JP2015167505A - erythropoietin binding protein - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an erythropoietin binding protein which has a high affinity to erythropoietin and is capable of efficient production, and to provide a production method thereof.SOLUTION: An erythropoietin binding protein efficiently obtained by culturing a transformant in which Escherichia coli is used as a host has a high affinity to erythropoietin by substituting a specific amino acid into other specific amino acid, among the amino acid which constitutes erythropoietin affinity protein.

Description

本発明は、エリスロポエチンに対し結合親和性を有する、エリスロポエチン結合性タンパク質に関するものである。より詳しくは、遺伝子工学的手法を用いてエリスロポエチン結合性と生産効率を向上させたエリスロポエチン結合性タンパク質に関するものである。   The present invention relates to an erythropoietin-binding protein having binding affinity for erythropoietin. More specifically, the present invention relates to an erythropoietin-binding protein having improved erythropoietin-binding property and production efficiency using genetic engineering techniques.

ヒトのエリスロポエチンは、赤血球系前駆細胞の分化・増殖を促進させる作用を有する糖タンパク質ホルモンであり、それに由来した組換えエリスロポエチンは、腎性貧血の治療薬などのバイオ医薬品としてすでに普及している。一方、その受容体であるエリスロポエチン受容体を遺伝子組換えによって生産させたタンパク質(以下、エリスロポエチン結合性タンパク質)に関しても、そのエリスロポエチンへの結合性を利用して、バイオ医薬品などへの応用が可能である。例えば、エリスロポエチン結合性タンパク質をエリスロポエチン製剤と共に投与することで、患者にエリスロポエチン製剤のみを投与した場合に起こり得る高血圧を防止しつつ、貧血を処置する方法が報告されている(特許文献1)。また、エリスロポエチン結合性タンパク質を癌腫、肉腫、筋腫などの増殖性臓器疾病に対する治療・改良剤として利用すること(特許文献2)、肥厚性瘢痕、ケロイドまたは慢性関節炎症性疾病に対する予防・治療剤として利用すること(特許文献3)も報告されている。   Human erythropoietin is a glycoprotein hormone having an action of promoting the differentiation and proliferation of erythroid progenitor cells, and recombinant erythropoietin derived therefrom has already been widely used as a biopharmaceutical such as a therapeutic agent for renal anemia. On the other hand, the protein produced by genetic recombination of the receptor erythropoietin receptor (hereinafter referred to as erythropoietin-binding protein) can also be applied to biopharmaceuticals using its binding ability to erythropoietin. is there. For example, there has been reported a method of treating anemia while preventing hypertension that may occur when an erythropoietin-binding protein is administered together with an erythropoietin preparation to prevent hypertension that may occur when only the erythropoietin preparation is administered to a patient (Patent Document 1). In addition, the use of erythropoietin-binding protein as a therapeutic / improving agent for proliferative organ diseases such as carcinoma, sarcoma, myoma (Patent Document 2), as a prophylactic / therapeutic agent for hypertrophic scar, keloid or chronic arthritic disease. Utilization (Patent Document 3) has also been reported.

エリスロポエチン結合性タンパク質の生産方法としては、動物細胞宿主を用いた方法(例えば、特許文献2と特許文献3)や微生物細胞宿主を用いた方法(例えば、特許文献1、特許文献4と非特許文献1)などが報告されている。   As a production method of erythropoietin-binding protein, a method using an animal cell host (for example, Patent Document 2 and Patent Document 3) or a method using a microbial cell host (for example, Patent Document 1, Patent Document 4 and non-patent document) 1) etc. have been reported.

しかしながら、エリスロポエチン結合性タンパク質のアミノ酸の置換を行い、その生産性やエリスロポエチンへの結合性を向上させた先行技術はない。   However, there is no prior art in which amino acid substitution of erythropoietin-binding protein is performed to improve the productivity and binding to erythropoietin.

特表2008−505191号公報Special table 2008-505191 特開平10−101574号公報JP-A-10-101574 特開2002−326958号公報JP 2002-326958 A 特開2012−147772号公報JP 2012-147772 A

C.Binnie等,Protein Expr.Purif.,11,271−278,1997C. Binnie et al., Protein Expr. Purif. , 11, 271-278, 1997

本発明の目的は、エリスロポエチンに対して高い結合性を有し、効率的な生産が可能なエリスロポエチン結合性タンパク質、およびその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an erythropoietin-binding protein having high binding ability to erythropoietin and capable of efficient production, and a method for producing the same.

本発明者らは鋭意検討した結果、エリスロポエチン結合性タンパク質において、該エリスロポエチン結合性タンパク質を構成するアミノ酸のうちの特定のアミノ酸を他の特定のアミノ酸に置換することにより、エリスロポエチンに対して高い結合性を有し、効率的に生産可能なエリスロポエチン結合性タンパク質へと改変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 intensive studies, the present inventors have found that erythropoietin-binding protein has high binding ability to erythropoietin by substituting a specific amino acid among the amino acids constituting the erythropoietin-binding protein with another specific amino acid. It has been found that the protein can be modified into an erythropoietin-binding protein that can be efficiently produced, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、
1.以下の(a)または(b)のエリスロポエチン結合性タンパク質。
(a)配列番号1で示されるアミノ酸配列において、以下の(1)から(5)のアミノ酸の置換を1つ以上されたアミノ酸配列からなるエリスロポエチン結合性タンパク質
(1)配列番号1の103番目のアルギニンがセリンに置換
(2)配列番号1の141番目のヒスチジンがチロシンに置換
(3)配列番号1の159番目のアラニンがアスパラギン酸に置換
(4)配列番号1の189番目のアラニンがアスパラギン酸またはバリンに置換
(5)配列番号1の208番目のシステインがチロシンに置換
(b)上記(a)のエリスロポエチン結合性タンパク質のアミノ酸配列において、1もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列からなるエリスロポエチン結合性タンパク質
2.配列番号2から配列番号10のいずれかで示されるアミノ酸配列からなる、前記1.に記載のエリスロポエチン結合性タンパク質。
3.前記1.または2.のいずれかに記載のエリスロポエチン結合性タンパク質をコードするポリヌクレオチド。
4.前記3.に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
5.前記4.に記載の発現ベクターで宿主を形質転換して得られる形質転換体。
6.宿主が大腸菌である、前記5.に記載の形質転換体。
7.前記5.または6.に記載の形質転換体を培養することによりエリスロポエチン結合性タンパク質を生産させる工程、得られた培養物から生産されたエリスロポエチン結合性タンパク質を回収する工程の2つの工程を含むエリスロポエチン結合性タンパク質の製造方法。
That is, the present invention
1. The following erythropoietin-binding protein (a) or (b):
(A) In the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, the erythropoietin-binding protein comprising the amino acid sequence in which one or more of the following amino acid substitutions (1) to (5) are substituted (1) The 103rd position of SEQ ID NO: 1 Arginine is replaced with serine (2) 141st histidine of SEQ ID NO: 1 is replaced with tyrosine (3) 159th alanine of SEQ ID NO: 1 is replaced with aspartic acid (4) 189th alanine of SEQ ID NO: 1 is aspartic acid Or substituted with valine (5) the 208th cysteine of SEQ ID NO: 1 is substituted with tyrosine (b) in the amino acid sequence of the erythropoietin-binding protein of (a) above, one or more amino acids are deleted, substituted or added 1. An erythropoietin-binding protein consisting of an amino acid sequence. Consisting of the amino acid sequence represented by any one of SEQ ID NO: 2 to SEQ ID NO: 10, The erythropoietin-binding protein according to 1.
3. 1 above. Or 2. A polynucleotide encoding the erythropoietin-binding protein according to any one of the above.
4). 3 above. An expression vector comprising the polynucleotide described in 1.
5. 4. above. A transformant obtained by transforming a host with the expression vector described in 1.
6). 4. The host is E. coli. A transformant according to 1.
7). 5. above. Or 6. A method for producing an erythropoietin-binding protein comprising two steps of producing an erythropoietin-binding protein by culturing the transformant according to claim 1 and recovering the erythropoietin-binding protein produced from the obtained culture. .

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

本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質は、エリスロポエチン受容体の組換えタンパク質であり、ヒトのエリスロポエチンまたはヒトのエリスロポエチンの組換えタンパク質に結合するタンパク質である。   The erythropoietin-binding protein of the present invention is a recombinant protein of an erythropoietin receptor, and is a protein that binds to human erythropoietin or a recombinant protein of human erythropoietin.

前記のエリスロポエチン受容体は、エリスロポエチン受容体を有する生物由来のものであれば特に制限はないが、産業上の利用の観点から安全なヒトのエリスロポエチン受容体であることが好ましい。一例として、ヒトのエリスロポエチン受容体の構成を説明すると、ヒトのエリスロポエチン受容体は508個のアミノ酸からなり(ヒトのエリスロポエチン受容体のアミノ酸配列:UniProtデータベースにアクセッションナンバーP19235として登録・公開)、N末端側から24個のアミノ酸からなるシグナルペプチド領域、226個のアミノ酸からなるエリスロポエチン受容体の細胞外領域、23個のアミノ酸からなるエリスロポエチン受容体の細胞膜貫通領域、そして235個のアミノ酸からなるエリスロポエチン受容体の細胞内領域から構成される。ヒトのエリスロポエチンは、該ヒトのエリスロポエチン受容体の細胞外領域の部分に結合する。   The erythropoietin receptor is not particularly limited as long as it is derived from an organism having the erythropoietin receptor, but is preferably a safe human erythropoietin receptor from the viewpoint of industrial use. As an example, the structure of the human erythropoietin receptor will be described. The human erythropoietin receptor consists of 508 amino acids (amino acid sequence of human erythropoietin receptor: registered and published in the UniProt database as accession number P19235), N Signal peptide region consisting of 24 amino acids from the terminal side, extracellular region of erythropoietin receptor consisting of 226 amino acids, transmembrane region of erythropoietin receptor consisting of 23 amino acids, and erythropoietin receptor consisting of 235 amino acids Consists of intracellular regions of the body. Human erythropoietin binds to a portion of the extracellular region of the human erythropoietin receptor.

本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質は、配列番号1に示されるアミノ酸配列において、配列番号1の103番目のアルギニンのセリンへの置換(以下、Arg103Serと表記する)、配列番号1の141番目のヒスチジンのチロシンへの置換(以下、His141Tyrと表記する)、配列番号1の159番目のアラニンのアスパラギン酸への置換(以下、Ala159Aspと表記する)、配列番号1の189番目のアラニンのアスパラギン酸への置換(以下、Ala189Aspと表記する)またはバリンへの置換(以下、Ala189Valと表記する)、および配列番号1の208番目のシステインのチロシンへの置換(以下、Cys208Tyrと表記する)から選択されるアミノ酸の置換を1つ以上されたアミノ酸配列(以下、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質のアミノ酸配列とする)からなるエリスロポエチン結合性タンパク質である。   The erythropoietin-binding protein of the present invention comprises a substitution of the 103rd arginine of SEQ ID NO: 1 with serine (hereinafter referred to as Arg103Ser) in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and the 141st histidine of SEQ ID NO: 1. Substitution to tyrosine (hereinafter referred to as His141Tyr), substitution of 159th alanine of SEQ ID NO: 1 to aspartic acid (hereinafter referred to as Ala159Asp), substitution of 189th alanine of SEQ ID NO: 1 to aspartic acid (Hereinafter referred to as Ala189Asp) or a substitution to valine (hereinafter referred to as Ala189Val), and a substitution of the 208th cysteine of SEQ ID NO: 1 to tyrosine (hereinafter referred to as Cys208Tyr). Amino acids with one or more substitutions Column (hereinafter, the amino acid sequence of erythropoietin binding protein of the present invention) erythropoietin binding protein consisting of.

前記の配列番号1に示されるアミノ酸配列を説明すると、該アミノ酸配列の1番目のメチオニンから26番目のアラニンまでのアミノ酸配列は大腸菌ペリプラズムへの分泌発現シグナルであるMalEシグナル配列であり、27番目のメチオニンはリンカー配列であり、28番目のアラニンから252番目のアスパラギン酸までのアミノ酸配列は前記のヒトのエリスロポエチン受容体の細胞外領域のアミノ酸配列に由来する配列であり、253番目のヒスチジンから258番目のヒスチジンまでのアミノ酸配列はポリヒスチジン配列である。   Describing the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, the amino acid sequence from the first methionine to the 26th alanine of the amino acid sequence is a MalE signal sequence that is a secretion expression signal to E. coli periplasm, Methionine is a linker sequence, and the amino acid sequence from the 28th alanine to the 252nd aspartic acid is a sequence derived from the amino acid sequence of the extracellular region of the human erythropoietin receptor, and the 258th from the 253rd histidine. The amino acid sequence up to histidine is a polyhistidine sequence.

本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質は、エリスロポエチン結合性を有する限り、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質のアミノ酸配列において1もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されていてもよい。ここで複数のアミノ酸とは、2〜170個のアミノ酸を意味し、望ましくは2〜50個のアミノ酸を意味し、更に望ましくは2〜30個のアミノ酸を意味する。例えば、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質のアミノ酸配列における大腸菌ペリプラズムへの分泌発現シグナルであるMalEシグナル配列の部分を他のシグナル配列(例えばPelB、DsbA、TorTなどのシグナル配列、特開2011−097898号公報)に置換してもよいし、該MalEシグナル配列の部分を欠失させてもよい。また、例えば、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質のアミノ酸配列におけるポリヒスチジン配列の部分を他の配列(例えばポリリジン、ポリアルギニン、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸などのオリゴペプチドなど)に置換してもよいし、該ポリヒスチジン配列の部分を欠失させてもよい。本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質のアミノ酸配列において1もしくは複数個のアミノ酸の欠失、置換もしくは付加を行うには、当業者に周知の遺伝子工学的な方法を用いて行う方法が例としてあげられる。   As long as the erythropoietin binding protein of the present invention has erythropoietin binding property, one or more amino acids may be deleted, substituted or added in the amino acid sequence of the erythropoietin binding protein of the present invention. Here, the plurality of amino acids means 2 to 170 amino acids, preferably 2 to 50 amino acids, and more preferably 2 to 30 amino acids. For example, a part of the MalE signal sequence which is a secretory expression signal to Escherichia coli periplasm in the amino acid sequence of the erythropoietin-binding protein of the present invention is replaced with another signal sequence (for example, a signal sequence such as PelB, DsbA, TorT, JP 2011-097889 A Publication)) or a portion of the MalE signal sequence may be deleted. Further, for example, the polyhistidine sequence portion in the amino acid sequence of the erythropoietin-binding protein of the present invention may be substituted with other sequences (for example, oligopeptides such as polylysine, polyarginine, polyglutamic acid, polyaspartic acid, etc.). A portion of the polyhistidine sequence may be deleted. Examples of methods for deleting, substituting or adding one or more amino acids in the amino acid sequence of the erythropoietin-binding protein of the present invention include methods using genetic engineering methods well known to those skilled in the art.

本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質の具体的な例としては、配列番号2、3、4、5、6、7、8、9および10のいずれかで示されるアミノ酸配列からなる本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を例示することができる。   As a specific example of the erythropoietin-binding protein of the present invention, the erythropoietin-binding protein of the present invention comprising the amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 and 10 is used. A protein can be exemplified.

前記のArg103Ser、His141Tyr、Ala159Asp、Ala189Asp、Ala189ValおよびCys208Tyrのアミノ酸の置換についてそれらの効果を説明する。前記のHis141Tyrは、特に、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチン結合性を高める効果がある。そして、前記のArg103Ser、Ala159Asp、Ala189Asp、Ala189ValおよびCys208Tyrは、特に、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質の発現宿主による生産性を高める効果がある。
例えば、エリスロポエチン結合性の高い本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を所望する場合は、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質が前記のHis141Tyrを有することが好ましい。また、発現宿主での生産性が高い本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を所望する場合は、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質が前記のArg103Ser、Ala159Asp、Ala189Asp、Ala189ValおよびCys208Tyrのうちのいずれか1つ以上を有することが好ましく、より高い生産性のためにはArg103Ser、Ala159Asp、Ala189Asp(またはAla189Val)およびCys208Tyrの4つのアミノ酸の置換を有することがより好ましい。
The effects of amino acid substitution of Arg103Ser, His141Tyr, Ala159Asp, Ala189Asp, Ala189Val and Cys208Tyr will be described. The aforementioned His141Tyr is particularly effective in enhancing the erythropoietin binding property of the erythropoietin binding protein of the present invention. The above Arg103Ser, Ala159Asp, Ala189Asp, Ala189Val and Cys208Tyr are particularly effective in increasing the productivity of the erythropoietin-binding protein of the present invention by the expression host.
For example, when the erythropoietin-binding protein of the present invention having a high erythropoietin binding property is desired, it is preferable that the erythropoietin-binding protein of the present invention has the His141Tyr. When the erythropoietin-binding protein of the present invention having high productivity in an expression host is desired, the erythropoietin-binding protein of the present invention is any one or more of Arg103Ser, Ala159Asp, Ala189Asp, Ala189Val and Cys208Tyr. It is preferable to have four amino acid substitutions of Arg103Ser, Ala159Asp, Ala189Asp (or Ala189Val) and Cys208Tyr for higher productivity.

エリスロポエチン結合性が高くて発現宿主での生産性が高い本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を所望する場合は、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質が前記のHis141Tyrを有し、なおかつ前記のArg103Ser、Ala159Asp、Ala189Asp、Ala189ValおよびCys208Tyrのうちのいずれか1つ以上を有することが好ましい。さらに、エリスロポエチン結合性が高くて発現宿主での生産性がより高い本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を所望する場合は、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質が前記のArg103Ser、His141Tyr、Ala159Asp、Ala189Asp(またはAla189Val)およびCys208Tyrの5つのアミノ酸の置換を有することがより好ましい。   When the erythropoietin-binding protein of the present invention having high erythropoietin-binding property and high productivity in an expression host is desired, the erythropoietin-binding protein of the present invention has the His141Tyr, and the Arg103Ser, Ala159Asp, Ala189Asp It is preferable to have any one or more of Ala189Val and Cys208Tyr. Furthermore, when the erythropoietin-binding protein of the present invention having a high erythropoietin-binding property and higher productivity in an expression host is desired, the erythropoietin-binding protein of the present invention is the Arg103Ser, His141Tyr, Ala159Asp, Ala189Asp (or Ala189Val). ) And Cys208Tyr with 5 amino acid substitutions.

以下、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質の製造方法について、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質をコードするポリヌクレオチド(以下、本発明のポリヌクレオチドとする)の作製、本発明のポリヌクレオチドを用いての宿主の形質転換、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を発現可能な形質転換体を用いた本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質の製造、の順に説明する。   Hereinafter, regarding the method for producing the erythropoietin-binding protein of the present invention, production of a polynucleotide encoding the erythropoietin-binding protein of the present invention (hereinafter referred to as the polynucleotide of the present invention), host using the polynucleotide of the present invention And the production of the erythropoietin-binding protein of the present invention using the transformant capable of expressing the erythropoietin-binding protein of the present invention.

本発明のポリヌクレオチドの作製方法として、エリスロポエチン受容体のcDNA等のエリスロポエチン受容体をコードするポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチドやエリスロポエチン結合性タンパク質をコードするポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチドなどをもとに、Polymerase Chain Reaction(PCR)法といったDNA増幅法を利用して、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質をコードするポリヌクレオチドへ改変して合成する方法や、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質のアミノ酸配列(例えば配列番号2から10に記載のいずれか)からポリヌクレオチド配列に変換し、該ポリヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドを人工的に合成する方法を例示することができる。   As a method for producing the polynucleotide of the present invention, based on a polynucleotide containing a polynucleotide encoding an erythropoietin receptor, such as an erythropoietin receptor cDNA, a polynucleotide containing a polynucleotide encoding an erythropoietin binding protein, etc. A DNA amplification method such as Chain Reaction (PCR) is used to modify and synthesize the polynucleotide encoding the erythropoietin-binding protein of the present invention, and the amino acid sequence of the erythropoietin-binding protein of the present invention (for example, SEQ ID NO: An example is a method of converting any of 2 to 10) into a polynucleotide sequence and artificially synthesizing a polynucleotide containing the polynucleotide sequence.

これらの方法において、アミノ酸配列からポリヌクレオチド配列に変換する際、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質の発現に利用する宿主におけるコドンの使用頻度を考慮して変換するのが好ましい。一例として、宿主が大腸菌の場合は、アルギニン(Arg)ではAGA/AGG/CGG/CGAが、イソロイシン(Ile)ではATAが、ロイシン(Leu)ではCTAが、グリシン(Gly)ではGGAが、プロリン(Pro)ではCCCが、それぞれ使用頻度が少ないため(いわゆるレアコドンであるため)、それらのコドンを避けるように変換すれば良い。コドンの使用頻度の解析は公的データベース(例えば、かずさDNA研究所のホームページにあるCodon Usage Databaseなど)を利用することによっても可能である。前記のDNA増幅法を用いてポリヌクレオチドを調製する際、エラープローンPCR法を用いて変異を導入することにより、本発明のポリヌクレオチドを作製しても良い。エラープローンPCR法における反応条件は、エリスロポエチン受容体をコードするポリヌクレオチドに所望の変異を導入できる条件であれば特に限定はなく、例えば、基質である4種類のデオキシヌクレオチド(dATP/dTTP/dCTP/dGTP)の濃度を不均一にし、MnClを0.01から10mM(好ましくは0.1から1mM)の濃度でPCR反応液に添加してPCRを行なうことで、ポリヌクレオチドに変異を導入することができる。 In these methods, when converting from an amino acid sequence to a polynucleotide sequence, it is preferable to convert in consideration of the codon usage frequency in the host used for the expression of the erythropoietin-binding protein of the present invention. For example, when the host is E. coli, AGA / AGG / CGG / CGA for arginine (Arg), ATA for isoleucine (Ile), CTA for leucine (Leu), GGA for glycine (Gly), proline ( In Pro), since CCC is used less frequently (because it is a so-called rare codon), it may be converted so as to avoid those codons. Analysis of codon usage frequency can also be performed by using a public database (for example, Codon Usage Database on the website of Kazusa DNA Research Institute). When preparing a polynucleotide using the above DNA amplification method, the polynucleotide of the present invention may be prepared by introducing a mutation using the error-prone PCR method. The reaction conditions in the error-prone PCR method are not particularly limited as long as a desired mutation can be introduced into a polynucleotide encoding an erythropoietin receptor. For example, four types of deoxynucleotides (dATP / dTTP / dCTP / dGTP) concentration is heterogeneous, and MnCl 2 is added to the PCR reaction solution at a concentration of 0.01 to 10 mM (preferably 0.1 to 1 mM) to introduce a mutation into the polynucleotide. Can do.

本発明のポリヌクレオチドの具体的な例としては、配列番号2のアミノ酸配列をコードする配列番号11の塩基配列からなる本発明のポリヌクレオチド、配列番号3のアミノ酸配列をコードする配列番号12の塩基配列からなる本発明のポリヌクレオチド、配列番号4のアミノ酸配列をコードする配列番号13の塩基配列からなる本発明のポリヌクレオチド、配列番号5のアミノ酸配列をコードする配列番号14の塩基配列からなる本発明のポリヌクレオチド、配列番号6のアミノ酸配列をコードする配列番号15の塩基配列からなる本発明のポリヌクレオチド、配列番号7のアミノ酸配列をコードする配列番号16の塩基配列からなる本発明のポリヌクレオチド、配列番号8のアミノ酸配列をコードする配列番号17の塩基配列からなる本発明のポリヌクレオチド、配列番号9のアミノ酸配列をコードする配列番号18の塩基配列からなる本発明のポリヌクレオチド、および配列番号10のアミノ酸配列をコードする配列番号19の塩基配列からなる本発明のポリヌクレオチドを挙げることができる。   Specific examples of the polynucleotide of the present invention include the polynucleotide of the present invention consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 11 encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, the base of SEQ ID NO: 12 encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 A polynucleotide of the present invention comprising the sequence, a polynucleotide of the present invention comprising the base sequence of SEQ ID NO: 13 encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, and a book comprising the base sequence of SEQ ID NO: 14 encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5 The polynucleotide of the present invention, the polynucleotide of the present invention consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 15 encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6, the polynucleotide of the present invention consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 16 encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 A book comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 17 encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8 A polynucleotide of the present invention consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 18 encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9, and a polynucleotide of the present invention consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 19 encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10 Mention may be made of nucleotides.

本発明のポリヌクレオチドを用いて宿主を形質転換するには、本発明のポリヌクレオチドそのものを用いて形質転換しても良いが、発現ベクター(例えば、原核細胞や真核細胞の形質転換に通常用いるバクテリオファージ、コスミドやプラスミド)中の適切な位置に本発明のポリヌクレオチドを挿入し、それを用いて形質転換したほうが、安定した形質転換が実施できる点で好ましい。なお、使用する発現ベクターは、形質転換する宿主内で安定に存在し複製できるものであれば特に制限はない。例えば、大腸菌を宿主とする場合の発現ベクターとしては、pET発現ベクター、pUC発現ベクター、pTrc発現ベクター、pCDF発現ベクター、pBBR発現ベクター等が例示できる。   In order to transform a host using the polynucleotide of the present invention, transformation may be performed using the polynucleotide of the present invention itself, but it is usually used for transformation of prokaryotic cells or eukaryotic cells. It is preferable that the polynucleotide of the present invention is inserted at an appropriate position in a bacteriophage, cosmid or plasmid) and transformed using the polynucleotide in view of stable transformation. The expression vector to be used is not particularly limited as long as it stably exists and can replicate in the host to be transformed. For example, as an expression vector when Escherichia coli is used as a host, a pET expression vector, a pUC expression vector, a pTrc expression vector, a pCDF expression vector, a pBBR expression vector and the like can be exemplified.

なお前記適切な位置とは、発現ベクターの複製機能、所望の抗生物質マーカー、および伝達性に関わる領域を破壊しない位置を意味する。前記発現ベクターに本発明のポリヌクレオチドを挿入する際は、発現に必要なプロモータといった機能性ポリヌクレオチドに連結される状態で発現ベクターに挿入すると好ましい。当該プロモータの例として、宿主が大腸菌の場合は、trpプロモータ、tacプロモータ、trcプロモータ、lacプロモータ、T7プロモータ、recAプロモータ、lppプロモータ、さらにはλファージのλPLプロモータ、λPRプロモータ等が挙げられる。   The appropriate position means a position where the replication function of the expression vector, a desired antibiotic marker, and a region related to transmissibility are not destroyed. When the polynucleotide of the present invention is inserted into the expression vector, it is preferably inserted into the expression vector in a state of being linked to a functional polynucleotide such as a promoter necessary for expression. Examples of the promoter include trp promoter, tac promoter, trc promoter, lac promoter, T7 promoter, recA promoter, lpp promoter, λ phage λPL promoter, λPR promoter and the like when the host is Escherichia coli.

前記方法により作製した、本発明のポリヌクレオチドを挿入した発現ベクター(以下、本発明の発現ベクターとする)を用いて宿主を形質転換することで、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を発現可能な形質転換体(以下、本発明の形質転換体とする)を取得することができる。形質転換する宿主は特に制限はないが、遺伝子工学に関する実験が容易な点で大腸菌が好ましい。本発明の発現ベクターを用いて宿主を形質転換するには、当業者が通常用いる方法で行なえばよい。例えば、宿主として大腸菌(大腸菌JM109株、大腸菌BL21(DE3)株、大腸菌W3110株等)を選択する場合には、公知の文献(例えば、Molecular Cloning,Cold Spring Harbor Laboratory,256,1992)に記載の方法等により形質転換すれば良い。   A trait capable of expressing the erythropoietin-binding protein of the present invention by transforming a host using the expression vector inserted with the polynucleotide of the present invention (hereinafter referred to as the expression vector of the present invention) produced by the above method. A transformant (hereinafter referred to as a transformant of the present invention) can be obtained. The host to be transformed is not particularly limited, but Escherichia coli is preferable in terms of easy experiments relating to genetic engineering. In order to transform a host using the expression vector of the present invention, those skilled in the art may carry out the method usually used. For example, when E. coli (E. coli JM109 strain, E. coli BL21 (DE3) strain, E. coli W3110 strain, etc.) is selected as a host, it is described in known literature (for example, Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory, 256, 1992). What is necessary is just to transform by a method etc.

本発明の形質転換体から本発明の発現ベクターを抽出するときには、適当な抽出方法または市販のキットなどを用いて抽出すれば良い。例えば、宿主が大腸菌の場合には、アルカリ抽出法またはQIAprep Spin Miniprep kit(キアゲン社製)等の市販の抽出キットを用いて抽出すれば良い。   When the expression vector of the present invention is extracted from the transformant of the present invention, it may be extracted using an appropriate extraction method or a commercially available kit. For example, when the host is Escherichia coli, extraction may be performed using an alkaline extraction method or a commercially available extraction kit such as QIAprep Spin Miniprep kit (manufactured by Qiagen).

本発明の形質転換体を用いて本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を製造するには、本発明の形質転換体を培養することで本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を生産させる工程、得られた培養物から本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を回収する工程の2つの工程を含む製造を行えば良い。なお本明細書において、培養物とは、培養された形質転換体の細胞自体や細胞分泌物のほか、培養に用いた培地等も含まれる。   In order to produce the erythropoietin-binding protein of the present invention using the transformant of the present invention, the step of producing the erythropoietin-binding protein of the present invention by culturing the transformant of the present invention, and the resulting culture From the above, the production including the two steps of the step of recovering the erythropoietin-binding protein of the present invention may be performed. In the present specification, the culture includes the cultured transformant cells themselves and cell secretions, as well as the medium used for the culture.

本発明の形質転換体を培養する際は、当該形質転換体を宿主の培養に適した培地で培養すれば良い。例えば、宿主が大腸菌の場合は、必要な栄養源を補ったLuria−Bertani(LB)培地が好ましい培地の一例として挙げることができる。なお、培地に本発明の発現ベクターに含まれる薬剤耐性遺伝子に対応した薬剤を添加して培養すると、本発明の発現ベクターの導入の有無による形質転換体の選択的増殖が可能となるため好ましい。例えば、当該発現ベクターがカナマイシン耐性遺伝子を含んでいる場合は、培地にカナマイシンを添加すれば良い。   When the transformant of the present invention is cultured, the transformant may be cultured in a medium suitable for host culture. For example, when the host is Escherichia coli, a Luria-Bertani (LB) medium supplemented with necessary nutrients can be mentioned as an example of a preferable medium. In addition, it is preferable to culture by adding a drug corresponding to the drug resistance gene contained in the expression vector of the present invention to the medium because the transformant can be selectively grown depending on whether or not the expression vector of the present invention is introduced. For example, when the expression vector contains a kanamycin resistance gene, kanamycin may be added to the medium.

また、培地には、炭素、窒素および無機塩供給源の他に、適当な栄養源を添加しても良い。さらに、前記形質転換体から培養液へのタンパク質分泌を促すためにグリシンなどの試薬を培地に添加しても良く、グリシン濃度は大腸菌の増殖に影響を与えない範囲であれば良く、培地に対して10%(W/V)以下で良く、好ましくは0.1%から2%である。培養温度は、当該技術分野において一般的な培養温度であれば良く、例えば、宿主が大腸菌の場合、10℃から40℃、好ましくは25℃から35℃、より好ましくは30℃前後であり、発現させる本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質の特性により適宜選択すればよい。培地のpHは、当該技術分野において一般的な範囲の中から宿主の種類など諸条件に応じて適宜選択すればよく、例えば宿主が大腸菌の場合、pH6.8からpH7.4の範囲が好ましく、pH7.0前後がさらに好ましい。   In addition to carbon, nitrogen, and inorganic salt sources, a suitable nutrient source may be added to the medium. Furthermore, a reagent such as glycine may be added to the medium to promote protein secretion from the transformant into the culture solution, and the glycine concentration may be in a range that does not affect the growth of E. coli. 10% (W / V) or less, preferably 0.1% to 2%. The culture temperature may be any culture temperature common in the art. For example, when the host is Escherichia coli, the culture temperature is 10 ° C. to 40 ° C., preferably 25 ° C. to 35 ° C., more preferably around 30 ° C. What is necessary is just to select suitably according to the characteristic of the erythropoietin binding protein of this invention to be made. The pH of the medium may be appropriately selected from a general range in the technical field according to various conditions such as the type of the host. For example, when the host is Escherichia coli, the range of pH 6.8 to pH 7.4 is preferable. More preferably, the pH is around 7.0.

なお本発明の発現ベクターに誘導性のプロモータを含んでいる場合は、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質が良好に発現できるような条件下で誘導剤を添加しタンパク質発現を誘導すれば良い。好ましい誘導剤としてはisopropyl−β−D−thiogalactopyranoside(IPTG)を例示することができる。IPTGの添加濃度は0.005から1.0mMの範囲から適宜選択すれば良く、0.01から0.5mMの範囲が好ましい。IPTG誘導に関する種々の条件は当該技術分野において周知の条件で行なえば良い。具体例として、宿主が大腸菌の場合、培養液の濁度(600nmにおける吸光度)が約0.1から1.0のときに適当量のIPTGを添加後、引き続き培養することで、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質の発現を誘導することができる。   When the expression vector of the present invention contains an inducible promoter, an inducer may be added to induce protein expression under conditions that allow the erythropoietin-binding protein of the present invention to be expressed well. As a preferable inducer, isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG) can be exemplified. The addition concentration of IPTG may be appropriately selected from the range of 0.005 to 1.0 mM, and is preferably in the range of 0.01 to 0.5 mM. Various conditions relating to IPTG induction may be performed under conditions well known in the art. As a specific example, when the host is Escherichia coli, when the turbidity (absorbance at 600 nm) of the culture solution is about 0.1 to 1.0, an appropriate amount of IPTG is added and then cultured, whereby the erythropoietin of the present invention is obtained. Binding protein expression can be induced.

本発明の形質転換体を培養して得られた培養物から本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を回収するには、当業者が通常用いる方法の中から適宜選択して用いれば良く、前記培養物からの本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質の抽出は、発現の形態に応じて実施すれば良い。培養液中に分泌生産される場合は、細胞を遠心分離操作によって分離し、得られる培養上清から本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を抽出すれば良い。細胞内(原核生物においてはペリプラズムも含む)に発現する場合は、遠心分離操作により細胞を集めた後、酵素処理剤や界面活性剤等を添加することにより細胞を破砕し、細胞破砕液から本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を抽出すれば良い。   In order to recover the erythropoietin-binding protein of the present invention from the culture obtained by culturing the transformant of the present invention, a person skilled in the art may appropriately select and use the method commonly used. The extraction of the erythropoietin-binding protein of the present invention may be carried out according to the form of expression. When secretory production is performed in the culture solution, the cells are separated by centrifugation, and the erythropoietin-binding protein of the present invention may be extracted from the obtained culture supernatant. When expressed in cells (including periplasm in prokaryotes), the cells are collected by centrifugation and then disrupted by adding an enzyme treatment agent or a surfactant, and the cells are removed from the cell lysate. The erythropoietin-binding protein of the invention may be extracted.

前述した方法で得られた抽出物の中から本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を分離精製するには、当該技術分野において公知の方法を用いれば良く、その一例として、液体クロマトグラフィーを用いた分離精製を挙げることができる。液体クロマトグラフィーとしては、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、ゲルろ過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があり、これらのクロマトグラフィーを組み合わせて精製を行うことで、本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質を高純度に回収することができる。   In order to separate and purify the erythropoietin-binding protein of the present invention from the extract obtained by the above-described method, a method known in the art may be used, and as an example, separation and purification using liquid chromatography. Can be mentioned. Examples of liquid chromatography include ion exchange chromatography, hydrophobic interaction chromatography, gel filtration chromatography, affinity chromatography, and the like, and the erythropoietin-binding protein of the present invention can be purified by combining these chromatography methods. Can be recovered with high purity.

エリスロポエチン結合性が高く、効率的に生産可能なエリスロポエチン結合性タンパク質、およびその製造方法が提供される。 An erythropoietin-binding protein having high erythropoietin-binding ability and capable of being efficiently produced, and a method for producing the same are provided.

エリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチン結合性の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of erythropoietin binding property of erythropoietin binding protein. エリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチン結合性の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of erythropoietin binding property of erythropoietin binding protein. エリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチン結合性の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of erythropoietin binding property of erythropoietin binding protein. 精製したEPObp−m5のSDS−PAGEを示す図である。It is a figure which shows SDS-PAGE of purified EPObp-m5. EPObp−m5を利用したELISA法によるエリスロポエチンの検出の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the detection of erythropoietin by ELISA method using EPObp-m5.

以下、本発明の実施の形態について、実施例を用いて詳細に説明するが、本実施例は本発明の一形態を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。   Hereinafter, although an embodiment of the present invention is described in detail using an example, this example is for explaining one form of the present invention and does not limit the present invention.

実施例1 発現ベクターpETEPObpの構築
(1)pETMalE21ベクターの構築
鋳型DNAとして特許文献4で開示されているプラスミドベクターpETMalEFcR−p7を、PCRプライマーとして配列番号20(5’−TAATACGACTCACTATAGGG−3’)および配列番号21(5’−TTGTCCCATGGCGAGAGCCGAGGCGGAAAACAT−3’)に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドを、それぞれ用いてPCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をMalE21p1と命名した。
Example 1 Construction of Expression Vector pETEPObp (1) Construction of pETmalE21 Vector The plasmid vector pETmalEFcR-p7 disclosed in Patent Document 4 as a template DNA, SEQ ID NO: 20 (5′-TAATACGACTCACTATAGGGG-3 ′) and a sequence as PCR primers PCR was performed using oligonucleotides each having the sequence described in No. 21 (5′-TTGTCCCATGGCGAGAGCCGAGGCGGAAAAACAT-3 ′). In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The obtained PCR product was named MalE21p1.

Figure 2015167505
PCR産物MalE21p1を、アガロースゲルを用いて電気泳動後、目的のPCR産物を含むゲル部分を切り出し、QIAquick Gel extraction kit(キアゲン社製)を用いて抽出することで精製した(以下、同様方法での精製をDNA断片精製と略記する)。精製したPCR産物MalE21p1を制限酵素XbaIとNcoIで消化後、再度DNA断片精製した。制限酵素XbaIとNcoIで消化したPCR産物MalE21p1を、あらかじめ制限酵素XbaIとNcoIで消化したpET26b(+)ベクター(Novagen社製)へライゲーションすることでpETMalE21ベクターを作製し、これを用いて大腸菌BL21(DE3)株を塩化カルシウム法により形質転換した。得られた形質転換体を50μg/mLのカナマイシンを添加したLB培地で培養し、QIAprep Spin Miniprep Kit(キアゲン社製)を用いて抽出することでpETMalE21ベクターを調製した。
Figure 2015167505
The PCR product MalE21p1 was subjected to electrophoresis using an agarose gel, and then the gel portion containing the target PCR product was cut out and purified by extraction using a QIAquick Gel extraction kit (Qiagen) (hereinafter, the same method). Purification is abbreviated as DNA fragment purification). The purified PCR product MalE21p1 was digested with restriction enzymes XbaI and NcoI, and then the DNA fragment was purified again. The PCR product MalE21p1 digested with the restriction enzymes XbaI and NcoI is ligated to the pET26b (+) vector (manufactured by Novagen) previously digested with the restriction enzymes XbaI and NcoI to prepare a pETmalE21 vector, which is used to produce E. coli BL21 ( The DE3) strain was transformed by the calcium chloride method. The obtained transformant was cultured in an LB medium supplemented with 50 μg / mL kanamycin and extracted using QIAprep Spin Miniprep Kit (manufactured by Qiagen) to prepare pETmalE21 vector.

(2)配列番号1で示されるアミノ酸配列からなるエリスロポエチン結合性タンパク質(以下、野生型EPObpとする)の発現ベクターpETEPObpとその形質転換体の構築を行った。
(2−1)鋳型DNAとして特許文献4で開示されているプラスミドベクターpETMalE−p7−EPORを、PCRプライマーとして配列番号22(5’−TCTCGCCATGGCTCCGCCGCCTAACCTCCCGGA−3’)および配列番号23(5’−ACACAGCTTCCAAGGCTCATCCTCGAGCT−3’)に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドを、それぞれ用いてPCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をEPObpp1と命名した。
(2) An erythropoietin-binding protein (hereinafter referred to as wild-type EPObp) expression vector pETEPObp consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and its transformant were constructed.
(2-1) Plasmid vector pETMalE-p7-EPOR disclosed in Patent Document 4 as template DNA, SEQ ID NO: 22 (5′-TCTCGCCATGGCTCCGCCGCCTAACCTCCCCGGA-3 ′) and SEQ ID NO: 23 (5′-ACACAGCTTCCAAGGCTCATCCCTCGAGCT- PCR was carried out using each of the oligonucleotides having the sequence described in 3 ′). In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The resulting PCR product was named EPObpp1.

(2−2)鋳型DNAとして特許文献4で開示されているプラスミドベクターpETMalE−p7−EPORを、PCRプライマーとして配列番号24(5’−AGCTCGAGGATGAGCCTTGGAAGCTGTGT−3’)および配列番号25(5’−GCCGCAAGCTTTTAATGATGATGATGATGATGGTCCA−3’)に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドを、それぞれ用いてPCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をEPObpp2と命名した。   (2-2) The plasmid vector pETmalE-p7-EPOR disclosed in Patent Document 4 as a template DNA, and SEQ ID NO: 24 (5′-AGCTCGAGGATGAGCCCTTGGAAGCTGTGT-3 ′) and SEQ ID NO: 25 (5′-GCCGCAAGCTTTTAATGATGATGATGATGATGTGTCCA- PCR was carried out using each of the oligonucleotides having the sequence described in 3 ′). In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The resulting PCR product was named EPObpp2.

(2−3)DNA断片精製したPCR産物EPObpp1およびEPObpp2を混合後、表2に示す組成の反応液を調製し、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、55℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を5サイクル繰り返すことでPCRを実施した。得られたPCR産物をEPObpp3と命名した。   (2-3) After mixing DNA products purified PCR products EPObpp1 and EPObpp2, a reaction solution having the composition shown in Table 2 was prepared. The reaction solution was first step at 98 ° C. for 10 seconds and then at 55 ° C. for 5 seconds. The PCR was carried out by repeating the reaction in which the second step of the above, the third step of 1 minute at 72 ° C. as one cycle, was repeated 5 cycles. The obtained PCR product was named EPObpp3.

Figure 2015167505
(2−4)PCR産物EPObpp3を鋳型とし、配列番号22および配列番号25に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドをPCRプライマーとして、PCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をEPObpp4と命名した。
Figure 2015167505
(2-4) PCR was performed using the PCR product EPObpp3 as a template and oligonucleotides having the sequences shown in SEQ ID NO: 22 and SEQ ID NO: 25 as PCR primers. In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The obtained PCR product was named EPObpp4.

(2−5)DNA断片精製したPCR産物EPObpp4を制限酵素NcoIとHindIIIで消化後、再度DNA断片精製し、あらかじめ制限酵素NcoIとHindIIIで消化したpETMalE21ベクターにライゲーションすることで発現ベクターpETEPObpを作製し、これを用いて大腸菌BL21(DE3)株を塩化カルシウム法により形質転換した。得られた形質転換体(pETEPObp形質転換体)を50μg/mLのカナマイシンを添加したLB培地で培養し、QIAprep Spin Miniprep Kit(キアゲン社製)を用いて抽出することで発現ベクターpETEPObpを調製した。   (2-5) After the DNA fragment purified PCR product EPObpp4 is digested with restriction enzymes NcoI and HindIII, the DNA fragment is purified again and ligated to the pETmalE21 vector previously digested with restriction enzymes NcoI and HindIII to produce the expression vector pETEPObp. Using this, Escherichia coli BL21 (DE3) strain was transformed by the calcium chloride method. The obtained transformant (pETEPObp transformant) was cultured in an LB medium supplemented with 50 μg / mL kanamycin, and extracted using QIAprep Spin Miniprep Kit (Qiagen) to prepare an expression vector pETEPObp.

発現ベクターpETEPObpのうち、制限酵素XbaI認識配列からHindIII認識配列までのポリヌクレオチドの配列を配列番号26に示す。   Of the expression vector pETEPObp, the polynucleotide sequence from the restriction enzyme XbaI recognition sequence to the HindIII recognition sequence is shown in SEQ ID NO: 26.

実施例2 ランダム変異導入ライブラリーの構築
(1)エラープローンPCR法を用いて、野生型EPObpをコードするポリヌクレオチドにランダムに変異を導入した。鋳型DNAとして発現ベクターpETEPObpを、PCRプライマーとして配列番号22および配列番号25に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドをそれぞれ用いた。エラープローンPCRは、表3に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を95℃で2分間熱処理し、95℃で30秒間の第1ステップ、60℃で30秒間の第2ステップ、72℃で90秒間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返し、最後に72℃で7分間熱処理することで実施した。
Example 2 Construction of Random Mutagenesis Library (1) Mutation was randomly introduced into a polynucleotide encoding wild type EPObp using the error-prone PCR method. An expression vector pETEPObp was used as a template DNA, and oligonucleotides having the sequences described in SEQ ID NO: 22 and SEQ ID NO: 25 were used as PCR primers. In error-prone PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 3, the reaction solution is heat-treated at 95 ° C. for 2 minutes, the first step at 95 ° C. for 30 seconds, the second step at 60 ° C. for 30 seconds, 72 The reaction with the third step of 90 seconds at 0 ° C. as one cycle was repeated 30 cycles, and finally heat treatment was carried out at 72 ° C. for 7 minutes.

Figure 2015167505
(2)DNA断片精製したPCR産物を、制限酵素NcoIとHindIIIで消化後、再度DNA断片精製し、あらかじめ制限酵素NcoIとHindIIIで消化したpETMalE21ベクターにライゲーションにより連結し、これを用いてエレクトロポレーション法により大腸菌BL21(DE3)株を形質転換した。
(3)得られた形質転換体を50μg/mLのカナマイシンを含むLB寒天培地でコロニー形成させることで、エリスロポエチン結合性タンパク質のランダム変異導入ライブラリーを作製した。
Figure 2015167505
(2) The DNA fragment purified PCR product is digested with restriction enzymes NcoI and HindIII, purified again with DNA fragment, ligated to pETmalE21 vector previously digested with restriction enzymes NcoI and HindIII, and electroporated using this. Escherichia coli BL21 (DE3) strain was transformed by the method.
(3) A random mutagenesis library of erythropoietin-binding protein was prepared by colonizing the obtained transformant on an LB agar medium containing 50 μg / mL kanamycin.

実施例3 エリスロポエチン結合性の高いエリスロポエチン結合性タンパク質のスクリーニング
(1)実施例2で作製したエリスロポエチン結合性タンパク質のランダム変異導入ライブラリーの各コロニーを、50μg/mLのカナマイシンを含むLB液体培地(10g/LのTryptone、5g/LのYeast extract、5g/LのNaCl)400μLに接種し、96穴ディープウェルプレートを用いて、37℃で好気的に一晩振とう培養した。
Example 3 Screening of erythropoietin-binding protein with high erythropoietin binding (1) Each colony of the random mutagenesis library of erythropoietin-binding protein prepared in Example 2 was treated with LB liquid medium (10 g) containing 50 μg / mL kanamycin. / L Tryptone, 5 g / L Yeast extract, 5 g / L NaCl) was inoculated into 400 μL, and cultured in a 96-well deep well plate at 37 ° C. with aerobic overnight shaking.

(2)培養後、20μLの培養液を500μLのLB液体培地(0.05mMのIPTG、0.3%のグリシン、および50μg/mLのカナマイシンを含む)に植え継ぎ、96穴ディープウェルプレートを用いて、さらに20℃で好気的に24時間振とう培養した。
(3)培養後、遠心操作により得られる培養上清をエリスロポエチン結合性タンパク質サンプル溶液とした。次いで、TBS−B緩衝液(20mMのTris−HCl,137mMのNaCl,2.68mMのKCl,0.5パーセント(w/v)のBovine serum albumin,pH7.4)を用いて10倍希釈した各エリスロポエチン結合性タンパク質サンプルについて、そのエリスロポエチンとの結合性を下記に示すEnzyme−linked immunosorbent assay(ELISA)法により評価した。
(2) After culturing, 20 μL of the culture solution was transferred to 500 μL of LB liquid medium (containing 0.05 mM IPTG, 0.3% glycine, and 50 μg / mL kanamycin), and a 96-well deep well plate was used. The culture was further aerobically shaken at 20 ° C. for 24 hours.
(3) After culture, the culture supernatant obtained by centrifugation was used as an erythropoietin-binding protein sample solution. Each was then diluted 10-fold with TBS-B buffer (20 mM Tris-HCl, 137 mM NaCl, 2.68 mM KCl, 0.5 percent (w / v) Bovine serum albumin, pH 7.4). About the erythropoietin binding protein sample, the binding property with the erythropoietin was evaluated by the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method shown below.

(4)ELISA法によるエリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチンとの結合性評価
(4−1)抗エリスロポエチン受容体抗体(Monoclonal Anti−human Epo R Antibody)(R&D Systems社製、カタログ番号MAB3071)を50mMのTris−HCl緩衝液(pH8.0)で1μg/mLの濃度に調整後、それを96穴マイクロプレート(MaxiSorp、Nunc社製)の各ウェルに100μL/wellで添加し、抗エリスロポエチン受容体抗体を固定化した(4℃で18時間)。固定化終了後、各ウェルの溶液を捨て、TBS−B緩衝液を各ウェルに添加し、ブロッキングを行った(30℃で2時間)。
(4−2)洗浄緩衝液(0.05%(w/v)のTween20と150mMのNaClを含む20mMのTris−HCl緩衝液(pH7.4))で各ウェルを洗浄後、調製したエリスロポエチン結合性タンパク質サンプル溶液をウェルに添加し、固定化抗体と反応させた(30℃で1時間半)。
(4) Binding evaluation of erythropoietin-binding protein to erythropoietin by ELISA method (4-1) Anti-erythropoietin receptor antibody (Monoclonal Anti-human EPO Antibody) (catalog number MAB3071 manufactured by R & D Systems, Inc., 50 mM) -Adjust to a concentration of 1 μg / mL with HCl buffer (pH 8.0), add it to each well of a 96-well microplate (MaxiSorp, Nunc) at 100 μL / well, and fix the anti-erythropoietin receptor antibody (18 hours at 4 ° C.). After completion of immobilization, the solution in each well was discarded, and TBS-B buffer was added to each well for blocking (30 ° C. for 2 hours).
(4-2) Erythropoietin binding prepared after washing each well with a washing buffer (20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.4) containing 0.05% (w / v) Tween 20 and 150 mM NaCl). Sex protein sample solution was added to the wells and allowed to react with the immobilized antibody (1 hour and a half at 30 ° C).

(4−3)反応終了後、前記洗浄緩衝液で各ウェルを洗浄し、事前にEZ−Link Sulfo−NHS−Biotin(Thermo scientific社製)試薬を用いてビオチン標識を行ったエリスロポエチン(Erythropoietin,Human,Recombinant,CHO Cells、Merck Millipore社製)をTBS−B緩衝液で400ng/mLの濃度に調整して、各ウェルに100μL/wellで添加した。
(4−4)30℃で1時間半反応後、前記洗浄緩衝液で各ウェルを洗浄しHRP−Streptavidin conjugate(Invitrogen社製)をTBS−B緩衝液で2500倍に希釈して、各ウェルに100μL/wellで添加した。
(4−5)30℃で1時間半反応後、前記洗浄緩衝液で各ウェルを洗浄し、TMB Peroxidase Substrate(KPL社製)を添加し450nmにおける吸光度を測定した。
(4-3) After completion of the reaction, each well was washed with the washing buffer, and erythropoietin (Erythropoietin, Human) which had been biotinylated with EZ-Link Sulfo-NHS-Biotin (manufactured by Thermo scientific) in advance. , Recombinant, CHO Cells, manufactured by Merck Millipore) was adjusted to a concentration of 400 ng / mL with TBS-B buffer and added to each well at 100 μL / well.
(4-4) After reacting at 30 ° C. for 1 hour and a half, each well was washed with the washing buffer, and HRP-Streptavidin conjugate (manufactured by Invitrogen) was diluted 2500 times with TBS-B buffer to each well. Added at 100 μL / well.
(4-5) After reaction for 1 hour and a half at 30 ° C., each well was washed with the washing buffer, TMB Peroxidase Substrate (manufactured by KPL) was added, and the absorbance at 450 nm was measured.

(5)実施例3の(4)のELISA法による評価を実施した約1200株の形質転換体の中から、エリスロポエチンとの高い結合性を示したエリスロポエチン結合性タンパク質を発現する形質転換体を選択した。その結果、3株の形質転換体が選択され、それらをA株、B株およびC株と命名した。前記選択した各形質転換体を培養し、QIAprep Spin Miniprep Kit(キアゲン社製)を用いて各発現ベクターを得た。   (5) A transformant expressing an erythropoietin-binding protein exhibiting a high binding property to erythropoietin is selected from about 1200 transformants that have been evaluated by the ELISA method in Example 3 (4). did. As a result, three transformants were selected and designated as A, B and C strains. Each of the selected transformants was cultured, and each expression vector was obtained using QIAprep Spin Miniprep Kit (manufactured by Qiagen).

(6)得られた発現ベクターのうち、エリスロポエチン結合性タンパク質をコードするポリヌクレオチドおよびその周辺の領域について、チェーンターミネータ法に基づくBig Dye Terminator Cycle Sequencing FS read Reaction kit(PEアプライドバイオシステム社製)を用いてサイクルシークエンス反応に供し、全自動DNAシークエンサーABI Prism 3700 DNA analyzer(PEアプライドバイオシステム社製)にてヌクレオチド配列を解析した。なお当該解析の際、配列番号20または配列番号27(5’−TATGCTAGTTATTGCTCAG−3’)に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドのいずれかをシークエンス用プライマーとして使用した。   (6) Among the obtained expression vectors, a Big Dye Terminator Cycle Sequencing FS read Reaction kit (PE Applied Biosystems) based on the chain terminator method is used for the polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein and its surrounding region. The nucleotide sequence was analyzed using a fully automatic DNA sequencer ABI Prism 3700 DNA analyzer (manufactured by PE Applied Biosystems). In the analysis, any one of oligonucleotides having the sequence described in SEQ ID NO: 20 or 27 (5'-TATGCTAGTTATTGCTCAG-3 ') was used as a sequencing primer.

ポリヌクレオチドの配列解析の結果を基に、各形質転換体により発現されるエリスロポエチン結合性タンパク質のアミノ酸配列を決定した。その結果、形質転換体A株によって発現されるエリスロポエチン結合性タンパク質(以下、EPObp−Aとする)はHis141Tyr(この表記は、配列番号1の141番目のヒスチジンのチロシンへの置換を表す、以下同様)のアミノ酸の置換を、形質転換体B株によって発現されるエリスロポエチン結合性タンパク質(以下、EPObp−Bとする)はHis141Tyr、Asp160ValおよびGly190Cysのアミノ酸の置換を、形質転換体C株によって発現されるエリスロポエチン結合性タンパク質(以下、EPObp−Cとする)はHis97Arg、His141TyrおよびThr220Alaのアミノ酸の置換をそれぞれ有していた。   Based on the results of polynucleotide sequence analysis, the amino acid sequence of the erythropoietin-binding protein expressed by each transformant was determined. As a result, the erythropoietin-binding protein (hereinafter referred to as EPObp-A) expressed by the transformant A strain is His141Tyr (this notation represents substitution of the 141st histidine of SEQ ID NO: 1 with tyrosine, and so on. The erythropoietin-binding protein expressed by the transformant B strain (hereinafter referred to as EPObp-B) is expressed by the transformant C strain with the amino acid substitution of His141Tyr, Asp160Val and Gly190Cys. The erythropoietin-binding protein (hereinafter referred to as EPObp-C) had His97Arg, His141Tyr and Thr220Ala amino acid substitutions, respectively.

EPObp−Aのアミノ酸配列を配列番号2に、当該アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドの配列を配列番号11に、それぞれ示す。配列番号2のアミノ酸配列の詳細を説明すると、配列番号2の1番目のメチオニンから26番目のアラニンまでのアミノ酸配列はMalEシグナル配列であり、27番目のメチオニンはリンカー配列であり、28番目のアラニンから252番目のアスパラギン酸までのアミノ酸配列はヒトのエリスロポエチン受容体の細胞外領域のアミノ酸配列に相当する配列であり、253番目のヒスチジンから258番目のヒスチジンまでのアミノ酸配列はポリヒスチジン配列である。配列番号2に示されるアミノ酸配列は、配列番号1に示されるアミノ酸配列において1つのアミノ酸が置換(His141Tyr)されたアミノ酸配列である。   The amino acid sequence of EPObp-A is shown in SEQ ID NO: 2, and the sequence of the polynucleotide encoding the amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 11, respectively. The amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 will be described in detail. The amino acid sequence from the first methionine to the 26th alanine of SEQ ID NO: 2 is the MalE signal sequence, the 27th methionine is the linker sequence, and the 28th alanine. To 252nd aspartic acid is a sequence corresponding to the amino acid sequence of the extracellular region of human erythropoietin receptor, and the amino acid sequence from 253rd histidine to 258th histidine is a polyhistidine sequence. The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is an amino acid sequence in which one amino acid is substituted (His141Tyr) in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.

EPObp−Bのアミノ酸配列は、配列番号2のアミノ酸配列においてさらに2つのアミノ酸が置換(Asp160ValおよびGly190Cys)されたアミノ酸配列である。
EPObp−Cのアミノ酸配列は、配列番号2のアミノ酸配列においてさらに2つのアミノ酸が置換(His97ArgおよびThr220Ala)されたアミノ酸配列である。
The amino acid sequence of EPObp-B is an amino acid sequence in which two amino acids are further substituted (Asp160Val and Gly190Cys) in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
The amino acid sequence of EPObp-C is an amino acid sequence in which two amino acids are further substituted (His97Arg and Thr220Ala) in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

実施例4 スクリーニングで得られた形質転換体の評価
(1)実施例3に記載の形質転換体A株、B株およびC株を50μg/mLのカナマイシンを含むLB液体培地に接種し、37℃で一晩、好気的に振とう培養することで前培養を行なった。
(2)50μg/mLのカナマイシンを含むLB液体培地に前培養液を1%(v/v)接種し、37℃で好気的に振とう培養を行なった。
(3)培養開始1.5時間後、培養温度を20℃に変更して30分間振とう培養後、終濃度0.01mMとなるようIPTGを添加し、引き続き20℃で22時間、好気的に振とう培養した。
(4)培養終了後、遠心分離により集菌し、BugBuster Protein extraction kit(Novagen社製)を用いて可溶性タンパク質抽出液を調製した。調製した可溶性タンパク質抽出液中のエリスロポエチン結合性タンパク質の濃度を、以下に記すELISA法を用いて測定した。
Example 4 Evaluation of Transformants Obtained by Screening (1) The transformants A, B and C described in Example 3 were inoculated into an LB liquid medium containing 50 μg / mL kanamycin and incubated at 37 ° C. And pre-cultured by aerobic shaking culture overnight.
(2) The LB liquid medium containing 50 μg / mL kanamycin was inoculated with 1% (v / v) of the preculture, and cultured with shaking at 37 ° C. aerobically.
(3) 1.5 hours after the start of the culture, the culture temperature was changed to 20 ° C., shaking culture for 30 minutes, IPTG was added to a final concentration of 0.01 mM, and then aerobic at 20 ° C. for 22 hours. Cultured with shaking.
(4) After completion of the culture, the cells were collected by centrifugation, and a soluble protein extract was prepared using BugBuster Protein extraction kit (manufactured by Novagen). The concentration of erythropoietin-binding protein in the prepared soluble protein extract was measured using the ELISA method described below.

(5)ELISA法によるエリスロポエチン結合性タンパク質の定量
(5−1)抗エリスロポエチン受容体抗体(Monoclonal Anti−human Epo R Antibody)(R&D Systems社製、カタログ番号MAB3071)を50mMのTris−HCl緩衝液(pH8.0)で1μg/mLの濃度に調整後、それを96穴マイクロプレート(MaxiSorp、Nunc社製)の各ウェルに100μL/wellで添加し、抗エリスロポエチン受容体抗体を固定化した(4℃で18時間)。固定化終了後、各ウェルの溶液を捨て、TBS−B緩衝液を各ウェルに添加し、ブロッキングを行った(30℃、2時間)。
(5−2)ブロッキング後、洗浄緩衝液(0.05%(w/v)のTween20と150mMのNaClを含む20mMのTris−HCl緩衝液(pH7.4))で各ウェルを洗浄した。その後、調製した可溶性タンパク質抽出液をTBS−B緩衝液で段階希釈し、それらをウェルの固定化抗体と反応させた(30℃、90分)。
(5−3)前記洗浄緩衝液で各ウェルを洗浄後、Horseradish Peroxidase 抗His−Tag抗体試薬(BETHYL社製)を各ウェルに添加し、30℃で1時間半反応させた。
(5) Quantification of erythropoietin-binding protein by ELISA method (5-1) Anti-erythropoietin receptor antibody (Monoclonal Anti-human EPO Antibody) (manufactured by R & D Systems, catalog number MAB3071) in 50 mM Tris-HCl buffer ( After adjusting the concentration to 1 μg / mL with pH 8.0), it was added to each well of a 96-well microplate (MaxiSorp, Nunc) at 100 μL / well to immobilize the anti-erythropoietin receptor antibody (4 ° C. 18 hours). After immobilization, the solution in each well was discarded, and TBS-B buffer was added to each well for blocking (30 ° C., 2 hours).
(5-2) After blocking, each well was washed with a washing buffer (20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.4) containing 0.05% (w / v) Tween 20 and 150 mM NaCl). Thereafter, the prepared soluble protein extract was serially diluted with TBS-B buffer and reacted with the immobilized antibody in the well (30 ° C., 90 minutes).
(5-3) After washing each well with the washing buffer, Horseradish Peroxidase anti-His-Tag antibody reagent (BETHYL) was added to each well and allowed to react at 30 ° C. for 1.5 hours.

(5−4)反応後、前記洗浄緩衝液で各ウェルの洗浄を行ない、TMB Peroxidase Substrate(KPL社製)を各ウェルに添加し、450nmにおける吸光度を測定した。
(5−5)既知濃度の糖鎖付エリスロポエチン結合性タンパク質(Recombinant Human EPO Receptor/EPOR)(Sino Biological社製、カタログ番号10707−H08H)(以下、糖鎖付EPObpとする)のELISAの測定結果を基準として、測定吸光度から可溶性タンパク質抽出液中のエリスロポエチン結合性タンパク質のタンパク質濃度、および培養液あたりのエリスロポエチン結合性タンパク質の生産量を決定した。なお、糖鎖付EPObpのアミノ酸配列は、ヒトのエリスロポエチン受容体のアミノ酸配列(UniProtデータベースにアクセッションナンバーP19235として登録・公開)の1番目のメチオニンから250番目のプロリンまでのアミノ酸配列にポリヒスチジン配列がC末端に付加されたアミノ酸配列からなる。この糖鎖付EPObpのアミノ酸配列の1番目のメチオニンから24番目のトリプトファンまでのアミノ酸配列はシグナルペプチド領域の配列であり、発現後の成熟した糖鎖付EPObpではこのシグナルペプチド領域は失われる。
(5-4) After the reaction, each well was washed with the washing buffer, TMB Peroxidase Substrate (manufactured by KPL) was added to each well, and the absorbance at 450 nm was measured.
(5-5) ELISA measurement results of sugar chain-containing erythropoietin-binding protein (Recombinant Human EPO Receptor / EPOR) (manufactured by Sino Biological, catalog number 10707-H08H) (hereinafter referred to as EPObp with sugar chain) From the measured absorbance, the protein concentration of erythropoietin-binding protein in the soluble protein extract and the production amount of erythropoietin-binding protein per culture solution were determined. The amino acid sequence of EPObp with sugar chain is the polyhistidine sequence from the first methionine to the 250th proline of the amino acid sequence of human erythropoietin receptor (registered and published in the UniProt database as accession number P19235). Consists of an amino acid sequence appended to the C-terminus. The amino acid sequence from the first methionine to the 24th tryptophan in the amino acid sequence of this EPObp with sugar chain is the sequence of the signal peptide region, and this signal peptide region is lost in the mature EPObp with sugar chain after expression.

(6)エリスロポエチン結合性タンパク質の濃度が400ng/mLとなるように、実施例4の(4)で調製した可溶性タンパク質抽出液をTBS−B緩衝液で希釈した。これを用いて、実施例3の(4)に記載のELISA法により、各エリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチンとの結合性を評価した。
(7)比較対照として、野生型EPObpを発現可能な実施例1に記載のpETEPObp形質転換体についても実施例4の(1)から(6)に記載の実験と同様の実験を行った。さらに比較対照として、糖鎖付EPObpについても実施例4の(5)と(6)に記載の実験と同様の実験を行った。
(6) The soluble protein extract prepared in (4) of Example 4 was diluted with TBS-B buffer so that the concentration of erythropoietin-binding protein was 400 ng / mL. Using this, the binding property of each erythropoietin-binding protein to erythropoietin was evaluated by the ELISA method described in (3) of Example 3.
(7) As a comparative control, the same experiment as that described in (1) to (6) of Example 4 was performed for the pETEPObp transformant described in Example 1 capable of expressing wild-type EPObp. Further, as a comparative control, an experiment similar to the experiment described in (5) and (6) of Example 4 was performed for EPObp with a sugar chain.

(8)2連で測定を行なった結果、各形質転換体による培養液あたりのエリスロポエチン結合性タンパク質の生産量は、多い順に、形質転換体A株(培養液あたりのEPObp−Aの生産量:3.9±0.7mg/L)、pETEPObp形質転換体(培養液あたりの野生型EPObpの生産量:1.6±0.2mg/L)、形質転換体C株(培養液あたりのEPObp−Cの生産量:0.5±0.0mg/L)、形質転換体B株(培養液あたりのEPObp−Bの生産量:0.4±0.0mg/L)であった。   (8) As a result of performing the measurement in duplicate, the amount of erythropoietin-binding protein per culture solution by each transformant was, in descending order, the transformant A strain (EPObp-A production amount per culture solution: 3.9 ± 0.7 mg / L), pETEPObp transformant (production amount of wild type EPObp per culture solution: 1.6 ± 0.2 mg / L), transformant C strain (EPObp− per culture solution) C production: 0.5 ± 0.0 mg / L), and transformant B strain (production amount of EPObp-B per culture solution: 0.4 ± 0.0 mg / L).

(9)各エリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチンとの結合性を評価した結果を図1に示す。図1の縦軸はELISAの450nmにおける吸光度の値であり、大きいほどエリスロポエチン結合性が高いことを示す。測定は2連で行った。なお、大腸菌の形質転換体を用いているため、それぞれの形質転換体で生産されたエリスロポエチン結合性タンパク質には糖鎖は付加されない。   (9) The results of evaluating the binding properties of each erythropoietin-binding protein to erythropoietin are shown in FIG. The vertical axis | shaft of FIG. 1 is the value of the light absorbency in 450 nm of ELISA, and shows that erythropoietin binding property is so high that it is large. Measurements were performed in duplicate. Since E. coli transformants are used, no sugar chain is added to the erythropoietin-binding protein produced by each transformant.

図1に示すように、野生型EPObpのエリスロポエチン結合性は、糖鎖付EPObpに比べ低かった。野生型EPObpのアミノ酸配列のMalEシグナル配列を除いた残りのアミノ酸配列部分(配列番号1に示すアミノ酸配列の27番目のメチオニンから258番目のヒスチジンまでのアミノ酸配列部分)は、糖鎖付EPObpとほぼ同じアミノ酸配列である。このことから、野生型EPObpでは、糖鎖がないためにエリスロポエチン結合性が低いと推測された。これは、公知の文献で報告されている糖鎖のないエリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチン結合親和性(解離定数KD=2.9nM)(非特許文献1)が、糖鎖のあるエリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチン結合親和性(解離定数KD=0.13nM)(S.Liu等,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,104,5330−5335,2007)より低いことからも支持された。   As shown in FIG. 1, the erythropoietin binding property of wild-type EPObp was lower than that of EPObp with a sugar chain. The remaining amino acid sequence portion excluding the MalE signal sequence of the amino acid sequence of wild-type EPObp (the amino acid sequence portion from the 27th methionine to the 258th histidine of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1) is almost the same as the EPObp with sugar chain The same amino acid sequence. From this, it was speculated that wild-type EPObp has low erythropoietin-binding properties because there is no sugar chain. This is because erythropoietin binding affinity (dissociation constant KD = 2.9 nM) of an erythropoietin-binding protein having no sugar chain, which is reported in a known literature, is the same as that of an erythropoietin-binding protein having a sugar chain. Supported by lower erythropoietin binding affinity (dissociation constant KD = 0.13 nM) (S. Liu et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 5330-5335, 2007) .

一方、EPObp−A、EPObp−BおよびEPObp−Cは、いずれも糖鎖がないが、野生型EPObpに比べ、高いエリスロポエチン結合性を示した(図1)。すなわち、この結果から、EPObp−A、EPObp−BおよびEPObp−Cのそれぞれが有していたアミノ酸の置換が、エリスロポエチン結合性の向上に寄与したことが示唆された。そして、EPObp−A、EPObp−BおよびEPObp−CにはいずれもHis141Tyrのアミノ酸の置換を有していたこと、およびアミノ酸の置換としてHis141Tyrのみ有していたEPObp−Aで高いエリスロポエチン結合性が認められたことから、His141Tyrのアミノ酸の置換がエリスロポエチン結合性の向上に重要であることが示唆された。   On the other hand, EPObp-A, EPObp-B, and EPObp-C all have no sugar chain, but showed higher erythropoietin-binding properties than wild-type EPObp (FIG. 1). That is, from this result, it was suggested that the substitution of amino acids possessed by each of EPObp-A, EPObp-B and EPObp-C contributed to the improvement of erythropoietin binding. EPObp-A, EPObp-B and EPObp-C all had His141Tyr amino acid substitution, and EPObp-A which had only His141Tyr as an amino acid substitution had high erythropoietin binding. From these results, it was suggested that amino acid substitution of His141Tyr is important for improving erythropoietin binding.

実施例5 ランダム変異導入ライブラリーの構築
(1)エラープローンPCR法を用いて、EPObp−Aをコードするポリヌクレオチドへランダムに変異を導入した。鋳型DNAとして実施例3の(5)に記載の形質転換体A株から得られた発現ベクターを、PCRプライマーとして配列番号22および配列番号25に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドをそれぞれ用いた。エラープローンPCRは、表3に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を95℃で2分間熱処理し、95℃で30秒間の第1ステップ、60℃で30秒間の第2ステップ、72℃で90秒間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返し、最後に72℃で7分間熱処理することで実施した。
Example 5 Construction of Random Mutagenesis Library (1) Mutations were randomly introduced into a polynucleotide encoding EPObp-A using the error-prone PCR method. An expression vector obtained from the transformant A strain described in (5) of Example 3 was used as a template DNA, and oligonucleotides having the sequences described in SEQ ID NO: 22 and SEQ ID NO: 25 were used as PCR primers. In error-prone PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 3, the reaction solution is heat-treated at 95 ° C. for 2 minutes, the first step at 95 ° C. for 30 seconds, the second step at 60 ° C. for 30 seconds, 72 The reaction with the third step of 90 seconds at 0 ° C. as one cycle was repeated 30 cycles, and finally heat treatment was carried out at 72 ° C. for 7 minutes.

(2)DNA断片精製したPCR産物を、制限酵素NcoIとHindIIIで消化後、再度DNA断片精製し、あらかじめ制限酵素NcoIとHindIIIで消化したpETMalE21ベクターにライゲーションにより連結し、これを用いてエレクトロポレーション法により大腸菌BL21(DE3)株を形質転換した。
(3)得られた形質転換体を50μg/mLのカナマイシンを含むLB寒天培地でコロニー形成させることで、エリスロポエチン結合性タンパク質のランダム変異導入ライブラリーを作製した。
(2) The DNA fragment purified PCR product is digested with restriction enzymes NcoI and HindIII, purified again with DNA fragment, ligated to pETmalE21 vector previously digested with restriction enzymes NcoI and HindIII, and electroporated using this. Escherichia coli BL21 (DE3) strain was transformed by the method.
(3) A random mutagenesis library of erythropoietin-binding protein was prepared by colonizing the obtained transformant on an LB agar medium containing 50 μg / mL kanamycin.

実施例6 エリスロポエチン結合性タンパク質のスクリーニング
(1)実施例5で作製したランダム変異導入ライブラリーの各コロニーを、50μg/mLのカナマイシンを含むLB液体培地400μLに接種し、96穴ディープウェルプレートを用いて、37℃で好気的に一晩振とう培養した。
(2)培養後、20μLの培養液を500μLのLB液体培地(0.05mMのIPTG、0.3%のグリシン、および50μg/mLのカナマイシンを含む)に植え継ぎ、96穴ディープウェルプレートを用いて、さらに20℃で好気的に24時間振とう培養した。
Example 6 Screening for Erythropoietin Binding Protein (1) Each colony of the random mutagenesis library prepared in Example 5 was inoculated into 400 μL of LB liquid medium containing 50 μg / mL kanamycin, and a 96-well deep well plate was used. The culture was shaken aerobically overnight at 37 ° C.
(2) After culturing, 20 μL of the culture solution was transferred to 500 μL of LB liquid medium (containing 0.05 mM IPTG, 0.3% glycine, and 50 μg / mL kanamycin), and a 96-well deep well plate was used. The culture was further aerobically shaken at 20 ° C. for 24 hours.

(3)培養後、遠心操作により得られる培養上清をエリスロポエチン結合性タンパク質サンプル溶液とした。スクリーニングの際の選択性を高めるため、エリスロポエチン結合性タンパク質サンプル溶液に対して、次に記すクエン酸緩衝液処理を行った。20μLの各エリスロポエチン結合性タンパク質サンプル溶液を30μLの0.1Mのクエン酸緩衝液(pH3.0)と混合し、30℃で1時間置いた。その後、この混合液に対して、25μLの1MのTris−HCl緩衝液(pH7.4)をさらに混合し、クエン酸緩衝液処理サンプル溶液とした。
(4)実施例6の(3)のクエン酸緩衝液処理サンプル溶液をTBS−B緩衝液を用いて2倍希釈し、それに含まれるエリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチン結合性を実施例3の(4)に記載のELISA法により評価した。
(3) After culture, the culture supernatant obtained by centrifugation was used as an erythropoietin-binding protein sample solution. In order to enhance the selectivity during screening, the following citrate buffer treatment was performed on the erythropoietin-binding protein sample solution. 20 μL of each erythropoietin binding protein sample solution was mixed with 30 μL of 0.1 M citrate buffer (pH 3.0) and placed at 30 ° C. for 1 hour. Thereafter, 25 μL of 1 M Tris-HCl buffer (pH 7.4) was further mixed with this mixed solution to obtain a citrate buffer treated sample solution.
(4) The citrate buffer-treated sample solution of (3) of Example 6 was diluted 2-fold with TBS-B buffer, and the erythropoietin binding property of the erythropoietin-binding protein contained therein was changed to (4) of Example 3. ) Was evaluated by ELISA.

(5)実施例6の(4)のELISA法による評価を実施した約1200株の形質転換体の中から、クエン酸緩衝液処理を行ってもエリスロポエチンとの高い結合性を示したエリスロポエチン結合性タンパク質を発現する形質転換体を選択した。その結果、4株の形質転換体が選択され、それらをD株、E株、F株およびG株と命名した。前記選択した各形質転換体を培養し、QIAprep Spin Miniprep Kitを用いて発現ベクターを得た。   (5) The erythropoietin-binding property that showed high binding property to erythropoietin even after the citrate buffer treatment from among about 1200 transformants that were evaluated by the ELISA method in Example 6 (4). A transformant expressing the protein was selected. As a result, four transformants were selected and named D strain, E strain, F strain and G strain. Each of the selected transformants was cultured, and an expression vector was obtained using QIAprep Spin Miniprep Kit.

(6)得られた発現ベクターのうち、エリスロポエチン結合性タンパク質をコードするポリヌクレオチドおよびその周辺の領域のヌクレオチド配列について、実施例3の(6)に記載の方法と同様の方法で解析を行った。   (6) Among the obtained expression vectors, the polynucleotide encoding the erythropoietin-binding protein and the nucleotide sequence of the surrounding region were analyzed by the same method as described in (3) of Example 3. .

ポリヌクレオチドの配列を基にアミノ酸配列を調べた結果、形質転換体D株によって発現されるエリスロポエチン結合性タンパク質(以下、EPObp−Dとする)は、His141Tyrに加えAla189Aspのアミノ酸の置換を有していた(EPObp−Dのアミノ酸配列を配列番号3に、当該アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドの配列を配列番号12に、それぞれ示す)。形質転換体E株によって発現されるエリスロポエチン結合性タンパク質(以下、EPObp−Eとする)は、His141Tyrに加えArg103SerとAla189Valのアミノ酸の置換を有していた(EPObp−Eのアミノ酸配列を配列番号4に、当該アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドの配列を配列番号13に、それぞれ示す)。   As a result of examining the amino acid sequence based on the sequence of the polynucleotide, the erythropoietin-binding protein (hereinafter referred to as EPObp-D) expressed by the transformant D strain has an amino acid substitution of Ala189Asp in addition to His141Tyr. (The amino acid sequence of EPObp-D is shown in SEQ ID NO: 3, and the sequence of the polynucleotide encoding the amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 12, respectively). The erythropoietin-binding protein (hereinafter referred to as EPObp-E) expressed by the transformant E strain has Arg103Ser and Ala189Val amino acid substitutions in addition to His141Tyr (the amino acid sequence of EPObp-E is represented by SEQ ID NO: 4). The sequence of the polynucleotide encoding the amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 13, respectively).

形質転換体F株によって発現されるエリスロポエチン結合性タンパク質(以下、EPObp−Fとする)は、His141Tyrに加えAla159Aspのアミノ酸の置換を有していた(EPObp−Fのアミノ酸配列を配列番号5に、当該アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドの配列を配列番号14に、それぞれ示す)。形質転換体G株によって発現されるエリスロポエチン結合性タンパク質(以下、EPObp−Gとする)は、His141Tyrに加えCys208Tyrのアミノ酸の置換を有していた(EPObp−Gのアミノ酸配列を配列番号6に、当該アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドの配列を配列番号15に、それぞれ示す)。   The erythropoietin-binding protein (hereinafter referred to as EPObp-F) expressed by the transformant F strain had an amino acid substitution of Ala159Asp in addition to His141Tyr (the amino acid sequence of EPObp-F in SEQ ID NO: 5). The sequence of the polynucleotide encoding the amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 14, respectively). The erythropoietin-binding protein (hereinafter referred to as EPObp-G) expressed by the transformant G strain has a substitution of amino acids of Cys208Tyr in addition to His141Tyr (the amino acid sequence of EPObp-G is shown in SEQ ID NO: 6, The sequence of the polynucleotide encoding the amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 15).

(7)実施例6の(5)に記載の形質転換体D株、E株、F株およびG株について、実施例4の(1)から(6)に記載の実験と同様の実験を行い、各形質転換体によるエリスロポエチン結合性タンパク質の生産量と、生産されたエリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチン結合性を評価した。   (7) For the transformant D strain, E strain, F strain and G strain described in (5) of Example 6, the same experiment as that described in (1) to (6) of Example 4 was performed. The amount of erythropoietin-binding protein produced by each transformant and the erythropoietin-binding property of the produced erythropoietin-binding protein were evaluated.

比較対照として、実施例3に記載の形質転換体A株についても実施例4の(1)から(6)に記載の実験と同様の実験を行った。さらに比較対照として、糖鎖付EPObpについても実施例4の(5)と(6)に記載の実験と同様の実験を行った。   As a comparative control, the same experiment as that described in (1) to (6) of Example 4 was performed for the transformant A strain described in Example 3. Further, as a comparative control, an experiment similar to the experiment described in (5) and (6) of Example 4 was performed for EPObp with a sugar chain.

2連で測定を行なった結果、各形質転換体による培養液あたりのエリスロポエチン結合性タンパク質の生産量は、多い順に、形質転換体E株(培養液あたりのEPObp−Eの生産量:8.7±0.1mg/L)、形質転換体D株(培養液あたりのEPObp−Dの生産量:6.6±0.8mg/L)、形質転換体G株(培養液あたりのEPObp−Gの生産量:5.2±1.7mg/L)、形質転換体F株(培養液あたりのEPObp−Fの生産量:4.8±0.8mg/L)、形質転換体A株(培養液あたりのEPObp−Aの生産量:1.1±0.2mg/L)であった。この結果から、EPObp−D、EPObp−E、EPObp−FおよびEPObp−Gのそれぞれが有していたアミノ酸のHis141Tyr以外の置換が、エリスロポエチン結合性タンパク質の生産量の向上に寄与したことが示唆された。   As a result of measurement in duplicate, the amount of erythropoietin-binding protein per culture broth by each transformant was in descending order of transformant E strain (production amount of EPObp-E per culture broth: 8.7). ± 0.1 mg / L), transformant D strain (production amount of EPObp-D per culture broth: 6.6 ± 0.8 mg / L), transformant G strain (EPObp-G per culture broth) Production amount: 5.2 ± 1.7 mg / L), transformant F strain (production amount of EPObp-F per culture solution: 4.8 ± 0.8 mg / L), transformant A strain (culture solution) Per EPObp-A production: 1.1 ± 0.2 mg / L). From these results, it was suggested that substitution of amino acids other than His141Tyr, which each of EPObp-D, EPObp-E, EPObp-F and EPObp-G had, contributed to an improvement in the production of erythropoietin-binding protein. It was.

各エリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチンとの結合性を評価した結果を図2に示す。図2の縦軸はELISAの450nmにおける吸光度の値であり、大きいほどエリスロポエチン結合性が高いことを示す。測定は2連で行った。なお、大腸菌の形質転換体を用いているため、それぞれの形質転換体で生産されたエリスロポエチン結合性タンパク質には糖鎖は付加されない。図2に示すように、EPObp−D、EPObp−E、EPObp−FおよびEPObp−Gは、いずれも糖鎖がないが、EPObp−A以上の高いエリスロポエチン結合性を示した。この結果から、EPObp−D、EPObp−E、EPObp−FおよびEPObp−Gのそれぞれが有していたアミノ酸のHis141Tyr以外の置換が、エリスロポエチン結合性の向上に寄与したことが示唆された。   The results of evaluating the binding of each erythropoietin-binding protein to erythropoietin are shown in FIG. The vertical axis | shaft of FIG. 2 is the value of the light absorbency in 450 nm of ELISA, and shows that erythropoietin binding property is so high that it is large. Measurements were performed in duplicate. Since E. coli transformants are used, no sugar chain is added to the erythropoietin-binding protein produced by each transformant. As shown in FIG. 2, EPObp-D, EPObp-E, EPObp-F and EPObp-G all have no sugar chain, but showed a high erythropoietin-binding property higher than EPObp-A. From these results, it was suggested that substitution of amino acids other than His141Tyr of each of EPObp-D, EPObp-E, EPObp-F and EPObp-G contributed to the improvement of erythropoietin binding.

実施例7 エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m3aの作製
実施例6で判明したアミノ酸の置換の中からCys208Tyrを選択し、このアミノ酸の置換を実施例6に記載のエリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−Dに対してさらに導入することで、3つのアミノ酸の置換(His141Tyr、Ala189AspおよびCys208Tyr)を有するエリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m3aを作製した。
Example 7 Production of erythropoietin binding protein EPObp-m3a Cys208Tyr was selected from the amino acid substitutions found in Example 6, and this amino acid substitution was compared to erythropoietin binding protein EPObp-D described in Example 6. Furthermore, erythropoietin-binding protein EPObp-m3a having three amino acid substitutions (His141Tyr, Ala189Asp, and Cys208Tyr) was produced by introduction.

(1)以下に示すPCRを実施し、Cys208Tyrのアミノ酸の置換をさらに導入した。
(1−1)鋳型として実施例6において形質転換体D株から調製したEPObp−Dの発現ベクターを、PCRプライマーとして配列番号20および配列番号28(5’−AGGTTGCTCAGCACATACTCGGTGCG−3’)に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドを、それぞれ用いてPCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をm3ap1と命名した。
(1−2)鋳型として実施例6において形質転換体D株から調製したEPObp−Dの発現ベクターを、PCRプライマーとして配列番号29(5’−CGCACCGAGTATGTGCTGAGCAACCT−3’)および配列番号27に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドを、それぞれ用いてPCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をm3ap2と命名した。
(1) The following PCR was performed to further introduce amino acid substitution of Cys208Tyr.
(1-1) An EPObp-D expression vector prepared from the transformant D strain in Example 6 as a template, and a sequence described in SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 28 (5'-AGGTTGCTCAGCACACTACTGGTGCG-3 ') as a PCR primer PCR was carried out using each of the oligonucleotides consisting of In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The obtained PCR product was named m3ap1.
(1-2) The expression vector of EPObp-D prepared from the transformant D strain in Example 6 as a template, SEQ ID NO: 29 (5′-CGCACCGAGGATGTGCTGAGCAACCT-3 ′) and the sequence described in SEQ ID NO: 27 as PCR primers PCR was carried out using each of the oligonucleotides consisting of In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The obtained PCR product was named m3ap2.

(1−3)DNA断片精製したPCR産物m3ap1およびm3ap2を混合後、表2に示す組成の反応液を調製し、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、55℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を5サイクル繰り返すことでPCRを実施した。得られたPCR産物をm3ap3と命名した。
(1−4)PCR産物m3ap3を鋳型とし、配列番号20および配列番号27に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドをPCRプライマーとして、PCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をDNA断片精製することで、エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m3aをコードするポリヌクレオチドを得た。
(1-3) After mixing the DNA fragments purified PCR products m3ap1 and m3ap2, prepare a reaction solution having the composition shown in Table 2 and prepare the reaction solution at 98 ° C. for 10 seconds in the first step and 55 ° C. for 5 seconds. The PCR was carried out by repeating the reaction in which the second step of the above, the third step of 1 minute at 72 ° C. as one cycle, was repeated 5 cycles. The obtained PCR product was named m3ap3.
(1-4) PCR was carried out using the PCR product m3ap3 as a template and oligonucleotides having the sequences shown in SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 27 as PCR primers. In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The obtained PCR product was purified with a DNA fragment to obtain a polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m3a.

(2)エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m3aをコードするポリヌクレオチドを制限酵素NcoIとHindIIIで消化後、DNA断片精製し、あらかじめ制限酵素NcoIとHindIIIで消化したpETMalE21ベクターにライゲーションにより連結し、これを用いて大腸菌BL21(DE3)株を塩化カルシウム法により形質転換した。
(3)得られた形質転換体を形質転換体m3a株と命名した。この形質転換体m3a株を50μg/mLのカナマイシンを添加したLB培地で培養し、発現ベクターを抽出することで、エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m3aをコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターpETEPObp−m3aを得た。
(2) Polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m3a is digested with restriction enzymes NcoI and HindIII, DNA fragment purified, ligated to pETmalE21 vector previously digested with restriction enzymes NcoI and HindIII by ligation, and used Escherichia coli BL21 (DE3) strain was transformed by the calcium chloride method.
(3) The obtained transformant was named transformant m3a strain. This transformant m3a strain is cultured in an LB medium supplemented with 50 μg / mL kanamycin, and an expression vector is extracted to obtain an expression vector pETEPObp-m3a containing a polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m3a. It was.

(4)発現ベクターpETEPObp−m3aのうち、エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m3aをコードするポリヌクレオチド領域の配列の解析を、実施例3の(6)と同様の方法により行なった。   (4) In the expression vector pETEPObp-m3a, the analysis of the sequence of the polynucleotide region encoding the erythropoietin-binding protein EPObp-m3a was performed by the same method as (6) of Example 3.

発現ベクターpETEPObp−m3aにより発現されるポリペプチドのアミノ酸配列を配列番号7に、当該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの配列を配列番号16に、それぞれ示す。配列番号7のアミノ酸配列の詳細を説明すると、配列番号7の1番目のメチオニンから26番目のアラニンまでのアミノ酸配列はMalEシグナル配列であり、27番目のメチオニンはリンカー配列であり、28番目のアラニンから252番目のアスパラギン酸までのアミノ酸配列はヒトのエリスロポエチン受容体の細胞外領域のアミノ酸配列に相当する配列であり、253番目のヒスチジンから258番目のヒスチジンまでのアミノ酸配列はポリヒスチジン配列である。配列番号7に示されるアミノ酸配列は、配列番号1に示されるアミノ酸配列において3つのアミノ酸が置換(His141Tyr、Ala189AspおよびCys208Tyr)されたアミノ酸配列である。   The amino acid sequence of the polypeptide expressed by the expression vector pETEPObp-m3a is shown in SEQ ID NO: 7, and the sequence of the polynucleotide encoding the polypeptide is shown in SEQ ID NO: 16, respectively. The amino acid sequence of SEQ ID NO: 7 will be described in detail. The amino acid sequence from the first methionine to the 26th alanine of SEQ ID NO: 7 is the MalE signal sequence, the 27th methionine is the linker sequence, and the 28th alanine. To 252nd aspartic acid is a sequence corresponding to the amino acid sequence of the extracellular region of human erythropoietin receptor, and the amino acid sequence from 253rd histidine to 258th histidine is a polyhistidine sequence. The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 7 is an amino acid sequence in which three amino acids are substituted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (His141Tyr, Ala189Asp, and Cys208Tyr).

実施例8 エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m3bの作製
実施例6で判明したアミノ酸の置換の中からAla159Aspを選択し、このアミノ酸の置換を実施例6に記載のエリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−Dに対してさらに導入することで、3つのアミノ酸の置換(His141Tyr、Ala159AspおよびAla189Asp)を有するエリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m3bを作製した。
Example 8 Production of erythropoietin binding protein EPObp-m3b Ala159Asp was selected from the amino acid substitutions found in Example 6, and this amino acid substitution was compared to erythropoietin binding protein EPObp-D described in Example 6. Furthermore, erythropoietin-binding protein EPObp-m3b having three amino acid substitutions (His141Tyr, Ala159Asp and Ala189Asp) was prepared by introduction.

(1)以下に示すPCRを実施し、Ala159Aspのアミノ酸の置換をさらに導入した。
(1−1)鋳型として実施例6において形質転換体D株から調製したEPObp−Dの発現ベクターを、PCRプライマーとして配列番号20および配列番号30(5’−TCTCGTCATCCAACCGCGCCACCA−3’)に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドを、それぞれ用いてPCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をm3bp1と命名した。
(1−2)鋳型として実施例6において形質転換体D株から調製したEPObp−Dの発現ベクターを、PCRプライマーとして配列番号31(5’−TGGTGGCGCGGTTGGATGACGAGA−3’)および配列番号27に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドを、それぞれ用いてPCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をm3bp2と命名した。
(1) The following PCR was performed to further introduce amino acid substitution of Ala159Asp.
(1-1) An EPObp-D expression vector prepared from the transformant D strain in Example 6 as a template, and a sequence described in SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 30 (5′-TCTCGTCATCCCAACCCGGCCCACCA-3 ′) as a PCR primer PCR was carried out using each of the oligonucleotides consisting of In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The obtained PCR product was named m3bp1.
(1-2) The expression vector of EPObp-D prepared from the transformant D strain in Example 6 as a template, SEQ ID NO: 31 (5′-TGGTGGCGCGGGTGGATGGAGAGA-3 ′) and the sequence described in SEQ ID NO: 27 as PCR primers PCR was carried out using each of the oligonucleotides consisting of In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The obtained PCR product was named m3bp2.

(1−3)DNA断片精製したPCR産物m3bp1およびm3bp2を混合後、表2に示す組成の反応液を調製し、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、55℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を5サイクル繰り返すことでPCRを実施した。得られたPCR産物をm3bp3と命名した。
(1−4)PCR産物m3bp3を鋳型とし、配列番号20および配列番号27に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドをPCRプライマーとして、PCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をDNA断片精製することで、エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m3bをコードするポリヌクレオチドを得た。
(1-3) After mixing the DNA fragments purified PCR products m3bp1 and m3bp2, a reaction solution having the composition shown in Table 2 is prepared. The reaction solution is first step at 98 ° C. for 10 seconds, and 5 seconds at 55 ° C. The PCR was carried out by repeating the reaction in which the second step of the above, the third step of 1 minute at 72 ° C. as one cycle, was repeated 5 cycles. The obtained PCR product was named m3bp3.
(1-4) PCR was performed using the PCR product m3bp3 as a template and oligonucleotides having the sequences shown in SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 27 as PCR primers. In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The obtained PCR product was purified with a DNA fragment to obtain a polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m3b.

(2)エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m3bをコードするポリヌクレオチドを制限酵素NcoIとHindIIIで消化後、DNA断片精製し、あらかじめ制限酵素NcoIとHindIIIで消化したpETMalE21ベクターにライゲーションにより連結し、これを用いて大腸菌BL21(DE3)株を塩化カルシウム法により形質転換した。
(3)得られた形質転換体を形質転換体m3b株と命名した。この形質転換体m3b株を50μg/mLのカナマイシンを添加したLB培地で培養し、発現ベクターを抽出することで、エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m3bをコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターpETEPObp−m3bを得た。
(2) Polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m3b is digested with restriction enzymes NcoI and HindIII, DNA fragment purified, ligated to pETmalE21 vector previously digested with restriction enzymes NcoI and HindIII by ligation and used Escherichia coli BL21 (DE3) strain was transformed by the calcium chloride method.
(3) The obtained transformant was named transformant m3b strain. This transformant m3b strain is cultured in an LB medium supplemented with 50 μg / mL kanamycin, and an expression vector is extracted to obtain an expression vector pETEPObp-m3b containing a polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m3b. It was.

(4)発現ベクターpETEPObp−m3bのうち、エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m3bをコードするポリヌクレオチド領域の配列の解析を、実施例3の(6)と同様の方法により行なった。   (4) In the expression vector pETEPObp-m3b, the sequence of the polynucleotide region encoding the erythropoietin-binding protein EPObp-m3b was analyzed by the same method as in Example 6, (6).

発現ベクターpETEPObp−m3bにより発現されるポリペプチドのアミノ酸配列を配列番号8に、当該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの配列を配列番号17に、それぞれ示す。配列番号8のアミノ酸配列の詳細を説明すると、配列番号8の1番目のメチオニンから26番目のアラニンまでのアミノ酸配列はMalEシグナル配列であり、27番目のメチオニンはリンカー配列であり、28番目のアラニンから252番目のアスパラギン酸までのアミノ酸配列はヒトのエリスロポエチン受容体の細胞外領域のアミノ酸配列に相当する配列であり、253番目のヒスチジンから258番目のヒスチジンまでのアミノ酸配列はポリヒスチジン配列である。配列番号8に示されるアミノ酸配列は、配列番号1に示されるアミノ酸配列において3つのアミノ酸が置換(His141Tyr、Ala159AspおよびAla189Asp)されたアミノ酸配列である。   The amino acid sequence of the polypeptide expressed by the expression vector pETEPObp-m3b is shown in SEQ ID NO: 8, and the sequence of the polynucleotide encoding the polypeptide is shown in SEQ ID NO: 17, respectively. The amino acid sequence of SEQ ID NO: 8 will be described in detail. The amino acid sequence from the first methionine to the 26th alanine of SEQ ID NO: 8 is a MalE signal sequence, the 27th methionine is a linker sequence, and the 28th alanine. To the 252nd aspartic acid is a sequence corresponding to the amino acid sequence of the extracellular region of the human erythropoietin receptor, and the amino acid sequence from the 253rd histidine to the 258th histidine is a polyhistidine sequence. The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8 is an amino acid sequence in which three amino acids are substituted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (His141Tyr, Ala159Asp and Ala189Asp).

実施例9 エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m4の作製
実施例6で判明したアミノ酸の置換の中からAla159AspとCys208Tyrを選択し、これらのアミノ酸の置換を実施例6に記載のエリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−Dに対してさらに導入することで、4つのアミノ酸の置換(His141Tyr、Ala159Asp、Ala189AspおよびCys208Tyr)を有するエリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m4を作製した。
Example 9 Production of erythropoietin-binding protein EPObp-m4 Ala159Asp and Cys208Tyr were selected from the amino acid substitutions identified in Example 6, and these amino acid substitutions were performed using erythropoietin-binding protein EPObp-D described in Example 6. Was further introduced to produce erythropoietin-binding protein EPObp-m4 having four amino acid substitutions (His141Tyr, Ala159Asp, Ala189Asp, and Cys208Tyr).

(1)以下に示すPCRを実施し、Ala159AspとCys208Tyrのアミノ酸の置換をさらに導入した。
(1−1)鋳型として実施例7の発現ベクターpETEPObp−m3aを、PCRプライマーとして配列番号31および配列番号27に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドを、それぞれ用いてPCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をm4p1と命名した。
(1) The following PCR was performed to further introduce amino acid substitutions of Ala159Asp and Cys208Tyr.
(1-1) PCR was performed using the expression vector pETEPObp-m3a of Example 7 as a template and oligonucleotides having the sequences described in SEQ ID NO: 31 and SEQ ID NO: 27 as PCR primers, respectively. In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The obtained PCR product was named m4p1.

(1−2)DNA断片精製したPCR産物m4p1および実施例8の(1−1)に記載のPCR産物m3bp1を混合後、表2に示す組成の反応液を調製し、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、55℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を5サイクル繰り返すことでPCRを実施した。得られたPCR産物をm4p2と命名した。
(1−3)PCR産物m4p2を鋳型とし、配列番号20および配列番号27に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドをPCRプライマーとして、PCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をDNA断片精製することで、エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m4をコードするポリヌクレオチドを得た。
(1-2) After the DNA fragment purified PCR product m4p1 and the PCR product m3bp1 described in Example 1-1 (1-1) were mixed, a reaction solution having the composition shown in Table 2 was prepared. PCR was carried out by repeating 5 cycles of a reaction in which the first step at 10 ° C. for 10 seconds, the second step at 55 ° C. for 5 seconds, and the third step at 72 ° C. for 1 minute was 1 cycle. The obtained PCR product was named m4p2.
(1-3) PCR was performed using the PCR product m4p2 as a template and oligonucleotides having the sequences shown in SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 27 as PCR primers. In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The obtained PCR product was purified with a DNA fragment to obtain a polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m4.

(2)エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m4をコードするポリヌクレオチドを制限酵素NcoIとHindIIIで消化後、DNA断片精製し、あらかじめ制限酵素NcoIとHindIIIで消化したpETMalE21ベクターにライゲーションにより連結し、これを用いて大腸菌BL21(DE3)株を塩化カルシウム法により形質転換した。
(3)得られた形質転換体を形質転換体m4株と命名した。この形質転換体m4株を50μg/mLのカナマイシンを添加したLB培地で培養し、発現ベクターを抽出することで、エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m4をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターpETEPObp−m4を得た。
(2) Polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m4 is digested with restriction enzymes NcoI and HindIII, DNA fragment purified, ligated to pETmalE21 vector previously digested with restriction enzymes NcoI and HindIII by ligation, and used Escherichia coli BL21 (DE3) strain was transformed by the calcium chloride method.
(3) The obtained transformant was named transformant m4 strain. This transformant m4 strain is cultured in an LB medium supplemented with 50 μg / mL kanamycin, and an expression vector is extracted to obtain an expression vector pETEPObp-m4 containing a polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m4. It was.

(4)発現ベクターpETEPObp−m4のうち、エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m4をコードするポリヌクレオチド領域の配列の解析を、実施例3の(6)と同様の方法により行なった。   (4) In the expression vector pETEPObp-m4, the sequence of the polynucleotide region encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m4 was analyzed by the same method as (6) of Example 3.

発現ベクターpETEPObp−m4により発現されるポリペプチドのアミノ酸配列を配列番号9に、当該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの配列を配列番号18に、それぞれ示す。配列番号9のアミノ酸配列の詳細を説明すると、配列番号9の1番目のメチオニンから26番目のアラニンまでのアミノ酸配列はMalEシグナル配列であり、27番目のメチオニンはリンカー配列であり、28番目のアラニンから252番目のアスパラギン酸までのアミノ酸配列はヒトのエリスロポエチン受容体の細胞外領域のアミノ酸配列に相当する配列であり、253番目のヒスチジンから258番目のヒスチジンまでのアミノ酸配列はポリヒスチジン配列である。配列番号9に示されるアミノ酸配列は、配列番号1に示されるアミノ酸配列において4つのアミノ酸が置換(His141Tyr、Ala159Asp、Ala189AspおよびCys208Tyr)されたアミノ酸配列である。   The amino acid sequence of the polypeptide expressed by the expression vector pETEPObp-m4 is shown in SEQ ID NO: 9, and the sequence of the polynucleotide encoding the polypeptide is shown in SEQ ID NO: 18, respectively. The amino acid sequence of SEQ ID NO: 9 will be described in detail. The amino acid sequence from the first methionine to the 26th alanine of SEQ ID NO: 9 is a MalE signal sequence, the 27th methionine is a linker sequence, and the 28th alanine. To 252nd aspartic acid is a sequence corresponding to the amino acid sequence of the extracellular region of human erythropoietin receptor, and the amino acid sequence from 253rd histidine to 258th histidine is a polyhistidine sequence. The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 9 is an amino acid sequence in which four amino acids are substituted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (His141Tyr, Ala159Asp, Ala189Asp, and Cys208Tyr).

実施例10 エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m5の作製
実施例6で判明したアミノ酸の置換の中からArg103Serを選択し、このアミノ酸の置換を実施例9で作製したエリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m4に対してさらに導入することで、5つのアミノ酸の置換(Arg103Ser、His141Tyr、Ala159Asp、Ala189AspおよびCys208Tyr)を有するエリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m5を作製した。
Example 10 Production of erythropoietin-binding protein EPObp-m5 Arg103Ser was selected from the amino acid substitutions found in Example 6, and this amino acid substitution was performed on erythropoietin-binding protein EPObp-m4 produced in Example 9. Furthermore, erythropoietin-binding protein EPObp-m5 having five amino acid substitutions (Arg103Ser, His141Tyr, Ala159Asp, Ala189Asp and Cys208Tyr) was prepared by introduction.

(1)以下に示すPCRを実施し、Arg103Serのアミノ酸の置換をさらに導入した。
(1−1)鋳型として実施例9の発現ベクターpETEPObp−m4を、PCRプライマーとして配列番号20および配列番号32(5’−ACCGCACCACTAGCCGTGGGAGCCT−3’)に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドを、それぞれ用いてPCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をm5p1と命名した。
(1) The following PCR was performed to further introduce Arg103Ser amino acid substitution.
(1-1) Using the expression vector pETEPObp-m4 of Example 9 as a template and oligonucleotides having the sequences described in SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 32 (5′-ACCGCACCACTAGCCGTGGGAGCCT-3 ′) as PCR primers, respectively. PCR was performed. In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The resulting PCR product was named m5p1.

(1−2)鋳型として実施例9の発現ベクターpETEPObp−m4を、PCRプライマーとして配列番号33(5’−AGGCTCCCACGGCTAGTGGTGCGGT−3’)および配列番号27に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドを、それぞれ用いてPCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物をm5p2と命名した。   (1-2) Using the expression vector pETEPObp-m4 of Example 9 as a template and oligonucleotides having the sequences described in SEQ ID NO: 33 (5′-AGGCTCCCACGGCTAGTGGTGCGGGT-3 ′) and SEQ ID NO: 27 as PCR primers, respectively. PCR was performed. In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. The obtained PCR product was named m5p2.

(1−3)DNA断片精製したPCR産物m5p1およびm5p2を混合後、表2に示す組成の反応液を調製し、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、55℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を5サイクル繰り返すことでPCRを実施した。得られたPCR産物をm5p3と命名した。
(1−4)PCR産物5p3を鋳型とし、配列番号20および配列番号27に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドをPCRプライマーとして、PCRを実施した。PCRは、表1に示す組成の反応液を調製後、当該反応液を、98℃で10秒間の第1ステップ、50℃で5秒間の第2ステップ、72℃で1分間の第3ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことで実施した。得られたPCR産物を精製することで、エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m5をコードするポリヌクレオチドを得た。
(1-3) After mixing the DNA products purified PCR products m5p1 and m5p2, a reaction solution having the composition shown in Table 2 was prepared, and the reaction solution was first step at 98 ° C. for 10 seconds, and then at 55 ° C. for 5 seconds. The PCR was carried out by repeating the reaction in which the second step of the above, the third step of 1 minute at 72 ° C. as one cycle, was repeated 5 cycles. The obtained PCR product was named m5p3.
(1-4) PCR was performed using the PCR product 5p3 as a template and oligonucleotides having the sequences described in SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 27 as PCR primers. In PCR, after preparing a reaction solution having the composition shown in Table 1, the reaction solution was subjected to a first step at 98 ° C. for 10 seconds, a second step at 50 ° C. for 5 seconds, and a third step at 72 ° C. for 1 minute. The reaction for 1 cycle was repeated 30 times. By purifying the obtained PCR product, a polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m5 was obtained.

(2)エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m5をコードするポリヌクレオチドを制限酵素NcoIとHindIIIで消化後、DNA断片精製し、あらかじめ制限酵素NcoIとHindIIIで消化したpETMalE21ベクターにライゲーションにより連結し、これを用いて大腸菌BL21(DE3)株を塩化カルシウム法により形質転換した。
(3)得られた形質転換体を形質転換体m5株と命名した。この形質転換体m5株を50μg/mLのカナマイシンを添加したLB培地で培養し、発現ベクターを抽出することで、エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m5をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターpETEPObp−m5を得た。
(2) Polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m5 is digested with restriction enzymes NcoI and HindIII, DNA fragment purified, ligated to pETmalE21 vector previously digested with restriction enzymes NcoI and HindIII by ligation and used Escherichia coli BL21 (DE3) strain was transformed by the calcium chloride method.
(3) The obtained transformant was named transformant m5 strain. This transformant m5 strain is cultured in an LB medium supplemented with 50 μg / mL kanamycin, and an expression vector is extracted to obtain an expression vector pETEPObp-m5 containing a polynucleotide encoding erythropoietin-binding protein EPObp-m5. It was.

(4)発現ベクターpETEPObp−m5のうち、エリスロポエチン結合性タンパク質EPObp−m5をコードするポリヌクレオチド領域の配列の解析を、実施例3の(6)と同様の方法により行なった。   (4) In the expression vector pETEPObp-m5, the sequence of the polynucleotide region encoding the erythropoietin-binding protein EPObp-m5 was analyzed by the same method as (6) of Example 3.

発現ベクターpETEPObp−m5により発現されるポリペプチドのアミノ酸配列を配列番号10に、当該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの配列を配列番号19に、それぞれ示す。配列番号10のアミノ酸配列の詳細を説明すると、配列番号10の1番目のメチオニンから26番目のアラニンまでのアミノ酸配列はMalEシグナル配列であり、27番目のメチオニンはリンカー配列であり、28番目のアラニンから252番目のアスパラギン酸までのアミノ酸配列はヒトのエリスロポエチン受容体の細胞外領域のアミノ酸配列に相当する配列であり、253番目のヒスチジンから258番目のヒスチジンまでのアミノ酸配列はポリヒスチジン配列である。配列番号10に示されるアミノ酸配列は、配列番号1に示されるアミノ酸配列において5つのアミノ酸が置換(Arg103Ser、His141Tyr、Ala159Asp、Ala189AspおよびCys208Tyr)されたアミノ酸配列である。   The amino acid sequence of the polypeptide expressed by the expression vector pETEPObp-m5 is shown in SEQ ID NO: 10, and the sequence of the polynucleotide encoding the polypeptide is shown in SEQ ID NO: 19, respectively. The amino acid sequence of SEQ ID NO: 10 will be described in detail. The amino acid sequence from the first methionine to the 26th alanine of SEQ ID NO: 10 is a MalE signal sequence, the 27th methionine is a linker sequence, and the 28th alanine. To 252nd aspartic acid is a sequence corresponding to the amino acid sequence of the extracellular region of human erythropoietin receptor, and the amino acid sequence from 253rd histidine to 258th histidine is a polyhistidine sequence. The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 10 is an amino acid sequence in which five amino acids are substituted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (Arg103Ser, His141Tyr, Ala159Asp, Ala189Asp, and Cys208Tyr).

実施例11 エリスロポエチン結合性タンパク質の評価
(1)実施例3の形質転換体A株、実施例6の形質転換体D株、実施例7の形質転換体m3a株、実施例8の形質転換体m3b株、実施例9の形質転換体m4株、および実施例10の形質転換体m5株を、それぞれ50μg/mLのカナマイシンを含むLB液体培地に接種し、37℃で一晩、好気的に振とう培養することで前培養を行なった。
(2)それぞれの前培養液を50μg/mLのカナマイシンを含むLB液体培地に1%(v/v)接種し、37℃で好気的に振とう培養を行なった。
(3)培養開始1.5時間後、培養温度を20℃に変更して30分間振とう培養後、終濃度0.01mMとなるようIPTGをそれぞれに添加し、引き続き20℃で22時間、好気的に振とう培養した。
Example 11 Evaluation of Erythropoietin Binding Protein (1) Transformant A strain of Example 3, Transformant D strain of Example 6, Transformant m3a strain of Example 7, Transformant m3b of Example 8 Strain, the transformant m4 strain of Example 9 and the transformant m5 strain of Example 10 were each inoculated into LB liquid medium containing 50 μg / mL kanamycin and aerobically shaken overnight at 37 ° C. Pre-culture was performed by culturing.
(2) Each preculture was inoculated with 1% (v / v) of LB liquid medium containing 50 μg / mL kanamycin, and cultured with shaking at 37 ° C. aerobically.
(3) 1.5 hours after the start of culture, change the culture temperature to 20 ° C., shake culture for 30 minutes, then add IPTG to a final concentration of 0.01 mM, and continue at 20 ° C. for 22 hours. The culture was shaken vigorously.

(4)培養終了後、遠心分離により集菌し、BugBuster Protein extraction kit(Novagen社製)を用いてそれぞれの可溶性タンパク質抽出液を調製した。
(5)実施例11の(4)で調製した可溶性タンパク質抽出液中のエリスロポエチン結合性タンパク質の濃度を、実施例4の(5)に記すELISA法と同様の方法で測定した。
(6)それぞれのエリスロポエチン結合性タンパク質の濃度が375ng/mLとなるように、実施例11の(4)で調製した可溶性タンパク質抽出液をTBS−B緩衝液で希釈した。これらを用いて、実施例3の(4)に記載のELISA法により、各エリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチンとの結合性を評価した。
(7)比較対照として野生型EPObpを発現可能な実施例1に記載のpETEPObp形質転換体についても実施例11の(1)から(6)に記載の実験と同様の実験を行った。比較対照として、糖鎖付EPObpについても実施例11の(5)と(6)に記載の実験と同様の実験を行った。
(4) After culturing, the cells were collected by centrifugation, and each soluble protein extract was prepared using BugBuster Protein extraction kit (Novagen).
(5) The concentration of erythropoietin-binding protein in the soluble protein extract prepared in (4) of Example 11 was measured by the same method as the ELISA method described in (4) of Example 4.
(6) The soluble protein extract prepared in (4) of Example 11 was diluted with TBS-B buffer so that the concentration of each erythropoietin-binding protein was 375 ng / mL. Using these, the binding property of each erythropoietin-binding protein to erythropoietin was evaluated by the ELISA method described in (3) of Example 3.
(7) The same experiment as that described in (1) to (6) of Example 11 was performed for the pETEPObp transformant described in Example 1 capable of expressing wild type EPObp as a comparative control. As a comparative control, an experiment similar to the experiment described in (5) and (6) of Example 11 was performed for EPObp with a sugar chain.

(8)2連で測定を行なった結果、各形質転換体による培養液あたりのエリスロポエチン結合性タンパク質の生産量は、多い順に、形質転換体m5株(EPObp−m5の生産量:210.7±22.7mg/L)、形質転換体m4株(EPObp−m4の生産量:70.9±10.3mg/L)、形質転換体m3a株(EPObp−m3aの生産量:33.3±3.2mg/L)、形質転換体m3b株(EPObp−m3bの生産量:24.2±0.6mg/L)、形質転換体D株(EPObp−Dの生産量:8.2±2.0mg/L)、形質転換体A株(EPObp−Aの生産量:2.6±0.3mg/L)、pETEPObp形質転換体(野生型EPObpの生産量:2.3±0.1mg/L)であった。このように、エリスロポエチン結合性タンパク質が特定のアミノ酸の置換を有することで、その生産量が向上することがわかる。そして、エリスロポエチン結合性タンパク質が特定のアミノ酸の置換を多数有することで、その生産量がより向上することがわかる。   (8) As a result of measuring in duplicate, the production amount of erythropoietin-binding protein per culture broth by each transformant was in descending order of the transformant m5 strain (production amount of EPObp-m5: 210.7 ± 22.7 mg / L), transformant m4 strain (production amount of EPObp-m4: 70.9 ± 10.3 mg / L), transformant m3a strain (production amount of EPObp-m3a: 33.3 ± 3. 2 mg / L), transformant m3b strain (production amount of EPObp-m3b: 24.2 ± 0.6 mg / L), transformant D strain (production amount of EPObp-D: 8.2 ± 2.0 mg / L) L), transformant A strain (EPObp-A production: 2.6 ± 0.3 mg / L), pETEPObp transformant (wild-type EPObp production: 2.3 ± 0.1 mg / L) there were. Thus, it can be seen that the production amount of erythropoietin-binding protein is improved by having a specific amino acid substitution. And it turns out that the production amount improves more because erythropoietin binding protein has many substitution of a specific amino acid.

(9)各エリスロポエチン結合性タンパク質のエリスロポエチンとの結合性を評価した結果を図3に示す。図3の縦軸はELISAの450nmにおける吸光度の値であり、大きいほどエリスロポエチン結合性が高いことを示す。測定は2連で行った。図3に示すように、野生型EPObpのエリスロポエチン結合性は低く、検出できなかった。一方、EPObp−A、EPObp−D、EPObp−m3a、EPObp−m3b、EPObp−m4およびEPObp−m5は、いずれも野生型EPObpに比べ、高いエリスロポエチン結合性を示し、糖鎖付EPObpと同等以上エリスロポエチン結合性を示した。   (9) The results of evaluating the binding of each erythropoietin-binding protein to erythropoietin are shown in FIG. The vertical axis | shaft of FIG. 3 is the value of the light absorbency in 450 nm of ELISA, and shows that erythropoietin binding property is so high that it is large. Measurements were performed in duplicate. As shown in FIG. 3, wild-type EPObp has low erythropoietin-binding property and could not be detected. On the other hand, EPObp-A, EPObp-D, EPObp-m3a, EPObp-m3b, EPObp-m4, and EPObp-m5 all show higher erythropoietin-binding properties compared to wild-type EPObp, and erythropoietin is equal to or higher than EPObp with sugar chains. Showed binding.

実施例12 EPObp−m5のエリスロポエチン結合親和性の解析
(1)実施例11の(1)から(4)の方法と同様の方法で、実施例10の形質転換体m5株にEPObp−m5を発現させ、EPObp−m5を含む可溶性タンパク質抽出液を調製した。
(2)HIS−Select Cobalt Affinity Gel(Sigma−Aldrich社製)を用いて、実施例12の(1)で調製したEPObp−m5を含む可溶性タンパク質抽出液からヒスチジンタグを有するEPObp−m5を精製し、精製溶液を得た。精製方法はHIS−Select Cobalt Affinity Gelの推奨方法に準じて行った。
Example 12 Analysis of erythropoietin binding affinity of EPObp-m5 (1) EPObp-m5 is expressed in the transformant m5 strain of Example 10 in the same manner as in the methods of (1) to (4) of Example 11. A soluble protein extract containing EPObp-m5 was prepared.
(2) Using HIS-Select Cobalt Affinity Gel (Sigma-Aldrich), EPObp-m5 having a histidine tag was purified from the soluble protein extract containing EPObp-m5 prepared in (1) of Example 12. A purified solution was obtained. The purification method was performed according to the recommended method of HIS-Select Cobalt Affinity Gel.

(3)精製溶液はSodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis(SDS−PAGE)用サンプルバッファー(イージーアプライ、アトー社製)と混合後、98℃で10分間の熱変性処理を行い、15%のポリアクリルアミドゲル(e−PAGEL、アトー社製)を用いてSDS−PAGEを行った。このとき、分子量マーカーとしてPrestained protein marker,broad range(New England Biolabs社製)を使用した。電気泳動後、ポリアクリルアミドゲルのタンパク質をイージーステイン・アクア(アトー社製)を用いて検出した。
このSDS−PAGEの結果を図4に示す。図4のSDS−PAGEの結果に示すように、精製溶液のEPObp−m5がアミノ酸配列から推定されるサイズ(約25.8kDa、MalEシグナル部分は含まず)の位置に一本のバンドとして観察され、また他のバンドは観察されなかったことから純度が高いことを確認した。
(4)精製溶液中のEPObp−m5の濃度は280nmにおける吸光度から決定した。
(3) The purified solution is mixed with a sample buffer for sodium dodecylsulfide gel gel electrophoresis (SDS-PAGE) (Easy Apply, manufactured by ATTO), then heat-denatured at 98 ° C. for 10 minutes, and 15% polyacrylamide gel SDS-PAGE was performed using (e-PAGE, manufactured by Atto Corporation). At this time, Prestained protein marker, broad range (manufactured by New England Biolabs) was used as a molecular weight marker. After electrophoresis, the protein in the polyacrylamide gel was detected using Easy Stain Aqua (manufactured by Atto).
The results of this SDS-PAGE are shown in FIG. As shown in the result of SDS-PAGE in FIG. 4, EPObp-m5 of the purified solution was observed as a single band at the position of the size estimated from the amino acid sequence (about 25.8 kDa, not including the MalE signal portion). In addition, since other bands were not observed, it was confirmed that the purity was high.
(4) The concentration of EPObp-m5 in the purified solution was determined from the absorbance at 280 nm.

(5)Biacore T100(GEヘルスケア社製)を用いて、EPObp−m5とエリスロポエチンの結合に関して表面プラズモン共鳴による解析を行った。実験はBiacore T100の推奨方法に準じて行った。ランニング緩衝液はHBS−EP+(GEヘルスケア社製)を用いた。
(5−1)Sensor Chip CM5(GEヘルスケア社製)にEPObp−m5を283.8RU固定化した。このときの固定化にはアミンカップリングキット(GEヘルスケア社製)を用いた。
(5) Using Biacore T100 (manufactured by GE Healthcare), analysis by surface plasmon resonance was performed on the binding between EPObp-m5 and erythropoietin. The experiment was performed according to the recommended method of Biacore T100. As the running buffer, HBS-EP + (manufactured by GE Healthcare) was used.
(5-1) EPObp-m5 was immobilized on 283.8RU in Sensor Chip CM5 (manufactured by GE Healthcare). An amine coupling kit (manufactured by GE Healthcare) was used for immobilization at this time.

(5−2)10nMのエリスロポエチン(Erythropoietin,Human,Recombinant,CHO Cells、Merck Millipore社製)の溶液を、HBS−EP+を用いて2倍の希釈で0.3nMまで段階的に希釈した。それぞれの濃度のエリスロポエチン溶液を、実施例12の(5−1)のEPObp−m5を固定したSensor Chip CM5に25℃で30μL/秒の流速で210秒流した。EPObp−m5を固定したSensor Chip CM5の再生は10mMのグリシン緩衝液(pH2.5)を用いて行った。
(5−3)結合速度定数(ka)、解離速度定数(kd)および解離定数(KD)は、BIAevaluation software(version1.1.1)(GEヘルスケア社製)を用いて、1:1の結合モデルを用いたカーブフィッティングの解析結果から決定した。
(5-2) A solution of 10 nM erythropoietin (Erythropoietin, Human, Recombinant, CHO Cells, manufactured by Merck Millipore) was diluted stepwise to 0.3 nM with HBS-EP + at a 2-fold dilution. Each concentration of erythropoietin solution was passed through Sensor Chip CM5 in which EPObp-m5 of Example 5-1 (5-1) was immobilized at 25 ° C. at a flow rate of 30 μL / second for 210 seconds. Regeneration of Sensor Chip CM5 immobilized with EPObp-m5 was performed using 10 mM glycine buffer (pH 2.5).
(5-3) The association rate constant (ka), dissociation rate constant (kd), and dissociation constant (KD) were 1: 1 with BIAevaluation software (version 1.1.1) (manufactured by GE Healthcare). It was determined from the results of curve fitting analysis using a binding model.

(5−4)一連の解析は2連で行い、Rmaxの値は81.6または78.6RU、カイ二乗の値は0.47または0.32RUであった。解析の結果、EPObp−m5とエリスロポエチンの結合の結合速度定数(ka)は(1.4±0.0)×10−1−1、解離速度定数(kd)は(1.3±0.0)×10−4−1、解離定数(KD)は0.09±0.00nMであった。
公知の文献で報告されているエリスロポエチン結合親和性における解離定数(KD)の値は、糖鎖のないエリスロポエチン結合性タンパク質はKD=2.9nMであり(非特許文献1)、糖鎖のあるエリスロポエチン結合性タンパク質はKD=0.13nMである(S.Liu等,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,104,5330−5335,2007)。これらの解離定数の値と比較して、EPObp−m5のエリスロポエチン結合親和性の解離定数の値はKD=0.09±0.00nMと小さいことから、EPObp−m5のエリスロポエチン結合親和性が高いことがわかる。
(5-4) a series of analysis was performed in duplicate, the values of Rmax is 81.6 or 78.6RU, squared chi value was 0.47 or 0.32RU 2. As a result of the analysis, the binding rate constant (ka) of the binding between EPObp-m5 and erythropoietin is (1.4 ± 0.0) × 10 6 M −1 s −1 , and the dissociation rate constant (kd) is (1.3 ± 0.0) × 10 −4 s −1 and the dissociation constant (KD) was 0.09 ± 0.00 nM.
The value of dissociation constant (KD) in erythropoietin binding affinity reported in known literature is KD = 2.9 nM for erythropoietin-binding protein without sugar chain (Non-patent Document 1), and erythropoietin with sugar chain The binding protein is KD = 0.13 nM (S. Liu et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 5330-5335, 2007). Compared with these dissociation constant values, the dissociation constant value of erythropoietin binding affinity of EPObp-m5 is as small as KD = 0.09 ± 0.00 nM, so that EPObp-m5 has high erythropoietin binding affinity. I understand.

実施例13 EPObp−m5を利用したエリスロポエチンの検出
(1)実施例11の(1)から(4)の方法と同様の方法で、実施例10の形質転換体m5株にEPObp−m5を発現させ、EPObp−m5を含む可溶性タンパク質抽出液を調製した。
(2)HIS−Select Nickel Affinity Gel(Sigma−Aldrich社製)を用いて、実施例13の(1)で調製したEPObp−m5を含む可溶性タンパク質抽出液からヒスチジンタグを有するEPObp−m5を精製し、精製溶液を得た。精製方法はHIS−Select Nickel Affinity Gelの推奨方法に準じて行った。
(3)実施例13の(2)で調製した精製溶液中のEPObp−m5の濃度は、実施例4の(5)に記すELISA法と同様の方法で測定した。
Example 13 Detection of erythropoietin using EPObp-m5 (1) EPObp-m5 was expressed in the transformant m5 strain of Example 10 in the same manner as in methods (1) to (4) of Example 11. A soluble protein extract containing EPObp-m5 was prepared.
(2) Using HIS-Select Nickel Affinity Gel (manufactured by Sigma-Aldrich), EPObp-m5 having a histidine tag was purified from the soluble protein extract containing EPObp-m5 prepared in (1) of Example 13. A purified solution was obtained. The purification method was performed according to the recommended method of HIS-Select Nickel Affinity Gel.
(3) The concentration of EPObp-m5 in the purified solution prepared in (2) of Example 13 was measured by the same method as the ELISA method described in (5) of Example 4.

(4)EPObp−m5を利用したELISA法によるエリスロポエチンの検出を下記の方法で行った。
(4−1)抗エリスロポエチン受容体抗体(Monoclonal Anti−human Epo R Antibody)(R&D Systems社製、カタログ番号MAB3071)を50mMのTris−HCl緩衝液(pH8.0)で1μg/mLの濃度に調整後、それを96穴マイクロプレート(MaxiSorp、Nunc社製)の各ウェルに100μL/wellで添加し、抗エリスロポエチン受容体抗体を固定化した(4℃で18時間)。固定化終了後、各ウェルの溶液を捨て、TBS−B緩衝液を各ウェルに添加し、ブロッキングを行った(30℃、2時間)。ブロッキング後、洗浄緩衝液(0.05%(w/v)のTween20と150mMのNaClを含む20mMのTris−HCl緩衝液(pH7.4))で各ウェルを洗浄した。
(4−2)実施例13の(2)で精製したEPObp−m5をTBS−B緩衝液で400ng/mLの濃度に調整して、各ウェルに100μL/wellで添加した。30℃で1時間半反応後、前記洗浄緩衝液で各ウェルを洗浄した。
(4) Detection of erythropoietin by ELISA using EPObp-m5 was performed by the following method.
(4-1) Anti-erythropoietin receptor antibody (Monoclonal Anti-human Epoxy Antibody) (manufactured by R & D Systems, catalog number MAB3071) was adjusted to a concentration of 1 μg / mL with 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0). Thereafter, it was added to each well of a 96-well microplate (MaxiSorp, Nunc) at 100 μL / well to immobilize the anti-erythropoietin receptor antibody (18 ° C. for 18 hours). After immobilization, the solution in each well was discarded, and TBS-B buffer was added to each well for blocking (30 ° C., 2 hours). After blocking, each well was washed with a washing buffer (20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.4) containing 0.05% (w / v) Tween 20 and 150 mM NaCl).
(4-2) EPObp-m5 purified in (13) of Example 13 was adjusted to a concentration of 400 ng / mL with TBS-B buffer, and added to each well at 100 μL / well. After 1 hour and a half reaction at 30 ° C., each well was washed with the washing buffer.

(4−3)エリスロポエチン(Erythropoietin,Human,Recombinant,CHO Cells、Merck Millipore社製)をTBS−B緩衝液で各濃度(6ng/mL、12ng/mL、24ng/mL、49ng/mL、98ng/mLと196ng/mL)に調整して、それぞれ3つのウェルに100μL/wellで添加した。30℃で1時間半反応後、前記洗浄緩衝液で各ウェルを洗浄した。
(4−4)事前にEZ−Link Sulfo−NHS−Biotin(Thermo scientific社製)試薬を用いてビオチン標識を行った抗エリスロポエチン抗体(Anti−Erythropoietin, Mouse−Mono(Epo1))(Acris Antibodies社製、カタログ番号AM00744PU−N)をTBS−B緩衝液で3.8μg/mLの濃度に調整して、各ウェルに100μL/wellで添加した。30℃で1時間半反応後、前記洗浄緩衝液で各ウェルを洗浄した。
(4−5)HRP−Streptavidin conjugate(Invitrogen社製)をTBS−B緩衝液で2500倍に希釈して、各ウェルに100μL/wellで添加した。30℃で1時間半反応後、前記洗浄緩衝液で各ウェルを洗浄した。
(4−6)TMB Peroxidase Substrate(KPL社製)を添加し450nmにおける吸光度を測定した。
(4-3) Erythropoietin (Erythropoietin, Human, Recombinant, CHO Cells, manufactured by Merck Millipore) in TBS-B buffer at various concentrations (6 ng / mL, 12 ng / mL, 24 ng / mL, 49 ng / mL, 98 ng / mL) And 196 ng / mL), and added to each of three wells at 100 μL / well. After 1 hour and a half reaction at 30 ° C., each well was washed with the washing buffer.
(4-4) Anti-erythropoietin antibody (Anti-Erythropoietin, Mouse-Mono (Epo1)) manufactured by EZ-Link Sulfo-NHS-Biotin (manufactured by Thermo scientific) , Catalog number AM00744PU-N) was adjusted to a concentration of 3.8 μg / mL with TBS-B buffer and added to each well at 100 μL / well. After 1 hour and a half reaction at 30 ° C., each well was washed with the washing buffer.
(4-5) HRP-Streptavidin conjugate (manufactured by Invitrogen) was diluted 2500 times with TBS-B buffer and added to each well at 100 μL / well. After 1 hour and a half reaction at 30 ° C., each well was washed with the washing buffer.
(4-6) TMB Peroxidase Substrate (manufactured by KPL) was added and the absorbance at 450 nm was measured.

(5)実施例13の(4)のEPObp−m5を利用したELISA法によるエリスロポエチンの検出の結果を図5に示す。図5の縦軸はELISA測定値(450nmにおける吸光度)とし、横軸はエリスロポエチンの濃度の対数とした。各濃度のエリスロポエチンに対して3連で測定を行い、吸光度の平均値と標準偏差をもとに図5を作成した。図5に示すように、エリスロポエチンの濃度が高くなるとともに吸光度の値が増加した。このことから、EPObp−m5を利用したELISA法によりエリスロポエチンを検出できることがわかる。また、図5に示すように、エリスロポエチンの濃度に対して吸光度をプロットすることで標準曲線を作成できることから、EPObp−m5を利用したELISA法により未知濃度のエリスロポエチンの濃度測定が可能であることが示唆された。   (5) FIG. 5 shows the results of erythropoietin detection by ELISA using EPObp-m5 in Example 13 (4). The vertical axis in FIG. 5 is the ELISA measurement value (absorbance at 450 nm), and the horizontal axis is the logarithm of the erythropoietin concentration. Measurements were made in triplicate for each concentration of erythropoietin, and FIG. 5 was created based on the average value and standard deviation of the absorbance. As shown in FIG. 5, the absorbance value increased with increasing erythropoietin concentration. This shows that erythropoietin can be detected by the ELISA method using EPObp-m5. In addition, as shown in FIG. 5, since a standard curve can be created by plotting absorbance against erythropoietin concentration, it is possible to measure the concentration of erythropoietin at an unknown concentration by ELISA using EPObp-m5. It was suggested.

このように、EPObp−m5は、エリスロポエチン結合性を利用した技術にとって有用であることがわかる。   Thus, it can be seen that EPObp-m5 is useful for a technique utilizing erythropoietin binding.

本発明のエリスロポエチン結合性タンパク質は、効率的に生産可能であり、そのエリスロポエチン結合性から、診断薬を含む医薬品、生化学試薬およびエリスロポエチンを精製するためのアフィニティークロマトグラフィー用のリガンドとして有用である。   The erythropoietin-binding protein of the present invention can be efficiently produced, and is useful as a ligand for affinity chromatography for purifying pharmaceuticals, biochemical reagents and erythropoietin including diagnostic agents from its erythropoietin-binding property.

Claims (7)

以下の(a)または(b)のエリスロポエチン結合性タンパク質。
(a)配列番号1で示されるアミノ酸配列において、以下の(1)から(5)のアミノ酸の置換を1つ以上されたアミノ酸配列からなるエリスロポエチン結合性タンパク質
(1)配列番号1の103番目のアルギニンがセリンに置換
(2)配列番号1の141番目のヒスチジンがチロシンに置換
(3)配列番号1の159番目のアラニンがアスパラギン酸に置換
(4)配列番号1の189番目のアラニンがアスパラギン酸またはバリンに置換
(5)配列番号1の208番目のシステインがチロシンに置換
(b)上記(a)のエリスロポエチン結合性タンパク質のアミノ酸配列において、1もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列からなるエリスロポエチン結合性タンパク質
The following erythropoietin-binding protein (a) or (b):
(A) In the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, the erythropoietin-binding protein comprising the amino acid sequence in which one or more of the following amino acid substitutions (1) to (5) are substituted (1) The 103rd position of SEQ ID NO: 1 Arginine is replaced with serine (2) 141st histidine of SEQ ID NO: 1 is replaced with tyrosine (3) 159th alanine of SEQ ID NO: 1 is replaced with aspartic acid (4) 189th alanine of SEQ ID NO: 1 is aspartic acid Or substituted with valine (5) the 208th cysteine of SEQ ID NO: 1 is substituted with tyrosine (b) in the amino acid sequence of the erythropoietin-binding protein of (a) above, one or more amino acids are deleted, substituted or added Erythropoietin-binding protein consisting of a specific amino acid sequence
配列番号2から配列番号10のいずれかで示されるアミノ酸配列からなる、請求項1に記載のエリスロポエチン結合性タンパク質。 The erythropoietin-binding protein according to claim 1, comprising an amino acid sequence represented by any one of SEQ ID NO: 2 to SEQ ID NO: 10. 請求項1または2のいずれかに記載のエリスロポエチン結合性タンパク質をコードするポリヌクレオチド。 A polynucleotide encoding the erythropoietin-binding protein according to claim 1. 請求項3に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。 An expression vector comprising the polynucleotide according to claim 3. 請求項4に記載の発現ベクターで宿主を形質転換して得られる形質転換体。 A transformant obtained by transforming a host with the expression vector according to claim 4. 宿主が大腸菌である、請求項5に記載の形質転換体。 The transformant according to claim 5, wherein the host is Escherichia coli. 請求項5または6に記載の形質転換体を培養することによりエリスロポエチン結合性タンパク質を生産させる工程、得られた培養物から生産されたエリスロポエチン結合性タンパク質を回収する工程の2つの工程を含むエリスロポエチン結合性タンパク質の製造方法。 An erythropoietin binding comprising two steps: a step of producing an erythropoietin-binding protein by culturing the transformant according to claim 5 or 6, and a step of recovering the erythropoietin-binding protein produced from the obtained culture. A method for producing sex protein.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001507670A (en) * 1996-01-23 2001-06-12 オーソ―マクニール・フアーマシユーチカル・インコーポレーテツド Purification and use of erythropoietin binding protein
JP2012170331A (en) * 2011-02-17 2012-09-10 Kochi Univ Method for producing recombinant protein

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001507670A (en) * 1996-01-23 2001-06-12 オーソ―マクニール・フアーマシユーチカル・インコーポレーテツド Purification and use of erythropoietin binding protein
JP2012170331A (en) * 2011-02-17 2012-09-10 Kochi Univ Method for producing recombinant protein

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, vol. 271, no. 24, JPN6018000610, 1996, pages 14045 - 14054 *
THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, vol. 272, no. 8, JPN6018000609, 1997, pages 4985 - 4992 *

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