JP2010166905A - New shine-dalgarno sequence and method for producing protein using the same - Google Patents

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暢 今泉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control factor for producing active proteins in large quantities in the production of higher organism-derived proteins using genetically engineered means, and a method for producing the proteins using the factor. <P>SOLUTION: Protein production is performed using Shine-Dalgarno (SD) sequence including a part of genus Bacillus bacterium-derived neutral protease gene and a recombinant microorganism obtained by transforming an expression plasmid including the sequence into host cells. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はタンパク質を大量に発現させるのに有用なシャイン・ダルガノ配列、及びそれを用いた遺伝子工学的にタンパク質を製造する方法に関する。   The present invention relates to a Shine-Dalgarno sequence useful for expressing a large amount of protein, and a method for producing a protein by genetic engineering using the sequence.

今日までに産業上有用な物質を効率よく多量に生産するために多様な微生物を利用する技術が開発されている。特に大腸菌を用いた系は強力なプロモーター系、正確な制御系、多様な宿主系が開発されており、微生物由来の遺伝子以外にも植物、動物といった高等生物の遺伝子を発現制御することも可能となっている。しかしながら大腸菌は細胞壁の外側に外膜を有しているため、一般的に分泌されるタンパク質は内膜との間に存在するペリプラズム層に蓄積し、培養液中に放出されない。そのため、物理的又は化学的に菌体を破砕して、目的のタンパク質を抽出する必要があるが、前記抽出操作の際、目的のタンパク質が機械的または酵素的な破壊を受けることで活性を失う問題があった。   To date, techniques for utilizing various microorganisms have been developed in order to efficiently produce large quantities of industrially useful substances. In particular, a system using E. coli has developed a strong promoter system, precise control system, and various host systems, and it is possible to control the expression of genes of higher organisms such as plants and animals besides genes derived from microorganisms. It has become. However, since Escherichia coli has an outer membrane outside the cell wall, generally secreted proteins accumulate in the periplasmic layer existing between the inner membrane and are not released into the culture medium. Therefore, it is necessary to crush the cells physically or chemically to extract the target protein. However, during the extraction operation, the target protein loses its activity due to mechanical or enzymatic destruction. There was a problem.

近年、ペリプラズム層を介して可溶性で活性型のタンパク質を大腸菌の菌体外へ分泌生産する技術が開発された(特許文献1)。しかしながら、生産するタンパク質の量が少なく工業生産に適用するには経済性に問題があった。   In recent years, a technique for secreting and producing a soluble and active protein outside the bacterial body of E. coli via the periplasmic layer has been developed (Patent Document 1). However, the amount of protein to be produced is small, and there is a problem in economical efficiency when applied to industrial production.

また、大腸菌では高等生物由来のタンパク質の発現の際、多くの場合活性を持たない不溶物として得られる問題があり、さらにリフォーディングとよばれる操作で活性を持つ構造のタンパク質に再構築する必要があった。そのため、工業生産への適用はさらに困難であった。   In addition, Escherichia coli has a problem that it is often obtained as an insoluble substance having no activity when expressing proteins derived from higher organisms, and it is necessary to reconstruct it into a protein having an active structure by an operation called refolding. there were. Therefore, application to industrial production has been further difficult.

近年、他の微生物内での分泌発現によって活性型で異種タンパク質を得る技術が開発されている。このような発現系の一つとして、タンパク質分泌能が高いバチルス属細菌を宿主として用いる方法が報告されている(非特許文献1)。バチルス属細菌の細胞内でのタンパク質発現量を調節する重要な制御因子としてプロモーター、シャイン・ダルガノ(SD)配列、シグナルペプチド、及びターミネーターと呼ばれる塩基配列が知られている。   In recent years, a technique for obtaining a heterologous protein in an active form by secretory expression in other microorganisms has been developed. As one such expression system, a method using a Bacillus bacterium having a high protein secretion ability as a host has been reported (Non-patent Document 1). As important regulators for regulating the protein expression level in the cells of the genus Bacillus, a promoter, a Shine-Dalgarno (SD) sequence, a signal peptide, and a base sequence called a terminator are known.

プロモーターはmRNA合成の開始に関与する特定の短い塩基配列のことであり、細菌の場合は転写開始点から約10塩基上流(−10領域)と約35塩基上流(−35領域)に見られる二つの短い配列から構成されている。   A promoter is a specific short base sequence involved in the initiation of mRNA synthesis. In the case of bacteria, the promoter is found about 10 bases upstream (-10 region) and about 35 bases upstream (-35 region) from the transcription start point. It consists of two short sequences.

SD配列は原核生物のmRNAにおいて開始コドンの上流に見られる配列で、リボソームの結合部位となる部分であり、リボソームにおけるタンパク質の合成開始に関与するといわれている。   The SD sequence is a sequence that is found upstream of the initiation codon in prokaryotic mRNA, and is a part that becomes a binding site for ribosome, and is said to be involved in the initiation of protein synthesis in the ribosome.

シグナルペプチドは細胞質内でタンパク質の局在化や膜輸送を指示するペプチドであり、N末端付近の正電荷を持つアミノ酸が局在した領域、及び疎水性のコア領域及びシグナルペプチダーゼに認識切断される領域からなる、20から50アミノ酸残基のペプチドである。当該ペプチドは、バチルス属細菌がタンパク質を細胞外分泌生産する際に中心的な役割を果たすものと考えられている。   The signal peptide is a peptide that directs protein localization and membrane transport in the cytoplasm, and is recognized and cleaved into a region where a positively charged amino acid near the N-terminal is localized, a hydrophobic core region, and a signal peptidase. A peptide consisting of a region and having 20 to 50 amino acid residues. The peptide is thought to play a central role in producing extracellular proteins from Bacillus bacteria.

ターミネーターは構造遺伝子の最後に接続した塩基配列であり、mRNA合成の終了に関与する配列と考えられている。   The terminator is a base sequence connected to the end of the structural gene, and is considered to be a sequence involved in the completion of mRNA synthesis.

前記制御因子の一例として、バチルス属菌中性プロテアーゼ由来のプロモーター、SD配列、シグナルペプチド及びターミネーター配列が非特許文献2、及び特許文献2から5に開示されており、バチルス属細菌で抗体を発現させうるプロモーター及び分泌シグナル配列が特許文献6に開示されている。   As an example of the control factor, a promoter, SD sequence, signal peptide and terminator sequence derived from a neutral protease of the genus Bacillus are disclosed in Non-patent Document 2 and Patent Documents 2 to 5, and antibodies are expressed in Bacillus bacteria. A possible promoter and secretory signal sequence are disclosed in US Pat.

前記文献で開示の制御因子は、いずれも強力な発現因子として報告されているが、目的とするタンパク質によっては必ずしも良好に作用せず、特に高等生物由来のタンパク質について活性型が分泌されにくいという問題があった。例えばプロテアーゼのようなバチルス属細菌で一般的に高発現するタンパク質のSD配列やシグナルペプチドが必ずしもすべてのタンパク質に強力には働かず、宿主の種類および発現しようとするタンパク質ごとにプロモーター、SD配列、シグナルペプチド及びターミネーターとの間に相性があり、最適なものを選定することが必要である。近年、様々な高等生物由来の活性型タンパク質の工業生産に対する要求が高まり、これに適する新規な制御因子の提供が求められていた。   All of the regulatory factors disclosed in the above literature have been reported as powerful expression factors, but they do not always work well depending on the target protein, and the active form is difficult to secrete particularly for proteins derived from higher organisms. was there. For example, SD sequences and signal peptides of proteins that are generally highly expressed in Bacillus bacteria such as proteases do not necessarily act strongly on all proteins. For each host type and protein to be expressed, a promoter, SD sequence, It is necessary to select an optimal one that is compatible with the signal peptide and the terminator. In recent years, the demand for industrial production of active proteins derived from various higher organisms has increased, and provision of novel control factors suitable for this has been required.

特開平8−322586号公報JP-A-8-322586 特開平2−265491号公報JP-A-2-265491 特開平2−265492号公報JP-A-2-265492 特開平2−268687号公報JP-A-2-268687 特開平2−268688号公報JP-A-2-268688 特開平7−075581号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-075581 特開平5−184363号公報JP-A-5-184363 特開平10−309198号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-309198

Wolfgang Schuman、Adv.Appl.Microbiol.、62、137(2007)Wolfgang Schuman, Adv. Appl. Microbiol. 62, 137 (2007) Kubo and Imanaka、J.Gen.Microbiol.、134、1883(1988)Kubo and Imanaka, J.A. Gen. Microbiol. 134, 1883 (1988) Hanahan、J.Mol.Biol.、16、557(1983)Hanahan, J. et al. Mol. Biol. 16, 557 (1983) Debnau and Avidoff−Abelson、J.Mol.Biol、56,209(1971)Devnau and Avidoff-Abelson, J.A. Mol. Biol, 56, 209 (1971)

本発明の目的は、遺伝子工学的手法を用いた高等生物由来のタンパク質の製造において、活性型タンパク質を大量に生産するための制御因子、及び前記因子を用いたタンパク質の製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a control factor for producing a large amount of an active protein in the production of a protein derived from a higher organism using a genetic engineering technique, and a method for producing a protein using the factor. is there.

発明者らは、前記課題に対し、バチルス属細菌由来中性プロテアーゼの遺伝子を詳細に検討した結果、先行文献中には特別な機能を持たない配列として公開された配列の一部がシャイン・ダルガノ(SD)配列として強力な機能を有していることを見出し、本発明を完成した。   As a result of detailed examination of the gene for the neutral protease derived from the genus Bacillus, the inventors of the present invention found that a part of the sequence published as a sequence having no special function in the prior literature was Shine-Dalgarno. It was found that the (SD) sequence has a powerful function, and the present invention was completed.

すなわち、本発明は、以下の発明を包含する:
第一の発明は、少なくともAAAGGAGGAからなる配列を含む、シャイン・ダルガノ(SD)配列である。
That is, the present invention includes the following inventions:
The first invention is a Shine-Dalgarno (SD) sequence including a sequence consisting of at least AAAGGAGGA.

第二の発明は、第一の発明に記載のシャイン・ダルガノ配列を含む発現プラスミドを宿主に形質転換することで得られた、遺伝子組み換え体である。   The second invention is a gene recombinant obtained by transforming an expression plasmid containing the Shine-Dalgarno sequence described in the first invention into a host.

第三の発明は、第二の発明に記載の遺伝子組み換え体を用いた、タンパク質の製造方法である。   The third invention is a method for producing a protein using the gene recombinant according to the second invention.

第四の発明は、タンパク質が抗体または抗体の断片である、第三の発明に記載のタンパク質の製造方法である。   A fourth invention is a method for producing a protein according to the third invention, wherein the protein is an antibody or an antibody fragment.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明のシャイン・ダルガノ(SD)配列は少なくともAAAGGAGGAを含んでいればよく、一例として配列番号29で示す配列をあげることができる。なお、本発明のSD配列をコードするDNAを得る方法としては、既存のプラスミドであるpUBTZ2(バチルス・ステアロサーモフィルス由来の中性プロテアーゼ遺伝子をクローニングした大腸菌及び枯草菌間のシャトルベクター、特許文献7)よりPCR反応で当該DNA断片を増幅して得る方法、及び化学合成によって直接前記DNAを得る方法が例示できる。   The Shine-Dalgarno (SD) sequence of the present invention only needs to contain at least AAAGGAGGA, and an example is the sequence shown in SEQ ID NO: 29. In addition, as a method for obtaining DNA encoding the SD sequence of the present invention, pUBTZ2 (a shuttle vector between Escherichia coli and Bacillus subtilis in which a neutral protease gene derived from Bacillus stearothermophilus is cloned, Patent Literature From 7), a method of amplifying the DNA fragment by PCR reaction and a method of directly obtaining the DNA by chemical synthesis can be exemplified.

本発明の宿主はバチルス属細菌であれば特に限定がないが、この中でも特にタンパク質分泌能が高く、かつ病原性がない枯草菌(バチルス・ズブチリス、Bacillus subtilis)が好ましい。   The host of the present invention is not particularly limited as long as it is a bacterium belonging to the genus Bacillus, and among these, Bacillus subtilis having a high protein secretion ability and no pathogenicity is preferable.

本発明で用いる発現プラスミドにおいて、プロモーターはバチルス属細菌内で機能するものであればよく、一例として、特許文献4で開示の、−35領域がTTTTCC、−10領域がTATTGTからそれぞれなるプロモーターがあげられる。また、プロモーター、及びその間に介在するDNAを得るには、公知の化学合成によって直接前記DNAを得る方法、天然由来のDNAから制限酵素で切り出して得る方法、既存のDNAからPCR反応により核酸増幅して得る方法等により得られる。   In the expression plasmid used in the present invention, the promoter may be any promoter as long as it functions in bacteria belonging to the genus Bacillus. For example, the promoter disclosed in Patent Document 4 is a promoter having -35 region consisting of TTTTCC and -10 region consisting of TATTGT. It is done. In addition, in order to obtain a promoter and intervening DNA, a method of directly obtaining the DNA by known chemical synthesis, a method of obtaining a DNA from a naturally occurring DNA with a restriction enzyme, or a nucleic acid amplification by PCR reaction from existing DNA It is obtained by a method obtained by

本発明で用いる発現プラスミドにおいて、分泌発現に用いるシグナルペプチドはバチルス属細菌内で機能するものであればよく、一例として、特許文献3の請求項4で開示の、MKRKMKLRSFGVAAGLA(配列番号30)で示される耐熱性中性プロテアーゼのシグナルペプチド、及び非特許文献2で開示のMKRKMKMKLASFGLAAGLAAQVFLPYNALA(配列番号31)からなるペプチドがあげられる。前記シグナルペプチドをコードするDNAを得る方法としては、既存の遺伝子からPCR反応により前記DNAを核酸増幅して得る方法、また化学合成法によって直接前記DNAを得る方法を例示できる。   In the expression plasmid used in the present invention, the signal peptide used for secretory expression is not particularly limited as long as it functions in bacteria belonging to the genus Bacillus. As an example, it is represented by MKRKMKLRSFGVAAGLA (SEQ ID NO: 30) disclosed in claim 4 of Patent Document 3. And a peptide consisting of MKRKMKMKMLASFGLAAGLAAQVFLPYNALA (SEQ ID NO: 31) disclosed in Non-Patent Document 2. Examples of the method for obtaining the DNA encoding the signal peptide include a method for obtaining the DNA by nucleic acid amplification from an existing gene by PCR reaction, and a method for obtaining the DNA directly by a chemical synthesis method.

本発明において分泌発現を目的とするタンパク質に特に限定はないが、アミラーゼ、プロテアーゼ、抗体といった天然においても細胞外に分泌生産されるタンパク質が好ましい。また前記タンパク質をコードする遺伝子を得る方法にも特に限定はなく、抗体を目的タンパク質とした場合の一例として、特許文献8に開示の抗エストラジオール抗体遺伝子取得法があげられる。また、特許文献8に開示の、クローニング済みの遺伝子をプラスミドから切り出す方法や、前記遺伝子断片をPCR反応等の方法により増幅させる方法も用いることもできる。   In the present invention, the protein for secretory expression is not particularly limited, but a protein that is secreted and produced outside the cell, such as amylase, protease, and antibody, is preferable. The method for obtaining the gene encoding the protein is not particularly limited, and an example of the case where an antibody is used as a target protein is an anti-estradiol antibody gene acquisition method disclosed in Patent Document 8. In addition, a method disclosed in Patent Document 8 for cutting out a cloned gene from a plasmid, or a method for amplifying the gene fragment by a PCR reaction or the like can also be used.

本発明で用いる発現プラスミドにおける、もう一つの構成要素であるタンパク質発現の構造遺伝子群の終点に位置するターミネーターもバチルス属細菌内で機能するものであればよく、一例として、特許文献5の請求項3で開示の、CATCAGTGGGGGATTTTTTCCTCCACTGATG(配列番号32)を含む配列があげられる。   In the expression plasmid used in the present invention, the terminator located at the end point of the structural gene group of protein expression, which is another constituent element, may be any one that functions in the bacterium belonging to the genus Bacillus. The sequence including CATCAGGTGGGGGATTTTTTCCTCCCACTGATG (SEQ ID NO: 32) disclosed in 3 is exemplified.

本発明のタンパク質製造は、任意のプロモーターの下流に本発明のSD配列を配置し、その下流に任意のシグナルペプチドをコードするDNA配列を介して、所望のタンパク質をコードする遺伝子を持つDNA配列を配置し、さらにその下流に任意のターミネーターを配置した発現プラスミドを作成し、前記プラスミドをバチルス属細菌に導入することでタンパク質製造を行なう。即ち、一般的には、5’末端側から、プロモーター、SD配列、シグナルペプチド、目的タンパク質遺伝子、ターミネーターの順に配置し、発現プラスミドを作成する。   In the protein production of the present invention, the SD sequence of the present invention is arranged downstream of an arbitrary promoter, and a DNA sequence having a gene encoding a desired protein is inserted downstream of the DNA sequence encoding an arbitrary signal peptide. An expression plasmid in which an arbitrary terminator is arranged downstream thereof is prepared, and protein production is carried out by introducing the plasmid into a bacterium belonging to the genus Bacillus. That is, generally, from the 5 ′ end side, a promoter, an SD sequence, a signal peptide, a target protein gene, and a terminator are arranged in this order to prepare an expression plasmid.

発現培養に用いる条件は、バチルス属細菌の培養で通常設定する条件の中から適宜選択すればよい。培養温度は20から40℃が好ましく、特に25から30℃が好ましい。培養時のpHは6から8が好ましい。培養に用いる培地としてはバチルス属細菌が増殖し、かつ目的のタンパク質が分泌発現可能な培地を適宜選択すればよい。培養時間は、目的のタンパク質が分泌発現するのに適する時間であれば任意に設定できるが、通常は数時間から100時間の間に設定される。   The conditions used for expression culture may be appropriately selected from the conditions normally set for culture of Bacillus bacteria. The culture temperature is preferably 20 to 40 ° C, particularly preferably 25 to 30 ° C. The pH during the culture is preferably 6 to 8. As a medium used for the culture, a medium in which Bacillus bacteria can grow and the target protein can be secreted and expressed may be appropriately selected. The culture time can be arbitrarily set as long as it is suitable for secretory expression of the target protein, but it is usually set between several hours and 100 hours.

発現したタンパク質を定量する方法としては一般的なSDS−PAGEでタンパク質を分離した後に色素や免疫学的方法で染色して比色定量する方法、及びELISA法を例示でき、また酵素等を発現する場合には前記酵素の活性を測定する方法なども用いることができる。特に、抗体やレセプターなどを製造する場合はELISA法による活性定量法が簡便であるため好ましい。   Examples of the method for quantifying the expressed protein include a method for colorimetric quantification by staining with a dye or an immunological method after separating the protein by general SDS-PAGE, and an ELISA method, or expressing an enzyme or the like In some cases, a method for measuring the activity of the enzyme can also be used. In particular, when an antibody, a receptor, or the like is produced, the activity quantification method by the ELISA method is simple, which is preferable.

ELISA法におけるタンパク質の組み合わせは目的のタンパク質が定量できる方法であれば特に限定されないが、一例として、目的抗体に対する抗原、目的抗体、酵素標識抗目的抗体、の順に重ねたサンドイッチ法をあげることができる。ここで酵素標識抗目的抗体の一例として、アルカリフォスファターゼや西洋ワサビペルオキシダーゼ等の酵素で標識された抗目的抗体をあげることができる。   The combination of proteins in the ELISA method is not particularly limited as long as the target protein can be quantified. For example, a sandwich method in which an antigen against the target antibody, target antibody, and enzyme-labeled anti-target antibody are stacked in this order can be mentioned. . Here, examples of the enzyme-labeled anti-target antibody include anti-target antibodies labeled with an enzyme such as alkaline phosphatase or horseradish peroxidase.

また、ELISAの検出法についても特に限定されないが、標識に用いた酵素の特異的発色試薬、蛍光試薬又は化学発光試薬が市販されており、それらを標識に用いた酵素に応じて適宜選択し使用することができる。例えば西洋ワサビペルオキシダーゼを用いた場合は発色基質をペルオキシダーゼと過酸化水素で酸化反応させて比色定量する方法があり、例えばTMB 2−Component Microwell Peroxidase Substrate Kit(商品名、フナコシ社製)といった市販の試薬で発色させた後、マイクロタイタープレートリーダMPR4i(商品名、東ソー社製)といった市販の測定装置で比色定量することができる。   In addition, the detection method of ELISA is not particularly limited, but specific coloring reagents, fluorescent reagents or chemiluminescent reagents for enzymes used for labeling are commercially available, and they are appropriately selected and used depending on the enzyme used for labeling. can do. For example, when horseradish peroxidase is used, there is a method for colorimetric quantification by oxidizing a chromogenic substrate with peroxidase and hydrogen peroxide. After coloring with a reagent, colorimetric determination can be performed with a commercially available measuring apparatus such as a microtiter plate reader MPR4i (trade name, manufactured by Tosoh Corporation).

本発明は、バチルス属細菌由来中性プロテアーゼ遺伝子中、先行文献中には特別な機能を持たない配列として公開された配列の一部をシャイン・ダルガノ(SD)配列として使用することで、バチルス属細菌に所望の高等生物由来タンパク質を分泌生産することが可能なタンパク質の製造方法を提供している。本発明により得られた、タンパク質は、菌体外に活性型の状態で分泌される。これにより、タンパク質抽出のための菌体破砕工程や、変性剤によるタンパク質の活性型への再構築が不要となり、効率よく所望のタンパク質を得ることができる。また、非特許文献2で開示のシャイン・ダルガノ(SD)配列と比較し、プロモーター部とシグナル配列部が短いDNA配列であっても分泌生産が可能となったことから、ベクターの安定化と高発現性が期待される。   The present invention uses a part of a sequence published as a Shine-Dalgarno (SD) sequence as a Shine-Dalgarno (SD) sequence in a prior protease-derived neutral protease gene. Provided is a method for producing a protein capable of secreting and producing a desired higher organism-derived protein in bacteria. The protein obtained by the present invention is secreted in an active form outside the cells. This eliminates the need for a cell disruption step for protein extraction and the reconstitution of the protein into an active form with a denaturing agent, and a desired protein can be obtained efficiently. In addition, compared to the Shine-Dalgarno (SD) sequence disclosed in Non-Patent Document 2, secretory production is possible even with a short DNA sequence in the promoter portion and the signal sequence portion. Expression is expected.

プラスミドpUCHS1L作成の工程図。図中、VH+CHは抗体のH鎖のVH領域及びCH1領域の遺伝子断片、stopはストップコドン、VL+CLは抗体L鎖のVL領域及びCL領域の遺伝子断片、Prは耐熱性中性プロテアーゼ由来のプロモーター領域、SDは本発明のシャイン・ダルガノ(SD)配列(配列番号29)、SPは耐熱性中性プロテアーゼ由来のシグナルペプチド領域、Ampはアンピシリン耐性遺伝子領域であることを示し、EcoRI、NheI、KpnI、PstI、SphIは対応する制限酵素の切断サイトを示す。Process drawing of plasmid pUCHS1L preparation. In the figure, VH + CH is a gene fragment of the VH region and CH1 region of the antibody H chain, stop is a stop codon, VL + CL is a gene fragment of the VL region and CL region of the antibody L chain, and Pr is a promoter region derived from a thermostable neutral protease. , SD represents the Shine-Dalgarno (SD) sequence of the present invention (SEQ ID NO: 29), SP represents a signal peptide region derived from a heat-resistant neutral protease, Amp r represents an ampicillin resistance gene region, EcoRI, NheI, KpnI , PstI and SphI indicate the cleavage sites of the corresponding restriction enzymes. プラスミドpUCSHS1L作成の工程図。図中の略号は図1に準ずる。Process drawing of plasmid pUCSHS1L preparation. The abbreviations in the figure are the same as those in FIG. プラスミドpUBCH1LΔt作成の工程図。図中の略号のうち、Kmはカナマイシン耐性遺伝子領域であることを示し、その他は図1に準ずる。Process drawing of plasmid pUBCH1LΔt preparation. Of the abbreviations in the figure, Km r indicates that the kanamycin resistance gene region, others equivalent to FIG. プラスミドpUBCH1L作成の工程図。図中の略号のうち、Kmはカナマイシン耐性遺伝子領域、TTは耐熱性中性プロテアーゼ由来のターミネーター配列であることをそれぞれ示し、その他は図1に準ずる。Process drawing of plasmid pUBCH1L preparation. Of the abbreviations in the figure, Km r is a kanamycin resistance gene region, TT indicates respectively that the terminator sequence from thermostable neutral protease, others equivalent to FIG. プラスミドpUBCH2Lの概略図。図中の略号は図4に準ずる。Schematic of plasmid pUBCH2L. The abbreviations in the figure are the same as those in FIG. プラスミドpUBCH3Lの概略図。図中の略号のうち、Supは13塩基の付加配列(配列番号33)であることを示す。その他は図4に準ずる。Schematic of plasmid pUBCH3L. Of the abbreviations in the figure, Sup represents an additional sequence of 13 bases (SEQ ID NO: 33). Others conform to FIG. プラスミドpUBCH2Lで形質転換した枯草菌DB117株(黒丸)、DB104株(白丸)、及びMT2株(白三角)を25℃、30℃、又は37℃で24時間培養したのちの、培養上清中の抗体力価を測定した結果を示す。図中の各シンボルは各条件で24点の同一の実験を行なった際の平均値を示す。また、破線は標準偏差を示す。After culturing Bacillus subtilis DB117 strain (black circle), DB104 strain (white circle), and MT2 strain (white triangle) transformed with plasmid pUBCH2L at 25 ° C., 30 ° C., or 37 ° C. for 24 hours, The result of measuring antibody titer is shown. Each symbol in the figure indicates an average value when 24 identical experiments are performed under each condition. Moreover, a broken line shows a standard deviation. プラスミドpUBCH1L、pUBCH2L、又はpUBCH3Lで形質転換した枯草菌DB117株を30℃で24時間培養後の、培養上清中の抗体力価を測定した結果を示す。図中の棒は各形質転換体を24回培養した結果の平均値を示す。また、棒に示した縦線は標準偏差を示す。The result of having measured the antibody titer in the culture supernatant after culture | cultivating the Bacillus subtilis DB117 stock | strain transformed by plasmid pUBCH1L, pUBCH2L, or pUBCH3L at 30 degreeC for 24 hours is shown. The bar | burr in a figure shows the average value of the result of having culture | cultivated each transformant 24 times. Moreover, the vertical line shown on the bar indicates the standard deviation.

以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 発現ベクターpUBCH1Lの作成
(1)インサート配列(プロモーターからシグナル配列を含む塩基配列)の合成
(1−1)配列番号1から12(配列番号1は配列番号13の1から40番目の塩基に、配列番号2は配列番号13の35から79番目の塩基の相補鎖に、配列番号3は配列番号13の73から115番目の塩基に、配列番号4は配列番号13の108から152番目の塩基の相補鎖に、配列番号5は配列番号13の144から188番目の塩基に、配列番号6は配列番号13の179から223番目の塩基の相補鎖に、配列番号7は配列番号13の217から261番目の塩基に、配列番号8は配列番号13の254から298番目の塩基の相補鎖に、配列番号9は配列番号13の291から335番目の塩基に、配列番号10は配列番号13の327から371番目の塩基の相補鎖に、配列番号11は配列番号13の366から410番目の塩基に、配列番号12は配列番号13の400から435番目の塩基の相補鎖に、それぞれ相当)に示すオリゴヌクレオチドを混合し、タカラバイオ社製DNAポリメラーゼ(商品名、PrimeSTAR HS DNA Polymerase)を用いて1回目のPCRを行ないDNAを増幅した。PCR反応は94℃で5分加熱した後、94℃での加熱(30秒)、57℃でのアニーリング(30秒)及び72度での伸張反応(45秒)のサイクルを25回繰り返した後、72℃で7分加温することにより行なった。
(1−2)1回目のPCR反応後の反応液をキアゲン社製PCR精製キットで精製して50μLのDNA溶液を得た。
(1−3)(1−2)で得られたDNA溶液のうちの1μLを鋳型とし、配列番号1及び12のオリゴヌクレオチドをプライマーとして2回目のPCR反応を、1回目と同じ条件で行なった。
(1−4)2回目のPCR反応後の反応液を、アガロースゲル電気泳動より約400bpのDNA断片を切出し、キアゲン社製ゲル抽出キットにより精製して配列番号13に示すインサート配列(5’末端付近にEcoRIサイトとSacIサイトを含み、中央部に中性プロテアーゼプロモーター配列、本発明のシャイン・ダルガノ(SD)配列(配列番号29、325から339番目の塩基)、および中性プロテアーゼシグナル配列(配列番号31のペプチドをコードする塩基配列、340から429番目の塩基)を含み、3’末端付近にNheIサイトを含む)を得た。
(1−5)2回目のPCR反応用オリゴヌクレオチドとして、配列番号14及び15(配列番号14は配列番号16の1から34番目の塩基に、配列番号15は配列番号16の396から433番目の塩基の相補鎖に、それぞれ相当)を用いた他は(1−3)から(1−4)と同様な操作を行ない、配列番号16に示すインサート配列(5’末端付近にKpnIサイトを含み、中央部に中性プロテアーゼプロモーター配列、本発明のSD配列(配列番号29、319から333番目の塩基)、及び中性プロテアーゼシグナル配列(配列番号31のペプチドをコードする塩基配列、334から423番目の塩基)を含み、3’末端付近にPstIサイトを含む)を得た。
Example 1 Construction of expression vector pUBCH1L (1) Synthesis of insert sequence (base sequence including signal sequence from promoter) (1-1) SEQ ID NO: 1 to 12 (SEQ ID NO: 1 is the 1st to 40th bases of SEQ ID NO: 13) SEQ ID NO: 2 is the complementary strand of the 35th to 79th bases of SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 3 is the 73rd to 115th bases of SEQ ID NO: 13, and SEQ ID NO: 4 is the 108th to 152nd bases of SEQ ID NO: 13. SEQ ID NO: 5 is the nucleotide from the 144th to 188th base of SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 6 is the complementary strand of the 179th to 223th base of SEQ ID NO: 13, and SEQ ID NO: 7 is the 217 of SEQ ID NO: 13. SEQ ID NO: 8 is the complementary strand of the 254th to 298th base of SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 9 is the 291th to 335th base of SEQ ID NO: 13 SEQ ID NO: 10 is the complementary strand of the 327th to 371th bases of SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 11 is the 366th to 410th bases of SEQ ID NO: 13, and SEQ ID NO: 12 is the 400th to 435th bases of SEQ ID NO: 13. The complementary strands were mixed with oligonucleotides indicated respectively, and DNA was amplified by performing the first PCR using DNA polymerase (trade name, PrimeSTAR HS DNA Polymerase) manufactured by Takara Bio Inc. After the PCR reaction was heated at 94 ° C. for 5 minutes, the cycle of heating at 94 ° C. (30 seconds), annealing at 57 ° C. (30 seconds) and extension reaction at 72 degrees (45 seconds) was repeated 25 times. And heating at 72 ° C. for 7 minutes.
(1-2) The reaction solution after the first PCR reaction was purified with a PCR purification kit manufactured by Qiagen to obtain a 50 μL DNA solution.
(1-3) The second PCR reaction was performed under the same conditions as the first time, using 1 μL of the DNA solution obtained in (1-2) as a template and the oligonucleotides of SEQ ID NOS: 1 and 12 as primers. .
(1-4) A DNA fragment of about 400 bp was excised from the reaction solution after the second PCR reaction by agarose gel electrophoresis, purified with a gel extraction kit manufactured by Qiagen, and inserted into the insert sequence (5 ′ end) An EcoRI site and a SacI site are included in the vicinity, a neutral protease promoter sequence, the Shine-Dalgarno (SD) sequence of the present invention (bases from SEQ ID NOs: 29, 325 to 339), and a neutral protease signal sequence (sequence) No. 31 base sequence encoding the peptide of No. 31 and the 340th to 429th bases) and the NheI site in the vicinity of the 3 ′ end).
(1-5) As oligonucleotides for the second PCR reaction, SEQ ID NOs: 14 and 15 (SEQ ID NO: 14 is the 1st to 34th bases of SEQ ID NO: 16, and SEQ ID NO: 15 is the 396th to 433th positions of SEQ ID NO: 16. The same procedure as in (1-3) to (1-4) was performed except that the complementary strand of the base was used, and the insert sequence shown in SEQ ID NO: 16 (containing a KpnI site near the 5 ′ end) Neutral protease promoter sequence, SD sequence of the present invention (SEQ ID NO: 29, base from 319 to 333), and neutral protease signal sequence (base sequence encoding peptide of SEQ ID NO: 31, 334 to 423) Base) and a PstI site in the vicinity of the 3 ′ end.

(2)インサート配列(SD配列からシグナル配列を含む塩基配列)の合成
(2−1)1回目のPCR反応用オリゴヌクレオチドとして、配列番号10、11、15、17(配列番号17は配列番号18の1から32番目の塩基に相当)、2回目のPCR反応用オリゴヌクレオチドとして、配列番号15及び17を用いた他は、(1−1)から(1−4)と同様な操作を行ない、配列番号18に示すインサート配列(5’末端付近にKpnIサイトを含み、中央部に本発明のSD配列(配列番号29、13から27番目の塩基)と中性プロテアーゼシグナル配列(配列番号31のペプチドをコードする塩基配列、28から117番目の塩基)を含み、3’末端付近にPstIサイトを含む)を得た。
(2−2)2回目のPCR反応用オリゴヌクレオチドとして、配列番号15及び19(配列番号19は配列番号20の1から36番目の塩基に相当)を用いた他は、(2−1)と同様の操作を行ない、配列番号20に示すインサート配列(5’末端付近にKpnIサイトと13塩基の付加配列(配列番号33、13から25番目の塩基)を含み、中央部に本発明のSD配列(配列番号29、26から40番目の塩基)と中性プロテアーゼシグナル配列(配列番号31のペプチドをコードする塩基配列、41から130番目の塩基)を含み、3’末端付近にPstIサイトを含む)を得た。
(2) Synthesis of insert sequence (base sequence including signal sequence from SD sequence) (2-1) As oligonucleotides for the first PCR reaction, SEQ ID NO: 10, 11, 15, 17 (SEQ ID NO: 17 is SEQ ID NO: 18 The same procedure as in (1-1) to (1-4) was performed, except that SEQ ID NOS: 15 and 17 were used as oligonucleotides for the second PCR reaction. The insert sequence shown in SEQ ID NO: 18 (containing a KpnI site in the vicinity of the 5 ′ end, the SD sequence of the present invention (SEQ ID NO: 29, bases 13 to 27) in the center and a neutral protease signal sequence (peptide of SEQ ID NO: 31) And a PstI site in the vicinity of the 3 ′ end).
(2-2) As the oligonucleotide for the second PCR reaction, except that SEQ ID NOS: 15 and 19 (SEQ ID NO: 19 corresponds to the 1st to 36th bases of SEQ ID NO: 20), (2-1) and The same operation was performed, and the insert sequence shown in SEQ ID NO: 20 (containing a KpnI site and a 13 base addition sequence (SEQ ID NO: 33, bases from the 13th to 25th positions) near the 5 ′ end, and the SD sequence of the present invention in the center) (Includes SEQ ID NO: 29, 26th to 40th bases) and neutral protease signal sequence (base sequence encoding peptide of SEQ ID NO: 31; 41st to 130th bases) and PstI site near the 3 ′ end) Got.

(3)抗体H鎖遺伝子断片(VHからCH1領域)の増幅
特許文献8で開示の方法で調製された抗エストラジオール抗体発現プラスミドを鋳型とし、配列番号21及び22に示されるオリゴヌクレオチドをプライマーとしたPCR反応により抗体H鎖遺伝子断片(VHからCH1領域)を増幅した。PCR反応は94℃で5分加熱した後、94℃での加熱(30秒)、57℃でのアニーリング(30秒)及び72度での伸張反応(45秒)のサイクルを25回繰り返した後、72℃で7分加温することにより行なった。増幅した遺伝子はキアゲン社製PCR精製キットで精製した。
(3) Amplification of antibody H chain gene fragment (VH to CH1 region) Anti-estradiol antibody expression plasmid prepared by the method disclosed in Patent Document 8 was used as a template, and oligonucleotides shown in SEQ ID NOs: 21 and 22 were used as primers. Antibody H chain gene fragment (VH to CH1 region) was amplified by PCR reaction. After the PCR reaction was heated at 94 ° C. for 5 minutes, the cycle of heating at 94 ° C. (30 seconds), annealing at 57 ° C. (30 seconds) and extension reaction at 72 degrees (45 seconds) was repeated 25 times. And heating at 72 ° C. for 7 minutes. The amplified gene was purified with a Qiagen PCR purification kit.

(4)抗体L鎖遺伝子断片(VLからCL領域)の増幅
プライマーとして配列番号23及び24に示されるオリゴヌクレオチドを用いた他は、(3)と同様にPCR反応を行ない、抗体L鎖遺伝子(VLからCL領域)の増幅断片を得た。
(4) Amplification of antibody L chain gene fragment (VL to CL region) PCR was performed in the same manner as in (3) except that the oligonucleotides shown in SEQ ID NOs: 23 and 24 were used as primers. An amplified fragment of VL to CL region) was obtained.

(5)ターミネーターの増幅
鋳型として特許文献7で開示のプラスミドpUBTZ2を、プライマーとして配列番号25及び26に示されるオリゴヌクレオチドを用いた他は、(3)と同様にPCR反応を行ない、中性プロテアーゼターミネーターの増幅断片(配列番号34、23から53番目の塩基は配列番号32と同じ)を得た。
(5) Amplification of terminator A PCR was performed in the same manner as in (3) except that the plasmid pUBTZ2 disclosed in Patent Document 7 was used as a template and the oligonucleotides shown in SEQ ID NOs: 25 and 26 were used as primers. An amplified fragment of the terminator (SEQ ID NO: 34, nucleotides 23 to 53 were the same as SEQ ID NO: 32) was obtained.

(6)発現ベクターの構築
(6−1)(3)で調製した抗体H鎖遺伝子断片(VHからCH1領域)を制限酵素EcoRI及びKpnIで、(4)で調製したL鎖抗体遺伝子断片(VLからCL領域)を制限酵素PstI及びSphIで、(1−5)で調製した配列番号16に示したインサート配列をKpnI及びPstIで、それぞれ切断した後、それぞれキアゲン社PCR精製キットで精製した。
(6−2)プラスミドpUC118(タカラバイオ製)をEcoRIとSphIで切断し、さらにアルカリフォスファターゼ処理により脱リン酸化した後、アガロースゲル(ゲル濃度1%)電気泳動を行ない、約3kbの断片をキアゲン社製ゲル抽出キットを用いて切出し精製した。
(6−3)(6−2)の断片に、(6−1)で調製した制限酵素処理済の抗体H鎖遺伝子断片、配列番号16に示すインサート配列及び抗体L鎖遺伝子断片を、T4DNAリガーゼを用いて結合し、プラスミドpUCHS1L(図1)を合成した。
(6−4)プラスミドpUCHS1L(図1)をEcoRIとNheIで切断し、さらにアルカリフォスファターゼ処理により脱リン酸化した後、アガロースゲル(ゲル濃度1%)電気泳動を行ない、約4.8kbの断片をキアゲン社製ゲル抽出キットを用いて切出し精製した。
(6−5)(6−4)で得られた断片に、予めEcoRIとNheIで切断してキアゲン社PCR精製キットで精製した配列番号13に示すインサート配列をT4DNAリガーゼを用いて結合し、プラスミドpUCSHS1L(図2)を合成した。
(6−6)プラスミドpUCSHS1L(図2)を制限酵素SacIとHindIIIで切断し、アガロースゲル(ゲル濃度1%)電気泳動を行ない、約2kbの断片をキアゲン社製ゲル抽出キットを用いて切出し精製し、5’末端側から、中性プロテアーゼプロモーター、本発明のSD配列(配列番号29)、中性プロテアーゼシグナル配列、抗体H鎖遺伝子断片(VHからCH1領域)、中性プロテアーゼプロモーター、本発明のSD配列(配列番号29)、中性プロテアーゼシグナル配列、L鎖抗体遺伝子断片(VLからCL領域)より構成されるDNA断片を得た。
(6−7)特許文献7で開示のpUBTZ2を、SnaBI及びHindIIIで消化後、アルカリフォスファターゼによる脱リン酸化処理後、1%アガロースゲル電気泳動からの切出しにより約5kbpの断片を調製した。
(6−8)(6−7)で得られた断片に、予めT4DNAキナーゼ処理によりリン酸化した2つのオリゴDNA(配列番号27及び28)をT4DNAリガーゼにより結合させプラスミドpUBC1(図3)を合成した。
(6−9)プラスミドpUBC1(図3)を制限酵素SacI及びHindIIIで切断し、さらにアルカリフォスファターゼ処理により脱リン酸化した後、アガロースゲル(ゲル濃度1%)電気泳動を行ない、約5kbの断片をキアゲン社製ゲル抽出キットを用いて切出し精製した。
(6−10)(6−9)で得られた断片と、(6−6)で調製した、5’末端側から、プロモーター中性プロテアーゼプロモーター、本発明のSD配列(配列番号29)、中性プロテアーゼシグナル配列、抗体H鎖遺伝子断片(VHからCH1領域)、中性プロテアーゼプロモーター、本発明のSD配列(配列番号29)、中性プロテアーゼシグナル配列、L鎖抗体遺伝子断片(VLからCL領域)より構成されるDNA断片を、T4DNAリガーゼを用いて結合し、プラスミドpUBH1LΔt(図3)を合成した。
(6−11)プラスミドpUBH1LΔt(図3)を、制限酵素SphI及びHindIIIで切断してアルカリフォスファターゼ処理により脱リン酸化した後、アガロースゲル(ゲル濃度1%)電気泳動を行ない、約7kbの断片をキアゲン社製ゲル抽出キットを用いて切出し精製した。この断片に(5)で合成したターミネーター断片をT4DNAリガーゼを用いて結合し、プラスミドpUBCH1L(図4)を合成した。
(6) Construction of expression vector (6-1) The antibody heavy chain gene fragment (VH to CH1 region) prepared in (3) was restricted with restriction enzymes EcoRI and KpnI, and the light chain antibody gene fragment (VL) prepared in (4) To CL region) were cleaved with restriction enzymes PstI and SphI, and the insert sequence shown in SEQ ID NO: 16 prepared in (1-5) was cleaved with KpnI and PstI, respectively, and then purified with a Qiagen PCR purification kit.
(6-2) Plasmid pUC118 (manufactured by Takara Bio Inc.) was digested with EcoRI and SphI, further dephosphorylated by alkaline phosphatase treatment, and then subjected to agarose gel (gel concentration 1%) electrophoresis. It cut out and refine | purified using the gel extraction kit by a company.
(6-3) The antibody H-chain gene fragment treated with the restriction enzyme prepared in (6-1), the insert sequence shown in SEQ ID NO: 16 and the antibody L-chain gene fragment prepared in (6-1) are added to the fragment of (6-2), and T4 DNA ligase Was used to synthesize plasmid pUCHS1L (FIG. 1).
(6-4) Plasmid pUCHS1L (FIG. 1) was digested with EcoRI and NheI, further dephosphorylated by alkaline phosphatase treatment, and then subjected to agarose gel (gel concentration: 1%) electrophoresis to obtain a fragment of about 4.8 kb. It cut out and refine | purified using the gel extraction kit by Qiagen.
(6-5) The insert sequence shown in SEQ ID NO: 13 previously cut with EcoRI and NheI and purified with Qiagen PCR purification kit was ligated to the fragment obtained in (6-4) using T4 DNA ligase, pUCSHS1L (FIG. 2) was synthesized.
(6-6) Plasmid pUCSHS1L (FIG. 2) is cleaved with restriction enzymes SacI and HindIII, subjected to agarose gel (gel concentration 1%) electrophoresis, and a fragment of about 2 kb is excised and purified using a gel extraction kit manufactured by Qiagen. From the 5 ′ end side, neutral protease promoter, SD sequence of the present invention (SEQ ID NO: 29), neutral protease signal sequence, antibody H chain gene fragment (VH to CH1 region), neutral protease promoter, A DNA fragment composed of an SD sequence (SEQ ID NO: 29), a neutral protease signal sequence, and an L chain antibody gene fragment (VL to CL region) was obtained.
(6-7) pUBTZ2 disclosed in Patent Document 7 was digested with SnaBI and HindIII, dephosphorylated with alkaline phosphatase, and then cut out from 1% agarose gel electrophoresis to prepare a fragment of about 5 kbp.
(6-8) Two oligo DNAs (SEQ ID NOs: 27 and 28) previously phosphorylated by T4 DNA kinase treatment are ligated with T4 DNA ligase to the fragment obtained in (6-7) to synthesize plasmid pUBC1 (FIG. 3). did.
(6-9) Plasmid pUBC1 (FIG. 3) was digested with restriction enzymes SacI and HindIII, further dephosphorylated by alkaline phosphatase treatment, and then subjected to agarose gel (gel concentration: 1%) electrophoresis to obtain a fragment of about 5 kb. It cut out and refine | purified using the gel extraction kit by Qiagen.
(6-10) The fragment obtained in (6-9) and the 5 ′ terminal side prepared in (6-6) from the promoter neutral protease promoter, the SD sequence of the present invention (SEQ ID NO: 29), Protease signal sequence, antibody H chain gene fragment (VH to CH1 region), neutral protease promoter, SD sequence of the present invention (SEQ ID NO: 29), neutral protease signal sequence, L chain antibody gene fragment (VL to CL region) The constructed DNA fragment was ligated using T4 DNA ligase to synthesize plasmid pUBH1LΔt (FIG. 3).
(6-11) Plasmid pUBH1LΔt (FIG. 3) was cleaved with restriction enzymes SphI and HindIII and dephosphorylated by alkaline phosphatase treatment, and then subjected to agarose gel (gel concentration: 1%) electrophoresis to obtain a fragment of about 7 kb. It cut out and refine | purified using the gel extraction kit by Qiagen. The terminator fragment synthesized in (5) was ligated to this fragment using T4 DNA ligase to synthesize plasmid pUBCH1L (FIG. 4).

実施例2 発現ベクターpUBCH2Lの作成
配列番号16のインサート配列の代わりに(2−1)で調製した配列番号18を用いた他は、実施例1の(6)と同様の操作を行ない、プラスミドpUBCH2L(図5)を合成した。当該プラスミドと実施例1で調製したプラスミドpUBCH1Lの相違は、前者の抗体H鎖遺伝子とL鎖遺伝子をつなぐ断片が、終止コドン、本発明のSD配列(配列番号29)、及び中性プロテアーゼシグナル配列により構成されるのに対し、後者では終止コドン、中性プロテアーゼプロモーター、本発明のSD配列(配列番号29)、及び中性プロテアーゼシグナル配列により構成される点が異なる。
Example 2 Construction of Expression Vector pUBCH2L The same procedure as in (6) of Example 1 was carried out except that SEQ ID NO: 18 prepared in (2-1) was used instead of the insert sequence of SEQ ID NO: 16, and plasmid pUBCH2L (FIG. 5) was synthesized. The difference between the plasmid and the plasmid pUBCH1L prepared in Example 1 is that the former antibody H-chain gene and L-chain gene fragment is composed of a stop codon, the SD sequence of the present invention (SEQ ID NO: 29), and a neutral protease signal sequence. The latter is different in that it is constituted by a stop codon, a neutral protease promoter, the SD sequence of the present invention (SEQ ID NO: 29), and a neutral protease signal sequence.

実施例3 発現ベクターpUBCH3Lの作成
配列番号16のインサート配列の代わりに(2−2)で調製した配列番号20を用いた他は、実施例1の(6)と同様の操作を行ない、プラスミドpUBCH3L(図6)を合成した。当該プラスミドと実施例1で調製したプラスミドpUBCH1Lの相違は、前者の抗体H鎖遺伝子とL鎖遺伝子をつなぐ断片が、終止コドン、13塩基の付加配列(AAATACAAAGAAT、配列番号33)、本発明のSD配列(配列番号29)、及び中性プロテアーゼシグナル配列により構成されるのに対し、後者では終止コドン、中性プロテアーゼプロモーター、本発明のSD配列(配列番号29)、及び中性プロテアーゼシグナル配列により構成される点が異なる(図6)。
Example 3 Construction of Expression Vector pUBCH3L The same procedure as in (6) of Example 1 was carried out except that SEQ ID NO: 20 prepared in (2-2) was used instead of the insert sequence of SEQ ID NO: 16, and plasmid pUBCH3L (FIG. 6) was synthesized. The difference between this plasmid and the plasmid pUBCH1L prepared in Example 1 is that the former fragment connecting the antibody H chain gene and L chain gene is a stop codon, an additional sequence of 13 bases (AAATACAAAGAAT, SEQ ID NO: 33), SD of the present invention. It consists of a sequence (SEQ ID NO: 29) and a neutral protease signal sequence, whereas the latter consists of a stop codon, a neutral protease promoter, the SD sequence of the present invention (SEQ ID NO: 29), and a neutral protease signal sequence. Is different (FIG. 6).

実施例4 枯草菌への形質転換
(1)大腸菌JM103株のコンピテントセルをHanahanの方法(非特許文献3)に従って作成し、発現ベクターpUBCH1L、pUBCH2L又はpUBCH3Lで形質転換した。これらの形質転換大腸菌を100μg/mLのアンピシリンを含むLB培地で一晩培養した。この培養液からキアゲン社プラスミド抽出キットを用いて各プラスミドの水溶液30μLを調製した。
(2)枯草菌MT2株、DB104株又はDB117株のコンピテントセルを公知の方法(非特許文献4)に従って調製した。前記細胞懸濁液100μLに、(1)で調製した各プラスミド水溶液5μLを加えて、37℃で1時間、穏やかに振とうした後、LB培地900μLを加えて37℃で1.5時間、激しく振とうして培養した。(3)(2)の培養液より遠心分離で菌体を回収し、100μLの生理食塩水に再懸濁し、50μg/mLのカナマイシンを含むLB平板培地に10μLまたは90μLを塗布して37℃で一晩静置培養した。生育したカナマイシン耐性のコロニーより目的のプラスミドを持つものを選別し、目的の形質転換体枯草菌菌株を調製した。
Example 4 Transformation into Bacillus subtilis (1) Competent cells of Escherichia coli JM103 were prepared according to the method of Hanahan (Non-patent Document 3) and transformed with the expression vectors pUBCH1L, pUBCH2L or pUBCH3L. These transformed E. coli cells were cultured overnight in LB medium containing 100 μg / mL ampicillin. From this culture solution, 30 μL of an aqueous solution of each plasmid was prepared using a Qiagen plasmid extraction kit.
(2) Competent cells of Bacillus subtilis MT2 strain, DB104 strain or DB117 strain were prepared according to a known method (Non-patent Document 4). Add 5 μL of each plasmid aqueous solution prepared in (1) to 100 μL of the cell suspension, shake gently for 1 hour at 37 ° C., add 900 μL of LB medium, and vigorously for 1.5 hours at 37 ° C. Cultured with shaking. (3) The cells are collected from the culture solution of (2) by centrifugation, resuspended in 100 μL of physiological saline, and 10 μL or 90 μL is applied to an LB plate medium containing 50 μg / mL kanamycin at 37 ° C. The culture was stationary overnight. From the grown kanamycin-resistant colonies, those having the target plasmid were selected and the target transformant Bacillus subtilis strain was prepared.

実施例5 抗体遺伝子の発現に対する菌株と温度の影響
(1)実施例4で調製した形質転換体のうち、プラスミドpUBCH2Lで形質転換した枯草菌MT2、DB104及びDB117株を2PY培地(ポリペプトン 40g/L、バクト酵母エキス 5g/L、グルコース 20g/L、MgSO・7HO 0.1g/L、FeSO・7HO 0.01g/L、MnSO・4HO 0.01g/L、ZnSO・7HO 0.001g/L)0.75mLを入れた96穴深穴プレート(BM6030S深穴プレート角型V底、ビーエム機器社製)に植菌し、温度25℃、30℃又は37℃にて、バイオシェーカーMBR−022UP(商品名、タイテック社製)を用いて1200rpmの振とう速度で24時間培養した。
Example 5 Effect of strain and temperature on expression of antibody gene (1) Among the transformants prepared in Example 4, B. subtilis MT2, DB104 and DB117 strains transformed with plasmid pUBCH2L were treated with 2PY medium (polypeptone 40 g / L). , Bacto yeast extract 5 g / L, Glucose 20 g / L, MgSO 4 · 7H 2 O 0.1 g / L, FeSO 4 · 7H 2 O 0.01 g / L, MnSO 4 · 4H 2 O 0.01 g / L, ZnSO 4 · 7H 2 O 0.001g / L ) 96 were placed 0.75mL Anafukaana plate (BM6030S deep plate Rectangular V bottom was inoculated into BM equipment Corporation), temperature 25 ° C., 30 ° C. or 37 The culture was carried out at a shaking speed of 1200 rpm for 24 hours using a bioshaker MBR-022UP (trade name, manufactured by Taitec Co., Ltd.).

(2)(1)の培養液を遠心分離して菌体を除去し、上清液中の抗体力価を以下の方法によりELISA法で測定した。
(2−1)予めエストラジオール標識牛血清アルブミンを結合させた後にパーフェクトブロック(商品名、ピアス社製)でブロッキングしておいた96穴プレートに、培養上清100μLを入れて37℃で1時間抗原抗体反応を行なった後、溶液を除去した。
(2−2)西洋ワサビペルオキシダーゼ修飾抗マウス抗体抗体溶液を添加して37℃で1時間抗原抗体反応を行なった後、再度溶液を除去した。
(2−3)西洋ワサビペルオキシダーゼの発色試薬(TMB 2−Component Microwell Peroxidase Substrate Kit(商品名)、フナコシ社製)50μLを添加して適当な色調になるまで発色を行ない、50μLの10%リン酸水溶液で反応を停止し、450nmの吸光度を測定した。ブランクとして培養上清の代わりに2PY培地を用いて同様の反応を行なって450nmの吸光度を測定し、検体の450nmの吸光度からブランクの吸光度を引くことにより抗体力価とした。
(2) The culture solution of (1) was centrifuged to remove the cells, and the antibody titer in the supernatant was measured by ELISA according to the following method.
(2-1) 100 μL of culture supernatant was added to a 96-well plate previously bound with estradiol-labeled bovine serum albumin and then blocked with a perfect block (trade name, manufactured by Pierce), and the antigen was incubated at 37 ° C. for 1 hour. After performing the antibody reaction, the solution was removed.
(2-2) Horseradish peroxidase-modified anti-mouse antibody antibody solution was added and an antigen-antibody reaction was performed at 37 ° C. for 1 hour, and then the solution was removed again.
(2-3) Color development reagent of horseradish peroxidase (TMB 2-Component Microwell Peroxidase Substrate Kit (trade name), manufactured by Funakoshi Co., Ltd.) was added 50 μL, and the color was developed until an appropriate color tone was obtained. 50 μL of 10% phosphoric acid The reaction was stopped with an aqueous solution, and the absorbance at 450 nm was measured. The same reaction was performed using 2PY medium instead of the culture supernatant as a blank, the absorbance at 450 nm was measured, and the antibody titer was determined by subtracting the absorbance of the blank from the absorbance at 450 nm of the specimen.

ELISAの結果を図7に示す。いずれの菌株も37℃で培養した場合には培養上清中に抗体力価は確認できなかったものの、25℃又は30℃で培養した場合には明らかな抗体力価が確認できており、本発明のSD配列を含んだ発現プラスミドを枯草菌に形質転換することにより、抗原への結合活性を保持した抗体が得られることが示された。なお、DB104株及びDB117株では30℃での抗体生産が最も多かったが、MT2株における30℃での生産性は他の菌株より低かった。   The result of ELISA is shown in FIG. Although none of the strains could be confirmed in the culture supernatant when cultured at 37 ° C., the antibody titer was clearly confirmed when cultured at 25 ° C. or 30 ° C. It was shown that an antibody retaining an antigen-binding activity can be obtained by transforming an expression plasmid containing the SD sequence of the invention into Bacillus subtilis. The DB104 strain and DB117 strain produced the most antibody at 30 ° C., but the MT2 strain had lower productivity at 30 ° C. than other strains.

実施例6 プラスミド構成の違いにおける抗体遺伝子の発現の影響
(1)発現プラスミドpUBCH1L、pUBCH2L又はpUBCH3Lで形質転換した枯草菌DB117株を、培養温度が30℃で実施例5と同様に培養し、遠心分離して培養上清を得た。
Example 6 Effect of Expression of Antibody Gene on Difference in Plasmid Composition (1) Bacillus subtilis DB117 strain transformed with expression plasmid pUBCH1L, pUBCH2L or pUBCH3L was cultured at a culture temperature of 30 ° C. in the same manner as in Example 5 and centrifuged. Separated to obtain a culture supernatant.

(2)培養上清中の抗体力価を実施例5と同様に測定した。   (2) The antibody titer in the culture supernatant was measured in the same manner as in Example 5.

結果を図8に示す。使用した発現プラスミドは抗体H鎖遺伝子とL鎖遺伝子を連結した配列において、pUBCH1Lでは中性プロテアーゼ由来プロモーター、本発明のSD配列(配列番号29)および中性プロテアーゼ由来シグナル配列を含み、pUBCH2Lでは本発明のSD配列(配列番号29)および中性プロテアーゼ由来シグナル配列のみを含み、またpUBCH3Lでは13塩基の付加配列(配列番号33)と本発明のSD配列(配列番号29)および中性プロテアーゼ由来シグナル配列を含む点で異なるが、これらの相違による抗体生産性への影響は認められなかった。図8には抗エストラジオール抗体産生ハイブリドーマ(特許文献8)の培養上清より調製した標準抗体(約10μg/mL)の測定結果も示した。発色量の比較から前記3つの組換え枯草菌による抗体生産量は約10μg/mLと推定された。   The results are shown in FIG. The expression plasmid used is a sequence in which the antibody H chain gene and L chain gene are linked. In pUBCH1L, it contains a neutral protease-derived promoter, the SD sequence of the present invention (SEQ ID NO: 29) and a neutral protease-derived signal sequence, and in pUBCH2L It contains only the SD sequence of the invention (SEQ ID NO: 29) and a signal sequence derived from neutral protease, and in pUBCH3L, an additional sequence of 13 bases (SEQ ID NO: 33), the SD sequence of the present invention (SEQ ID NO: 29) and a signal derived from neutral protease Although it differs in that it includes sequences, there was no effect on antibody productivity due to these differences. FIG. 8 also shows the measurement results of a standard antibody (about 10 μg / mL) prepared from the culture supernatant of an anti-estradiol antibody-producing hybridoma (Patent Document 8). From the comparison of the color development amount, the antibody production amount by the three recombinant Bacillus subtilis was estimated to be about 10 μg / mL.

Claims (4)

少なくともAAAGGAGGAからなる配列を含む、シャイン・ダルガノ(SD)配列。 Shine-Dalgarno (SD) sequence comprising a sequence consisting of at least AAAGGGAGA. 請求項1に記載のシャイン・ダルガノ配列を含む発現プラスミドを宿主に形質転換することで得られた、遺伝子組み換え体。 A genetic recombinant obtained by transforming an expression plasmid containing the Shine-Dalgarno sequence according to claim 1 into a host. 請求項2に記載の遺伝子組み換え体を用いた、タンパク質の製造方法。 A method for producing a protein using the gene recombinant according to claim 2. タンパク質が抗体または抗体の断片である、請求項3に記載のタンパク質の製造方法。 The method for producing a protein according to claim 3, wherein the protein is an antibody or an antibody fragment.
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