JP2009065925A - Polypeptide having photogenic catalytic activity - Google Patents

Polypeptide having photogenic catalytic activity Download PDF

Info

Publication number
JP2009065925A
JP2009065925A JP2007239220A JP2007239220A JP2009065925A JP 2009065925 A JP2009065925 A JP 2009065925A JP 2007239220 A JP2007239220 A JP 2007239220A JP 2007239220 A JP2007239220 A JP 2007239220A JP 2009065925 A JP2009065925 A JP 2009065925A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seq
polypeptide
amino acid
acid sequence
polynucleotide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007239220A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5251048B2 (en
Inventor
Satoshi Inoue
井上  敏
Yuiko Sahara
由依子 佐原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JNC Corp
Original Assignee
Chisso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chisso Corp filed Critical Chisso Corp
Priority to JP2007239220A priority Critical patent/JP5251048B2/en
Publication of JP2009065925A publication Critical patent/JP2009065925A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5251048B2 publication Critical patent/JP5251048B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polypeptide having a photogenic catalytic activity, consisting of less amino acid residues in the polypeptide having the photogenic catalytic activity by using luciferin as a photogenic substrate. <P>SOLUTION: The polypeptide comprises an amino acid sequence consisting of a specific sequence of secretor luciferase originated from a shellfish living in deep sea. The polypeptide has the photogenic catalytic activity, and is useful as a reporter protein, a photogenic marker, etc. Also, a polynucleotide encoding the polypeptide is useful as a reporter gene, etc. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド、それをコードするポリヌクレオチド、該ポリヌクレオチドを含む組換えベクター、該組換えベクターを含有する形質転換体、該ポリペプチドの製造方法などに関する。   The present invention relates to a polypeptide having a luminescent catalytic activity using luciferin (for example, coelenterazines) as a substrate, a polynucleotide encoding the same, a recombinant vector containing the polynucleotide, a transformant containing the recombinant vector, The present invention relates to a method for producing the polypeptide.

現在までに報告されているルシフェリン-ルシエラーゼ発光反応系のうち、単純な発光反応系は、発光基質(ルシフェリン)、酸素および酵素(ルシフェラーゼ)のみで行われる系である。そのような発光反応系で用いられるルシフェラーゼのうち、イミダゾピラジノン化合物であるセレンテラジンおよびウミホタルルシフェリンを発光基質とするルシフェラーゼ群(例えば、表1記載のルシフェラーゼなど)は、その遺伝子が単離されており、発光検出装置の進歩と高感度化および汎用機の普及にともない、産業上重要な酵素あるいはレポーター蛋白質としてすでに認知され広く利用されている。そのようなルシフェラーゼ群については、種々の検出法の確立も進んでいる。しかし、これまで開示されているルシフェラーゼを産業上利用する場合には、それぞれ短所、長所があり、すべての目的にあったルシフェラーゼは存在しない。したがって、それぞれの用途にあわせて、適切なルシフェラーゼを選択する必要がある。   Of the luciferin-luciferase luminescence reaction systems reported to date, a simple luminescence reaction system is a system that is performed only with a luminescent substrate (luciferin), oxygen, and an enzyme (luciferase). Among the luciferases used in such a luminescence reaction system, the genes of the luciferase groups (for example, luciferases described in Table 1) using coelenterazine and Cypridina luciferin, which are imidazopyrazinone compounds, as luminescent substrates have been isolated. With the advancement of luminescence detection devices, higher sensitivity, and the spread of general-purpose machines, they are already recognized and widely used as industrially important enzymes or reporter proteins. For such a luciferase group, various detection methods have been established. However, when the luciferases disclosed so far are used industrially, there are disadvantages and advantages, respectively, and there is no luciferase for all purposes. Therefore, it is necessary to select an appropriate luciferase for each application.

表1 イミダゾピラジノン系ルシフェラーゼの分類

Figure 2009065925
Table 1. Classification of imidazopyrazinone luciferases
Figure 2009065925

これらイミダゾピラジノン系ルシフェラーゼの分子量は様々である。たとえば、レポーター遺伝子として使用する場合あるいは、融合蛋白質として使用する場合、分子量が小さいほど遺伝子組換え操作が簡便となり非常に有利である。分子量が小さいルシフェラーゼとしては、甲殻類に属するヒメオドシエビに由来する分泌型エビルシフェラーゼの触媒ドメイン19kDa(169 アミノ酸)およびカイアシに属するガウシアに由来する分泌型ガウシアルシフェラーゼ(168アミノ酸)などがあげられ、なかでも分泌型ガウシアルシフェラーゼがこれまで報告されているルシフェラーゼの中で最も小さいルシフェラーゼである。ガウシアルシフェラーゼの一次構造中には、遺伝子重複により形成されたと推定される71アミノ酸の重複が見いだされているが、その触媒活性についての検討は全くされていない。
ガウシアルシフェラーゼの遺伝子およびアミノ酸配列(195アミノ酸)については、すでに報告されている(例えば、特許文献1:WO99/49019)。また、ガウシアと同一種に含まれ、ガウシアルシフェラーゼと相同性を示すメトリデアルシフェラーゼ遺伝子およびアミノ酸配列(219アミノ酸)も、報告されている(例えば、非特許文献1:J. Biol. Chem. 279, 3212-3217 (2004))。
国際公開第99/49019号パンフレット Markova, S. V., Golz, S., Frank, L. A., Kalthof, B., and Vysotski, E. S. (2004) Cloning and expression of cDNA for a luciferase from the marine copepod Metridia longa. J. Biol. Chem. 279, 3212-3217.
The molecular weights of these imidazopyrazinone luciferases vary. For example, when used as a reporter gene or as a fusion protein, the smaller the molecular weight, the easier the gene recombination operation is, which is very advantageous. Examples of the luciferase having a small molecular weight include the secretory Evil luciferase catalytic domain 19 kDa (169 amino acids) derived from the crustacean shrimp and the secreted Gaussia luciferase (168 amino acids) derived from Gaussia belonging to the copepod. However, secreted Gaussia luciferase is the smallest luciferase reported so far. In the primary structure of Gaussia luciferase, an overlap of 71 amino acids presumed to be formed by gene duplication has been found, but the catalytic activity has not been studied at all.
The gene and amino acid sequence (195 amino acids) of Gaussia luciferase have already been reported (for example, Patent Document 1: WO 99/49019). Further, a metric deluciferase gene and an amino acid sequence (219 amino acids) which are included in the same species as Gaussia and show homology with Gaussia luciferase have also been reported (for example, Non-patent Document 1: J. Biol. Chem. 279). , 3212-3217 (2004)).
International Publication No. 99/49019 Pamphlet Markova, SV, Golz, S., Frank, LA, Kalthof, B., and Vysotski, ES (2004) Cloning and expression of cDNA for a luciferase from the marine copepod Metridia longa. J. Biol. Chem. 279, 3212- 3217.

上記状況において、ルシフェリンを発光基質とする発光触媒活性を有するポリペプチドであって、より少ないアミノ酸残基数からなるアミノ酸配列を含有するポリペプチドが求められていた。そのようなポリペプチドを得ることができれば、人工触媒創出の為の重要な足がかりとなり、そのポリペプチド(ドメイン)を基に新規な発光触媒活性を有する分子であるポリペプチド(酵素)を創出することも可能となる。   In the above situation, a polypeptide having a luminescence catalytic activity using luciferin as a luminescent substrate and having an amino acid sequence consisting of a smaller number of amino acid residues has been demanded. If such a polypeptide can be obtained, it will be an important step for creating an artificial catalyst, and a polypeptide (enzyme) that is a molecule having a novel luminescent catalytic activity will be created based on the polypeptide (domain). Is also possible.

本発明者は、鋭意研究の結果、深海生息の甲殻類由来の分泌型ルシフェラーゼの27〜97番目のアミノ酸配列または98〜168番目のアミノ酸配列を含有するポリペプチドが、ルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を基質とする発光触媒活性を有することを見いだした。
また、ガウシアルシフェラーゼ、またはガウシアルシフェラーゼの27〜97番目のアミノ酸配列もしくは98〜168番目のアミノ酸配列を含有するポリペプチドの発光触媒活性が、ハロゲン化物イオンによって活性化されることを見いだした。
これらの知見に基づいてさらに検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1) 以下の(a)〜(d)のいずれかに記載のポリペプチド:
(a)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチド;
(b)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(c)配列番号:1または配列番号:3に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;および
(d)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
ただし、配列番号:6で表されるアミノ酸配列を含有する蛋白質を除く、
(1a) 以下の(a)〜(d)のいずれかに記載のポリペプチド:
(a)配列番号:1のアミノ酸配列を含有するポリペプチド;
(b)配列番号:1のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(c)配列番号:1に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;および
(d)配列番号:2の塩基配列に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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
ただし、配列番号:6で表されるアミノ酸配列を含有する蛋白質を除く、
(1b) 以下の(a)〜(d)のいずれかに記載のポリペプチド:
(a)配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチド;
(b)配列番号:3のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(c)配列番号:3に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;および
(d)配列番号:4の塩基配列に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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
ただし、配列番号:6で表されるアミノ酸配列を含有する蛋白質を除く、
(2) 以下の(a)〜(d)のいずれかである上記(1)記載のポリペプチド:
(a)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチド;
(b)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(c)配列番号:1または配列番号:3に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;および
(d)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイ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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(2a) 以下の(a)〜(d)のいずれかである上記(1a)記載のポリペプチド:
(a)配列番号:1のアミノ酸配列を含有するポリペプチド;
(b)配列番号:1のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(c)配列番号:1に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;および
(d)配列番号:2の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイ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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド、
(2b) 以下の(a)〜(d)のいずれかである上記(1b)記載のポリペプチド:
(a)配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチド;
(b)配列番号:3のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(c)配列番号:3に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;および
(d)配列番号:4の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイ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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド、
(3) 配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチドである、上記(1)記載のポリペプチド、
(3a) 配列番号:1のアミノ酸配列を含有するポリペプチドである、上記(1a)記載のポリペプチド、
(3b) 配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチドである、上記(1b)記載のポリペプチド、
(4) 上記(1)〜(3)のいずれかに記載の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ポリヌクレオチド、
(5) 以下の(e)〜(i)のいずれかである上記(4)記載のポリヌクレオチド:
(e)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;
(f)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に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し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;
(g)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド;
(h)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;および
(i)配列番号:1または配列番号:3に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド、
(5a) 以下の(e)〜(i)のいずれかである上記(4)記載のポリヌクレオチド:
(e)配列番号:2の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;
(f)配列番号:2の塩基配列に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し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;
(g)配列番号:1のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド;
(h)配列番号:1のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;および
(i)配列番号:1に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド、
(5b) 以下の(e)〜(i)のいずれかである上記(4)記載のポリヌクレオチド:
(e)配列番号:4の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;
(f)配列番号:4の塩基配列に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し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;
(g)配列番号:3のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド;
(h)配列番号:3のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;および
(i)配列番号:3に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド、
(6) 以下の(e)〜(i)のいずれかである上記(4)記載のポリヌクレオチド:
(e)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;
(f)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;
(g)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド;
(h)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;および
(i)配列番号:1または配列番号:3に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド、
(6a) 以下の(e)〜(i)のいずれかである上記(4)記載のポリヌクレオチド:
(e)配列番号:2の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;
(f)配列番号:2の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;
(g)配列番号:1のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド;
(h)配列番号:1のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;および
(i)配列番号:1に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド、
(6b) 以下の(e)〜(i)のいずれかである上記(4)記載のポリヌクレオチド:
(e)配列番号:4の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;
(f)配列番号:4の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;
(g)配列番号:3のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド;
(h)配列番号:3のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;および
(i)配列番号:3に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド、
(7) 上記(4)〜(6b)のいずれかに記載のポリヌクレオチドを含有する組換えベクター、
(8) 上記(7)記載の組換えベクターが導入された形質転換体、
(9) 上記(8)記載の形質転換体を培養し、上記(1)〜(3b)のいずれかに記載のポリペプチドを生成させる工程を含む、上記(1)〜(3b)のいずれかに記載のポリペプチドの製造方法、
(10) 上記(1)〜(3b)のいずれかに記載のポリペプチドを含むキット、
(11) 上記(4)〜(6b)のいずれかに記載のポリヌクレオチド、上記(7)記載の組換えベクターまたは上記(8)記載の形質転換体を含むキット;
(12) さらにルシフェリンを含む、上記(10)または(11)記載のキット、
(13) ルシフェリンがセレンテラジン類である、上記(12)記載のキット、
(14) セレンテラジン類がセレンテラジンである、上記(13)記載のキット、
(15) 以下の(a)〜(d)のいずれかに記載のポリペプチド:
(a)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチド;
(b)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(c)配列番号:1または配列番号:3に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;および
(d)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイ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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド、
と、ルシフェリンとを接触させることを含む、発光反応を行う方法、
(16) ハロゲン化物イオン存在下で発光反応を行う、上記(15)記載の方法、
(17) ハロゲン化物イオンが、フッ素イオン、臭素イオンまたはヨウ素イオンである、上記(16)記載の方法、
(18) ハロゲン化物イオンを用いて、以下の(a)〜(d)のいずれかに記載のポリペプチド:
(a)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチド;
(b)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(c)配列番号:1または配列番号:3に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;および
(d)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイ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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;または
以下の(a)〜(d)のいずれかに記載の蛋白質:
(a)配列番号:6のアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有する蛋白質;
(b)配列番号:6のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有する蛋白質;
(c)配列番号:6のアミノ酸配列と約90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有する蛋白質;および
(d)配列番号:5の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイ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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有する蛋白質、
の発光活性を活性化する方法、
(19) ハロゲン化物イオンが、フッ素イオン、臭素イオンまたはヨウ素イオンである、上記(18)記載の方法
などを提供する。
As a result of diligent research, the present inventor has found that a polypeptide containing the 27th to 97th amino acid sequence or the 98th to 168th amino acid sequence of a secreted luciferase derived from a crustacean living in the deep sea is luciferin (for example, coelenterazines). It has been found that it has a luminescent catalytic activity using as a substrate.
In addition, the inventors have found that the luminescent catalytic activity of Gaussia luciferase or a polypeptide containing the amino acid sequence of 27-97 or 98-168 of Gaussia luciferase is activated by halide ions.
As a result of further studies based on these findings, the present invention has been completed.
That is, the present invention
(1) The polypeptide according to any one of the following (a) to (d):
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3;
(B) a luminescent catalytic activity comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and luciferin as a substrate; A polypeptide having;
(C) a polypeptide having an amino acid sequence having 80% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) SEQ ID NO: Luminescent catalytic activity comprising an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence 2 or SEQ ID NO: 4 and using luciferin as a substrate A polypeptide having:
However, the protein containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 is excluded.
(1a) The polypeptide according to any one of the following (a) to (d):
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1;
(B) a polypeptide having an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate;
(C) a polypeptide having an amino acid sequence having 80% or more identity to SEQ ID NO: 1 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2. A polypeptide containing an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes with a polynucleotide comprising a complementary base sequence under stringent conditions and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate;
However, the protein containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 is excluded.
(1b) The polypeptide according to any one of the following (a) to (d):
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3;
(B) a polypeptide having an amino acid sequence in which one to a plurality of amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate;
(C) a polypeptide having an amino acid sequence having 80% or more identity to SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 A polypeptide containing an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes with a polynucleotide comprising a complementary base sequence under stringent conditions and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate;
However, the protein containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 is excluded.
(2) The polypeptide according to (1) above, which is any of the following (a) to (d):
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3;
(B) a luminescence catalytic activity comprising an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and luciferin as a substrate; A polypeptide having;
(C) a polypeptide having an amino acid sequence having 90% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) SEQ ID NO: A luminescent catalyst comprising an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under high stringency conditions with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of 2 or SEQ ID NO: 4, and using luciferin as a substrate A polypeptide having activity;
(2a) The polypeptide according to (1a) above, which is any of the following (a) to (d):
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1;
(B) a polypeptide having an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate;
(C) a polypeptide having an amino acid sequence having 90% or more identity to SEQ ID NO: 1 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) a base sequence of SEQ ID NO: 2. A polypeptide comprising an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under high stringency conditions with a polynucleotide comprising a complementary base sequence, and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate;
(2b) The polypeptide according to (1b) above, which is any of the following (a) to (d):
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3;
(B) a polypeptide having an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate;
(C) a polypeptide having an amino acid sequence having 90% or more identity to SEQ ID NO: 3 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 A polypeptide comprising an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under high stringency conditions with a polynucleotide comprising a complementary base sequence, and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate;
(3) The polypeptide according to (1) above, which is a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3.
(3a) The polypeptide according to (1a) above, which is a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1,
(3b) The polypeptide according to (1b) above, which is a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3.
(4) a polynucleotide containing a polynucleotide encoding the polypeptide according to any one of (1) to (3) above,
(5) The polynucleotide according to (4) above, which is any of the following (e) to (i):
(E) a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4;
(F) a polypeptide having a luminescent catalytic activity that hybridizes with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4 under stringent conditions and has luciferin as a substrate. A polynucleotide containing the encoding polynucleotide;
(G) a polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3;
(H) a luminescent catalytic activity comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and luciferin as a substrate; A polynucleotide containing a polynucleotide encoding the polypeptide having; and (i) an amino acid sequence having 80% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, and using luciferin as a substrate A polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide having a luminescent catalytic activity,
(5a) The polynucleotide according to (4) above, which is any of the following (e) to (i):
(E) a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2;
(F) a polynucleotide that encodes a polypeptide that hybridizes with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 under stringent conditions and has a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate; Containing polynucleotides;
(G) a polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1;
(H) a polypeptide containing an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate A polynucleotide containing a polynucleotide that encodes; and (i) an amino acid sequence having at least 80% identity to SEQ ID NO: 1 and encoding a polypeptide having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate A polynucleotide containing the polynucleotide;
(5b) The polynucleotide according to (4) above, which is any of the following (e) to (i):
(E) a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 4;
(F) a polynucleotide that hybridizes with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 under a stringent condition and encodes a polypeptide having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate; Containing polynucleotides;
(G) a polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3;
(H) a polypeptide containing an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate And (i) encoding a polypeptide having an amino acid sequence having 80% or more identity to SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate A polynucleotide containing the polynucleotide;
(6) The polynucleotide according to (4), which is any of the following (e) to (i):
(E) a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4;
(F) a polypeptide having a luminescence catalytic activity that hybridizes with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4 under a highly stringent condition and uses luciferin as a substrate. A polynucleotide comprising a polynucleotide encoding
(G) a polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3;
(H) a luminescent catalytic activity comprising an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and luciferin as a substrate; A polynucleotide containing a polynucleotide encoding the polypeptide having; and (i) an amino acid sequence having 90% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, and using luciferin as a substrate A polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide having a luminescent catalytic activity,
(6a) The polynucleotide according to (4), which is any of the following (e) to (i):
(E) a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2;
(F) a polynucleotide that hybridizes with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 under a highly stringent condition and encodes a polypeptide having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate A polynucleotide comprising:
(G) a polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1;
(H) A polypeptide containing an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate And (i) encoding a polypeptide having an amino acid sequence having 90% or more identity to SEQ ID NO: 1 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate A polynucleotide containing the polynucleotide;
(6b) The polynucleotide according to (4) above, which is any of the following (e) to (i):
(E) a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 4;
(F) a polynucleotide that hybridizes with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 under a highly stringent condition and encodes a polypeptide having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate A polynucleotide comprising:
(G) a polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3;
(H) A polypeptide containing an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate And (i) encoding a polypeptide having an amino acid sequence having 90% or more identity to SEQ ID NO: 3 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate A polynucleotide containing the polynucleotide;
(7) A recombinant vector containing the polynucleotide according to any one of (4) to (6b) above,
(8) A transformant introduced with the recombinant vector according to (7) above,
(9) Any of the above (1) to (3b), comprising a step of culturing the transformant according to (8) and producing the polypeptide according to any of (1) to (3b) above. A process for producing the polypeptide according to claim 1,
(10) A kit comprising the polypeptide according to any one of (1) to (3b) above,
(11) A kit comprising the polynucleotide according to any one of (4) to (6b) above, the recombinant vector according to (7) above, or the transformant according to (8) above;
(12) The kit according to (10) or (11), further comprising luciferin,
(13) The kit according to (12) above, wherein the luciferin is coelenterazines,
(14) The kit according to (13), wherein the coelenterazine is coelenterazine,
(15) The polypeptide according to any one of the following (a) to (d):
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3;
(B) a luminescence catalytic activity comprising an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and luciferin as a substrate; A polypeptide having;
(C) a polypeptide having an amino acid sequence having 90% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) SEQ ID NO: A luminescent catalyst comprising an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under high stringency conditions with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of 2 or SEQ ID NO: 4, and using luciferin as a substrate A polypeptide having activity,
And a method of performing a luminescent reaction, comprising contacting luciferin with
(16) The method according to (15) above, wherein the luminescence reaction is performed in the presence of halide ions,
(17) The method according to (16) above, wherein the halide ion is a fluorine ion, a bromine ion or an iodine ion,
(18) The polypeptide according to any one of (a) to (d) below, using a halide ion:
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3;
(B) a luminescence catalytic activity comprising an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and luciferin as a substrate; A polypeptide having;
(C) a polypeptide having an amino acid sequence having 90% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) SEQ ID NO: A luminescent catalyst comprising an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under high stringency conditions with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of 2 or SEQ ID NO: 4, and using luciferin as a substrate A polypeptide having activity; or a protein according to any one of the following (a) to (d):
(A) a protein containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate;
(B) a protein having an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate;
(C) a protein having an amino acid sequence having about 90% or more identity with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) a base sequence of SEQ ID NO: 5. A protein having an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under high stringency conditions with a polynucleotide comprising a complementary base sequence, and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate,
A method for activating the luminescence activity of
(19) The method according to (18) above, wherein the halide ion is a fluorine ion, a bromine ion or an iodine ion.

本発明のポリペプチドなどは、ルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を基質とする発光触媒活性を有し、かつ分子量が小さいので、発光触媒活性を有するポリペプチドの生産効率を向上させることが可能となる。
本発明の発光活性を活性化する方法によれば、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質などの発光効率を向上させることができる。
Since the polypeptide of the present invention has a luminescent catalytic activity using luciferin (for example, coelenterazines) as a substrate and has a low molecular weight, the production efficiency of a polypeptide having a luminescent catalytic activity can be improved. .
According to the method for activating the luminescence activity of the present invention, the luminescence efficiency of the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention can be improved.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
1.本発明のポリペプチド
本発明のポリペプチドIとは、配列番号:1のアミノ酸配列からなるポリペプチドおよび配列番号:1のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能を有するポリペプチドを意味する。本明細書中、配列番号:1のアミノ酸配列からなるポリペプチドおよび配列番号:1のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能を有するポリペプチドを「カルボキシ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ」と称することがある。
本発明のポリペプチドIIとは、配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドおよび配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能を有するポリペプチドを意味する。本明細書中、配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドおよび配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能を有するポリペプチドを「アミノ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ」と称することがある。
本発明のポリペプチドIと本発明のポリペプチドIIとをまとめて「本発明のポリペプチド」と称することがある。
本発明で用いられる蛋白質とは、配列番号:6のアミノ酸配列からなる蛋白質および配列番号:6のアミノ酸配列からなる蛋白質と実質的に同質の活性もしくは機能を有する蛋白質を意味する。本発明で用いられる蛋白質には、「ガウシアルシフェラーゼ」が含まれる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
1. Polypeptide of the Present Invention Polypeptide I of the present invention is a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and a polypeptide having substantially the same activity or function as the polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. Means. In the present specification, a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and a polypeptide having substantially the same activity or function as the polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 are referred to as “carboxy terminal domain-deleted Gaussian”. Sometimes referred to as “luciferase”.
The polypeptide II of the present invention means a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 and a polypeptide having substantially the same activity or function as the polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3. In the present specification, a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 and a polypeptide having substantially the same activity or function as the polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 are referred to as “amino-terminal domain-deleted Gaussia”. Sometimes referred to as “luciferase”.
The polypeptide I of the present invention and the polypeptide II of the present invention may be collectively referred to as “the polypeptide of the present invention”.
The protein used in the present invention means a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 and a protein having substantially the same activity or function as the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6. The protein used in the present invention includes “Gaussia luciferase”.

実質的に同質の活性もしくは機能とは、例えば、ルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を基質とする発光触媒活性、すなわち、ルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)が酸素分子で酸化されてオキシルシフェリンが励起状態で生成する反応を触媒する活性、を意味する。なお、励起状態で生成したオキシルシフェリンは可視光を発して基底状態となる。   The substantially homogeneous activity or function is, for example, a luminescent catalytic activity using luciferin (for example, coelenterazines) as a substrate, that is, luciferin (for example, coelenterazines) is oxidized by oxygen molecules and oxyluciferin is in an excited state. It means the activity of catalyzing the reaction to be generated. Note that oxyluciferin generated in an excited state emits visible light and becomes a ground state.

本発明で用いられるルシフェリンとしては、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質の基質となりうるルシフェリンであればよい。本発明で用いられるルシフェリンとしては、具体的にはセレンテラジン類があげられる。
本明細書において、セレンテラジン類とは、セレンテラジンおよびセレンテラジン誘導体を意味する。セレンテラジン誘導体としては、例えば、h-セレンテラジン、hcp-セレンテラジン、cp-セレンテラジン、f-セレンテラジン、fcp-セレンテラジン、n-セレンテラジン、Bis-セレンテラジン、MeO-セレンテラジン、e-セレンテラジン、cl-セレンテラジンch-セレンテラジンなどがあげられる。
The luciferin used in the present invention may be luciferin that can serve as a substrate for the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention. Specific examples of luciferin used in the present invention include coelenterazines.
In the present specification, coelenterazines mean coelenterazine and coelenterazine derivatives. Examples of coelenterazine derivatives include h-coelenterazine, hcp-coelenterazine, cp-coelenterazine, f-coelenterazine, fcp-coelenterazine, n-coelenterazine, Bis-coelenterazine, MeO-coelenterazine, e-coelenterazine, cl-coelenterazine, etc. Can be given.

本発明のポリペプチドとしては、より具体的には、例えば(a)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有し、かつ配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能を有するポリペプチド;(b)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加したアミノ酸配列を含有し、かつ配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能を有するポリペプチド;(a’)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチド;または(b’)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加したアミノ酸配列からなり、かつ配列番号:1または配列番号:3に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能を有するポリペプチドなどがあげられる。
本発明で用いられる蛋白質としては、より具体的には、例えば;(a)配列番号:6のアミノ酸配列を含有し、かつ配列番号:6のアミノ酸配列からなる蛋白質と実質的に同質の活性もしくは機能を有する蛋白質;(b)配列番号:6のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加したアミノ酸配列を含有し、かつ配列番号:6のアミノ酸配列からなる蛋白質と実質的に同質の活性もしくは機能を有する蛋白質;(a’)配列番号:6のアミノ酸配列からなる蛋白質;または(b’)配列番号:6のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加したアミノ酸配列からなり、かつ配列番号:6に記載のアミノ酸配列からなる蛋白質と実質的に同質の活性もしくは機能を有する蛋白質などがあげられる。
More specifically, the polypeptide of the present invention includes, for example, (a) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, and comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3. A polypeptide having substantially the same activity or function as a peptide; (b) an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, inserted or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3; A polypeptide comprising and having substantially the same activity or function as a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3; (a ′) the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 Or (b ′) one to a plurality of amino acids deleted, substituted, or inserted in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 Properly consists of the amino acid sequence added, and SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: like polypeptide may be mentioned having a polypeptide activity or ability substantially similar comprising the amino acid sequence of 3.
More specifically, the protein used in the present invention includes, for example; (a) an activity containing substantially the same quality as a protein containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 and consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6. A protein having a function; (b) a protein comprising an amino acid sequence in which one to a plurality of amino acids are deleted, substituted, inserted or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 and consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6; A protein having substantially the same activity or function; (a ′) a protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6; or (b ′) one to a plurality of amino acids are deleted from the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6. A protein consisting of a substituted, inserted or added amino acid sequence and having substantially the same activity or function as the protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 And the like.

本明細書において、「1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列」における「1〜複数個」の範囲は、例えば、1〜50個、1〜30個、1〜25個、1〜22個、1〜20個、1〜15個、1〜10個、1〜9個、1〜8個、1〜7個、1〜6個(1〜数個)、1〜5個、1〜4個、1〜3個、1〜2個、1個である。欠失、置換、挿入もしくは付加したアミノ酸の数は、一般的に少ないほど好ましい。上記アミノ酸残基の欠失、置換、挿入および付加のうち2種以上が同時に生じてもよい。このような蛋白質は、「モレキュラークローニング第3版」、「カレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジー」、“Nuc. Acids. Res., 10, 6487 (1982)”、“Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 79, 6409 (1982)”、“Gene, 34, 315 (1985)”、“Nuc. Acids. Res., 13, 4431 (1985)”、“Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82, 488 (1985)”等に記載の部位特異的変異導入法を用いて、取得することができる。   In the present specification, the range of “1 to plural” in “an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added” is, for example, 1 to 50, 1 to 30, 1-25, 1-22, 1-20, 1-15, 1-10, 1-9, 1-8, 1-7, 1-6 (1-several) 1-5, 1-4, 1-3, 1-2, and 1. In general, the smaller the number of amino acids deleted, substituted, inserted or added, the better. Two or more of the amino acid residue deletions, substitutions, insertions and additions may occur simultaneously. Such proteins are described in “Molecular Cloning 3rd Edition”, “Current Protocols in Molecular Biology”, “Nuc. Acids. Res., 10, 6487 (1982)”, “Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 79, 6409 (1982) ”,“ Gene, 34, 315 (1985) ”,“ Nuc. Acids. Res., 13, 4431 (1985) ”,“ Proc. Natl. Acad. Sci. USA , 82, 488 (1985) ”and the like.

配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列における欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列において、配列番号:1または配列番号:3に記載のアミノ酸配列の5番目、6番目、8番目、26番目、27番目、29番目、30番目、31番目、34番目、39番目、44番目、45番目、48番目、50番目、51番目、53番目、65番目、68番目および71番目のアミノ酸のうち、例えば5個以上、6個以上、7個以上、8個以上、9個以上、10個以上、11個以上、12個以上、13個以上、14個以上、15個以上、16個以上、17個以上、18個以上または19個全てのアミノ酸が欠失または置換されていないのが好ましい。前記欠失または置換されていないアミノ酸の数は、一般的に多いほど好ましい。
本発明のポリペプチドIの具体例としては、例えば、配列番号:1のアミノ酸配列を含有するポリペプチド、配列番号:13のアミノ酸配列を含有するポリペプチド、配列番号:1のアミノ酸配列からなるポリペプチド、配列番号:13のアミノ酸配列からなるポリペプチドなどがあげられる。
本発明のポリペプチドIIの具体例としては、例えば、配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチド、配列番号:17のアミノ酸配列を含有するポリペプチド、配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチド、配列番号:17のアミノ酸配列からなるポリペプチドなどがあげられる。
本発明で用いられる蛋白質の具体例としては、例えば、配列番号:6のアミノ酸配列を含有する蛋白質、配列番号:8のアミノ酸配列を含有する蛋白質、配列番号:6のアミノ酸配列からなる蛋白質、配列番号:8のアミノ酸配列からなる蛋白質などがあげられる。
In the amino acid sequence deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, the fifth, sixth and eighth amino acid sequences described in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 26th, 27th, 29th, 30th, 31st, 34th, 39th, 44th, 45th, 48th, 50th, 51st, 53rd, 65th, 68th and 71st Among amino acids, for example, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 11 or more, 12 or more, 13 or more, 14 or more, 15 or more, 16 Preferably, one or more, 17 or more, 18 or more, or all 19 amino acids are not deleted or substituted. In general, the greater the number of amino acids that are not deleted or substituted, the better.
Specific examples of the polypeptide I of the present invention include, for example, a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 13, and a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. Peptide, polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 13 and the like can be mentioned.
Specific examples of the polypeptide II of the present invention include, for example, a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 17, and a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3. Peptide, polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 17, and the like can be mentioned.
Specific examples of the protein used in the present invention include, for example, a protein containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, a protein containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8, a protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, and a sequence A protein having the amino acid sequence of No. 8;

配列番号:1のアミノ酸配列を含有するポリペプチドとしては、配列番号:1のアミノ酸配列からなるポリペプチド、配列番号:13のアミノ酸配列からなるポリペプチドなどがあげられる。
配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチドとしては、配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチド、配列番号:17のアミノ酸配列からなるポリペプチドなどがあげられる。
配列番号:6のアミノ酸配列を含有する蛋白質としては、配列番号:6のアミノ酸配列からなる蛋白質、配列番号:8のアミノ酸配列からなる蛋白質などがあげられる。
Examples of the polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 include a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 13, and the like.
Examples of the polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 include a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 17, and the like.
Examples of the protein containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 include a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8.

配列番号:1のアミノ酸配列における1もしくは数個のアミノ酸の置換の例としては、配列番号:1のアミノ酸配列の(1)1番目のArgがIleに置換、(2)2番目のGlyがProに置換、(3)3番目のLysがGluに置換、(4)4番目のLeuがIleに置換、(5)7番目のLysがPheに置換、(6)9番目のLeuがAspに置換、(7)10番目のProがLeuに置換、(8)11番目のLeuがGluに置換、(9)12番目のGluがProに置換、(10)13番目のValがMetに置換、(11)14番目のLeuがGluに置換、(12)15番目のLysがGlnに置換、(13)16番目のGluがPheに置換、(14)17番目のMetがIleに置換、(15)18番目のGluがAlaに置換、(16)19番目のAlaがGlnに置換、(17)20番目のAsnがValに置換、(18)21番目のAlaがAspに置換、(19)22番目のArgがLeuに置換、(20)23番目のLysがCysに置換、(21)24番目のAlaがValに置換、(22)25番目のGlyがAspに置換、(23)28番目のArgがThrに置換、(24)32番目のIleがLysに置換、(25)33番目のCysがGlyに置換、(26)35番目のSerがAlaに置換、(27)36番目のHisがAsnに置換、(28)37番目のIleがValに置換、(29)38番目のLysがGlnに置換、(30)40番目のThrがSerに置換、(31)41番目のProがAspに置換、(32)42番目のLysがLeuに置換、(33)43番目のMetがLeuに置換、(34)46番目のPheがTrpに置換、(35)47番目のIleがLeuに置換、(36)49番目のGlyがGlnに置換、(37)52番目のHisがAlaに置換、(38)54番目のTyrがPheに置換、(39)55番目のGluがAlaに置換、(40)56番目のGlyがSerに置換、(41)57番目のAspがLysに置換、(42)58番目のLysがIleに置換、(43)59番目のGluがGlnに置換、(44)60番目のSerがGlyに置換、(45)61番目のAlaがGlnに置換、(46)62番目のGlnがValに置換、(47)63番目のGlyがAspに置換、(48)64番目のGlyがLysに置換、(49)66番目のGlyがLysに置換、(50)67番目のGluがGlyに置換、(51)69番目のIleがGlyに置換、(52)70番目のValがGlyに置換、(53)またはこれらの置換の組み合わせなどがあげられる。   Examples of the substitution of one or several amino acids in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 are: (1) the first Arg in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is replaced with Ile, and (2) the second Gly is Pro (3) 3rd Lys replaced with Glu, (4) 4th Leu replaced with Ile, (5) 7th Lys replaced with Phe, (6) 9th Leu replaced with Asp (7) 10th Pro is replaced with Leu, (8) 11th Leu is replaced with Glu, (9) 12th Glu is replaced with Pro, (10) 13th Val is replaced with Met, ( 11) 14th Leu replaced with Glu, (12) 15th Lys replaced with Gln, (13) 16th Glu replaced with Phe, (14) 17th Met replaced with Ile, (15) 18th Glu is Al (16) 19th Ala is replaced with Gln, (17) 20th Asn is replaced with Val, (18) 21st Ala is replaced with Asp, (19) 22nd Arg is replaced with Leu (20) 23rd Lys is replaced with Cys, (21) 24th Ala is replaced with Val, (22) 25th Gly is replaced with Asp, (23) 28th Arg is replaced with Thr, ( 24) 32nd Ile replaced with Lys, (25) 33rd Cys replaced with Gly, (26) 35th Ser replaced with Ala, (27) 36th His replaced with Asn, (28) 37th Ile replaced with Val, (29) 38th Lys replaced with Gln, (30) 40th Thr replaced with Ser, (31) 41st Pro replaced with Asp, (32) 42nd Lys replaced with Leu, (33) 43rd Met replaced with Leu, (34) 46th Phe replaced with Trp, (35) 47th Ile replaced with Leu, (36) 49th Gly replaced with Leu (37) 52nd His is replaced with Ala, (38) 54th Tyr is replaced with Phe, (39) 55th Glu is replaced with Ala, (40) 56th Gly is replaced with Ser (41) 57th Asp is replaced with Lys, (42) 58th Lys is replaced with Ile, (43) 59th Glu is replaced with Gln, (44) 60th Ser is replaced with Gly, (45) 61st Ala is replaced with Gln, (46) 62nd Gln is replaced with Val, (47) 63rd Gly is replaced with Asp, (48) 64th Gly is replaced with Lys, (4 9) 66th Gly replaced with Lys, (50) 67th Glu replaced with Gly, (51) 69th Ile replaced with Gly, (52) 70th Val replaced with Gly, (53) Or the combination of these substitutions etc. is mention | raise | lifted.

配列番号:3のアミノ酸配列における1もしくは数個のアミノ酸の置換の例としては、配列番号:3のアミノ酸配列の(1)1番目のIleがArgに置換、(2)2番目のProがGlyに置換、(3)3番目のGluがLysに置換、(4)4番目のIleがLeuに置換、(5)7番目のPheがLysに置換、(6)9番目のAspがLeuに置換、(7)10番目のLeuがProに置換、(8)11番目のGluがLeuに置換、(9)12番目のProがGluに置換、(10)13番目のMetがValに置換、(11)14番目のGluがLeuに置換、(12)15番目のGlnがLysに置換、(13)16番目のPheがGluに置換、(14)17番目のIleがMetに置換、(15)18番目のAlaがGluに置換、(16)19番目のGlnがAlaに置換、(17)20番目のValがAsnに置換、(18)21番目のAspがAlaに置換、(19)22番目のLeuがArgに置換、(20)23番目のCysがLysに置換、(21)24番目のValがAlaに置換、(22)25番目のAspがGlyに置換、(23)28番目のThrがArgに置換、(24)32番目のLysがIleに置換、(25)33番目のGlyがCysに置換、(26)35番目のAlaがSerに置換、(27)36番目のAsnがHisに置換、(28)37番目のValがIleに置換、(29)38番目のGlnがLysに置換、(30)40番目のSerがThrに置換、(31)41番目のAspがProに置換、(32)42番目のLeuがLysに置換、(33)43番目のLeuがMetに置換、(34)46番目のTrpがPheに置換、(35)47番目のLeuがIleに置換、(36)49番目のGlnがGlyに置換、(37)52番目のAlaがHisに置換、(38)54番目のPheがTyrに置換、(39)55番目のAlaがGluに置換、(40)56番目のSerがGlyに置換、(41)57番目のLysがAspに置換、(42)58番目のIleがLysに置換、(43)59番目のGlnがGluに置換、(44)60番目のGlyがSerに置換、(45)61番目のGlnがAlaに置換、(46)62番目のValがGlnに置換、(47)63番目のAspがGlyに置換、(48)64番目のLysがGlyに置換、(49)66番目のLysがGlyに置換、(50)67番目のGlyがGluに置換、(51)69番目のGlyがIleに置換、(52)70番目のGlyがValに置換、(53)またはこれらの置換の組み合わせなどがあげられる。   As an example of substitution of one or several amino acids in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, (1) the first Ile of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 is substituted with Arg, and (2) the second Pro is Gly (3) 3rd Glu is replaced with Lys, (4) 4th Ile is replaced with Leu, (5) 7th Phe is replaced with Lys, (6) 9th Asp is replaced with Leu (7) 10th Leu is replaced with Pro, (8) 11th Glu is replaced with Leu, (9) 12th Pro is replaced with Glu, (10) 13th Met is replaced with Val, ( 11) 14th Glu replaced with Leu, (12) 15th Gln replaced with Lys, (13) 16th Phe replaced with Glu, (14) 17th Ile replaced with Met, (15) 18th Ala is Gl (16) 19th Gln is replaced with Ala, (17) 20th Val is replaced with Asn, (18) 21st Asp is replaced with Ala, (19) 22nd Leu is replaced with Arg (20) 23rd Cys is replaced with Lys, (21) 24th Val is replaced with Ala, (22) 25th Asp is replaced with Gly, (23) 28th Thr is replaced with Arg, ( 24) 32nd Lys replaced with Ile, (25) 33rd Gly replaced with Cys, (26) 35th Ala replaced with Ser, (27) 36th Asn replaced with His, (28) 37th Val is replaced with Ile, (29) 38th Gln is replaced with Lys, (30) 40th Ser is replaced with Thr, (31) 41st Asp is replaced with Pro, (32) 42nd Leu is replaced with Lys, (33) 43rd Leu is replaced with Met, (34) 46th Trp is replaced with Phe, (35) 47th Leu is replaced with Ile, (36) 49th Gln is replaced with (37) 52nd Ala replaced with His, (38) 54th Phe replaced with Tyr, (39) 55th Ala replaced with Glu, (40) 56th Ser replaced with Gly (41) 57th Lys replaced with Asp, (42) 58th Ile replaced with Lys, (43) 59th Gln replaced with Glu, (44) 60th Gly replaced with Ser, (45) 61st Gln is replaced with Ala, (46) 62nd Val is replaced with Gln, (47) 63rd Asp is replaced with Gly, (48) 64th Lys is replaced with Gly, (4 9) 66th Lys replaced with Gly, (50) 67th Gly replaced with Glu, (51) 69th Gly replaced with Ile, (52) 70th Gly replaced with Val, (53) Or the combination of these substitutions etc. is mention | raise | lifted.

配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能を有するポリペプチドとしては、例えば、配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列と約80%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつ配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能を有するポリペプチドもあげられる。より具体的には、例えば、(c)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能を有するポリペプチドとしては、例えば、配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列と約80%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を基質とする発光触媒活性を有するポリペプチドなどがあげられる。
配列番号:6のアミノ酸配列からなる蛋白質と実質的に同質の活性もしくは機能を有する蛋白質としては、例えば、配列番号:6のアミノ酸配列と約80%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつ配列番号:6のアミノ酸配列からなる蛋白質と実質的に同質の活性もしくは機能を有する蛋白質もあげられる。より具体的には、例えば、(c)配列番号:6のアミノ酸配列からなる蛋白質と実質的に同質の活性もしくは機能を有する蛋白質としては、例えば、配列番号:6のアミノ酸配列と約80%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を基質とする発光触媒活性を有する蛋白質などがあげられる。
上記同一性の数値は、一般的に大きいほど好ましい。なお、アミノ酸配列や塩基配列の同一性は、BLAST(例えば、Altzshul S. F. et al., J. Mol. Biol. 215, 403 (1990)、など参照)やFASTA(Pearson W. R., Methods in Enzymology 183, 63 (1990)、など参照)等の解析プログラムを用いて決定できる。BLASTまたはFASTAを用いる場合は、各プログラムのデフォルトパラメーターを用いる。
Examples of the polypeptide having substantially the same activity or function as the polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 include, for example, about 80% of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3. Contains amino acid sequences having 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more identity And a polypeptide having substantially the same activity or function as the polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3. More specifically, for example, (c) a polypeptide having substantially the same activity or function as the polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 includes, for example, SEQ ID NO: 1 or The amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 and about 80% or more, 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99 And a polypeptide having a luminescence catalytic activity containing an amino acid sequence having at least% identity and having luciferin (for example, coelenterazines) as a substrate.
Examples of the protein having substantially the same activity or function as the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 include, for example, about 80% or more, 90% or more, 91% or more, 92% of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6. More than 93%, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more of the amino acid sequence having identity and comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 Examples also include proteins having substantially the same activity or function as proteins. More specifically, for example, (c) as a protein having substantially the same activity or function as the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, for example, about 80% or more of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, and 99% or more amino acid sequence And a protein having a luminescence catalytic activity using luciferin (for example, coelenterazines) as a substrate.
In general, the larger the numerical value of identity, the better. The identity of amino acid sequences and base sequences is determined by BLAST (see, for example, Altzshul SF et al., J. Mol. Biol. 215, 403 (1990)) or FASTA (Pearson WR, Methods in Enzymology 183, 63 (See (1990), etc.). When using BLAST or FASTA, the default parameters of each program are used.

また、本発明のポリペプチドには、配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に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アミノ酸配列を含有し、かつ配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能を有するポリペプチド、(d)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を基質とする発光触媒活性を有するポリペプチドも含まれる。
また、本発明で用いられる蛋白質には、配列番号:5の塩基配列に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アミノ酸配列を含有し、かつ配列番号:6のアミノ酸配列からなる蛋白質と実質的に同質の活性もしくは機能を有する蛋白質、(d)配列番号:5の塩基配列に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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を基質とする発光触媒活性を有する蛋白質も含まれる。
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ついては、後記する。
The polypeptide of the present invention includes an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4. And a polypeptide having substantially the same activity or function as a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, (d) a base sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4 A polynucleotide having an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions to a polynucleotide comprising a complementary base sequence and having a luminescent catalytic activity using luciferin (eg, coelenterazines) as a substrate Peptides are also included.
The protein used in the present invention contains an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide consisting of a base sequence complementary to the base sequence of SEQ ID NO: 5. And a protein having substantially the same activity or function as the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, (d) a polynucleotide consisting of a base sequence complementary to the base sequence of SEQ ID NO: 5, and stringent conditions Also included are proteins having an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes with the above and having a luminescent catalytic activity using luciferin (eg, coelenterazines) as a substrate.
The polynucleotide that hybridizes under stringent conditions will be described later.

本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質はさらに精製のためのペプチド配列および/または分泌シグナルペプチドを含んでいてもよい。精製のためのペプチド配列としては、当技術分野において用いられているペプチド配列を使用することができる。精製のためのペプチド配列としては、例えば、ヒスチジン残基が4残基以上、好ましくは6残基以上連続したアミノ酸配列を有するヒスチジンタグ配列、グルタチオン S−トランスフェラーゼのグルタチオンへの結合ドメインのアミノ酸配列またはプロテインAのアミノ酸配列などがあげられる。分泌シグナルペプチドとは、当該分泌シグナルペプチドに結合された蛋白質またはポリペプチドを、細胞膜透過させる役割を担うペプチド領域を意味する。このような分泌シグナルペプチドのアミノ酸配列およびそれをコードする核酸配列は、当技術分野において周知であり、報告されている(例えばvon Heijine G (1988) Biochim. Biohys. Acra 947: 307-333、von Heijine G (1990) J. Membr. Biol. 115: 195-201など参照)。分泌シグナルペプチドとしては、より具体的には、例えば、大腸菌の外膜蛋白質A由来の分泌シグナルペプチド(OmpA)(Ghrayeb, J. et al. (1984) EMBO J. 3:2437-2442)、コレラ菌由来コレラトキシン由来の分泌シグナルペプチドなどがあげられる。   The polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention may further contain a peptide sequence for purification and / or a secretory signal peptide. The peptide sequence used in this technical field can be used as the peptide sequence for purification. Examples of the peptide sequence for purification include a histidine tag sequence having an amino acid sequence of 4 or more, preferably 6 or more histidine residues, an amino acid sequence of a binding domain to glutathione of glutathione S-transferase, or Examples include the amino acid sequence of protein A. The secretory signal peptide means a peptide region that plays a role of allowing a protein or polypeptide bound to the secretory signal peptide to permeate the cell membrane. The amino acid sequences of such secretory signal peptides and the nucleic acid sequences encoding them are well known and reported in the art (eg von Heijine G (1988) Biochim. Biohys. Acra 947: 307-333, von Heijine G (1990) J. Membr. Biol. 115: 195-201). More specifically, examples of the secretion signal peptide include a secretion signal peptide (OmpA) derived from outer membrane protein A of E. coli (Ghrayeb, J. et al. (1984) EMBO J. 3: 2437-2442), cholera. Examples include secretory signal peptides derived from fungus-derived cholera toxin.

本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質の取得方法については特に制限はない。本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質としては、化学合成により合成したポリペプチドでもよいし、遺伝子組換え技術により作製した組換え蛋白質であってもよい。本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を化学合成する場合には、例えば、Fmoc法(フルオレニルメチルオキシカルボニル法)、tBoc法(t-ブチルオキシカルボニル法)等により合成することができる。また、アドバンスドケムテック社製、パーキンエルマー社製、ファルマシア社製、プロテインテクノロジーインストゥルメント社製、シンセセルーベガ社製、パーセプティブ社製、島津製作所社製等のペプチド合成機を利用して化学合成することもできる。本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を遺伝子組換え技術により作製する場合には、通常の遺伝子組換え手法により作製することができる。より具体的には、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質をコードするポリヌクレオチド(例えば、DNA)を適当な発現系に導入することにより、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を作製することができる。本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質をコードするポリヌクレオチド、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質の発現系での発現などについては、後記する。   There are no particular limitations on the method for obtaining the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention. The polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention may be a polypeptide synthesized by chemical synthesis or a recombinant protein produced by a gene recombination technique. When the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention is chemically synthesized, for example, it can be synthesized by Fmoc method (fluorenylmethyloxycarbonyl method), tBoc method (t-butyloxycarbonyl method) or the like. it can. Chemical synthesis using peptide synthesizers such as Advanced Chemtech, PerkinElmer, Pharmacia, Protein Technology Instrument, Syntheselvega, Perceptive, Shimadzu, etc. You can also. When the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention is produced by a gene recombination technique, it can be produced by an ordinary gene recombination technique. More specifically, the polypeptide of the present invention or the present invention can be used by introducing a polynucleotide (eg, DNA) encoding the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention into an appropriate expression system. Proteins can be made. The expression of the polypeptide of the present invention or the polynucleotide encoding the protein used in the present invention, the expression of the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention will be described later.

2.本発明のポリヌクレオチド
本発明は、前述した本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質をコードするポリヌクレオチドも提供する。本発明のポリヌクレオチドとしては、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質をコードする塩基配列を含有するものであればいかなるものであってもよいが、好ましくはDNAである。DNAとしては、ゲノムDNA、ゲノムDNAライブラリー、細胞・組織由来のcDNA、細胞・組織由来のcDNAライブラリー、合成DNAなどがあげられる。ライブラリーに使用するベクターは、特に制限はなく、バクテリオファージ、プラスミド、コスミド、ファージミドなどいずれであってもよい。また、前記した細胞・組織からtotalRNAまたはmRNA画分を調製したものを用いて直接 Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction(以下、RT-PCR法と略称する)によって増幅することもできる。
2. Polynucleotide of the Present Invention The present invention also provides a polynucleotide encoding the above-described polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention. The polynucleotide of the present invention may be any polynucleotide as long as it contains a base sequence encoding the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention, but is preferably DNA. Examples of DNA include genomic DNA, genomic DNA library, cell / tissue-derived cDNA, cell / tissue-derived cDNA library, and synthetic DNA. The vector used for the library is not particularly limited and may be any of bacteriophage, plasmid, cosmid, phagemid and the like. Moreover, it can also be amplified directly by reverse transcription polymerase chain reaction (hereinafter abbreviated as RT-PCR method) using a total RNA or mRNA fraction prepared from the cells / tissues described above.

本発明のポリヌクレオチドには、(e)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;(f)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に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し、かつ配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能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含有するポリヌクレオチド;(g)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド;(h)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつ配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能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含有するポリヌクレオチド;または(i)配列番号:1または配列番号:3に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつ配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能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含有するポリヌクレオチドなどが含まれる。
さらに、本発明のポリヌクレオチドには、(e)配列番号:5の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;(f)配列番号:5の塩基配列に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し、かつ配列番号:6のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能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含有するポリヌクレオチド;(g)配列番号:6のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド;(h)配列番号:6のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつ配列番号:6のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能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含有するポリヌクレオチド;または(i)配列番号:6に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつ配列番号:6のアミノ酸配列からなるポリペプチドと実質的に同質の活性もしくは機能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含有するポリヌクレオチドなどが含まれる。
The polynucleotide of the present invention includes (e) a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4; (f) complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4 A polypeptide that hybridizes with a polynucleotide comprising a basic nucleotide sequence under stringent conditions and has substantially the same activity or function as a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 A polynucleotide comprising a polynucleotide encoding; (g) a polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3; (h) SEQ ID NO: 1 or sequence In the amino acid sequence of No. 3, one to a plurality of amino acids are deleted, substituted, inserted and And / or a polynucleotide containing a polynucleotide that encodes a polypeptide containing an added amino acid sequence and having substantially the same activity or function as a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 Or (i) a polypeptide substantially comprising an amino acid sequence having 80% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3; In particular, a polynucleotide containing a polynucleotide encoding a polypeptide having the same activity or function is included.
Furthermore, the polynucleotide of the present invention includes (e) a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 5; (f) a polynucleotide consisting of a base sequence complementary to the base sequence of SEQ ID NO: 5 A polynucleotide containing a polynucleotide encoding a polypeptide that hybridizes with the polypeptide under stringent conditions and has substantially the same activity or function as the polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6; (g) A polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6; (h) one to a plurality of amino acids in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 deleted, substituted, inserted and / or A poly comprising the added amino acid sequence and comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 A polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide having substantially the same activity or function as a peptide; or (i) an amino acid sequence having 80% or more identity to SEQ ID NO: 6; And a polynucleotide containing a polynucleotide encoding a polypeptide having substantially the same activity or function as the polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6.

ここで、「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(例えばDNA)」とは、配列番号:2、配列番号:4または配列番号:5の塩基配列と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドまたは配列番号:1、配列番号:3または配列番号:6のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドの全部または一部をプローブとして、コロニーハイブリダイゼーション法、プラークハイブリダイゼーション法またはサザンハイブリダイゼーション法などを用いることにより得られるポリヌクレオチドをいう。具体的には、コロニーあるいはプラーク由来のDNAを固定化したフィルターを用いて、0.7〜1.0mol/LのNaCl存在下、65℃でハイブリダイゼーションを行った後、0.1〜2倍濃度のSSC(Saline-sodium citrate)溶液(1倍濃度のSSC溶液の組成は、150mmol/L塩化ナトリウム、15mmol/Lクエン酸ナトリウムよりなる)を用い、65℃条件下でフィルターを洗浄することにより同定できるポリヌクレオチドをあげることができる。   Here, “a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions (for example, DNA)” is a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 5. Alternatively, a colony hybridization method, a plaque hybridization method, a southern hybridization method, or the like is used by using all or part of the polynucleotide encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 6 as a probe. The polynucleotide obtained by this. Specifically, hybridization was performed at 65 ° C. in the presence of 0.7 to 1.0 mol / L NaCl using a filter on which colony or plaque-derived DNA was immobilized, and then 0.1 to 2 times. By using a SSC (Saline-sodium citrate) solution at a concentration (composition of 1-fold concentration of SSC solution is 150 mmol / L sodium chloride, 15 mmol / L sodium citrate) and washing the filter under 65 ° C. Polynucleotides that can be identified can be mentioned.

ハイブリダイゼーションは、Sambrook J. et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001)(以下、モレキュラー・クローニング第3版と略す)、Ausbel F. M. et al., Current Protocols in Molecular Biology, Supplement 1〜38, John Wiley and Sons (1987-1997)、Glover D. M. and Hames B. D., DNA Cloning 1: Core Techniques, A practical Approach, Second Edition, Oxford University Press (1995)等の実験書に記載されている方法に準じて行うことができる。   Hybridization is described in Sambrook J. et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001) (hereinafter abbreviated as Molecular Cloning 3rd Edition), Ausbel FM et al., Current Protocols. In experimental documents such as in Molecular Biology, Supplement 1-38, John Wiley and Sons (1987-1997), Glover DM and Hames BD, DNA Cloning 1: Core Techniques, A practical Approach, Second Edition, Oxford University Press (1995) It can be carried out according to the method described.

本明細書でいう「ストリンジェントな条件」は、低ストリンジェントな条件、中ストリンジェントな条件及び高ストリンジェントな条件のいずれでもよい。「低ストリンジェントな条件」は、例えば、5×SSC、5×デンハルト溶液、0.5%(w/v)SDS、50%(v/v)ホルムアミド、32℃の条件である。また、「中ストリンジェントな条件」は、例えば、5×SSC、5×デンハルト溶液、0.5%(w/v)SDS、50%(v/v)ホルムアミド、42℃の条件である。「高ストリンジェントな条件」は、例えば、5×SSC、5×デンハルト溶液、0.5(w/v)%SDS、50%(v/v)ホルムアミド、50℃の条件である。条件を厳しくするほど、二本鎖形成に必要とする相補性が高くなる。具体的には、例えば、これらの条件において、温度を上げるほど高い相同性を有するDNAが効率的に得られることが期待できる。ただし、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーに影響する要素としては温度、プローブ濃度、プローブの長さ、イオン強度、時間、塩濃度など複数の要素が考えられ、当業者であればこれら要素を適宜選択することで同様のストリンジェンシーを実現することが可能である。   As used herein, the “stringent conditions” may be any of low stringency conditions, moderate stringency conditions, and high stringency conditions. “Low stringent conditions” are, for example, conditions of 5 × SSC, 5 × Denhardt's solution, 0.5% (w / v) SDS, 50% (v / v) formamide, 32 ° C. The “medium stringent conditions” are, for example, conditions of 5 × SSC, 5 × Denhardt's solution, 0.5% (w / v) SDS, 50% (v / v) formamide, 42 ° C. “High stringent conditions” are, for example, conditions of 5 × SSC, 5 × Denhardt's solution, 0.5 (w / v)% SDS, 50% (v / v) formamide, 50 ° C. The tighter the conditions, the higher the complementarity required for duplex formation. Specifically, for example, under these conditions, it can be expected that DNA having higher homology can be efficiently obtained as the temperature is increased. However, multiple factors such as temperature, probe concentration, probe length, ionic strength, time, and salt concentration can be considered as factors that affect hybridization stringency. Those skilled in the art will select these factors as appropriate. It is possible to achieve similar stringency.

なお、ハイブリダイゼーションに市販のキットを用いる場合は、例えばAlkphos Direct Labelling Reagents(アマシャムファルマシア社製)を用いることができる。この場合は、キットに添付のプロトコルにしたがい、標識したプローブとのインキュベーションを一晩行った後、メンブレンを55℃の条件下で0.1% (w/v) SDSを含む1次洗浄バッファーで洗浄後、ハイブリダイズしたDNAを検出することができる。   In addition, when using a commercially available kit for hybridization, Alkphos Direct Labeling Reagents (made by Amersham Pharmacia) can be used, for example. In this case, follow the protocol supplied with the kit, incubate with the labeled probe overnight, and then wash the membrane with a primary wash buffer containing 0.1% (w / v) SDS at 55 ° C. , Hybridized DNA can be detected.

これ以外にハイブリダイズ可能なポリヌクレオチドとしては、FASTA、BLAST等の解析プログラムにより、デフォルトのパラメータを用いて計算したときに、配列番号:1もしくは配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドまたは配列番号:6のアミノ酸配列からなる蛋白質をコードするポリヌクレオチドと約80%以上、85%以上、88%以上、90%以上、92%以上、95%以上、97%以上、98%以上、99%以上、99.3%以上、99.5%以上、99.7%以上、99.8%以上、99.9%以上の同一性を有するポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチドをあげることができる。なお、アミノ酸配列や塩基配列の同一性は、前述した方法を用いて決定できる。   Other hybridizable polynucleotides include a polypeptide or sequence comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 when calculated using default parameters by an analysis program such as FASTA or BLAST. Number: A polynucleotide encoding a protein comprising the amino acid sequence of 6 and about 80% or more, 85% or more, 88% or more, 90% or more, 92% or more, 95% or more, 97% or more, 98% or more, 99% As mentioned above, a polynucleotide containing a polynucleotide having the identity of 99.3% or more, 99.5% or more, 99.7% or more, 99.8% or more, 99.9% or more can be mentioned. The identity of amino acid sequences and base sequences can be determined using the method described above.

あるアミノ酸配列に対して、1もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、部位特異的変異導入法(例えば、Gotoh, T. et al., Gene 152, 271-275 (1995)、Zoller, M.J., and Smith, M., Methods Enzymol. 100, 468-500 (1983)、Kramer, W. et al., Nucleic Acids Res. 12, 9441-9456 (1984)、Kramer W, and Fritz H.J., Methods. Enzymol. 154, 350-367 (1987)、Kunkel,T.A., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 82, 488-492 (1985)、Kunkel, Methods Enzymol. 85, 2763-2766 (1988)、など参照)、アンバー変異を利用する方法(例えば、Gapped duplex法、Nucleic Acids Res. 12, 9441-9456 (1984)、など参照)などを用いることにより得ることができる。
また目的の変異(欠失、付加、置換および/または挿入)を導入した配列をそれぞれの5’端に持つ1組のプライマーを用いたPCR(例えば、Ho S. N. et al., Gene 77, 51 (1989)、など参照)によっても、ポリヌクレオチドに変異を導入することができる。
A polynucleotide encoding a polypeptide having an amino acid sequence in which one or more amino acids have been deleted, substituted, inserted and / or added to a certain amino acid sequence can be synthesized by site-directed mutagenesis (eg, Gotoh, T et al., Gene 152, 271-275 (1995), Zoller, MJ, and Smith, M., Methods Enzymol. 100, 468-500 (1983), Kramer, W. et al., Nucleic Acids Res. 12 , 9441-9456 (1984), Kramer W, and Fritz HJ, Methods.Enzymol. 154, 350-367 (1987), Kunkel, TA, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 82, 488-492 (1985) , Kunkel, Methods Enzymol. 85, 2763-2766 (1988), etc.), methods utilizing amber mutation (eg, Gapped duplex method, Nucleic Acids Res. 12, 9441-9456 (1984), etc.) It can be obtained by using.
PCR (for example, Ho SN et al., Gene 77, 51 (for example, Ho SN et al., Gene 77, 51 ( 1989), etc.) can also introduce mutations into polynucleotides.

また欠失変異体の一種であるポリペプチドの部分断片をコードするポリヌクレオチドは、そのポリペプチドをコードするポリヌクレオチド中の作製したい部分断片をコードする領域の5’端の塩基配列と一致する配列を有するオリゴヌクレオチドおよび3’端の塩基配列と相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドをプライマーとして用いて、そのポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを鋳型にしたPCRを行うことにより取得できる。   A polynucleotide encoding a partial fragment of a polypeptide that is a kind of deletion mutant is a sequence that matches the 5'-end base sequence of the region encoding the partial fragment to be prepared in the polynucleotide encoding the polypeptide. And an oligonucleotide having a sequence complementary to the nucleotide sequence at the 3 ′ end as a primer and performing PCR using a polynucleotide encoding the polypeptide as a template.

本発明のポリヌクレオチドの具体例としては、例えば、配列番号:1のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド、配列番号:3のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド、配列番号:13のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド、配列番号:17のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド、配列番号:1のアミノ酸配列からな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ポリヌクレオチド、配列番号:3のアミノ酸配列からな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ポリヌクレオチド、配列番号:13のアミノ酸配列からな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ポリヌクレオチド、配列番号:17のアミノ酸配列からな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ポリヌクレオチド、などがあげられる。
本発明のポリヌクレオチドの具体例としては、例えば、配列番号:6のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド、配列番号:8のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド、配列番号:6のアミノ酸配列からな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ポリヌクレオチド、配列番号:8のアミノ酸配列からな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ポリヌクレオチド、などもあげられる。
Specific examples of the polynucleotide of the present invention include, for example, a polynucleotide containing a polynucleotide encoding a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3. A polynucleotide containing a polynucleotide, a polynucleotide containing a polynucleotide encoding a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 13, and a polynucleotide encoding a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 17. A polynucleotide containing a polynucleotide encoding a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3; a polynucleotide containing a polynucleotide encoding the polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 And a polynucleotide containing a polynucleotide encoding a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 13, a polynucleotide containing a polynucleotide encoding a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 17, and the like. .
Specific examples of the polynucleotide of the present invention include, for example, a polynucleotide containing a polynucleotide encoding a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, and a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8. A polynucleotide comprising a polynucleotide comprising: a polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6; a polynucleotide encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8; Examples thereof include polynucleotides.

配列番号:1のアミノ酸配列を含有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドとしては、例えば、配列番号:2に記載の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチドなどがあげられる。配列番号:3に記載のアミノ酸配列を含有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドとしては、例えば、配列番号:4に記載の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチドなどがあげられる。配列番号:13に記載のアミノ酸配列を含有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドとしては、例えば、配列番号:14に記載の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチドなどがあげられる。配列番号:17に記載のアミノ酸配列を含有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドとしては、例えば、配列番号:18に記載の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチドなどがあげられる。   Examples of the polynucleotide encoding a polypeptide containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 include a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. Examples of the polynucleotide encoding the polypeptide containing the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 include a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4. Examples of the polynucleotide encoding the polypeptide containing the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 13 include a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 14. Examples of the polynucleotide encoding the polypeptide containing the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 17 include a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 18.

本発明のポリヌクレオチドは、精製のためのペプチド配列をコードするポリヌクレオチドおよび/または分泌シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチドを含んでいてもよい。精製のためのペプチド配列をコードするポリヌクレオチドとしては、当技術分野において用いられている精製のためのペプチド配列をコードする塩基配列を含有するポリヌクレオチドを使用することができる。精製のためのペプチド配列としては、前記したものなどがあげられる。分泌シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチドとしては、当記述分野において知られている分泌シグナルペプチドをコードする核酸配列を含有するポリヌクレオチドを使用することができる。分泌シグナルペプチドとしては、前記したものなどがあげられる。   The polynucleotide of the present invention may comprise a polynucleotide encoding a peptide sequence for purification and / or a polynucleotide encoding a secretory signal peptide. As a polynucleotide encoding a peptide sequence for purification, a polynucleotide containing a base sequence encoding a peptide sequence for purification used in the art can be used. Examples of the peptide sequence for purification include those described above. As a polynucleotide encoding a secretory signal peptide, a polynucleotide containing a nucleic acid sequence encoding a secretory signal peptide known in the art can be used. Examples of the secretory signal peptide include those described above.

3.本発明の組換えベクターおよび形質転換体
さらに、本発明は、上述した本発明のポリヌクレオチドを含有する組換えベクターおよび形質転換体を提供する。
(1)組換えベクターの作製
本発明の組換えベクターは、適当なベクターに本発明のポリヌクレオチド(例えば、DNA)を連結(挿入)することにより得ることができる。より具体的には、精製されたポリヌクレオチド(DNA)を適当な制限酵素で切断し、適当なベクターの制限酵素部位またはマルチクローニングサイトに挿入して、ベクターに連結することにより得ることができる。本発明のポリヌクレオチドを挿入するためのベクターは、宿主中で複製可能なものであれば特に限定されず、例えば、プラスミド、バクテリオファージ、動物ウイルス等があげられる。プラスミドとしては、例えば、大腸菌由来のプラスミド(例えばpBR322, pBR325, pUC118, pUC119等)、枯草菌由来のプラスミド(例えばpUB110, pTP5等)、酵母由来のプラスミド(例えばYEp13, YEp24, YCp50等)などがあげられる。バクテリオファージとしては、例えば、λファージなどがあげられる。動物ウイルスとしては、例えば、レトロウイルス、ワクシニアウイルス、昆虫ウイルス(例えば、バキュロウイルスなど)などがあげられる。
3. Recombinant vector and transformant of the present invention Furthermore, the present invention provides a recombinant vector and a transformant containing the above-described polynucleotide of the present invention.
(1) Preparation of recombinant vector The recombinant vector of the present invention can be obtained by ligating (inserting) the polynucleotide (for example, DNA) of the present invention into an appropriate vector. More specifically, it can be obtained by cleaving a purified polynucleotide (DNA) with a suitable restriction enzyme, inserting it into a restriction enzyme site or a multiple cloning site of a suitable vector, and ligating the vector. The vector for inserting the polynucleotide of the present invention is not particularly limited as long as it can replicate in the host, and examples thereof include plasmids, bacteriophages, animal viruses and the like. Examples of plasmids include plasmids derived from E. coli (eg, pBR322, pBR325, pUC118, pUC119, etc.), plasmids derived from Bacillus subtilis (eg, pUB110, pTP5, etc.), and plasmids derived from yeast (eg, YEp13, YEp24, YCp50, etc.). can give. Examples of the bacteriophage include λ phage. Examples of animal viruses include retroviruses, vaccinia viruses, insect viruses (eg, baculoviruses) and the like.

本発明のポリヌクレオチドは、通常、適当なベクター中のプロモーターの下流に、発現可能なように連結される。用いられるプロモーターとしては、形質転換する際の宿主が動物細胞である場合には、SV40由来のプロモーター、レトロウイルスのプロモーター、メタロチオネインプロモーター、ヒートショックプロモーター、サイトメガロウイルスプロモーター、SRαプロモーターなどが好ましい。宿主がエシェリヒア属菌である場合は、Trpプロモーター、T7プロモーター、lacプロモーター、recAプロモーター、λPLプロモーター、lppプロモーターなどが好ましい。宿主がバチルス属菌である場合は、SPO1プロモーター、SPO2プロモーター、penPプロモーターなどが好ましい。宿主が酵母である場合は、PHO5プロモーター、PGKプロモーター、GAPプロモーター、ADH1プロモーター、GALプロモーターなどが好ましい。宿主が昆虫細胞である場合は、ポリヘドリンプロモーター、P10プロモーターなどが好ましい。   The polynucleotide of the present invention is usually operably linked downstream of a promoter in an appropriate vector. The promoter used is preferably an SV40-derived promoter, a retrovirus promoter, a metallothionein promoter, a heat shock promoter, a cytomegalovirus promoter, an SRα promoter or the like when the host to be transformed is an animal cell. When the host is Escherichia, a Trp promoter, T7 promoter, lac promoter, recA promoter, λPL promoter, lpp promoter and the like are preferable. When the host is Bacillus, SPO1 promoter, SPO2 promoter, penP promoter and the like are preferable. When the host is yeast, PHO5 promoter, PGK promoter, GAP promoter, ADH1 promoter, GAL promoter, etc. are preferable. When the host is an insect cell, polyhedrin promoter, P10 promoter and the like are preferable.

本発明の組換えベクターには、以上の他に、所望によりエンハンサー、スプライシングシグナル、ポリA付加シグナル、リボソーム結合配列(SD配列)、選択マーカーなどを含有しているものを用いることができる。選択マーカーとしては、例えば、ジヒドロ葉酸還元酵素遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、ネオマイシン耐性遺伝子などがあげられる。   In addition to the above, the recombinant vector of the present invention may include those containing an enhancer, a splicing signal, a poly A addition signal, a ribosome binding sequence (SD sequence), a selection marker, and the like as desired. Examples of the selection marker include a dihydrofolate reductase gene, an ampicillin resistance gene, a neomycin resistance gene, and the like.

(2)形質転換体の作成
このようにして得られた、本発明のポリヌクレオチド(すなわち、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質をコードするポリヌクレオチド)を含有する組換えベクターを、適当な宿主中に導入することによって、形質転換体を作成することができる。宿主としては、本発明のポリヌクレオチド(DNA)を発現できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、エシェリヒア属菌、バチルス属菌、シュードモナス属菌、リゾビウム属菌、酵母、動物細胞または昆虫細胞などがあげられる。エシェリヒア属菌としては、例えば、エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)などがあげられる。バチルス属菌としては、例えば、バチルス・ズブチリス(Bacillus subtilis)などがあげられる。シュードモナス属菌としては、例えば、シュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)などがあげられる。リゾビウム属菌としては、例えば、リゾビウム・メリロティ(Rhizobium meliloti)などがあげられる。酵母としては、例えば、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)などがあげられる。動物細胞としては、例えば、COS細胞、CHO細胞などがあげられる。昆虫細胞としては、例えば、Sf9、Sf21などがあげられる。
(2) Preparation of transformant A recombinant vector containing the polynucleotide of the present invention (that is, the polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention) thus obtained, A transformant can be prepared by introducing it into a suitable host. The host is not particularly limited as long as it can express the polynucleotide (DNA) of the present invention. For example, Escherichia, Bacillus, Pseudomonas, Rhizobium, yeast, animal cells or Insect cells. Examples of the genus Escherichia include Escherichia coli. Examples of the genus Bacillus include Bacillus subtilis. Examples of Pseudomonas spp. Include Pseudomonas putida. Examples of the genus Rhizobium include Rhizobium meliloti. Examples of the yeast include Saccharomyces cerevisiae and Schizosaccharomyces pombe. Examples of animal cells include COS cells and CHO cells. Examples of insect cells include Sf9 and Sf21.

組換えベクターの宿主への導入方法およびこれによる形質転換方法は、一般的な各種方法によって行うことができる。組換えベクターの宿主細胞への導入方法としては、例えば、例えばリン酸カルシウム法(Virology, 52, 456-457 (1973))、リポフェクション法(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 7413 (1987))、エレクトロポレーション法(EMBO J., 1, 841-845 (1982))などがあげられる。エシェリヒア属菌の形質転換方法としては、例えば、Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 69, 2110 (1972)、Gene, 17, 107 (1982)などに記載の方法などがあげられる。バチルス属菌の形質転換方法としては、例えば、Molecular & General Genetics,168, 111 (1979)に記載の方法などがあげられる。酵母の形質転換方法としては、例えば、Proc. Natl. Acad. Sci. USA,75,1929 (1978)に記載の方法などがあげられる。動物細胞の形質転換方法としては、例えば、Virology,52, 456 (1973)に記載の方法などがあげられる。昆虫細胞の形質転換方法としては、例えば、Bio/Technology, 6, 47-55 (1988)に記載の方法などがあげられる。このようにして、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質をコードするポリヌクレオチド(本発明のポリヌクレオチド)を含有する組換えベクターで形質転換された形質転換体を得ることができる。   The introduction method of the recombinant vector into the host and the transformation method thereby can be performed by various general methods. As a method for introducing a recombinant vector into a host cell, for example, calcium phosphate method (Virology, 52, 456-457 (1973)), lipofection method (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 7413 (1987) ), Electroporation method (EMBO J., 1, 841-845 (1982)). Examples of the transformation method of the genus Escherichia include the methods described in Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 69, 2110 (1972), Gene, 17, 107 (1982) and the like. Examples of the method for transforming Bacillus include the method described in Molecular & General Genetics, 168, 111 (1979). Examples of yeast transformation methods include the method described in Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75, 1929 (1978). Examples of methods for transforming animal cells include the method described in Virology, 52, 456 (1973). Examples of the method for transforming insect cells include the method described in Bio / Technology, 6, 47-55 (1988). In this manner, a transformant transformed with a recombinant vector containing a polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention (polynucleotide of the present invention) can be obtained.

4.本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質の製造
また、本発明は、前記形質転換体を培養し、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を生成させる工程を含む、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質の製造方法を提供する。本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質は、前記形質転換体を本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質をコードするポリヌクレオチド(DNA)が発現可能な条件下で培養し、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を生成・蓄積させ、分離・精製することによって製造することができる。
4). Production of the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention The present invention also includes a step of culturing the transformant to produce the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention. A method for producing a polypeptide or a protein used in the present invention is provided. The polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention is obtained by culturing the transformant under conditions capable of expressing the polypeptide of the present invention or a polynucleotide (DNA) encoding the protein used in the present invention. The polypeptide of the invention or the protein used in the present invention can be produced / accumulated, separated and purified.

(1)形質転換体の培養
本発明の形質転換体の培養は、宿主の培養に用いられる通常の方法に従って行うことができる。該培養によって、形質転換体によって本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質が生成され、形質転換体内または培養液中などに本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質が蓄積される。
(1) Culture of transformant The culture of the transformant of the present invention can be performed according to a usual method used for culturing a host. By the culture, the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention is produced by the transformant, and the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention is accumulated in the transformant or in the culture solution.

宿主がエシェリヒア属菌、バチルス属菌である形質転換体を培養する培地としては、該形質転換体の生育に必要な炭素源、窒素源、無機塩類等を含有し、形質転換体の培養を効率的に行うことができる培地であれば、天然培地、合成培地のいずれを用いてもよい。炭素源としては、グルコース、フラクトース、スクロース、デンプンなどの炭水化物、酢酸、プロピオン酸などの有機酸、エタノール、プロパノール等のアルコール類が用いられる。窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウムなどの無機酸もしくは有機酸のアンモニウム塩またはその他の含窒素化合物のほか、ペプトン、肉エキス、コーンスティープリカーなどが用いられる。無機塩類としては、リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、炭酸カルシウムなどが用いられる。培養中は必要に応じてアンピシリンやテトラサイクリン等の抗生物質を培地に添加してもよい。プロモーターとして誘導性のプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した形質転換体を培養する場合は、必要に応じてインデューサーを培地に添加してもよい。例えば、Lacプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した形質転換体を培養するときにはイソプロピル-β-D-チオガラクトピラノシド(IPTG)などを、trpプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した形質転換体を培養するときにはインドールアクリル酸(IAA)などを培地に添加してもよい。   As a medium for cultivating transformants whose hosts are Escherichia or Bacillus genus, it contains a carbon source, nitrogen source, inorganic salts, etc. necessary for the growth of the transformant, so that transformants can be cultured efficiently. Any natural or synthetic medium may be used as long as it can be performed automatically. As the carbon source, carbohydrates such as glucose, fructose, sucrose and starch, organic acids such as acetic acid and propionic acid, and alcohols such as ethanol and propanol are used. As the nitrogen source, ammonia, ammonium salts of inorganic or organic acids such as ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium acetate, and ammonium phosphate, or other nitrogen-containing compounds, peptone, meat extract, corn steep liquor, and the like are used. Examples of inorganic salts include monopotassium phosphate, dipotassium phosphate, magnesium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, ferrous sulfate, manganese sulfate, copper sulfate, and calcium carbonate. During culture, an antibiotic such as ampicillin or tetracycline may be added to the medium as necessary. When cultivating a transformant transformed with an expression vector using an inducible promoter as a promoter, an inducer may be added to the medium as necessary. For example, when cultivating a transformant transformed with an expression vector using the Lac promoter, transformation by transforming isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG) with an expression vector using the trp promoter When culturing the body, indoleacrylic acid (IAA) or the like may be added to the medium.

宿主がエシェリヒア属菌の場合、培養は通常約15〜43℃で約3〜24時間行い、必要により、通気や撹拌を加える。宿主がバチルス属菌の場合、培養は通常約30〜40℃で約6〜24時間行ない、必要により通気や撹拌を加える。   When the host is an Escherichia bacterium, the culture is usually carried out at about 15 to 43 ° C. for about 3 to 24 hours, and if necessary, aeration or agitation is added. When the host is a genus Bacillus, the culture is usually performed at about 30 to 40 ° C. for about 6 to 24 hours, and if necessary, aeration or agitation is added.

宿主が酵母である形質転換体を培養する培地としては、たとえばバークホールダー(Burkholder)最小培地(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 4505 (1980))や0.5%(w/v)カザミノ酸を含有するSD培地(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81, 5330 (1984))があげられる。培地のpHは約5〜8に調整するのが好ましい。培養は通常約20℃〜35℃で約24〜72時間行い、必要に応じて通気や撹拌を加える。   As a medium for cultivating a transformant whose host is yeast, for example, a Burkholder minimum medium (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 4505 (1980)) or 0.5% (w / v ) SD medium containing casamino acid (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81, 5330 (1984)). The pH of the medium is preferably adjusted to about 5-8. Culture is usually performed at about 20 ° C. to 35 ° C. for about 24 to 72 hours, and aeration and agitation are added as necessary.

宿主が動物細胞である形質転換体を培養する培地としては、たとえば約5〜20%(v/v)の胎児牛血清を含むMEM培地(Science, 122, 501 (1952)),DMEM培地(Virology, 8, 396 (1959))などが用いられる。pHは約6〜8であるのが好ましい。培養は通常約30℃〜40℃で約15〜60時間行い、必要に応じて通気や撹拌を加える。   As a medium for culturing a transformant whose host is an animal cell, for example, a MEM medium (Science, 122, 501 (1952)) containing about 5 to 20% (v / v) fetal calf serum, a DMEM medium (Virology) , 8, 396 (1959)). The pH is preferably about 6-8. The culture is usually performed at about 30 ° C. to 40 ° C. for about 15 to 60 hours, and aeration and agitation are added as necessary.

宿主が昆虫細胞である形質転換体を培養する培地としては、Grace's Insect Medium(Nature,195,788(1962))に非働化した10%(v/v)ウシ血清等の添加物を適宜加えたものなどが用いられる。培地のpHは約6.2〜6.4に調整するのが好ましい。培養は通常約27℃で約3〜5日間行い、必要に応じて通気や撹拌を加える。   As a medium for cultivating transformants whose host is an insect cell, an appropriate addition of an additive such as 10% (v / v) bovine serum inactivated in Grace's Insect Medium (Nature, 195, 788 (1962)) Is used. The pH of the medium is preferably adjusted to about 6.2 to 6.4. The culture is usually performed at about 27 ° C. for about 3 to 5 days, and aeration and agitation are added as necessary.

(2)本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質の分離・精製
上記培養物から、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を分離・精製することによって、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を得ることができる。ここで、培養物とは、培養液、培養菌体もしくは培養細胞、または培養菌体もしくは培養細胞の破砕物のいずれをも意味する。本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質の分離・精製は、通常の方法に従って行うことができる。
(2) Separation / Purification of Polypeptide of the Present Invention or Protein Used in the Present Invention By separating / purifying the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention from the culture, the polypeptide of the present invention or The protein used in the present invention can be obtained. Here, the culture means any of a culture solution, cultured cells or cultured cells, or disrupted cultured cells or cultured cells. Separation / purification of the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention can be performed according to a usual method.

具体的には、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質が培養菌体内もしくは培養細胞内に蓄積される場合には、培養後、通常の方法(例えば、超音波、リゾチーム、凍結融解など)で菌体もしくは細胞を破砕した後、通常の方法(例えば、遠心分離、ろ過など)により本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質の粗抽出液を得ることができる。本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質がペリプラズムスペース中に蓄積される場合には、培養終了後、通常の方法(例えば浸透圧ショック法など)により本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を含む抽出液を得ることができる。本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質が培養液中に蓄積される場合には、培養終了後、通常の方法(例えば、遠心分離、ろ過など)により菌体もしくは細胞と培養上清とを分離することにより、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を含む培養上清を得ることができる。   Specifically, when the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention is accumulated in cultured cells or cultured cells, after culturing, a usual method (for example, ultrasound, lysozyme, freeze-thawing, etc.) ), And then the crude extract of the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention can be obtained by an ordinary method (for example, centrifugation, filtration, etc.). When the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention accumulates in the periplasmic space, the polypeptide of the present invention or the present invention is used by the usual method (for example, osmotic shock method etc.) after completion of the culture. An extract containing the obtained protein can be obtained. When the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention is accumulated in the culture solution, the cells or cells and the culture supernatant are collected by a conventional method (for example, centrifugation, filtration, etc.) after completion of the culture. A culture supernatant containing the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention can be obtained.

このようにして得られた抽出液もしくは培養上清中に含まれる本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質の精製は、通常の分離・精製方法に従って行うことができる。分離・精製方法としては、例えば、硫酸アンモニウム沈殿、ゲルろ過クロマトグラフィー、イオン交換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、逆相高速液体クロマトグラフィー、透析法、限外ろ過法などを単独で、または適宜組み合わせて用いることができる。本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質が上述した精製のためのペプチド配列を含有する場合、これを用いて精製するのが好ましい。具体的には、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質がヒスチジンタグ配列を含有する場合にはニッケルキレートアフィニティークロマト法、S−トランスフェラーゼのグルタチオンへの結合ドメインを含有する場合にはグルタチオン結合ゲルによるアフィニティークロマト法、プロテインAのアミノ酸の配列を含有する場合には抗体アフィニティークロマト法を用いることができる。   Purification of the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention contained in the extract or culture supernatant thus obtained can be performed according to a conventional separation / purification method. Separation / purification methods include, for example, ammonium sulfate precipitation, gel filtration chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, reverse phase high performance liquid chromatography, dialysis, ultrafiltration, etc., alone or in appropriate combination. be able to. When the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention contains the above-described peptide sequence for purification, it is preferably purified using this. Specifically, when the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention contains a histidine tag sequence, nickel chelate affinity chromatography, and when it contains a binding domain to glutathione of S-transferase, glutathione binding. In the case of containing an amino acid sequence of protein A or gel A, antibody affinity chromatography can be used.

5.本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質などの利用
(レポーター蛋白質としての利用)
本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質は、レポーター蛋白質としてプロモーターなどの転写活性の測定に利用することもできる。本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質をコードするポリヌクレオチド(すなわち、本発明のポリヌクレオチド)を、目的のプロモーターまたは他の発現制御配列(例えば、エンハンサーなど)に融合したベクターを構築する。前記ベクターを宿主細胞に導入し、ルシフェリン存在下、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質に由来する発光を検出することにより、目的のプロモーターまたは他の発現制御配列の活性を測定することができる。
本発明のポリヌクレオチドは、上述のようにして、レポーター遺伝子として利用することができる。
5). Use of the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention (use as a reporter protein)
The polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention can also be used as a reporter protein for measurement of transcriptional activity of a promoter or the like. Construction of a vector in which a polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention (ie, the polynucleotide of the present invention) is fused to a target promoter or other expression control sequence (for example, an enhancer). . Introducing the vector into a host cell and measuring the activity of the target promoter or other expression control sequence by detecting luminescence derived from the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention in the presence of luciferin. Can do.
The polynucleotide of the present invention can be used as a reporter gene as described above.

(発光による検出マーカーとしての利用)
本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質は、ルシフェリン存在下、発光による検出マーカーとして利用することができる。本発明の検出マーカーは、例えば、イムノアッセイまたはハイブリダイゼーションアッセイなどにおける目的物質の検出に利用することができる。本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を化学修飾法など通常用いられる方法により目的蛋白質あるいは目的核酸と結合させて使用することができる。このような検出マーカーを用いた検出方法は、通常の方法によって行うことができる。また、本発明の検出マーカーは、例えば、目的蛋白質との融合蛋白質として発現させ、マイクロインジェクション法などの手法により細胞内に導入することによって、前記目的蛋白質の分布を測定するために利用することもできる。このような目的タンパク質などの分布の測定は、発光イメージング等の検出法などを利用して行うこともできる。なお、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質は、マイクロインジェクション法などの手法により細胞内に導入する以外に、細胞内で発現させて用いることもできる。
(Use as a detection marker by luminescence)
The polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention can be used as a detection marker by luminescence in the presence of luciferin. The detection marker of the present invention can be used for detecting a target substance in, for example, an immunoassay or a hybridization assay. The polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention can be used by binding to the target protein or target nucleic acid by a commonly used method such as a chemical modification method. The detection method using such a detection marker can be performed by a normal method. In addition, the detection marker of the present invention can be used for measuring the distribution of the target protein by expressing it as a fusion protein with the target protein and introducing it into the cell by a technique such as microinjection. it can. Such measurement of the distribution of the target protein or the like can also be performed using a detection method such as luminescence imaging. In addition, the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention can be used by being expressed in a cell in addition to being introduced into the cell by a technique such as a microinjection method.

(アミューズメント用品の材料)
本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質は、ルシフェリンが酸素分子で酸化されてオキシルシフェリンが励起状態で生成される反応を触媒する活性を有する。励起状態のオキシルシフェリンは可視光を発して基底状態となる。よって、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質などは、アミューズメント用品の材料の発光基材として好適に使用することができる。アミューズメント用品としては、たとえば、発光シャボン玉、発光アイス、発光飴、発光絵の具等があげられる。本発明のアミューズメント用品は、通常の方法によって製造することができる。
(Materials for amusement supplies)
The polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention has an activity of catalyzing a reaction in which luciferin is oxidized with oxygen molecules and oxyluciferin is generated in an excited state. Excited oxyluciferin emits visible light to the ground state. Therefore, the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention can be suitably used as a light-emitting base material for amusement goods. Examples of the amusement goods include a light emitting soap bubble, a light emitting ice, a light emitting bowl, and a light emitting paint. The amusement product of the present invention can be manufactured by a usual method.

6.本発明のキット
本発明は、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質、本発明のポリヌクレオチド、本発明の組換えベクターおよび本発明の形質転換体から選択されるいずれかを含むキットも提供する。本発明のキットには、さらにルシフェリン(例えば、セレンテラジンもしくはその誘導体)を含んでいてもよい。本発明のキットは、通常用いられる材料および方法で製造することができる。本発明のキットは、例えば、サンプルチューブ、プレート、キット使用者に対する指示書、溶液、バッファー、試薬、標準化のために好適なサンプルまたは対照サンプルを含んでもよい。本発明のキットには、さらに、ハロゲン化物イオンを含む塩などを含んでいてもよい。
6). Kit of the present invention The present invention also includes a kit comprising any one selected from the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention, the polynucleotide of the present invention, the recombinant vector of the present invention and the transformant of the present invention. provide. The kit of the present invention may further contain luciferin (for example, coelenterazine or a derivative thereof). The kit of the present invention can be produced by commonly used materials and methods. The kits of the invention may include, for example, sample tubes, plates, instructions for kit users, solutions, buffers, reagents, samples suitable for standardization or control samples. The kit of the present invention may further contain a salt containing a halide ion.

本発明のキットは、上述したレポーター蛋白質もしくはレポーター遺伝子を用いた測定、蛍光マーカーなどに利用することができる。   The kit of the present invention can be used for measurement using the above-described reporter protein or reporter gene, a fluorescent marker, and the like.

7.発光反応方法および発光活性を活性化する方法
本発明は、ハロゲン化物イオンを用いて、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質の、ルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を基質とする発光活性(発光触媒活性)を活性化する方法も提供する。
(発光活性)
本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質は、ルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を酸素分子で酸化して励起状態のオキシルシフェリンを生成させる反応を触媒する活性を有する。励起状態のオキシルシフェリンは、基底状態となる際に可視光を発する。すなわち、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質は、ルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を基質とする発光反応を触媒し、発光を生じさせる活性を有する。この活性を、本明細書において、「発光活性」と称することがある。
(発光反応)
本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を用いた、ルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を基質とする発光反応は、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質ルシフェリンとを接触させることにより行うことができる。反応条件としては、ガウシアルシフェラーゼを用いた発光反応に通常用いられる条件またはそれに準じた条件で行うことができる(例えば、WO99/49019、J. Biol. CHem. 279, 3212-3217 (2004)、およびそれらの引用文献など参照)。
具体的には、反応溶媒としては、例えば、Tris-HCl緩衝液、リン酸ナトリウム緩衝液などの緩衝液、水、などが用いられる。
反応温度は、通常約10℃〜約40℃、好ましくは約20℃〜約40℃である。
反応溶液のpHは、通常約5〜約10、好ましくは約6〜約9、より好ましくは約7〜約8、特に好ましくは約7.5である。
ルシフェリンとしては、セレンテラジン類が好ましく、特にセレンテラジンが好ましい。
ルシフェリンは、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホオキシド等の極性溶媒や、メタンール、エタノール、ブタノール等のアルコール溶液として反応系に加えてもよい。
(発光活性の活性化)
本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質の、ルシフェリン(例えば、セレンテラジン類)を基質とする発光活性(発光触媒活性)は、ハロゲン化物イオンにより活性化される。
ハロゲン化物イオンとしては、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなどがあげられ、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンが好ましい。
ハロゲン化物イオンの濃度は、通常約10μM〜約100mM、好ましくは約100μM〜約50mM、特に好ましくは約1mM〜約20mMである。
反応系にハロゲン化物イオンを添加する方法としては、塩として添加する方法などがあげられる。用いられる塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩;カルシウム塩、マグネシウム塩、バリウム塩などのアルカリ土類金属塩などがあげられる。より具体的には、NaF、NaCl、NaBr、NaI、KF、KCl、KBr、KI、CaF2、CaCl2、CaBr2、CaI2、MgF2、MgCl2、MgBr2、MgI2、などがあげられる。
7). Luminescence Reaction Method and Method for Activating Luminescence Activity The present invention uses a halide ion to produce a luminescence activity using the luciferin (eg, coelenterazines) of the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention as a substrate ( Also provided is a method of activating the luminescent catalyst activity.
(Luminescence activity)
The polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention has an activity of catalyzing a reaction in which luciferin (for example, coelenterazines) is oxidized with oxygen molecules to produce excited oxyluciferin. Excited oxyluciferin emits visible light when it reaches the ground state. That is, the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention has an activity of catalyzing a luminescence reaction using luciferin (for example, coelenterazines) as a substrate to generate luminescence. This activity is sometimes referred to herein as “luminescence activity”.
(Luminescence reaction)
The luminescence reaction using the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention and luciferin (for example, coelenterazines) as a substrate is brought into contact with the polypeptide of the present invention or the protein luciferin used in the present invention. It can be carried out. As the reaction conditions, it can be carried out under conditions usually used for luminescence reaction using Gaussia luciferase or conditions based thereon (for example, WO99 / 49019, J. Biol. CHem. 279, 3212-3217 (2004), And their references).
Specifically, as the reaction solvent, for example, a buffer such as a Tris-HCl buffer or a sodium phosphate buffer, water, or the like is used.
The reaction temperature is generally about 10 ° C to about 40 ° C, preferably about 20 ° C to about 40 ° C.
The pH of the reaction solution is usually about 5 to about 10, preferably about 6 to about 9, more preferably about 7 to about 8, and particularly preferably about 7.5.
As luciferin, coelenterazines are preferable, and coelenterazine is particularly preferable.
Luciferin may be added to the reaction system as a polar solvent such as dimethylformamide or dimethylsulfoxide, or an alcohol solution such as methanol, ethanol or butanol.
(Activation of luminous activity)
Luminescent activity (luminescent catalytic activity) of the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention using luciferin (for example, coelenterazines) as a substrate is activated by halide ions.
Examples of the halide ion include fluorine ion, chlorine ion, bromine ion and iodine ion, and chlorine ion, bromine ion and iodine ion are preferable.
The concentration of halide ions is usually about 10 μM to about 100 mM, preferably about 100 μM to about 50 mM, particularly preferably about 1 mM to about 20 mM.
Examples of the method of adding halide ions to the reaction system include a method of adding as a salt. Examples of the salt used include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt; alkaline earth metal salts such as calcium salt, magnesium salt and barium salt. More specifically, NaF, NaCl, NaBr, NaI , KF, KCl, KBr, KI, CaF 2, CaCl 2, CaBr 2, CaI 2, MgF 2, MgCl 2, MgBr 2, MgI 2, and the like .

発明を実施するための最良の形態及び実施例に特に説明がない場合には、J. Sambrook, E. F. Fritsch & T. Maniatis (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (3rd edition), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (2001); F. M. Ausubel, R. Brent, R. E. Kingston, D. D. Moore, J.G. Seidman, J. A. Smith, K. Struhl (Ed.), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Ltd.などの標準的なプロトコール集に記載の方法、あるいはそれを修飾したり、改変した方法を用いる。また、市販の試薬キットや測定装置を用いる場合には、特に説明が無い場合、それらに添付のプロトコールを用いる。   J. Sambrook, EF Fritsch & T. Maniatis (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (3rd edition), Cold Spring Harbor, unless otherwise stated in the best mode for carrying out the invention and the examples. Press, Cold Spring Harbor, New York (2001); FM Ausubel, R. Brent, RE Kingston, DD Moore, JG Seidman, JA Smith, K. Struhl (Ed.), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Ltd A method described in a standard protocol collection such as. Or a modified or modified method thereof is used. In addition, when using commercially available reagent kits and measuring devices, unless otherwise explained, protocols attached to them are used.

なお、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を実施できる。発明を実施するための最良の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図ならびに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々に修飾ができることは、当業者にとって明らかである。   The objects, features, advantages, and ideas of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the description of the present specification, and those skilled in the art can easily implement the present invention from the description of the present specification. it can. The best mode for carrying out the invention and specific examples show preferred embodiments of the present invention and are shown for illustration or description, and the present invention is not limited thereto. Not what you want. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made based on the description of the present specification within the spirit and scope of the present invention disclosed herein.

本明細書の配列表の配列番号は、以下の配列を示す。
[配列番号:1]カルボキシ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ(本発明のポリペプチドI)のアミノ酸配列を表す。このアミノ酸配列は、配列番号:6のアミノ酸配列の27〜97番目のアミノ酸配列に相当する。
[配列番号:2]配列番号:1のアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列を表す。
[配列番号:3]アミノ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ(本発明のポリペプチドII)のアミノ酸配列を表す。このアミノ酸配列は、配列番号:6のアミノ酸配列の98〜168番目のアミノ酸配列に相当する。
[配列番号:4]配列番号:3のアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列を表す。
[配列番号:5]ガウシアルシフェラーゼ遺伝子(hGL遺伝子)から分泌シグナル配列をコードする領域を除いたポリヌクレオチドの塩基配列を表す。
[配列番号:6]配列番号:5の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蛋白質、すなわちガウシアルシフェラーゼから分泌シグナル配列を除いた蛋白質のアミノ酸配列を表す。
[配列番号:7]実施例1で作製したガウシアルシフェラーゼ発現ベクターpCold-hGLに挿入された組換えガウシアルシフェラーゼをコードするポリヌクレオチドの塩基配列を表す。
[配列番号:8]配列番号:7の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組換え蛋白質のアミノ酸配列を表す。
[配列番号:9]実施例1で用いられたプライマーの塩基配列を表す。
[配列番号:10]実施例1で用いられたプライマーの塩基配列を表す。
[配列番号:11]実施例2で用いられたプライマーの塩基配列を表す。
[配列番号:12]実施例2で用いられたプライマーの塩基配列を表す。
[配列番号:13]実施例2で作製したカルボキシ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質(ポリペプチド)のアミノ酸配列を表す。
[配列番号:14]実施例2で作製したガウシアガウシアルシフェラーゼのカルボキシ末端のドメインが欠失した組換え蛋白質(ポリペプチド)の発現ベクターpCold-hGL-27/97に挿入された、カルボキシ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質(ポリペプチド)をコードするポリヌクレオチドの塩基配列を表す。
[配列番号:15]実施例2で用いられたプライマーの塩基配列を表す。
[配列番号:16]実施例2で用いられたプライマーの塩基配列を表す。
[配列番号:17]実施例2で作製したアミノ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質(ポリペプチド)のアミノ酸配列を表す。
[配列番号:18]実施例2で作製したガウシアガウシアルシフェラーゼのアミノ末端のドメインが欠失した組換え蛋白質(ポリペプチド)の発現ベクターpCold-hGL-98/168に挿入された、アミノ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質(ポリペプチド)をコードするポリヌクレオチドの塩基配列を表す。
The sequence numbers in the sequence listing in the present specification indicate the following sequences.
[SEQ ID NO: 1] This shows the amino acid sequence of carboxyterminal domain-deleted Gaussia luciferase (polypeptide I of the present invention). This amino acid sequence corresponds to the 27th to 97th amino acid sequence of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6.
[SEQ ID NO: 2] This represents the nucleotide sequence of a polynucleotide encoding a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.
[SEQ ID NO: 3] This shows the amino acid sequence of amino terminal domain-deleted Gaussia luciferase (polypeptide II of the present invention). This amino acid sequence corresponds to the 98th to 168th amino acid sequence of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6.
[SEQ ID NO: 4] This shows the base sequence of a polynucleotide encoding a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3.
[SEQ ID NO: 5] This represents the nucleotide sequence of a polynucleotide excluding the region encoding the secretory signal sequence from the Gaussia luciferase gene (hGL gene).
[SEQ ID NO: 6] This represents the amino acid sequence of a protein encoded by a polynucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 5, ie, a protein obtained by removing a secretory signal sequence from Gaussia luciferase.
[SEQ ID NO: 7] This shows the base sequence of the polynucleotide encoding the recombinant Gaussia luciferase inserted into the Gaussia luciferase expression vector pCold-hGL prepared in Example 1.
[SEQ ID NO: 8] This shows the amino acid sequence of the recombinant protein encoded by the polynucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 7.
[SEQ ID NO: 9] This shows the base sequence of the primer used in Example 1.
[SEQ ID NO: 10] This represents the base sequence of the primer used in Example 1.
[SEQ ID NO: 11] This shows the base sequence of the primer used in EXAMPLE 2.
[SEQ ID NO: 12] This shows the base sequence of the primer used in EXAMPLE 2.
[SEQ ID NO: 13] This represents the amino acid sequence of the carboxyterminal domain-deleted Gaussia luciferase recombinant protein (polypeptide) prepared in Example 2.
[SEQ ID NO: 14] Carboxy terminal domain inserted into the expression vector pCold-hGL-27 / 97 of a recombinant protein (polypeptide) from which the carboxy terminal domain of Gaussia gaucus luciferase prepared in Example 2 has been deleted It represents the nucleotide sequence of a polynucleotide encoding a deleted Gaussia luciferase recombinant protein (polypeptide).
[SEQ ID NO: 15] This shows the base sequence of the primer used in EXAMPLE 2.
[SEQ ID NO: 16] This shows the base sequence of the primer used in EXAMPLE 2.
[SEQ ID NO: 17] This shows the amino acid sequence of amino terminal domain-deleted Gaussia luciferase recombinant protein (polypeptide) prepared in Example 2.
[SEQ ID NO: 18] Amino-terminal domain inserted into an expression vector pCold-hGL-98 / 168 of a recombinant protein (polypeptide) from which the amino-terminal domain of Gaussia gaucus luciferase prepared in Example 2 has been deleted It represents the nucleotide sequence of a polynucleotide encoding a deleted Gaussia luciferase recombinant protein (polypeptide).

以下に実施例により本発明を説明するが、実施例は本発明を制限するものではない。   EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the examples are not intended to limit the present invention.

実施例1 ガウシアルシフェラーゼ発現ベクターpCold-hGLの構築
深海コペポーダであるガウシアプリンセス由来のガウシアルシフェラーゼを大腸菌内で発現させるために、ガウシアルシフェラーゼ遺伝子(hGL遺伝子)から分泌シグナル配列をコードする領域を除いたポリヌクレオチド(配列番号:5)を発現ベクターpCold II(タカラバイオ社製)に挿入することにより発現ベクター,pCold-hGL,を構築した(図1)。配列番号:5で表され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蛋白質のアミノ酸配列を配列番号:6に示す。pCold-hGLに挿入された、組換えガウシアルシフェラーゼをコードするDNAの塩基配列を配列番号:7に示す。配列番号:7で表され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蛋白質のアミノ酸配列を配列番号:8に示す。
ガウシアルシフェラーゼ発現ベクターpCold-hGLは、具体的には、以下の方法に従って構築した。ガウシアルシフェラーゼ遺伝子を有するpcDNA3-hGL(プロルミ社製)を鋳型として2種のPCRプライマー:
GL5-N/SacI(5' gcc-GAG-CTC-AAG-CCC-ACC-GAG-AAC-AAC-GAA 3')(配列番号:9;SacI制限酵素部位はアンダーライン)およびGL2-C/EcoRI(5' gcc-GAA-TTC-TTA-GTC-ACC-ACC-GGC-CCC-CTT 3' )(配列番号:10;EcoRI制限酵素部位はアンダーライン)を用いて、PCRキット(タカラバイオ社製)にてPCR(サイクル条件25サイクル;1分/94℃、1分/50℃、1分/72℃)を実施して、所望のDNA領域を増幅した。得られた断片をPCR精製キット(キアゲン社製)で精製し、常法により制限酵素SacI/EcoRIにて消化した後、pColdII(タカラバイオ社製)の制限酵素SacI/EcoRI部位に連結することによって、発現ベクターpCold-hGLを構築した(図2)。
Example 1 Construction of Gaussia luciferase expression vector pCold-hGL A region encoding a secretory signal sequence from the Gaussia luciferase gene (hGL gene) in order to express Gaussia luciferase derived from Gausia princess, a deep-sea copepoda, in Escherichia coli. An expression vector, pCold-hGL, was constructed by inserting the polynucleotide (SEQ ID NO: 5) from which the DNA was removed into the expression vector pCold II (Takara Bio Inc.) (FIG. 1). The amino acid sequence of the protein encoded by the polynucleotide consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 5 is shown in SEQ ID NO: 6. The nucleotide sequence of DNA encoding recombinant Gaussia luciferase inserted into pCold-hGL is shown in SEQ ID NO: 7. The amino acid sequence of the protein encoded by the polynucleotide consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 7 is shown in SEQ ID NO: 8.
Specifically, the Gaussia luciferase expression vector pCold-hGL was constructed according to the following method. Two types of PCR primers using pcDNA3-hGL (Prolmi) with Gaussia luciferase gene as a template:
GL5-N / SacI (5 'gcc- GAG-CTC- AAG-CCC-ACC-GAG-AAC-AAC-GAA 3') (SEQ ID NO: 9; SacI restriction enzyme site underlined) and GL2-C / EcoRI (5 'gcc- GAA-TTC- TTA-GTC-ACC-ACC-GGC-CCC-CTT 3') (SEQ ID NO: 10; EcoRI restriction enzyme site is underlined), PCR kit (manufactured by Takara Bio Inc.) ), PCR (cycle conditions 25 cycles; 1 minute / 94 ° C., 1 minute / 50 ° C., 1 minute / 72 ° C.) was performed to amplify the desired DNA region. The resulting fragment was purified with a PCR purification kit (Qiagen), digested with restriction enzyme SacI / EcoRI by a conventional method, and then ligated to the restriction enzyme SacI / EcoRI site of pColdII (Takara Bio). An expression vector pCold-hGL was constructed (FIG. 2).

実施例2 ドメイン欠失組換え蛋白質発現ベクターの構築
ガウシアルシフェラーゼ(hGL)のアミノ末端およびカルボキシ末端のドメインが欠失した蛋白質を発現させるために、ガウシアルシフェラーゼ遺伝子(hGL遺伝子)の完全長を有するphGL(プロルミ社製)より、PCR法によりドメイン欠失hGL遺伝子を取得し、発現ベクター,pCold II(タカラバイオ社製)に挿入することにより発現ベクター, pCold-hGL-27/97及びpCold-hGL-98/168,を構築した(図1)。
具体的には、ガウシアルシフェラーゼからアミノ末端にある17残基の分泌シグナル配列を除いたポリペプチドのアミノ酸配列(配列番号:6)の27番目から97番目を有する、ガウシアルシフェラーゼのカルボキシ末端のドメインが欠失した組換え蛋白質の発現ベクターは、phGLを鋳型として2種のPCRプライマー:GL13-N-27/EcoRI(5' ggc-GAA-TTC-CGC-GGG-AAG-TTG-CCC-GGC-AAG 3')(配列番号:11;EcoRI制限酵素部位はアンダーライン)およびGL8-C-71/XbaI(5' cgg-TCT-AGA-TTA-GTC-GAC-GAT-CGC-CTC-GCC 3'(配列番号:12;XbaI制限酵素部位はアンダーライン)を用いて、PCRキット(タカラバイオ社製)にてPCR(サイクル条件25サイクル;1分/94℃、1分/50℃、1分/72℃)を実施して、所望のDNA領域を増幅した。得られた断片をPCR精製キット(キアゲン社製)で精製し、常法により制限酵素EcoRI/XbaIにて消化した後、pColdII(タカラバイオ社製)の制限酵素EcoRI/XbaI部位に連結することによって、カルボキシ末端のドメインが欠失した組換え蛋白質の発現ベクター, pCold-hGL-27/97を構築した(図3)。カルボキシ末端のドメインが欠失した組換え蛋白質(配列番号:13)は6個のヒスチジン配列を含む22アミノ酸残基からなる配列をアミノ末端側に付加した93アミノ酸よりなる。
ガウシアルシフェラーゼから分泌シグナル配列を除いたポリペプチドのアミノ酸配列(配列番号:6)の98番目から168番目を有するアミノ末端のドメインが欠失した組換え蛋白質の発現ベクターの構築は、以下の方法に従って行った。phGLを鋳型として2種のPCRプライマー:GL15-N-97/EcoRI(5' ggc-GAA-TTC-ATT-CCT-GAG-ATT-CCC-GGG-TTC 3'(配列番号:15;EcoRI制限酵素部位はアンダーライン)およびGL7-C/XbaI(5' gcc-TCT-AGA-TTA-GTC-ACC-ACC-GGC-CCC-CTT 3'(配列番号:16;XbaI制限酵素部位はアンダーライン)を用いて、PCRキット(タカラバイオ社製)にてPCR(サイクル条件25サイクル;1分/94℃、1分/50℃、1分/72℃)を実施して、所望のDNA領域を増幅した。得られた断片をPCR精製キット(キアゲン社製)で精製し、常法により制限酵素EcoRI/XbaIにて消化した後、pColdII(タカラバイオ社製)の制限酵素EcoRI/XbaI部位に連結することによって、アミノ末端のドメインが欠失した組換え蛋白質の発現ベクター, pCold-hGL-98/168を構築した(図4)。アミノ末端のドメインが欠失した組換え蛋白質(配列番号:17)は6個のヒスチジン配列を含む22アミノ酸残基からなる配列をアミノ末端側に付加した93アミノ酸よりなる。配列番号:17で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列を配列番号:18に示す。
本発現ベクターは、低温で誘導可能であり、発現したガウシアルシフェラーゼのカルボキシ末端またはアミノ末端のドメインが欠失した組換え蛋白質は、アミノ末端にヒスチジンダグを有する。
本明細書中、ガウシアルシフェラーゼのカルボキシ末端またはアミノ末端のドメインが欠失した蛋白質を「ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ」と称することがある。ガウシアルシフェラーゼのカルボキシ末端のドメインが欠失した蛋白質を「カルボキシ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ」と称することがある。ガウシアルシフェラーゼのアミノ末端のドメインが欠失した蛋白質を「アミノ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ」と称することがある。配列番号:1のアミノ酸配列を含むポリペプチドを「カルボキシ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ」と称することがある。配列番号:3のアミノ酸配列を含むポリペプチドを「アミノ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ」と称することがある。ガウシアルシフェラーゼのカルボキシ末端またはアミノ末端のドメインが欠失した蛋白質の組み換えタンパク質を「ドメイン欠失組換え蛋白質」と称することがある。
Example 2 Construction of Domain Deletion Recombinant Protein Expression Vector In order to express a protein lacking the amino terminal and carboxy terminal domains of Gaussia luciferase (hGL), the full length of Gaussia luciferase gene (hGL gene) was expressed. The domain-deleted hGL gene is obtained by PCR from the phGL (Prorumi), and the expression vector, pCold-hGL-27 / 97 and pCold- are inserted into the expression vector, pCold II (Takara Bio). hGL-98 / 168, was constructed (FIG. 1).
Specifically, the carboxy-terminal of Gaussia luciferase having 27th to 97th amino acid sequence of the polypeptide (SEQ ID NO: 6) excluding the 17-residue secretion signal sequence at the amino terminus from Gaussia luciferase. The expression vector for the recombinant protein lacking the domain consists of two PCR primers using phGL as a template: GL13-N-27 / EcoRI (5'ggc- GAA-TTC- CGC-GGG-AAG-TTG-CCC-GGC -AAG 3 ') (SEQ ID NO: 11; EcoRI restriction enzyme site is underlined) and GL8-C-71 / XbaI (5' cgg- TCT-AGA- TTA-GTC-GAC-GAT-CGC-CTC-GCC 3 '(SEQ ID NO: 12; XbaI restriction enzyme site is underlined) using PCR kit (manufactured by Takara Bio Inc.) for PCR (cycle conditions 25 cycles; 1 minute / 94 ° C, 1 minute / 50 ° C, 1 minute) The desired DNA region was amplified by purifying with a PCR purification kit (Qiagen). After digesting with restriction enzymes EcoRI / XbaI, pCold-hGL, a recombinant protein expression vector lacking the carboxy-terminal domain by ligation to the restriction enzyme EcoRI / XbaI site of pColdII (Takara Bio) -27/97 was constructed (Fig. 3) The recombinant protein (SEQ ID NO: 13) lacking the domain at the carboxy terminus added a 22 amino acid residue sequence containing 6 histidine sequences to the amino terminus. It consists of 93 amino acids.
Construction of an expression vector for a recombinant protein lacking the amino terminal domain having amino acids 98 to 168 of the amino acid sequence of the polypeptide (SEQ ID NO: 6) excluding the secretory signal sequence from Gaussia luciferase is as follows. Went according to. Two PCR primers using phGL as a template: GL15-N-97 / EcoRI (5 'ggc- GAA-TTC -ATT-CCT-GAG-ATT-CCC-GGG-TTC 3' (SEQ ID NO: 15; EcoRI restriction enzyme) Site is underlined) and GL7-C / XbaI (5 'gcc- TCT-AGA -TTA-GTC-ACC-ACC-GGC-CCC-CTT 3' (SEQ ID NO: 16; XbaI restriction enzyme site is underlined) Using PCR kit (manufactured by Takara Bio Inc.), PCR (cycle conditions 25 cycles; 1 min / 94 ° C., 1 min / 50 ° C., 1 min / 72 ° C.) was performed to amplify the desired DNA region The resulting fragment is purified with a PCR purification kit (Qiagen), digested with restriction enzymes EcoRI / XbaI by a conventional method, and then ligated to the restriction enzyme EcoRI / XbaI sites of pColdII (Takara Bio). To construct a recombinant protein expression vector pCold-hGL-98 / 168 lacking the amino-terminal domain (FIG. 4). 17) is composed of 93 amino acids with a sequence consisting of 22 amino acid residues including 6 histidine sequences added to the amino terminal side of the polynucleotide encoding the polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 17. The sequence is shown in SEQ ID NO: 18.
This expression vector is inducible at low temperatures, and the expressed recombinant protein lacking the carboxy-terminal or amino-terminal domain of Gaussia luciferase has a histidine tag at the amino terminus.
In the present specification, a protein in which the carboxy-terminal or amino-terminal domain of Gaussia luciferase is deleted may be referred to as “domain-deleted Gaussia luciferase”. A protein in which the carboxy-terminal domain of Gaussia luciferase is deleted may be referred to as “carboxy-terminal domain-deleted Gaussia luciferase”. A protein in which the amino terminal domain of Gaussia luciferase has been deleted may be referred to as “amino terminal domain-deleted Gaussia luciferase”. A polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 may be referred to as “carboxy terminal domain deleted Gaussia luciferase”. The polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 may be referred to as “amino terminal domain-deleted Gaussia luciferase”. A recombinant protein of a protein lacking the carboxy-terminal or amino-terminal domain of Gaussia luciferase may be referred to as a “domain-deleted recombinant protein”.

実施例3 蛋白質の精製法
1)蛋白質の大腸菌での発現
発現ベクターpCold-hGL 、pCold-hGL-27/97及びpCold-hGL-98/168を常法により大腸菌BL21株に導入し、得られた形質転換株をアンピシリン(50μg/ml)を含有する10mlのLB液体培地(水1リットルあたり、バクトトリプトン10g、イーストエクストラクト5g、塩化ナトリウム5g)に植菌し、37℃で18時間培養を行った。次いで、その培養菌体液を新たなLB液体培地400mlに添加して、37℃で4.5時間培養した後、氷水上で冷却して、イソプロピル-β-D(−)-チオガラクトピラノシド(IPTG、和光純薬工業社製)を最終濃度0.2mMになるように培養液に添加し、15℃にて17時間培養を行った。培養菌体は遠心分離により回収(5,000rpm、5分)し、これを蛋白質抽出の出発材料とした。
2)培養菌体からの蛋白質の抽出
集菌した菌体を80mlの50mM Tris-HCl (pH7.6)で懸濁し、氷冷下で超音波破砕処理(ブランソン社製、Sonifier model cycle 250)を2分間、3回行った。その菌体破砕液を10,000rpm(12,000×g)で20分間遠心し、可溶性画分と不溶性沈殿画分を得た。可溶性画分は、これを直接蛋白質精製の出発材料とした。一方、不溶性沈殿画分は、50mlの 6M尿素を含む50mM Tris-HCl(pH7.6)に懸濁、溶解し、10,000 rpm (12,000×g) で 20 分間遠心を行った。得られた6M尿素の可溶化画分を不溶性沈殿画分からの蛋白質精製の出発材料とした。
3)ニッケルキレートカラムクロマトグラフ法による蛋白質の可溶性画分の精製
前記可溶解性画分(80 ml)を、50mM Tris-HCl(pH7.6)で平衡化したニッケルキレートカラム(アマシャムバイオサイエンス社、カラムサイズ:直径2.5×6.5cm)に添加して吸着させた。カラムに吸着した蛋白質を0.1 Mイミダゾール(和光純薬工業社製)を含む50mM Tris-HCl(pH7.6)、次いで0.3 Mイミダゾールを含む50mM Tris-HCl(pH7.6)にて溶出した。0.3 Mイミダゾールを含む画分に、発光活性および12%SDS-ポリアクリルアミド電気泳動法で蛋白質の溶出を確認した。
4)ニッケルキレートカラムクロマトグラフ法による蛋白質の不溶性画分の精製
前記不溶解性画分(50 ml)を、6M尿素を含む50mM Tris-HCl(pH7.6)で平衡化したニッケルキレートカラム(アマシャムバイオサイエンス社、カラムサイズ:直径2.5×6.5cm)に添加して吸着させた。カラムに吸着した蛋白質を0.1 Mイミダゾール(和光純薬工業社製)を含む6M Urea (pH8.0)、次いで0.3 Mイミダゾールを含む6M尿素(pH8.0)にて溶出した。0.3 Mイミダゾールを含む6M尿素(pH8.0)画分に、発光活性および12%SDS-ポリアクリルアミド電気泳動法で蛋白質の溶出を確認した。
16%SDS-ポリアクリルアミド電気泳動法による蛋白質の純度は95%以上であった。(図5)。
蛋白質濃度をブラッドフォードの色素結合法(Anal. Biochem. 72, 248-254 (1976))により、市販のキット(バイオラド社製)および標準物質としてウシ血清アルブミン(ピアス社製)を用いて測定した。SDS-PAGE分析は、還元条件下で12%分離ゲル(テフコ社製)を用いてレムリ法(Nature 227, 680-658 (1970))に従って行った。
ガウシアルシフェラーゼ蛋白質については、2Lの培養液の可溶性画分から15.0mg、不溶性画分から217.7mgの精製蛋白質を得た。
カルボキシ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼの組換え蛋白質については、800mlの培養液の可溶性画分から2.0mg、不溶性画分から15.4mgの精製蛋白質を得た。アミノ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼの組換え蛋白質は、800mlの培養液の可溶性画分から9.2mg、不溶性画分から36.8mgの精製蛋白質を得た。表2に精製蛋白質の比活性(蛋白質当りの活性)を示す。その結果、ガウシアルシフェラーゼのアミノ末端及びカルボキシ末端のドメインのみ、すなわちすなわち71アミノ酸配列のみで活性を示すことが明らかとなった。

Figure 2009065925
Example 3 Protein Purification Method 1) Expression of Protein in E. coli Expression vectors pCold-hGL, pCold-hGL-27 / 97 and pCold-hGL-98 / 168 were introduced into E. coli BL21 strain by a conventional method. The transformed strain is inoculated into 10 ml of LB liquid medium (10 g of bactotryptone, 5 g of yeast extract, 5 g of sodium chloride per liter of water) containing ampicillin (50 μg / ml), and cultured at 37 ° C. for 18 hours. went. Then, the cultured cell fluid was added to 400 ml of a new LB liquid medium, cultured at 37 ° C. for 4.5 hours, cooled on ice water, and isopropyl-β-D (−)-thiogalactopyranoside (IPTG (Manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the culture solution to a final concentration of 0.2 mM, and cultured at 15 ° C for 17 hours. The cultured cells were collected by centrifugation (5,000 rpm, 5 minutes) and used as a starting material for protein extraction.
2) Extraction of protein from cultured cells Suspended collected cells in 80 ml of 50 mM Tris-HCl (pH 7.6) and subjected to ultrasonic disruption treatment (Branson, Sonifier model cycle 250) under ice-cooling. 3 times for 2 minutes. The cell disruption solution was centrifuged at 10,000 rpm (12,000 × g) for 20 minutes to obtain a soluble fraction and an insoluble precipitate fraction. The soluble fraction was directly used as a starting material for protein purification. On the other hand, the insoluble precipitate fraction was suspended and dissolved in 50 mM Tris-HCl (pH 7.6) containing 50 ml of 6M urea, and centrifuged at 10,000 rpm (12,000 × g) for 20 minutes. The obtained 6M urea solubilized fraction was used as a starting material for protein purification from the insoluble precipitate fraction.
3) Purification of soluble fraction of protein by nickel chelate column chromatography method Nickel chelate column (Amersham Biosciences, Inc.) equilibrated with the soluble fraction (80 ml) with 50 mM Tris-HCl (pH 7.6). Column size: diameter 2.5 × 6.5 cm) was added and adsorbed. The protein adsorbed on the column was eluted with 50 mM Tris-HCl (pH 7.6) containing 0.1 M imidazole (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and then with 50 mM Tris-HCl (pH 7.6) containing 0.3 M imidazole. In the fraction containing 0.3 M imidazole, luminescence activity and protein elution were confirmed by 12% SDS-polyacrylamide electrophoresis.
4) Purification of insoluble fraction of protein by nickel chelate column chromatography The nickel chelate column (Amersham) was prepared by equilibrating the insoluble fraction (50 ml) with 50 mM Tris-HCl (pH 7.6) containing 6 M urea. Bioscience, column size: diameter 2.5 × 6.5 cm) and adsorbed. The protein adsorbed on the column was eluted with 6M Urea (pH 8.0) containing 0.1 M imidazole (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and then with 6M urea (pH 8.0) containing 0.3 M imidazole. Luminescent activity and protein elution were confirmed by 12% SDS-polyacrylamide electrophoresis in a 6 M urea (pH 8.0) fraction containing 0.3 M imidazole.
The purity of the protein by 16% SDS-polyacrylamide electrophoresis was 95% or more. (FIG. 5).
Protein concentration was measured by Bradford's dye binding method (Anal. Biochem. 72, 248-254 (1976)) using a commercially available kit (Biorad) and bovine serum albumin (Pierce) as a standard substance. . SDS-PAGE analysis was performed according to the Remli method (Nature 227, 680-658 (1970)) using a 12% separation gel (manufactured by Tefco) under reducing conditions.
As for Gaussia luciferase protein, 15.0 mg of purified protein was obtained from the soluble fraction of the 2 L culture solution and 217.7 mg of purified protein from the insoluble fraction.
As for the recombinant protein of Gaussia luciferase lacking the carboxy terminal domain, 2.0 mg of purified protein was obtained from the soluble fraction and 15.4 mg of purified protein from the insoluble fraction of 800 ml of the culture solution. As for the recombinant protein of Gaussia luciferase lacking the amino terminal domain, 9.2 mg of purified protein was obtained from the soluble fraction and 36.8 mg of purified protein from the insoluble fraction. Table 2 shows the specific activity (activity per protein) of the purified protein. As a result, it was revealed that only the amino-terminal and carboxy-terminal domains of Gaussia luciferase, ie, only 71 amino acid sequence, showed activity.
Figure 2009065925

実施例4 質量分析による分子量の確認法
SDS-ポリアクリルアミド電気泳動による分析によると(図5)、アミノ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼの推定分子量は6.5KDaである。より正確な分子量を、マトリックス支援レーザーイオン化飛行時間型質量分析(MALDI-TOF-MS)をオートFLEX(ブルーカー・ダルトニクス)上で、マトリックスとしてシナピン酸(インビトロジェン社製)を用いて、Anal. Biochem. 316, 216-222 (2003)に記載の方法に従って測定した。データはポジティブリフレクターモードで得た。時間−質量変換をアポミオグロビン(ウマ、m/z = 16952.6)を標準に用いた外部較正により行った。分子量の計算値をプログラムExPASy PeptideMass(http://www.expasy.ch/cgi-bin/peptide-mass.pl)を用いて得た。
精製したガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質またはドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質においてヒスチジンヘキサマーを有することを確認するために、MALDI-TOF-MSを用いて質量分析を行った。
ガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質では、[M+H]+に対するm/z 20019.1の質量値が観察された。この値はヒスチジンヘキサマーを有するガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質(配列番号:8)に対する計算平均質量19977.1によく一致していた。カルボキシ末端のドメインが欠失したガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質では、[M+H]+に対するm/z 10742.8の質量値が観察された。この値はヒスチジンヘキサマーを有するカルボキシ末端欠失ガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質(配列番号:13)に対する計算平均質量10696.5によく一致していた。アミノ末端のドメインが欠失したガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質では、[M+H]+に対するm/z 10354.5の質量値が観察された。この値はヒスチジンヘキサマーを有するアミノ末端欠失ガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質(配列番号:17)に対する計算平均質量10309.9によく一致していた。
Example 4 Method for confirming molecular weight by mass spectrometry
According to analysis by SDS-polyacrylamide electrophoresis (FIG. 5), the estimated molecular weight of amino terminal domain-deleted Gaussia luciferase is 6.5 KDa. More accurate molecular weight analysis using matrix-assisted laser ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) on auto FLEX (Bruker Daltonics) and sinapinic acid (manufactured by Invitrogen) as a matrix, Anal. Biochem 316, 216-222 (2003). Data were acquired in positive reflector mode. Time-mass conversion was performed by external calibration using apomyoglobin (horse, m / z = 16952.6) as a standard. The calculated molecular weight was obtained using the program ExPASy PeptideMass (http://www.expasy.ch/cgi-bin/peptide-mass.pl).
In order to confirm that the purified Gaussia luciferase recombinant protein or domain-deleted Gaussia luciferase recombinant protein has a histidine hexamer, mass spectrometry was performed using MALDI-TOF-MS.
For Gaussia luciferase recombinant protein, a mass value of m / z 20019.1 for [M + H] + was observed. This value was in good agreement with the calculated average mass of 19977.1 for Gaussia luciferase recombinant protein (SEQ ID NO: 8) with histidine hexamer. For the Gaussia luciferase recombinant protein lacking the carboxy-terminal domain, a mass value of m / z 10742.8 relative to [M + H] + was observed. This value was in good agreement with the calculated average mass of 10696.5 for the carboxy terminal deleted Gaussia luciferase recombinant protein (SEQ ID NO: 13) with histidine hexamer. In the Gaussia luciferase recombinant protein lacking the amino terminal domain, a mass value of m / z 10354.5 relative to [M + H] + was observed. This value was in good agreement with the calculated average mass of 10309.9 for the amino terminal deleted Gaussia luciferase recombinant protein with histidine hexamer (SEQ ID NO: 17).

実施例5 発光活性の測定法
ガウシアルシフェラーゼまたはドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ(1μl)を10mM EDTAを含む50mM Tris-HCl (pH7.6) 100μlに懸濁し、エタノールに溶解した基質セレンテラジン(1μg/μl)を混合して発光反応を開始させ、発光測定装置Luminescencer-PSN AB2200(アトー社製)で60秒間発光活性の測定を行った。発光活性は最大値(Imax)で示した。
Example 5 Method for Measuring Luminescent Activity Gaelian luciferase or domain-deleted Gaussia luciferase (1 μl) was suspended in 100 μl of 50 mM Tris-HCl (pH 7.6) containing 10 mM EDTA, and the substrate coelenterazine (1 μg / μl) dissolved in ethanol. ) To start the luminescence reaction, and the luminescence activity was measured for 60 seconds with a luminescence measuring device Luminescencer-PSN AB2200 (manufactured by ATTO). Luminescent activity was shown as a maximum value (Imax).

実施例6 至適pHの検討
上記の発光活性測定法を用いて、精製したガウシアルシフェラーゼ(hGL)またはドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ(hGL-27/97、hGL-98/168)の至適pHを検討した。具体的には、精製したガウシアルシフェラーゼまたはドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼを酢酸ナトリウム緩衝液(pH 5.0, pH 5.5)、リン酸ナトリウム緩衝液 (pH 6.0, pH 6.5, pH 7.0, pH 7.5, pH 8.0)、グリシン-水酸化ナトリウム緩衝液 (pH 9.0, pH 9.5, pH 10.0, pH 10.5) 100μlに懸濁し、エタノールに溶解した基質セレンテラジン(1μg/μl)を混合して発光反応を開始させ、発光測定装置Luminescencer-PSN AB2200(アトー社製)で60秒間発光活性の測定を行った。各緩衝液の発光強度は相対活性(%)で示した(図6)。使用した蛋白質量は、hGLが1.0μg、hGL-27/97が0.45μg、hGL-98/168が0.3μgであった。この結果より、アミノ末端およびカルボキシ末端のドメインが欠失したガウシアルシフェラーゼは、ガウシアルシフェラーゼと同じ至適pHを有することを示している。
Example 6 Examination of optimum pH Using the above-mentioned method for measuring luminescence activity, optimum pH of purified Gaussia luciferase (hGL) or domain-deleted Gaussia luciferase (hGL-27 / 97, hGL-98 / 168) It was investigated. Specifically, purified Gaussia luciferase or domain-deleted Gaussia luciferase is mixed with sodium acetate buffer (pH 5.0, pH 5.5), sodium phosphate buffer (pH 6.0, pH 6.5, pH 7.0, pH 7.5, pH 8.0). ), Glycine-sodium hydroxide buffer (pH 9.0, pH 9.5, pH 10.0, pH 10.5) suspended in 100 μl and mixed with ethanol coelenterazine (1 μg / μl) to start the luminescence reaction and measure luminescence Luminescence activity was measured for 60 seconds with an apparatus Luminescencer-PSN AB2200 (manufactured by Ato). The luminescence intensity of each buffer was shown as relative activity (%) (FIG. 6). The amount of protein used was 1.0 μg for hGL, 0.45 μg for hGL-27 / 97, and 0.3 μg for hGL-98 / 168. This result indicates that Gaussia luciferase lacking the amino-terminal and carboxy-terminal domains has the same optimum pH as Gaussia luciferase.

実施例7 発光スペクトル測定
精製したガウシアルシフェラーゼまたはドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼの発光スペクトルを確認した。具体的には、10mM EDTAを含む30mM Tris-HCl (pH7.6)中で、ジャスコ(東京)FP-560 蛍光発光測定器(バンドパス 20nm;応答 0.5nm, Medium;スキャン速度 2000nm/分)、22〜25℃にて、石英キュベット(10mm光路)を用いて測定した。使用したガウシアルシフェラーゼ(hGL)の蛋白質濃度は140μg/mlであった。ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼのhGL-27/97およびhGL-98/168の蛋白質量は、それぞれ80μg/ml、210μg/mlであった。発光強度を相対強度(%)で示した(図7)。
この結果より、アミノ末端およびカルボキシ末端のドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼは、ガウシアルシフェラーゼの発光スペクトルと同じであることが明らかとなった。これは、発光反応における励起分子種は同一であることを示している。
Example 7 Measurement of emission spectrum The emission spectrum of purified Gaussia luciferase or domain-deleted Gaussia luciferase was confirmed. Specifically, in 30 mM Tris-HCl (pH 7.6) containing 10 mM EDTA, Jusco (Tokyo) FP-560 fluorescence emission meter (bandpass 20 nm; response 0.5 nm, Medium; scan speed 2000 nm / min), Measurements were made at 22-25 ° C. using a quartz cuvette (10 mm optical path). The protein concentration of Gaussia luciferase (hGL) used was 140 μg / ml. The protein amounts of hGL-27 / 97 and hGL-98 / 168 of domain-deleted Gaussia luciferase were 80 μg / ml and 210 μg / ml, respectively. The luminescence intensity was shown as relative intensity (%) (FIG. 7).
From this result, it was revealed that the amino-terminal and carboxy-terminal domain-deleted Gaussia luciferase has the same emission spectrum as Gaussia luciferase. This indicates that the excited molecular species in the luminescence reaction are the same.

実施例8 銅イオンによる阻害及び塩素イオンによる活性化
100mM リン酸ナトリウム緩衝液 (pH7.5) 200μlにエタノールに溶解した基質セレンテラジン(1μg/μl)と塩化銅溶液または塩化カルシウム溶液を懸濁した。この懸濁液、精製したガウシアルシフェラーゼ(hGL)またはドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ(hGL-27/97、hGL-98/168)(2μl)を混合して発光反応を開始させ、発光測定装置Luminescencer-PSN AB2200(アトー社製)で10秒間発光活性の測定を行った。使用した蛋白質量は、hGLが0.4μg、hGL-27/97が0.08μg、hGL-98/168が0.1μgであった。塩化銅溶液または塩化カルシウム溶液の最終濃度は、0.001μM、0.01μM、0.1μM、1μM、10μM、100μM、1000μMとした。発光活性は最大値(Imax)を相対活性(%)で示した(図8)。この結果より、アミノ末端またはカルボキシ末端のドメインが欠失したガウシアルシフェラーゼは、ガウシアルシフェラーゼと同様に銅イオンによる阻害および塩素イオンによる活性化を受けることが明らかとなった。
Example 8 Inhibition by copper ions and activation by chloride ions
A substrate coelenterazine (1 μg / μl) dissolved in ethanol and a copper chloride solution or a calcium chloride solution were suspended in 200 μl of 100 mM sodium phosphate buffer (pH 7.5). This suspension, purified Gaussia luciferase (hGL) or domain-deleted Gaussia luciferase (hGL-27 / 97, hGL-98 / 168) (2 μl) are mixed to start the luminescence reaction, and the luminescence measuring device Luminescencer -Luminous activity was measured for 10 seconds with PSN AB2200 (manufactured by Atto Corporation). The amount of protein used was 0.4 μg for hGL, 0.08 μg for hGL-27 / 97, and 0.1 μg for hGL-98 / 168. The final concentration of the copper chloride solution or calcium chloride solution was 0.001 μM, 0.01 μM, 0.1 μM, 1 μM, 10 μM, 100 μM, and 1000 μM. Luminescent activity showed the maximum value (Imax) as relative activity (%) (FIG. 8). From this result, it was revealed that Gaussia luciferase lacking the amino-terminal or carboxy-terminal domain is subject to inhibition by copper ions and activation by chloride ions, like Gaussia luciferase.

実施例9 ハロゲン化物イオンによる活性化
100mM リン酸ナトリウム緩衝液 (pH7.5) 200μlに、エタノールに溶解した基質セレンテラジン(1μg/μl)とハロゲン化物イオン溶液(最終濃度5mM)を懸濁した。この懸濁液に、精製したガウシアルシフェラーゼ(hGL)またはドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ(hGL-27/97、hGL-98/168)(2μl)を混合して発光反応を開始させ、発光測定装置Luminescencer-PSN AB2200(アトー社製)で10秒間発光活性の測定を行った。使用した蛋白質量は、hGLが0.32μg、hGL-27/97が0.08μg、hGL-98/168が0.04μgであった。発光活性は最大値(Imax)を相対活性(%)で示した(表3)。この結果より、アミノ末端またはカルボキシ末端のドメインが欠失したガウシアルシフェラーゼおよびガウシアルシフェラーゼにおいて、いずれも同様に塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンにより活性化(最大約17倍)されることが明らかとなった。

Figure 2009065925
Example 9 Activation with halide ions
Substrate coelenterazine (1 μg / μl) dissolved in ethanol and a halide ion solution (final concentration 5 mM) were suspended in 200 μl of 100 mM sodium phosphate buffer (pH 7.5). The suspension was mixed with purified Gaussia luciferase (hGL) or domain-deleted Gaussia luciferase (hGL-27 / 97, hGL-98 / 168) (2 μl) to initiate the luminescence reaction, and the luminescence measurement device Luminescence-PSN AB2200 (manufactured by ATTO) was used to measure luminescence activity for 10 seconds. The amount of protein used was 0.32 μg for hGL, 0.08 μg for hGL-27 / 97, and 0.04 μg for hGL-98 / 168. Luminescent activity showed the maximum value (Imax) as relative activity (%) (Table 3). From this result, it is clear that Gaussia luciferase and Gaussia luciferase lacking the amino-terminal or carboxy-terminal domain are similarly activated by chloride ion, bromine ion and iodine ion (up to about 17 times). It became.
Figure 2009065925

実施例10 基質特異性
10mM EDTAを含む50mM Tris-HCl (pH7.6) 100μlにエタノールに溶解した基質セレンテラジンの誘導体(1μg/μl)を懸濁した。この懸濁液に、精製したガウシアルシフェラーゼ(hGL)またはドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ(hGL-27/97、hGL-98/168)(2μl)を混合して発光反応を開始させ、発光測定装置Luminescencer-PSN AB2200(アトー社製)で10秒間発光活性の測定を行った。使用した蛋白質量は、hGLが0.32μg、hGL-27/97が0.08μg、hGL-98/168が0.10μgであった。発光活性は最大値(Imax)を相対活性(%)で示した(表4)。アミノ末端のドメインが欠失したガウシアルシフェラーゼ、カルボキシ末端のドメインが欠失したガウシアルシフェラーゼおよびガウシアルシフェラーゼは、いずれもセレンテラジンがもっとも良い基質であった。この結果より、アミノ末端のドメインが欠失したガウシアルシフェラーゼ、カルボキシ末端のドメインが欠失したガウシアルシフェラーゼおよびガウシアルシフェラーゼは、いずれも同様の基質特異性を示すことが明らかとなった。

Figure 2009065925
Example 10 Substrate specificity
A substrate coelenterazine derivative (1 μg / μl) dissolved in ethanol was suspended in 100 μl of 50 mM Tris-HCl (pH 7.6) containing 10 mM EDTA. The suspension was mixed with purified Gaussia luciferase (hGL) or domain-deleted Gaussia luciferase (hGL-27 / 97, hGL-98 / 168) (2 μl) to initiate the luminescence reaction, and the luminescence measurement device Luminescence-PSN AB2200 (manufactured by ATTO) was used to measure luminescence activity for 10 seconds. The amount of protein used was 0.32 μg for hGL, 0.08 μg for hGL-27 / 97, and 0.10 μg for hGL-98 / 168. Luminescent activity showed the maximum value (Imax) as relative activity (%) (Table 4). Coelenterazine was the best substrate for Gaussia luciferase lacking the amino-terminal domain, Gaussia luciferase and Gaussia luciferase lacking the carboxy-terminal domain. From these results, it was revealed that Gaussia luciferase lacking the amino-terminal domain, Gaussia luciferase lacking the carboxy-terminal domain, and Gaussia luciferase all show the same substrate specificity.
Figure 2009065925

本発明のポリペプチドなどは、レポーター蛋白質としてプロモーターなどの転写活性の測定に利用することができる。さらに、本発明のポリペプチドなどは、検出マーカー、アミューズメント用品の材料などとして利用することもできる。
本発明のポリヌクレオチドは、上述した本発明のポリペプチドをコードしているので、レポーター遺伝子として利用することができる。
また、本発明のポリヌクレオチド、本発明のベクター、本発明の形質転換体などは、本発明のポリペプチドの製造に利用することができる。
本発明の発光活性を活性化する方法によれば、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質の発光効率を向上させることができる。よって、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を用いた検出マーカーなどの検出感度を向上させることができる。また、本発明のポリペプチドまたは本発明で用いられる蛋白質を用いたアミューズメント用品などの発光強度を向上させることができる。
The polypeptide of the present invention can be used as a reporter protein for measuring transcriptional activity of a promoter or the like. Furthermore, the polypeptide of the present invention can also be used as a detection marker, a material for an amusement product, and the like.
Since the polynucleotide of the present invention encodes the polypeptide of the present invention described above, it can be used as a reporter gene.
Moreover, the polynucleotide of the present invention, the vector of the present invention, the transformant of the present invention and the like can be used for the production of the polypeptide of the present invention.
According to the method for activating the luminescence activity of the present invention, the luminescence efficiency of the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention can be improved. Therefore, detection sensitivity of a detection marker using the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention can be improved. In addition, the luminescence intensity of an amusement product using the polypeptide of the present invention or the protein used in the present invention can be improved.

図1は、ガウシアルシフェラーゼ、カルボキシ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ及びアミノ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼの発現領域を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing expression regions of Gaussia luciferase, carboxyterminal domain-deleted Gaussialuciferase, and amino-terminal domain-deleted Gaussialuciferase. 図2は、ガウシアルシフェラーゼの発現ベクター, pCold-hGLを示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a Gaussia luciferase expression vector, pCold-hGL. 図3は、カルボキシル末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼの発現ベクター, pCold-hGL-27/97を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing an expression vector for p-old-hGL-27 / 97, a Gaussia luciferase lacking a carboxyl terminal domain. 図4は、アミノ末端ドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼの発現ベクター, pCold-hGL-98/168を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an expression vector of p-old-hGL-98 / 168, an amino terminal domain-deleted Gaussia luciferase. 図5は、精製したガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質およびドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼ組換え蛋白質の16%ポリアクリルアミド電気泳動分析の図である。FIG. 5 is a 16% polyacrylamide electrophoretic analysis of purified Gaussia luciferase recombinant protein and domain-deleted Gaussia luciferase recombinant protein. 図6は、精製したガウシアルシフェラーゼおよびドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼの至適pHの比較を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a comparison of optimum pHs between purified Gaussia luciferase and domain-deleted Gaussia luciferase. 図7は、精製したガウシアルシフェラーゼおよびドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼの発光スペクトルの比較を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a comparison of emission spectra of purified Gaussia luciferase and domain-deleted Gaussia luciferase. 図8は、精製したガウシアルシフェラーゼおよびドメイン欠失ガウシアルシフェラーゼの銅イオンによる阻害および塩素イオンによる活性化を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing inhibition by copper ions and activation by chloride ions of purified Gaussia luciferase and domain-deleted Gaussia luciferase.

Claims (19)

以下の(a)〜(d)のいずれかに記載のポリペプチド:
(a)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチド;
(b)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(c)配列番号:1または配列番号:3に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;および
(d)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
ただし、配列番号:6で表されるアミノ酸配列を含有する蛋白質を除く。
The polypeptide according to any of the following (a) to (d):
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3;
(B) a luminescent catalytic activity comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and luciferin as a substrate; A polypeptide having;
(C) a polypeptide having an amino acid sequence having 80% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) SEQ ID NO: Luminescent catalytic activity comprising an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence 2 or SEQ ID NO: 4 and using luciferin as a substrate A polypeptide having:
However, the protein containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 is excluded.
以下の(a)〜(d)のいずれかである請求項1記載のポリペプチド:
(a)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチド;
(b)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(c)配列番号:1または配列番号:3に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;および
(d)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイ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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド。
The polypeptide according to claim 1, which is any of the following (a) to (d):
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3;
(B) a luminescence catalytic activity comprising an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and luciferin as a substrate; A polypeptide having;
(C) a polypeptide having an amino acid sequence having 90% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) SEQ ID NO: A luminescent catalyst comprising an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under high stringency conditions with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of 2 or SEQ ID NO: 4, and using luciferin as a substrate A polypeptide having activity.
配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチドである、請求項1記載のポリペプチド。   The polypeptide according to claim 1, which is a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3. 請求項1〜3のいずれかに記載の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ポリヌクレオチド。   A polynucleotide comprising a polynucleotide encoding the polypeptide according to claim 1. 以下の(e)〜(i)のいずれかである請求項4記載のポリヌクレオチド:
(e)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;
(f)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に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し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;
(g)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド;
(h)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;および
(i)配列番号:1または配列番号:3に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド。
The polynucleotide according to any one of the following (e) to (i):
(E) a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4;
(F) a polypeptide having a luminescent catalytic activity that hybridizes with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4 under stringent conditions and has luciferin as a substrate. A polynucleotide containing the encoding polynucleotide;
(G) a polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3;
(H) a luminescent catalytic activity comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and luciferin as a substrate; A polynucleotide containing a polynucleotide encoding the polypeptide having; and (i) an amino acid sequence having 80% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, and using luciferin as a substrate A polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide having a luminescent catalytic activity.
以下の(e)〜(i)のいずれかである請求項4記載のポリヌクレオチド:
(e)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列からなるポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;
(f)配列番号:2または4の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;
(g)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有す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ポリヌクレオチド;
(h)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド;および
(i)配列番号:1または配列番号:3に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒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含有するポリヌクレオチド。
The polynucleotide according to any one of the following (e) to (i):
(E) a polynucleotide containing a polynucleotide consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4;
(F) A polypeptide that hybridizes with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or 4 under a highly stringent condition and has a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate. A polynucleotide containing the polynucleotide;
(G) a polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3;
(H) a luminescent catalytic activity comprising an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and luciferin as a substrate; A polynucleotide containing a polynucleotide encoding the polypeptide having; and (i) an amino acid sequence having 90% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, and using luciferin as a substrate A polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a polypeptide having a luminescent catalytic activity.
請求項4〜6のいずれかに記載のポリヌクレオチドを含有する組換えベクター。   A recombinant vector containing the polynucleotide according to any one of claims 4 to 6. 請求項7記載の組換えベクターが導入された形質転換体。   A transformant into which the recombinant vector according to claim 7 has been introduced. 請求項8記載の形質転換体を培養し、請求項1〜3のいずれかに記載のポリペプチドを生成させる工程を含む、請求項1〜3のいずれかに記載のポリペプチドの製造方法。   The method for producing a polypeptide according to any one of claims 1 to 3, comprising a step of culturing the transformant according to claim 8 to produce the polypeptide according to any one of claims 1 to 3. 請求項1〜3のいずれかに記載のポリペプチドを含むキット。   A kit comprising the polypeptide according to claim 1. 請求項4〜6のいずれかに記載のポリヌクレオチド、請求項7記載の組換えベクターまたは請求項8記載の形質転換体を含むキット。   A kit comprising the polynucleotide according to any one of claims 4 to 6, the recombinant vector according to claim 7, or the transformant according to claim 8. さらにルシフェリンを含む、請求項10または11記載のキット。   The kit according to claim 10 or 11, further comprising luciferin. ルシフェリンがセレンテラジン類である、請求項12記載のキット。   The kit according to claim 12, wherein the luciferin is coelenterazines. セレンテラジン類がセレンテラジンである、請求項13記載のキット。   The kit according to claim 13, wherein the coelenterazine is coelenterazine. 以下の(a)〜(d)のいずれかに記載のポリペプチド:
(a)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチド;
(b)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(c)配列番号:1または配列番号:3に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;および
(d)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイ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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド、
と、ルシフェリンとを接触させることを含む、発光反応を行う方法。
The polypeptide according to any of the following (a) to (d):
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3;
(B) a luminescence catalytic activity comprising an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and luciferin as a substrate; A polypeptide having;
(C) a polypeptide having an amino acid sequence having 90% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) SEQ ID NO: A luminescent catalyst comprising an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under high stringency conditions with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of 2 or SEQ ID NO: 4, and using luciferin as a substrate A polypeptide having activity,
And a luminescent reaction comprising contacting luciferin with the luciferin.
ハロゲン化物イオン存在下で発光反応を行う、請求項15記載の方法。   The method according to claim 15, wherein the luminescence reaction is carried out in the presence of halide ions. ハロゲン化物イオンが、フッ素イオン、臭素イオンまたはヨウ素イオンである、請求項16記載の方法。   The method according to claim 16, wherein the halide ion is a fluorine ion, a bromine ion or an iodine ion. ハロゲン化物イオンを用いて、以下の(a)〜(d)のいずれかに記載のポリペプチド:
(a)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列を含有するポリペプチド;
(b)配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;
(c)配列番号:1または配列番号:3に対して90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;および
(d)配列番号:2または配列番号:4の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイ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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有するポリペプチド;または
以下の(a)〜(d)のいずれかに記載の蛋白質:
(a)配列番号:6のアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有する蛋白質;
(b)配列番号:6のアミノ酸配列において1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加したアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有する蛋白質;
(c)配列番号:6のアミノ酸配列と約90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有する蛋白質;および
(d)配列番号:5の塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとハイ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アミノ酸配列を含有し、かつルシフェリンを基質とする発光触媒活性を有する蛋白質、
の発光活性を活性化する方法。
The polypeptide according to any one of the following (a) to (d) using a halide ion:
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3;
(B) a luminescence catalytic activity comprising an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and luciferin as a substrate; A polypeptide having;
(C) a polypeptide having an amino acid sequence having 90% or more identity to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) SEQ ID NO: A luminescent catalyst comprising an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under high stringency conditions with a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of 2 or SEQ ID NO: 4, and using luciferin as a substrate A polypeptide having activity; or a protein according to any one of the following (a) to (d):
(A) a protein containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate;
(B) a protein having an amino acid sequence in which 1 to 25 amino acids are deleted, substituted, inserted or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate;
(C) a protein having an amino acid sequence having about 90% or more identity with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 and having a luminescence catalytic activity using luciferin as a substrate; and (d) a base sequence of SEQ ID NO: 5. A protein having an amino acid sequence encoded by a polynucleotide that hybridizes under high stringency conditions with a polynucleotide comprising a complementary base sequence, and having a luminescent catalytic activity using luciferin as a substrate,
A method for activating the luminescence activity.
ハロゲン化物イオンが、フッ素イオン、臭素イオンまたはヨウ素イオンである、請求項18記載の方法。   The method according to claim 18, wherein the halide ion is a fluorine ion, a bromine ion or an iodine ion.
JP2007239220A 2007-09-14 2007-09-14 Polypeptide having luminescent catalytic activity Active JP5251048B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007239220A JP5251048B2 (en) 2007-09-14 2007-09-14 Polypeptide having luminescent catalytic activity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007239220A JP5251048B2 (en) 2007-09-14 2007-09-14 Polypeptide having luminescent catalytic activity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009065925A true JP2009065925A (en) 2009-04-02
JP5251048B2 JP5251048B2 (en) 2013-07-31

Family

ID=40602849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007239220A Active JP5251048B2 (en) 2007-09-14 2007-09-14 Polypeptide having luminescent catalytic activity

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5251048B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011120501A (en) * 2009-12-09 2011-06-23 Jnc Corp Mutant gaussia luciferase
US20130273582A1 (en) * 2010-12-03 2013-10-17 John Daly Light-emitting molecules
JP2014201565A (en) * 2013-04-08 2014-10-27 Jnc株式会社 Coelenterazine analogs

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002335961A (en) * 2001-05-22 2002-11-26 Toyo B-Net Co Ltd Dinoflagellate luciferase and gene encoding the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002335961A (en) * 2001-05-22 2002-11-26 Toyo B-Net Co Ltd Dinoflagellate luciferase and gene encoding the same

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6012021199; Anal. Chem. Vol. 74, 2002, p. 4378-4385 *
JPN6012021201; J. Biochem. Vol. 119, 1996, p. 601-603 *
JPN6012021203; Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Vol. 94, 1997, pp. 8954-8958 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011120501A (en) * 2009-12-09 2011-06-23 Jnc Corp Mutant gaussia luciferase
US20130273582A1 (en) * 2010-12-03 2013-10-17 John Daly Light-emitting molecules
JP2013544100A (en) * 2010-12-03 2013-12-12 ジーン・ストリーム・ピーティワイ・リミテッド Improved light emitting molecule
EP2646548A4 (en) * 2010-12-03 2014-05-14 Gene Stream Pty Ltd Improved light-emitting molecules
US10428317B2 (en) 2010-12-03 2019-10-01 Gene Stream Pty Ltd Light-emitting molecules
US20200056161A1 (en) * 2010-12-03 2020-02-20 Gene Stream Pty Ltd. Light-emitting molecules
US11661587B2 (en) 2010-12-03 2023-05-30 Promega Corporation Light-emitting molecules
JP2014201565A (en) * 2013-04-08 2014-10-27 Jnc株式会社 Coelenterazine analogs

Also Published As

Publication number Publication date
JP5251048B2 (en) 2013-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6777133B2 (en) Codon-optimized mutant eviluciferase gene and how to use it
JP5251048B2 (en) Polypeptide having luminescent catalytic activity
US8563270B2 (en) Calcium-binding photoprotein, gene encoding the same, and use thereof
JP2008048607A (en) FUSION PROTEIN OF Fc-BINDING DOMAIN AND CALCIUM-BINDING PHOTOPROTEIN, GENE ENCODING THE SAME AND USE THEREOF
JP5793921B2 (en) Mutated apoprotein of low calcium sensitive photoprotein
JP5764921B2 (en) Fusion protein with luminescent activity
JP5224100B2 (en) Mutant luciferase
JP5589369B2 (en) Mutant Gaussia luciferase
JP6424101B2 (en) Fusion protein of Fc-binding domain and calcium-binding photoprotein, gene encoding the same, and use thereof
JP5703545B2 (en) Fusion protein having photocatalytic activity
JP6265020B2 (en) Evil luciferase catalytic protein mutant gene and its usage
JP5736764B2 (en) Fusion protein with luminescent activity
JP2018012721A (en) Fusion protein of fc-binding domain and calcium binding luminescent protein, gene encoding the same and use thereof
JP5540501B2 (en) Method for producing photoprotein
JP5040438B2 (en) Fusion protein of Fc-binding domain and calcium-binding photoprotein, gene encoding the same, and use thereof
JP2021112164A (en) Novel luciferases and fluorescent proteins
JP5549113B2 (en) Calcium-binding photoprotein, gene encoding the same, and use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100318

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20110331

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20110511

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120424

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120904

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121024

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121113

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130212

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20130221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130319

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130401

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5251048

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160426

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250