JP2006271332A - New trypsin derived from starfish and its use - Google Patents

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栄毅 岸村
Seiichi Ando
清一 安藤
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賢治 林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new trypsin that has higher reliability than that derived from a mammal and contributes to the effective use of resources and to provide its representative use technology. <P>SOLUTION: The polypeptide has trypsin activity, does not require Ca<SP>2+</SP>and an optimal temperature in the vicinity of 50°C. The polypeptide is found in pyloric caecum of Asteria pectinifera and comprises 264 residue amino acids. The mature type trypsin comprises 237 residue amino acids. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規トリプシンおよびその代表的な利用に関するものであり、具体的には、イトマキヒトデの幽門盲のう由来の新規トリプシンと、この新規トリプシンの利用に関するものである。   The present invention relates to a novel trypsin and a typical use thereof, and specifically to a novel trypsin derived from the pyloric blindness of a starfish starfish and the use of this novel trypsin.

トリプシンは、トリプシノーゲンとして膵臓腺房細胞において合成され、膵管を通り十二指腸に分泌され、限定分解により活性型トリプシンとなる。トリプシンは膵臓で生合成される他の消化酵素前駆体型を活性化型に変換することから、消化におけるkey enzymeとして位置付けられる。それゆえ、トリプシンは古くから研究されている酵素であり、かつ、構造および機能に関する分子レベルでの研究が最も進んでいる酵素の一つである。   Trypsin is synthesized in the pancreatic acinar cells as trypsinogen, is secreted into the duodenum through the pancreatic duct, and becomes active trypsin by limited degradation. Trypsin is positioned as a key enzyme in digestion because it converts other precursor forms of digestive enzymes biosynthesized in the pancreas to activated forms. Therefore, trypsin is an enzyme that has been studied for a long time, and one of the most advanced studies on the molecular level regarding structure and function.

上記トリプシンの用途としては、各種生化学用の試薬等として広く用いられているだけでなく、医薬・医療用途にも用いられている。具体的には、トリプシンは膵臓特異性が高いため、急性膵炎、慢性膵炎、膵臓癌等の膵臓疾患が疑われる場合には、これら疾患の鑑別に利用されている。また、トリプシンをブロメラインと混合した酵素製剤は、製品名キモタブ(登録商標)として炎症による腫れを和らげる治療薬として用いられている。   The trypsin is not only widely used as a reagent for various biochemistry, but also used for medicine and medical use. Specifically, since trypsin has a high pancreatic specificity, it is used to differentiate these diseases when pancreatic diseases such as acute pancreatitis, chronic pancreatitis, pancreatic cancer and the like are suspected. In addition, an enzyme preparation in which trypsin is mixed with bromelain is used as a therapeutic agent for reducing swelling caused by inflammation under the product name Kimotab (registered trademark).

これまで市販されているトリプシンとしては、ウシ膵臓、ブタ膵臓、ヒト膵臓由来のものが存在する。また、海産生物由来のトリプシンとしては、カペリン(非特許文献1参照)、カタクチイワシ(非特許文献2参照)、大西洋タラ(非特許文献3参照)、大西洋サケ(4参照)由来のものが知られている。これらは何れも寒冷な地域に生息可能な魚類(低温適応魚)であり、これら低温適用魚のトリプシンは、哺乳動物トリプシンより触媒活性が高いことが示されている。   Examples of trypsin that have been marketed so far include those derived from bovine pancreas, porcine pancreas, and human pancreas. Further, as trypsin derived from sea products, those derived from caperin (see non-patent document 1), anchovy (see non-patent document 2), Atlantic cod (see non-patent document 3), and Atlantic salmon (see 4) are known. ing. All of these are fish that can live in cold regions (cold-adapted fish), and it has been shown that trypsin of these cold-applied fish has higher catalytic activity than mammalian trypsin.

ところで、ヒトデ類は養殖ホタテガイやカキの食害生物として問題となっており、北海道だけでも年間約5000トンのヒトデ類が駆除されている。駆除されたヒトデ類は肥料として一部が利用されている程度で、その大部分は未利用の状態にある。つまり、ヒトデ類は重要な未利用のバイオマスであるため、例えば有用成分の回収等のように利用分野を開拓することが求められている。   By the way, starfish have become a problem as an insect pest of cultured scallops and oysters, and about 5000 tons of starfish are exterminated annually in Hokkaido alone. Exterminating starfishes are only partially used as fertilizers, most of which are unused. That is, since starfish are important unused biomass, it is required to cultivate fields of use such as recovery of useful components.

ここで、本発明者らは、ヒトデ類の一種であるイトマキヒトデについて研究した結果、イトマキヒトデの幽門盲のう由来トリプシンが独特の性質を有していることを独自に見出している(非特許文献5・6参照)。具体的には、イトマキヒトデの幽門盲のう由来トリプシンは、酵素の活性化および安定性にCaイオンを必要としていないため、脊椎動物トリプシンとはその性質を異にしている。また、本発明者らは、上記トリプシンのN末端アミノ酸配列についても検討している(非特許文献7参照)。
Hjelmeland and Raa, Comp.Biochem.Physiol., 71B, 557-562, 1982 Martinez and Serra, Comp.Biochem.Physiol., 93B, 61-66 1989 Asgeirsson et al., Eur. J. Biochem., 180, 85-94, 1989 Smalas et al., Proteins, 20, 149-166, 1994 H. Kishimura & K. Hayashi; Comp.Biochem.Physiol. 132B, 485-490, 2002 岸村,林:日本水産学会誌,55(8), 1415-1420, 1989 H. Kishimura & K. Hayashi; Fisheries Science, 69, 867-869, 2003
Here, as a result of studying a starfish, a kind of starfish, the present inventors have uniquely found that trypsin derived from the pyloric blindness of the starfish starfish has a unique property (Non-patent Document 5). (See 6.) Specifically, trypsin derived from the pyloric blindness of the starfish starfish is different in nature from vertebrate trypsin because it does not require Ca ions for enzyme activation and stability. The present inventors have also examined the N-terminal amino acid sequence of the above trypsin (see Non-Patent Document 7).
Hjelmeland and Raa, Comp.Biochem.Physiol., 71B, 557-562, 1982 Martinez and Serra, Comp.Biochem.Physiol., 93B, 61-66 1989 Asgeirsson et al., Eur. J. Biochem., 180, 85-94, 1989 Smalas et al., Proteins, 20, 149-166, 1994 H. Kishimura & K. Hayashi; Comp.Biochem.Physiol.132B, 485-490, 2002 Kishimura, Hayashi: Journal of Japanese Fisheries Society, 55 (8), 1415-1420, 1989 H. Kishimura & K. Hayashi; Fisheries Science, 69, 867-869, 2003

上記哺乳動物由来のトリプシンは、近年、牛海綿状脳症の影響から哺乳動物の臓器を由来とする成分は敬遠される傾向にあるため、利用は困難な状況となっている。それゆえ、哺乳動物の臓器等を由来としない、より信頼性の高いトリプシンの開発が期待されている。   In recent years, trypsin derived from mammals has been difficult to use because components derived from mammalian organs tend to be avoided from the influence of bovine spongiform encephalopathy. Therefore, development of more reliable trypsin that does not originate from mammalian organs and the like is expected.

一方、上述した低温適用魚由来のトリプシンは、当該低温適用魚が食用に代表されるように海洋資源として広く利用されているため、哺乳動物由来のものに比べるとより信頼性が高い。ただし、近年、世界的に見て海洋魚類の乱獲、およびそれを一因とする漁獲量の減少が一部で問題化しつつある。例えば、上記カタクチイワシやマイワシは乱獲による資源量の減少が報告されている海洋魚類の一つとして挙げることができる。   On the other hand, the trypsin derived from the low-temperature applied fish is widely used as a marine resource so that the low-temperature applied fish is typified by food, and thus is more reliable than a mammal-derived trypsin. In recent years, however, overfishing of marine fish and a decrease in catch due to this have become a problem in some parts of the world. For example, the above-mentioned anchovy and sardine can be cited as one of the marine fish that have been reported to reduce the resource amount due to overfishing.

それゆえ、上記ヒトデ類のように、未だ資源として利用されていないバイオマスからトリプシンを取得することが可能となれば、信頼性が高く、かつ、資源を有効利用することができるため、非常に好ましいと考えられる。しかしながら、ヒトデ類に代表されるような未利用のバイオマスからトリプシンを有効に取得する技術はこれまで知られていなかった。   Therefore, if trypsin can be obtained from biomass that is not yet used as a resource, such as the above-mentioned starfish, it is highly preferable because it is highly reliable and resources can be used effectively. it is conceivable that. However, a technique for effectively acquiring trypsin from unused biomass such as starfish has not been known so far.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、哺乳動物由来のものよりも信頼性が高く、かつ、資源の有効利用に貢献することが可能な、新規なトリプシンとその代表的な利用技術とを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its object is a novel trypsin that is more reliable than a mammal-derived one and can contribute to effective use of resources, and its It is to provide typical utilization technology.

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、ヒトデ類の一種であるイトマキヒトデにおいて、トリプシン活性を有するポリペプチドおよびこれをコードするポリヌクレオチドを初めて見出すことに成功し、この知見に基づいて、バイオマスとしてのイトマキヒトデの利用だけでなく、分子生物学的な技術を利用した信頼性の高いトリプシンの生産にも道筋をつけることを可能にし、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have succeeded in finding for the first time a polypeptide having trypsin activity and a polynucleotide encoding the same in the starfish starfish, a kind of starfish, based on this finding. The present invention has been completed by making it possible not only to use the starfish starfish as biomass but also to produce highly reliable trypsin using molecular biological techniques.

すなわち、本発明は以下のポリペプチドを包含する。
(1)トリプシン活性を有するポリペプチドであって:
(a)配列番号1に示されるアミノ酸配列;または
(b)配列番号1に示されるアミノ酸配列において、1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換、もしくは付加されたアミノ酸配列
からなることを特徴とするポリペプチド。
(2)トリプシン活性を有するポリペプチドであって:
(a)配列番号2に示される塩基配列からなるポリヌクレオチド;または
(b)配列番号2に示される塩基配列において、1個もしくは数個の塩基が欠失、挿入、置換、もしくは付加された塩基配列からなるポリヌクレオチド
によってコードされることを特徴とするポリペプチド。
(3)トリプシン活性を有するポリペプチドであって:
(c)配列番号2に示される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とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド;または、
(d)配列番号2に示される塩基配列と相補的な塩基配列と少なくとも80%同一である塩基配列からなるポリヌクレオチド
によってコードされることを特徴とするポリペプチド。
That is, the present invention includes the following polypeptides.
(1) A polypeptide having trypsin activity comprising:
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1; or (b) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, inserted, substituted, or added. A polypeptide characterized by.
(2) A polypeptide having trypsin activity comprising:
(A) a polynucleotide comprising the base sequence shown in SEQ ID NO: 2; or (b) a base in which one or several bases have been deleted, inserted, substituted or added in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. A polypeptide encoded by a polynucleotide comprising a sequence.
(3) A polypeptide having trypsin activity comprising:
(C) a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide comprising a base sequence complementary to the base sequence represented by SEQ ID NO: 2; or
(D) A polypeptide encoded by a polynucleotide comprising a base sequence that is at least 80% identical to a base sequence complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 2.

また、本発明には、上記何れかのポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、当該ポリヌクレオチドを含む発現ベクター、当該発現ベクターを導入してなる形質転換体、上記ポリヌクレオチドにおける少なくとも一部の塩基配列またはその相補配列をプローブとして用いる遺伝子検出器具、上記ポリペプチドに特異的に結合する抗体、上記ポリペプチドを含有する薬学的組成物も包含される。   The present invention also includes a polynucleotide encoding any one of the above polypeptides, an expression vector containing the polynucleotide, a transformant obtained by introducing the expression vector, at least a partial base sequence of the polynucleotide or A gene detection instrument using the complementary sequence as a probe, an antibody that specifically binds to the polypeptide, and a pharmaceutical composition containing the polypeptide are also included.

本発明では、以上のように、これまで知られていない新規なアミノ酸配列を有するポリペプチドと、このポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを見出したものである。特に、本発明にかかるポリペプチドは、これまでに知られているウシ膵臓由来トリプシンのものとは異なるアミノ酸配列を有しており、最適温度が哺乳動物トリプシンよりも低いだけでなく、トリプシン活性を発揮するためにCaイオンを必要としないことが明らかとなった。それゆえ、本発明では、これまでに無い新規かつ信頼性の高いトリプシンを提供できるとともに、バイオマスとして利用されていなかったヒトデ類を有効に利用することができるという効果を奏する。   In the present invention, as described above, a polypeptide having a novel amino acid sequence that has not been known so far and a polynucleotide encoding the polypeptide have been found. In particular, the polypeptide according to the present invention has an amino acid sequence different from that of bovine pancreatic trypsin known so far, and not only has an optimum temperature lower than that of mammalian trypsin but also has trypsin activity. It became clear that Ca ions are not required to exert. Therefore, in the present invention, it is possible to provide a novel and highly reliable trypsin that has not been obtained so far, and it is possible to effectively use starfish that has not been used as biomass.

本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。   An embodiment of the present invention will be described as follows, but the present invention is not limited to this.

〔1〕ポリペプチド
本明細書中で使用される場合、用語「ポリペプチド」は、「ペプチド」または「タンパク質」と交換可能に使用される。また、ポリペプチドの「フラグメント」は、当該ポリペプチドの部分断片が意図される。本発明にかかるポリペプチドはまた、天然供給源より単離されても、組換え的に生成されてもよい。
[1] Polypeptide As used herein, the term “polypeptide” is used interchangeably with “peptide” or “protein”. In addition, “fragment” of a polypeptide is intended to be a partial fragment of the polypeptide. The polypeptides according to the invention may also be isolated from natural sources or produced recombinantly.

用語「単離された」ポリペプチドまたはタンパク質は、その天然の環境から取り出されたポリペプチドまたはタンパク質が意図される。例えば、宿主細胞中で発現された組換え産生されたポリペプチドおよびタンパク質は、任意の適切な技術によって実質的に精製されている天然または組換えのポリペプチドおよびタンパク質と同様に、単離されていると考えられる。   The term “isolated” polypeptide or protein is intended to be a polypeptide or protein that has been removed from its natural environment. For example, recombinantly produced polypeptides and proteins expressed in a host cell can be isolated in the same manner as natural or recombinant polypeptides and proteins that have been substantially purified by any suitable technique. It is thought that there is.

本発明にかかるポリペプチドは、天然の精製産物、および真核生物宿主(例えば、酵母細胞、高等植物細胞、昆虫細胞、および哺乳動物細胞を含む)から組換え技術によって産生された産物を含む。組換え産生手順において用いられる宿主に依存して、本発明にかかるポリペプチドは、グリコシル化され得る。さらに、本発明にかかるポリペプチドはまた、いくつかの場合、宿主媒介プロセスの結果として、開始の改変メチオニン残基を含み得る。   Polypeptides according to the present invention include natural purified products and products produced by recombinant techniques from eukaryotic hosts (including, for example, yeast cells, higher plant cells, insect cells, and mammalian cells). Depending on the host used in the recombinant production procedure, the polypeptides according to the invention may be glycosylated. Furthermore, the polypeptides according to the invention may also contain an initiating modified methionine residue in some cases as a result of a host-mediated process.

本発明にかかるポリペプチドとしては、トリプシン活性を有し、公知のトリプシンに存在するCa2+結合に関与するアミノ酸残基が置換または欠失しており、さらに、最適温度が50℃付近であるポリペプチドを挙げることができる。このポリペプチドはイトマキヒトデの幽門盲のう由来であり、好ましくは配列番号1に示されるアミノ酸配列を有している(後述する実施例参照)。本明細書中で使用される場合、「トリプシン活性」は、タンパク質中のArgまたはLysのカルボキシ末端側のペプチド結合を特異的に分解する活性が意図される。 The polypeptide according to the present invention has trypsin activity, amino acid residues involved in Ca 2+ binding existing in known trypsin are substituted or deleted, and the optimum temperature is around 50 ° C. Mention may be made of polypeptides. This polypeptide is derived from the pyloric blindness of the starfish starfish, and preferably has the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (see Examples described later). As used herein, “trypsin activity” intends an activity that specifically degrades the peptide bond at the carboxy terminus of Arg or Lys in a protein.

一実施形態において、本発明にかかるポリペプチドは、配列番号3に示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドが好ましい。このポリペプチドは、後述するように配列番号1に示されるアミノ酸配列においてシグナル配列を除いた成熟型のトリプシンである(実施例参照)。   In one embodiment, the polypeptide according to the present invention is preferably a polypeptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3. As will be described later, this polypeptide is a mature trypsin in which the signal sequence is removed from the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (see Examples).

別の実施形態において、本発明にかかるポリペプチドは、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドの変異体でありかつトリプシン活性を有するポリペプチドが好ましい。   In another embodiment, the polypeptide according to the present invention is preferably a polypeptide that is a variant of the polypeptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and has trypsin activity.

本明細書中で使用される場合、「配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド」は、配列番号2に示される塩基配列を有するポリヌクレオチドによってコードされ、シグナル配列(配列番号2に示される塩基配列の1〜81位によってコードされる配列番号1に示されるアミノ酸配列のアミノ酸1〜27位)を含む。トリプシン活性を有する成熟型のポリペプチドは、当該シグナル配列が切断された形態(配列番号3に示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド)であるが、本明細書中で使用される場合、「配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド」に包含される。   As used herein, a “polypeptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1” is encoded by a polynucleotide having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, and a signal sequence (shown in SEQ ID NO: 2). The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 encoded by positions 1 to 81 of the nucleotide sequence). The mature polypeptide having trypsin activity is a form in which the signal sequence is cleaved (polypeptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3), but as used herein, “SEQ ID NO: The polypeptide comprising the amino acid sequence shown in FIG.

このような変異体としては、欠失、挿入、逆転、反復、およびタイプ置換(例えば、親水性残基の別の残基への置換、しかしながら通常は強く親水性の残基を強く疎水性の残基には置換しない)を含む変異体が挙げられる。特に、ポリペプチドにおける「中性」アミノ酸置換は、一般的にそのポリペプチドの活性にほとんど影響しない。   Such variants include deletions, insertions, inversions, repeats, and type substitutions (eg, replacement of a hydrophilic residue with another residue, but usually strongly hydrophilic residues are strongly hydrophobic) Mutants containing residues that do not substitute). In particular, “neutral” amino acid substitutions in a polypeptide generally have little effect on the activity of the polypeptide.

ポリペプチドのアミノ酸配列中においていくつかのアミノ酸が、このポリペプチドの構造または機能に対して有意に影響することなく容易に改変され得ることは、当該分野において周知である。さらに、人為的に改変させるだけではく、天然のタンパク質において、当該タンパク質の構造または機能を有意に変化させない変異体が存在することもまた周知である。   It is well known in the art that several amino acids in the amino acid sequence of a polypeptide can be easily modified without significantly affecting the structure or function of the polypeptide. Furthermore, it is also well known that there are variants in natural proteins that do not significantly alter the structure or function of the protein, not only artificially modified.

好ましい変異体は、保存性もしくは非保存性アミノ酸置換、欠失、または添加を有する。好ましくは、サイレント置換、添加、および欠失であり、特に好ましくは、保存性置換である。これらは、本発明にかかるポリペプチドのトリプシン活性を変化させない。   Preferred variants have conservative or non-conservative amino acid substitutions, deletions, or additions. Silent substitution, addition, and deletion are preferred, and conservative substitution is particularly preferred. These do not alter the trypsin activity of the polypeptides according to the invention.

代表的に保存性置換と見られるのは、脂肪族アミノ酸Ala、Val、Leu、およびIleの中での1つのアミノ酸を別のアミノ酸へ置換;ヒドロキシル残基SerおよびThrの交換、酸性残基AspおよびGluの交換、アミド残基AsnおよびGlnの間の置換、塩基性残基LysおよびArgの交換、ならびに芳香族残基Phe、Tyrの間の置換である。   Typically conservative substitutions are seen where one amino acid in the aliphatic amino acids Ala, Val, Leu, and Ile is replaced with another amino acid; replacement of hydroxyl residues Ser and Thr, acidic residue Asp And Glu exchange, substitution between amide residues Asn and Gln, exchange of basic residues Lys and Arg, and substitution between aromatic residues Phe, Tyr.

上記に詳細に示されるように、どのアミノ酸の変化が表現型的にサイレントでありそうか(すなわち、機能に対して有意に有害な効果を有しそうにないか)に関するさらなるガイダンスは、Bowie, J.U.ら「Deciphering the Message in Protein Sequences:Tolerance to Amino Acid Substitutions」,Science 247:1306-1310 (1990)(本明細書中に参考として援用される)に見出され得る。   As detailed above, further guidance on which amino acid changes are likely to be phenotypically silent (ie likely not to have a significantly detrimental effect on function) can be found in Bowie, JU “Deciphering the Message in Protein Sequences: Tolerance to Amino Acid Substitutions”, Science 247: 1306-1310 (1990), incorporated herein by reference.

当業者は、周知技術を使用してポリペプチドのアミノ酸配列において1または数個のアミノ酸を容易に変異させることができる。例えば、公知の点変異導入法(変異誘発法)に従えば、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの任意の塩基を変異させることができる。また、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの任意の部位に対応するプライマーを設計して欠失変異体または付加変異体を作製することができる。さらに、本明細書中に記載される方法を用いれば、作製した変異体が所望のトリプシン活性を有するか否かを容易に決定し得る。   One skilled in the art can readily mutate one or several amino acids in the amino acid sequence of a polypeptide using well-known techniques. For example, according to a known point mutation introduction method (mutagenesis method), an arbitrary base of a polynucleotide encoding a polypeptide can be mutated. In addition, a deletion mutant or an addition mutant can be prepared by designing a primer corresponding to an arbitrary site of a polynucleotide encoding a polypeptide. Furthermore, by using the method described herein, it can be easily determined whether or not the produced mutant has a desired trypsin activity.

それゆえ、本実施形態にかかるポリペプチドとしては、トリプシン活性を有するポリペプチドであって、
(a)配列番号1に示されるアミノ酸配列;または
(b)配列番号1に示されるアミノ酸配列において、1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換、もしくは付加されたアミノ酸配列
からなるポリペプチドであることが好ましい。このような変異ポリペプチドは、上述したように、公知の変異ポリペプチド作製法により人為的に導入された変異を有するポリペプチドに限定されるものではなく、天然に存在するポリペプチドを単離精製したものであってもよい。
Therefore, the polypeptide according to this embodiment is a polypeptide having trypsin activity,
(A) an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1; or (b) a polymorph comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, inserted, substituted, or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. A peptide is preferred. As described above, such a mutant polypeptide is not limited to a polypeptide having a mutation artificially introduced by a known mutant polypeptide production method, and a naturally occurring polypeptide is isolated and purified. It may be what you did.

他の局面において、本実施形態にかかるポリペプチドは、トリプシン活性を有するポリペプチドであって、
(a)配列番号2に示される塩基配列からなるポリヌクレオチド;または
(b)配列番号2に示される塩基配列において、1個もしくは数個の塩基が欠失、挿入、置換、もしくは付加された塩基配列からなるポリヌクレオチド
によってコードされることが好ましい。
In another aspect, the polypeptide according to this embodiment is a polypeptide having trypsin activity,
(A) a polynucleotide comprising the base sequence shown in SEQ ID NO: 2; or (b) a base in which one or several bases have been deleted, inserted, substituted or added in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. It is preferably encoded by a polynucleotide consisting of a sequence.

別の局面において、本実施形態にかかるポリペプチドは、トリプシン活性を有するポリペプチドであって、
(c)配列番号2に示される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とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド
によってコードされることが好ましい。
In another aspect, the polypeptide according to this embodiment is a polypeptide having trypsin activity,
(C) It is preferably encoded by a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide comprising a base sequence complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 2.

ハイブリダイゼーションは、Sambrookら、Molecular Cloning,A Laboratory Manual,2d Ed., Cold Spring Harbor Laboratory (1989)に記載されている方法のような周知の方法で行うことができる。通常、温度が高いほど、塩濃度が低いほどストリンジェンシーは高くなり(ハイブリダイズし難くなる)、より相同なポリヌクレオチドを取得することができる。適切なハイブリダイゼーション温度は、塩基配列やその塩基配列の長さによって異なり、例えば、アミノ酸6個をコードする18塩基からなるDNAフラグメントをプローブとして用いる場合、50℃以下の温度が好ましい。   Hybridization can be performed by a well-known method such as the method described in Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2d Ed., Cold Spring Harbor Laboratory (1989). Usually, the higher the temperature and the lower the salt concentration, the higher the stringency (harder to hybridize), and a more homologous polynucleotide can be obtained. The appropriate hybridization temperature varies depending on the base sequence and the length of the base sequence. For example, when a DNA fragment consisting of 18 bases encoding 6 amino acids is used as a probe, a temperature of 50 ° C. or lower is preferable.

本明細書中で使用される場合、用語「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」は、ハイブリダイゼーション溶液(50%ホルムアミド、5×SSC(150mMのNaCl、15mMのクエン酸三ナトリウム)、50mMのリン酸ナトリウム(pH7.6)、5×デンハート液、10%硫酸デキストラン、および20μg/mlの変性剪断サケ精子DNAを含む)中にて42℃で一晩インキュベーションした後、約65℃にて0.1×SSC中でフィルターを洗浄することが意図される。ポリヌクレオチドの「一部」にハイブリダイズするポリヌクレオチドによって、参照のポリヌクレオチドの少なくとも約15ヌクレオチド(nt)、そしてより好ましくは少なくとも約20nt、さらにより好ましくは少なくとも約30nt、そしてさらにより好ましくは約30ntより長いポリヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチド(DNAまたはRNAのいずれか)が意図される。このようなポリヌクレオチドの「一部」にハイブリダイズするポリヌクレオチド(オリゴヌクレオチド)は、本明細書中においてより詳細に考察されるような検出用プローブとしても有用である。   As used herein, the term “stringent hybridization conditions” refers to hybridization solution (50% formamide, 5 × SSC (150 mM NaCl, 15 mM trisodium citrate), 50 mM sodium phosphate. (Containing pH 7.6), 5 × Denhart solution, 10% dextran sulfate, and 20 μg / ml denatured sheared salmon sperm DNA) overnight at 42 ° C., then 0.1 × at about 65 ° C. It is intended to wash the filter in SSC. Depending on the polynucleotide that hybridizes to a “portion” of the polynucleotide, at least about 15 nucleotides (nt) of the reference polynucleotide, and more preferably at least about 20 nt, even more preferably at least about 30 nt, and even more preferably about Polynucleotides (either DNA or RNA) that hybridize to polynucleotides longer than 30 nt are contemplated. Polynucleotides (oligonucleotides) that hybridize to “parts” of such polynucleotides are also useful as detection probes as discussed in more detail herein.

さらに別の局面において、本実施形態にかかるポリペプチドは、トリプシン活性を有するポリペプチドであって、
(d)配列番号2に示される塩基配列と相補的な塩基配列と少なくとも80%同一、より好ましくは少なくとも85%、90%、92%、95%、96%、97%、98%または99%同一である塩基配列からなるポリヌクレオチド
によってコードされることが好ましい。
In yet another aspect, the polypeptide according to this embodiment is a polypeptide having trypsin activity,
(D) at least 80% identical to the base sequence complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, more preferably at least 85%, 90%, 92%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% It is preferably encoded by a polynucleotide having the same base sequence.

例えば、「本発明にかかるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの参照(QUERY)塩基配列に少なくとも95%同一の塩基配列からなるポリヌクレオチド」によって,対象塩基配列が、本発明にかかるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの参照塩基配列の100ヌクレオチチド(塩基)あたり5つまでの不一致(mismatch)を含み得ることを除いて、参照配列に同一である、ということが意図される。換言すれば、参照塩基配列に少なくとも95%同一の塩基配列からなるポリヌクレオチドを得るために、参照配列における塩基の5%までが、欠失され得るかまたは別の塩基で置換され得るか、あるいは参照配列における全塩基の5%までの多くの塩基が、参照配列に挿入され得る。参照配列のこれらの不一致は、参照塩基配列の5’または3’末端位置または参照配列における塩基中で個々にかまたは参照配列内の1以上の隣接した群においてのいずれかで分散されて、これらの末端部分の間においてどこでも起こり得る。この参照配列は、本明細書中で記載されるように、配列番号1に示されるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド、改変体、誘導体またはアナログであり得る。   For example, the target base sequence encodes the polypeptide according to the present invention by “a polynucleotide comprising a base sequence at least 95% identical to the reference (QUERY) base sequence of the polynucleotide encoding the polypeptide according to the present invention”. It is intended to be identical to the reference sequence, except that it may contain up to 5 mismatches per 100 nucleotides (bases) of the polynucleotide reference base sequence. In other words, up to 5% of the bases in the reference sequence can be deleted or replaced with another base to obtain a polynucleotide comprising a base sequence that is at least 95% identical to the reference base sequence, or Many bases up to 5% of the total bases in the reference sequence can be inserted into the reference sequence. These discrepancies in the reference sequence are distributed either individually at the 5 ′ or 3 ′ end position of the reference base sequence or at the base in the reference sequence or in one or more adjacent groups within the reference sequence. Can occur anywhere between the end portions of the. This reference sequence can be a polynucleotide, variant, derivative or analog encoding the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, as described herein.

任意の特定の核酸分子が、例えば、配列番号3に示される塩基配列に対して、少なくとも80%、85%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるか否かは、公知のコンピュータープログラム(例えば、Bestfit program (Wisconsin Sequence Analysis Package, Version 8 for Unix(登録商標), Genetics Computer Group, University Research Park,575 Science Drive, Madison, WI 53711))を使用して決定され得る。Bestfitは、SmithおよびWatermanの局所的相同性アルゴリズムを用いて、2つの配列間の最も良好な相同性セグメントを見出す(Advances in Applied Mathematics 2:482-489 (1981))。Bestfitまたは任意の他の配列整列プログラムを用いて、特定の配列が、本発明に従う参照配列に対して、例えば、95%同一であるか否かを決定する場合は、同一性のパーセントが参照塩基配列の全長にわたって計算され、そして参照配列におけるヌクレオチド数全体の5%までの相同性におけるギャップが許容されるように、パラメーターが設定される。   Any particular nucleic acid molecule is, for example, at least 80%, 85%, 90%, 92%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% relative to the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 Whether they are the same or not is known computer program (for example, Bestfit program (Wisconsin Sequence Analysis Package, Version 8 for Unix (registered trademark), Genetics Computer Group, University Research Park, 575 Science Drive, Madison, WI 53711)) Can be determined using Bestfit uses Smith and Waterman's local homology algorithm to find the best homology segment between two sequences (Advances in Applied Mathematics 2: 482-489 (1981)). When using Bestfit or any other sequence alignment program to determine whether a particular sequence is, for example, 95% identical to a reference sequence according to the present invention, the percent identity is the reference base. Parameters are set so that gaps in homology up to 5% of the total number of nucleotides in the reference sequence are allowed, calculated over the entire length of the sequence.

特定の実施形態では、参照(QUERY)配列(本発明にかかる配列)と対象配列との間の同一性(全体的な配列整列ともいわれる)は、Brutlagらのアルゴリズム(Comp. App. Biosci. 6:237-245 (1990))に基づくFASTDBコンピュータープログラムを使用して決定される。%同一性を計算するために、DNA配列のFASTDB整列において使用される好ましいパラメーターは:Matrix=Unitary、k-tuple=4、Mismatch Penalty=1、Joining Penalty=30、Randomization Group Length=0、Cutoff Score=1、Gap Penalty=5、Gap Size Penalty=0.05、Window Size=500または対象塩基配列の長さ(どちらかより短い方)である。この実施形態にしたがって、対象配列が、5’または3’欠失に起因して(内部の欠失が理由ではなく)QUERY配列よりも短い場合、FASTDBプログラムが、同一性パーセントを算定する場合に、対象配列の5’短縮化および3’短縮化を考慮しないという事実を考慮して、手動の補正が結果に対してなされる。QUERY配列と比較して5’末端または3’末端が短縮化された対象配列については、同一性パーセントは、一致/整列していない、対象配列の5’および3’であるQUERY配列の塩基数を、QUERY配列の総塩基のパーセントとして計算することにより補正される。ヌクレオチドが一致/整列しているか否かの決定は、FASTDB配列整列の結果によって決定される。   In certain embodiments, the identity (also referred to as global sequence alignment) between a reference (QUERY) sequence (a sequence according to the invention) and a subject sequence is determined by the algorithm of Brutlag et al. (Comp. App. Biosci. 6). : 237-245 (1990)). The preferred parameters used in FASTDB alignment of DNA sequences to calculate% identity are: Matrix = Unitary, k-tuple = 4, Mismatch Penalty = 1, Joining Penalty = 30, Randomization Group Length = 0, Cutoff Score = 1, Gap Penalty = 5, Gap Size Penalty = 0.05, Window Size = 500, or the length of the target base sequence (whichever is shorter). According to this embodiment, if the subject sequence is shorter than the QUERY sequence due to a 5 ′ or 3 ′ deletion (not because of an internal deletion), the FASTDB program calculates the percent identity Considering the fact that 5 ′ and 3 ′ shortening of the target sequence is not taken into account, a manual correction is made to the result. For subject sequences that are truncated at the 5 'end or 3' end relative to the query sequence, the percent identity is the number of bases in the query sequence that are 5 'and 3' of the subject sequence that are not matched / aligned. Is corrected as a percentage of the total base of the QUERY sequence. The determination of whether a nucleotide is matched / aligned is determined by the result of the FASTDB sequence alignment.

次いで、このパーセントが、指定されたパラメーターを使用する上記のFASTDBプログラムによって計算された同一性パーセントから差し引かれ、最終的な同一性パーセントスコアに到達する。この補正されたスコアが、本実施形態の目的で使用されるものである。QUERY配列と一致/整列していない対象配列の5’塩基および3’塩基の外側の塩基のみが、FASTDB整列に示されるように、同一性パーセントスコアを手動で調整する目的で計算される。   This percentage is then subtracted from the percent identity calculated by the above FASTDB program using the specified parameters to arrive at a final percent identity score. This corrected score is used for the purpose of this embodiment. Only bases outside the 5 'and 3' bases of the subject sequence that do not match / align with the QUERY sequence are calculated for the purpose of manually adjusting the percent identity score as shown in the FASTDB alignment.

例えば、90塩基の対象配列が、同一性パーセントを決定するために100塩基のQUERY配列と整列される。その欠失は、対象配列の5’末端で生じ、したがってFASTDB整列は、5’末端における最初の10塩基の一致/整列を示さない。10個の不対合塩基は、配列の10%(整合していない5’末端および3’末端での塩基の数/QUERY配列中の塩基の総数)を表し、そのため10%が、FASTDBプログラムによって計算される同一性パーセントのスコアから差し引かれる。残りの90残基が完全に整合する場合、最終的な同一性パーセントは90%である。別の例において、90残基の対象配列が、100塩基のQUERY配列と比較される。   For example, a 90 base subject sequence is aligned with a 100 base query sequence to determine percent identity. The deletion occurs at the 5 'end of the subject sequence, so the FASTDB alignment does not show the first 10 bases match / alignment at the 5' end. Ten unpaired bases represent 10% of the sequence (number of bases at unmatched 5 'and 3' ends / total number of bases in the QUERY sequence), so 10% is generated by the FASTDB program. Subtracted from the calculated percent identity score. If the remaining 90 residues are perfectly matched, the final percent identity is 90%. In another example, a 90 residue subject sequence is compared to a 100 base query sequence.

この場合、その欠失は内部欠失であり、そのためQUERY配列と整合/整列しない対象配列の5’末端または3’末端の塩基は存在しない。この場合、FASTDBによって算定される同一性パーセントは、手動で補正されない。再度、QUERY配列と整合/整列しない対象配列の5’末端および3’末端の塩基のみが手動で補正される。他の手動の補正は、本実施形態の目的のためにはなされない。   In this case, the deletion is an internal deletion, so there is no base at the 5 'end or 3' end of the subject sequence that is not aligned / aligned with the QUERY sequence. In this case, the percent identity calculated by FASTDB is not manually corrected. Again, only the 5 'and 3' terminal bases of the subject sequence that do not match / align with the QUERY sequence are manually corrected. No other manual correction is made for the purposes of this embodiment.

さらなる実施形態において、本発明にかかるポリペプチドは、糖鎖が付加されていることが好ましい。本実施形態にかかるポリペプチドは、特定の糖鎖が付加されていることによって、物理化学的に安定でありかつ生物活性が高い。好ましい糖鎖としては、ハイマンノース型N結合、バイセクティングGlcNAc、シアル酸、またはβ結合ガラクトースが挙げられる。   In a further embodiment, the polypeptide according to the present invention preferably has a sugar chain added thereto. The polypeptide according to this embodiment is physicochemically stable and has high biological activity due to the addition of a specific sugar chain. Preferable sugar chains include high mannose type N bond, bisecting GlcNAc, sialic acid, or β-linked galactose.

本発明にかかるポリペプチドは、アミノ酸がペプチド結合しているポリペプチドであればよいが、これに限定されるものではなく、ポリペプチド以外の構造を含む複合ポリペプチドであってもよい。本明細書中で使用される場合、「ポリペプチド以外の構造」としては、糖鎖およびイソプレノイド基等を挙げることができるが、特に限定されない。   The polypeptide according to the present invention may be a polypeptide in which amino acids are peptide-bonded, but is not limited thereto, and may be a complex polypeptide including a structure other than the polypeptide. As used herein, examples of the “structure other than the polypeptide” include sugar chains and isoprenoid groups, but are not particularly limited.

また、本発明にかかるポリペプチドは、付加的なポリペプチドを含むものであってもよい。付加的なポリペプチドとしては、例えば、His、Myc、Flag等のエピトープ標識ポリペプチドが挙げられる。   The polypeptide according to the present invention may include an additional polypeptide. Examples of the additional polypeptide include epitope-tagged polypeptides such as His, Myc, and Flag.

また、本発明にかかるポリペプチドは、本発明にかかるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを宿主細胞に導入して、そのポリペプチドを細胞内発現させた状態であってもよいし、細胞、組織などから単離精製されてもよい。   The polypeptide according to the present invention may be in a state in which a polynucleotide encoding the polypeptide according to the present invention is introduced into a host cell and the polypeptide is expressed in the cell, or a cell, tissue, etc. It may be isolated and purified from.

他の実施形態において、本発明にかかるポリペプチドは、融合タンパク質のような改変された形態で組換え発現され得る。例えば、本発明にかかるポリペプチドの付加的なアミノ酸、特に荷電性アミノ酸の領域が、宿主細胞内での、精製の間または引き続く操作および保存の間の安定性および持続性を改善するために、ポリペプチドのN末端またはC末端に付加され得る。   In other embodiments, the polypeptides of the invention can be recombinantly expressed in a modified form such as a fusion protein. For example, additional amino acids, particularly charged amino acid regions, of the polypeptides according to the invention may be used in host cells to improve stability and persistence during purification or subsequent manipulation and storage. It can be added to the N-terminus or C-terminus of the polypeptide.

本実施形態にかかるポリペプチドは、例えば、融合されたポリペプチドの精製を容易にするペプチドをコードする配列であるタグ標識(タグ配列またはマーカー配列)にN末端またはC末端へ付加され得る。このような配列は、ポリペプチドの最終調製の前に除去され得る。本発明のこの局面の特定の好ましい実施態様において、タグアミノ酸配列は、ヘキサ−ヒスチジンペプチド(例えば、pQEベクター(Qiagen, Inc.)において提供されるタグ)であり、他の中では、それらの多くは公的および/または商業的に入手可能である。例えば、Gentzら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:821-824 (1989) (本明細書中に参考として援用される)において記載されるように、ヘキサヒスチジンは、融合タンパク質の簡便な精製を提供する。「HA」タグは、インフルエンザ赤血球凝集素(HA)タンパク質由来のエピトープに対応する精製のために有用な別のペプチドであり、それは、Wilsonら、Cell 37:767 (1984) (本明細書中に参考として援用される)によって記載されている。他のそのような融合タンパク質は、NまたはC末端にてFcに融合される本実施形態にかかるポリペプチドまたはそのフラグメントを含む。   The polypeptide according to this embodiment can be added to the N-terminus or C-terminus, for example, to a tag label (tag sequence or marker sequence) that is a sequence encoding a peptide that facilitates purification of the fused polypeptide. Such sequences can be removed prior to final preparation of the polypeptide. In certain preferred embodiments of this aspect of the invention, the tag amino acid sequence is a hexa-histidine peptide (eg, a tag provided in a pQE vector (Qiagen, Inc.), among many others Are publicly and / or commercially available. For example, as described in Gentz et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 821-824 (1989) (incorporated herein by reference), hexahistidine is a convenient fusion protein. Provide purification. The “HA” tag is another peptide useful for purification corresponding to an epitope derived from influenza hemagglutinin (HA) protein, which is described in Wilson et al., Cell 37: 767 (1984) (herein) Which is incorporated by reference). Other such fusion proteins include a polypeptide according to this embodiment or a fragment thereof fused to Fc at the N or C terminus.

別の実施形態において、本発明にかかるポリペプチドは、下記で詳述されるように組換え生成されてもよい。   In another embodiment, the polypeptides according to the invention may be produced recombinantly as detailed below.

組換え生成は、当該分野において周知の方法を使用して行うことができ、例えば、以下に詳述されるようなベクターおよび細胞を用いて行うことができる。   Recombinant production can be performed using methods well known in the art, for example using vectors and cells as detailed below.

このように、本発明にかかるポリペプチドは、トリプシン活性を有するポリペプチドであって、少なくとも、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるかまたはその活性を保持した変異体であればよいといえる。すなわち、上記ポリペプチドと特定の機能(例えば、タグ)を有する任意のアミノ酸配列とが連結されたポリペプチドも本発明に含まれることに留意すべきである。また、上記ポリペプチドと特定の機能(例えば、タグ)を有する任意のアミノ酸配列とは、それぞれの機能を阻害しないように適切なリンカーペプチドで連結されていてもよい。   Thus, it can be said that the polypeptide according to the present invention is a polypeptide having trypsin activity, and may be at least the variant consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or retaining the activity. That is, it should be noted that the present invention includes a polypeptide in which the above-described polypeptide and an arbitrary amino acid sequence having a specific function (for example, a tag) are linked. Moreover, the said polypeptide and arbitrary amino acid sequences which have a specific function (for example, tag) may be connected with the appropriate linker peptide so that each function may not be inhibited.

つまり、本発明の目的は、トリプシン活性を有する新規なポリペプチドを提供することにあるのであって、本明細書中に具体的に記載したポリペプチド作製方法等に存するのではない。したがって、上記各方法以外によって取得されるトリプシン活性を有するポリペプチドも本発明の技術的範囲に属することに留意しなければならない。   That is, an object of the present invention is to provide a novel polypeptide having trypsin activity, and does not exist in the method for producing a polypeptide specifically described in the present specification. Therefore, it should be noted that polypeptides having trypsin activity obtained by methods other than the above methods also belong to the technical scope of the present invention.

〔2〕ポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチド
1つの局面において、本発明は、トリプシン活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドまたはそのフラグメントを提供する。本明細書中で使用される場合、用語「ポリヌクレオチド」は、「遺伝子」、「核酸」または「核酸分子」と交換可能に使用され、ヌクレオチドの重合体が意図される。本明細書中で使用される場合、用語「塩基配列」は、「核酸配列」または「ヌクレオチド配列」と交換可能に使用され、デオキシリボヌクレオチド(A、G、CおよびTと省略される)の配列として示される。また、「配列番号3に示される塩基配列を含むポリヌクレオチドまたはそのフラグメント」とは、配列番号3の各デオキシヌクレオチドA、G、Cおよび/またはTによって示される配列を含むポリヌクレオチドまたはその断片部分が意図される。なお、本明細書中では、略号等と明確に区別する目的で、適宜、A、G、CおよびTのヌクレオチドについて正式名称を付記する場合がある(例えば、A(アデニン)等)。
[2] Polynucleotide or Oligonucleotide In one aspect, the present invention provides a polynucleotide encoding a polypeptide having trypsin activity or a fragment thereof. As used herein, the term “polynucleotide” is used interchangeably with “gene”, “nucleic acid” or “nucleic acid molecule” and is intended to be a polymer of nucleotides. As used herein, the term “base sequence” is used interchangeably with “nucleic acid sequence” or “nucleotide sequence” and refers to the sequence of deoxyribonucleotides (abbreviated A, G, C, and T). As shown. The “polynucleotide comprising the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 or a fragment thereof” refers to a polynucleotide containing the sequence shown by each deoxynucleotide A, G, C and / or T of SEQ ID NO: 3 or a fragment thereof Is intended. In the present specification, for the purpose of clearly distinguishing from abbreviations and the like, formal names may be added as appropriate for the nucleotides A, G, C and T (for example, A (adenine)).

本発明にかかるポリヌクレオチドは、RNA(例えば、mRNA)の形態、またはDNAの形態(例えば、cDNAまたはゲノムDNA)で存在し得る。DNAは、二本鎖または一本鎖であり得る。一本鎖DNAまたはRNAは、コード鎖(センス鎖としても知られる)であり得るか、または非コード鎖(アンチセンス鎖としても知られる)であり得る。   The polynucleotide according to the present invention may exist in the form of RNA (eg, mRNA) or in the form of DNA (eg, cDNA or genomic DNA). DNA can be double-stranded or single-stranded. Single-stranded DNA or RNA can be the coding strand (also known as the sense strand) or it can be the non-coding strand (also known as the antisense strand).

また本発明にかかるポリヌクレオチドは、その5’側または3’側で上述のタグ標識(タグ配列またはマーカー配列)をコードするポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドに融合され得る。   The polynucleotide according to the present invention can be fused to the polynucleotide or oligonucleotide encoding the tag tag (tag sequence or marker sequence) described above on the 5 'side or 3' side.

本明細書中で使用される場合、用語「オリゴヌクレオチド」は、ヌクレオチドが数個ないし数十個(または数百個以上)結合したものが意図され、「ポリヌクレオチド」と交換可能に使用される。オリゴヌクレオチドは、短いものはジヌクレオチド(二量体)、トリヌクレオチド(三量体)といわれ、長いものは30マーまたは100マーというように重合しているヌクレオチドの数で表される。オリゴヌクレオチドは、より長いポリヌクレオチドのフラグメントとして生成されても、合成されてもよい。   As used herein, the term “oligonucleotide” is intended to be a combination of several to several tens (or several hundreds) nucleotides, and is used interchangeably with “polynucleotide”. . Oligonucleotides are called dinucleotides (dimers) and trinucleotides (trimers) as short ones, and are represented by the number of nucleotides polymerized such as 30 mers or 100 mers as long ones. Oligonucleotides can be produced as fragments of longer polynucleotides or synthesized.

本発明にかかるオリゴヌクレオチドは、少なくとも12nt(ヌクレオチド)、好ましくは約15nt、そしてより好ましくは少なくとも約20nt、なおより好ましくは少なくとも約30nt、そしてさらにより好ましくは少なくとも約40ntの長さのフラグメントが意図される。少なくとも20ntの長さのフラグメントによって、例えば、配列番号3に示される塩基配列からの20以上の連続した塩基を含むフラグメントが意図される。本明細書を参照すれば配列番号3に示される塩基配列が提供されるので、当業者は、配列番号3に基づくDNAフラグメントを容易に作製することができる。例えば、制限エンドヌクレアーゼ切断または超音波による剪断は、種々のサイズのフラグメントを作製するために容易に使用され得る。あるいは、このようなフラグメントは、合成的に作製され得る。適切なフラグメント(オリゴヌクレオチド)が、Applied Biosystems Incorporated (ABI, 850 Lincoln Center Dr., Foster City, CA 94404) 392型シンセサイザーなどによって合成される。   Oligonucleotides according to the present invention are intended to be fragments of a length of at least 12 nt (nucleotide), preferably about 15 nt, and more preferably at least about 20 nt, even more preferably at least about 30 nt, and even more preferably at least about 40 nt. Is done. By a fragment having a length of at least 20 nt, for example, a fragment comprising 20 or more consecutive bases from the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 is contemplated. By referring to the present specification, the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 is provided, so that those skilled in the art can easily prepare a DNA fragment based on SEQ ID NO: 3. For example, restriction endonuclease cleavage or ultrasonic shearing can be readily used to create fragments of various sizes. Alternatively, such fragments can be made synthetically. Appropriate fragments (oligonucleotides) are synthesized, such as by Applied Biosystems Incorporated (ABI, 850 Lincoln Center Dr., Foster City, CA 94404) type 392 synthesizer.

別の局面において、本発明にかかるオリゴヌクレオチドは、配列番号3に示される塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはその変異体にハイブリダイズすることが好ましい。「変異体」は、天然の対立遺伝子変異体のように、天然に生じ得る。「対立遺伝子変異体」によって、生物の染色体上における所定の遺伝子座を占める遺伝子のいくつかの交換可能な形態の1つが意図される。天然に存在しない変異体は、例えば当該分野で周知の変異誘発技術を用いて生成され得る。   In another aspect, the oligonucleotide according to the present invention preferably hybridizes to a polynucleotide comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 3 or a variant thereof. A “variant” can occur naturally, such as a natural allelic variant. By “allelic variant” is intended one of several interchangeable forms of a gene occupying a given locus on an organism's chromosome. Non-naturally occurring variants can be generated, for example, using mutagenesis techniques well known in the art.

別の局面において、本発明は、配列番号3に示される塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはその変異体のフラグメントまたはその相補配列からなるオリゴヌクレオチドを提供する。   In another aspect, the present invention provides a polynucleotide consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3, a fragment of a variant thereof, or an oligonucleotide consisting of a complementary sequence thereof.

本発明にかかるオリゴヌクレオチドがトリプシン活性を有するポリペプチドをコードしない場合でさえ、当業者は、本発明にかかるポリヌクレオチドが、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)のプライマーとして本発明にかかるポリペプチドを作製するために使用され得ることを容易に理解する。本発明にかかるポリペプチドをコードしない本発明にかかるオリゴヌクレオチドの他の用途としては、以下が挙げられる:(i)cDNAライブラリー中のトリプシン遺伝子またはその対立遺伝子もしくはスプライシング改変体の単離;(ii)トリプシン遺伝子の正確な染色体位置を提供するための、分裂中期染色体スプレッドへのインサイチュハイブリダイゼーション(例えば、「FISH」)(Vermaら,Human Chromosomes:A Manual of Basic Techniques, Pergamon Press, New York (1988) に記載される);および(iii)特定の組織におけるトリプシン遺伝子のmRNA発現を検出するためのノーザンブロット分析。   Even when the oligonucleotide according to the present invention does not encode a polypeptide having trypsin activity, the person skilled in the art creates the polypeptide according to the present invention as a primer for polymerase chain reaction (PCR). Easy to understand that can be used for. Other uses of the oligonucleotide according to the present invention that does not encode the polypeptide according to the present invention include: (i) isolation of trypsin gene or alleles or splicing variants thereof in a cDNA library; ii) In situ hybridization (eg, “FISH”) to metaphase chromosomal spreads to provide the exact chromosomal location of the trypsin gene (Verma et al., Human Chromosomes: A Manual of Basic Techniques, Pergamon Press, New York ( (Iii)) Northern blot analysis to detect trypsin gene mRNA expression in specific tissues.

本発明にかかるポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドは、2本鎖DNAのみならず、それを構成するセンス鎖およびアンチセンス鎖といった1本鎖のDNAまたはRNAを包含する。本発明にかかるポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドは、アンチセンスRNAメカニズムによる遺伝子発現操作のためのツールとして使用することができる。アンチセンスRNA技術によって、内因性遺伝子に由来する遺伝子産物の減少が観察される。本発明にかかるポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドは、非翻訳領域(UTR)の配列やベクター配列(発現ベクター配列を含む)などの配列を含むものであってもよい。   The polynucleotide or oligonucleotide according to the present invention includes not only double-stranded DNA but also single-stranded DNA or RNA such as a sense strand and an antisense strand constituting the double-stranded DNA. The polynucleotide or oligonucleotide according to the present invention can be used as a tool for gene expression manipulation by an antisense RNA mechanism. With antisense RNA technology, a decrease in the gene product derived from the endogenous gene is observed. The polynucleotide or oligonucleotide according to the present invention may contain a sequence such as an untranslated region (UTR) sequence or a vector sequence (including an expression vector sequence).

本発明にかかるポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドを取得する方法としては、本発明にかかるポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドを含むDNA断片を単離する種々の公知の方法が挙げられる。例えば、本発明にかかるポリヌクレオチドの塩基配列の一部と特異的にハイブリダイズするプローブを調製して、ゲノムDNAライブラリーまたはcDNAライブラリーをスクリーニングすれば、本発明にかかるポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドを取得することができる。このようなプローブとしては、本発明にかかるポリヌクレオチドの塩基配列またはその相補配列の少なくとも一部に特異的にハイブリダイズするポリヌクレオチド(オリゴヌクレオチド)であればよい。このようなハイブリダイゼーションによって選択されるポリヌクレオチドとしては、天然のポリヌクレオチドが挙げられるが、これに限定されない。   Examples of the method for obtaining the polynucleotide or oligonucleotide according to the present invention include various known methods for isolating a DNA fragment containing the polynucleotide or oligonucleotide according to the present invention. For example, by preparing a probe that specifically hybridizes with a part of the nucleotide sequence of the polynucleotide according to the present invention and screening a genomic DNA library or cDNA library, the polynucleotide or oligonucleotide according to the present invention can be obtained. Can be acquired. Such a probe may be a polynucleotide (oligonucleotide) that specifically hybridizes to at least a part of the base sequence of the polynucleotide according to the present invention or its complementary sequence. Polynucleotides selected by such hybridization include, but are not limited to, natural polynucleotides.

本発明にかかるポリヌクレオチドを取得する別の方法として、PCRを用いる方法が挙げられる。このPCR増幅方法は、例えば、本発明にかかるポリヌクレオチドのcDNAの5’側および/または3’側の配列(またはその相補配列)を利用してプライマーを調製する工程、これらのプライマーを用いてゲノムDNA(またはcDNA)等をテンプレートにしてPCR増幅する工程を包含することを特徴としており、本方法を使用すれば、本発明にかかるポリヌクレオチドを含むDNA断片を大量に取得することができる。   Another method for obtaining the polynucleotide according to the present invention is a method using PCR. In this PCR amplification method, for example, a step of preparing a primer using the 5 ′ and / or 3 ′ sequence (or its complementary sequence) of the cDNA of the polynucleotide according to the present invention, using these primers It includes a step of PCR amplification using genomic DNA (or cDNA) or the like as a template. If this method is used, a large amount of DNA fragments containing the polynucleotide according to the present invention can be obtained.

本発明にかかるポリヌクレオチドを取得するための供給源としては、特に限定されないが、生物体としては、ヒトデ類、特にイトマキヒトデ(学名:Asterina pectinifera)を挙げることができ、より具体的には、ヒトデ類の場合、例えば、幽門盲のうのような生物材料であることが好ましい。本明細書中で使用される場合、用語「生物材料」は、生物学的サンプル(生物体から得られた組織サンプルまたは細胞サンプル)が意図される。   The source for obtaining the polynucleotide according to the present invention is not particularly limited, and examples of the organism include starfishes, particularly starfish starfish (scientific name: Asterina pectinifera), more specifically, starfish. In the case of a kind, it is preferably a biological material such as pyloric blind. As used herein, the term “biological material” intends a biological sample (a tissue sample or cell sample obtained from an organism).

本発明にかかるポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドを用いれば、ハイブリダイズするポリヌクレオチドを検出することによって、トリプシン活性を有するポリペプチドを発現する生物を容易に検出することができる。   By using the polynucleotide or oligonucleotide according to the present invention, an organism expressing a polypeptide having trypsin activity can be easily detected by detecting the hybridizing polynucleotide.

本発明にかかるポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドは、トリプシン活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを検出するハイブリダイゼーションプローブまたはトリプシン活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを増幅するためのプライマーとして利用することによって、トリプシン活性を有するポリペプチドを発現する生物または組織を容易に検出することができる。なお、さらに、上記オリゴヌクレオチドをアンチセンスオリゴヌクレオチドとして使用して、上記生物体またはその組織もしくは細胞におけるトリプシン活性を有するポリペプチドの発現を抑制することができる。   The polynucleotide or oligonucleotide according to the present invention is used as a hybridization probe for detecting a polynucleotide encoding a polypeptide having trypsin activity or as a primer for amplifying a polynucleotide encoding a polypeptide having trypsin activity. By this, an organism or tissue expressing a polypeptide having trypsin activity can be easily detected. Furthermore, expression of a polypeptide having trypsin activity in the organism or its tissue or cell can be suppressed by using the oligonucleotide as an antisense oligonucleotide.

つまり、本発明の目的は、トリプシン活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、および当該ポリヌクレオチドとハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを提供することにあるのであって、本明細書中に具体的に記載したポリヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチドの作製方法等に存するのではない。したがって、上記各方法以外によって取得されるトリプシン活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドもまた本発明の技術的範囲に属することに留意しなければならない。   That is, an object of the present invention is to provide a polynucleotide that encodes a polypeptide having trypsin activity, and an oligonucleotide that hybridizes with the polynucleotide, and is specifically described in the present specification. It does not exist in the production method of polynucleotides and oligonucleotides. Therefore, it should be noted that polynucleotides encoding polypeptides having trypsin activity obtained by methods other than the above methods also belong to the technical scope of the present invention.

〔3〕本発明にかかるポリペプチドまたはポリヌクレオチドの利用
(A)ベクター
本発明は、トリプシン活性を有するポリペプチドを産生するために使用されるベクターを提供する。本発明にかかるベクターは、上述した本発明にかかるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含むものであれば特に限定されるものではなく、公知の発現ベクター等を用いることができる。また、例えば、トリプシン活性を有するポリペプチド(シグナル配列を含んでも含まなくてもよい)をコードするポリヌクレオチドのcDNAが挿入された組換え発現ベクターなどが挙げられる。組換え発現ベクターの作製方法としては、プラスミド、ファージ、またはコスミドなどを用いる方法が挙げられるが特に限定されない。
[3] Use of polypeptide or polynucleotide according to the present invention (A) Vector The present invention provides a vector used for producing a polypeptide having trypsin activity. The vector according to the present invention is not particularly limited as long as it contains a polynucleotide encoding the above-described polypeptide according to the present invention, and a known expression vector or the like can be used. Moreover, for example, a recombinant expression vector into which cDNA of a polynucleotide encoding a polypeptide having trypsin activity (which may or may not include a signal sequence) is inserted. A method for producing a recombinant expression vector includes, but is not limited to, a method using a plasmid, phage, cosmid or the like.

ベクターの具体的な種類は特に限定されず、宿主細胞中で発現可能なベクターが適宜選択され得る。すなわち、宿主細胞の種類に応じて、確実に本発明にかかるポリヌクレオチドを発現させるために適宜プロモーター配列を選択し、これと本発明にかかるポリヌクレオチドを各種プラスミド等に組み込んだベクターを発現ベクターとして用いればよい。   The specific type of vector is not particularly limited, and a vector that can be expressed in a host cell can be appropriately selected. That is, according to the type of the host cell, a promoter sequence is appropriately selected in order to reliably express the polynucleotide according to the present invention, and a vector in which this and the polynucleotide according to the present invention are incorporated into various plasmids is used as an expression vector. Use it.

本発明にかかる発現ベクターは、導入されるべき宿主の種類に依存して、発現制御領域(例えば、プロモーター、ターミネーター、および/または複製起点等)を含有する。酵母用プロモーターとしては、例えば、グリセルアルデヒド3リン酸デヒドロゲナーゼプロモーター、PH05プロモーター等が挙げられ、糸状菌用プロモーターとしては、例えば、アミラーゼ、trpC等が挙げられる。また動物細胞宿主用プロモーターとしては、ウイルス性プロモーター(例えば、SV40初期プロモーター、SV40後期プロモーター等)が挙げられる。発現ベクターの作製は、制限酵素および/またはリガーゼ等を用いる慣用的な手法にしたがって行うことができる。発現ベクターによる宿主の形質転換もまた、慣用的な手法にしたがって行うことができる。   The expression vector according to the present invention contains an expression control region (for example, promoter, terminator, and / or origin of replication) depending on the type of host to be introduced. Examples of the promoter for yeast include glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase promoter and PH05 promoter, and examples of the promoter for filamentous fungi include amylase and trpC. Examples of animal cell host promoters include viral promoters (eg, SV40 early promoter, SV40 late promoter, etc.). The expression vector can be prepared according to a conventional method using a restriction enzyme and / or ligase. Transformation of a host with an expression vector can also be performed according to conventional techniques.

上記発現ベクターを用いて形質転換された宿主を、培養、栽培または飼育した後、培養物などから慣用的な手法(例えば、濾過、遠心分離、細胞の破砕、ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーなど)にしたがって、目的タンパク質を回収、精製することができる。   After the host transformed with the above expression vector is cultured, cultivated or raised, conventional techniques (for example, filtration, centrifugation, cell disruption, gel filtration chromatography, ion exchange chromatography) are used from the culture. Etc.), the target protein can be recovered and purified.

発現ベクターは、少なくとも1つの選択マーカーを含むことが好ましい。このようなマーカーとしては、真核生物細胞培養については、ジヒドロ葉酸レダクターゼ、またはネオマイシン、Zeocin、ジェネティシン、ブラストシジンS、ハイグロマイシンBなどの薬剤耐性遺伝子、およびE. coliおよび他の細菌における培養については、カナマイシン、Zeocin、アクチノマイシンD、セフォタキシム、ストレプトマイシン、カルベニシリン、ピューロマイシン、テトラサイクリンまたはアンピシリンなどの薬剤耐性遺伝子が挙げられる。   The expression vector preferably contains at least one selectable marker. Such markers include eukaryotic cell culture, dihydrofolate reductase, or drug resistance genes such as neomycin, Zeocin, geneticin, blasticidin S, hygromycin B, and culture in E. coli and other bacteria. May include drug resistance genes such as kanamycin, Zeocin, actinomycin D, cefotaxime, streptomycin, carbenicillin, puromycin, tetracycline or ampicillin.

上記選択マーカーを用いれば、本発明にかかるポリヌクレオチドが宿主細胞に導入されたか否か、さらには宿主細胞中で確実に発現しているか否かを確認することができる。あるいは、本発明にかかるポリペプチドを融合ポリペプチドとして発現させてもよく、例えば、オワンクラゲ由来の緑色蛍光ポリペプチドGFP(Green Fluorescent Protein)をマーカーとして用い、本発明にかかるポリペプチドをGFP融合ポリペプチドとして発現させてもよい。   By using the above selectable marker, it can be confirmed whether or not the polynucleotide according to the present invention has been introduced into the host cell, and whether or not it is reliably expressed in the host cell. Alternatively, the polypeptide according to the present invention may be expressed as a fusion polypeptide. For example, the green fluorescence polypeptide GFP (Green Fluorescent Protein) derived from Aequorea jellyfish is used as a marker, and the polypeptide according to the present invention is used as a GFP fusion polypeptide. It may be expressed as

上記の宿主細胞は、特に限定されるものではなく、従来公知の各種細胞を好適に用いることができる。具体的には、例えば、酵母(出芽酵母Saccharomyces cerevisiae、分裂酵母Schizosaccharomyces pombe)、線虫(Caenorhabditis elegans)、アフリカツメガエル(Xenopus laevis)の卵母細胞、動物細胞、CHO細胞、COS細胞、およびBowes黒色腫細胞)などを挙げることができる。   The host cell is not particularly limited, and various conventionally known cells can be suitably used. Specifically, for example, yeast (budding yeast Saccharomyces cerevisiae, fission yeast Schizosaccharomyces pombe), nematode (Caenorhabditis elegans), Xenopus laevis oocytes, animal cells, CHO cells, COS cells, and Bowes black Tumor cells).

上記発現ベクターを宿主細胞に導入する方法、すなわち形質転換法も特に限定されるものではなく、電気穿孔法、リン酸カルシウム法、リポソーム法、DEAEデキストラン法等の従来公知の方法を好適に用いることができる。また、例えば、本発明にかかるポリペプチドを昆虫で発現させる場合には、バキュロウイルスを用いた発現系を用いればよい。   A method for introducing the expression vector into a host cell, that is, a transformation method is not particularly limited, and a conventionally known method such as an electroporation method, a calcium phosphate method, a liposome method, or a DEAE dextran method can be suitably used. . In addition, for example, when the polypeptide according to the present invention is expressed in insects, an expression system using baculovirus may be used.

本発明にかかるベクターを使用して上記ポリヌクレオチドを生物または細胞に導入すれば、当該生物または細胞中にトリプシン活性を有するポリペプチドを発現させることができる。   When the above-described polynucleotide is introduced into an organism or cell using the vector according to the present invention, a polypeptide having trypsin activity can be expressed in the organism or cell.

なお、本発明の目的は、本発明にかかるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有する発現ベクターを提供することにあるのであって、本明細書中に具体的に記載した個々のベクター種および細胞種、ならびにベクター作製方法および細胞導入方法に存するのではない。したがって、上記以外のベクター種およびベクター作製方法を用いて取得した発現ベクターも本発明の技術的範囲に属することに留意しなければならない。   It is to be noted that an object of the present invention is to provide an expression vector containing a polynucleotide encoding the polypeptide according to the present invention, and the individual vector species and cells specifically described in the present specification. It does not exist in the species, and the vector production method and the cell introduction method. Therefore, it should be noted that expression vectors obtained using vector species and vector production methods other than those described above also belong to the technical scope of the present invention.

(B)形質転換体
本発明は、上述したトリプシン活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドが導入された形質転換体を提供する。本明細書中で使用される場合、用語「形質転換体」は、細胞、組織または器官だけでなく、生物個体をも含むことが意図される。また、形質転換の対象となる生物も特に限定されるものではなく、上記宿主細胞で例示した各種微生物、植物または動物が挙げられる。
(B) Transformant The present invention provides a transformant into which a polynucleotide encoding the above-described polypeptide having trypsin activity has been introduced. As used herein, the term “transformant” is intended to include not only cells, tissues or organs, but also individual organisms. In addition, the organism to be transformed is not particularly limited, and examples thereof include various microorganisms, plants and animals exemplified in the host cell.

本発明にかかる形質転換体は、上述したトリプシン活性を有するポリペプチドが発現される。本発明にかかる形質転換体は、トリプシン活性を有するポリペプチドが安定的に発現することが好ましい。   In the transformant according to the present invention, the above-mentioned polypeptide having trypsin activity is expressed. The transformant according to the present invention preferably stably expresses a polypeptide having trypsin activity.

(C)ポリペプチドの生産方法
本発明は、本発明にかかるポリペプチドを生産する方法を提供する。本発明にかかるポリペプチドの生産方法を用いれば、トリプシン活性を有するポリペプチドを低コストでありかつ環境に低負荷な条件下で提供することが可能となる。また、本発明にかかるポリペプチドの生産方法を用いれば、トリプシン活性を有するポリペプチドを容易に生産することが可能となる。
(C) Polypeptide Production Method The present invention provides a method for producing a polypeptide according to the present invention. If the method for producing a polypeptide according to the present invention is used, it is possible to provide a polypeptide having trypsin activity at low cost and under a low environmental load. Moreover, if the method for producing a polypeptide according to the present invention is used, a polypeptide having trypsin activity can be easily produced.

一実施形態において、本発明にかかるポリペプチドの生産方法は、本発明にかかるベクターを用いる方法を挙げることができる。   In one embodiment, the method for producing a polypeptide according to the present invention can include a method using the vector according to the present invention.

本実施形態の1つの局面において、本実施形態にかかるポリペプチドの生産方法は、真核生物宿主を用いる組換え発現系を用いることが好ましい。組換え発現系を用いる場合、本発明にかかるポリヌクレオチドを組換え発現ベクターに組み込んだ後、公知の方法により発現可能に宿主に導入し、宿主内で翻訳されて得られる上記ポリペプチドを精製するという方法などを採用することができる。組換え発現ベクターは、プラスミドであってもなくてもよく、宿主に目的ポリヌクレオチドを導入することができればよい。好ましくは、本実施形態にかかるポリペプチドの生産方法は、上記ベクターを宿主に導入する工程を包含する。   In one aspect of the present embodiment, the polypeptide production method according to the present embodiment preferably uses a recombinant expression system using a eukaryotic host. When using a recombinant expression system, the polynucleotide according to the present invention is incorporated into a recombinant expression vector, introduced into a host so that it can be expressed by a known method, and the polypeptide obtained by translation in the host is purified. Such a method can be adopted. The recombinant expression vector may or may not be a plasmid, as long as the target polynucleotide can be introduced into the host. Preferably, the method for producing a polypeptide according to this embodiment includes a step of introducing the vector into a host.

このように宿主に外来ポリヌクレオチドを導入する場合、発現ベクターは、外来ポリヌクレオチドを発現するように宿主内で機能するプロモーターを組み込んであることが好ましい。組換え的に産生されたポリペプチドを精製する方法は、用いた宿主、ポリペプチドの性質によって異なるが、タグの利用等によって比較的容易に目的のポリペプチドを精製することが可能である。   Thus, when introducing a foreign polynucleotide into a host, the expression vector preferably incorporates a promoter that functions in the host so as to express the foreign polynucleotide. The method for purifying a recombinantly produced polypeptide differs depending on the host used and the nature of the polypeptide, but the target polypeptide can be purified relatively easily by using a tag or the like.

別の実施形態において、本発明にかかるポリペプチドの生産方法は、本発明にかかるポリペプチドを天然または組換え的に発現する細胞または組織から当該ポリペプチドを精製することが好ましい。本発明にかかるポリペプチドは、成熟形態で細胞から分泌されるので、本発明にかかるポリペプチドを天然または組換え的に発現する細胞の培養上清から回収することができる。また、本実施形態にかかるポリペプチドの生産方法は、上述したポリペプチドを精製する工程をさらに包含してもよい。   In another embodiment, the method for producing a polypeptide according to the present invention preferably purifies the polypeptide from cells or tissues that naturally or recombinantly express the polypeptide according to the present invention. Since the polypeptide according to the present invention is secreted from cells in a mature form, it can be recovered from the culture supernatant of cells that naturally or recombinantly express the polypeptide according to the present invention. Moreover, the method for producing a polypeptide according to this embodiment may further include a step of purifying the above-described polypeptide.

本発明にかかるポリペプチドの生産方法は、本発明にかかるポリペプチドを含む細胞または組織の抽出液から当該ポリペプチドを精製する工程をさらに包含することが好ましい。ポリペプチドを精製する工程は、周知の方法(例えば、細胞または組織を破壊した後に遠心分離して可溶性画分を回収する方法)で細胞や組織から細胞抽出液を調製した後、この細胞抽出液から周知の方法(例えば、硫安沈殿またはエタノール沈殿、酸抽出、陰イオンまたは陽イオン交換クロマトグラフィー、ホスホセルロースクロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィー、およびレクチンクロマトグラフィー)によって精製する工程が好ましいが、これらに限定されない。最も好ましくは、高速液体クロマトグラフィー(「HPLC」)が精製のために用いられる。   The method for producing a polypeptide according to the present invention preferably further includes a step of purifying the polypeptide from an extract of cells or tissues containing the polypeptide according to the present invention. The step of purifying a polypeptide is to prepare a cell extract from cells or tissues by a well-known method (for example, a method in which a cell or tissue is disrupted and then centrifuged to collect a soluble fraction). Known methods (eg ammonium sulfate precipitation or ethanol precipitation, acid extraction, anion or cation exchange chromatography, phosphocellulose chromatography, hydrophobic interaction chromatography, affinity chromatography, hydroxyapatite chromatography, and lectin chromatography) The step of purifying by a) is preferred, but not limited thereto. Most preferably, high performance liquid chromatography (“HPLC”) is used for purification.

つまり、本発明の目的は、真核生物宿主を用いてトリプシン活性を有するポリペプチドを生産する方法を提供することにあるのであって、上述した種々の工程以外の工程を包含する生産方法も本発明の技術的範囲に属することに留意しなければならない。   That is, an object of the present invention is to provide a method for producing a polypeptide having trypsin activity using a eukaryotic host, and a production method including steps other than the various steps described above is also provided. It should be noted that it belongs to the technical scope of the invention.

(D)抗体
本発明は、本発明にかかるポリペプチドに特異的に結合する抗体を提供する。より詳細には、本発明にかかる抗体は、配列番号1に示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドには結合するがヒトや他の哺乳動物由来のトリプシンには結合しない。一実施形態において、本発明にかかる抗体は、トリプシン活性を阻害することができる。好ましくは、本実施形態にかかる抗体は、モノクローナル抗体である。なお、本発明にかかる抗体の生産方法は特に限定されるものではなく公知の方法を好適に用いることができる。
(D) Antibody The present invention provides an antibody that specifically binds to the polypeptide according to the present invention. More specifically, the antibody according to the present invention binds to the polypeptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, but does not bind to trypsin derived from humans or other mammals. In one embodiment, an antibody according to the present invention can inhibit trypsin activity. Preferably, the antibody according to this embodiment is a monoclonal antibody. In addition, the production method of the antibody concerning this invention is not specifically limited, A well-known method can be used suitably.

(E)具体的な利用分野
本発明は、本発明にかかるポリペプチドを有効成分として含有する薬学的組成物を提供する。具体低には、配列番号1(好ましくは配列番号3)に示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドを含有しており、各種試薬や医薬品等として用いることが可能な薬学的組成物を提供する。前述したように、本発明にかかるポリペプチドは、哺乳動物トリプシンと比較して信頼性が高く、かつ、未利用バイオマスであるヒトデ類を原料とすることができる。しかも、最適温度が50℃付近であり、Ca2+を必要としないという特性を有しているので、これまでのトリプシンでは用いることのできなかった分野への利用が可能である。
(E) Specific Field of Use The present invention provides a pharmaceutical composition containing the polypeptide according to the present invention as an active ingredient. Specifically, a pharmaceutical composition that contains a polypeptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (preferably SEQ ID NO: 3) and can be used as various reagents and pharmaceuticals is provided. As described above, the polypeptide according to the present invention has higher reliability than mammalian trypsin, and can use starfishes which are unused biomass as raw materials. In addition, since the optimum temperature is around 50 ° C. and it does not require Ca 2+ , it can be used in fields that could not be used with conventional trypsin.

なお、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。   In addition, all of the academic literatures and patent literatures described in this specification are incorporated herein by reference.

本発明について、以下の実施例、並びに図1ないし図5に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples and FIGS. 1 to 5, but the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art can make various changes, modifications, and alterations without departing from the scope of the present invention.

〔I.イトマキヒトデ幽門盲のうからの全RNAの調製〕
インビトロジェン社の商品名:TRIZOLを使用して次のステップでイトマキヒトデの幽門盲のうから全RNAを調製した。
[I. Preparation of total RNA from Itomaki starfish pyloric blindness]
Total RNA was prepared from the pyloric blindness of Itomas starfish using the following steps using Invitrogen's trade name: TRIZOL.

まず、幽門盲のう141mgに、TRIZOL試薬1.5mlを加え、ホモジナイズ後、クロロホルム0.3mlを加え、手で強く振って撹拌し、室温で3分間静置した。次に、12,000×g、15分間、4℃の条件で遠心分離した。次に、上層を別のチューブにとり、イソプロパノール0.75mlを加え、室温で10分間静置した。次に、遠心分離(12,000×g, 10分間、4℃)し、上清を除いた。得られた沈殿(全RNA)に、冷却した75%エタノール1.5mlを加えて、軽く撹拌した。次に、10,000×g、10分間、4℃の条件で遠心分離し、上清を除いた。得られた沈殿(全RNA)に、冷却した75%エタノール1mlを加え、軽く撹拌した。次に、10,000×g、10分間、4℃遠心分離し、上清を除いた。沈殿を軽く乾燥した後、125μlの蒸留水で溶解した。溶解した全RNAの一部を電気泳動およびUV吸収測定に供し、全RNAの性状を確認するとともに濃度を測定した。   First, 1.5 ml of TRIZOL reagent was added to 141 mg of pyloric blind, and after homogenization, 0.3 ml of chloroform was added, shaken vigorously by hand, and allowed to stand at room temperature for 3 minutes. Next, the mixture was centrifuged at 12,000 × g for 15 minutes at 4 ° C. Next, the upper layer was taken in another tube, 0.75 ml of isopropanol was added, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 10 minutes. Next, it was centrifuged (12,000 × g, 10 minutes, 4 ° C.), and the supernatant was removed. To the resulting precipitate (total RNA), 1.5 ml of cooled 75% ethanol was added and stirred gently. Next, the mixture was centrifuged at 10,000 × g for 10 minutes at 4 ° C., and the supernatant was removed. To the resulting precipitate (total RNA), 1 ml of cooled 75% ethanol was added and gently stirred. Next, it was centrifuged at 10,000 × g for 10 minutes at 4 ° C., and the supernatant was removed. The precipitate was lightly dried and then dissolved with 125 μl of distilled water. A part of the dissolved total RNA was subjected to electrophoresis and UV absorption measurement, and the properties of the total RNA were confirmed and the concentration was measured.

上記の結果、RNAの電気泳動結果は、図4に示すようになり、28Sと18Sが主成分であった。また、幽門盲のう全RNAの収量は、幽門盲のう100mg当たり0.242mgであった。   As a result of the above, the result of electrophoresis of RNA was as shown in FIG. 4, and 28S and 18S were the main components. Yield of total RNA of pyloric blindness was 0.242 mg per 100 mg of pyloric blindness.

〔II.イトマキヒトデ幽門盲のう全RNAから一本鎖cDNAの調製〕
インビトロジェン社の商品名:SUPERSCRIPT IIを使用してイトマキヒトデの幽門盲のう全RNAから次のステップで一本鎖cDNAを調製した。
[II. Preparation of single-stranded cDNA from total RNA of Itomaki starfish pyloric cecum
Single-stranded cDNA was prepared from the total pyloric blindness RNA of Itomaki starfish using Invitrogen's trade name: SUPERSCRIPT II in the following steps.

上記Iで得られた幽門盲のう全RNA2μgに、逆転写用プライマーRTRACE(10μM)1μlを加え、蒸留水で全量を11μlとすることによって、全RNAとプライマーとの混合液を調製した。なお、上記逆転写用プライマーRTRACEの塩基配列を次に示す。   A mixed solution of total RNA and primer was prepared by adding 1 μl of reverse transcription primer RTRACE (10 μM) to 2 μg of total pyloric blind RNA obtained in I above, and making the total volume 11 μl with distilled water. The base sequence of the reverse transcription primer RTRACE is shown below.

RTRACE:GGC CAC GCG TCG ACT AGT ACT TTT TTT TTT TTT TT(配列番号4)
RNAの高次構造を壊すために、70℃で10分間加熱した後、急冷して5分間保持した。5×1st. スタンダードバッファーを4μl、0.1MのDTTを2μl、10mMのdNTPを1μl、RNaseインヒビターを1μl加え、42℃で5分間のプレインキュベーションした。逆転写酵素SUPERSCRIPT IIを1μl添加して全量を20μlとし、42℃で50分間逆転写反応を行った。70℃で15分間加熱して、逆転写反応を停止した。これにより一本鎖cDNAを調製した。
RTRACE: GGC CAC GCG TCG ACT AGT ACT TTT TTT TTT TTT TT (SEQ ID NO: 4)
In order to destroy the higher-order structure of RNA, it was heated at 70 ° C. for 10 minutes, then rapidly cooled and held for 5 minutes. 5 × 1st. 4 μl of standard buffer, 2 μl of 0.1 M DTT, 1 μl of 10 mM dNTP and 1 μl of RNase inhibitor were added, and preincubation was performed at 42 ° C. for 5 minutes. 1 μl of reverse transcriptase SUPERSCRIPT II was added to make a total volume of 20 μl, and a reverse transcription reaction was performed at 42 ° C. for 50 minutes. The reverse transcription reaction was stopped by heating at 70 ° C. for 15 minutes. Thereby, single-stranded cDNA was prepared.

〔III.イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子の部分的増幅〕
データベースに登録されている各種動物トリプシンのアミノ酸配列のアラインメントに基づき、イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子の部分的増幅に必要な相同性の高い配列を見出し、ディジェネレート型センスプライマー(TR2)およびアンチセンスプライマー(TR4)を合成した。なお、これらプライマーの塩基配列を次に示す。
[III. Partial amplification of the trypsin gene
Based on the alignment of amino acid sequences of various animal trypsins registered in the database, a highly homologous sequence necessary for partial amplification of the trypsin gene of Itomas starfish pyloric cecum was found, and degenerate sense primer (TR2) and anti-sense primer A sense primer (TR4) was synthesized. The base sequences of these primers are shown below.

TR2:CAC TTC TGY GGW GSN TCY HT(配列番号5)
TR4:GAR TCH CCC TGR CAN GAR TC(配列番号6)
上記IIで調製した一本鎖cDNAを鋳型として、上記TR2およびTR4を用いたPCRを行った。なお、このPCRの反応組成は、×10バッファーを2μl、25mMのMgCl2 を2μl、2mMのdNTPを2μl、10μMのTR2を2μl、10μMのTR4を2μl、上記一本鎖cDNAを0.3μl、DNAポリメラーゼ(5unit/μl)を0.14μlとし、蒸留水で全量を20μlとした。上記DNAポリメラーゼとしては、Applied Biosystems社製の商品名:AmpliTaq Gold DNA Polymeraseを用いた。
TR2: CAC TTC TGY GGW GSN TCY HT (SEQ ID NO: 5)
TR4: GARTCH CCC TGR CAN GAR TC (SEQ ID NO: 6)
PCR using the above TR2 and TR4 was performed using the single-stranded cDNA prepared in II above as a template. The PCR reaction composition was 2 μl of x10 buffer, 2 μl of 25 mM MgCl 2 , 2 μl of 2 mM dNTP, 2 μl of 10 μM TR2, 2 μl of 10 μM TR4, 0.3 μl of the above single-stranded cDNA, The DNA polymerase (5 unit / μl) was adjusted to 0.14 μl, and the total volume was adjusted to 20 μl with distilled water. As the DNA polymerase, trade name: AmpliTaq Gold DNA Polymerase manufactured by Applied Biosystems was used.

また、PCRの反応条件としては、Applied Biosystems社製の商品名:GeneAmp PCR System 2400を用い、まず95℃9分間加熱した後、94℃15秒間、54℃30秒間、72℃1分間を1サイクルとして、このサイクルを45回行い、最後に、72℃で7分間加熱し、10℃に冷却して反応を終了させる条件とした。   As PCR reaction conditions, the product name: GeneAmp PCR System 2400, manufactured by Applied Biosystems, was used. First, the sample was heated at 95 ° C. for 9 minutes, and then cycled at 94 ° C. for 15 seconds, 54 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 1 minute. The cycle was repeated 45 times, and finally, the reaction was terminated by heating at 72 ° C. for 7 minutes and cooling to 10 ° C.

上記PCRを終了させた後の試料を、1.2%アガロースゲル電気泳動(トリス・酢酸・EDTA緩衝液、終濃度50μg/100mlのエチジウムブロマイド含有)に供した。その結果、図5に示すように、サイズ490bpのトリプシン遺伝子産物の生成が確認された。   The sample after the completion of the PCR was subjected to 1.2% agarose gel electrophoresis (containing Tris / acetic acid / EDTA buffer, ethidium bromide at a final concentration of 50 μg / 100 ml). As a result, as shown in FIG. 5, the generation of a trypsin gene product having a size of 490 bp was confirmed.

〔IV.イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子塩基配列の決定〕
上記IIIで得られたトリプシン遺伝子産物の塩基配列を、次のステップのシーケンス反応により決定した。
[IV. Determination of the base sequence of the trypsin gene
The base sequence of the trypsin gene product obtained in III above was determined by the sequence reaction in the next step.

まず、上記IIIで得られたPCR反応物を、ゲル濃度2%の低融点アガロースゲル電気泳動に供し、メスで目的バンドを切り取った。プロメガ社製の商品名:Wizard SV Gel and PCR Clean-Up Systemを用いて、切り取ったゲル片からcDNAを溶出した。濃度既知のDNAマーカーとともに、1.2%アガロースゲル電気泳動に供することにより、溶出したcDNAの濃度を決定した。   First, the PCR reaction product obtained in III above was subjected to low melting point agarose gel electrophoresis with a gel concentration of 2%, and the target band was cut out with a scalpel. Product name: Wizard SV Gel and PCR Clean-Up System manufactured by Promega Corporation was used to elute cDNA from the cut gel piece. The concentration of the eluted cDNA was determined by subjecting it to 1.2% agarose gel electrophoresis together with a DNA marker of known concentration.

溶出したcDNAの塩基配列をダイデオキシ法で決定した。その反応組成は、cDNA鋳型9ngに、ターミネーターを2μl、×5バッファーを3μl、センス鎖の塩基配列を読むためにはセンスプライマーTR2(10μM)を0.32μl、アンチセンス鎖の塩基配列を読むためにはアンチセンスプライマーTR4(10μM)を0.32μl加え、蒸留水で全量20μlとした。また、PCRの反応条件は、Applied Biosystems社製の商品名:GeneAmp PCR System 2400を用い、96℃10秒間、50℃5秒間、60℃4分間を1サイクルとして、このサイクルを25回行い、10℃に冷却して反応を終了させた。   The base sequence of the eluted cDNA was determined by the dideoxy method. The reaction composition is 9 ng of cDNA template, 2 μl of terminator, 3 μl of × 5 buffer, 0.32 μl of sense primer TR2 (10 μM) to read the base sequence of the sense strand, and to read the base sequence of the antisense strand Was added with 0.32 μl of antisense primer TR4 (10 μM), and the total volume was adjusted to 20 μl with distilled water. The PCR reaction conditions were the product name: GeneAmp PCR System 2400 manufactured by Applied Biosystems, and this cycle was performed 25 times with 96 ° C. for 10 seconds, 50 ° C. for 5 seconds, and 60 ° C. for 4 minutes. The reaction was terminated by cooling to ° C.

PCR終了後、反応液に3M酢酸ナトリウム(pH5.2)を2μl、100%エタノール50μlを加え、遠心分離(条件:14,000rpm、20分間、室温)によって反応産物を沈殿として回収した。その後、70%エタノール250μlで沈殿を軽く洗浄した後、遠心分離(条件:14,000rpm、10分間、室温)し、上清のエタノールを取り除き、軽く乾燥した。その後、ホルムアミド20μlを加えて沈殿を溶解させ、95℃3分間加熱した後、急冷してパーキンエルマー社製、商品名:ABI PRISM(登録商標) 3100 Genetic Analyzerで分析した。   After completion of PCR, 2 μl of 3M sodium acetate (pH 5.2) and 50 μl of 100% ethanol were added to the reaction solution, and the reaction product was recovered as a precipitate by centrifugation (conditions: 14,000 rpm, 20 minutes, room temperature). Thereafter, the precipitate was gently washed with 250 μl of 70% ethanol, and then centrifuged (conditions: 14,000 rpm, 10 minutes, room temperature) to remove the ethanol in the supernatant and lightly dried. Thereafter, 20 μl of formamide was added to dissolve the precipitate. After heating at 95 ° C. for 3 minutes, the precipitate was rapidly cooled and analyzed by Perkin Elmer, trade name: ABI PRISM (registered trademark) 3100 Genetic Analyzer.

得られた塩基配列の情報をBLASTサーチに供し、イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子の塩基配列を決定した。   The obtained base sequence information was subjected to BLAST search, and the base sequence of the trypsin gene of Itomaki starfish pyloric cecum was determined.

〔V.イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子の3’RACE〕
上記IIで調製した一本鎖cDNAを鋳型として3’RACEを行った。
[V. Itomaki starfish pyloric blindness trypsin gene 3'RACE]
3′RACE was performed using the single-stranded cDNA prepared in II above as a template.

上記IVで得られたイトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子の塩基配列から、3’RACE用のセンスプライマーTR6を合成した。センスプライマーTR6の塩基配列を次に示す。   A sense primer TR6 for 3'RACE was synthesized from the nucleotide sequence of the trypsin gene of Itomas starfish pyloric cecum obtained in IV above. The base sequence of the sense primer TR6 is shown below.

TR6:CCT ACC CTT ACG AAC TCA GAC AG(配列番号7)
上記IIで調製した一本鎖cDNAを鋳型として、上記センスプライマーTR6とRACEとを用いてPCRを行った。なお、RACEの塩基配列を次に示す。
TR6: CCT ACC CTT ACG AAC TCA GAC AG (SEQ ID NO: 7)
PCR was performed using the sense primer TR6 and RACE using the single-stranded cDNA prepared in II above as a template. The base sequence of RACE is shown below.

RACE:GGC CAC GCG TCG ACT AGT AC(配列番号8)
PCRの反応組成としては、×10バッファーを2μl、25mMのMgCl2 を2μl、2mMのdNTPを2μl、10μMのTR6を0.8μl、10μMのRACEを0.8μl、一本鎖cDNAを0.3μl、DNAポリメラーゼ(5unit/μl)を0.14μlとし、蒸留水で全量を20μlとした。上記DNAポリメラーゼとしては、Applied Biosystems社製の商品名:AmpliTaq Gold DNA Polymeraseを用いた。また、PCRの反応条件としては、Applied Biosystems社製の商品名:GeneAmp PCR System 2400を用い、まず95℃9分間加熱した後、94℃15秒間、58℃30秒間、72℃1分間を1サイクルとして、このサイクルを45回行い、最後に、72℃で7分間加熱し、10℃に冷却して反応を終了させる条件とした。
RACE: GGC CAC GCG TCG ACT AGT AC (SEQ ID NO: 8)
The PCR reaction composition is 2 μl of × 10 buffer, 2 μl of 25 mM MgCl 2 , 2 μl of 2 mM dNTP, 0.8 μl of 10 μM TR6, 0.8 μl of 10 μM RACE, and 0.3 μl of single-stranded cDNA. DNA polymerase (5 unit / μl) was adjusted to 0.14 μl, and the total volume was adjusted to 20 μl with distilled water. As the DNA polymerase, trade name: AmpliTaq Gold DNA Polymerase manufactured by Applied Biosystems was used. As PCR reaction conditions, a product name: GeneAmp PCR System 2400 manufactured by Applied Biosystems was used. First, 95 ° C was heated for 9 minutes, and then 94 ° C for 15 seconds, 58 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 1 minute for one cycle. The cycle was repeated 45 times, and finally, the reaction was terminated by heating at 72 ° C. for 7 minutes and cooling to 10 ° C.

得られたPCR反応物をゲル濃度2%の低融点アガロースゲル電気泳動に供し、メスで850bpの目的バンドを切り取り、プロメガ社製の商品名:Wizard SV Gel and PCR Clean-Up Systemを用いて、切り取ったゲル片からcDNAを溶出した。濃度既知のDNAマーカーと共に、1.2%アガロースゲル電気泳動に供し、溶出したcDNAの濃度を決定した。cDNA濃度は7.6ng/μlであった。   The obtained PCR reaction product was subjected to low-melting point agarose gel electrophoresis with a gel concentration of 2%, a target band of 850 bp was cut with a scalpel, and the product name: Wizard SV Gel and PCR Clean-Up System manufactured by Promega was used. CDNA was eluted from the cut gel piece. It was subjected to 1.2% agarose gel electrophoresis together with a DNA marker having a known concentration to determine the concentration of the eluted cDNA. The cDNA concentration was 7.6 ng / μl.

溶出したcDNAの塩基配列をダイデオキシ法で決定した。PCRの反応組成としては、cDNA鋳型11ngにターミネーターを2μl、×5バッファーを3μl、10μMのTR6を0.16μl加え、蒸留水で全量を20μlとした。また、PCRの反応条件としては、Applied Biosystems社製の商品名:GeneAmp PCR System 2400を用い、まず95℃10秒間、50℃5秒間、60℃4分間を1サイクルとして、このサイクルを25回行い、10℃に冷却して反応を終了させる条件とした。   The base sequence of the eluted cDNA was determined by the dideoxy method. As the PCR reaction composition, 2 μl of terminator, 3 μl of × 5 buffer and 0.16 μl of 10 μM TR6 were added to 11 ng of cDNA template, and the total volume was adjusted to 20 μl with distilled water. As PCR reaction conditions, a product name: GeneAmp PCR System 2400 manufactured by Applied Biosystems was used. First, 95 ° C. for 10 seconds, 50 ° C. for 5 seconds, and 60 ° C. for 4 minutes, and this cycle was performed 25 times. The reaction was terminated by cooling to 10 ° C.

PCR反応を終了した後、反応液に3M酢酸ナトリウム(pH5.2)を2μl、100%エタノールを50μl加え、遠心分離(14,000rpm、20分間、室温)によって反応産物を沈殿として回収した。沈殿を70%エタノール250μlにより軽く洗浄した後、再度遠心分離を行った(14,000rpm、10分間、室温)。上清のエタノールを取り除き、軽く乾燥した後、ホルムアミド20μlを加えて沈殿を溶解した。次いで、95℃3分間加熱した後、急冷してパーキンエルマー社製、商品名:ABI PRISM(登録商標) 3100 Genetic Analyzerで分析した。   After the PCR reaction was completed, 2 μl of 3M sodium acetate (pH 5.2) and 50 μl of 100% ethanol were added to the reaction solution, and the reaction product was collected as a precipitate by centrifugation (14,000 rpm, 20 minutes, room temperature). The precipitate was lightly washed with 250 μl of 70% ethanol and then centrifuged again (14,000 rpm, 10 minutes, room temperature). After removing ethanol from the supernatant and lightly drying, 20 μl of formamide was added to dissolve the precipitate. Subsequently, after heating at 95 ° C. for 3 minutes, the sample was rapidly cooled and analyzed by Perkin Elmer, trade name: ABI PRISM (registered trademark) 3100 Genetic Analyzer.

得られた塩基配列の情報をBLASTサーチに供し、イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子の塩基配列を決定した。センスプライマーTR6およびRACEプライマーによって増幅されたイトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子の3’RACE産物は850bpであった。また、3’RACE産物の全塩基配列を決定するために、シーケンスプライマーであるTR6によって得られた塩基配列に基づき、新たなシーケンスプライマーTR9を合成し、シーケンス反応を行った。なお、プライマーTR9の塩基配列を次に示す。   The obtained base sequence information was subjected to BLAST search, and the base sequence of the trypsin gene of Itomaki starfish pyloric cecum was determined. The 3'RACE product of Itomas starfish pyloric cecum trypsin gene amplified by sense primer TR6 and RACE primer was 850 bp. In addition, in order to determine the entire base sequence of the 3'RACE product, a new sequence primer TR9 was synthesized based on the base sequence obtained by the sequence primer TR6, and a sequence reaction was performed. The base sequence of primer TR9 is shown below.

TR9:AAG GCT TAT CAG ACA CTC GG(配列番号9)
〔VI.イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子の3’RACE産物のサブクローニング〕
ダイレクトシーケンスで多型(波形の重なり)が観察される場合には、サブクローニングを行ってシーケンスの決定を行わなければならない。最も簡単にサブクローニングできる方法として、TAクローニングがある(参考文献:『バイオ実験イラストレイテッド』、3+本当にふえるPCR、67〜68ページおよび73〜84ページ参照)。
TR9: AAG GCT TAT CAG ACA CTC GG (SEQ ID NO: 9)
[VI. Subcloning of 3'RACE product of Itomaki starfish pyloric blind trypsin gene]
When polymorphism (overlapping waveform) is observed in the direct sequence, the sequence must be determined by subcloning. TA cloning is the easiest method for subcloning (see: Biological Experiment Illustrated, 3+ PCR, pages 67-68 and pages 73-84).

上記イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子の3’RACE産物(TR6/RACE、850bp)をダイレクトシーケンスした結果、多型が認められた。そこで、プロメガ社製、商品名:pGEM-T Easy Vector Systemを用いてサブクローニングを行った。一般に、PCR産物の3’末端にはA(アデニン)が1塩基だけ突出した構造をとることが多いので、3’側にT(チミン)が1塩基突出したベクター(今回の場合、pGEM-T Easy Vector)を用いてライゲーションすることにより、PCR産物をベクターに組み込んだ。   As a result of direct sequencing of the 3'RACE product (TR6 / RACE, 850 bp) of the above-mentioned Itomas starfish pyloric blind trypsin gene, polymorphism was observed. Thus, subcloning was performed using Promega's product name: pGEM-T Easy Vector System. In general, since the 3 ′ end of a PCR product often has a structure in which A (adenine) protrudes by one base, a vector in which T (thymine) protrudes by one base on the 3 ′ side (in this case, pGEM-T The PCR product was incorporated into the vector by ligation using Easy Vector.

まず、トリプシン遺伝子3’RACE産物(TR6/RACE、850bp)27ngに、×2ラピッドライゲーションバッファーを5μl、pGEM-T Easy vectorを25ng、T4DNAリガーゼを3unit加え、蒸留水で全量を10μlとして、4℃で一晩インキュベーションした。   First, 27 μg of trypsin gene 3′RACE product (TR6 / RACE, 850 bp), 5 μl of × 2 rapid ligation buffer, 25 ng of pGEM-T Easy vector, 3 units of T4 DNA ligase were added, and the total volume was 10 μl with distilled water. Incubated overnight.

次に、ライゲーション産物2.5μlを、コンピテント細胞(E. coli JM109)50μlに加え、軽く混合し、氷上で30分間インキュベーションした。その後、42℃45秒間の条件でヒートショックを施した後、氷上で2分間インキュベーションした。次に、MgCl2 ・MgSO4 ・グルコース含有SOC培地を0.45ml加え、37℃で1時間振とう培養した。 Next, 2.5 μl of the ligation product was added to 50 μl of competent cells (E. coli JM109), mixed gently and incubated on ice for 30 minutes. Thereafter, heat shock was applied at 42 ° C. for 45 seconds, followed by incubation on ice for 2 minutes. Next, 0.45 ml of MgCl 2 · MgSO 4 · glucose-containing SOC medium was added and cultured with shaking at 37 ° C for 1 hour.

次に、スプレッダーで培養菌液70μlを、X-galおよびIPTGを含有した寒天培地プレート全体に塗布し、37℃で一晩インキュベーションした。生育したコロニーのうち、白色を呈しているコロニーを単離した。   Next, 70 μl of the culture solution was spread on a whole agar plate containing X-gal and IPTG with a spreader and incubated overnight at 37 ° C. Among the grown colonies, colonies showing a white color were isolated.

上記白色コロニーから、プロメガ社製、商品名:Wizard Plus SV Minipreps DNA Purification Systemを用いてプラスミドを調製した。まず、アンピシリン含有LB培地4ml中で、単離した白色コロニーを37℃で一晩振とう培養した。得られた培養液2.5mlを11,000rpm、5分間の条件で遠心分離した。沈殿として回収した菌体からアルカリ−SDS法によりプラスミドを回収した。   From the white colony, a plasmid was prepared using Promega's product name: Wizard Plus SV Minipreps DNA Purification System. First, the isolated white colony was cultured overnight at 37 ° C. in 4 ml of ampicillin-containing LB medium. 2.5 ml of the obtained culture broth was centrifuged at 11,000 rpm for 5 minutes. The plasmid was recovered from the cells recovered as a precipitate by the alkali-SDS method.

次に、プラスミドの塩基配列を、ダイデオキシ法で決定した。まず、プラスミド300ngに、ターミネーターを2μl、×5バッファーを3μl、センス鎖の塩基配列を読むためには10μMのプライマーT7を0.16μl、アンチセンス鎖の塩基配列を読むためには10μMのプライマーSP6を0.16μl加え、蒸留水で全量を20μlとした。なお、PCRの反応条件およびシーケンスの解析方法は、ダイレクトシーケンスと同様に行った。また、プライマーT7およびSP6の塩基配列を次に示す。   Next, the base sequence of the plasmid was determined by the dideoxy method. First, in 300 ng of plasmid, 2 μl of terminator, 3 μl of × 5 buffer, 0.16 μl of 10 μM primer T7 for reading the base sequence of the sense strand, and 10 μM primer SP6 for reading the base sequence of the antisense strand 0.16 μl was added, and the total volume was adjusted to 20 μl with distilled water. The PCR reaction conditions and the sequence analysis method were the same as in the direct sequence. In addition, the base sequences of primers T7 and SP6 are shown below.

T7:TAA TAC GAC TCA CTA TAG GG(配列番号10)
SP6:TAT TTA GGT GAC ACT ATA G(配列番号11)
〔VII.イトマキヒトデ幽門盲のうで発現する全遺伝子の5’RACE〕
イトマキヒトデ幽門盲のうで発現する全遺伝子について、クローンテック社製、商品名:BD SMART RACE cDNA Amplification Kitを用いて5’RACEを行った。
T7: TAA TAC GAC TCA CTA TAG GG (SEQ ID NO: 10)
SP6: TAT TTA GGT GAC ACT ATA G (SEQ ID NO: 11)
[VII. 5'RACE of all genes expressed in Itomaki starfish pyloric blindness]
All genes expressed in Itomaki starfish pyloric blind were subjected to 5'RACE using Clontech's product name: BD SMART RACE cDNA Amplification Kit.

まず、幽門盲のう全RNA1μgに対して、10μMの5’RACE用cDNA合成プライマーを1μl、10μMの商品名:BD SMART II A Oligoを1μl加え、蒸留水で全量を5μlとした。なお、5’RACE用cDNA合成プライマーおよびBD SMART II A Oligoの塩基配列を次に示す。   First, 1 μl of 10 μM 5′RACE cDNA synthesis primer and 1 μl of 10 μM trade name: BD SMART II A Oligo were added to 1 μg of total RNA of pyloric blindness, and the total amount was adjusted to 5 μl with distilled water. The nucleotide sequences of 5'RACE cDNA synthesis primer and BD SMART II A Oligo are shown below.

5’RACE用cDNA合成プライマー:5'-(T)25N-1V-3'(ただし、N=A, C, G, or T,V=A, G, or C)(配列番号12)
BD SMART II A Oligo:5'-AAG CAG TGG TAA CAA CGC AGA GTA CGC GGG-3'(配列番号13)
次に、RNAの高次構造を壊すために、70℃で2分加熱した後、2分間急冷した。次に、逆転写酵素BD PowerScript Reverse Transcriptaseを用いて逆転写反応を行った。反応組成は、5×1st. スタンダードバッファーを2μl、20mMのDTTを1μl、10mMのdNTPを1μl、逆転写酵素BD PowerScript Reverse Transcriptaseを1μlとし、蒸留水で全量を10μlとした。また、反応条件は、42℃で90分間とし、10mMのトリシン−EDTAバッファーを100μl添加した後、72℃で7分間加熱して、逆転写反応を停止した。なお、上記逆転写反応に用いたBD SMART II A Oligoの塩基配列を次に示す。
CDNA synthesis primer for 5 'RACE: 5'-(T) 25N-1V-3 '(N = A, C, G, or T, V = A, G, or C) (SEQ ID NO: 12)
BD SMART II A Oligo: 5'-AAG CAG TGG TAA CAA CGC AGA GTA CGC GGG-3 '(SEQ ID NO: 13)
Next, in order to break the higher-order structure of RNA, it was heated at 70 ° C. for 2 minutes and then rapidly cooled for 2 minutes. Next, reverse transcription reaction was performed using reverse transcriptase BD PowerScript Reverse Transcriptase. The reaction composition was 2 μl of 5 × 1st standard buffer, 1 μl of 20 mM DTT, 1 μl of 10 mM dNTP, 1 μl of reverse transcriptase BD PowerScript Reverse Transcriptase, and the total volume was 10 μl with distilled water. The reaction conditions were set at 42 ° C. for 90 minutes, 100 μl of 10 mM Tricine-EDTA buffer was added, and then heated at 72 ° C. for 7 minutes to stop the reverse transcription reaction. The base sequence of BD SMART II A Oligo used for the reverse transcription reaction is shown below.

ここで、上記5’RACEで用いられているSMART法の原理を説明する。全RNA中における種々のmRNAのポリA配列に、5’RACE用cDNA合成プライマーのオリゴTがアニールし、逆転写酵素によって1本鎖cDNAが合成される。この反応は各mRNAの5’末端まで進行する。各mRNAの5’末端までの1本鎖cDNAが合成された後、各1本鎖cDNAの3’末端に3〜5個のC(シトシン)が付加する。次いで、図1に示すように、BD SMART II A Oligo(配列番号13)の3’側のGGGが、各1本鎖cDNA(配列番号14)の3’末端に付加している3〜5個のC(シトシン)とアニールする。逆転写反応により、各1本鎖cDNAの3’末端のCCCに、BD SMART II A Oligoの相補鎖が合成される。   Here, the principle of the SMART method used in the 5'RACE will be described. Oligo T, a cDNA synthesis primer for 5 'RACE, anneals to poly A sequences of various mRNAs in total RNA, and single-stranded cDNA is synthesized by reverse transcriptase. This reaction proceeds to the 5 'end of each mRNA. After synthesis of single-stranded cDNA up to the 5 'end of each mRNA, 3 to 5 C (cytosine) are added to the 3' end of each single-stranded cDNA. Next, as shown in FIG. 1, 3 to 5 GGGs on the 3 ′ side of BD SMART II A Oligo (SEQ ID NO: 13) are added to the 3 ′ end of each single-stranded cDNA (SEQ ID NO: 14). Annealed with C (cytosine). By the reverse transcription reaction, a complementary strand of BD SMART II A Oligo is synthesized on the CCC at the 3 'end of each single-stranded cDNA.

重要な点は、SMART法では、理論上すべてのmRNAの5’RACE用鋳型が合成されることである。   The important point is that the SMART method synthesizes a template for 5'RACE of all mRNAs in theory.

〔VIII.イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子の5’RACE〕
上記IVで得られたイトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子の塩基配列から、5’RACE用のアンチセンスプライマーTR8を合成した。アンチセンスプライマーTR8の塩基配列を次に示す。
[VIII. Itomaki starfish pyloric blindness trypsin gene 5'RACE]
An antisense primer TR8 for 5′RACE was synthesized from the base sequence of the tryptic gene of Itomas starfish pyloric cecum obtained in IV above. The base sequence of the antisense primer TR8 is shown below.

TR8:CGG AGC CTG ACG ATG CAA TGC GGA TGG T(配列番号15)
次に、上記VII.で調製した一本鎖cDNAを鋳型として、上記アンチセンスプライマーとNUPとを用いてPCRを行った。なお、NUPの塩基配列を次に示す。
TR8: CGG AGC CTG ACG ATG CAA TGC GGA TGG T (SEQ ID NO: 15)
Next, the above VII. PCR was carried out using the above-mentioned antisense primer and NUP, using the single-stranded cDNA prepared in step 1 as a template. The base sequence of NUP is shown below.

NUP:AAG CAG TGG TAA CAA CGC AGA GT(配列番号16)
上記PCRの反応組成は、×10バッファーを5μl、2mMのdNTPを5μl、10μMのNUPを1μl、10μMのTR8を1μl、一本鎖cDNAを2.5μl、×50DNAポリメラーゼを1μlとし、蒸留水で全量を50μlとした。上記DNAポリメラーゼとしては、クローンテック社製、商品名:Advantage 2Polymerase mixを用いた。また、PCRの反応条件としては、Applied Biosystems社製の商品名:GeneAmp PCR System 2400を用い、まず94℃1分間加熱した後、94℃5秒間、68℃10秒間、72℃2分間を1サイクルとして、このサイクルを38回行い、最後に、72℃で7分間加熱し、10℃に冷却して反応を終了させる条件とした。
NUP: AAG CAG TGG TAA CAA CGC AGA GT (SEQ ID NO: 16)
The PCR reaction composition was 5 μl of x10 buffer, 5 μl of 2 mM dNTP, 1 μl of 10 μM NUP, 1 μl of 10 μM TR8, 2.5 μl of single-stranded cDNA, 1 μl of x50 DNA polymerase, and distilled water. The total volume was 50 μl. As the DNA polymerase, a product name: Advantage 2 Polymerase mix manufactured by Clontech was used. As PCR reaction conditions, the product name: GeneAmp PCR System 2400, manufactured by Applied Biosystems, was used. After heating at 94 ° C. for 1 minute, 94 ° C. for 5 seconds, 68 ° C. for 10 seconds, and 72 ° C. for 2 minutes for one cycle. The cycle was repeated 38 times, and finally, the reaction was terminated by heating at 72 ° C. for 7 minutes and cooling to 10 ° C.

得られたPCR反応物をゲル濃度2%の低融点アガロースゲル電気泳動に供し、メスで500bpの目的バンドを切り取り、プロメガ社製の商品名:Wizard SV Gel and PCR Clean-Up Systemを用いて、切り取ったゲル片からcDNAを溶出した。濃度既知のDNAマーカーと共に、1.2%アガロースゲル電気泳動に供し、溶出したcDNAの濃度を決定した。cDNA濃度は1.7ng/μlであった。   The obtained PCR reaction product was subjected to low-melting point agarose gel electrophoresis with a gel concentration of 2%, and a 500 bp target band was cut with a scalpel, using a product name: Wizard SV Gel and PCR Clean-Up System manufactured by Promega, CDNA was eluted from the cut gel piece. It was subjected to 1.2% agarose gel electrophoresis together with a DNA marker having a known concentration to determine the concentration of the eluted cDNA. The cDNA concentration was 1.7 ng / μl.

〔IX.イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子の5’RACE産物のサブクローニング〕
上記VI.と同様にして、プロメガ社製、商品名:pGEM-T Easy Vector Systemを用いて、トリプシン遺伝子の5’RACE産物のサブクローニングを行った。
[IX. Subcloning of 5'RACE product of Itomaki starfish pyloric blind trypsin gene]
VI. In the same manner as described above, the 5 ′ RACE product of the trypsin gene was subcloned using the product name: pGEM-T Easy Vector System manufactured by Promega.

まず、トリプシン遺伝子5’RACE産物(NUP/TR8、500bp)10ngに、×2ラピッドライゲーションバッファーを5μl、pGEM-T Easy vectorを25ng、T4DNAリガーゼを3unit加え、蒸留水で全量を10μlとして、4℃で一晩インキュベーションした。   First, 5 μl of × 2 rapid ligation buffer, 25 ng of pGEM-T Easy vector, 3 units of T4 DNA ligase were added to 10 ng of the trypsin gene 5′RACE product (NUP / TR8, 500 bp), and the total amount was 10 μl with distilled water. Incubated overnight.

次に、ライゲーション産物2.5μlを、コンピテント細胞(E. coli JM109)50μlに加え、軽く混合し、氷上で30分間インキュベーションした。その後、42℃45秒間の条件でヒートショックを施した後、氷上で2分間インキュベーションした。次に、MgCl2 ・MgSO4 ・グルコース含有SOC培地を0.45ml加え、37℃で1時間振とう培養した。 Next, 2.5 μl of the ligation product was added to 50 μl of competent cells (E. coli JM109), mixed gently and incubated on ice for 30 minutes. Thereafter, heat shock was applied at 42 ° C. for 45 seconds, followed by incubation on ice for 2 minutes. Next, 0.45 ml of MgCl 2 · MgSO 4 · glucose-containing SOC medium was added and cultured with shaking at 37 ° C for 1 hour.

次に、スプレッダーで培養菌液70μlを、X-galおよびIPTGを含有した寒天培地プレート全体に塗布し、37℃で一晩インキュベーションした。生育したコロニーのうち、白色を呈しているコロニーを単離した。   Next, 70 μl of the culture solution was spread on a whole agar plate containing X-gal and IPTG with a spreader and incubated overnight at 37 ° C. Among the grown colonies, colonies showing a white color were isolated.

上記白色コロニーから、プロメガ社製、商品名:Wizard Plus SV Minipreps DNA Purification Systemを用いてプラスミドを調製した。まず、アンピシリン含有LB培地4ml中で、単離した白色コロニーを37℃で一晩振とう培養した。得られた培養液2.5mlを11,000rpm、5分間の条件で遠心分離した。沈殿として回収した菌体からアルカリ−SDS法によりプラスミドを回収した。   From the white colony, a plasmid was prepared using Promega's product name: Wizard Plus SV Minipreps DNA Purification System. First, the isolated white colony was cultured overnight at 37 ° C. in 4 ml of ampicillin-containing LB medium. 2.5 ml of the obtained culture broth was centrifuged at 11,000 rpm for 5 minutes. The plasmid was recovered from the cells recovered as a precipitate by the alkali-SDS method.

次に、プラスミドの塩基配列を、ダイデオキシ法で決定した。まず、プラスミド300ngに、ターミネーターを2μl、×5バッファーを3μl、センス鎖の塩基配列を読むためには10μMのプライマーT7を0.16μl、アンチセンス鎖の塩基配列を読むためには10μMのプライマーSP6を0.16μl加え、蒸留水で全量を20μlとした。なお、PCRの反応条件およびシーケンスの解析方法は、ダイレクトシーケンスと同様に行った。   Next, the base sequence of the plasmid was determined by the dideoxy method. First, in 300 ng of plasmid, 2 μl of terminator, 3 μl of × 5 buffer, 0.16 μl of 10 μM primer T7 for reading the base sequence of the sense strand, and 10 μM primer SP6 for reading the base sequence of the antisense strand 0.16 μl was added, and the total volume was adjusted to 20 μl with distilled water. The PCR reaction conditions and the sequence analysis method were the same as in the direct sequence.

〔X.結果〕
得られたイトマキヒトデ幽門盲のうトリプシンの部分cDNA配列を配列番号3に示す。当該cDNAのサイズはポリAシグナル(AATAAA)を含む1258bpであった。また、当該cDNAにコードされているイトマキヒトデ幽門盲のうトリプシンのアミノ酸配列を配列番号1に示す。当該cDNAは264残基のアミノ酸をコードしていた。
[X. result〕
The partial cDNA sequence of the obtained Itomaki starfish pyloric blind trypsin is shown in SEQ ID NO: 3. The size of the cDNA was 1258 bp including a poly A signal (AATAAA). In addition, the amino acid sequence of trypsin of Itomas starfish pyloric cecum coded in the cDNA is shown in SEQ ID NO: 1. The cDNA encoded an amino acid of 264 residues.

得られたイトマキヒトデ幽門盲のうトリプシンと各種脊椎動物トリプシンとにおいて、そのシグナルおよび前駆体アミノ酸の配列を比較した結果を図2に示す。各種脊椎動物トリプシンは、開始コドンMetから疎水性アミノ酸に富むシグナルペプチドと塩基性アミノ酸に富む前駆体ペプチドを有し、前駆体ペプチドはLys残基で終わっている。一方、イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシンは開始コドンMetを確認することができなかったが、疎水性アミノ酸に富む長いシグナルペプチド様配列が確認された。しかしながら、塩基性アミノ酸に富みLys残基で終わる前駆体ペプチドは確認されなかった。イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシンは生きているイトマキヒトデから粗酵素を調製し、活性を測定した場合、最初から高いトリプシン活性が認められることから、前駆体ペプチドは存在しない可能性があると考えられる。   FIG. 2 shows the results of comparing the signal and precursor amino acid sequences of the obtained Itomas starfish pyloric blind trypsin and various vertebrate trypsins. Each vertebrate trypsin has a signal peptide rich in hydrophobic amino acids and a precursor peptide rich in basic amino acids from the start codon Met, and the precursor peptide ends with a Lys residue. On the other hand, it was not possible to confirm the initiation codon Met with Itomas starfish pyloric blind trypsin, but a long signal peptide-like sequence rich in hydrophobic amino acids was confirmed. However, a precursor peptide rich in basic amino acids and ending with a Lys residue was not confirmed. It is considered that the precursor peptide may not be present because trypsin of pylorid pyloric blindness is prepared by preparing crude enzyme from living starfish starfish and measuring the activity.

その後、イトマキヒトデの成熟型トリプシンの全アミノ酸配列を決定した。そのアミノ酸配列を配列番号2および図3に示す。なお、図3では、ウシ膵臓トリプシンとの間でアミノ酸配列を比較している。イトマキヒトデ成熟型トリプシンは237残基のアミノ酸から成り、活性残基であるHis57、Asp102、Ser195および基質特異性を決定するAsp189残基を有していた。また、N末端のIleとイオンペアを形成するAsp194も保存されていた。   Thereafter, the entire amino acid sequence of mature trypsin of Itomas starfish was determined. The amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 2 and FIG. In FIG. 3, the amino acid sequence is compared with that of bovine pancreatic trypsin. The mature starfish trypsin consists of 237 amino acids and has active residues His57, Asp102, Ser195 and Asp189 residues that determine substrate specificity. In addition, Asp194 that forms an ion pair with the N-terminal Ile was also conserved.

ウシ膵臓トリプシンにおいて、Ca2+結合に関与するGlu70、Val75、Glu77、およびGlu80は、イトマキヒトデトリプシンにおいて置換または欠損していた。このことから、イトマキヒトデトリプシンの利用にあたっては、哺乳動物トリプシンのようにCa2+を必要としない。 In bovine pancreatic trypsin, Glu70, Val75, Glu77, and Glu80, which are involved in Ca 2+ binding, were substituted or deleted in Itomas detrypsin. From this, it is not necessary to use Ca 2+ like mammalian trypsin in the use of Itomas detrypsin.

カペリン(非特許文献1)、カタクチイワシ(非特許文献2)、大西洋タラ(非特許文献3)、大西洋サケ(非特許文献4)のような低温適応魚のトリプシンは哺乳動物トリプシンより触媒活性が高いことが示されている。また、哺乳動物トリプシンはその最適作用温度が60〜70℃であり、熱に対して安定であるが、低温に生息するイトマキヒトデのトリプシンは最適温度が50℃付近であり、熱に対する安定性も哺乳動物のものより低い。このことから、イトマキヒトデのトリプシンは低温で行われる食品加工などへの利用に特に適していると考えられる。   Trypsin of cold-adapted fish such as caperin (Non-patent document 1), anchovy (Non-patent document 2), Atlantic cod (Non-patent document 3), Atlantic salmon (Non-patent document 4) has higher catalytic activity than mammalian trypsin. It is shown. In addition, mammalian trypsin has an optimum working temperature of 60-70 ° C. and is stable to heat. However, the trypsin of Itoshima starfish inhabiting at low temperature has an optimum temperature of around 50 ° C., and is also stable against heat. Lower than that of animals. Therefore, it is considered that trypsin of Itokimaki starfish is particularly suitable for use in food processing performed at low temperatures.

なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、発明を実施するための最良の形態および実施例等に記載された、異なる技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the configurations described above, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and are described in the best mode for carrying out the invention, examples, and the like. Embodiments and examples obtained by appropriately combining different technical means are also included in the technical scope of the present invention.

以上のように、本発明では、これまで知られていなかった新規なアミノ酸配列を有するイトマキヒトデ由来のトリプシンを見出した。そのため、本発明によれば、哺乳動物由来のものよりも信頼性が高く、かつ、未利用バイオマスであったヒトデ類の有効利用に貢献することが可能となる。それゆえ、本発明は、バイオマスを利用した試薬類や医薬品類に関わる分野に広くするにも応用することが可能である。   As described above, in the present invention, trypsin derived from the starfish starfish having a novel amino acid sequence that has not been known so far has been found. Therefore, according to the present invention, the reliability is higher than that derived from mammals, and it is possible to contribute to the effective use of starfishes that have been unused biomass. Therefore, the present invention can be applied to a wide range of fields related to reagents and pharmaceuticals using biomass.

実施例における5’RACEで用いられたSMART法の原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle of the SMART method used by 5'RACE in the Example. イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシンと各種脊椎動物トリプシンとにおいて、そのシグナルおよび前駆体アミノ酸の配列を比較した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having compared the sequence of the signal and precursor amino acid in Itomaki starfish pyloric blind trypsin and various vertebrate trypsin. イトマキヒトデの成熟型トリプシンおよびウシ膵臓トリプシンのアミノ酸配列を比較した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having compared the amino acid sequence of the mature type trypsin of Itoma starfish and bovine pancreatic trypsin. イトマキヒトデ幽門盲のうからの全RNAを調製した結果を示す電気泳動の図である。It is a figure of electrophoresis which shows the result of having prepared the total RNA from a starfish pyloric blind. イトマキヒトデ幽門盲のうトリプシン遺伝子を部分的に増幅した結果を示す電気泳動の図である。It is a figure of electrophoresis which shows the result of having partially amplified the trypsin gene of Itomaki starfish pyloric blind.

Claims (9)

トリプシン活性を有するポリペプチドであって:
(a)配列番号1に示されるアミノ酸配列;または
(b)配列番号1に示されるアミノ酸配列において、1個もしくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換、もしくは付加されたアミノ酸配列
からなることを特徴とするポリペプチド。
A polypeptide having trypsin activity comprising:
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1; or (b) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, inserted, substituted, or added. A polypeptide characterized by.
トリプシン活性を有するポリペプチドであって:
(a)配列番号2に示される塩基配列からなるポリヌクレオチド;または
(b)配列番号2に示される塩基配列において、1個もしくは数個の塩基が欠失、挿入、置換、もしくは付加された塩基配列からなるポリヌクレオチド
によってコードされることを特徴とするポリペプチド。
A polypeptide having trypsin activity comprising:
(A) a polynucleotide comprising the base sequence shown in SEQ ID NO: 2; or (b) a base in which one or several bases have been deleted, inserted, substituted or added in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. A polypeptide encoded by a polynucleotide comprising a sequence.
トリプシン活性を有するポリペプチドであって:
(c)配列番号2に示される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とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド;または、
(d)配列番号2に示される塩基配列と相補的な塩基配列と少なくとも80%同一である塩基配列からなるポリヌクレオチド
によってコードされることを特徴とするポリペプチド。
A polypeptide having trypsin activity comprising:
(C) a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide comprising a base sequence complementary to the base sequence represented by SEQ ID NO: 2; or
(D) A polypeptide encoded by a polynucleotide comprising a base sequence that is at least 80% identical to a base sequence complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 2.
請求項1〜3の何れか1項に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。   A polynucleotide encoding the polypeptide according to any one of claims 1 to 3. 請求項4に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。   An expression vector comprising the polynucleotide according to claim 4. 請求項5に記載の発現ベクターを導入してなる形質転換体。   A transformant into which the expression vector according to claim 5 has been introduced. 請求項4に記載のポリヌクレオチドにおける少なくとも一部の塩基配列またはその相補配列をプローブとして用いる遺伝子検出器具。   A gene detection instrument using, as a probe, at least a part of the base sequence or its complementary sequence in the polynucleotide according to claim 4. 請求項1〜3の何れか1項に記載のポリペプチドに特異的に結合する抗体。   An antibody that specifically binds to the polypeptide according to any one of claims 1 to 3. 請求項1〜3の何れか1項に記載のポリペプチドを含有する薬学的組成物。
A pharmaceutical composition comprising the polypeptide according to any one of claims 1 to 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6010041471, 日本水産学会大会講演要旨集, 2002, Vol.2002nd, p.186, #1021 *
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