and the like.
[0068]
The expression vector of the present invention preferably further contains a selection marker gene for selecting a transformant. As the selectable marker gene, resistance genes for various drugs such as tetracycline, ampicillin, kanamycin and the like can be used. When the host Escherichia coli is an auxotrophic mutant, a wild-type gene that complements the auxotrophy can be used as a selectable marker gene.
[0069]
The transformant of the present invention can be prepared by transforming host E. coli with the expression vector of the present invention. The host strain is not particularly limited, and examples thereof include commercially available XL1-Blue strain, BL-21 strain, JM107 strain, TB1 strain, JM109 strain, C600 strain, DH5α strain, HB101 strain and the like.
[0070]
Introduction of an expression vector into a host cell can be performed using a conventionally known method. Examples include the method of Cohen et al. (Calcium chloride method) (see non-patent document 13), the protoplast method (see non-patent document 14), the competent method (see non-patent document 15), the electroporation method, and the like.
[0071]
Sugar-binding protein-FUT6 is obtained by culturing a transformant expressing an expression vector containing the chimeric DNA encoding the above-mentioned sugar-binding protein-FUT6 in an appropriate medium. It can be obtained by collecting.
[0072]
The medium used contains a carbohydrate such as glucose, fructose, glycerol or starch as a carbon source. Further, it may contain an inorganic or organic nitrogen source (for example, ammonium sulfate, ammonium chloride, casein hydrolyzate, yeast extract, polypeptone, bactotryptone, beef extract, etc.). These carbon sources and nitrogen sources do not need to be used in pure form, and those having low purity are advantageous because they contain abundant amounts of growth factors and inorganic nutrients. Further, if desired, a variety of nutrient sources [eg, inorganic salts (eg, sodium or potassium diphosphate, dipotassium hydrogen phosphate, magnesium chloride, magnesium sulfate, calcium chloride), vitamins (eg, vitamin B1) Antibiotics (eg, ampicillin, kanamycin, etc.) may be added to the medium.
[0073]
The transformant is usually cultured at pH 5.5 to 8.5, preferably pH 6 to 8, usually 18 to 40 ° C., preferably 20 to 35 ° C., for 1 to 150 hours. It can be appropriately changed depending on the culture scale.
[0074]
When culturing in a large tank, in order to avoid growth delay in the production process of the target protein, after inoculating the microbial cells in a small amount of medium and pre-culturing for 1 to 24 hours, It is preferable to inoculate in a large tank.
[0075]
When the expression of sugar-binding protein-FUT6 is controlled by the promoter system of the inducible protein gene, the inducer may be added from the start of induction, but is more preferably added in the early logarithmic growth phase. Bacterial growth can be monitored by measuring the absorbance of the culture at 660 nm. For example, when lac promoter or tac promoter is used, isopropylthio-β-D-galactoside (hereinafter sometimes referred to as IPTG) may be used as an inducer when the absorbance at 660 nm becomes 0.4 to 0.6. For example, 0.1 to 1.0 mM. The timing and rate of addition of the inducer can be appropriately changed depending on the culture conditions, culture scale, and type of inducer.
[0076]
In the method of the present invention, the sugar-binding protein-FUT6 is purified by using an insoluble carrier in which a fraction containing the fusion protein is bound to a ligand containing various sugar residues that specifically bind to the sugar-binding protein. It can be achieved in one step by subjecting to affinity chromatography.
[0077]
For example, when the sugar-binding protein is MBP, when the DNA encoding MBP lacks the signal sequence, MBP-FUT6 is localized in the soluble fraction of the bacterial cells. The cells are collected by filtration or centrifugation, and the cells are disrupted by lysozyme treatment and surfactant treatment, ultrasonic treatment, osmotic shock, etc., and the resulting cell extract is used for affinity chromatography .
[0078]
On the other hand, when the DNA encoding MBP has a signal sequence, the expressed MBP-FUT6 is highly likely to accumulate in the secreted periplasmic space. Therefore, in that case, the bacterial cells are spheroplasted by lysozyme treatment or the like to release MBP-FUT6 into the solution, and after filtering or centrifuging to remove the bacterial cells, the resulting supernatant is used for affinity chromatography. .
[0079]
As an adsorbent for affinity chromatography, for example, in the case of MBP, amylose resin in which amylose is immobilized on agarose beads (for example, Amylose resin manufactured by New England Biolabs, etc.) can be used. Ligands for MBP and other insoluble matrix groups (eg, cellulose, dextran, synthetic polymers, etc.) may be used.
[0080]
Glucose-binding protein-FUT6 is prepared by adding the adsorbent to the fraction containing it and stirring it for an appropriate period of time, followed by filtration, washing the adsorbent, and an appropriate concentration of sugar-binding protein. An eluent containing a sugar that inhibits the binding of the adsorbent (for example, maltose in the case of MBP) is added, stirred for an appropriate time, and then filtered to purify the filtrate. Alternatively, the adsorbent is packed in a column, a fraction containing sugar-binding protein-FUT6 is applied, washed with an appropriate buffer, and then the eluent having an appropriate concentration is applied and adsorbed on the column. It can also be obtained by eluting FUT6.
[0081]
The MBP-FUT6 of the present invention thus obtained has FUT6 activity and can be used as an enzyme as it is.
[0082]
FUT6 Preparation of
As described above, in a preferred embodiment of the present invention, since the sugar-binding protein-FUT6 contains an amino acid sequence that is recognized and cleaved by a sequence-specific protease at its fusion site, the sugar-binding protein purified as described above. -When the protease is allowed to act on FUT6, the sugar-binding protein portion is removed to produce the desired FUT6. Preferably the protease is Factor Xa. In the present invention, pMAL p2, pMAL p2X, pMAL c2 or pMAL c2X (manufactured by New England Biolabs) containing the factor Xa recognition sequence of SEQ ID NO: 3 can be used. The reaction temperature, the pH of the solution, the reaction time, etc. when the protease is allowed to act on the sugar-binding protein-FUT6 can be appropriately selected depending on the type of protease used. For example, in the case of factor Xa, By reacting at 4 to 40 ° C. for 1 to 25 hours in a buffer solution, the sugar-binding protein and FUT6 can be cleaved. After completion of the reaction, the above adsorbent is added to the reaction solution and stirred for an appropriate time, so that only the released sugar-binding protein is adsorbed to the adsorbent, so that only FUT6 is purified by filtering the adsorbent. Can do. Alternatively, FUT6 can also be purified by applying the reaction solution to a column packed with the adsorbent and collecting the flow-through fraction.
[0083]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, these are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to the examples.
[0084]
Example 1 PCR by hFUT6 cDNA Fragment acquisition and expression vector construction
(1) PCR primer design
Based on the base sequence of human α1,3-fucosyltransferase VI (FUT6) cDNA described in SEQ ID NO: 1, oligonucleotides shown in SEQ ID NOs: 10 and 11 were synthesized. The former is a base sequence represented by base numbers 121 to 134 in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, and the latter is a base sequence represented by base numbers 1065 to 1080 in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1.
[0085]
(2) Reverse transcription reaction from RNA derived from human squamous cell A431 strain
Reverse transcription reaction by RT PCR high (RT PCR high: manufactured by Toyobo Co., Ltd.) using random primers with 5 μg of total RNA extracted from human squamous cell A431 strain by RNA extraction kit (RNeasy: product of QIAGEN) went. The obtained reaction solution was designated as A431 1ss cDNA solution.
[0086]
(3) PCR reaction
PCR reaction was performed using the MA A431 1ss cDNA and the synthetic oligonucleotide under the following conditions.
[A431 1ss cDNA 2.5 μl, 2 mM dNTPs (manufactured by Toyobo) 2.5 μl, X10KOD Buffer No. 1 (Toyobo Co., Ltd.) 2.5 μl, 25 mM MgCl2(Manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 1.0 μl, 10 pmoles / μl of the oligonucleotide described in SEQ ID NO: 10 1.0 μl, 10 pmoles / μl of the oligonucleotide described in SEQ ID NO: 11, 1.0 U / μl KOD DNA Polymerase ( Toyobo Co., Ltd.) 0.5 μl, reaction volume 25 μl, 98 ° C. (30 seconds) -56 ° C. (30 seconds) -74 ° C. (30 seconds) after 4 cycles, 98 ° C. (30 seconds) -62 ° C. (30 seconds) ) -74 ° C. (30 seconds) 31 cycles].
After the PCR reaction, the reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment as a PCR product was confirmed.
[0087]
(4) Confirmation of base sequence and construction of expression vector
The DNA fragment is cleaved with restriction enzymes EcoRI and BamHI, and then ligated using pMAL c2 or pMAL p2 (manufactured by New England Biolabs) and Ligation High (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) that have been cleaved with the restriction enzymes in advance. E. coli strain JM109 was transformed and selected on LB plate medium containing 50 μg / ml ampicillin.
As a result of preparing a plasmid holding the DNA fragment from E. coli and determining the nucleotide sequence of the DNA fragment according to a conventional method, it may match the base sequence represented by base numbers 121 to 1080 in the base sequence described in SEQ ID NO: 1. This confirmed that the desired hFUT6 cDNA fragment was obtained. Moreover, the vector constructed by ligating the PCR fragment to pMAL c2 was named pMF6-C101, and the vector constructed by ligating the PCR fragment to pMAL p2 was named pMF6-P101, and the construction of the expression vector was completed at the same time.
[0088]
Example 2 FUT6 Confirmation of expression
(1) Preparation of MBP-hFUT6 fusion protein using recombinant E. coli
E. coli JM109 strain transformed with the expression vector pMF6-C101 or pMF6-P101 obtained in Example 1 was placed in a test tube containing 5 ml of LB medium containing 50 μg / ml ampicillin and 0.2% glucose. Inoculated and cultured with shaking overnight at 37 ° C. 500 μl of the obtained culture solution was inoculated into a 500 ml culture flask containing 50 ml of the same medium. After carrying out the shaking culture at 37 ° C., when OD660 = 3.0 to 4.0 is reached, the culture temperature is lowered to 25 ° C., and the culture is continued at 25 ° C. for 30 minutes. IPTG at a concentration of 0.3 mM was added, and the culture was further continued at 25 ° C. for 16 hours. After culturing, the cells were collected by centrifugation, suspended in 20 ml of buffer solution 1 (20 mM HEPES pH 7.5 0.2 M NaCl 1 mM EDTA 1 mM Benzamidine HCl 10 mM 2 mercaptoethanol), and the cells were disrupted with an ultrasonic crusher. Thereafter, the supernatant obtained by centrifugation was used as a crude enzyme solution. The MBP-hFUT6 fusion protein was adsorbed by passing the crude enzyme solution through an amylose resin (New England Biolabs) column (5 ml) that had been equilibrated with buffer 1 in advance. After washing the column with buffer 1, MBP-hFUT6 fusion protein adsorbed with buffer 1 containing 10 mM maltose was eluted. The eluted fractions were collected and the maltose was removed with a desalting column PD-10 (Pharmacia) to obtain an MBP-hFUT6 fusion protein solution.
[0089]
(2) Preparation of FUT6 substrate
LNnT sugar chain (manufactured by Glyko: Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc-OH) 2.0 mg was purified by fluorescence labeling and gel filtration with 2 aminopyridine according to a conventional method (LNnT-PA (Galβ1 -4GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc-PA), 616 nmole was obtained.
[0090]
(3) FUT6 activity measurement
0.5 μM MES buffer pH 8.0 4 μl, 200 mM MgCl 2 1 μl, 1 mM LNnT-PA (obtained in (2) above) 1 μl, 5 mM GDP-Fuc (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 1 μl, above After reacting 20 μl of the reaction solution consisting of 5 μl of the MBP-hFUT6 fusion protein solution obtained in (1) at 37 ° C. for 15 minutes, the reaction was stopped by boiling for 1 minute. 80 μl of MilliQ water was added to the reaction solution, mixed, and then 20 μl of the supernatant obtained by centrifugation was analyzed by HPLC to measure the amount of reaction product GM1a-PA. As a result, Escherichia coli JM109 transformed with pMF6-C101 showed high FUT6 activity (FIG. 2). E. coli JM109 transformed with pMF6-P101 also showed FUT6 activity although it was weak (FIG. 2). When FUT6 activity is defined as the amount of enzyme that transfers 1 μmole of fucose per minute to LNnT-PA according to the above reaction conditions, the productivity of FUT6 of E. coli JM109 transformed with pMF6-C101 is 170 mU / L- Calculated as Broth.
[0091]
Example 3 MBP hFUT6 Examination of various properties of fusion proteins
Various properties of the MBP-hFUT6 fusion protein derived from E. coli JM109 transformed with pMF6-C101 obtained in Example 2 were examined.
[0092]
(1) Examination of optimum reaction pH
Under the same conditions, FUT6 activity was measured at pH 4.0 to pH 8.0. As a result, FUT6 activity was detected at pH 5.5 to 8.0, and the optimum reaction pH was around pH 8 to 8.5. It was confirmed (FIG. 3).
[0093]
(2) Examination of the effects of manganese
As a result of investigating the influence on the activity of manganese under the same conditions, it was found that in the absence of manganese, the activity was reduced to about 1/7 in the presence of 20 mM manganese (FIG. 4). From these results, it was considered that manganese is necessary for the activity of FUT6.
[0094]
[Table 1]
Figure 2005046031
[0095]
【The invention's effect】
In the method of the present invention, a fusion protein having α1,3-fucosyltransferase VI (FUT6) activity can be easily and efficiently produced in large quantities as a soluble protein. In addition, α1,3-fucosyltransferase VI (FUT6) itself can be easily obtained from the fusion protein.
[0096]
The α1,3-fucosyltransferase VI (FUT6) obtained by the present invention is not only useful as a reagent for research on sugar chain engineering, but also by utilizing the obtained α1,3-fucosyltransferase VI (FUT6). , Various Lewis structure sugar chains useful for research use or pharmaceutical use, or synthesis of sugar chains such as various chemical substances including Lewis structure sugar chain analogs, fucose acid-containing sugar chains, fucose acid-containing sugar chains, etc. . Furthermore, it can be used for sugar chain modification of various useful proteins and various sugar chain-containing chemical substances. In addition, α1,3-fucosyltransferase VI (FUT6) antibody useful for research use or pharmaceutical use can be easily obtained.
[0097]
[Sequence Listing]
Figure 2005046031
Figure 2005046031
Figure 2005046031
Figure 2005046031

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a reaction catalyzed by FUT6. Specifically, the sugar nucleotide GDP-fucose (GDP-Fuc) is used as a fucose donor and the sugar acceptor R is used.1-Galβ1-4GlcNAc-R2Transfer fucose to α1-3 bond to R1-Galβ1-4 (Fucα1-3) GlcNAc-R2It is the figure which showed the reaction which produces | generates.
FIG. 2 shows the results of FUT6 activity measurement of MBP-FUT6 fusion protein expressed in E. coli.
FIG. 3 is a graph showing the effect of pH of a reaction solution on FUT6 activity of MBP-FUT6 expressed in E. coli.
FIG. 4 shows the effect of manganese concentration on FUT6 activity of MBP-FUT6 expressed in E. coli.

Claims (21)

糖結合性タンパク質とα1,3−フコシルトランスフェラーゼVIとの組換え融合タンパク質。A recombinant fusion protein of a sugar-binding protein and α1,3-fucosyltransferase VI. α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIがヒト由来である請求項1〜4のいずれかに記載の組換え融合タンパク質。The recombinant fusion protein according to any one of claims 1 to 4, wherein α1,3-fucosyltransferase VI is derived from human. α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIが、(a)または(b)に記載されるタンパク質である請求項1又は2に記載の組換え融合タンパク質。
(a)配列番号2に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)(a)において、1又は数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、α1,3−フコシルトランスフェラーゼVI活性を有するタンパク質
The recombinant fusion protein according to claim 1 or 2, wherein α1,3-fucosyltransferase VI is the protein described in (a) or (b).
(A) a protein comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 (b) (a) comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids have been deleted, substituted or added, and α1,3-fucosyltransferase VI activity Protein with
α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIが、配列番号2に示されるアミノ酸配列中、少なくともアミノ酸番号41〜359で示されるアミノ酸配列を含む、請求項3に記載のタンパク質。The protein according to claim 3, wherein α1,3-fucosyltransferase VI comprises at least the amino acid sequence represented by amino acid numbers 41 to 359 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2. α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIが、該タンパク質の膜貫通領域の全部又は一部に相当するアミノ酸を削除したアミノ酸配列を含む請求項1〜4のいずれかに記載のタンパク質。The protein according to any one of claims 1 to 4, wherein α1,3-fucosyltransferase VI comprises an amino acid sequence in which amino acids corresponding to all or part of the transmembrane region of the protein are deleted. 糖結合性タンパク質とα1,3−フコシルトランスフェラーゼVIとの間にプロテアーゼ認識配列を含む請求項1〜5のいずれかに記載の組換え融合タンパク質。The recombinant fusion protein according to any one of claims 1 to 5, comprising a protease recognition sequence between the sugar-binding protein and α1,3-fucosyltransferase VI. 糖結合性タンパク質がマルトース結合性タンパク質である請求項1〜8のいずれかに記載の組換え融合タンパク質。The recombinant fusion protein according to any one of claims 1 to 8, wherein the sugar-binding protein is a maltose-binding protein. プロテアーゼが血液凝固第Xa因子、エンテロキナーゼ、ゲネナーゼIからなる群から選択されるプロテアーゼである請求項6記載の組換え融合タンパク質。The recombinant fusion protein according to claim 6, wherein the protease is a protease selected from the group consisting of blood coagulation factor Xa, enterokinase, and genenase I. 請求項1〜8のいずれかに記載の組換え融合タンパク質をコードするDNA。DNA encoding the recombinant fusion protein according to any one of claims 1 to 8. 請求項9記載のDNAを含んでなる発現ベクター。An expression vector comprising the DNA according to claim 9. 請求項10記載の発現ベクターにより形質転換された形質転換体。A transformant transformed with the expression vector according to claim 10. 以下の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の組換え融合タンパク質の製造方法。
(1)大腸菌で機能し得るプロモーターの制御下に、糖結合性タンパク質をコードするDNAとα1,3−フコシルトランスフェラーゼVIをコードするDNAを、該両タンパク質の融合タンパク質として発現するように連結した発現ベクターを用いて、大腸菌を形質転換し、
(2)得られた形質転換体を培養して、糖結合性タンパク質とα1,3−フコシルトランスフェラーゼVIとの融合タンパク質を生成させ、
(3)得られた培養物から、該融合タンパク質を分離する
The method for producing a recombinant fusion protein according to any one of claims 1 to 8, comprising the following steps (1) to (3).
(1) Expression in which a DNA encoding a sugar-binding protein and a DNA encoding α1,3-fucosyltransferase VI are linked so as to be expressed as a fusion protein of both proteins under the control of a promoter capable of functioning in E. coli Using a vector, E. coli is transformed,
(2) culturing the obtained transformant to produce a fusion protein of a sugar-binding protein and α1,3-fucosyltransferase VI;
(3) Separating the fusion protein from the obtained culture
α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIがヒト由来である請求項12記載の方法。The method according to claim 12, wherein α1,3-fucosyltransferase VI is derived from a human. α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIをコードするDNAが、配列番号2に示されるアミノ酸配列中、少なくともアミノ酸番号41〜359で示されるアミノ酸配列をコードする塩基配列を含む請求項13記載の方法。The method according to claim 13, wherein the DNA encoding α1,3-fucosyltransferase VI comprises at least a base sequence encoding an amino acid sequence represented by amino acid numbers 41 to 359 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2. α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIをコードするDNAが、該タンパク質の膜貫通部位の全部または一部に相当するアミノ酸を削除したアミノ酸配列をコードする塩基配列を含む請求項12〜14のいずれかに記載の方法。The DNA encoding α1,3-fucosyltransferase VI comprises a base sequence encoding an amino acid sequence from which amino acids corresponding to all or part of the transmembrane site of the protein have been deleted. the method of. α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIをコードするDNAが、配列番号1に示される塩基配列から該タンパク質の膜貫通部位の全部または一部に相当するアミノ酸をコードする塩基配列を削除した塩基配列を含む請求項12〜15のいずれかに記載の方法。Claims wherein the DNA encoding α1,3-fucosyltransferase VI comprises a base sequence obtained by deleting the base sequence encoding amino acids corresponding to all or part of the transmembrane site of the protein from the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. Item 16. The method according to any one of Items 12 to 15. 糖結合タンパク質が、マルトース結合タンパク質である請求項12〜16のいずれかに記載の方法。The method according to any one of claims 12 to 16, wherein the sugar binding protein is a maltose binding protein. マルトース結合性タンパク質をコードするDNAが、pMAL p2、pMAL p2X、pMAL p2E、pMAL p2G、pMAL c2、pMAL c2X、pMAL c2E、pMAL c2Gからなる群から選択されるベクターにに由来する請求項17に記載の方法。18. The DNA encoding a maltose binding protein is derived from a vector selected from the group consisting of pMAL p2, pMAL p2X, pMAL p2E, pMAL p2G, pMAL c2, pMAL c2X, pMAL c2E, pMAL c2G. the method of. 請求項12〜18のいずれかに記載の方法により得られる融合タンパク質から、糖結合タンパク質部分を除去してα1,3−フコシルトランスフェラーゼVIを採取する工程を含む、α1,3−フコシルトランスフェラーゼVIの製造方法。Production of α1,3-fucosyltransferase VI, comprising the step of removing the sugar-binding protein portion from the fusion protein obtained by the method according to any one of claims 12 to 18 and collecting α1,3-fucosyltransferase VI. Method. 糖結合タンパク質をコードするDNAが、該タンパク質のC末端側にプロテアーゼ認識配列をコードする塩基配列を含み、該プロテアーゼの作用により融合タンパク質から糖結合タンパク質部分を除去する事を特徴とする請求項19記載の方法。The DNA encoding a sugar binding protein contains a base sequence encoding a protease recognition sequence on the C-terminal side of the protein, and the sugar binding protein portion is removed from the fusion protein by the action of the protease. The method described. プロテアーゼが血液凝固第Xa因子、エンテロキナーゼ、ゲネナーゼIからなる群から選択されるプロテアーゼである請求項20記載の方法。21. The method according to claim 20, wherein the protease is a protease selected from the group consisting of blood coagulation factor Xa, enterokinase, and genenase I.
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