JP2005269905A - Protein having peptide production activity - Google Patents

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JP2005269905A JP2004083482A JP2004083482A JP2005269905A JP 2005269905 A JP2005269905 A JP 2005269905A JP 2004083482 A JP2004083482 A JP 2004083482A JP 2004083482 A JP2004083482 A JP 2004083482A JP 2005269905 A JP2005269905 A JP 2005269905A
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Yasuhiro Mihara
康博 三原
Yoshinori Hirao
吉徳 平尾
Sonoko Suzuki
園子 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an efficient method for producing a peptide and to provide a peptide-producing protein, etc., therefor. <P>SOLUTION: The peptide is produced by reacting an amine component with a carbonyl component in the presence of at least one of of the following proteins (A) and (B). (A) A protein having a specific amino acid sequence and (B) a protein having the 20th amino acid residue that is alanine in the specific amino acid sequence and an amino acid sequence containing one or several mutations of amino acids selected from the group consisting of substitution, deletion, insertion, addition and inversion in a region other than the alanine and the peptide production activity. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ペプチド生成活性を有するタンパク質(以下、「ペプチド生成タンパク質」ともいう)に関し、より詳しくは、遺伝子発現性に優れた、ペプチド生成タンパク質およびこのタンパク質を用いたペプチドの製造方法に関する。   The present invention relates to a protein having peptide generation activity (hereinafter also referred to as “peptide generation protein”), and more particularly to a peptide generation protein excellent in gene expression and a method for producing a peptide using this protein.

ペプチドは、医薬品、食品等のさまざまな分野で利用されている。例えば、L−アラニル−L−グルタミンはL−グルタミンに比べ安定かつ水溶性も高いことから、輸液や無血清培地の成分として広く用いられている。   Peptides are used in various fields such as pharmaceuticals and foods. For example, L-alanyl-L-glutamine is widely used as a component of infusion solutions and serum-free media because it is more stable and more water-soluble than L-glutamine.

ペプチドの製造法としては従来から化学合成法が知られているが、その製造法は必ずしも簡便さ、効率性の点で満足のいくものではなかった。
他方、酵素を用いたペプチドの製造方法も開発されてきた(例えば特許文献1、2など)。しかしながら、従来の酵素を用いたペプチドの製造方法では、ペプチド生成速度が極めて遅い、ペプチド生成収率が低いなどの点で改善の余地が残されるものであった。このような背景の下、これらペプチドの工業的にも効率の良い製造法の開発が望まれていた。
As a method for producing a peptide, a chemical synthesis method has been conventionally known, but the production method has not always been satisfactory in terms of simplicity and efficiency.
On the other hand, methods for producing peptides using enzymes have also been developed (for example, Patent Documents 1 and 2). However, the conventional method for producing a peptide using an enzyme leaves room for improvement in that the peptide production rate is extremely slow and the peptide production yield is low. Under such circumstances, development of an industrially efficient production method of these peptides has been desired.

EP 278787 A1公報EP 278787 A1 Gazette EP 359399 B1公報EP 359399 B1

本発明は、効率のよいペプチドの製造方法およびそのためのペプチド生成タンパク質等を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide an efficient method for producing a peptide, a peptide-forming protein for the same, and the like.

本発明者らは鋭意研究の結果、エンペドバクターに由来するペプチド生成活性を有するタンパク質をコードする遺伝子の単離に成功し、アミノ酸配列または塩基配列の特定部位を改変させることによりさらに発現効率が向上することを見出し本発明を完成させた。すなわち、本発明は、下記タンパク質およびこのタンパク質を用いたペプチドの製造方法等を提供するものである。   As a result of intensive studies, the present inventors succeeded in isolating a gene encoding a protein having peptide-forming activity derived from Empedobacter, and further improving the expression efficiency by modifying a specific site of the amino acid sequence or base sequence. As a result, the present invention has been completed. That is, the present invention provides the following protein and a method for producing a peptide using the protein.

〔1〕 下記(A)または(B)に示すタンパク質。
(A)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列における第20番目のアラニン以外の領域に、置換、欠失、挿入、付加および逆位からなる群より選ばれる1または数個のアミノ酸の変異を含むアミノ酸配列を有し、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質
〔2〕 下記(A)または(B)に示すタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(A)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列における第20番目のアラニン以外の領域に、置換、欠失、挿入、付加および逆位からなる群より選ばれる1または数個のアミノ酸の変異を含むアミノ酸配列を有し、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質
〔3〕 下記(a)または(b)に示すポリヌクレオチド。
(a)配列表の配列番号1に記載の塩基配列を有するポリヌクレオチド
(b)塩基配列が配列表の配列番号1に記載の塩基配列と相補的なポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下においてハイブリダイズし、配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列における第20番目のアミノ酸残基に相当する部位がアラニンをコードしており、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
〔4〕 請求項2または3に記載のポリヌクレオチドが組み込まれた組換えポリヌクレオチド。
〔5〕 請求項4に記載の組換えポリヌクレオチドが導入され、ペプチド生成活性を有するタンパク質を発現する、形質転換体。
〔6〕 請求項5に記載された形質転換体が微生物であり、当該微生物を培地中で培養し、培地中および/または微生物中に、ペプチド生成活性を有するタンパク質を蓄積させることを特徴とする、タンパク質の製造方法。
〔7〕 請求項5に記載された形質転換体が微生物であり、当該微生物の培養物、当該培養物より分離した微生物菌体および当該微生物の菌体処理物からなる群より選ばれる1種または2種以上を用い、アミン成分とカルボニル成分とからペプチドを生成せしめる、ペプチドの製造方法。
〔8〕 下記(A)および(B)に示すタンパク質のうち少なくとも一方の存在下で、アミン成分とカルボニル成分とからペプチドを生成せしめる、ペプチドの製造方法。
(A)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列における第20番目のアラニン以外の領域に、置換、欠失、挿入、付加および逆位からなる群より選ばれる1または数個のアミノ酸の変異を含むアミノ酸配列を有し、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質
[1] A protein shown in the following (A) or (B).
(A) Protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing (B) Substitution, deletion, insertion, addition to a region other than the 20th alanine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing And a protein having an amino acid sequence containing a mutation of one or several amino acids selected from the group consisting of inversions and having peptide-forming activity [2] encodes a protein shown in the following (A) or (B) Polynucleotide.
(A) Protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing (B) Substitution, deletion, insertion, addition to a region other than the 20th alanine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing And a protein having an amino acid sequence containing a mutation of one or several amino acids selected from the group consisting of inversions and having peptide-forming activity [3] A polynucleotide shown in (a) or (b) below.
(A) a polynucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing (b) a base sequence that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide complementary to the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing A polynucleotide corresponding to the 20th amino acid residue in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 of the Sequence Listing encodes alanine and encodes a protein having peptide-forming activity [4] Item 4. A recombinant polynucleotide in which the polynucleotide according to Item 2 or 3 is incorporated.
[5] A transformant into which the recombinant polynucleotide according to claim 4 is introduced and expresses a protein having peptide-forming activity.
[6] The transformant according to claim 5 is a microorganism, wherein the microorganism is cultured in a medium, and a protein having peptide-forming activity is accumulated in the medium and / or the microorganism. Protein production method.
[7] The transformant described in claim 5 is a microorganism, and is selected from the group consisting of a culture of the microorganism, a microbial cell separated from the culture, and a treated product of the microorganism, or A method for producing a peptide, comprising using two or more kinds to produce a peptide from an amine component and a carbonyl component.
[8] A method for producing a peptide, wherein a peptide is produced from an amine component and a carbonyl component in the presence of at least one of the proteins shown in (A) and (B) below.
(A) Protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing (B) Substitution, deletion, insertion, addition to a region other than the 20th alanine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing And a protein having an amino acid sequence containing a mutation of one or several amino acids selected from the group consisting of inversions and having peptide-forming activity

本発明によれば、発現効率に優れたペプチド生成活性タンパク質および効率のよいペプチドの製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the peptide production active protein excellent in expression efficiency and the manufacturing method of an efficient peptide are provided.

以下、本発明の実施の形態についてその最良の形態と共に説明する。
なお、以下に挙げる種々の遺伝子工学的な技法については、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press (1989)、細胞工学ハンドブック、黒木登志夫ら編、羊土社(1992)、新遺伝子工学ハンドブック改訂第3版、村松ら編、羊土社(1999)など、多くの標準的な実験マニュアルがあり、これらの文献を参考にすることにより当業者であれば実施可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with the best mode.
The following various genetic engineering techniques are described in Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press (1989), Cell Engineering Handbook, edited by Toshio Kuroki et al., Yodosha (1992), New Genetic Engineering Handbook revised. There are many standard experimental manuals such as the third edition, edited by Muramatsu et al., Yochisha (1999), and those skilled in the art can implement them by referring to these documents.

1.本発明のペプチド生成活性を有するタンパク質
本発明のペプチド生成タンパク質は、下記(A)または(B)に示すタンパク質である。
(A)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列における第20番目のアラニン以外の領域に、置換、欠失、挿入、付加および逆位からなる群より選ばれる1または数個のアミノ酸の変異を含むアミノ酸配列を有し、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質
なお、以下、配列番号を示すものは、特に断りのない限り、配列表中の配列番号を示すものとする。
1. The protein which has the peptide production activity of this invention The peptide production protein of this invention is a protein shown to the following (A) or (B).
(A) Protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing (B) Substitution, deletion, insertion, addition to a region other than the 20th alanine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing And a protein having an amino acid sequence containing a mutation of one or several amino acids selected from the group consisting of inversions, and having peptide-forming activity. The sequence number in the sequence listing shall be indicated.

ペプチド生成活性とは、2つ以上の物質から、ペプチド結合を形成させてペプチド結合を有する新たな化合物を生成する活性であり、より具体的には、例えば2つのアミノ酸またはそのエステルなどから、少なくとも1つペプチド結合を増やしたペプチド化合物を生成する活性をいう。   Peptide generating activity is an activity of forming a peptide bond from two or more substances to generate a new compound having a peptide bond. More specifically, for example, from two amino acids or esters thereof, at least It refers to the activity of producing a peptide compound with one increased peptide bond.

上記(A)のタンパク質において、N末端から第20番目のアミノ酸残基はアラニンである。上記(A)のタンパク質は、配列番号8に示すアミノ酸配列の成熟タンパク質部位における第20番目のアミノ酸残基である(配列番号8においては、第42番目に相当する)バリンがアラニンに置換された配列を有するものである(なお、本明細書においては、このように第20番目のバリンがアラニンに置換されたことを「V20A」のように、「元のアミノ酸、配列番号、改変後のアミノ酸」の順に並べ、記号化して表示する場合がある)。配列番号8に示すアミノ酸配列を有するタンパク質は、エンペドバクター・ブレビスに由来のペプチド生成活性を有するタンパク質である。本発明のペプチド生成タンパク質は、エンペドバクター・ブレビスに由来する元のペプチド生成タンパク質よりも、微生物などの形質転換体において発現効率が優れている。   In the protein (A) above, the 20th amino acid residue from the N-terminus is alanine. The protein of (A) above is the 20th amino acid residue in the mature protein site of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8 (corresponding to the 42nd in SEQ ID NO: 8), valine was substituted with alanine (In this specification, the fact that the 20th valine is substituted with alanine in this specification is expressed as “V20A”, “original amino acid, SEQ ID NO: modified amino acid”) May be displayed in a symbolic order). The protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8 is a protein having peptide-forming activity derived from Empedobacter brevis. The peptide-generating protein of the present invention has better expression efficiency in transformants such as microorganisms than the original peptide-generating protein derived from Empedobacter brevis.

第20番目のアミノ酸残基をバリンからアラニンに置換するような変異の導入は、例えば部位特異的変異法によって、本タンパク質をコードする遺伝子の特定の部位のアミノ酸が置換されるように塩基配列を改変することによって得られる。また、上記のような改変された塩基配列を有するポリペプチドは、従来知られている突然変異処理によっても取得され得る。突然変異処理としては、例えば(A)のタンパク質をコードするDNAをヒドロキシルアミン等でインビトロ処理する方法、Error-prone PCRにより変異を導入する方法、及び変異修復系の欠損した宿主中で該DNAを増幅し、変異の導入されたDNAを回収する方法などが挙げられる。   The introduction of a mutation that replaces the 20th amino acid residue from valine to alanine is performed by, for example, site-directed mutagenesis so that the amino acid at a specific site of the gene encoding this protein is replaced. It is obtained by modifying. A polypeptide having the modified base sequence as described above can also be obtained by a conventionally known mutation treatment. Examples of the mutation treatment include, for example, a method in which DNA encoding the protein (A) is treated in vitro with hydroxylamine, a method of introducing mutation by error-prone PCR, and the DNA in a host deficient in a mutation repair system. Examples include a method of amplifying and recovering a DNA having a mutation introduced therein.

また、本発明により、上記(A)に示すタンパク質と実質的に同じタンパク質も提供される。具体的には、(B)に示すタンパク質が提供される。ここで、「数個」とは、アミノ酸残基のタンパク質の立体構造における位置や種類によっても異なるが、アミノ酸残基のタンパク質の立体構造や活性を大きく損なわない範囲のものであり、具体的には、2〜50個、好ましくは2〜30個、さらに好ましくは2〜10個である。ただし、(B)タンパク質のアミノ酸配列において1または数個の置換、欠失、挿入、付加および逆位からなる群より選ばれる1または数個のアミノ酸の変異を含むアミノ酸配列の場合には、50℃、pH8の条件下で、(A)のタンパク質の半分程度以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上の酵素活性を保持していることが望ましい。   The present invention also provides a protein that is substantially the same as the protein shown in (A) above. Specifically, the protein shown in (B) is provided. Here, “several” means a range that does not greatly impair the three-dimensional structure and activity of the amino acid residue protein, although it varies depending on the position and type of the three-dimensional structure of the amino acid residue protein. Is 2-50, preferably 2-30, and more preferably 2-10. However, in the case of an amino acid sequence containing a mutation of one or several amino acids selected from the group consisting of (B) one or several substitutions, deletions, insertions, additions and inversions in the amino acid sequence of the protein, 50 It is desirable that the enzyme activity is maintained at about half or more, more preferably 80% or more, still more preferably 90% or more, particularly preferably 95% or more of the protein (A) under the conditions of ° C and pH 8.

(B)のタンパク質においても、配列番号2に示すアミノ酸配列における、N末端のアミノ酸残基を第1番目としたときの第20番目のアミノ酸残基がアラニンである。すなわち、(B)のタンパク質における変異の導入は、配列番号2に示すアミノ酸の第20番目のアミノ酸残基であるアラニン以外の部位における変異を許容するものである。したがって、第20番目のアラニン以外の部位に欠失、挿入などの変異が導入された場合、第20番目からのアラニンからのN末端またはC末端までのアミノ酸残基数は、変異導入前の状態とは異なることがあり得る。   Also in the protein of (B), the 20th amino acid residue when the N-terminal amino acid residue is the first in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is alanine. That is, the introduction of a mutation in the protein (B) allows a mutation at a site other than alanine, which is the 20th amino acid residue of the amino acid shown in SEQ ID NO: 2. Therefore, when a mutation such as deletion or insertion is introduced into a site other than the 20th alanine, the number of amino acid residues from the 20th alanine to the N-terminal or C-terminal is the state before the mutation is introduced. Can be different.

上記(B)に示されるようなアミノ酸の変異も、例えば部位特異的変異法によって、本タンパク質をコードする遺伝子の特定の部位のアミノ酸が置換、欠失、挿入、付加などされるように塩基配列を改変することによって得られる。また、上記のような改変された塩基配列を有するポリペプチドは、従来知られている突然変異処理によっても取得され得る。突然変異処理としては、(A)をコードするDNAをヒドロキシルアミン等でインビトロ処理する方法、及び(A)をコードするDNAを保持するエシェリヒア属細菌を、紫外線照射またはN−メチル−N'−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(NTG)もしくは亜硝酸等の通常人工突然変異に用いられている変異剤によって処理する方法が挙げられる。   The amino acid mutation as shown in (B) above is also performed by, for example, site-specific mutagenesis so that the amino acid at a specific site of the gene encoding this protein is substituted, deleted, inserted, added, etc. Is obtained by modifying. A polypeptide having the modified base sequence as described above can also be obtained by a conventionally known mutation treatment. Mutation treatment includes a method of treating DNA encoding (A) in vitro with hydroxylamine or the like, and an Escherichia bacterium carrying the DNA encoding (A) by ultraviolet irradiation or N-methyl-N′-nitro. -N-nitrosoguanidine (NTG) or a method of treating with a mutagen usually used for artificial mutation such as nitrous acid.

また、上記のような塩基の置換、欠失、挿入、付加、および逆位等の変異には、微生物の種あるいは菌株による差等、天然に生じる変異も含まれる。上記のような変異を有するDNAを適当な細胞で発現させ、発現産物の本酵素活性を調べることにより、配列番号2に記載のタンパク質と実質的に同一のタンパク質をコードするDNAが得られる。   In addition, mutations such as substitutions, deletions, insertions, additions, and inversions as described above include naturally occurring mutations such as differences between microorganism species or strains. By expressing the DNA having the mutation as described above in an appropriate cell and examining the enzyme activity of the expression product, DNA encoding a protein substantially identical to the protein described in SEQ ID NO: 2 can be obtained.

2.本発明のポリヌクレオチド
本発明のタンパク質をコードするポリヌクレオチドとしては、配列番号1に記載の塩基配列を有するポリヌクレオチドが挙げられる。配列番号1に記載の塩基配列は配列番号2に記載のアミノ酸配列をコードする。
2. Polynucleotide of the Present Invention The polynucleotide encoding the protein of the present invention includes a polynucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1. The base sequence described in SEQ ID NO: 1 encodes the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 2.

コドンの縮重により、1つのアミノ酸配列を規定する塩基配列は複数あり得る。すなわち、本発明のポリヌクレオチドには下記のタンパク質をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドが含まれる。
(A)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列における第20番目のアラニン以外の領域に、置換、欠失、挿入、付加および逆位からなる群より選ばれる1または数個のアミノ酸の変異を含むアミノ酸配列を有し、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質
There may be a plurality of base sequences that define one amino acid sequence due to codon degeneracy. That is, the polynucleotide of the present invention includes a polynucleotide having a base sequence encoding the following protein.
(A) Protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing (B) Substitution, deletion, insertion, addition to a region other than the 20th alanine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing And a protein having an amino acid sequence containing a mutation of one or several amino acids selected from the group consisting of inversions and having peptide-forming activity

さらに、配列番号1に示す塩基配列を有するDNAと実質的に同一のポリヌクレオチドとして次のようなポリヌクレオチドが挙げられる。配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドまたはこれを保持する細胞などから、配列番号1に記載の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドもしくは同塩基配列から調製されるプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドを単離することによって、配列番号1に記載の塩基配列を有するポリヌクレオチドと実質的に同一のポリヌクレオチドが得られる。   Furthermore, the following polynucleotide is mentioned as a polynucleotide substantially the same as DNA which has a base sequence shown to sequence number 1. Prepared from a polynucleotide encoding the protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or a cell holding the same, from a polynucleotide consisting of a base sequence complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the same base sequence Is substantially identical to the polynucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 by isolating a polynucleotide that encodes a protein that has a peptide-forming activity and hybridizes with a probe having a stringent condition. Are obtained.

すなわち、本発明のポリヌクレオチドとしては、下記(a)または(b)に示すポリヌクレオチドが挙げられる。
(a)配列表の配列番号1に記載の塩基配列を有するポリヌクレオチド
(b)塩基配列が配列表の配列番号1に記載の塩基配列と相補的なポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下においてハイブリダイズし、配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列における第20番目のアミノ酸残基に相当する部位がアラニンであり、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
That is, examples of the polynucleotide of the present invention include polynucleotides shown in the following (a) or (b).
(A) a polynucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing (b) a base sequence that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide complementary to the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing And a polynucleotide encoding a protein having a peptide generating activity, wherein the site corresponding to the 20th amino acid residue in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 in the Sequence Listing is alanine

(b)のポリヌクレオチドにおいて、配列番号1に記載のアミノ酸配列における第20番目のアミノ酸残基に相当する部位がアラニンをコードしている。上記のように、本発明のタンパク質においては、所定の活性を有する範囲で、配列番号2のアミノ酸配列において第20番目のアミノ酸残基に以外の部位に変異が導入されていてもよい。同様に、本発明のポリヌクレオチドにおいては、配列番号2のアミノ酸配列における第20番目のアミノ酸残基であるアラニンをコードする領域以外の部位において、(b)に記載の他の要件を満たす範囲で、配列番号1の塩基配列に変異が含まれていてもよい。   In the polynucleotide (b), the site corresponding to the 20th amino acid residue in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 encodes alanine. As described above, in the protein of the present invention, a mutation may be introduced at a site other than the 20th amino acid residue in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 within a range having a predetermined activity. Similarly, in the polynucleotide of the present invention, in a site other than the region encoding alanine, which is the 20th amino acid residue in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, within the range satisfying the other requirements described in (b). The base sequence of SEQ ID NO: 1 may contain a mutation.

プローブは、例えば配列番号1に記載の塩基配列に基づいて定法により作製することができる。また、プローブを用いてこれとハイブリダイズするポリヌクレオチドをつり上げ、目的とするポリヌクレオチドを単離する方法も、定法に従って行えばよい。例えば、DNAプローブはプラスミドやファージベクターにクローニングされた塩基配列を増幅し、プローブとして用いたい塩基配列を制限酵素により切り出し、抽出して調製することができる。切り出す箇所は、目的とするDNAに応じて調節することができる。   The probe can be prepared by a standard method based on the base sequence described in SEQ ID NO: 1, for example. In addition, a method of picking up a polynucleotide that hybridizes with a probe using a probe and isolating the target polynucleotide may be performed according to a conventional method. For example, a DNA probe can be prepared by amplifying a base sequence cloned in a plasmid or a phage vector, and cutting out and extracting the base sequence to be used as a probe with a restriction enzyme. The part to be cut out can be adjusted according to the target DNA.

ここでいう「ストリンジェントな条件」とは、いわゆる特異的なハイブリッドが形成され、非特異的なハイブリッドが形成されない条件をいう。この条件を明確に数値化することは困難であるが、一例を示せば、相同性が高いDNA同士、例えば50%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上の相同性を有するDNA同士がハイブリダイズし、それより相同性が低いDNA同士がハイブリダイズしない条件、あるいは通常のサザンハイブリダイゼーションの洗いの条件である60℃、1×SSC、0.1%SDS、好ましくは、0.1×SSC、0.1%SDSに相当する塩濃度でハイブリダイズする条件が挙げられる。このような条件でハイブリダイズする遺伝子の中には途中にストップコドンが発生したものや、活性中心の変異により活性を失ったものも含まれるが、それらについては、市販の発現ベクターにつなぎ、適当な宿主で発現させて、発現産物の酵素活性を後述の方法で測定することによって容易に取り除くことができる。   The “stringent conditions” referred to herein are conditions under which so-called specific hybrids are formed and non-specific hybrids are not formed. Although it is difficult to clearly quantify this condition, for example, highly homologous DNAs, for example, 50% or more, more preferably 80% or more, further preferably 90% or more, particularly preferably 95%. % At 60 ° C., 1 × SSC, 0.1 which is a condition in which DNAs having a homology of at least% hybridize and DNAs having lower homology do not hybridize, or washing conditions for normal Southern hybridization % SDS, preferably 0.1 × SSC, and conditions for hybridizing at a salt concentration corresponding to 0.1% SDS. The genes that hybridize under these conditions include those that have generated stop codons in the middle and those that have lost activity due to mutations in the active center. It can be easily removed by expressing in an appropriate host and measuring the enzyme activity of the expression product by the method described below.

なお、上記のように、(B)のタンパク質をコードする塩基配列を有するポリペプチドおよび上記(b)のポリペプチドの場合には、50℃、pH8の条件下で、配列番号1の塩基配列によりコードされるアミノ酸配列を有するタンパク質の半分程度以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上のペプチド生成活性を保持していることが望ましい。   As described above, in the case of the polypeptide having the base sequence encoding the protein of (B) and the polypeptide of (b) above, the base sequence of SEQ ID NO: 1 is used under the conditions of 50 ° C. and pH 8. It is desirable that the peptide-forming activity is maintained at about half or more of the protein having the encoded amino acid sequence, more preferably 80% or more, and still more preferably 90% or more.

上記のとおり、(A)のタンパク質は、配列番号8に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質を改変することにより得ることができる。以下、本発明のタンパク質の元となったタンパク質について説明する。なお、本発明のタンパク質が、元となったタンパク質によって限定されるものではない。   As described above, the protein (A) can be obtained by modifying a protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 8. Hereinafter, the protein that is the basis of the protein of the present invention will be described. Note that the protein of the present invention is not limited by the original protein.

配列番号8のアミノ酸配列は、例えば配列番号7に示される塩基配列によりコードされる。配列番号7に記載の塩基番号61〜1908の塩基配列からなるDNAは、エンペドバクター・ブレビス FERM BP−8113株(寄託機関;独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター、寄託機関住所;日本国茨城県つくば市東1丁目1番地1 中央第6、国際寄託移管日;2002年7月8日)より単離されたものである。   The amino acid sequence of SEQ ID NO: 8 is encoded by the base sequence shown in SEQ ID NO: 7, for example. DNA comprising the nucleotide sequence of nucleotide numbers 61 to 1908 described in SEQ ID NO: 7 is Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain (deposited organization; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Organism Depositary, Deposited Organization Address; 1-1-1 Higashi 1-chome Tsukuba-shi, Ibaraki, Japan Central 6th, International deposit transfer date; July 8, 2002)

配列番号7に記載の塩基番号61〜1908の塩基配列からなるDNAは、コードシーケンス(CDS)部分である。塩基番号61〜1908の塩基配列には、シグナル配列領域と成熟タンパク質領域とが含まれている。シグナル配列領域は塩基番号61〜126の領域であり、成熟タンパク質領域は塩基番号127〜1908の領域である。すなわち、本発明は、シグナル配列を含むペプチド酵素タンパク質遺伝子と、成熟したタンパク質としてのペプチド酵素タンパク質遺伝子の双方を提供する。配列番号7に記載の配列に含まれるシグナル配列は、リーダー配列の類であり、リーダー配列がコードするリーダーペプチドの主たる機能は、細胞膜内から細胞膜外に分泌させることにあると推定される。塩基番号127〜1908でコードされるタンパク質、すなわちリーダーペプチドを除く部位が成熟タンパク質であり、高いペプチド生成活性を示すと推定される。   The DNA consisting of the base sequence of base numbers 61 to 1908 described in SEQ ID NO: 7 is a code sequence (CDS) part. The base sequence of base numbers 61 to 1908 includes a signal sequence region and a mature protein region. The signal sequence region is a region of base numbers 61 to 126, and the mature protein region is a region of base numbers 127 to 1908. That is, the present invention provides both a peptide enzyme protein gene containing a signal sequence and a peptide enzyme protein gene as a mature protein. The signal sequence contained in the sequence described in SEQ ID NO: 7 is a kind of leader sequence, and it is presumed that the main function of the leader peptide encoded by the leader sequence is to secrete it from the cell membrane to the outside of the cell membrane. The protein encoded by base numbers 127 to 1908, that is, the site excluding the leader peptide is a mature protein, and is presumed to exhibit high peptide production activity.

配列番号7の塩基配列を有するDNAは、エンペドバクター・ブレビスの染色体DNA、もしくはDNAライブラリーから、PCR(polymerase chain reacion、White,T.J. et al ;Trends Genet., 5, 185(1989)参照)またはハイブリダイゼーションによって取得することができる。PCRに用いるプライマーは、例えばペプチド生成活性を有する精製タンパク質に基づいて決定された内部アミノ酸配列に基づいて設計することができる。また、配列番号13および19に記載された塩基配列に基づいてプライマーまたはハイブリダイゼーション用のプローブを設計することもでき、あるいはプローブを使って単離することもできる。PCR用のプライマーとして、5'非翻訳領域及び3'非翻訳領域に対応する配列を有するプライマーを用いると、本タンパク質のコード領域全長を増幅することができる。配列番号13に記載された、リーダー配列および成熟タンパク質コード領域の双方を含む領域を増幅する場合を例にとると、具体的には、5'側プライマーとしては配列番号13において塩基番号61よりも上流の領域の塩基配列を有するプライマーが、3'側プライマーとしては塩基番号1908よりも下流の領域の塩基配列に相補的な配列を有するプライマーが挙げられる。   DNA having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7 is obtained by PCR (polymerase chain reacion, White, TJ et al; Trends Genet., 5, 185 (1989)) from chromosomal DNA of Empedobacter brevis or DNA library. Alternatively, it can be obtained by hybridization. Primers used for PCR can be designed based on an internal amino acid sequence determined based on, for example, a purified protein having peptide-forming activity. Moreover, a primer or a probe for hybridization can be designed based on the base sequences described in SEQ ID NOs: 13 and 19, or can be isolated using the probe. When a primer having a sequence corresponding to the 5 ′ untranslated region and the 3 ′ untranslated region is used as a primer for PCR, the entire coding region of the protein can be amplified. Taking the case of amplifying the region containing both the leader sequence and the mature protein coding region described in SEQ ID NO: 13 as an example, specifically, as the 5′-side primer, SEQ ID NO: 13 is more than base number 61 in SEQ ID NO: 13. Examples of the primer having the base sequence in the upstream region include a primer having a sequence complementary to the base sequence in the region downstream from the base number 1908 as the 3′-side primer.

プライマーの合成は、例えば、Applied Biosystems社製DNA合成機 model 380Bを使用し、ホスホアミダイト法を用いて(Tetrahedron Letters(1981),22,1859参照)常法に従って合成できる。PCR反応は、例えばGene Amp PCR System 9600(PERKIN ELMER社製)及びTaKaRa LA PCR in vitro Cloning Kit(宝酒造社製)を用い、各メーカーなど供給者により指定された方法に従って行うことができる。   The primer can be synthesized according to a conventional method using, for example, a DNA synthesizer model 380B manufactured by Applied Biosystems and using the phosphoramidite method (see Tetrahedron Letters (1981), 22, 1859). The PCR reaction can be performed, for example, using Gene Amp PCR System 9600 (manufactured by PERKIN ELMER) and TaKaRa LA PCR in vitro Cloning Kit (manufactured by Takara Shuzo) according to the method specified by the supplier such as each manufacturer.

3.本発明のタンパク質の製造方法
次に本発明のタンパク質の製造方法、並びにこれに用いられる組換え体および形質転換体の作製方法について説明する。
3. Next, a method for producing the protein of the present invention and a method for producing a recombinant and a transformant used therefor will be described.

上記(A)のタンパク質を発現する形質転換体は、例えば配列番号1に示される塩基配列を有するDNAを、適切な宿主に導入し、発現させることによってペプチド生成活性を有するタンパク質を生成することができる。配列番号1の塩基配列を有するポDNAにより特定されるタンパク質を発現させるための宿主としては、例えばエシェリヒア・コリ(Escherichia coli)等のエシェリヒア属細菌、エンペドバクター属細菌、スフィンゴバクテリウム属細菌、フラボバクテリウム属細菌、及びバチルス・ズブチリス(Bacillus subtilis)をはじめとする種々の原核細胞、サッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、ピヒア・スティピティス(Pichia stipitis)、アスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryzae)をはじめとする種々の真核細胞を用いることができる。   The transformant that expresses the protein (A) can produce a protein having peptide-forming activity by, for example, introducing and expressing a DNA having the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 into an appropriate host. it can. Examples of hosts for expressing a protein specified by the po DNA having the base sequence of SEQ ID NO: 1 include Escherichia bacteria such as Escherichia coli, Empedobacter bacteria, Sphingobacteria bacteria, Various prokaryotic cells including the genus Flavobacterium and Bacillus subtilis, including Saccharomyces cerevisiae, Pichia stipitis, Aspergillus oryzae Various eukaryotic cells can be used.

配列番号1の塩基配列を有するDNAを宿主に導入するために用いる組換えDNAは、発現させようとする宿主の種類に応じたベクターに、これらのDNAを、該DNAがコードするタンパク質が発現可能な形態で挿入することで調製可能である。タンパク質を発現させるためのプロモータとしては、エンペドバクター・ブレビスのペプチド生成タンパク質をコードする遺伝子固有のプロモータが宿主細胞で機能する場合には、そのプロモータを使用することができる。また、必要に応じて宿主細胞で働く他のプロモータを、配列番号1のDNAに連結し、そのプロモータ制御下で発現させるようにしてもよい。   Recombinant DNA used for introducing DNA having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 into a host can express these DNAs in a vector corresponding to the type of host to be expressed, and the protein encoded by the DNA It can be prepared by inserting in a different form. As a promoter for expressing a protein, when a promoter specific to a gene encoding a peptide-producing protein of Empedobacter brevis functions in a host cell, the promoter can be used. Further, if necessary, another promoter that works in the host cell may be linked to the DNA of SEQ ID NO: 1 and expressed under the control of the promoter.

組換えDNAを宿主細胞に導入するための形質転換法としては、D.M.Morrisonの方法(Methods in Enzymology 68, 326 (1979))あるいは受容菌細胞を塩化カルシウムで処理してDNAの透過性を増す方法(Mandel,M. and Higa,A.,J.Mol.Biol.,53,159(1970))等が挙げられる。   Transformation methods for introducing recombinant DNA into host cells include DM Morrison's method (Methods in Enzymology 68, 326 (1979)) or a method in which recipient cells are treated with calcium chloride to increase DNA permeability. (Mandel, M. and Higa, A., J. Mol. Biol., 53, 159 (1970)).

タンパク質を組換えDNA技術を用いて大量生産する場合、該タンパク質を生産する形質転換体内で該タンパク質が会合し、タンパク質の封入体(inclusion body)を形成させる形態も好ましい一実施形態として挙げられる。この発現生産方法の利点は、目的のタンパク質を菌体内に存在するプロテアーゼによる消化から保護する点および目的のタンパク質を菌体破砕に続く遠心分離操作によって簡単に精製できる点等である。   When a protein is mass-produced using recombinant DNA technology, a form in which the protein associates in a transformant producing the protein to form an inclusion body of the protein is also mentioned as a preferred embodiment. Advantages of this expression production method are that the target protein is protected from digestion by proteases present in the microbial cells, and that the target protein can be easily purified by centrifugation following cell disruption.

このようにして得られるタンパク質封入体は、タンパク質変性剤により可溶化され、主にその変性剤を除去することによる活性再生操作を経た後、正しく折り畳まれた生理的に活性なタンパク質に変換される。例えば、ヒトインターロイキン−2の活性再生(特開昭61−257931号公報)等多くの例がある。   The protein inclusion body obtained in this way is solubilized by a protein denaturing agent, and after being subjected to an activity regeneration operation mainly by removing the denaturing agent, it is converted into a correctly folded physiologically active protein. . For example, there are many examples such as activity regeneration of human interleukin-2 (Japanese Patent Laid-Open No. 61-257931).

タンパク質封入体から活性型タンパク質を得るためには、可溶化・活性再生等の一連の操作が必要であり、直接活性型タンパク質を生産する場合よりも操作が複雑になる。しかし、菌体の生育に影響を及ぼすようなタンパク質を菌体内で大量に生産させる場合は、不活性なタンパク質封入体として菌体内に蓄積させることにより、その影響を抑えることができる。   In order to obtain an active protein from a protein inclusion body, a series of operations such as solubilization and activity regeneration are necessary, and the operation becomes more complicated than when directly producing an active protein. However, when a large amount of a protein that affects the growth of bacterial cells is produced in the bacterial cells, the effect can be suppressed by accumulating them in the bacterial cells as inactive protein inclusion bodies.

目的タンパク質を封入体として大量生産させる方法として、強力なプロモータの制御下、目的のタンパク質を単独で発現させる方法の他、大量発現することが知られているタンパク質との融合タンパク質として発現させる方法がある。   As a method for mass production of the target protein as inclusion bodies, there is a method of expressing the target protein alone under the control of a strong promoter, or a method of expressing it as a fusion protein with a protein known to be expressed in large quantities. is there.

以下、形質転換された大腸菌を作製し、これを用いてペプチド生成酵素を製造する方法を例として、より具体的に説明する。なお、大腸菌などの微生物にペプチド生成酵素を作製させる場合、タンパク質のコード配列として、リーダー配列を含む前駆タンパク質をコードするDNAを組み込こんでも、リーダー配列を含まない成熟タンパク質領域のDNAのみを組み込んでもよく、作製しようとする酵素の製造条件、形態、使用条件などにより適宜選択することができる。   Hereinafter, a method for producing transformed Escherichia coli and producing a peptide-producing enzyme using the transformed Escherichia coli will be described more specifically. When preparing a peptide-generating enzyme in a microorganism such as Escherichia coli, only the DNA of the mature protein region that does not contain the leader sequence is incorporated even if the DNA encoding the precursor protein containing the leader sequence is incorporated as the protein coding sequence. However, it can be appropriately selected depending on the production conditions, form, use conditions, etc. of the enzyme to be produced.

ペプチド生成活性を有するタンパク質をコードするDNAを発現させるプロモータとしては、通常大腸菌における異種タンパク質生産に用いられるプロモータを使用することができ、例えば、T7プロモータ、lacプロモータ、trpプロモータ、trcプロモータ、tacプロモータ、ラムダファージのPRプロモータ、PLプロモータ等の強力なプロモータが挙げられる。また、ベクターとしては、pUC19、pUC18、pBR322、pHSG299、pHSG298、pHSG399、pHSG398、RSF1010、pMW119、pMW118、pMW219、pMW218等を用いることができる。他にもファージDNAのベクターも利用できる。さらに、プロモータを含み、挿入DNA配列を発現させることができる発現ベクターを使用することもできる。   As a promoter for expressing a DNA encoding a protein having peptide-forming activity, a promoter usually used for heterologous protein production in E. coli can be used. For example, T7 promoter, lac promoter, trp promoter, trc promoter, tac promoter And strong promoters such as lambda phage PR promoter and PL promoter. Moreover, pUC19, pUC18, pBR322, pHSG299, pHSG298, pHSG399, pHSG398, RSF1010, pMW119, pMW118, pMW219, pMW218, etc. can be used as the vector. In addition, phage DNA vectors can be used. Furthermore, an expression vector containing a promoter and capable of expressing the inserted DNA sequence can also be used.

ペプチド生成酵素を融合タンパク質封入体として生産させるためには、ペプチド生成酵素遺伝子の上流あるいは下流に、他のタンパク質、好ましくは親水性であるペプチドをコードする遺伝子を連結して、融合タンパク質遺伝子とする。このような他のタンパク質をコードする遺伝子としては、融合タンパク質の蓄積量を増加させ、変性・再生工程後に融合タンパク質の溶解性を高めるものであればよく、例えば、T7gene 10、β−ガラクトシダーゼ遺伝子、デヒドロ葉酸還元酵素遺伝子、インターフェロンγ遺伝子、インターロイキン−2遺伝子、プロキモシン遺伝子等が候補として挙げられる。   In order to produce a peptide-forming enzyme as a fusion protein inclusion body, a gene encoding another protein, preferably a hydrophilic peptide, is linked upstream or downstream of the peptide-forming enzyme gene to form a fusion protein gene. . Such a gene encoding another protein may be any gene that increases the accumulation amount of the fusion protein and enhances the solubility of the fusion protein after the denaturation / regeneration process. For example, T7gene 10, β-galactosidase gene, Dehydrofolate reductase gene, interferon γ gene, interleukin-2 gene, prochymosin gene and the like are listed as candidates.

これらの遺伝子とペプチド生成酵素をコードする遺伝子とを連結する際には、コドンの読み取りフレームが一致するようにする。適当な制限酵素部位で連結するか、あるいは適当な配列の合成DNAを利用すればよい。   When these genes and a gene encoding a peptide-forming enzyme are linked, the codon reading frames are made to coincide. Ligation may be performed at an appropriate restriction enzyme site, or synthetic DNA having an appropriate sequence may be used.

また、生産量を増大させるためには、融合タンパク質遺伝子の下流に転写終結配列であるターミネータを連結することが好ましい場合がある。このターミネータとしては、T7ターミネータ、fdファージターミネータ、T4ターミネータ、テトラサイクリン耐性遺伝子のターミネータ、大腸菌trpA遺伝子のターミネータ等が挙げられる。   In order to increase the production amount, it may be preferable to link a terminator, which is a transcription termination sequence, downstream of the fusion protein gene. Examples of the terminator include T7 terminator, fd phage terminator, T4 terminator, tetracycline resistance gene terminator, E. coli trpA gene terminator, and the like.

ペプチド生成活性を有するタンパク質またはペプチド生成活性を有するタンパク質と他のタンパク質との融合タンパク質をコードする遺伝子を大腸菌に導入するためのベクターとしては、いわゆるマルチコピー型のものが好ましく、ColE1由来の複製開始点を有するプラスミド、例えばpUC系のプラスミドやpBR322系のプラスミドあるいはその誘導体が挙げられる。ここで、「誘導体」とは、塩基の置換、欠失、挿入、付加および/または逆位などによってプラスミドに改変を施したものを意味する。なお、ここでいう改変とは、変異剤やUV照射などによる変異処理、あるいは自然変異などによる改変をも含む。
また、形質転換体を選別するために、該ベクターがアンピシリン耐性遺伝子等のマーカーを有することが好ましい。このようなプラスミドとして、強力なプロモータを持つ発現ベクターが市販されている(pUC系(宝酒造(株)製)、pPROK系(クローンテック製)、pKK233-2(クローンテック製)ほか)。
As a vector for introducing a gene encoding a protein having a peptide-forming activity or a fusion protein of a protein having a peptide-forming activity and another protein into Escherichia coli, a so-called multi-copy type is preferable, and replication initiation derived from ColE1 A plasmid having a dot, for example, a pUC-type plasmid, a pBR322-type plasmid, or a derivative thereof. Here, the “derivative” means one obtained by modifying a plasmid by base substitution, deletion, insertion, addition and / or inversion. In addition, the modification here includes modification by mutation treatment with a mutation agent, UV irradiation, or natural mutation.
In order to select transformants, the vector preferably has a marker such as an ampicillin resistance gene. As such plasmids, expression vectors having a strong promoter are commercially available (pUC system (Takara Shuzo Co., Ltd.), pPROK system (Clontech), pKK233-2 (Clontech), etc.).

プロモータ、ペプチド生成活性を有するタンパク質またはペプチド生成活性を有するタンパク質と他のタンパク質との融合タンパク質をコードする遺伝子、場合によってはターミネータの順に連結したDNA断片と、ベクターDNAとを連結して組換えDNAを得る。   Recombinant DNA by ligating a DNA encoding a promoter, a protein having peptide-forming activity, or a gene encoding a fusion protein of a protein having peptide-forming activity and another protein, or in some cases a terminator, and vector DNA Get.

得られた組換えDNAを用いて大腸菌を形質転換し、この大腸菌を培養すると、ペプチド生成酵素またはペプチド生成酵素と他のタンパク質との融合タンパク質が発現生産される。形質転換される宿主は、異種遺伝子の発現に通常用いられる株を使用することができるが、大腸菌K12株亜種のエシェリヒア コリ JM109株が好ましい。形質転換を行う方法、および形質転換体を選別する方法はMolecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press (1989)等に記載されている。   When the obtained recombinant DNA is used to transform Escherichia coli, and the Escherichia coli is cultured, a peptide-forming enzyme or a fusion protein of a peptide-producing enzyme and another protein is expressed and produced. As a host to be transformed, a strain usually used for expression of a heterologous gene can be used, but Escherichia coli JM109 strain of E. coli K12 strain subspecies is preferable. Methods for performing transformation and methods for selecting transformants are described in Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press (1989) and the like.

融合タンパク質として発現させた場合、血液凝固因子Xa、カリクレインなどの、ペプチド生成酵素内に存在しない配列を認識配列とする制限プロテアーゼを用いてペプチド生成酵素を切り出せるようにしてもよい。   When expressed as a fusion protein, the peptide-forming enzyme may be excised using a restriction protease such as blood coagulation factor Xa, kallikrein, etc., which has a sequence not present in the peptide-forming enzyme as a recognition sequence.

生産培地としては、M9−カザミノ酸培地、LB培地など、大腸菌を培養するために通常用いる培地を用いてもよい。また、培養条件、生産誘導条件は、用いたベクターのマーカー、プロモータ、宿主菌等の種類に応じて適宜選択する。   As the production medium, a medium usually used for culturing Escherichia coli such as M9-casamino acid medium and LB medium may be used. The culture conditions and production induction conditions are appropriately selected according to the type of the marker, promoter, host fungus and the like used.

ペプチド生成酵素またはペプチド生成酵素と他のタンパク質との融合タンパク質を回収するには、以下の方法などがある。ペプチド生成酵素あるいはその融合タンパク質が菌体内に可溶化されていれば、菌体を回収した後、菌体を破砕あるいは溶菌させ、粗酵素液として使用できる。さらに、必要に応じて、通常の沈澱、濾過、カラムクロマトグラフィー等の手法によりペプチド生成酵素あるいはその融合タンパク質を精製して用いることも可能である。この場合、ペプチド生成酵素あるいは融合タンパク質の抗体を利用した精製法も利用できる。   There are the following methods for recovering a peptide-forming enzyme or a fusion protein of a peptide-forming enzyme and another protein. If the peptide-forming enzyme or its fusion protein is solubilized in the microbial cells, the microbial cells can be recovered and then disrupted or lysed to be used as a crude enzyme solution. Furthermore, if necessary, the peptide-forming enzyme or its fusion protein can be purified and used by a conventional method such as precipitation, filtration or column chromatography. In this case, a purification method using a peptide-forming enzyme or a fusion protein antibody can also be used.

タンパク質封入体が形成される場合には、変性剤でこれを可溶化する。菌体タンパク質とともに可溶化してもよいが、以降の精製操作を考慮すると、封入体を取り出して、これを可溶化するのが好ましい。封入体を菌体から回収するには、従来公知の方法で行えばよい。例えば、菌体を破壊し、遠心分離操作等によって封入体を回収する。タンパク質封入体を可溶化させる変性剤としては、グアニジン塩酸(例えば、6M、pH5〜8)や尿素(例えば8M)などが挙げられる。   When protein inclusion bodies are formed, they are solubilized with a denaturing agent. Although it may be solubilized together with the bacterial protein, it is preferable to take out the inclusion body and solubilize it in consideration of the subsequent purification operation. In order to recover the inclusion body from the microbial cell, a conventionally known method may be used. For example, the microbial cells are destroyed, and the inclusion bodies are collected by centrifugation operation or the like. Examples of denaturing agents that solubilize protein inclusion bodies include guanidine hydrochloride (eg, 6M, pH 5-8), urea (eg, 8M), and the like.

これらの変性剤を透析等により除くと、活性を有するタンパク質として再生される。透析に用いる透析溶液としては、トリス塩酸緩衝液やリン酸緩衝液などを用いればよく、濃度としては20mM〜0.5M、pHとしては5〜8が挙げられる。   When these denaturing agents are removed by dialysis or the like, they are regenerated as active proteins. As a dialysis solution used for dialysis, a Tris-HCl buffer or a phosphate buffer may be used, and the concentration may be 20 mM to 0.5 M, and the pH may be 5 to 8.

再生工程時のタンパク質濃度は、500μg/ml程度以下に抑えるのが好ましい。再生したペプチド生成酵素が自己架橋を行うのを抑えるために、透析温度は5℃以下であることが好ましい。また、変性剤除去の方法として、この透析法のほか、希釈法、限外濾過法などがあり、いずれを用いても活性の再生が期待できる。   The protein concentration during the regeneration step is preferably suppressed to about 500 μg / ml or less. In order to suppress the regenerated peptide-forming enzyme from self-crosslinking, the dialysis temperature is preferably 5 ° C. or lower. Further, as a method for removing the denaturant, there are a dialysis method, a dilution method, an ultrafiltration method, and the like, and the regeneration of activity can be expected by using any of them.

4.ペプチドの製造方法
本発明のペプチドの製造方法は、上記本発明のタンパク質を用いて、ペプチドを生成させるものである。すなわち、本発明のペプチド製造方法では、下記(A)および(B)に示すタンパク質のうち少なくとも一方の存在下で、アミン成分とカルボニル成分とを反応させてペプチドを生成せしめる。
(A)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列における第20番目のアミノ酸残基がアラニンであり、当該アラニン以外の領域に、置換、欠失、挿入、付加および逆位からなる群より選ばれる1または数個のアミノ酸の変異を含むアミノ酸配列を有し、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質
4). Method for Producing Peptide The method for producing a peptide of the present invention is to produce a peptide using the protein of the present invention. That is, in the method for producing a peptide of the present invention, a peptide is produced by reacting an amine component and a carbonyl component in the presence of at least one of the proteins shown in the following (A) and (B).
(A) A protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing (B) The 20th amino acid residue in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing is alanine, and in a region other than the alanine , A protein having an amino acid sequence containing a mutation of one or several amino acids selected from the group consisting of substitution, deletion, insertion, addition and inversion, and having peptide-forming activity

本発明のペプチドの製造方法では、上記タンパク質は、例えば、生化学的に許容される媒体中に(A)および/または(B)タンパク質を含有する混合物(以下、「ペプチド生成タンパク質含有物」という)として供給されてもよい。さらに具体的には、例えば、本発明のタンパク質を発現するように形質転換された微生物の培養物、当該培養物より分離した微生物菌体および当該微生物の菌体処理物からなる群より選ばれる1種または2種以上を用い、アミン成分とカルボニル成分とからペプチドを生成せしめてもよい。   In the method for producing a peptide of the present invention, the protein is, for example, a mixture containing (A) and / or (B) protein in a biochemically acceptable medium (hereinafter referred to as “peptide-forming protein-containing material”). ). More specifically, for example, 1 selected from the group consisting of a culture of a microorganism transformed to express the protein of the present invention, a microbial cell separated from the culture, and a treated product of the microorganism. A peptide may be produced from an amine component and a carbonyl component using two or more species.

ペプチド生成タンパク質またはその含有物を、カルボキシ成分とアミン成分に作用せしめる方法としては、当該ペプチド生成タンパク質またはその含有物、カルボキシ成分、およびアミン成分を混合すればよい。より具体的には、本発明のペプチド生成タンパク質またはその含有物を、カルボキシ成分とアミン成分を含む溶液中に添加して反応せしめる方法を用いてもよいし、ペプチド生成タンパク質を生産する微生物を用いる場合には、ペプチド生成タンパク質を生産する微生物を培養し、微生物中または微生物の培養液中に当該酵素を精製・蓄積せしめ、培養液中にカルボキシ成分とアミン成分を添加する方法などを用いてもよい。生成されたペプチドは、定法により回収し、必要に応じて精製することができる。   As a method for allowing the peptide-forming protein or its content to act on the carboxy component and the amine component, the peptide-generating protein or its content, the carboxy component, and the amine component may be mixed. More specifically, a method may be used in which the peptide-forming protein of the present invention or a content thereof is added to a solution containing a carboxy component and an amine component and reacted, or a microorganism that produces peptide-forming protein is used. In some cases, a method of culturing a microorganism producing a peptide-forming protein, purifying and accumulating the enzyme in the microorganism or a culture solution of the microorganism, and adding a carboxy component and an amine component to the culture solution may be used. Good. The produced peptide can be recovered by a conventional method and purified as necessary.

微生物の菌体(すなわち、微生物の細胞)を得るには、微生物の種類に応じて適当な培地で培養増殖せしめるとよい。このための培地はその微生物が増殖し得るものであれば特に制限はなく、通常の炭素源、窒素源、リン源、硫黄源、無機イオン、更に必要に応じ有機栄養源を含む通常の培地でよい。   In order to obtain microbial cells (that is, microbial cells), it is preferable to culture and proliferate in an appropriate medium according to the type of microorganism. The medium for this is not particularly limited as long as the microorganism can grow, and is a normal medium containing a normal carbon source, nitrogen source, phosphorus source, sulfur source, inorganic ions, and if necessary, an organic nutrient source. Good.

例えば、炭素源としては上記微生物が利用可能であればいずれも使用でき、具体的には、グルコース、フラクトース、マルトース、アミロース等の糖類、ソルビトール、エタノール、グリセロール等のアルコール類、フマル酸、クエン酸、酢酸、プロピオン酸などの有機酸類及びこれらの塩類、パラフィンなどの炭水化物類あるいはこれらの混合物などを使用することができる。   For example, any of the above microorganisms can be used as the carbon source. Specifically, sugars such as glucose, fructose, maltose and amylose, alcohols such as sorbitol, ethanol and glycerol, fumaric acid and citric acid , Organic acids such as acetic acid and propionic acid and salts thereof, carbohydrates such as paraffin or mixtures thereof can be used.

窒素源としては、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウムなどの無機塩のアンモニウム塩、フマル酸アンモニウム、クエン酸アンモニウムなどの有機酸のアンモニウム塩、硝酸ナトリウム、硝酸カリウムなどの硝酸塩、ペプトン、酵母エキス、肉エキス、コーンスティープリカーなどの有機窒素化合物あるいはこれらの混合物を使用することができる。   Nitrogen sources include ammonium salts of inorganic salts such as ammonium sulfate and ammonium chloride, ammonium salts of organic acids such as ammonium fumarate and ammonium citrate, nitrates such as sodium nitrate and potassium nitrate, peptone, yeast extract, meat extract, corn steep Organic nitrogen compounds such as liquor or mixtures thereof can be used.

他に無機塩類、微量金属塩、ビタミン類等、通常の培地に用いられる栄養源を適宜混合して用いることができる。   In addition, nutrient sources used in normal media such as inorganic salts, trace metal salts, vitamins, and the like can be appropriately mixed and used.

培養条件にも格別の制限はなく、例えば、好気的条件下にてpH5〜8、温度約15〜40℃の範囲でpHおよび温度を適当に制限しつつ12〜48時間程度培養を行えばよい。   There are no particular restrictions on the culture conditions. For example, if the culture is performed for about 12 to 48 hours under aerobic conditions while appropriately limiting the pH and temperature within the range of pH 5 to 8 and temperature of about 15 to 40 ° C. Good.

「ペプチド生成タンパク質含有物」とは、本発明のペプチド生成タンパク質を含有するものであればよく、具体的形態としては、ペプチド生成タンパク質を生産する微生物の培養物、当該培養物から分離された微生物菌体、菌体処理物などが含まれる。微生物の培養物とは、微生物を培養して得られる物のことであり、より具体的には、微生物菌体、その微生物の培養に用いた培地および培養された微生物により生成された物質の混合物などのことをいう。また、微生物菌体は洗浄し、洗浄菌体として用いてもよい。また、菌体処理物には、菌体を破砕、溶菌、凍結乾燥したものなどが含まれ、さらに菌体などを処理して回収される粗精製タンパク質、さらに精製した精製タンパク質なども含まれる。精製処理されたタンパク質としては、各種精製法によって得られる部分精製タンパク質等を使用してもよいし、これらを共有結合法、吸着法、包括法等によって固定化した固定化タンパク質を使用してもよい。また、使用する微生物によっては、培養中に一部、溶菌するものもあるので、この場合には培養液上清もペプチド生成タンパク質含有物として利用できる。   The “peptidogenic protein-containing product” may be anything containing the peptide-producing protein of the present invention, and specific examples include a culture of a microorganism that produces the peptide-producing protein, and a microorganism isolated from the culture. Included are microbial cells and processed microbial cells. A microorganism culture is a product obtained by culturing a microorganism, and more specifically, a microbial cell, a medium used for culturing the microorganism, and a mixture of substances produced by the cultured microorganism. And so on. Further, the microbial cells may be washed and used as washed cells. In addition, the processed bacterial cells include those obtained by crushing, lysing, and lyophilizing the bacterial cells, and further include crude purified proteins recovered by treating the bacterial cells and the like, and further purified proteins. As the purified protein, partially purified proteins obtained by various purification methods may be used, or immobilized proteins obtained by immobilizing these by a covalent bond method, an adsorption method, a comprehensive method, or the like may be used. Good. In addition, some microorganisms lyse during culture, and in this case, the culture supernatant can also be used as a peptide-forming protein-containing material.

また、本発明のペプチド生成タンパク質を含む微生物としては、ペプチド生成タンパク質を発現した遺伝子組換え株を用いてもよいし、アセトン処理菌体、凍結乾燥菌体等の菌体処理物を使用してもよいし、これらを共有結合法、吸着法、包括法等によって固定化した固定化菌体、固定化菌体処理物を使用してもよい。   In addition, as a microorganism containing the peptide-generating protein of the present invention, a genetically modified strain expressing the peptide-generating protein may be used, or a cell-treated product such as acetone-treated cells or freeze-dried cells may be used. Alternatively, an immobilized microbial cell or an immobilized microbial cell-treated product obtained by immobilizing these by a covalent bond method, an adsorption method, a comprehensive method, or the like may be used.

なお、培養物、培養菌体、洗浄菌体、菌体を破砕あるいは溶菌させた菌体処理物を用いる場合には、ペプチドの生成に関与せずに生成ペプチドを分解する酵素が存在することが多く、この場合には、エチレンジアミン四酢酸 (EDTA)のような金属プロテアーゼ阻害剤を添加するほうが好ましい場合がある。添加量は、0.1mMから300mM の範囲で、好ましくは1mMから100mMである。   In addition, when using cultured products, cultured cells, washed cells, or treated cells obtained by crushing or lysing cells, there may be an enzyme that degrades the produced peptide without being involved in peptide production. In many cases, it may be preferable to add a metal protease inhibitor such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). The addition amount is in the range of 0.1 mM to 300 mM, preferably 1 mM to 100 mM.

本発明のペプチド製造方法の好ましい形態としては、上記、形質転換された微生物を培地中で培養し、培地中および/または微生物中に、ペプチド生成酵素を蓄積させる方法が挙げられる。形質転換体を用いることにより、ペプチド生成酵素を簡便に大量生成できるため、ジペプチドの生成も大量に速く行うことができる。   A preferred form of the peptide production method of the present invention includes the above-described method of culturing the transformed microorganism in a medium and accumulating the peptide-forming enzyme in the medium and / or in the microorganism. By using a transformant, a peptide-producing enzyme can be easily produced in large quantities, and therefore, dipeptides can also be produced in large quantities and quickly.

ペプチド生成タンパク質またはその含有物の使用量は、目的とする効果を発揮する量(有効量)であればよく、この有効量は当業者であれば簡単な予備実験により容易に求められるが、例えば酵素を用いる場合には、0.01から100ユニット(U)程度、洗浄菌体を用いる場合は0.1〜500g/L程度である。   The amount of the peptide-forming protein or the content thereof may be any amount that exhibits the desired effect (effective amount), and this effective amount can be easily determined by a person skilled in the art by a simple preliminary experiment. When using an enzyme, it is about 0.01 to 100 unit (U), and when using a washing | cleaning microbial cell, it is about 0.1-500 g / L.

カルボキシ成分としては、もう一つの基質であるアミン成分と縮合してペプチドを生成できるものであれば、いかなるものを使用してよい。カルボキシ成分としては、例えば、L−アミノ酸エステル、D−アミノ酸エステル、L−アミノ酸アミド、D−アミノ酸アミド、更にはアミノ基の有さない有機酸エステル等が挙げられる。また、アミノ酸エステルとしては、天然型のアミノ酸に対応するアミノ酸エステルだけでなく、非天然型のアミノ酸もしくはその誘導体に対応するアミノ酸エステルなども例示される。また、アミノ酸エステルとしては、α−アミノ酸エステルの他、アミノ基の結合位置の異なる、β−、γ−、ω−等のアミノ酸のエステルなども例示される。アミノ酸エステルの代表例としては、アミノ酸のメチルエステル、エチルエステル、n-プロピルエステル、iso-プロピルエステル、n-ブチルエステル、iso-ブチルエステル、tert-ブチルエステル等が例示される。   Any carboxy component may be used as long as it can be condensed with an amine component which is another substrate to form a peptide. Examples of the carboxy component include L-amino acid esters, D-amino acid esters, L-amino acid amides, D-amino acid amides, and organic acid esters having no amino group. Examples of amino acid esters include not only amino acid esters corresponding to natural amino acids but also amino acid esters corresponding to non-natural amino acids or derivatives thereof. Examples of amino acid esters include α-amino acid esters and amino acid esters such as β-, γ-, and ω- that have different amino group bonding positions. Representative examples of amino acid esters include amino acid methyl ester, ethyl ester, n-propyl ester, iso-propyl ester, n-butyl ester, iso-butyl ester, tert-butyl ester and the like.

アミン成分としては、もう一つの基質であるカルボキシ成分と縮合してペプチドを生成できるものであれば、いかなるものも使用してよい。アミン成分としては、例えば、L−アミノ酸、C保護L−アミノ酸、D−アミノ酸、C保護D−アミノ酸、アミン等が挙げられる。また、アミンとしは、天然型アミンだけでなく、非天然型のアミンもしくはその誘導体などが例示される。また、アミノ酸としては、天然型アミノ酸だけではなく非天然型アミノ酸もしくはその誘導体も例示される。α−アミノ酸の他、アミノ基の結合位置の異なる、β−、γ−、ω−等のアミノ酸なども例示される。   Any amine component may be used as long as it can be condensed with a carboxy component as another substrate to form a peptide. Examples of the amine component include L-amino acids, C-protected L-amino acids, D-amino acids, C-protected D-amino acids, amines, and the like. Examples of amines include not only natural amines but also non-natural amines or derivatives thereof. Examples of amino acids include not only natural amino acids but also non-natural amino acids or derivatives thereof. In addition to α-amino acids, amino acids such as β-, γ-, and ω- that have different amino group bonding positions are also exemplified.

出発原料であるカルボキシ成分およびアミン成分の濃度は各々1mM〜10M、好ましくは0.05M〜2Mであるが、カルボキシ成分に対してアミン成分を等量以上添加したほうが好ましい場合がある。また、基質が高濃度だと反応を阻害するような場合には、反応中にこれらを阻害しない濃度にして逐次添加することができる。   The concentrations of the starting carboxy component and amine component are each 1 mM to 10 M, preferably 0.05 M to 2 M, but it may be preferable to add an equal amount or more of the amine component to the carboxy component. Further, when the reaction is inhibited when the concentration of the substrate is high, it can be added successively at a concentration that does not inhibit these during the reaction.

反応温度は0〜60℃でペプチド合成可能であり、好ましくは5〜40℃である。また反応pHはpH6.5〜10.5でペプチド合成可能であり、好ましくはpH7.0〜10.0である。   Peptide synthesis is possible at a reaction temperature of 0 to 60 ° C, preferably 5 to 40 ° C. Further, the peptide can be synthesized at a reaction pH of pH 6.5 to 10.5, and preferably pH 7.0 to 10.0.

以下、本発明について実施例を示しより詳細に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated in detail, this invention is not restrict | limited to the following Example.

[調製例1]エンペドバクター・ブレビス由来のペプチド生成酵素遺伝子の単離
以下、ペプチド生成酵素遺伝子の単離について述べるが、微生物はエンペドバクター・ブレビス FERM BP-8113株を用いた。遺伝子の単離にはエシェリヒア コリ(Escherichia coli)JM-109株を宿主に用い、ベクターはpUC118を用いた。
[Preparation Example 1] Isolation of a peptide-forming enzyme gene derived from Empedobacter brevis The isolation of a peptide-forming enzyme gene will be described below. Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain was used as the microorganism. For gene isolation, Escherichia coli JM-109 was used as the host, and pUC118 was used as the vector.

(1)決定内部アミノ酸配列に基づいたPCRプライマーの作製
前述のエンペドバクター・ブレビス FERM BP-8113株由来のペプチド生成酵素のリジルエンドペプチダーゼによる消化物をエドマン分解法により決定したアミノ酸配列(配列番号3及び4)をもとに、配列番号5及び6にそれぞれ示す塩基配列を有するミックスプライマーを作成した。
(1) Preparation of PCR primers based on the determined internal amino acid sequence Amino acid sequence (SEQ ID NO:) determined by Edman degradation method of the above-mentioned digestion product of lysyl endopeptidase of peptide producing enzyme derived from Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain Based on 3 and 4), mix primers having base sequences shown in SEQ ID NOs: 5 and 6, respectively, were prepared.

(2)菌体の取得
エンペドバクター・ブレビス FERM BP-8113株をCM2G寒天培地(50g/l グルコース、10g/l 酵母エキス、10g/l ペプトン、5g/l 塩化ナトリウム、20g/l寒天,pH7.0))上で30℃、24時間培養した。この菌体を、50mlのCM2G液体培地(上記培地より寒天を除いた培地)を張り込んだ500mlの坂口フラスコに1白金耳植菌し、30℃で振盪培養した。
(2) Acquisition of bacterial cells Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain was added to CM2G agar medium (50 g / l glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l peptone, 5 g / l sodium chloride, 20 g / l agar, pH 7 0.0)) and cultured at 30 ° C. for 24 hours. One microbial ear of this bacterial cell was inoculated into a 500 ml Sakaguchi flask in which 50 ml of CM2G liquid medium (medium obtained by removing agar from the above medium) was placed, and cultured at 30 ° C. with shaking.

(3)菌体からの染色体DNAの取得
培養液50mlを遠心分離(12,000rpm、4℃、15分間)し、集菌した。QIAGEN Genomic-tip System(Qiagen社)を用いて、説明書の方法に基づき、この菌体から染色体DNAを取得した。
(3) Acquisition of chromosomal DNA from microbial cells 50 ml of the culture solution was centrifuged (12,000 rpm, 4 ° C., 15 minutes) and collected. Chromosomal DNA was obtained from the cells using QIAGEN Genomic-tip System (Qiagen) based on the method described in the manual.

(4)PCR法によるペプチド生成酵素遺伝子の一部を含むDNA断片の取得
エンペドバクター・ブレビス FERM BP-8113株由来のペプチド生成酵素遺伝子の一部を含むDNA断片を、LA-Taq(宝酒造社製)を用いたPCR法により取得した。エンペドバクター・ブレビス FERM BP-8113株から取得した染色体DNAに対し、配列番号11及び12に示す塩基配列を有するプライマーを使用してPCR反応を行った。
(4) Obtaining a DNA fragment containing a part of a peptide-forming enzyme gene by PCR method A DNA fragment containing a part of a peptide-forming enzyme gene derived from Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain was obtained by LA-Taq (Takara Shuzo Co., Ltd.). Obtained by PCR method. PCR reaction was performed on the chromosomal DNA obtained from Empedobacter brevis FERM BP-8113 using primers having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 11 and 12.

PCR反応は、Takara PCR Thermal Cycler PERSONAL(宝酒造製)を用いて行い、以下の条件の反応を30サイクル行った。   The PCR reaction was performed using Takara PCR Thermal Cycler PERSONAL (Takara Shuzo), and the reaction under the following conditions was performed for 30 cycles.

94℃ 30秒
52℃ 1分
72℃ 1分
94 ° C 30 seconds 52 ° C 1 minute 72 ° C 1 minute

反応後、反応液3μlを0.8%アガロース電気泳動に供した。その結果、約1.5kbのDNA断片が増幅されていることが確認された。   After the reaction, 3 μl of the reaction solution was subjected to 0.8% agarose electrophoresis. As a result, it was confirmed that a DNA fragment of about 1.5 kb was amplified.

(5)遺伝子ライブラリーからのペプチド生成酵素遺伝子のクローニング
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、まず、上記PCRにおいて増幅されたDNA断片をプローブとして用いたサザンハイブリダイゼーションを行った。サザンハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。
(5) Cloning of the peptide-forming enzyme gene from the gene library In order to obtain the full-length peptide-forming enzyme gene, first, Southern hybridization was performed using the DNA fragment amplified in the PCR as a probe. Southern hybridization of operation, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).

上記PCRで増幅された約1.5kbDNA断片を、0.8%アガロース電気泳動により分離した。目的のバンドを切り出し、精製した。このDNA断片をDIG High Prime(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づきプローブのジゴキシニゲンによる標識を行った。   The approximately 1.5 kb DNA fragment amplified by the PCR was separated by 0.8% agarose electrophoresis. The target band was cut out and purified. This DNA fragment was labeled with digoxinigen on the probe based on the instructions using DIG High Prime (manufactured by Boehringer Mannheim).

本調製例1(3)で取得したエンペドバクター・ブレビスの染色体DNAを制限酵素HindIIIで37℃、16時間反応させて完全に消化した後、0.8%アガロースゲルで電気泳動した。電気泳動後のアガロースゲルからナイロンメンブレンフィルターNylon memebranes positively charged(ロシュ・ダイアグノティクス社製)にブロッティングし、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを50℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記で作製した、ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、50℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む2×SSCで室温、20分間洗浄した。さらに0.1%SDSを含む0.1×SSCで65℃、15分間洗浄を2回行った。   The chromosomal DNA of Empedobacter brevis obtained in Preparation Example 1 (3) was reacted with the restriction enzyme HindIII at 37 ° C. for 16 hours for complete digestion, and then electrophoresed on a 0.8% agarose gel. The agarose gel after electrophoresis was blotted onto a nylon membrane filter Nylon memebranes positively charged (Roche Diagnostics) and subjected to alkali denaturation, neutralization and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 50 ° C. for 1 hour, and then the digoxinigen-labeled probe prepared above was added, and hybridization was carried out at 50 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed with 2 × SSC containing 0.1% SDS at room temperature for 20 minutes. Further, washing was performed twice at 65 ° C. for 15 minutes with 0.1 × SSC containing 0.1% SDS.

プローブとハイブリダイズするバンドの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、プローブとハイブリダイズする約4kbのバンドが検出できた。   Detection of the band hybridizing with the probe was performed based on the instructions using the DIG Nucleotide Detection Kit (Boehringer Mannheim). As a result, a band of about 4 kb that hybridized with the probe could be detected.

本調製例1(3)で調製した染色体DNA5μgをHindIIIで完全に消化した。0.8%アガロースゲル電気泳動により約4kbのDNAを分離し、Gene Clean II Kit(フナコシ社製)を用いてDNAを精製し、10μlのTEに溶解した。このうち4μlと、pUC118 HindIII/BAP(宝酒造製、BAP:大腸菌アルカリフォスファターゼ)とを混合し、DNA Ligation Kit Ver.2(宝酒造製)を用いて連結反応を行った。このライゲーション反応液5μlとEscherichia coli JM109株のコンピテント・セル(東洋紡績製)100μlとを混合して、Escherichia coliを形質転換した。これを適当な固形培地に塗布し、染色体DNAライブラリーを作製した。   5 μg of the chromosomal DNA prepared in Preparation Example 1 (3) was completely digested with HindIII. About 4 kb of DNA was separated by 0.8% agarose gel electrophoresis, the DNA was purified using Gene Clean II Kit (manufactured by Funakoshi), and dissolved in 10 μl of TE. Of these, 4 μl was mixed with pUC118 HindIII / BAP (Takara Shuzo, BAP: Escherichia coli alkaline phosphatase), and a ligation reaction was performed using DNA Ligation Kit Ver. 2 (Takara Shuzo). Escherichia coli was transformed by mixing 5 μl of this ligation reaction solution and 100 μl of Escherichia coli JM109 strain competent cell (manufactured by Toyobo). This was applied to an appropriate solid medium to prepare a chromosomal DNA library.

ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、上記プローブを用いたコロニーハイブリダイゼーションによる染色体DNAライブラリーのスクリーニングを行った。コロニーハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。 In order to obtain the full length of the peptide-forming enzyme gene, a chromosomal DNA library was screened by colony hybridization using the probe. The procedure for colony hybridization, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).

染色体DNAライブラリーのコロニーをナイロンメンブレンフィルターNylon Membranes for Colony and Plaque Hybridization(ロシュ・ダイアグノティクス社製)に移し、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを37℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、50℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む2×SSCで室温、20分間洗浄した。さらに0.1%SDSを含む0.1×SSCで65℃、15分間洗浄を2回行った。   The colonies of the chromosomal DNA library were transferred to a nylon membrane filter Nylon Membranes for Colony and Plaque Hybridization (Roche Diagnostics) and subjected to alkali denaturation, neutralization, and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 37 ° C. for 1 hour, and then the above labeled probe with digoxinigen was added, followed by hybridization at 50 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed with 2 × SSC containing 0.1% SDS at room temperature for 20 minutes. Further, washing was performed twice at 65 ° C. for 15 minutes with 0.1 × SSC containing 0.1% SDS.

標識プローブとハイブリダイズするコロニーの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、標識プローブとハイブリダイズするコロニーを2株確認できた。   Colonies that hybridize with the labeled probe were detected based on the instructions using the DIG Nucleotide Detection Kit (Boehringer Mannheim). As a result, two colonies that hybridize with the labeled probe were confirmed.

(6)エンペドバクター・ブレビス由来ペプチド生成酵素遺伝子の塩基配列
標識プローブとハイブリダイズしたことが確認された上記2菌株から、エシェリヒア・コリ JM109株が保有するプラスミドを、Wizard Plus Minipreps DNA Purification System(プロメガ社製)を用いて調製し、プローブとハイブリダイズした近傍の塩基配列を決定した。シーケンス反応はCEQ DTCS-Quick Start Kit(ベックマン・コールター社製)を用いて、説明書に基づき行った。また、電気泳動はCEQ 2000-XL(ベックマン・コールター社製)を用いて行った。
(6) Nucleotide sequence of the peptide-forming enzyme gene derived from Empedobacter brevis From the above two strains confirmed to hybridize with the labeled probe, plasmids possessed by Escherichia coli JM109 were obtained from the Wizard Plus Minipreps DNA Purification System ( And the base sequence in the vicinity of the hybridized probe was determined. The sequencing reaction was performed using CEQ DTCS-Quick Start Kit (manufactured by Beckman Coulter) based on the instructions. Electrophoresis was performed using CEQ 2000-XL (Beckman Coulter).

その結果、ペプチド生成酵素の内部アミノ酸配列(配列番号3及び4)を含むタンパク質をコードするオープンリーディングフレームが存在し、ペプチド生成酵素をコードする遺伝子であることを確認した。ペプチド生成酵素遺伝子全長の塩基配列とこれに対応するアミノ酸配列を配列表配列番号7に示した。得られたオープンリーディングフレームをBLASTP.プログラムで相同性解析した結果、二つの酵素に相同性が見出され、Acetobacter pasteurianusのα−アミノ酸エステルハイドロラーゼ(Appl. Environ. Microbiol., 68(1), 211-218(2002) とは、アミノ酸配列で34%、Brevibacillus laterosporum (J. Bacteriol., 173(24), 7848-7855(1991) のグルタリル-7ACAアシラーゼとは、アミノ酸配列で26%の相同性を示した。   As a result, it was confirmed that there was an open reading frame encoding a protein containing the internal amino acid sequence (SEQ ID NOs: 3 and 4) of the peptide generating enzyme, and the gene encoding the peptide generating enzyme. The full-length base sequence of the peptide-forming enzyme gene and the amino acid sequence corresponding thereto are shown in SEQ ID NO: 7 in the sequence listing. The resulting open reading frame was BLASTP. As a result of homology analysis by the program, homology was found between the two enzymes. Acetobacter pasteurianus α-amino acid ester hydrolase (Appl. Environ. Microbiol., 68 (1), 211-218 (2002) The amino acid sequence showed 34% homology with the glutaryl-7ACA acylase of Brevibacillus laterosporum (J. Bacteriol., 173 (24), 7848-7855 (1991)).

(7)エンペドバクター属由来のペプチド生成酵素遺伝子の大腸菌における発現
エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)W3110染色体DNA上のtrpオペロンのプロモータ領域を配列番号9、10に示すオリゴヌクレオチドをプライマーとしてPCRにより目的遺伝子領域を増幅し、得られたDNA断片をpGEM-Teasyベクター(プロメガ製)にライゲーションした。このライゲーション溶液でE.coli JM109株を形質転換し、アンピシリン耐性株の中からtrpプロモータの方向がlacプロモータと反対向きに挿入された目的のプラスミドを有する株を選択した。次にこのプラスミドをEcoO109I及びEcoRIにて処理して得られるtrpプロモータを含むDNA断片と、pUC19(Takara製)のEcoO109I及びEcoRI処理物とライゲーションした。
(7) Expression in Escherichia coli of peptide-forming enzyme gene derived from Empedobacter genus The target region by PCR using the promoter region of trp operon on Escherichia coli W3110 chromosomal DNA as the primers shown in SEQ ID NOs: 9 and 10 The gene region was amplified, and the obtained DNA fragment was ligated to a pGEM-Teasy vector (Promega). E. coli JM109 strain was transformed with this ligation solution, and a strain having a target plasmid in which the trp promoter was inserted in the opposite direction to the lac promoter was selected from ampicillin resistant strains. Next, this plasmid was ligated with a DNA fragment containing the trp promoter obtained by treating with EcoO109I and EcoRI and EcoO109I and EcoRI-treated products of pUC19 (Takara).

このライゲーション溶液でエシェリヒア・コリ JM109株を形質転換し、アンピシリン耐性株の中から目的のプラスミドを有する株を選択した。次にこのプラスミドをHindIII及びPvuIIにて処理して得られるDNA断片と、pKK223-3(Amersham Pharmacia製)をHindIII及びHincIIにて処理し、得られたrrnBターミネーターを含むDNA断片とをライゲーションした。このライゲーション溶液でE.coli JM109株を形質転換し、アンピシリン耐性株の中から目的のプラスミドを有する株を選択し、このプラスミドをpTrpTと命名した。   Escherichia coli JM109 strain was transformed with this ligation solution, and a strain having the target plasmid was selected from ampicillin resistant strains. Next, a DNA fragment obtained by treating this plasmid with HindIII and PvuII and a pKK223-3 (manufactured by Amersham Pharmacia) were treated with HindIII and HincII, and the resulting DNA fragment containing the rrnB terminator was ligated. E. coli JM109 strain was transformed with this ligation solution, a strain having the target plasmid was selected from ampicillin resistant strains, and this plasmid was named pTrpT.

エンペドバクター・ブレビス FERM BP-8113株の染色体DNAを鋳型として配列番号11、12に示すオリゴヌクレオチドをプライマーとしてPCRにより目的遺伝子を増幅した。このDNA断片をNdeI及びPstIにて処理し、得られたDNA断片とpTrpTのNdeI及びPstI処理物をライゲーションした。このライゲーション溶液でエシェリヒア・コリ JM109株を形質転換し、アンピシリン耐性株の中から目的のプラスミドを有する株を選択し、このプラスミドをpTrpT_Gtg2と命名した。   The target gene was amplified by PCR using the chromosomal DNA of Empedobacter brevis FERM BP-8113 as a template and the oligonucleotides shown in SEQ ID NOs: 11 and 12 as primers. This DNA fragment was treated with NdeI and PstI, and the obtained DNA fragment was ligated with the NdeI and PstI treated product of pTrpT. The Escherichia coli JM109 strain was transformed with this ligation solution, a strain having the target plasmid was selected from ampicillin resistant strains, and this plasmid was named pTrpT_Gtg2.

pTrpT_Gtg2を有するエシェリヒア・コリ JM109株を100mg/lアンピシリンを含むLB培地で、30℃、24時間シード培養した。得られた培養液1mlを、50mlの培地(2 g/l D−グルコース、10g/l 酵母エキス、10g/l カザミノ酸、5g/l 硫酸アンモニウム、3g/l リン酸二水素カリウム、1g/l リン酸水素二カリウム、0.5g/l 硫酸マグネシウム七水和物、100mg/l アンピシリン)を張り込んだ500ml坂口フラスコにシードし、25℃、24時間の本培養を行った。培養液1mlあたり0.11Uのα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル生成活性を有しており、クローニングした遺伝子がE.coliで発現したことを確認した。なお、対照としてpTrpTのみを導入した形質転換体には、活性は検出されなかった。   Escherichia coli JM109 strain having pTrpT_Gtg2 was seed-cultured in an LB medium containing 100 mg / l ampicillin at 30 ° C. for 24 hours. 1 ml of the obtained culture broth was added to 50 ml of medium (2 g / l D-glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l casamino acid, 5 g / l ammonium sulfate, 3 g / l potassium dihydrogen phosphate, 1 g / l phosphorus A 500 ml Sakaguchi flask filled with dipotassium hydrogen oxyhydrogen, 0.5 g / l magnesium sulfate heptahydrate, 100 mg / l ampicillin) was seeded, and main culture was performed at 25 ° C. for 24 hours. It has 0.11 U of α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester producing activity per 1 ml of culture solution. It was confirmed that it was expressed in E. coli. In addition, the activity was not detected in the transformant into which only pTrpT was introduced as a control.

(8)エンペドバクター属由来のペプチド生成酵素高発現プラスミドの構築
Journal of Bioscience and Bioengineering (2001) Vol.92, No.1, 50-54記載の通り(もしくは特開平10−201481号公報、実施例24など)、エンテロバクター・アエロゲネス(Enterobacter aerogenes)IFO 12010菌株の染色体DNAより、酸性フォスファターゼ遺伝子領域を含む、制限酵素SalIと制限酵素KpnIで切り出される1.6kbpのDNA断片を単離し、pUC118に連結したプラスミドDNAを構築し、pEAP120と命名した。pEAP120は、酸性フォスファターゼのプロモータ及びシグナルペプチドをコードする塩基配列が組み込まれたプラスミドである。
(8) Construction of a peptide-producing enzyme high expression plasmid derived from Empedobacter
As described in Journal of Bioscience and Bioengineering (2001) Vol. 92, No. 1, 50-54 (or Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-201481, Example 24, etc.), Enterobacter aerogenes IFO 12010 strain A 1.6 kbp DNA fragment containing the acid phosphatase gene region and excised with the restriction enzymes SalI and KpnI was isolated from the chromosomal DNA, and a plasmid DNA linked to pUC118 was constructed and named pEAP120. pEAP120 is a plasmid in which a base sequence encoding an acid phosphatase promoter and a signal peptide is incorporated.

なお、IFO番号が記載されているものは、財団法人発酵研究所(日本国大阪市淀川区十三本町2丁目17−85)に寄託されたものであるが、平成14年6月30日以降、その業務は独立行政法人製品評価技術基盤機構(NITE)・バイオテクノロジー本部(DOB)・生物遺伝資源部門(NBRC)に移管され、NBRCより上記IFO番号を参照して分譲を受けることができる。   The IFO numbers are those deposited with the Fermentation Research Institute (17-85 Jusohoncho 2-chome, Yodogawa-ku, Osaka, Japan), but after June 30, 2002 The business will be transferred to the National Institute for Product Evaluation and Technology (NITE), Biotechnology Headquarters (DOB), and Biological Genetic Resources Department (NBRC), and can be sold by NBRC with reference to the above IFO numbers.

続いて、本遺伝子の上流に存在するプロモータ配列を一部改変し、活性向上を試みた。Quikchange site Directed Mutagenesis Kit (STRATAGENE社製)を用いて部位特異的変異を導入し、酸性フォスファターゼ遺伝子推定プロモータ配列の−10領域をAAAAATからTATAATへ置換した。変異導入用にデザインしたPCR用オリゴヌクレオチプライマーEM1(5'-CTT ACA GAT GAC TAT AAT GTG ACT AAA AAC;配列番号25)およびEMR1(5'-GTT TTT AGT CAC ATT ATA GTC ATC TGT AAG;配列番号26)を合成した。説明書の方法に従って、pEAP120を鋳型に変異導入を行った。DNA Sequencing kit Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction(PERKIN ELMER社製)を用いたDye Terminator法により、310 Genetic analyzer(ABI)にて塩基配列を決定し、目的の変異が導入されていることを確認し、本プラスミドをpEAP130と命名した。pEAP130は、酸性フォスファターゼのN末端領域に由来するシグナルペプチドをコードする塩基配列、および、改変されたプロモータを有するプラスミドである。   Subsequently, a part of the promoter sequence existing upstream of this gene was modified to try to improve the activity. A site-specific mutation was introduced using Quikchange site Directed Mutagenesis Kit (manufactured by STRATAGENE), and the -10 region of the acid phosphatase gene predicted promoter sequence was replaced from AAAAAT to TATAAT. PCR oligonucleotide primers EM1 (5'-CTT ACA GAT GAC TAT AAT GTG ACT AAA AAC; SEQ ID NO: 25) and EMR1 (5'-GTT TTT AGT CAC ATT ATA GTC ATC TGT AAG; SEQ ID NO: designed for mutagenesis 26) was synthesized. According to the method of the instruction, mutation was introduced using pEAP120 as a template. DNA Sequencing kit Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction (manufactured by PERKIN ELMER) was used to determine the nucleotide sequence using the 310 Genetic analyzer (ABI) by the Dye Terminator method, and confirmed that the target mutation was introduced. This plasmid was designated as pEAP130. pEAP130 is a plasmid having a base sequence encoding a signal peptide derived from the N-terminal region of acid phosphatase and a modified promoter.

鋳型として上記調製例1のpTrpT_Gtg2プラスミド、プライマーとしてCAP1(5'- CGT TAA CGC TTT CGC GCA AGA TGC AAA AGC AGA TTC;配列番号13)及びCAP2(5'- CGC CTG CAG CAT ACT TGT ACG GTT TCG CCC;配列番号14)オリゴヌクレオチド各0.4mM並びにKOD plus用緩衝液(TOYOBO社製)、dATP、dCTP、dGTP、dTTP各0.2mM、硫酸マグネシウム1mM、及びKOD plusポリメラーゼ(TOYOBO社製)1ユニットを含む50μlの反応液で、94℃、30秒の熱処理の後、94℃を15秒、55℃を30秒、68℃を2分30秒のサイクルを25回繰り返すPCRを行い、成熟型ペプチド生成酵素遺伝子部分を増幅した。   PTrpT_Gtg2 plasmid of Preparation Example 1 as a template and CAP1 (5′-CGT TAA CGC TTT CGC GCA AGA TGC AAA AGC AGA TTC; SEQ ID NO: 13) and CAP2 (5′-CGC CTG CAG CAT ACT TGT ACG GTT TCG CCC as primers ; SEQ ID NO: 14) 0.4 mM each of oligonucleotide and KOD plus buffer solution (TOYOBO), dATP, dCTP, dGTP, dTTP 0.2 mM each, magnesium sulfate 1 mM, and KOD plus polymerase (TOYOBO) 1 unit In a 50 μl reaction solution containing 50 μl of heat treatment at 94 ° C. for 30 seconds, 94 ° C. for 15 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, and 68 ° C. for 2 minutes 30 seconds are repeated 25 times, and the mature peptide The product enzyme gene part was amplified.

また、鋳型として実施例1のpEAP130プラスミド、プライマーとしてCAP3(5'- CGC TCT AGA ATT TTT TCA ATG TGA TTT;配列番号15)及びCAP4(5'- GCT TTT GCA TCT TGC GCG AAA GCG TTA ACG GAA AAC;配列番号16)オリゴヌクレオチドを用い同条件にてPCRを行い、酸性フォスファターゼのプロモータ及びシグナル配列部分を増幅した。反応液をアガロース電気泳動に供し、増幅された各DNA断片をMicrospin column(アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製)を用いて回収した。   In addition, pEAP130 plasmid of Example 1 as a template, CAP3 (5′-CGC TCT AGA ATT TTT TCA ATG TGA TTT; SEQ ID NO: 15) and CAP4 (5′-GCT TTT GCA TCT TGC GCG AAA GCG TTA ACG GAA AAC as primers SEQ ID NO: 16) PCR was carried out using the oligonucleotide under the same conditions to amplify the acid phosphatase promoter and signal sequence portion. The reaction solution was subjected to agarose electrophoresis, and each amplified DNA fragment was recovered using a Microspin column (manufactured by Amersham Pharmacia Biotech).

次いで、該増幅断片混合物を鋳型とし、プライマーとしてCAP2及びCAP3オリゴヌクレオチドを用い、同様の組成の反応液で94℃を15秒、55℃を30秒、68℃を2分30秒のサイクルを25回繰り返すPCRを行い、キメラ型酵素遺伝子を構築した。増幅された各DNA断片をMicrospin column(アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製)を用いて回収し、これをXba IとPst I で消化した。これをpUC19プラスミドのXba I−Pst Iサイトに連結した。DNA Sequencing kit Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction (PERKIN ELMER)を用いたDye Terminator法により、310 Genetic analyzer(ABI)にて塩基配列を決定し、目的の変異が導入されていることを確認し、本プラスミドをpAF110プラスミドと命名した。   Next, using the amplified fragment mixture as a template, CAP2 and CAP3 oligonucleotides as primers, and a reaction solution of the same composition with a cycle of 94 ° C. for 15 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, and 68 ° C. for 2 minutes and 30 seconds. Repeated PCR was performed to construct a chimeric enzyme gene. Each amplified DNA fragment was recovered using a Microspin column (Amersham Pharmacia Biotech) and digested with Xba I and Pst I. This was ligated to the Xba I-Pst I site of the pUC19 plasmid. DNA Sequencing kit Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction (PERKIN ELMER) Dye Terminator method was used to determine the nucleotide sequence with 310 Genetic analyzer (ABI), confirm that the target mutation was introduced, and this plasmid Was designated as pAF110 plasmid.

[実施例1] エンペドバクター属由来のペプチド生成酵素遺伝子の改変
上記調製例1に従って、エンペドバクター属由来の成熟型ペプチド生成酵素遺伝子をエンテロバクター・アエロゲネス由来酸性フォスファターゼの改変プロモータおよびシグナル配列の下流に連結した発現プラスミドpAF110を構築した。変異導入のため、pAF110プラスミドでエシェリヒア・コリ XL-1Red コンピテントセル(Strategene製)を形質転換し、アンピシリン100mg/lを含むLB寒天培地(10g/lトリプトン、5g/l酵母エキス、10g/l塩化ナトリウム、15g/l寒天pH7.0)にプレーティングし30℃で18h培養した。生育したエシェリヒア・コリ XL-1Red形質転換体をアンピシリン100mg/lを含むLB培地(10g/l トリプトン、5g/l 酵母エキス、10g/l 塩化ナトリウム、pH 7.0)50mlを入れた500ml坂口フラスコに接種し、30℃で16h振とう培養した。収菌した菌体から、High Plasmid Midi Kit (Qiagen製)を用いてプラスミドを調整し、ランダム変異が導入されたプラスミドを得た。本プラスミドを用いてエシェリヒア・コリ JM109 コンピテントセル(宝酒造製)を形質転換し、アンピシリン100mg/lを含む発現寒天培地(10 g/lカゼミノ酸、10 g/l 酵母エキス、5g/l (NH4)2SO4、3 g/l KH2PO4、1 g/l K2HPO4、2 g/lグルコース, 0.5 g/l MgSO4 7H2O、1.5g/l寒天)にプレーティングし、30℃で18h培養した。
Example 1 Modification of Empedobacter-Derived Peptide Gene Enzyme Gene According to Preparation Example 1 described above, the mature peptide-forming enzyme gene derived from Empedobacter genus is converted into the modified promoter and signal sequence of Enterobacter aerogenes acid phosphatase. An expression plasmid pAF110 linked downstream was constructed. For mutagenesis, Escherichia coli XL-1Red competent cells (Strategene) were transformed with the pAF110 plasmid, and LB agar medium (10 g / l tryptone, 5 g / l yeast extract, 10 g / l) containing ampicillin 100 mg / l was used. Sodium chloride, 15 g / l agar, pH 7.0) was plated and cultured at 30 ° C. for 18 hours. The grown Escherichia coli XL-1Red transformant was inoculated into a 500 ml Sakaguchi flask containing 50 ml of LB medium (10 g / l tryptone, 5 g / l yeast extract, 10 g / l sodium chloride, pH 7.0) containing 100 mg / l of ampicillin. And cultured with shaking at 30 ° C. for 16 hours. From the collected cells, a plasmid was prepared using High Plasmid Midi Kit (manufactured by Qiagen) to obtain a plasmid into which a random mutation was introduced. Escherichia coli JM109 competent cells (Takara Shuzo) were transformed with this plasmid, and an expression agar medium (10 g / l caseinoic acid, 10 g / l yeast extract, 5 g / l (NH 4 ) 2 SO 4 , 3 g / l KH 2 PO 4 , 1 g / l K 2 HPO 4 , 2 g / l glucose, 0.5 g / l MgSO 4 7H 2 O, 1.5 g / l agar) And cultured at 30 ° C. for 18 hours.

上記寒天培地に10 mM アラニン−p−ニトロアニリド、 10 mM O-フェナンソロリンおよび100 mM リン酸緩衝液 (pH 7.0)を含む0.8 %寒天溶液を重層し、室温で静置して反応させた。ペプチド生成酵素活性の高い形質転換体はアラニン−p−ニトロアニリドを分解してp−ニトロアニリンを遊離するため、黄色を呈するので、これを指標として、これを指標としてペプチド生成酵素活性が高くなった株をスクリーニングした。約20万株の形質転換体からスクリーニングを行い、活性の向上した株45株を選抜した。   A 0.8% agar solution containing 10 mM alanine-p-nitroanilide, 10 mM O-phenanthrolin and 100 mM phosphate buffer (pH 7.0) was overlaid on the agar medium, and allowed to react at room temperature. Since a transformant with high peptide-forming enzyme activity decomposes alanine-p-nitroanilide to release p-nitroaniline, it exhibits a yellow color. Therefore, using this as an index, peptide-forming enzyme activity increases. The strains were screened. Screening was performed from about 200,000 transformants, and 45 strains with improved activity were selected.

次いで、これらの候補株をアンピシリン100mg/lを含む発現培地3mlを入れた試験管に接種して、30℃、18h培養し、アラニルグルタミン生成活性を測定した。アラニルグルタミン生成活性は以下の条件で測定した。100μmol/ml アラニン−o−メチルエステル(国産化学製)、200μmol/ml グルタミン、100μmol/ml mM ホウ酸-水酸化ナトリウム緩衝液(pH9.0)および菌体を含む反応液(1ml)でpH9.0、30℃で10分反応を行った。1.7% (w/v) リン酸で10mlを添加して反応を停止した後、遠心分離により沈澱を除き、、本反応で生じたアラニルグルタミンを定量した。この標準反応条件にて1分間に1μmolのアラニルグルタミンを生成する酵素量を1unitと定めた。   Subsequently, these candidate strains were inoculated into a test tube containing 3 ml of an expression medium containing ampicillin 100 mg / l, cultured at 30 ° C. for 18 hours, and alanylglutamine producing activity was measured. Alanylglutamine production activity was measured under the following conditions. 100 μmol / ml alanine-o-methyl ester (produced by Kokusan Kagaku), 200 μmol / ml glutamine, 100 μmol / ml mM borate-sodium hydroxide buffer (pH 9.0) and a reaction solution (1 ml) containing bacterial cells at pH 9. The reaction was carried out at 0 and 30 ° C. for 10 minutes. The reaction was stopped by adding 10 ml with 1.7% (w / v) phosphoric acid, the precipitate was removed by centrifugation, and alanylglutamine produced in this reaction was quantified. The amount of enzyme that produces 1 μmol alanylglutamine per minute under the standard reaction conditions was defined as 1 unit.

なお、アラニルグルタミンは高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により、下記の条件にて分析した。
カラム:Inertsil ODS-2(ジーエルサイエンス社製、4.6×250mm)、移動層:5mM 1-オクタンスルホン酸ナトリウム / メタノール= 1000/165 (リン酸でpH2.1 に調整)、流速:1.0ml/min、温度:40℃ 、検出:UV210nm。
Alanylglutamine was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) under the following conditions.
Column: Inertsil ODS-2 (manufactured by GL Sciences, 4.6 x 250 mm), moving bed: 5 mM sodium 1-octanesulfonate / methanol = 1000/165 (adjusted to pH 2.1 with phosphoric acid), flow rate: 1.0 ml / min , Temperature: 40 ° C., detection: UV 210 nm.

その結果、最も高い活性を示したNo.15株を選抜した。エシェリヒア・コリJM109/pAF110株は30℃培養で培養すると0.85U/mlの活性しか得られなかったが、PAF110-M15株は2.52 U/mlと約3倍の高活性を示した。   As a result, No. 15 strain showing the highest activity was selected. Escherichia coli JM109 / pAF110 strain obtained only 0.85 U / ml activity when cultured at 30 ° C., whereas PAF110-M15 strain showed 2.53 U / ml, which was about three times as high as the activity.

続いてNo.15株よりプラスミドを調整し、変異型ペプチド生成酵素の塩基配列を決定した。以下本プラスミドをpAF110-M15と命名した。塩基配列を決定の決定はDNA Sequencing kit Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction(PERKIN ELMER)を用いたDye Terminator法により、310 Genetic analyzer(ABI)にて行った。pAF110-M15中のペプチド生成酵素遺伝子には3アミノ酸残基の置換を伴う4塩基の置換が認められた。アミノ酸置換は成熟体ペプチド生成酵素で20番目のVal残基(GTA)がアラニン残基(GCA)へ、264番目のアスパラギン残基(AAC)がセリン残基(AGC)へ、416番目のセリン残基(TCA)がグルタミン残基(CCA)への置換であった。   Subsequently, a plasmid was prepared from the No. 15 strain, and the base sequence of the mutant peptide-forming enzyme was determined. Hereinafter, this plasmid was designated as pAF110-M15. The determination of the base sequence was performed by the 310 Genetic analyzer (ABI) by the dye terminator method using DNA Sequencing kit Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction (PERKIN ELMER). The peptidase gene in pAF110-M15 showed a 4-base substitution with a 3-amino acid substitution. Amino acid substitution is a mature peptide-forming enzyme. 20th Val residue (GTA) is alanine residue (GCA), 264th asparagine residue (AAC) is serine residue (AGC), 416th serine residue The group (TCA) was a substitution to a glutamine residue (CCA).

[実施例2] エンペドバクター属由来のペプチド生成酵素遺伝子のアミノ酸置換効果および変異型酵素の性質検討
(1)Maltose binding protein融合型ペプチド生成酵素遺伝子および単独変異型遺伝子の構築
次に、このアミノ酸置換効果と酵素活性の変化を明らかにするため、pMALTM Protein Fusion and Purification System(NewEngland Biolab社製)を使用し、ペプチド生成酵素をMaltose binding protein(MBP)との融合タンパクとして発現させるためのベクターを構築した。鋳型として実施例1のpAF110プラスミドまたは変異が導入されたpAF110-M15プラスミド、プライマーとしてAETN(5'-CGC GAA TTC CAA GAT GCA AAA GCA GAT TCT GCT;配列番号17)及びAETC(5'-CGC CTG CAG CAT ACT TGT ACG GTT TCG CCC;配列番号18)オリゴヌクレオチド各0.4mM並びにKOD plus用緩衝液(TOYOBO社製)、dATP、dCTP、dGTP、dTTP各0.2mM、硫酸マグネシウム1mM、及びKOD plusポリメラーゼ(TOYOBO社製)1ユニットを含む50μlの反応液で、94℃、30秒の熱処理の後、94℃を15秒、55℃を30秒、68℃を2分のサイクルを25回繰り返すPCRを行い、成熟型ペプチド生成酵素遺伝子部分を増幅した。増幅された各DNA断片をMicrospin column(アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製)を用いて回収し、これをEco RIとPst I で消化した。これをpMAL-p2xプラスミド(NewEngland Biolab社製)のEco RI-Pst Iサイトに連結した。野生型ペプチド生成酵素遺伝子を連結したプラスミドをpMF200、三アミノ酸残基が置換されたペプチド生成酵素遺伝子を連結したプラスミドをpM15と命名した。
[Example 2] Amino acid substitution effect of peptide-producing enzyme gene derived from Empedobacter genus and examination of properties of mutant enzyme (1) Construction of maltose binding protein fusion-type peptide-forming enzyme gene and single mutant gene Next, this amino acid A vector for expressing peptide-forming enzyme as a fusion protein with Maltose binding protein (MBP) using pMAL Protein Fusion and Purification System (manufactured by NewEngland Biolab) to elucidate substitution effects and changes in enzyme activity Built. The pAF110 plasmid of Example 1 or the pAF110-M15 plasmid introduced with the mutation as a template, AETN (5′-CGC GAA TTC CAA GAT GCA AAA GCA GAT TCT GCT; SEQ ID NO: 17) and AETC (5′-CGC CTG) as primers CAG CAT ACT TGT ACG GTT TCG CCC; SEQ ID NO: 18) Oligonucleotide 0.4 mM and KOD plus buffer (TOYOBO), dATP, dCTP, dGTP, dTTP 0.2 mM, magnesium sulfate 1 mM, and KOD plus PCR with 50 μl reaction solution containing 1 unit of polymerase (TOYOBO), heat treatment at 94 ° C. for 30 seconds, and repeat cycle of 94 ° C. for 15 seconds, 55 ° C. for 30 seconds and 68 ° C. for 2 minutes 25 times The mature peptide-forming enzyme gene part was amplified. Each amplified DNA fragment was recovered using a Microspin column (manufactured by Amersham Pharmacia Biotech) and digested with Eco RI and Pst I. This was ligated to the Eco RI-Pst I site of pMAL-p2x plasmid (NewEngland Biolab). The plasmid ligated with the wild-type peptide synthase gene was named pMF200, and the plasmid ligated with the peptide synthase gene substituted with three amino acid residues was named pM15.

次に、pMF200 にQuikchange site Directed Mutagenesis Kit(STRATAGENE社製)を用いて部位特異的変異を導入し、実施例1で得られた変異体の3アミノ酸残基(V20A、N264SおよびS416Q)の変異のうち、それぞれひとつのアミノ酸残基が置換された単独変異型遺伝子を構築した。V20A変異導入用にEMP1 (5'-tac gaa aaa atg gaa caa gca att ccg atg cgc gat g;配列番号19)およびEMP2 (5'-cat cgc gca tcg gaa ttg ctt gtt cca ttt ttt cgt a;配列番号20)、N264S変異導入用にemp3(5'-gtt tta cca cat tta act agc gtg caa cct gct gta atg;配列番号21)およびEMP4(5'-cat tac agc agg ttg cac gct agt taa atg tgg taa aac;配列番号22)、S416Q変異導入用にEMP5(5'-caa att ctc cag ttc ctt atc aag gag gag ttt tag aaa ctc;配列番号23)およびEMP6(5'-gag ttt cta aaa ctc ctc ctt gat aag gaa ctg gag aat ttg;配列番号24)のプライマーをそれぞれ合成し、説明書の方法に従って、pEAP120を鋳型に変異導入を行った。DNA Sequencing kit Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction(PERKIN ELMER)を用いたDye Terminator法により、310 Genetic analyzer(ABI)にて塩基配列を決定し、目的の変異が導入されていることを確認した。V20A変異、N264S変異およびS416Q変異が導入されたプラスミドをそれぞれpM1、pM2およびpM3と命名した。   Next, site-specific mutation was introduced into pMF200 using Quikchange site Directed Mutagenesis Kit (manufactured by STRATAGENE), and the mutation of the 3 amino acid residues (V20A, N264S and S416Q) of the mutant obtained in Example 1 was introduced. Among them, a single mutant gene in which one amino acid residue was substituted was constructed. EMP1 (5'-tac gaa aaa atg gaa caa gca att ccg atg cgc gat g; SEQ ID NO: 19) and EMP2 (5'-cat cgc gca tcg gaa ttg ctt gtt cca ttt ttt cgt a; SEQ ID NO: 20), emp3 (5'-gtt tta cca cat tta act agc gtg caa cct gct gta atg; SEQ ID NO: 21) and EMP4 (5'-cat tac agc agg ttg cac gct agt taa atg tgg taa aac SEQ ID NO: 22), EMP5 (5′-caa att ctc cag ttc ctt atc aag gag gag ttt tag aaa ctc; SEQ ID NO: 23) and EMP6 (5′-gag ttt cta aaa ctc ctc ctt gat aag Primers of gaa ctg gag aat ttg; SEQ ID NO: 24) were respectively synthesized, and mutagenesis was performed using pEAP120 as a template according to the method described in the instructions. DNA Sequencing kit Dye Terminator The nucleotide sequence was determined with the 310 Genetic analyzer (ABI) by the Dye Terminator method using Cycle Sequencing Ready Reaction (PERKIN ELMER), and it was confirmed that the target mutation was introduced. The plasmids into which the V20A mutation, N264S mutation and S416Q mutation were introduced were named pM1, pM2 and pM3, respectively.

(2)各変異型酵素遺伝子導入株の活性測定
各プラスミドで形質転換したエシェリヒア・コリ JM109株をアンピシリン100mg/lおよびIPTG 0.1mMを含む発現培地50mlを入れた500ml坂口フラスコに接種し、22℃で20時間培養した。実施例1の方法で各菌株のアラニルグルタミン生成活性を測定した結果を表1.に示した。
(2) Activity measurement of each mutant enzyme gene-introduced strain Escherichia coli JM109 transformed with each plasmid was inoculated into a 500 ml Sakaguchi flask containing 50 ml of an expression medium containing 100 mg / l of ampicillin and 0.1 mM of IPTG, and 22 ° C. For 20 hours. The results of measuring the alanylglutamine producing activity of each strain by the method of Example 1 are shown in Table 1.

V20A/N264S/S416Q変異型遺伝子導入株は、MBP融合タンパクでも野生型遺伝子導入株に比べODあたりの活性が約2倍上昇していた。各単独変異型酵素遺伝子導入株の活性を野生型遺伝子導入株と比較すると、V20A変異型酵素遺伝子導入株はODあたりの活性で約1.5倍の活性向上が認められた。一方、N264SまたはS416Q変異型酵素遺伝子導入株の活性は野生型と同程度であった。これより、3残基置換のうち、V20Aの置換がペプチド生成酵素遺伝子活性の向上に寄与していると考えられた。   In the V20A / N264S / S416Q mutant gene-introduced strain, the activity per OD of the MBP fusion protein was about twice as high as that in the wild-type gene-introduced strain. When the activity of each single mutant enzyme gene-introduced strain was compared with that of the wild-type gene-introduced strain, the activity per OD of the V20A mutant enzyme gene-introduced strain was improved by about 1.5 times. On the other hand, the activity of the N264S or S416Q mutant enzyme gene-introduced strain was similar to that of the wild type. From these results, it was considered that the substitution of V20A among the three-residue substitutions contributed to the improvement of peptide-generating enzyme gene activity.

Figure 2005269905
Figure 2005269905

(3)変異型酵素の精製と性質検討
次に野生型酵素、V20A/N264S/S416Q変異型酵素およびV20A変異型酵素を精製し、性質検討を行った。エシェリヒア・コリJM109/pMF200、エシェリヒア・コリJM109/pM15およびエシェリヒア・コリJM109/pM1株をアンピシリン100mg/lおよびIPTG 0.1mMを含む発現培地50mlを入れた500ml坂口フラスコに接種し、22℃で20時間培養した。各菌体の培養液(50 ml×6本)から8,000 rpm、15 min遠心分離により集菌した菌体を30 mlの20 mM トリス−塩酸緩衝液(pH 7.4に懸濁し、20 minの超音波処理で破砕した。破砕液を遠心分離(8,000 rpm、30 min)して残渣を除去し、無細胞抽出液を得た。
(3) Purification and characterization of mutant enzyme Next, wild-type enzyme, V20A / N264S / S416Q mutant enzyme, and V20A mutant enzyme were purified and characterized. Escherichia coli JM109 / pMF200, Escherichia coli JM109 / pM15 and Escherichia coli JM109 / pM1 strains were inoculated into a 500 ml Sakaguchi flask containing 50 ml of expression medium containing 100 mg / l of ampicillin and 0.1 mM of IPTG, and incubated at 22 ° C. for 20 hours. Cultured. Cells collected by centrifugation at 8,000 rpm for 15 min from the culture solution (50 ml x 6 tubes) of each cell are suspended in 30 ml of 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.4, 20 min ultrasonic) The crushed liquid was centrifuged (8,000 rpm, 30 min) to remove the residue, and a cell-free extract was obtained.

得られた無細胞抽出液を、200 mM 塩化ナトリウムおよび 1 mM EDTAを含む20 mM トリス−塩酸緩衝液(pH 7.4),にて平衡化したアミロースレジンカラム(φ1×5 cm、5 ml)にアプライした。平衡化Buffer 60 mlにて洗浄した後、を含むMaltose 10 mM、20 mM 200 mM塩化ナトリウムおよび 1 mM EDTAを含むトリス−塩酸緩衝液(pH 7.4), 10 mlにて活性画分を溶出した。これに、FactorXa(アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製)をMBP-Aet融合タンパク100 mgに対して1 mgとなるよう添加し(1 %(w/w))、15℃にて16 hインキュベートした。   The obtained cell-free extract was applied to an amylose resin column (φ1 × 5 cm, 5 ml) equilibrated with 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.4) containing 200 mM sodium chloride and 1 mM EDTA. did. After washing with 60 ml of equilibration buffer, the active fraction was eluted with 10 ml of Tris-HCl buffer (pH 7.4) containing 10 mM of Maltose, 20 mM 200 mM sodium chloride and 1 mM EDTA. FactorXa (manufactured by Amersham Pharmacia Biotech) was added to this so as to be 1 mg per 100 mg of MBP-Aet fusion protein (1% (w / w)), and incubated at 15 ° C. for 16 h.

インキュベートして得られた活性画分を20 mM リン酸カリウム緩衝液(pH 7.2)にて平衡化したヒドロキシアパタイトカラム(φ1×1 cm、1 ml)にアプライした。平衡化Buffer 10 mlにて洗浄した後、500 mM リン酸カリウム緩衝液(pH 7.2) 5 mlにて活性画分を溶出した。MBPを除去するため、活性画分をトリス−塩酸緩衝液(pH 7.4), 200 mM NaCl, 1 mM EDTAにて平衡化したアミロースレジンカラム(φ1×5 cm、5 ml)に再度アプライした。平衡化Buffer 5 mlにて溶出し、得られた素通り画分を活性画分として回収した。得られた活性画分をcentriprep10(アミコン社製)を用いて濃縮し、グリセロールを50 %(v/v)濃度となるように添加し、-20℃で保存した。   The active fraction obtained by incubation was applied to a hydroxyapatite column (φ1 × 1 cm, 1 ml) equilibrated with 20 mM potassium phosphate buffer (pH 7.2). After washing with 10 ml of equilibration buffer, the active fraction was eluted with 5 ml of 500 mM potassium phosphate buffer (pH 7.2). In order to remove MBP, the active fraction was reapplied to an amylose resin column (φ1 × 5 cm, 5 ml) equilibrated with Tris-HCl buffer (pH 7.4), 200 mM NaCl, 1 mM EDTA. Elution was performed with 5 ml of equilibration buffer, and the obtained flow-through fraction was recovered as an active fraction. The obtained active fraction was concentrated using centriprep10 (Amicon), glycerol was added to a concentration of 50% (v / v) and stored at −20 ° C.

この標品を用い、実施例1の方法で野生型酵素、V20A/N264S/S416Q変異型酵素およびV20A変異型酵素のアラニルグルタミン生成活性を測定した。タンパク質濃度の定量は、BSAを標準タンパク質として、プロテインアッセイキット(Bio-Rad社製)を用いBradford法に従って定量した。その結果野生型酵素、V20A/N264S/S416Q変異型酵素およびV20A変異型酵素の比活性は1,727 units/ml、1,535 units/mlおよび1,528 units/ml、と算出された。2種の変異型酵素の比活性は野生型酵素から向上していなかったことから、変異型酵素遺伝子導入株の活性向上は比活性の変化によるものではなく、発現しやすくなったことが原因であると推察された。   Using this sample, the alanylglutamine production activity of the wild type enzyme, the V20A / N264S / S416Q mutant enzyme and the V20A mutant enzyme was measured by the method of Example 1. The protein concentration was quantified according to the Bradford method using BSA as a standard protein and a protein assay kit (manufactured by Bio-Rad). As a result, the specific activities of the wild type enzyme, V20A / N264S / S416Q mutant enzyme and V20A mutant enzyme were calculated to be 1,727 units / ml, 1,535 units / ml and 1,528 units / ml. Because the specific activity of the two mutant enzymes did not improve from that of the wild-type enzyme, the improvement of the activity of the mutant enzyme gene-introduced strain was not due to a change in the specific activity, but because it became easier to express. It was inferred that there was.

本発明は、ペプチドの製造法などに関する分野で有用である。   The present invention is useful in fields relating to peptide production methods and the like.

配列番号1;エンペドバクター・ブレビスに由来するペプチド生成タンパク質をコードする塩基配列
配列番号2;エンペドバクター・ブレビスに由来するペプチド生成タンパク質のアミノ酸配列
配列番号3;エンペドバクター由来のペプチド生成タンパク質をエドマン分解して決定したアミノ酸配列
配列番号4;エンペドバクター由来のペプチド生成タンパク質をエドマン分解して決定したアミノ酸配列
配列番号5; Mix Primer
配列番号6; Mix Primer
配列番号7;エンペドバクター・ブレビス由来のペプチド生成タンパク質の塩基配列
配列番号8;エンペドバクター・ブレビス由来のペプチド生成タンパク質のアミノ酸配列
配列番号9;pTrpT調製用プライマー
配列番号10;pTrpT調製用プライマー
配列番号11;pTrpT_Gtg2調製用プライマー
配列番号12;pTrpT_Gtg2調製用プライマー
配列番号13;primer CAP1
配列番号14;primer CAP2
配列番号15;primer CAP3
配列番号16;primer CAP4
配列番号17;primer AETN
配列番号18;primer AETC
配列番号19;primer EMP1
配列番号20;primer EMP2
配列番号21;primer EMP3
配列番号22;primer EMP4
配列番号23;primer EMP5
配列番号24;primer EMP6
配列番号25;primer EM1
配列番号26;primer EMR1
SEQ ID NO: 1; nucleotide sequence encoding a peptide generating protein derived from Empedobacter brevis SEQ ID NO: 2; amino acid sequence of a peptide generating protein derived from Empedobacter brevis SEQ ID NO: 3; peptide generating protein derived from Empedobacter Amino acid sequence determined by Edman degradation SEQ ID NO: 4; amino acid sequence determined by Edman degradation of peptide generator protein derived from Empedobacter SEQ ID NO: 5; Mix Primer
SEQ ID NO: 6; Mix Primer
SEQ ID NO: 7: Nucleotide sequence of peptide-producing protein derived from Empedobacter brevis SEQ ID NO: 8: Amino acid sequence of peptide-generating protein derived from Empedobacter brevis SEQ ID NO: 9: Primer for preparing pTrpT SEQ ID NO: 10: Primer for preparing pTrpT SEQ ID NO: 11; pTrpT_Gtg2 preparation primer SEQ ID NO: 12; pTrpT_Gtg2 preparation primer SEQ ID NO: 13; primer CAP1
Sequence number 14; primer CAP2
Sequence number 15; primer CAP3
Sequence number 16; primer CAP4
SEQ ID NO: 17; primer AETN
SEQ ID NO: 18; primer AETC
SEQ ID NO: 19; primer EMP1
SEQ ID NO: 20; primer EMP2
SEQ ID NO: 21; primer EMP3
Sequence number 22; primer EMP4
SEQ ID NO: 23; primer EMP5
Sequence number 24; primer EMP6
Sequence number 25; primer EM1
SEQ ID NO: 26; primer EMR1

Claims (8)

下記(A)または(B)に示すタンパク質。
(A)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列における第20番目のアラニン以外の領域に、置換、欠失、挿入、付加および逆位からなる群より選ばれる1または数個のアミノ酸の変異を含むアミノ酸配列を有し、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質
Protein shown in the following (A) or (B).
(A) Protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing (B) Substitution, deletion, insertion, addition to a region other than the 20th alanine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing And a protein having an amino acid sequence containing a mutation of one or several amino acids selected from the group consisting of inversions and having peptide-forming activity
下記(A)または(B)に示すタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(A)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列における第20番目のアラニン以外の領域に、置換、欠失、挿入、付加および逆位からなる群より選ばれる1または数個のアミノ酸の変異を含むアミノ酸配列を有し、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質
A polynucleotide encoding the protein shown in (A) or (B) below.
(A) Protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing (B) Substitution, deletion, insertion, addition to a region other than the 20th alanine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing And a protein having an amino acid sequence containing a mutation of one or several amino acids selected from the group consisting of inversions and having peptide-forming activity
下記(a)または(b)に示すポリヌクレオチド。
(a)配列表の配列番号1に記載の塩基配列を有するポリヌクレオチド
(b)塩基配列が配列表の配列番号1に記載の塩基配列と相補的なポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下においてハイブリダイズし、配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列における第20番目のアミノ酸残基に相当する部位がアラニンをコードしており、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
The polynucleotide shown in the following (a) or (b).
(A) a polynucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing (b) a base sequence that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide complementary to the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing And a polynucleotide that encodes a protein in which the site corresponding to the 20th amino acid residue in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 of the Sequence Listing encodes alanine and has peptide-forming activity
請求項2または3に記載のポリヌクレオチドが組み込まれた組換えポリヌクレオチド。   A recombinant polynucleotide in which the polynucleotide according to claim 2 or 3 is incorporated. 請求項4に記載の組換えポリヌクレオチドが導入され、ペプチド生成活性を有するタンパク質を発現する、形質転換体。   A transformant into which the recombinant polynucleotide according to claim 4 is introduced and expresses a protein having peptide-forming activity. 請求項5に記載された形質転換体が微生物であり、当該微生物を培地中で培養し、培地中および/または微生物中に、ペプチド生成活性を有するタンパク質を蓄積させることを特徴とする、タンパク質の製造方法。   The transformant according to claim 5, wherein the transformant is a microorganism, the microorganism is cultured in a medium, and a protein having peptide-forming activity is accumulated in the medium and / or the microorganism. Production method. 請求項5に記載された形質転換体が微生物であり、当該微生物の培養物、当該培養物より分離した微生物菌体および当該微生物の菌体処理物からなる群より選ばれる1種または2種以上を用い、アミン成分とカルボニル成分とからペプチドを生成せしめる、ペプチドの製造方法。   The transformant according to claim 5 is a microorganism, and one or more selected from the group consisting of a culture of the microorganism, a microbial cell separated from the culture, and a treated product of the microorganism. A method for producing a peptide, wherein a peptide is produced from an amine component and a carbonyl component. 下記(A)および(B)に示すタンパク質のうち少なくとも一方の存在下で、アミン成分とカルボニル成分とからペプチドを生成せしめる、ペプチドの製造方法。
(A)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号2に記載のアミノ酸配列における第20番目のアラニン以外の領域に、置換、欠失、挿入、付加および逆位からなる群より選ばれる1または数個のアミノ酸の変異を含むアミノ酸配列を有し、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質
A method for producing a peptide, wherein a peptide is produced from an amine component and a carbonyl component in the presence of at least one of the proteins shown in (A) and (B) below.
(A) Protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing (B) Substitution, deletion, insertion, addition to a region other than the 20th alanine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing And a protein having an amino acid sequence containing a mutation of one or several amino acids selected from the group consisting of inversions and having peptide-forming activity
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008001837A1 (en) 2006-06-28 2008-01-03 Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. Method for purification of oligopeptide

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