JP2011244690A - Vegf-binding protein element - Google Patents

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Yota Kuwahara
陽太 桑原
Kenji Yokoyama
憲二 横山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vascular endothelial cell growth factor (VEGF)-binding protein useful for detecting the VEGF.SOLUTION: The protein is obtained by fusing a VEGF receptor 1's immunoglobulin domain 2 and a transmembrane domain.

Description

本発明は、例えば血管内皮細胞増殖因子(以下、「VEGF」と称する)の検出に使用できるVEGF結合タンパク質に関する。   The present invention relates to a VEGF-binding protein that can be used, for example, for detection of vascular endothelial growth factor (hereinafter referred to as “VEGF”).

VEGFは二量体を形成する糖タンパク質であり、血管内皮細胞増殖因子受容体(以下、「VEGFR」と称する)1及びVEGFR2に結合し、血管内皮細胞の増殖を刺激することで、血管新生の開始を誘導する(非特許文献1)。   VEGF is a dimer-forming glycoprotein that binds to vascular endothelial growth factor receptor (hereinafter referred to as “VEGFR”) 1 and VEGFR2 and stimulates the proliferation of vascular endothelial cells, thereby Start is induced (Non-Patent Document 1).

また、VEGFは、糖尿病性網膜症、リューマチ関節炎、腫瘍等の疾患による血管新生に対して重要な役割を果たすことが分かっており(非特許文献2)、VEGFの血中濃度を調べることは、これらの疾患を早期発見する上で非常に重要である。特に、腫瘍においては、VEGFの血中濃度が増加することから腫瘍マーカーとなっており、主に抗体により検出されている。   In addition, VEGF has been found to play an important role in angiogenesis caused by diseases such as diabetic retinopathy, rheumatoid arthritis, and tumors (Non-Patent Document 2). It is very important for early detection of these diseases. In particular, tumors are tumor markers because of increased blood concentrations of VEGF, and are mainly detected by antibodies.

一方、VEGFR1及びVEGFR2は、細胞外領域に7つ存在するイムノグロブリン様ドメインのうちN末端から2番目及び3番目のイムノグロブリン2及びイムノグロブリン3を中心に、VEGFに結合することが知られている。VEGFR1のVEGFに対する親和性は、VEGFR2よりも50倍ほど高い(非特許文献3)。   On the other hand, VEGFR1 and VEGFR2 are known to bind to VEGF, with the second and third immunoglobulin 2 and immunoglobulin 3 from the N-terminal among the seven immunoglobulin-like domains in the extracellular region. Yes. The affinity of VEGFR1 for VEGF is about 50 times higher than that of VEGFR2 (Non-patent Document 3).

また、特許文献1は、VEGFR1であるFLT-1の細胞外領域の第1イムノグロブリン様ドメイン及び第2イムノグロブリン様ドメインを含むポリペプチドがVEGFに特異的且つ高親和性で結合し、VEGF活性を阻害できることを開示する。   Patent Document 1 discloses that a polypeptide containing the first immunoglobulin-like domain and the second immunoglobulin-like domain in the extracellular region of FLT-1, which is VEGFR1, binds to VEGF with specific and high affinity, and has VEGF activity. That it can be inhibited.

ところで、従来において、生体分子とデバイスを融合させることで、生体分子の高機能性を持つデバイスが作製されている。特に、リポソームに膜タンパク質等を組み込み、膜タンパク質の機能を持ったプロテオリポソームを作製し、脂質膜を張ったデバイス等に組み込む研究が進んでいる(非特許文献4)。   By the way, conventionally, a device having high functionality of a biomolecule has been produced by fusing the biomolecule and the device. In particular, research has been progressing in which a membrane protein or the like is incorporated into a liposome to produce a proteoliposome having a membrane protein function and incorporated into a device or the like having a lipid membrane (Non-patent Document 4).

特開2006-094861号公報JP 2006-094861 A

Carmeliet, P.ら, 「Nature」, 1996年, 第380巻, pp. 435-439Carmeliet, P. et al., “Nature”, 1996, 380, 435-439 Aiello, L. P.ら, 「N. Engl. J. Med.」, 1994年, 第331巻, pp. 1480-1487Aiello, L. P. et al., "N. Engl. J. Med.", 1994, 331, pp. 1480-1487 Waltenberger, J.ら, 「J. Biol. Chem」, 1994年, 第269巻, pp. 26988-26995Waltenberger, J. et al., "J. Biol. Chem", 1994, 269, pp. 26988-26995 Zagnoni, M.ら, 「Lab Chip」, 2007年, 第7巻, pp. 1176-1183Zagnoni, M. et al., "Lab Chip", 2007, Vol. 7, pp. 1176-1183

一般に、VEGFR等の膜タンパク質の機能性は高く、これら膜タンパク質を自由に利用することができれば、バイオセンシング、ドラッグスクリーニング等といった応用範囲は広い。しかしながら、VEGFR1は分子量が大きい膜タンパク質であるため、全ての領域を含むタンパク質をVEGF検出のためのタンパク質素子として利用することは難しい。   In general, membrane proteins such as VEGFR have high functionality, and if these membrane proteins can be used freely, the application range such as biosensing and drug screening is wide. However, since VEGFR1 is a membrane protein having a large molecular weight, it is difficult to use a protein including all regions as a protein element for VEGF detection.

そこで、上述した実情に鑑み、本発明は、VEGF検出に有用なVEGF結合タンパク質を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above-described circumstances, an object of the present invention is to provide a VEGF binding protein useful for VEGF detection.

上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、ヒトVEGFR1(以下、単に「VEGFR1」と称する)のイムノグロブリンドメイン2(全長タンパク質におけるアミノ酸位置129-229)と膜貫通領域(全長タンパク質におけるアミノ酸位置758-780)とを融合させたタンパク質を作製し、当該融合タンパク質がVEGFに良好に結合し、VEGFの検出に使用できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent research to solve the above problems, immunoglobulin domain 2 (amino acid positions 129-229 in the full-length protein) and transmembrane region (amino acid positions in the full-length protein) of human VEGFR1 (hereinafter simply referred to as “VEGFR1”) 758-780) was produced, and it was found that the fusion protein bound well to VEGF and could be used for detection of VEGF, and the present invention was completed.

本発明は、以下を包含する。
(1)以下の(a)〜(c)のいずれか1つのVEGF結合タンパク質。
(a)配列番号2に示されるアミノ酸配列から成るタンパク質
(b)配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列から成り、且つVEGF結合活性を示すタンパク質
(c)外来タンパク質又はペプチドと前記(a)又は(b)記載のタンパク質とが連結された融合タンパク質
(2)(1)記載のVEGF結合タンパク質をコードする遺伝子。
(3)(2)記載の遺伝子を含む組換えベクター。
(4)(3)記載の組換えベクターを有する形質転換体。
(5)(1)記載のVEGF結合タンパク質とリポソームとから成るプロテオリポソーム。
(6)(1)記載のVEGF結合タンパク質又は(5)記載のプロテオリポソームを含有するVEGF検出キット。
(7)(1)記載のVEGF結合タンパク質又は(5)記載のプロテオリポソームを生物学的サンプル中のVEGFと接触させる工程を含む、VEGF検出方法。
(8)(1)記載のVEGF結合タンパク質又は(5)記載のプロテオリポソームを患者由来の生物学的サンプル中のVEGFと接触させる工程を含む、VEGF関連疾患検査方法。
(9)VEGF関連疾患が、網膜症、関節リウマチ及び腫瘍から成る群より選択される疾患である、(8)記載の方法。
The present invention includes the following.
(1) Any one of the following (a) to (c) VEGF binding protein.
(a) a protein comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2
(b) a protein comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and exhibiting VEGF binding activity
(c) A fusion protein in which a foreign protein or peptide and the protein described in (a) or (b) above are linked. (2) A gene encoding the VEGF binding protein described in (1).
(3) A recombinant vector comprising the gene according to (2).
(4) A transformant having the recombinant vector according to (3).
(5) A proteoliposome comprising the VEGF-binding protein according to (1) and a liposome.
(6) A VEGF detection kit comprising the VEGF-binding protein according to (1) or the proteoliposome according to (5).
(7) A method for detecting VEGF, comprising a step of contacting the VEGF-binding protein according to (1) or the proteoliposome according to (5) with VEGF in a biological sample.
(8) A method for examining a VEGF-related disease, comprising a step of contacting the VEGF-binding protein according to (1) or the proteoliposome according to (5) with VEGF in a patient-derived biological sample.
(9) The method according to (8), wherein the VEGF-related disease is a disease selected from the group consisting of retinopathy, rheumatoid arthritis and tumor.

本発明によれば、VEGFを良好に検出することができる。また、本発明によれば、患者に由来する生物学的サンプル中のVEGFを検出することで、VEGFに関連する疾患を検査することができる。   According to the present invention, VEGF can be detected well. In addition, according to the present invention, VEGF-related diseases can be examined by detecting VEGF in a biological sample derived from a patient.

実施例におけるVEGF結合タンパク質含有溶出画分をSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動に供した結果を示す写真である。It is a photograph which shows the result of having used the VEGF binding protein containing elution fraction in an Example for SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. 実施例における抗MBP抗体へのVEGF結合タンパク質含有プロテオリポソームの結合活性を示すセンサーグラムである。It is a sensorgram which shows the binding activity of the VEGF binding protein containing proteoliposome to the anti-MBP antibody in an Example. 実施例におけるVEGFへのVEGF結合タンパク質含有プロテオリポソームの結合活性を示すセンサーグラムである。It is a sensorgram which shows the binding activity of the VEGF binding protein containing proteoliposome to VEGF in an Example.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係るVEGF結合タンパク質は、以下の(a)〜(c)のいずれか1つのタンパク質である:
(a)配列番号2に示されるアミノ酸配列から成るタンパク質;
(b)配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列から成り、且つVEGF結合活性を示すタンパク質;
(c)外来タンパク質又はペプチドと前記(a)又は(b)記載のタンパク質とが連結された融合タンパク質。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The VEGF binding protein according to the present invention is any one of the following proteins (a) to (c):
(a) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2;
(b) a protein consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and exhibiting VEGF binding activity;
(c) A fusion protein in which a foreign protein or peptide and the protein described in (a) or (b) above are linked.

上記(a)記載のタンパク質は、VEGFR1のイムノグロブリンドメイン2(全長VEGFR1タンパク質におけるアミノ酸位置129-229)と膜貫通領域(全長VEGFR1タンパク質におけるアミノ酸位置758-780)とを融合させたタンパク質である。具体的には、配列番号2に示されるアミノ酸配列において、アミノ酸位置1〜101のアミノ酸配列がVEGFR1のイムノグロブリンドメイン2に相当し、またアミノ酸位置102〜124のアミノ酸配列がVEGFR1の膜貫通領域に相当する。従来において、VEGFR1は分子量が大きい膜タンパク質であり、大腸菌等の宿主で、VEGF結合活性を有し、且つ全ての領域を含むタンパク質を発現させることは非常に困難であった。しかしながら、上記(a)に記載のタンパク質によれば、コードする遺伝子を大腸菌等の宿主で容易に発現させることができ、また発現させたタンパク質はVEGF結合活性を有するものとすることができる。   The protein described in (a) above is a protein in which immunoglobulin domain 2 of VEGFR1 (amino acid positions 129 to 229 in the full length VEGFR1 protein) and a transmembrane region (amino acid positions 758 to 780 in the full length VEGFR1 protein) are fused. Specifically, in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence at amino acid positions 1-101 corresponds to immunoglobulin domain 2 of VEGFR1, and the amino acid sequence at amino acid positions 102-124 is in the transmembrane region of VEGFR1. Equivalent to. Conventionally, VEGFR1 is a membrane protein having a large molecular weight, and it has been very difficult to express a protein having VEGF binding activity and including all regions in a host such as Escherichia coli. However, according to the protein described in (a) above, the encoded gene can be easily expressed in a host such as Escherichia coli, and the expressed protein can have VEGF binding activity.

上記(b)記載のタンパク質は、配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1又は数個(例えば1〜10個、好ましくは1〜5個、特に好ましくは1〜3個)のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列から成り、且つVEGF結合活性を示すタンパク質である。当該欠失、置換又は付加の位置としては、例えばVEGFR1の膜貫通領域(すなわち、配列番号2におけるアミノ酸位置102〜124)が挙げられる。   In the protein described in (b) above, one or several (for example, 1 to 10, preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 3) amino acids are deleted from the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. , A protein consisting of a substituted or added amino acid sequence and exhibiting VEGF binding activity. Examples of the position of the deletion, substitution or addition include the transmembrane region of VEGFR1 (that is, amino acid positions 102 to 124 in SEQ ID NO: 2).

上記(c)記載のタンパク質は、外来タンパク質又はペプチドと上記(a)又は(b)記載のタンパク質とが連結された融合タンパク質である。ここで、「外来タンパク質又はペプチド」とは、VEGFR1に対して外因的なタンパク質又はペプチドを意味する。外来タンパク質又はペプチドとしては、例えばタンパク質精製に使用されるタンパク質又はペプチド(グルタチオンS-トランスフェラーゼ、マルトース結合タンパク質(MBP)、チオレドキシン、セルロース結合ドメイン、ストレプトアビジン結合ペプチド、ヒスチジンタグ等)が挙げられる。外来タンパク質又はペプチドを連結する位置は、上記(a)又は(b)記載のタンパク質と外来タンパク質又はペプチドとがそれぞれの機能又は活性を有するように適宜選択することができる。例えば、外来タンパク質又はペプチドは、上記(a)又は(b)記載のタンパク質のN末端側又はC末端側に連結することができる。   The protein described in (c) above is a fusion protein in which a foreign protein or peptide and the protein described in (a) or (b) above are linked. Here, “foreign protein or peptide” means a protein or peptide exogenous to VEGFR1. Examples of the foreign protein or peptide include a protein or peptide (glutathione S-transferase, maltose binding protein (MBP), thioredoxin, cellulose binding domain, streptavidin binding peptide, histidine tag, etc.) used for protein purification. The position where the foreign protein or peptide is linked can be appropriately selected so that the protein described in (a) or (b) above and the foreign protein or peptide have their respective functions or activities. For example, the foreign protein or peptide can be linked to the N-terminal side or C-terminal side of the protein described in (a) or (b) above.

なお、配列番号2に示されるアミノ酸配列に対して、80%以上、好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上のアミノ酸同一性を有するアミノ酸配列から成り、且つVEGF結合活性を示すタンパク質も本発明に係るVEGF結合タンパク質に含まれる。   A protein comprising an amino acid sequence having an amino acid identity of 80% or more, preferably 90% or more, particularly preferably 95% or more with respect to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and exhibiting VEGF binding activity is also present. Included in the VEGF binding protein according to the invention.

本発明に係るVEGF結合タンパク質は、例えば本発明に係るVEGF結合タンパク質とVEGFタンパク質とを接触させ、当該VEGF結合タンパク質とVEGFタンパク質との複合体を測定し、有意に当該複合体が検出された場合に、VEGF結合活性を有すると判断することができる。本発明に係るVEGF結合タンパク質が結合するVEGFとしては、VEGFR1と結合するVEGFファミリーのいずれのメンバーであって良いが、例えばVEGF-AのスプライシングバリアントであるVEGF121、VEGF165、VEGF189、VEGF206等が挙げられる。   The VEGF binding protein according to the present invention is, for example, a case where the VEGF binding protein according to the present invention is contacted with the VEGF protein, the complex of the VEGF binding protein and the VEGF protein is measured, and the complex is significantly detected. In addition, it can be determined that it has VEGF binding activity. The VEGF to which the VEGF-binding protein according to the present invention binds may be any member of the VEGF family that binds to VEGFR1, and examples thereof include VEGF-A splicing variants VEGF121, VEGF165, VEGF189, and VEGF206. .

本発明に係る遺伝子は、本発明に係るVEGF結合タンパク質をコードする遺伝子である。当該遺伝子を宿主に導入することで、本発明に係るVEGF結合タンパク質を発現させることができる。本発明に係る遺伝子としては、例えば
上記(a)記載のタンパク質をコードする配列番号1に示される塩基(ヌクレオチド)配列から成る遺伝子;
配列番号1に示される塩基配列において、1又は数個(例えば1〜10個、好ましくは1〜5個、特に好ましくは1〜3個)の塩基が欠失、置換又は付加された塩基配列から成り、且つVEGF結合活性を示すタンパク質をコードする遺伝子;
配列番号1に示される塩基配列に対して、80%以上、好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上のヌクレオチド同一性を有する塩基配列から成り、且つVEGF結合活性を示すタンパク質をコードする遺伝子;
配列番号1に示される塩基配列と相補的な塩基配列から成るDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、且つVEGF結合活性を示すタンパク質をコードする遺伝子;
が挙げられる。ここで、「ストリンジェントな条件」とは、例えば、ナトリウム濃度が25〜500mM、好ましくは25〜300mMであり、温度が42〜68℃、好ましくは42〜65℃の条件をいう。より具体的には、5×SSC(83mM NaCl、83mMクエン酸ナトリウム)、温度42℃である。なお、これら遺伝子は、例えば開始コドン、終止コドン、プロモーター等を適宜含むことができる。
The gene according to the present invention is a gene encoding the VEGF binding protein according to the present invention. By introducing the gene into a host, the VEGF binding protein according to the present invention can be expressed. Examples of the gene according to the present invention include a gene consisting of the base (nucleotide) sequence shown in SEQ ID NO: 1 encoding the protein described in (a) above;
In the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, from the base sequence in which one or several (for example, 1 to 10, preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 3) bases have been deleted, substituted or added A gene encoding a protein comprising and exhibiting VEGF binding activity;
A gene encoding a protein comprising a nucleotide sequence having a nucleotide identity of 80% or more, preferably 90% or more, particularly preferably 95% or more with respect to the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 and exhibiting VEGF binding activity ;
A gene that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and encodes a protein exhibiting VEGF binding activity;
Is mentioned. Here, “stringent conditions” refers to, for example, conditions in which the sodium concentration is 25 to 500 mM, preferably 25 to 300 mM, and the temperature is 42 to 68 ° C., preferably 42 to 65 ° C. More specifically, 5 × SSC (83 mM NaCl, 83 mM sodium citrate), temperature 42 ° C. These genes can appropriately include, for example, a start codon, a stop codon, a promoter, and the like.

さらに、これら遺伝子に外来タンパク質又はペプチドをコードする遺伝子を機能的に連結したDNAは、上記(c)記載のタンパク質をコードする遺伝子であり、本発明に係る遺伝子に含まれる。   Furthermore, a DNA in which a gene encoding a foreign protein or peptide is operably linked to these genes is a gene encoding the protein described in (c) above, and is included in the gene according to the present invention.

例えば、本発明に係る遺伝子を宿主に形質転換することで、本発明に係るVEGF結合タンパク質を発現させることができる。宿主としては、特に限定されるものではないが、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(Shizosaccharomyces pombe)、ピチア・パストリス(Pichia pastoris)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、ハンセヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)等の酵母;大腸菌(Escherichia coli)等のエッシェリヒア属、バチルス・ズブチリス(Bacillus subtilis)等のバチルス属又はシュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)等のシュードモナス属等に属する細菌;COS細胞等の動物細胞;Sf9等の昆虫細胞;アブラナ科等に属する植物が挙げられる。   For example, the VEGF binding protein according to the present invention can be expressed by transforming the gene according to the present invention into a host. The host is not particularly limited, but Saccharomyces cerevisiae, Shizosaccharomyces pombe, Pichia pastoris, Candida albicans, Morsenurum Yeast such as (Hansenula polymorpha); Escherichia such as Escherichia coli, Bacillus such as Bacillus subtilis or bacteria belonging to the genus Pseudomonas such as Pseudomonas putida; Animal cells; insect cells such as Sf9; plants belonging to the Brassicaceae family.

先ず本発明に係る遺伝子を準備する。本発明に係る遺伝子は、例えば、VEGFR1が由来するヒト等のゲノムDNA等を鋳型として用いたPCRによって容易に得ることができる。   First, the gene according to the present invention is prepared. The gene according to the present invention can be easily obtained by PCR using, for example, a genomic DNA such as human from which VEGFR1 is derived as a template.

一旦、塩基配列が確定されると、その後は化学合成によって、又はクローニングされたプローブを鋳型としたPCRによって、あるいは該塩基配列を有するDNA断片をプローブとしてハイブリダイズさせることによって、本発明に係る遺伝子を得ることができる。さらに、部位特異的突然変異誘発法等によって本発明に係る遺伝子の変異型であって変異前と同等の機能を有するものを合成することができる。なお、本発明に係る遺伝子に変異を導入するには、Kunkel法、Gapped duplex法、メガプライマーPCR法等の公知の手法又はこれに準ずる方法を採用することができる。   Once the base sequence is determined, the gene according to the present invention is then synthesized by chemical synthesis, by PCR using the cloned probe as a template, or by hybridizing a DNA fragment having the base sequence as a probe. Can be obtained. Furthermore, a mutant of the gene according to the present invention having a function equivalent to that before mutation can be synthesized by site-directed mutagenesis. In order to introduce a mutation into the gene according to the present invention, a known method such as the Kunkel method, the Gapped duplex method, the megaprimer PCR method, or a similar method can be employed.

本発明に係る遺伝子として、外来タンパク質又はペプチドを含む融合タンパク質をコードする遺伝子を作製する場合には、上記(a)又は(b)記載のタンパク質をコードする遺伝子に外来タンパク質又はペプチドをコードする遺伝子を連結したDNAを準備する。このようなDNAは、連結したDNA自体であってもよく、当該DNAを含むベクター等であってよい。上記(a)又は(b)記載のタンパク質をコードする遺伝子に外来タンパク質又はペプチドをコードする遺伝子を連結する方法は、それぞれ精製された上記(a)又は(b)記載のタンパク質をコードする遺伝子及び外来タンパク質又はペプチドをコードする遺伝子を適当な制限酵素で切断し、連結する方法が採用される。また、上記(a)又は(b)記載のタンパク質をコードする遺伝子と外来タンパク質又はペプチドをコードする遺伝子のそれぞれ一部に相同な領域を持たせることにより、PCR等を用いたin vitro法又は酵母等を用いたin vivo法によって両者を連結する方法であってもよい。   When preparing a gene encoding a fusion protein containing a foreign protein or peptide as the gene according to the present invention, the gene encoding the foreign protein or peptide to the gene encoding the protein described in (a) or (b) above Prepare DNA linked to. Such DNA may be linked DNA itself or a vector containing the DNA. A method for linking a gene encoding a foreign protein or peptide to a gene encoding the protein described in (a) or (b) above is a purified gene encoding the protein described in (a) or (b) above, and A method in which a gene encoding a foreign protein or peptide is cleaved with an appropriate restriction enzyme and ligated is employed. In addition, an in vitro method using PCR, etc., or yeast by allowing a region homologous to each of the gene encoding the protein described in (a) or (b) and a gene encoding a foreign protein or peptide. A method of linking the two by an in vivo method using a method such as the above may be used.

本発明に係る遺伝子を含む組換えベクターは、適当なベクターに本発明に係る遺伝子を挿入することにより得ることができる。使用するベクターは、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、シャトルベクター、ヘルパープラスミド等が挙げられる。また該ベクター自体に複製能がない場合には、宿主の染色体に挿入すること等によって複製可能となるDNA断片であってもよい。   A recombinant vector containing the gene according to the present invention can be obtained by inserting the gene according to the present invention into an appropriate vector. The vector to be used is not particularly limited as long as it can replicate in the host, and examples thereof include plasmids, shuttle vectors, helper plasmids and the like. Further, when the vector itself does not have replication ability, it may be a DNA fragment that can be replicated by insertion into a host chromosome.

プラスミドDNAとしては、大腸菌由来のプラスミド(例えば、pET16b、pBR322、pBR325、pUC118、pUC119、pUC18、pUC19、pBluescript、pMAL-c5x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等のYEp系、YCp50等のYCp系等)等が挙げられ、ファージDNAとしてはλファージ等が挙げられる。さらに、レトロウイルス又はワクシニアウイルス等の動物ウイルスやバキュロウイルス等の昆虫ウイルスベクターを用いることもできる。   As plasmid DNA, plasmids derived from E. coli (eg, pET16b, pBR322, pBR325, pUC118, pUC119, pUC18, pUC19, pBluescript, pMAL-c5x, etc.), plasmids derived from Bacillus subtilis (eg, pUB110, pTP5, etc.), yeast-derived Examples include plasmids (for example, YEp systems such as YEp13, YCp systems such as YCp50, etc.), and examples of phage DNA include λ phage. Furthermore, animal viruses such as retrovirus or vaccinia virus and insect virus vectors such as baculovirus can also be used.

ベクターに本発明に係る遺伝子を挿入する方法は、上述のように、上記(a)又は(b)記載のタンパク質をコードする遺伝子に外来タンパク質又はペプチドをコードする遺伝子を連結する方法に準じて行うことができる。   As described above, the method of inserting the gene according to the present invention into a vector is performed according to the method of linking a gene encoding a foreign protein or peptide to the gene encoding the protein described in (a) or (b) above. be able to.

さらに、本発明に係る遺伝子を含む組換えベクター(以下、「本発明に係る組換えベクター」と称する)を宿主中に導入することにより形質転換体を作製する。   Furthermore, a transformant is prepared by introducing a recombinant vector containing the gene according to the present invention (hereinafter referred to as “recombinant vector according to the present invention”) into a host.

酵母への本発明に係る組換えベクターの導入方法は、酵母にDNAを導入する方法であれば特に限定されず、例えば電気穿孔法(エレクトロポレーション法)、スフェロプラスト法、酢酸リチウム法等が挙げられる。また、YIp系等のベクターあるいは染色体中の任意の領域と相同なDNA配列を用いた染色体への置換・挿入型の酵母の形質転換法であっても良い。   The method for introducing the recombinant vector according to the present invention into yeast is not particularly limited as long as it is a method for introducing DNA into yeast. For example, electroporation (electroporation method), spheroplast method, lithium acetate method, etc. Is mentioned. Alternatively, it may be a YIp-type vector or a method of transforming yeast into a chromosome by substitution / insertion into a chromosome using a DNA sequence homologous to an arbitrary region in the chromosome.

細菌への本発明に係る組換えベクターの導入方法は、細菌にDNAを導入する方法であれば特に限定されるものではない。例えばカルシウムイオンを用いる方法、エレクトロポレーション法等が挙げられる。   The method for introducing the recombinant vector according to the present invention into bacteria is not particularly limited as long as it is a method for introducing DNA into bacteria. Examples thereof include a method using calcium ions and an electroporation method.

動物細胞を宿主とする場合は、サル細胞COS-7、Vero、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細胞)、マウスL細胞等が用いられる。動物細胞への本発明に係る組換えベクターの導入方法としては、例えばエレクトロポレーション法、リン酸カルシウム法、リポフェクション法等が挙げられる。   When animal cells are used as hosts, monkey cells COS-7, Vero, Chinese hamster ovary cells (CHO cells), mouse L cells and the like are used. Examples of the method for introducing the recombinant vector according to the present invention into animal cells include the electroporation method, the calcium phosphate method, and the lipofection method.

昆虫細胞を宿主とする場合は、Sf9細胞等が用いられる。昆虫細胞への本発明に係る組換えベクターの導入方法としては、例えばリン酸カルシウム法、リポフェクション法、エレクトロポレーション法等が挙げられる。   When insect cells are used as hosts, Sf9 cells and the like are used. Examples of the method for introducing the recombinant vector according to the present invention into insect cells include calcium phosphate method, lipofection method, electroporation method and the like.

植物を宿主とする場合は、植物体全体、植物器官(例えば葉、花弁、茎、根、種子等)、植物組織(例えば表皮、師部、柔組織、木部、維管束等)、植物培養細胞等が用いられる。植物への本発明に係る組換えベクターの導入方法としては、例えばエレクトロポレーション法、アグロバクテリウム法、パーティクルガン法、PEG法等が挙げられる。   When using a plant as a host, the whole plant body, plant organs (e.g. leaves, petals, stems, roots, seeds, etc.), plant tissues (e.g. epidermis, phloem, soft tissue, xylem, vascular bundles, etc.), plant culture Cells or the like are used. Examples of the method for introducing the recombinant vector according to the present invention into a plant include an electroporation method, an Agrobacterium method, a particle gun method, and a PEG method.

本発明に係る組換えベクターが宿主に組み込まれたか否かの確認は、PCR法、サザンハイブリダイゼーション法、ノーザンハイブリダイゼーション法等により行うことができる。例えば、形質転換体からDNAを調製し、本発明に係る遺伝子に特異的なプライマーを設計してPCRを行う。その後は、増幅産物についてアガロースゲル電気泳動、ポリアクリルアミドゲル電気泳動、キャピラリー電気泳動等を行い、臭化エチジウム、SYBR Green液等により染色し、そして増幅産物をバンドとして検出することにより、形質転換されたことを確認する。また、予め蛍光色素等により標識したプライマーを用いてPCRを行い、増幅産物を検出することもできる。さらに、マイクロプレート等の固相に増幅産物を結合させ、蛍光、酵素反応等により増幅産物を確認する方法も採用してもよい。
以上のようにして、本発明に係るVEGF結合タンパク質を上述の形質転換体より得ることができる。
Whether or not the recombinant vector according to the present invention has been incorporated into the host can be confirmed by PCR, Southern hybridization, Northern hybridization, or the like. For example, DNA is prepared from the transformant, and PCR is performed by designing a primer specific for the gene according to the present invention. Thereafter, the amplified product is transformed by performing agarose gel electrophoresis, polyacrylamide gel electrophoresis, capillary electrophoresis, etc., staining with ethidium bromide, SYBR Green solution, etc., and detecting the amplified product as a band. Make sure. Moreover, PCR can be performed using a primer previously labeled with a fluorescent dye or the like to detect an amplification product. Furthermore, a method of binding the amplification product to a solid phase such as a microplate and confirming the amplification product by fluorescence, enzyme reaction, or the like may be employed.
As described above, the VEGF binding protein according to the present invention can be obtained from the above-described transformant.

一方、本発明に係るVEGF結合タンパク質はVEGFR1の膜貫通領域を有するので、リポソームの脂質膜中に埋め込むことで、プロテオリポソームとすることができる(以下、「本発明に係るプロテオリポソーム」と称する)。例えば、リポソームを、E.coli polar extract(Avanti polar lipid)を用いて作製する。具体的には、脂質をOG(オクチルグリコシド)に溶解させ、透析し、液体窒素を用いて凍結融解を行うことで、リポソームを作製する。次いで、作製したリポソーム、本発明に係るVEGF結合タンパク質及びOGを混合し、室温で所定の時間放置し、透析に供する。透析後、溶液を回収し、遠心分離に供し、沈殿を除去し、得られた上清をプロテオリポソームとして得ることができる。   On the other hand, since the VEGF-binding protein according to the present invention has a transmembrane region of VEGFR1, it can be made into a proteoliposome by embedding it in the lipid membrane of the liposome (hereinafter referred to as “proteoliposome according to the present invention”). . For example, liposomes are made using E. coli polar extract (Avanti polar lipid). Specifically, liposomes are prepared by dissolving lipid in OG (octylglycoside), dialyzing, and freeze-thawing using liquid nitrogen. Next, the prepared liposome, the VEGF binding protein according to the present invention, and OG are mixed, left at room temperature for a predetermined time, and subjected to dialysis. After dialysis, the solution can be collected and subjected to centrifugation to remove the precipitate, and the resulting supernatant can be obtained as proteoliposomes.

また、本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームを用いて、生物学的サンプル中のVEGFを検出することができる(以下、「本発明に係るVEGF検出方法」と称する)。生物学的サンプルとしては、例えば、被験者由来の細胞、組織や器官、血液(血清や血漿等)や唾液等の体液、排出物が挙げられる。   Moreover, VEGF in a biological sample can be detected using the VEGF-binding protein or proteoliposome according to the present invention (hereinafter referred to as “the VEGF detection method according to the present invention”). Examples of the biological sample include cells derived from a subject, tissues and organs, body fluids such as blood (serum and plasma) and saliva, and discharged products.

本発明に係るVEGF検出方法では、先ず本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームと生物学的サンプル中のVEGFとを接触させ、結合させる。本発明に係るプロテオリポソームは、脂質膜上に本発明に係るVEGF結合タンパク質を担持するので、当該接触によれば、VEGFと結合することとなる。   In the VEGF detection method according to the present invention, first, the VEGF binding protein or proteoliposome according to the present invention and VEGF in a biological sample are brought into contact with each other and bound. Since the proteoliposome according to the present invention carries the VEGF-binding protein according to the present invention on a lipid membrane, it will bind to VEGF by the contact.

次いで、結合反応後、得られた本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームとVEGFとの複合体を検出することで、例えば生物学的サンプル中のVEGFの量を測定する、あるいは当該VEGFの存在を検出することができる。測定又は検出方法としては、例えば表面プラズモン共鳴(SPR)法、蛍光色素を使用した検出法、抗体を使用するウェスタンブロット法やELISA等が挙げられる。   Subsequently, after the binding reaction, the obtained VEGF-binding protein or proteoliposome according to the present invention and the complex of VEGF are detected, for example, the amount of VEGF in a biological sample is measured, or the presence of the VEGF Can be detected. Examples of the measurement or detection method include a surface plasmon resonance (SPR) method, a detection method using a fluorescent dye, a Western blot method using an antibody, an ELISA, and the like.

表面プラズモン共鳴(SPR)法を使用する場合には、例えば本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームを固定化した支持体(例えば、チップ)に対して、生物学的サンプルを流し、表面プラズモン共鳴測定装置を用いて測定を行い、センサーグラムにより本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームと生物学的サンプル中のVEGFとの結合を検出することができる。   When using the surface plasmon resonance (SPR) method, for example, a biological sample is flowed to a support (for example, a chip) on which a VEGF binding protein or proteoliposome according to the present invention is immobilized, and surface plasmon resonance is performed. Measurement is performed using a measuring apparatus, and the binding between the VEGF-binding protein or proteoliposome according to the present invention and VEGF in a biological sample can be detected by a sensorgram.

蛍光色素を使用した検出法では、例えば蛍光色素を付加した本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームと生物学的サンプルとを接触させ、溶出し、蛍光色素に由来する蛍光強度を指標として、本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームと生物学的サンプル中のVEGFとの複合体を検出することができる。   In the detection method using a fluorescent dye, for example, the VEGF binding protein or proteoliposome according to the present invention to which a fluorescent dye is added is brought into contact with a biological sample and eluted, and the fluorescence intensity derived from the fluorescent dye is used as an indicator. A complex of a VEGF binding protein or proteoliposome according to the invention and VEGF in a biological sample can be detected.

ウェスタンブロット法では、本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームと生物学的サンプルとを接触させ、結合反応を行う。次いで、反応液をSDS-ポリアクリルアミド電気泳動で分離させた後、ニトロセルロース膜等に転写し、VEGFに特異的な抗体(又は、VEGFR1のイムノグロブリンドメイン2に特異的な抗体等)を用いて本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームと生物学的サンプル中のVEGFとの複合体を検出することができる。   In Western blotting, the VEGF binding protein or proteoliposome according to the present invention and a biological sample are brought into contact with each other to perform a binding reaction. Next, after separating the reaction solution by SDS-polyacrylamide electrophoresis, it is transferred to a nitrocellulose membrane or the like, and an antibody specific for VEGF (or an antibody specific for immunoglobulin domain 2 of VEGFR1) is used. A complex of VEGF binding protein or proteoliposome according to the present invention and VEGF in a biological sample can be detected.

ELISA法では、例えばマルチウェルプレートに本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームを固定化し、次いで生物学的サンプルを反応させる。その後、VEGFに特異的な抗体を用いて、本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームと生物学的サンプル中のVEGFとの複合体を検出することができる。抗体は、アルカリフォスファターゼ、ペルオキシダーゼ結合抗IgG抗体等を用いて二次的に検出することもできる。   In the ELISA method, for example, the VEGF binding protein or proteoliposome according to the present invention is immobilized on a multiwell plate, and then a biological sample is reacted. Thereafter, a complex of the VEGF binding protein or proteoliposome according to the present invention and VEGF in a biological sample can be detected using an antibody specific for VEGF. The antibody can also be secondarily detected using alkaline phosphatase, peroxidase-conjugated anti-IgG antibody or the like.

また、本発明に係るVEGF検出方法に準じて、本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームは、VEGF検出キットとすることもできる。当該キットには、本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームの他に、試薬や取り扱い説明書等を含有させることができる。   Further, in accordance with the VEGF detection method according to the present invention, the VEGF-binding protein or proteoliposome according to the present invention can be used as a VEGF detection kit. In addition to the VEGF-binding protein or proteoliposome according to the present invention, the kit can contain reagents, instruction manuals, and the like.

一方、本発明に係るVEGF検出方法に準じて、本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームを用いて、患者由来の生物学的サンプル中のVEGFを検出することで、患者におけるVEGF関連疾患を検査(又は評価若しくは診断)することができる。ここで、「VEGF関連疾患」とはVEGFの異常な発現が関連する疾患を意味し、例えば網膜症(糖尿病性網膜症、増殖性網膜症等)、関節リウマチ、腫瘍(癌)(胃癌、結腸直腸癌等)が挙げられる。糖尿病性網膜症については、眼に由来する体液サンプルにおいて非糖尿病性網膜症患者等と比較して糖尿病性網膜症患者において有意にVEGF濃度が高いことが知られている(非特許文献2)。増殖性網膜症については、血漿サンプルにおいて健常者と比較して増殖性網膜症患者において有意にVEGF濃度が高いことが知られている(Lip PLら, 「Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.」, 2000年, 第41巻, pp. 2115-2119)。関節リウマチについては、血清サンプルにおいて健常者と比較して関節リウマチ患者において有意にVEGF濃度が高いことが知られている(Ballara Sら, 「Arthritis Rheum.」, 2001年, 第44巻, pp. 2055-2064)。胃癌や結腸直腸癌については、血漿サンプルにおいて健常者と比較して胃癌患者や結腸直腸癌患者において有意にVEGF濃度が高いことが知られている(Hyodo Iら, 「Eur J Cancer.」, 1998年, 第34巻, pp. 2041-2045)。また、一般的な健常者の血漿中のVEGF濃度は、26±8.2 pg/ml((Hyodo Iら, 「Eur J Cancer」, 1998年, 第34巻, pp. 2041-2045)又は38.3 pg/ml以下(三菱化学メディエンス株式会社ホームページ:http://data.medience.co.jp/compendium/main.asp?field=15&m_class=03&s_class=0001)と報告されている。   On the other hand, according to the VEGF detection method according to the present invention, the VEGF-related disease in a patient is examined by detecting VEGF in a patient-derived biological sample using the VEGF-binding protein or proteoliposome according to the present invention. (Or evaluation or diagnosis). Here, `` VEGF-related disease '' means a disease associated with abnormal expression of VEGF, such as retinopathy (diabetic retinopathy, proliferative retinopathy, etc.), rheumatoid arthritis, tumor (cancer) (gastric cancer, colon Rectal cancer, etc.). Regarding diabetic retinopathy, it is known that VEGF concentration is significantly higher in diabetic retinopathy patients than in non-diabetic retinopathy patients in body fluid samples derived from the eyes (Non-patent Document 2). For proliferative retinopathy, it is known that plasma samples have significantly higher VEGF levels in proliferative retinopathy patients compared to healthy subjects (Lip PL et al., “Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.”, 2000, 41, pp. 2115-2119). Regarding rheumatoid arthritis, it is known that serum samples have significantly higher VEGF levels in patients with rheumatoid arthritis compared to healthy subjects (Ballara S et al., `` Arthritis Rheum. '', 2001, 44, pp. 2055-2064). Regarding gastric cancer and colorectal cancer, it is known that VEGF concentration is significantly higher in gastric cancer patients and colorectal cancer patients than in healthy individuals in plasma samples (Hyodo I et al., “Eur J Cancer.”, 1998 Year 34, pp. 2041-2045). In addition, the concentration of VEGF in the plasma of general healthy subjects is 26 ± 8.2 pg / ml ((Hyodo I et al., “Eur J Cancer”, 1998, Vol. 34, pp. 2041-2045) or 38.3 pg / ml. (Mitsubishi Chemical Medience Corporation website: http://data.medience.co.jp/compendium/main.asp?field=15&m_class=03&s_class=0001)

従って、本発明に係るVEGF検出方法に準じて、本発明に係るVEGF結合タンパク質又はプロテオリポソームを用いて、患者由来の生物学的サンプル中のVEGF濃度を測定し、健常者等に由来する生物学的サンプル(陰性対照サンプル)中のVEGF濃度と比較して、有意に高い場合には、生物学的サンプルが由来する患者がVEGF関連疾患に罹患しているか、又は罹患するリスクを有すると判断することができる。   Therefore, according to the VEGF detection method of the present invention, the VEGF concentration in a patient-derived biological sample is measured using the VEGF-binding protein or proteoliposome of the present invention, and the biology derived from a healthy subject or the like The patient from whom the biological sample is derived has or is at risk of suffering from a VEGF-related disease if significantly higher than the VEGF concentration in the experimental sample (negative control sample) be able to.

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, the technical scope of this invention is not limited to these Examples.

VEGFへのVEGF結合タンパク質含有プロテオリポソームの結合活性評価
1. VEGF結合タンパク質の作製
Human placenta cDNA(Clontech)を鋳型として、VEGFと結合するヒトVEGFR1のイムノグロブリンドメインのサブクローニングを行った。ヒトVEGFR1イムノグロブリンドメイン2(全長タンパク質におけるアミノ酸位置129-229:以下、「VEGFR1(129-229)」と称する)をコードするDNAについて、Human placenta cDNA(Clontech)を鋳型として、以下のプライマー:
forward:GCGAATTCCATATGAGTGATACAGGTAGACCTTTCGTAG(配列番号3);及び
reverse:GCTGGATCCTCAGATTGTATTGGTTTGTCGATGTGTGAG(配列番号4)
を用いてPCRを行った。PCRのサイクル条件は、初期変性:94℃ 2min、変性94℃ 15sec: アニーリング56℃〜50.5℃(56℃、55℃、52.5℃、50.5℃) 30sec:伸長反応68℃ 35sec(サイクル数:アニーリング温度56℃、55℃、52.5℃で3回、50.5℃で17回)であった。
Evaluation of binding activity of VEGF-binding protein-containing proteoliposomes to VEGF
1. Preparation of VEGF binding protein
Using human placenta cDNA (Clontech) as a template, subcloning of the immunoglobulin domain of human VEGFR1 that binds to VEGF was performed. For DNA encoding human VEGFR1 immunoglobulin domain 2 (amino acid positions 129-229 in the full-length protein: hereinafter referred to as “VEGFR1 (129-229)”), Human placenta cDNA (Clontech) was used as a template and the following primers:
forward: GCGAATTCCATATGAGTGATACAGGTAGACCTTTCGTAG (SEQ ID NO: 3); and
reverse: GCTGGATCCTCAGATTGTATTGGTTTGTCGATGTGTGAG (SEQ ID NO: 4)
PCR was performed using. PCR cycle conditions are: initial denaturation: 94 ° C. 2 min, denaturation 94 ° C. 15 sec: annealing 56 ° C. to 50.5 ° C. (56 ° C., 55 ° C., 52.5 ° C., 50.5 ° C.) 30 sec: extension reaction 68 ° C. 35 sec (cycle number: annealing temperature) 56 ° C., 55 ° C., 52.5 ° C. three times, and 50.5 ° C. 17 times).

次いで、PCR産物を精製し、NdeI及びBamHIを用いて制限酵素処理を行った後、精製を行った。その後、得られたDNA断片を、同様にNdeI及びBamHIを用いて制限酵素処理を行ったpET16bベクターに挿入した。   Subsequently, the PCR product was purified, treated with restriction enzymes using NdeI and BamHI, and then purified. Thereafter, the obtained DNA fragment was inserted into a pET16b vector similarly treated with NdeI and BamHI.

さらに、pET16bベクター内のVEGFR1(129-229)をコードするDNA配列について、以下のプライマー:
forward:GCGAATTCCATATGAGTGATACAGGTAGACCTTTCGTAG(配列番号3);
reverse1:CGTAAGTAGTGACACTTTGTACTCGACTAGTGAGATTGTACGTG(配列番号5);
reverse2:GACTAGTGAGATTGTACGTGGACACACCGACGCTGAGAGAAGACC(配列番号6);
reverse3:GACGCTGAGAGAAGACCGAGGATAATTGGGAGAAATAGACTCCTAGGAGG(配列番号7)
を用いてPCRを行い、ヒトVEGFR1膜貫通領域(全長タンパク質におけるアミノ酸位置758-780:以下、「VEGFR1膜貫通領域(758-780)」と称する)をコードするDNA配列を、VEGFR1(129-229)をコードするDNA配列の3’端側に伸長させ、VEGFR1(129-229)とVEGFR1膜貫通領域(758-780)とを融合させたタンパク質(配列番号2)をコードするDNA断片(配列番号1)を増幅した。PCRのサイクル条件は、初期変性:94℃ 2min、変性98℃ 15sec:アニーリング47℃〜56℃(47℃、49℃、56℃、55℃、54℃) 30sec:伸長反応 68℃ 45sec(サイクル数:アニーリング温度47℃、49℃で4回、56℃、55℃で3回、54℃で17回)であった。
Further, for the DNA sequence encoding VEGFR1 (129-229) in the pET16b vector, the following primers:
forward: GCGAATTCCATATGAGTGATACAGGTAGACCTTTCGTAG (SEQ ID NO: 3);
reverse1: CGTAAGTAGTGACACTTTGTACTCGACTAGTGAGATTGTACGTG (SEQ ID NO: 5);
reverse2: GACTAGTGAGATTGTACGTGGACACACCGACGCTGAGAGAAGACC (SEQ ID NO: 6);
reverse3: GACGCTGAGAGAAGACCGAGGATAATTGGGAGAAATAGACTCCTAGGAGG (SEQ ID NO: 7)
The DNA sequence encoding the human VEGFR1 transmembrane region (amino acid positions 758-780 in the full-length protein: hereinafter referred to as “VEGFR1 transmembrane region (758-780)”) was converted into VEGFR1 (129-229). DNA fragment (SEQ ID NO: 2) encoding a protein (SEQ ID NO: 2), which is elongated to the 3 ′ end of the DNA sequence encoding) and fused with VEGFR1 (129-229) and VEGFR1 transmembrane region (758-780) 1) was amplified. PCR cycle conditions were initial denaturation: 94 ° C. 2 min, denaturation 98 ° C. 15 sec: annealing 47 ° C. to 56 ° C. (47 ° C., 49 ° C., 56 ° C., 55 ° C., 54 ° C.) 30 sec: extension reaction 68 ° C. 45 sec (number of cycles) : Annealing temperature 47 ° C., 49 ° C. 4 times, 56 ° C., 55 ° C. 3 times, 54 ° C. 17 times).

次いで、PCR産物を精製し、NdeI及びBamHIを用いて制限酵素処理を行った後、精製を行った。その後、得られたDNA断片を、同様にNdeI及びBamHIを用いて制限酵素処理を行ったpET16bベクターに挿入した。   Subsequently, the PCR product was purified, treated with restriction enzymes using NdeI and BamHI, and then purified. Thereafter, the obtained DNA fragment was inserted into a pET16b vector similarly treated with NdeI and BamHI.

さらに、VEGFR1(129-229)とVEGFR1膜貫通領域(758-780)とを融合させたタンパク質をコードするDNA断片を挿入したpET16bベクターについて、NcoI及びBamHIを用いて制限酵素処理を行い、そのDNA断片を回収した。   Furthermore, the pET16b vector inserted with a DNA fragment encoding a protein fused with VEGFR1 (129-229) and VEGFR1 transmembrane region (758-780) was subjected to restriction enzyme treatment with NcoI and BamHI, and the DNA Fragments were collected.

その結果、回収したDNA断片の配列は、VEGFR1(129-229)とVEGFR1膜貫通領域(758-780)とを融合させたタンパク質をコードするDNA断片とその5'末端にpET16bベクター由来アミノ酸配列MGHHHHHHHHHHSSGHIEGRHM(配列番号9)(以下、「pET16b由来ペプチド」と称する)をコードするDNA配列(配列番号8)が付与されている配列である。その後、当該DNA断片を、NcoI及びBamHIを用いて制限酵素処理を行ったpMAL-c5xベクターに挿入した。pMAL-c5xベクターは、マルトース結合タンパク質(MBP)をコードするDNAを含有する。従って、当該挿入により、pMAL-c5xベクターは、N末端よりMBP、pET16b由来ペプチド、VEGFR1(129-229)及びVEGFR1膜貫通領域(758-780)から成る融合タンパク質(以下、「MBP-VEGFR1(129-229)-TM(Transmembrane)」と称する)をコードするDNAを含有することとなる。   As a result, the sequence of the recovered DNA fragment was the amino acid sequence MGHHHHHHHHHHSSGHIEGRHM derived from the pET16b vector at the 5 ′ end of the DNA fragment encoding the protein fused with VEGFR1 (129-229) and VEGFR1 transmembrane region (758-780). This is a sequence provided with a DNA sequence (SEQ ID NO: 8) encoding (SEQ ID NO: 9) (hereinafter referred to as “pET16b-derived peptide”). Thereafter, the DNA fragment was inserted into a pMAL-c5x vector that had been subjected to restriction enzyme treatment using NcoI and BamHI. The pMAL-c5x vector contains DNA encoding maltose binding protein (MBP). Therefore, by this insertion, the pMAL-c5x vector is a fusion protein consisting of MBP, pET16b-derived peptide, VEGFR1 (129-229) and VEGFR1 transmembrane region (758-780) from the N-terminus (hereinafter referred to as `` MBP-VEGFR1 (129 -229) -TM (Transmembrane) ”).

得られたベクターを用いて、大腸菌Rosetta-gami B(DE3)株について形質転換を行った。得られた形質転換体をLB培地で培養し、OD600=0.5の時に終濃度が0.2mMになるようにIPTGを添加し、20℃で一晩培養を行った。 Using the obtained vector, E. coli Rosetta-gami B (DE3) strain was transformed. The obtained transformant was cultured in LB medium, IPTG was added so that the final concentration was 0.2 mM when OD 600 = 0.5, and the culture was performed at 20 ° C. overnight.

一晩培養後、菌体を回収した。回収した菌体に破砕バッファー(50mM Tris-HCl, 150mM NaCl, pH 7.5)を加え、Bioraptor(コスモバイオ)で超音波破砕(Power H, 30 sec on 30 sec off, 15 min)を行った。   The cells were collected after overnight culture. A disruption buffer (50 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, pH 7.5) was added to the collected cells, and ultrasonic disruption (Power H, 30 sec on 30 sec off, 15 min) was performed with a Bioraptor (Cosmo Bio).

超音波破砕後、得られた細胞破砕液を遠心分離(14000 rpm, 4℃, 10 min)に供し、さらに得られた上清を超遠心分離(100000 g, 4℃, 1 h)に供し、沈殿画分を膜画分として回収した。   After ultrasonic disruption, the obtained cell lysate is subjected to centrifugation (14000 rpm, 4 ° C, 10 min), and the resulting supernatant is further subjected to ultracentrifugation (100000 g, 4 ° C, 1 h), The precipitated fraction was collected as a membrane fraction.

得られた沈殿画分を可溶化バッファー(50mM Tris HCl, 150mM NaCl, 1% DM(デシルマルトシド), pH 7.5)で可溶化した後、遠心分離(14000 rpm, 4℃, 10 min)に供し、沈殿を除去した。その上清画分をアミロースレジンに通し、洗浄バッファー(50mM Tris-HCl, 150mM NaCl, 0.1% DM, pH 7.5)で洗浄を行い、溶出バッファー(50mM Tris-HCl, 150mM NaCl, 0.1%DM, 20mMマルトース,pH 7.5)で溶出した。   The resulting precipitate fraction was solubilized with a solubilization buffer (50 mM Tris HCl, 150 mM NaCl, 1% DM (decyl maltoside), pH 7.5), and then subjected to centrifugation (14000 rpm, 4 ° C, 10 min). The precipitate was removed. The supernatant fraction was passed through an amylose resin, washed with a washing buffer (50 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, 0.1% DM, pH 7.5), and eluted with a buffer (50 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, 0.1% DM, 20 mM). Elute with maltose, pH 7.5).

溶出画分をSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動に供した結果を図1に示す。図1において、各サンプルは、以下の通りである。「溶出」:溶出画分、「アミロースレジン」:アミロースレジン結合タンパク質、「WASH」:洗浄画分、「Flow through」:アミロースレジン素通り画分、「精製前」:精製前画分。なお、図1において矢印で示すバンドがMBP-VEGFR1(129-229)-TMタンパク質を示す。   The results of subjecting the eluted fraction to SDS-polyacrylamide gel electrophoresis are shown in FIG. In FIG. 1, each sample is as follows. “Elution”: elution fraction, “amylose resin”: amylose resin binding protein, “WASH”: washed fraction, “Flow through”: amylose resin flow-through fraction, “before purification”: fraction before purification. In addition, the band shown by the arrow in FIG. 1 shows MBP-VEGFR1 (129-229) -TM protein.

2. リポソームの作製
リポソームを、E.coli polar extract(Avanti polar lipid)を用いて作製した。脂質を3% OG(オクチルグリコシド)に溶解させ、10mM HEPES/150mM NaCl(pH 7.4)で一晩透析を行った。透析後、液体窒素を用いて5回凍結融解を行った。
2. Preparation of liposomes Liposomes were prepared using E. coli polar extract (Avanti polar lipid). Lipids were dissolved in 3% OG (octylglycoside) and dialyzed overnight against 10 mM HEPES / 150 mM NaCl (pH 7.4). After dialysis, freeze-thawing was performed 5 times using liquid nitrogen.

3. プロテオリポソームの作製
上記第2節で作製したリポソーム、MBP-VEGFR1(129-229)-TMタンパク質及び10% OGをそれぞれ混合し、室温で15分間放置した。その後、10mM HEPES/150mM NaCl(pH 7.4)を用いて、4℃で24時間透析を行った。透析後、溶液を回収し、遠心分離 (14000 rpm, 4℃, 10 min)に供し、沈殿を除去し、得られた上清をプロテオリポソームとした。
3. Production of proteoliposomes The liposomes produced in Section 2 above, MBP-VEGFR1 (129-229) -TM protein, and 10% OG were mixed and allowed to stand at room temperature for 15 minutes. Thereafter, dialysis was performed at 4 ° C. for 24 hours using 10 mM HEPES / 150 mM NaCl (pH 7.4). After dialysis, the solution was recovered and subjected to centrifugation (14000 rpm, 4 ° C., 10 min) to remove the precipitate, and the resulting supernatant was used as a proteoliposome.

4. 表面プラズモン共鳴(SPR)法を利用したBIACOREによるMBP-VEGFR1(129-229)-TMタンパク質の活性評価
4-1. プロテオリポソームのBIACORE L1チップへの固定
先ず、BIACORE L1チップに対して、10mM HEPES/150mM NaCl/20mM CHAPS(pH 7.4)を流速10μl/分で5分間流すことにより洗浄した。
4. Evaluation of MBP-VEGFR1 (129-229) -TM protein activity by BIACORE using surface plasmon resonance (SPR) method
4-1. Immobilization of proteoliposome to BIACORE L1 chip First, the BIACORE L1 chip was washed by flowing 10 mM HEPES / 150 mM NaCl / 20 mM CHAPS (pH 7.4) at a flow rate of 10 μl / min for 5 minutes.

次いで、上記第3節で得られたMBP-VEGFR1(129-229)-TMタンパク質含有プロテオリポソーム又はリポソーム(陰性対照)を流速1μl/分で50分間流すことで、洗浄したBIACORE L1チップに固定化した。   Next, the MBP-VEGFR1 (129-229) -TM protein-containing proteoliposome or liposome (negative control) obtained in Section 3 above was immobilized on the washed BIACORE L1 chip by flowing at a flow rate of 1 μl / min for 50 minutes. did.

当該プロテオリポソーム又はリポソームの固定化後、チップに対して100μg/ml BSAを流速1μl/分で5分間流した。   After the immobilization of the proteoliposome or liposome, 100 μg / ml BSA was passed through the chip at a flow rate of 1 μl / min for 5 minutes.

4-2. プロテオリポソームへの結合活性
上記第4-1節で作製したBIACORE L1チップに固定されたプロテオリポソームについて、抗MBP抗体(MBL)及びVEGF165(和光純薬工業)に対する結合活性を、それぞれ10mM HEPES/150mM NaCl(pH7.4)中で25℃の条件下でSPR法により測定した。
結果を図2及び3に示す。
4-2. Binding activity to proteoliposomes About the proteoliposome immobilized on the BIACORE L1 chip prepared in section 4-1 above, the binding activity to anti-MBP antibody (MBL) and VEGF165 (Wako Pure Chemical Industries) was The measurement was performed by SPR method at 25 ° C. in 10 mM HEPES / 150 mM NaCl (pH 7.4).
The results are shown in FIGS.

図2は、抗MBP抗体へのMBP-VEGFR1(129-229)-TMタンパク質含有プロテオリポソームの結合活性を示すセンサーグラムである。図2において、縦軸は、レスポンス(Resounance Unit:RU)を示し、横軸は時間(秒:s)を示す。図2は、示される各濃度の抗MBP抗体をMBP-VEGFR1(129-229)-TMタンパク質含有プロテオリポソームを固定化したチップ及び陰性対照であるリポソームを固定化させたチップに対して反応させ、当該プロテオリポソームを固定化したチップにおけるレスポンスからリポソームを固定化させたチップにおけるレスポンスを差し引いた結果である。   FIG. 2 is a sensorgram showing the binding activity of MBP-VEGFR1 (129-229) -TM protein-containing proteoliposomes to anti-MBP antibodies. In FIG. 2, the vertical axis represents response (Resounance Unit: RU), and the horizontal axis represents time (second: s). FIG. 2 shows the reaction of each concentration of anti-MBP antibody shown on a chip on which MBP-VEGFR1 (129-229) -TM protein-containing proteoliposome was immobilized and a chip on which a negative control liposome was immobilized. It is the result of subtracting the response in the chip on which the liposome is immobilized from the response in the chip on which the proteoliposome is immobilized.

一方、図3は、VEGF165へのMBP-VEGFR1(129-229)-TMタンパク質含有プロテオリポソームの結合活性を示すセンサーグラムである。図3において、縦軸は、レスポンス(RU)を示し、横軸は時間(s)を示す。図3は、示される各濃度のVEGF165をMBP-VEGFR1(129-229)-TMタンパク質含有プロテオリポソームを固定化したチップ及び陰性対照であるリポソームを固定化させたチップに対して反応させ、当該プロテオリポソームを固定化したチップにおけるレスポンスからリポソームを固定化させたチップにおけるレスポンスを差し引いた結果である。   On the other hand, FIG. 3 is a sensorgram showing the binding activity of MBP-VEGFR1 (129-229) -TM protein-containing proteoliposomes to VEGF165. In FIG. 3, the vertical axis represents response (RU), and the horizontal axis represents time (s). FIG. 3 shows the reaction of each concentration of VEGF165 shown above to a chip immobilized with MBP-VEGFR1 (129-229) -TM protein-containing proteoliposome and a chip immobilized with a negative control liposome. It is the result of subtracting the response in the chip on which the liposome is immobilized from the response in the chip on which the liposome is immobilized.

図3から判るように、BIACORE L1チップ上のMBP-VEGFR1(129-229)-TMタンパク質含有プロテオリポソームはVEGFに対する結合活性を有することを見出すことができた。   As can be seen from FIG. 3, it was found that the MBP-VEGFR1 (129-229) -TM protein-containing proteoliposomes on the BIACORE L1 chip have binding activity for VEGF.

Claims (9)

以下の(a)〜(c)のいずれか1つの血管内皮細胞増殖因子結合タンパク質。
(a)配列番号2に示されるアミノ酸配列から成るタンパク質
(b)配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列から成り、且つ血管内皮細胞増殖因子結合活性を示すタンパク質
(c)外来タンパク質又はペプチドと前記(a)又は(b)記載のタンパク質とが連結された融合タンパク質
The vascular endothelial growth factor binding protein of any one of the following (a)-(c).
(a) a protein comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2
(b) a protein comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and exhibiting vascular endothelial growth factor binding activity
(c) a fusion protein in which a foreign protein or peptide and the protein described in (a) or (b) above are linked
請求項1記載の血管内皮細胞増殖因子結合タンパク質をコードする遺伝子。   A gene encoding the vascular endothelial growth factor binding protein according to claim 1. 請求項2記載の遺伝子を含む組換えベクター。   A recombinant vector comprising the gene according to claim 2. 請求項3記載の組換えベクターを有する形質転換体。   A transformant comprising the recombinant vector according to claim 3. 請求項1記載の血管内皮細胞増殖因子結合タンパク質とリポソームとから成るプロテオリポソーム。   A proteoliposome comprising the vascular endothelial growth factor binding protein according to claim 1 and a liposome. 請求項1記載の血管内皮細胞増殖因子結合タンパク質又は請求項5記載のプロテオリポソームを含有する血管内皮細胞増殖因子検出キット。   A vascular endothelial growth factor detection kit comprising the vascular endothelial growth factor binding protein according to claim 1 or the proteoliposome according to claim 5. 請求項1記載の血管内皮細胞増殖因子結合タンパク質又は請求項5記載のプロテオリポソームを生物学的サンプル中の血管内皮細胞増殖因子と接触させる工程を含む、血管内皮細胞増殖因子検出方法。   A method for detecting a vascular endothelial growth factor comprising the step of contacting the vascular endothelial growth factor binding protein according to claim 1 or the proteoliposome according to claim 5 with a vascular endothelial growth factor in a biological sample. 請求項1記載の血管内皮細胞増殖因子結合タンパク質又は請求項5記載のプロテオリポソームを患者由来の生物学的サンプル中の血管内皮細胞増殖因子と接触させる工程を含む、血管内皮細胞増殖因子関連疾患検査方法。   A vascular endothelial growth factor-related disease test comprising the step of contacting the vascular endothelial growth factor binding protein according to claim 1 or the proteoliposome according to claim 5 with a vascular endothelial growth factor in a patient-derived biological sample. Method. 血管内皮細胞増殖因子関連疾患が、網膜症、関節リウマチ及び腫瘍から成る群より選択される疾患である、請求項8記載の方法。   9. The method of claim 8, wherein the vascular endothelial growth factor related disease is a disease selected from the group consisting of retinopathy, rheumatoid arthritis and tumor.
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