JP2012044888A - Method for producing water-soluble protein - Google Patents

Method for producing water-soluble protein Download PDF

Info

Publication number
JP2012044888A
JP2012044888A JP2010188011A JP2010188011A JP2012044888A JP 2012044888 A JP2012044888 A JP 2012044888A JP 2010188011 A JP2010188011 A JP 2010188011A JP 2010188011 A JP2010188011 A JP 2010188011A JP 2012044888 A JP2012044888 A JP 2012044888A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
medium
protein
culture
fdh
target protein
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010188011A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukihiro Kusumegi
幸寛 久寿米木
Toshiya Kawaguchi
俊哉 川口
Noriko Hayashi
典子 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2010188011A priority Critical patent/JP2012044888A/en
Publication of JP2012044888A publication Critical patent/JP2012044888A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a large amount of target proteins as a water-soluble protein while suppressing the formation of an insoluble fraction (inclusion body), when producing the target proteins in an Escherichia coli.SOLUTION: The method for producing the target proteins as the water-soluble protein includes a first step of proliferating and culturing the Escherichia coli that maintains a gene that encodes the target protein, and a second step of exchanging culture medium after proliferation culturing, and culturing the Escherichia coli in the target protein inducing the expression, wherein the cell wet weight of the Escherichia coli in the culture medium during culturing of the second step is 2.5-5.0 g/100 ml.

Description

本発明は、例えば大腸菌における可溶性タンパク質の生産方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a soluble protein in, for example, E. coli.

従来において、大腸菌で組換え体タンパク質を産生させる場合、多くのタンパク質はインクルージョンボディー(封入体)と呼ばれる不溶性画分となり、活性型の可溶性タンパク質としては取得できない。   Conventionally, when recombinant proteins are produced in E. coli, many proteins become insoluble fractions called inclusion bodies (inclusion bodies) and cannot be obtained as active soluble proteins.

上記不溶化を回避する方法として最小培地等の低栄養培地や低温下(例えば20℃以下)での培養条件が知られている。しかしながら、当該方法はインクルージョンボディーの形成を抑制するためにタンパク質発現量そのものを減らすことを前提にしているため、得られる可溶性タンパク質が非常に少ない。   Known methods for avoiding the insolubilization include a low nutrient medium such as a minimal medium and a culture condition under a low temperature (for example, 20 ° C. or lower). However, since this method is based on the premise that the protein expression level itself is reduced in order to suppress the formation of inclusion bodies, very few soluble proteins are obtained.

また、上記不溶化を回避する方法として宿主細胞、発現ベクター、遺伝子配列等を改変する例が知られている。例えば、特許文献1は、分泌シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチドと、塩基性アミノ酸に富むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと、目的タンパク質をコードするポリヌクレオチドとを、この順に含有するポリヌクレオチドを用いてタンパク質を大腸菌等の宿主細胞内で発現させることで、目的タンパク質を可溶性タンパク質として製造する方法を開示する。特許文献2は、リボソーム変異型大腸菌株を用いてタンパク質を合成することにより、可溶性で機能を保持したタンパク質を合成する方法を開示する。しかしながら、これら方法により生産されるタンパク質量は必ずしも多くなく、また発現させるタンパク質ごとに最適化が必要となる。   In addition, examples of modifying host cells, expression vectors, gene sequences and the like are known as methods for avoiding the insolubilization. For example, Patent Document 1 uses a polynucleotide containing a polynucleotide encoding a secretory signal peptide, a polynucleotide encoding a polypeptide rich in basic amino acids, and a polynucleotide encoding a target protein in this order. Disclosed is a method for producing a target protein as a soluble protein by expressing the protein in a host cell such as Escherichia coli. Patent Document 2 discloses a method of synthesizing a protein that is soluble and retains its function by synthesizing a protein using a ribosome mutant E. coli strain. However, the amount of protein produced by these methods is not necessarily large, and optimization is required for each protein to be expressed.

特開2007-325521号公報JP 2007-325521 A 特開2007-300858号公報JP 2007-300858

そこで、本発明は、上述した実情に鑑み、大腸菌で目的タンパク質を生産させる際に、不溶性画分(インクルージョンボディー)の形成を抑え、可溶性タンパク質として目的タンパク質を大量に生産する方法を提供する。   In view of the above-described circumstances, the present invention provides a method for producing a target protein in large quantities as a soluble protein by suppressing the formation of an insoluble fraction (inclusion body) when the target protein is produced in E. coli.

上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、大腸菌における目的タンパク質の生産において、大腸菌の培養期間を大腸菌増殖期間と目的タンパク質発現誘導期間の2つの期間に分割し、各期間において所定の条件下で培養することで、不溶性画分(インクルージョンボディー)の形成を抑え、可溶性タンパク質として目的タンパク質を大量に生産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 earnest research to solve the above problems, in the production of the target protein in E. coli, the E. coli culture period was divided into two periods, the E. coli growth period and the target protein expression induction period. By culturing in the above manner, it was found that the formation of an insoluble fraction (inclusion body) can be suppressed and the target protein can be produced in large quantities as a soluble protein, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、目的タンパク質をコードする遺伝子を保持する大腸菌を増殖培養する第1工程と、増殖培養後、培地を交換し、目的タンパク質発現誘導下で当該大腸菌を培養する第2工程とを含み、当該第2工程の培養における培地中の大腸菌の菌体湿重量を2.5〜5.0g/100mlとする、可溶性タンパク質として目的タンパク質を生産する方法である。   That is, the present invention comprises a first step of growing and cultivating E. coli retaining a gene encoding the target protein, and a second step of culturing the E. coli under induced expression of the target protein after the growth and culture. And the target protein is produced as a soluble protein, wherein the wet weight of Escherichia coli in the medium in the culture in the second step is 2.5 to 5.0 g / 100 ml.

第1工程における培養条件としては、温度16〜40℃下で16〜24時間が挙げられる。また、第2工程における培養条件としては、温度16〜37℃下で16〜24時間が挙げられる。   Examples of the culture conditions in the first step include 16 to 24 hours at a temperature of 16 to 40 ° C. Moreover, as culture conditions in a 2nd process, 16 to 24 hours are mentioned under the temperature of 16 to 37 degreeC.

培養に使用する培地としては、培地1L当たり酵母エキス(Yeast extract)10〜30g、トリプトン(Trypton)10g〜30g及びグリセロール0ml〜4mLを含む培地が挙げられる。   Examples of the medium used for the culture include a medium containing 10 to 30 g of yeast extract, 10 g to 30 g of Trypton, and 0 ml to 4 mL of glycerol per liter of the medium.

さらに、目的タンパク質発現の誘導としては、培地へのイソプロピル-1-チオ-β-D-ガラクトシド(IPTG)の添加により行うことが挙げられる。   Furthermore, the induction of target protein expression may be performed by adding isopropyl-1-thio-β-D-galactoside (IPTG) to the medium.

本発明によれば、大腸菌において、不溶性画分(インクルージョンボディー)の形成を抑え、可溶性タンパク質として目的タンパク質を大量に生産することができ、従来において可溶性画分として得られなかったタンパク質を含む多くのタンパク質の工業的生産化を図ることができる。   According to the present invention, in Escherichia coli, the formation of an insoluble fraction (inclusion body) can be suppressed, the target protein can be produced in large quantities as a soluble protein, and many proteins including proteins that have not been conventionally obtained as a soluble fraction can be produced. Industrial production of proteins can be achieved.

比較例1及び2並びに実施例1に示す培養方法により産生された培養体積当たりのギ酸脱水素酵素(FDH)可溶性タンパク質量(mg/L)を示すグラフである。2 is a graph showing the amount of formate dehydrogenase (FDH) soluble protein (mg / L) per culture volume produced by the culture methods shown in Comparative Examples 1 and 2 and Example 1. 実施例1において、本培養の前半をTB培地で行い、本培養の後半を示される培地で行った場合における、本培養終了後の菌体湿重量(g/100mL)と可溶性FDHタンパク質量(FDH活性に基づく黄色ホルマザン量を示すOD438nmにおける吸光度(A438)で表示)との関係を示すグラフである。In Example 1, when the first half of the main culture is carried out with TB medium and the latter half of the main culture is carried out with the medium shown, the wet cell weight after completion of the main culture (g / 100 mL) and the amount of soluble FDH protein (FDH It is a graph which shows the relationship with the light absorbency (A438) in OD438nm which shows the amount of yellow formazan based on activity. 実施例1において、本培養の前半及び後半をそれぞれ示される濃度のLB又はTB培地で行った場合における本培養終了後の菌体湿重量(g/100mL)と可溶性FDHタンパク質量(FDH活性に基づく黄色ホルマザン量を示すOD438nmにおける吸光度(A438)で表示)との関係を示すグラフである。In Example 1, when the first half and the second half of the main culture were carried out with LB or TB medium at the indicated concentrations, the wet cell weight (g / 100 mL) after the completion of the main culture and the amount of soluble FDH protein (based on the FDH activity) It is a graph which shows the relationship with the light absorbency (A438) in OD438nm which shows the amount of yellow formazan.

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

本発明は、目的タンパク質をコードする遺伝子を保持する大腸菌を増殖培養する第1工程と、増殖培養後、培地を交換し、目的タンパク質発現誘導下で当該大腸菌を培養する第2工程とを含む、可溶性タンパク質として目的タンパク質を生産する方法である(以下、「本方法」という)。本方法では、第2工程の培養において、培地中の大腸菌の菌体湿重量を2.5〜5.0g/100ml(好ましくは、3.0〜4.0g/100ml)に制御する。本発明によれば、インクルージョンボディーの形成を抑え、目的タンパク質を可溶化された状態で大量に(例えば、培養体積1L当たり400mg以上)生産することができる。   The present invention includes a first step of growing and cultivating E. coli retaining a gene encoding the target protein, and a second step of culturing the E. coli under induction of expression of the target protein, after the growth and culture, exchanging the medium. This is a method for producing a target protein as a soluble protein (hereinafter referred to as “the present method”). In this method, the wet weight of Escherichia coli in the medium is controlled to 2.5 to 5.0 g / 100 ml (preferably 3.0 to 4.0 g / 100 ml) in the second step culture. According to the present invention, formation of inclusion bodies can be suppressed, and the target protein can be produced in a large amount (for example, 400 mg or more per 1 L culture volume) in a solubilized state.

本方法では、先ず目的タンパク質をコードする遺伝子を保持する大腸菌を準備する。目的タンパク質としては、いずれのタンパク質であってもよく限定されるものではないが、例えば構造に関わるタンパク質(ケラチン、コラーゲン等)、酵素(酸化還元酵素、転移酵素、加水分解酵素、異性化酵素、リアーゼ、リガーゼ等)、情報伝達に関わるタンパク質(ペプチドホルモン、受容体等)、抗体、蛍光タンパク質(GFP等)等が挙げられる。   In this method, first, E. coli holding a gene encoding the target protein is prepared. The target protein may be any protein, but is not limited to, for example, a structure-related protein (keratin, collagen, etc.), an enzyme (oxidoreductase, transferase, hydrolase, isomerase, Lyases, ligases, etc.), proteins involved in information transmission (peptide hormones, receptors, etc.), antibodies, fluorescent proteins (GFP, etc.) and the like.

例えば、目的タンパク質をコードする遺伝子を誘導型プロモーターの制御下に配置したベクターを用意し、当該ベクターを大腸菌に導入することで、目的タンパク質をコードする遺伝子を保持する大腸菌を調製することができる。このような誘導型プロモーターとしては、特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。例えば、イソプロピル-1-チオ-β-D-ガラクトシド(IPTG)の存在下に転写活性を示す誘導型プロモーターを使用することができる。このようなプロモーターの例としては、Trpプロモーター、Lacプロモーター、Trcプロモーター、Tacプロモーター、T7プロモーター等を挙げることができる。また、IPTG以外の誘導物質の存在下に転写活性を示す他のプロモーターや、培地成分及び温度(例えば、低温)等の培養条件に応じて転写活性を示す他のプロモーターも、誘導型プロモーターとして使用することができる。   For example, by preparing a vector in which a gene encoding a target protein is placed under the control of an inducible promoter, and introducing the vector into E. coli, E. coli holding the gene encoding the target protein can be prepared. Such an inducible promoter is not particularly limited, and conventionally known promoters can be used. For example, an inducible promoter exhibiting transcriptional activity in the presence of isopropyl-1-thio-β-D-galactoside (IPTG) can be used. Examples of such promoters include Trp promoter, Lac promoter, Trc promoter, Tac promoter, T7 promoter and the like. In addition, other promoters that exhibit transcriptional activity in the presence of inducers other than IPTG, and other promoters that exhibit transcriptional activity according to culture conditions such as medium components and temperature (for example, low temperature) are also used as inducible promoters. can do.

ベクターとしては、大腸菌内で複製可能なものであれば特に限定されず、プラスミドベクター、ファージベクター等のいずれであっても良い。具体的なベクターとしては、pCDFシリーズ、pRSFシリーズ、pETシリーズ等を例示列挙することができる。例えば、発現ベクターがpET(T7プロモーターを有する)系の場合には大腸菌BL21(DE3)を使用することができる。上述したベクターを大腸菌に導入する手法としては、一般的に形質転換法として知られる各種の手法を適用することができる。具体的な手法としては、例えば、リン酸カルシウム法、エレクトロポレーション法、リポフェクション法等を適用することができる。なお、形質転換は、一過性であっても安定的なものであってもいずれであってもよい。   The vector is not particularly limited as long as it can be replicated in E. coli, and may be any of a plasmid vector, a phage vector, and the like. Specific examples of the vector include pCDF series, pRSF series, and pET series. For example, when the expression vector is a pET (having T7 promoter) system, E. coli BL21 (DE3) can be used. As a method for introducing the above-described vector into Escherichia coli, various methods generally known as transformation methods can be applied. As a specific method, for example, a calcium phosphate method, an electroporation method, a lipofection method, or the like can be applied. The transformation may be either transient or stable.

また、大腸菌としてプラスミドpLysSを保持する大腸菌(BL21(DE3)pLysS:Invitrogen社製)を使用してもよい。プラスミドpLysSは、T7リボザイムを低レベルで発現する。T7リボザイムは、T7 RNAポリメラーゼを阻害するので、IPTGによる発現誘導前における目的タンパク質の発現を抑制することができる。   In addition, E. coli carrying the plasmid pLysS (BL21 (DE3) pLysS: manufactured by Invitrogen) may be used as E. coli. Plasmid pLysS expresses T7 ribozyme at low levels. Since T7 ribozyme inhibits T7 RNA polymerase, the expression of the target protein before the induction of expression by IPTG can be suppressed.

さらに、大腸菌において、目的タンパク質の正しいフォールディング(折り畳み)を支援するために、シャペロン等を共発現させてもよい。   Furthermore, in E. coli, a chaperone or the like may be co-expressed to support correct folding of the target protein.

次いで、本方法においては、準備した目的タンパク質をコードする遺伝子を保持する大腸菌を前培養に供し、上述の第1工程及び第2工程の本培養用の菌体を準備する。前培養は、例えばアンピシリン含有LB培地(Difco社製)(1×の組成(1L当たり):Yeast extract 5.0g、NaCl 5.0g、Tryptone 10.0g、アンピシリン50mg)において行われる。   Next, in this method, the prepared Escherichia coli holding the gene encoding the target protein is subjected to preculture, and the cells for main culture in the first step and the second step described above are prepared. The preculture is performed, for example, in ampicillin-containing LB medium (Difco) (1 × composition (per 1 L): Yeast extract 5.0 g, NaCl 5.0 g, Tryptone 10.0 g, ampicillin 50 mg).

本方法では、前培養で得られた培養液(前培養液)を使用し、上述の第1工程及び第2工程の本培養を行う。本培養は、バッチ培養及び連続培養等のいずれであってもよい。また、本培養は、静置培養又は振盪培養のいずれであってもよいが、振盪培養が好ましい。本培養で使用する培地は、栄養価の高い培地を使用することができる。このような栄養価の高い培地としては、例えば培地1L当たり酵母エキス5〜50g、好ましくは10〜30g、トリプトン5〜50g、好ましくは10g〜30g及びグリセロール0〜10ml、好ましくは0〜4mlを含む培地が挙げられる。なお、炭素源として、グリセロール以外にグルコース等の糖を使用してもよい。また、市販の培地であるLB培地(Difco社製)(1×の組成(1L当たり):Yeast extract 5.0g、NaCl 5.0g、Tryptone 10.0g)やTB培地(Difco社製)(1×の組成(1L当たり):トリプトン12g、イーストエクストラクト24g、K2HPO4 9.4g、KH2PO4 2.2g、グリセロール4ml)等を使用することができる。LB培地は×1〜5、TB培地は×0.5〜1.5の濃度で使用する。 In this method, the culture solution (preculture solution) obtained in the preculture is used to perform the main culture in the first step and the second step described above. The main culture may be any of batch culture and continuous culture. The main culture may be either stationary culture or shaking culture, but shaking culture is preferred. As a medium used in the main culture, a medium having high nutritional value can be used. Examples of such a highly nutritious medium include, for example, 5 to 50 g of yeast extract, preferably 10 to 30 g, 5 to 50 g of tryptone, preferably 10 to 30 g, and 0 to 10 ml of glycerol, preferably 0 to 4 ml per liter of the medium. A culture medium is mentioned. In addition to glycerol, sugars such as glucose may be used as the carbon source. Also, commercially available LB medium (Difco) (1 × composition (per liter): Yeast extract 5.0 g, NaCl 5.0 g, Tryptone 10.0 g) and TB medium (Difco) (1 × composition) (Per liter): tryptone 12 g, yeast extract 24 g, K 2 HPO 4 9.4 g, KH 2 PO 4 2.2 g, glycerol 4 ml) and the like can be used. LB medium is used at a concentration of x1 to 5, and TB medium is used at a concentration of x0.5 to 1.5.

本培養では、目的タンパク質をコードする遺伝子を保持する大腸菌を、先ず目的タンパク質の発現誘導を伴わず、増殖のみを行う増殖培養に供する(第1工程)。第1工程における培養条件としては、例えば温度16〜40℃(例えば37℃)下で16〜24時間が挙げられる。   In the main culture, E. coli holding a gene encoding the target protein is first subjected to a growth culture in which only the growth is performed without inducing the expression of the target protein (first step). Examples of the culture conditions in the first step include 16 to 24 hours at a temperature of 16 to 40 ° C. (for example, 37 ° C.).

次いで、第1工程終了後、培養液を遠心分離又はフィルター濾過等の方法により上清を除き、上清を除いた培養物に、本培養の後半(第2工程)に使用する所定の培地を加え懸濁する。当該操作により、培地交換が行われる。培地交換した後、目的タンパク質発現誘導下で、目的タンパク質をコードする遺伝子を保持する大腸菌を培養する(第2工程)。目的タンパク質の発現誘導は、上述のように所定の誘導型プロモーターの制御下に目的タンパク質をコードする遺伝子が配置されている場合には、当該誘導型プロモーターからの転写活性を誘導する誘導物質の添加により開始される。例えば、IPTGの存在下に転写活性を示す誘導型プロモーターを使用している場合には、IPTGの培地への添加により目的タンパク質の発現が開始される。培地成分及び温度等の培養条件に応じて転写活性を示す他のプロモーターを使用した場合には、当該培養条件に目的タンパク質をコードする遺伝子を保持する大腸菌を供することで、目的タンパク質の発現が開始されることとなる。   Next, after completion of the first step, the supernatant is removed from the culture by a method such as centrifugation or filter filtration, and a predetermined medium used in the second half of the main culture (second step) is added to the culture from which the supernatant has been removed. Add and suspend. By this operation, medium exchange is performed. After exchanging the medium, Escherichia coli holding the gene encoding the target protein is cultured under the expression of the target protein expression (second step). When the gene encoding the target protein is placed under the control of a predetermined inducible promoter as described above, the induction of expression of the target protein is performed by adding an inducer that induces transcriptional activity from the inducible promoter. Is started. For example, when an inducible promoter exhibiting transcriptional activity in the presence of IPTG is used, expression of the target protein is initiated by the addition of IPTG to the medium. When other promoters exhibiting transcriptional activity are used depending on the culture conditions such as medium components and temperature, expression of the target protein is started by supplying E. coli holding the gene encoding the target protein to the culture condition. Will be.

第2工程における培養条件としては、温度16〜37℃下で16〜24時間が挙げられる。ただし、第2工程においては、培地中の大腸菌の菌体湿重量を2.5〜5.0g/100ml(好ましくは、3.0〜4.0g/100ml)に制御する。菌体湿重量は、培養液を遠心分離に供し、上清を除去した菌体重量を測定することにより決定することができる。   The culture conditions in the second step include 16-24 hours at a temperature of 16-37 ° C. However, in the second step, the wet weight of Escherichia coli in the medium is controlled to 2.5 to 5.0 g / 100 ml (preferably 3.0 to 4.0 g / 100 ml). The wet cell weight can be determined by subjecting the culture solution to centrifugation and measuring the cell weight after removing the supernatant.

本培養後、大腸菌の菌体を破砕し、粗目的タンパク質懸濁液を調製することができる。本方法では、インクルージョンボディーの形成が抑えられ、得られた目的タンパク質が可溶性であるため、この粗目的タンパク質懸濁液には所定の活性や機能を有する目的タンパク質が含まれる。従って、得られた粗目的タンパク質懸濁液を目的タンパク質としてそのまま利用することができる。なお、得られた粗目的タンパク質懸濁液から目的タンパク質を単離精製することもできる。この場合、タンパク質の単離精製に用いられる一般的な生化学的方法(例えば硫酸アンモニウム沈殿、ゲルクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー等)を単独で又は適宜組み合わせて用いることができる。単離精製された目的タンパク質は、例えば所定のpHの緩衝液等に懸濁された状態等で利用することができる。   After the main culture, Escherichia coli cells can be disrupted to prepare a crude protein suspension. In this method, since the formation of inclusion bodies is suppressed and the obtained target protein is soluble, the crude target protein suspension contains a target protein having a predetermined activity and function. Therefore, the obtained crude target protein suspension can be used as it is as the target protein. The target protein can also be isolated and purified from the obtained crude target protein suspension. In this case, general biochemical methods (for example, ammonium sulfate precipitation, gel chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, etc.) used for protein isolation and purification can be used alone or in appropriate combination. The isolated and purified target protein can be used in a state suspended in a buffer solution having a predetermined pH, for example.

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.

1.試薬(培地を含む)
以下の実施例及び比較例において使用する培地を含む試薬は以下の通りである。
試薬は、特に記載の無い場合、ナカライテスク社製を使用した。
(1)TALON Buffer Kit(CLONTECH社製)
5×Equilibration/Wash Buffer:5倍希釈して使用した(「1×E/W Buffer」と表記する)。
10×Elution Buffer:10倍希釈して使用した。
(2)TALON CellThru Resin及びTALON CellThru 10-ml Disposable Columns(CLONTECH社製)
(3)アンピシリン(Amp)(SIGMA社製)
最終濃度50μg/mlで使用した。
(4)LB培地(Difco社製)
20g/Lに調製した後、オートクレーブして使用した。
アンピシリンを添加した場合は「LB-Amp」と表記する。
1×LB(通常濃度:下記において、単に「LB」と称する場合には、「1×LB」を示す)
(1×の組成(1L当たり):Yeast extract 5.0g、NaCl 5.0g、Tryptone 10.0g)
0.5×LB(通常の1/2濃度に希釈)
2×LB(通常の2倍濃度)。
1. Reagent (including medium)
The reagent containing the culture medium used in the following Examples and Comparative Examples is as follows.
Unless otherwise specified, reagents manufactured by Nacalai Tesque were used.
(1) TALON Buffer Kit (manufactured by CLONTECH)
5 × Equilibration / Wash Buffer: diluted 5 times (used as “1 × E / W Buffer”).
10 × Elution Buffer: diluted 10 times.
(2) TALON CellThru Resin and TALON CellThru 10-ml Disposable Columns (CLONTECH)
(3) Ampicillin (Amp) (SIGMA)
Used at a final concentration of 50 μg / ml.
(4) LB medium (Difco)
After adjusting to 20 g / L, it was used by autoclaving.
When ampicillin is added, it is expressed as “LB-Amp”.
1 × LB (Normal concentration: In the following, when simply referred to as “LB”, it indicates “1 × LB”)
(1x composition (per liter): Yeast extract 5.0g, NaCl 5.0g, Tryptone 10.0g)
0.5 x LB (diluted to normal 1/2 concentration)
2 x LB (normal double concentration).

(5)TB培地(Difco社製)
47.6g/Lに調製し、4mlのグリセロールを添加した後、オートクレーブして使用した。
アンピシリンを添加した場合は「TB-Amp」と表記する。
1×TB(通常濃度:下記において、単に「TB」と称する場合には、「1×TB」を示す)
(1×の組成(1L当たり):トリプトン12g、イーストエクストラクト24g、K2HPO4 9.4g、KH2PO4 2.2g、グリセロール4ml)
0.5×TB(通常の1/2濃度に希釈)
2×TB(通常の2倍濃度)。
(5) TB medium (Difco)
It was adjusted to 47.6 g / L, and after adding 4 ml of glycerol, it was used by autoclaving.
When ampicillin is added, it is expressed as “TB-Amp”.
1 x TB (Normal concentration: In the following, when simply referred to as "TB", it indicates "1 x TB")
(1x composition (per liter): tryptone 12g, yeast extract 24g, K 2 HPO 4 9.4g, KH 2 PO 4 2.2g, glycerol 4ml)
0.5 x TB (diluted to normal 1/2 concentration)
2 x TB (normal double concentration).

(6)M9YE培地
M9YE培地組成:
M9 Min medium salts(MP Biomedicals) 11.2g/L
MgSO4 2mM
CaCl2 0.1mM
Yeast extract(Difco社製) 1g/L
ラクトース 4g/L
(6) M9YE medium
M9YE medium composition:
M9 Min medium salts (MP Biomedicals) 11.2g / L
MgSO 4 2mM
CaCl 2 0.1 mM
Yeast extract (Difco) 1g / L
Lactose 4g / L

(7)IPTG(タカラバイオ社製)
滅菌水に1Mで溶解した後、0.22μmフィルターで滅菌した。
(8)リン酸カリウム緩衝液(KPB)pH 7.5(100mM)
Solution A(0.2M KH2PO4 5.4g/200ml)16ml及びSolution B(0.2M K2HPO4 7.0g/200ml)84mlを混合し、KPB(100ml)を作製した。
(9)ギ酸ナトリウム1.62M(100mM KPB pH7.5で調製)
(10)NAD16.2mM(100mM KPB pH7.5で調製)
(11)methoxy PMS(mPMS)(DOJINDO社製)
0.5mg/mlとなるようにH2Oで調製した。
(12)WST1(DOJINDO社製)
8mg/mlとなるようにH2Oで調製した。
(13)Protein Assay(BIORAD社製)
(14)MinElute PCR Purification Kit(QIAGEN社製)
(15)QIAquick PCR Purification Kit(QIAGEN社製)
(16)Ligation-Convenience Kit(ニッポンジーン社製)
(17)QIAprep Spin Miniprep Kit(QIAGEN社製)
(7) IPTG (Takara Bio)
After dissolving at 1M in sterilized water, it was sterilized with a 0.22 μm filter.
(8) Potassium phosphate buffer (KPB) pH 7.5 (100 mM)
16 ml of Solution A (0.2 M KH 2 PO 4 5.4 g / 200 ml) and 84 ml of Solution B (0.2 MK 2 HPO 4 7.0 g / 200 ml) were mixed to prepare KPB (100 ml).
(9) Sodium formate 1.62M (prepared with 100 mM KPB pH 7.5)
(10) NAD16.2mM (prepared with 100mM KPB pH7.5)
(11) Methoxy PMS (mPMS) (DOJINDO)
Prepared with H 2 O to 0.5 mg / ml.
(12) WST1 (DOJINDO)
Prepared with H 2 O to 8 mg / ml.
(13) Protein Assay (BIORAD)
(14) MinElute PCR Purification Kit (QIAGEN)
(15) QIAquick PCR Purification Kit (QIAGEN)
(16) Ligation-Convenience Kit (manufactured by Nippon Gene)
(17) QIAprep Spin Miniprep Kit (QIAGEN)

(18)YPD培地
YPD培地組成:
Yeast extract 10g
Bacto pepton 20g
Glucose 20g
水を加えて1Lとし、pH7に調整した後、オートクレーブして使用した。
(18) YPD medium
YPD medium composition:
Yeast extract 10g
Bacto pepton 20g
Glucose 20g
Water was added to make 1 L, the pH was adjusted to 7, and then autoclaved for use.

(19)YP-Methanol培地
YP-Methanol培地組成:
Yeast extract 10g
Bacto pepton 20g
水を加えて1Lとし、pH7に調整した後、オートクレーブした。オートクレーブ後、20ml Methanolを加えて使用した。
(19) YP-Methanol medium
YP-Methanol medium composition:
Yeast extract 10g
Bacto pepton 20g
Water was added to 1 L, and the pH was adjusted to 7, followed by autoclaving. After autoclaving, 20 ml methanol was added and used.

2.Gibberella zeae(G. zeae)由来ギ酸脱水素酵素(FDH)遺伝子の発現ベクターの作製
以下の実施例及び比較例において使用するG. zeae由来FDH遺伝子の発現ベクターは、以下の通りに作製した。
2. Preparation of expression vector of Gibberella zeae (G. zeae) -derived formate dehydrogenase (FDH) gene The expression vector of G. zeae-derived FDH gene used in the following Examples and Comparative Examples was prepared as follows.

独立行政法人製品評価技術基盤機構生物遺伝資源部門(NBRC)より購入したG. zeae(NBRC4474)をYPD培地で一晩培養した後、メタノールを単一炭素源とするYP-Methanol培地5mlに植菌し、25℃で好気的に振盪培養した。   G. zeae (NBRC4474) purchased from the National Institute for Biological Resources (NBRC) is cultured overnight in YPD medium and then inoculated into 5 ml of YP-Methanol medium using methanol as a single carbon source. And aerobically shaking culture at 25 ° C.

培養後、得られた菌体からRNeasy Plant Mini Kit(QIAGEN社製)を用いてTotal RNAを調製した。さらに得られたTotal RNAからRNA PCR Kit(TaKaRa社製)を用いてcDNAを合成した。反応液組成及び反応サイクルは、以下の通りである。   After the culture, Total RNA was prepared from the obtained cells using RNeasy Plant Mini Kit (manufactured by QIAGEN). Further, cDNA was synthesized from the obtained total RNA using RNA PCR Kit (TaKaRa). The composition of the reaction solution and the reaction cycle are as follows.

反応液組成:
最終濃度
MgCl2 5mM
RT buffer 1×
dNTP mixture 1mM
RNase Inhibitor 0.5U
AMV Reverse Transcriptase XL 0.25U
Oligo dT-Adapter primer 0.13μM
Total RNA 5μg
RNase free H2Oを加え、液量が10μlとなるようにした。
反応サイクル:
50℃(2時間)→99℃(5分間)→4℃
Reaction solution composition:
Final concentration
MgCl 2 5mM
RT buffer 1 ×
dNTP mixture 1mM
RNase Inhibitor 0.5U
AMV Reverse Transcriptase XL 0.25U
Oligo dT-Adapter primer 0.13μM
Total RNA 5μg
RNase free H 2 O was added so that the liquid volume became 10 μl.
Reaction cycle:
50 ° C (2 hours) → 99 ° C (5 minutes) → 4 ° C

合成されたcDNAを鋳型として以下のプライマー、反応液組成及び反応条件を使用してPCRを行った。   PCR was performed using the synthesized cDNA as a template and the following primers, reaction solution composition and reaction conditions.

プライマー:
pET14b-F primer:5'-TAT ACA TAT GGT CAA GGT TCT TGC AGT-3'(配列番号1)
pET23b-R primer:5'-CCG CAA GCT TTT TCT TCT CAC GCT GAC CAT-3'(配列番号2)
反応液組成:
10XBuffer 5μl
dNTP(2mM each) 5μl
MgSO4(25mM) 2μl
pET14b-F primer(10pmol/μl) 1.5μl
pET23b-R primer(10pmol/μl) 1.5μl
KOD-Plus-DNA Polymerase(1U/μl) 1μl
テンプレート(cDNA) 0.5μl
滅菌水 33.5μl
50μl
反応サイクル:
94℃:2分→(94℃:15秒→68℃:1分30秒)×30→68℃:2分→4℃
Primer:
pET14b-F primer: 5'-TAT ACA TAT GGT CAA GGT TCT TGC AGT-3 '(SEQ ID NO: 1)
pET23b-R primer: 5'-CCG CAA GCT TTT TCT TCT CAC GCT GAC CAT-3 '(SEQ ID NO: 2)
Reaction solution composition:
10XBuffer 5μl
dNTP (2 mM each) 5 μl
MgSO 4 (25 mM) 2 μl
pET14b-F primer (10 pmol/μl) 1.5μl
pET23b-R primer (10 pmol/μl) 1.5μl
KOD-Plus-DNA Polymerase (1U / μl) 1μl
Template (cDNA) 0.5μl
Sterile water 33.5μl
50 μl
Reaction cycle:
94 ℃: 2 minutes → (94 ℃: 15 seconds → 68 ℃: 1 minute 30 seconds) × 30 → 68 ℃: 2 minutes → 4 ℃

増幅された約1.1kbの断片(PCR産物)をMinElute PCR Purification Kitで精製した。次いで、精製物とベクターpET23bをNdeI/HindIIIで消化し、QIAquick PCR Purification Kitを用いて精製した。   The amplified fragment (PCR product) of about 1.1 kb was purified with the MinElute PCR Purification Kit. The purified product and vector pET23b were then digested with NdeI / HindIII and purified using the QIAquick PCR Purification Kit.

さらに、Ligation-Convenience Kitを用いて精製したDNA断片とベクターとをライゲーションに供した後、得られた組換えベクターを使用して、プロトコールに従い大腸菌JM109株を形質転換した。得られた組換え体を4ml LB培地+Ampで培養した後、QIAprep Spin Miniprep Kitを用いてプラスミドを抽出した。抽出したプラスミドをFDH遺伝子発現ベクターとして使用した。なお、当該FDH遺伝子発現ベクターでは、発現されるFDHタンパク質がHisタグをC末端に有するようにFDH遺伝子が配置されている。また、当該FDH遺伝子発現ベクターにおいて、FDH遺伝子はT7プロモーターの制御下に配置されている。   Furthermore, after subjecting the DNA fragment purified using the Ligation-Convenience Kit and the vector to ligation, Escherichia coli JM109 strain was transformed according to the protocol using the obtained recombinant vector. The obtained recombinant was cultured in 4 ml LB medium + Amp, and then the plasmid was extracted using QIAprep Spin Miniprep Kit. The extracted plasmid was used as an FDH gene expression vector. In the FDH gene expression vector, the FDH gene is arranged so that the FDH protein to be expressed has a His tag at the C-terminus. In the FDH gene expression vector, the FDH gene is arranged under the control of the T7 promoter.

〔比較例1〕培地交換を行わない培養方法1
FDH遺伝子発現ベクターを含む大腸菌(BL21(DE3))形質転換体を5mlのLB-Amp培地で一晩培養した後、100mlの同組成培地に1%植菌し、OD600が約0.5となるまで37℃で培養した。
[Comparative Example 1] Culture method 1 without medium change
The E. coli (BL21 (DE3)) transformant containing the FDH gene expression vector was cultured overnight in 5 ml of LB-Amp medium, then inoculated 1% in 100 ml of the same composition medium, until OD600 reached about 0.5. Incubated at 0 ° C.

培養後、培地にIPTG(イソプロピル-1-チオ-β-D-ガラクトシド)を終濃度1mMになるように添加し、さらに4時間培養することでFDH遺伝子発現ベクターに導入されているFDH遺伝子からのFDHタンパク質の発現誘導を行った。   After culturing, IPTG (isopropyl-1-thio-β-D-galactoside) was added to the medium to a final concentration of 1 mM, and further cultured for 4 hours from the FDH gene expression vector introduced into the FDH gene expression vector. FDH protein expression was induced.

発現したFDHの精製及び評価は、実施例1で説明する方法により行った。
当該従来法で得られた培養体積当たりのFDHタンパク質量(mg/L)を図1に示す。図1において、「従来法1」の棒グラフが当該従来法で得られたFDHタンパク質量を示す。
The expressed FDH was purified and evaluated by the method described in Example 1.
FIG. 1 shows the amount of FDH protein (mg / L) per culture volume obtained by the conventional method. In FIG. 1, the “prior art method 1” bar graph shows the amount of FDH protein obtained by the conventional method.

〔比較例2〕培地交換を行わない培養方法2
FDH遺伝子発現ベクターを含む大腸菌(BL21(DE3))形質転換体を5mlのLB-Amp培地で一晩培養した後、100mlの同組成培地に1%植菌し、37℃で10時間振盪培養した。
[Comparative Example 2] Culture method 2 without medium change
An E. coli (BL21 (DE3)) transformant containing the FDH gene expression vector was cultured overnight in 5 ml of LB-Amp medium, then 1% inoculated into 100 ml of the same composition medium, and cultured with shaking at 37 ° C. for 10 hours. .

培養後、培地にIPTGを終濃度1mMとなるように添加し、20℃でさらに16時間培養することで、FDH遺伝子発現ベクターに導入されているFDH遺伝子からのFDHタンパク質の発現誘導を行った。   After culturing, IPTG was added to the medium to a final concentration of 1 mM, and further cultured at 20 ° C. for 16 hours to induce expression of FDH protein from the FDH gene introduced into the FDH gene expression vector.

発現したFDHの精製及び評価は実施例1で説明する方法により行った。
当該従来法で得られた培養体積当たりのFDHタンパク質量(mg/L)を図1に示す。図1において、「従来法2」の棒グラフが当該従来法で得られたFDHタンパク質量を示す。
Purification and evaluation of the expressed FDH were carried out by the method described in Example 1.
FIG. 1 shows the amount of FDH protein (mg / L) per culture volume obtained by the conventional method. In FIG. 1, the “Conventional method 2” bar graph shows the amount of FDH protein obtained by the conventional method.

〔実施例1〕培地交換を行う培養(本発明に係る方法)
前培養として、FDH遺伝子発現ベクターを含む大腸菌(BL21(DE3))形質転換体を、5mlのLB-Amp培地で37℃の温度下、17時間振盪(130rpm)培養した。
[Example 1] Culture for medium exchange (method according to the present invention)
As a preculture, an E. coli (BL21 (DE3)) transformant containing the FDH gene expression vector was cultured in 5 ml of LB-Amp medium at 37 ° C. for 17 hours with shaking (130 rpm).

次いで、本培養の前半として、各培地に前培養液を1.5%植菌し、37℃で16時間振盪培養(130rpm)した。   Then, as the first half of the main culture, 1.5% of the preculture solution was inoculated into each medium, followed by shaking culture (130 rpm) at 37 ° C. for 16 hours.

さらに、本培養の前半の終了後、培養液をオートクレーブ滅菌した300ml遠心管に移し、2500×gで10分間遠心分離(20℃、Avanti HP-26 XPI/ベックマン社製)に供することで、上清を除いた。上清を除いた培養物に、本培養の後半に使用する各培地を加えボルテックスで懸濁した。次いで、本培養の後半として、当該懸濁液にIPTGを終濃度1mMとなるように添加し、20℃で24時間振盪培養(130rpm)した。当該IPTGの添加によりFDH遺伝子発現ベクターに導入されているFDH遺伝子からのFDHタンパク質の発現誘導を行った。   Furthermore, after the end of the first half of the main culture, the culture solution is transferred to a 300 ml centrifuge tube sterilized by autoclaving and centrifuged at 2500 xg for 10 minutes (20 ° C, Avanti HP-26 XPI / Beckman). Qing was removed. Each medium used in the latter half of the main culture was added to the culture excluding the supernatant, and suspended by vortexing. Next, as the latter half of the main culture, IPTG was added to the suspension to a final concentration of 1 mM, followed by shaking culture (130 rpm) at 20 ° C. for 24 hours. The expression of FDH protein was induced from the FDH gene introduced into the FDH gene expression vector by the addition of IPTG.

本培養の後半の終了後、培養液を氷上で冷却し、300ml遠心管において4000×gで10分間遠心分離(4℃、Avanti HP-26 XPI/ベックマン社製)に供することで、上清を除去し、得られた菌体の菌体湿重量を測定した。   After completion of the second half of the main culture, the culture solution is cooled on ice and centrifuged at 4000 xg for 10 minutes in a 300 ml centrifuge tube (4 ° C, Avanti HP-26 XPI / Beckman) to obtain the supernatant. The wet weight of the obtained cells was measured.

また、このようにして得られた菌体から粗抽出液を調製し、FDH活性を測定することで可溶性FDH量を推定した。手順を以下に示す。   In addition, a crude extract was prepared from the cells thus obtained, and the amount of soluble FDH was estimated by measuring the FDH activity. The procedure is shown below.

1. 粗抽出液調製及びFDH活性測定手順
(1)菌体に破砕用ガラスビーズ(0.1mm)を23g添加する。
(2)1×E/W B(0.024%PEG)23mlを添加する(最初に5ml程度を加えて菌体を懸濁した)。
(3)マルチビーズショッカー(YASUI KIKAI社製)によって菌体を破砕する。
1)6000rpm振盪:90秒
2)インターバル:60秒
1)及び2)を6回繰り返す。
(4)7000×gで20分間遠心分離(4℃、ベックマン社製Avanti HP-26XPI、JA-12ローター)に供し、上清を回収する。
(5)活性測定
1. Crude extract preparation and FDH activity measurement procedure
(1) Add 23 g of crushing glass beads (0.1 mm) to the cells.
(2) Add 23 ml of 1 × E / WB (0.024% PEG) (first add about 5 ml to suspend the cells).
(3) The cells are crushed using a multi-bead shocker (manufactured by YASUI KIKAI).
1) 6000rpm shaking: 90 seconds
2) Interval: 60 seconds
Repeat 1) and 2) 6 times.
(4) Centrifuge at 7000 × g for 20 minutes (4 ° C., Avanti HP-26XPI, JA-12 rotor manufactured by Beckman) to collect the supernatant.
(5) Activity measurement

以下に示す反応液で、37℃で1.5分間の反応を行い、OD438nmで吸光度(黄色ホルマザン量)を測定した(Nunc社製96穴平底プレート及びテカン社製InfiniteM200を使用)。なお、テトラゾリウム塩WST1は、1-Methoxy PMSを電子キャリヤーとして用いると、脱水素酵素の還元反応により黄色ホルマザンを生じる。   The reaction solution shown below was reacted at 37 ° C. for 1.5 minutes, and the absorbance (yellow formazan amount) was measured at OD438 nm (using a Nunc 96-well flat bottom plate and Tecan InfiniteM200). The tetrazolium salt WST1 generates yellow formazan by the reduction reaction of dehydrogenase when 1-Methoxy PMS is used as an electron carrier.

反応液組成:
1.62Mギ酸ナトリウム 15μl
16.2mM NAD 15μl
100mM KPB(pH7.5) 113μl
0.5mg/ml mPMS 1μl
8mg/ml WST1 5μl
粗抽出液 1μl
150μl
Reaction solution composition:
1.62M sodium formate 15μl
16.2mM NAD 15μl
100 mM KPB (pH 7.5) 113 μl
0.5mg / ml mPMS 1μl
8mg / ml WST1 5μl
1 μl of crude extract
150μl

さらに、上記粗抽出液からTALONカラム(Clontech社製)を用いて、可溶性FDHの精製とタンパク質定量を行った。手順を以下に示す。   Furthermore, purification of soluble FDH and protein quantification were performed from the above crude extract using a TALON column (Clontech). The procedure is shown below.

2. TALONカラムによる精製
以下の手順に従い、TALON CellThru Resin(CLONTECH社製)とTALON CellThru 10-ml Disposable Columns(CLONTECH社製)を用いて、粗酵素液15.5ml(菌体湿重量3.6g分)を精製した。
2. Purification by TALON column 15.5 ml of crude enzyme solution (3.6 g wet weight) using TALON CellThru Resin (CLONTECH) and TALON CellThru 10-ml Disposable Columns (CLONTECH) Was purified.

(1)Resin保存液を懸濁する。
(2)懸濁後、直ちに20mlのResin懸濁液をプラスチック製250mlV底遠沈菅に移す。
(3)2分間静置し、Resinの沈殿を確認した後、上清を除去する。
(4)100mlの1×E/W Bufferを加えて混和する。
(5)1〜2分間静置し、Resinの沈殿を確認した後、上清を除去する。
(4)及び(5)の工程を繰り返す。
(6)Resinに粗抽出液を添加して、室温で20分間撹拌する(TAITECH社製シェーカーNR-3)。
(7)1〜2分間静置し、Resinの沈殿を確認した後、上清をパス画分として保存する。
(8)100mlの1×E/W Bufferを加えて、10分間、室温で撹拌する(TAITECH社製シェーカーNR-3)。
(9)1〜2分間静置し、Resinの沈殿を確認した後、上清を除去する。
(8)及び(9)の工程を繰り返す。
(10)10mlの1×E/W Bufferを加えて撹拌する。
(11)懸濁したResinをColumnに移す(Bufferはフロースルーとして廃棄する)。
(12)50mlの1×E/W Bufferで洗浄する。
(13)15mlの1×Elution Bufferを添加して、FDHタンパク質を溶出する(2回溶出)。
(1) Suspend Resin stock solution.
(2) Immediately after suspension, 20 ml of Resin suspension is transferred to a plastic 250 ml V bottom centrifuge.
(3) Let stand for 2 minutes. After confirming the precipitation of Resin, remove the supernatant.
(4) Add 100ml of 1X E / W Buffer and mix.
(5) Let stand for 1-2 minutes, confirm the precipitation of Resin, and then remove the supernatant.
Repeat steps (4) and (5).
(6) The crude extract is added to Resin and stirred at room temperature for 20 minutes (TAITECH shaker NR-3).
(7) Let stand for 1-2 minutes, confirm the precipitation of Resin, and then save the supernatant as a pass fraction.
(8) Add 100 ml of 1 × E / W Buffer and stir at room temperature for 10 minutes (TAITECH shaker NR-3).
(9) Let stand for 1-2 minutes, confirm the precipitation of Resin, and then remove the supernatant.
Repeat steps (8) and (9).
(10) Add 10 ml of 1 × E / W Buffer and stir.
(11) Transfer suspended Resin to Column (discard Buffer as flow-through).
(12) Wash with 50 ml of 1 × E / W Buffer.
(13) Add 15 ml of 1X Elution Buffer to elute FDH protein (elution twice).

3.脱塩及び濃縮
上記で得られた溶出サンプルをAmicon Ultra15 30000NMWL(ミリポア社製)に移し、4500×gで20分間遠心分離に供することで、脱塩すると共に液量を1.1mlまで濃縮した。
3. Desalination and concentration The elution sample obtained above was transferred to Amicon Ultra15 30000NMWL (Millipore) and subjected to centrifugation at 4500 × g for 20 minutes, thereby desalting and concentrating the liquid volume to 1.1 ml.

4.FDHタンパク質濃度の測定
上記で得られた濃縮サンプル中のFDHタンパク質濃度をBIORAD社製Protein Assay試薬の手順に従って測定した。FDHタンパク質濃度は、標準となるBSAの吸光度とタンパク濃度の関係式から算出した。
Four. Measurement of FDH protein concentration FDH protein concentration in the concentrated sample obtained above was measured according to the procedure of Protein Assay reagent manufactured by BIORAD. The FDH protein concentration was calculated from the relational expression between the absorbance of the standard BSA and the protein concentration.

本方法で得られた培養体積当たりのFDHタンパク質量(mg/L)を図1に示す。図1において、「本方法」の棒グラフが本方法で得られたFDHタンパク質量を示す。本実施例に示す方法によれば、濃縮サンプル中の精製FDHタンパク質の濃度は39.3mg/mlであった。図1に示すように、溶液量が1.1mlであることから、100ml培養(菌体湿重量3.6g)から可溶性FDHタンパク質が約43mg(培養体積当たりのFDHタンパク質量:約430mg/L)取得されたこととなる。   The amount of FDH protein (mg / L) per culture volume obtained by this method is shown in FIG. In FIG. 1, the “present method” bar graph shows the amount of FDH protein obtained by this method. According to the method shown in this example, the concentration of the purified FDH protein in the concentrated sample was 39.3 mg / ml. As shown in FIG. 1, since the amount of the solution is 1.1 ml, about 43 mg of soluble FDH protein (the amount of FDH protein per culture volume: about 430 mg / L) is obtained from a 100 ml culture (wet cell weight 3.6 g). It will be.

また、図2には、本培養の前半をTB培地で行い、本培養の後半を示される培地で行った場合における、本培養終了後の菌体湿重量(g/100mL)と可溶性FDHタンパク質量(FDH活性に基づく黄色ホルマザン量を示すOD438nmにおける吸光度(A438)で表示)との関係を示す。   Fig. 2 shows the wet weight (g / 100mL) and soluble FDH protein after completion of the main culture when the first half of the main culture is performed in TB medium and the latter half of the main culture is performed in the medium indicated. FIG. 5 shows the relationship with (absorbance at OD 438 nm (A438) indicating the amount of yellow formazan based on FDH activity).

さらに、図3には、本培養の前半及び後半をそれぞれ示される濃度のLB又はTB培地で行った場合における本培養終了後の菌体湿重量(g/100mL)と可溶性FDHタンパク質量(FDH活性に基づく黄色ホルマザン量を示すOD438nmにおける吸光度(A438)で表示)との関係を示す。図3において、「XX-YY」は、XXが本培養の前半の培地を示し、YYが本培養の後半の培地を示す。   Furthermore, FIG. 3 shows the wet weight (g / 100 mL) and the amount of soluble FDH protein (FDH activity) after completion of the main culture when the first half and the second half of the main culture were carried out in the LB or TB medium having the concentrations shown. 3 shows the relationship with the absorbance at OD438nm (indicated by A438) indicating the amount of yellow formazan based on the above. In FIG. 3, “XX-YY” indicates that XX represents the medium in the first half of the main culture, and YY represents the medium in the second half of the main culture.

Claims (2)

目的タンパク質をコードする遺伝子を保持する大腸菌を増殖培養する第1工程と、
前記増殖培養後、培地を交換し、前記目的タンパク質発現誘導下で前記大腸菌を培養する第2工程と、
を含み、第2工程の培養における培地中の大腸菌の菌体湿重量を2.5〜5.0g/100mlとする、可溶性タンパク質として目的タンパク質を生産する方法。
A first step of growing and culturing Escherichia coli carrying a gene encoding the target protein;
After the growth culture, a second step of exchanging the medium and culturing the E. coli under the expression of the target protein,
A target protein as a soluble protein, wherein the wet weight of Escherichia coli in the medium in the culture in the second step is 2.5 to 5.0 g / 100 ml.
培養に使用する培地が、培地1L当たり酵母エキス10〜30g、トリプトン10g〜30g及びグリセロール0ml〜4mLを含む、請求項1記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the medium used for the culture contains 10 to 30 g of yeast extract, 10 g to 30 g of tryptone, and 0 ml to 4 mL of glycerol per liter of the medium.
JP2010188011A 2010-08-25 2010-08-25 Method for producing water-soluble protein Pending JP2012044888A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010188011A JP2012044888A (en) 2010-08-25 2010-08-25 Method for producing water-soluble protein

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010188011A JP2012044888A (en) 2010-08-25 2010-08-25 Method for producing water-soluble protein

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012044888A true JP2012044888A (en) 2012-03-08

Family

ID=45900533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010188011A Pending JP2012044888A (en) 2010-08-25 2010-08-25 Method for producing water-soluble protein

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012044888A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017178908A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 東ソー株式会社 MODIFICATION TYPE RECOMBINANT FcγRIIb
EP3683308A1 (en) 2015-06-10 2020-07-22 Toyama Prefectural University Active-form mutant enzyme production method, new active-form mutant enzyme, and solubilized mutant protein production method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3683308A1 (en) 2015-06-10 2020-07-22 Toyama Prefectural University Active-form mutant enzyme production method, new active-form mutant enzyme, and solubilized mutant protein production method
US10730909B2 (en) 2015-06-10 2020-08-04 Toyama Prefectual University Method of producing an active-form mutant enzyme
US11312747B2 (en) 2015-06-10 2022-04-26 Toyama Prefectural University Method of producing an active-form mutant enzyme
JP2017178908A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 東ソー株式会社 MODIFICATION TYPE RECOMBINANT FcγRIIb

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019107516A1 (en) GENE-MODIFIED MICROORGANISM FOR PRODUCING 3-HYDROXYADIPIC ACID, α-HYDROMUCONIC ACID AND/OR ADIPIC ACID, AND PRODUCTION METHOD FOR SAID CHEMICAL PRODUCTS
Connaris et al. Expression, reactivation, and purification of enzymes from Haloferax volcanii in Escherichia coli
KR101978464B1 (en) D-Fructose-4-epimerase and production of tagatose using the same
JP2021506316A (en) Microorganisms capable of producing nepetalactor oxidoreductase, nepetalactor synthase, and nepetalactone
JP6741093B2 (en) Improved nitrile hydratase
JP5532618B2 (en) Improved nitrile hydratase and method for producing the same
JP5142268B2 (en) Improved gallic acid synthase and method for producing gallic acid
JP5140848B2 (en) Method for producing gallic acid
JP2012044888A (en) Method for producing water-soluble protein
JP6047143B2 (en) Cyclicdi-GMP practical enzyme synthesis method
WO2023190564A1 (en) Method for producing methacrylic acid
CN104928272A (en) Fusion polypeptide, nucleic acid molecule encoding the same, and method for producing itaconic acid using the same
JP2007053994A (en) High gene expression system in streptomyces microorganism
Liu et al. Environmentally safe production of 7-ACA by recombinant Acremonium chrysogenum
CN112867790B (en) Novel mutant protein for increasing malic acid yield
JP6959978B2 (en) Microorganisms with acyltransferase activity and their uses
Gupta et al. Enhancement of over expression and chaperone assisted yield of folded recombinant aconitase in Escherichia coli in bioreactor cultures
EP1231266B1 (en) Arabidopsis-origin gdp-4-keto-6-deoxy-d-mannose-3,5-epimerase-4-reductase gene
JP2010148368A (en) Fructose dehydrogenase activity-having protein, and method for producing the same
JP2019126309A (en) New lactonase
JP6656919B2 (en) 5-oxoprolinase, 5-oxoprolinase gene, and method for producing 5-oxoprolinase
JP6635535B1 (en) Escherichia coli expressing EFP protein and method for producing flavonoid compound using the same
JP2011521917A (en) Method and kit for purifying a target recombinant protein by using autolytic protein intein
KR20170099510A (en) Highly active GABA-producing glutamate decarboxylase from Bacteroides sp. and use thereof
JP5724193B2 (en) Mutant reductase