JP2016052302A - Chymotrypsin-like protease - Google Patents

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富雄 矢部
義敬 金丸
Yoshiaki Kanamaru
義敬 金丸
昭彦 高崎
Akihiko Takasaki
昭彦 高崎
智之 三嶋
Tomoyuki Mishima
智之 三嶋
拓磨 松岡
Takuma Matsuoka
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拓司 川島
Takuji Kawashima
拓司 川島
中村 正
Tadashi Nakamura
正 中村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel protease which is derived from a queen bee larva of honeybee, decomposes royal jelly to obtain functional peptide, and a manufacturing method of a product of proteolysis using the enzyme.SOLUTION: Chymotrypsin-like protease consists of (A) polypeptide made up of a specific amino acid sequence, (B) polypeptide which is made up of amino acid sequence in which 1 or several pieces of amino acid out of the specific amino acid sequence are deleted, substituted or added, and has chymotrypsin activity, or (C) polypeptide made up of an amino acid sequence having 90% or more of sequence identity with the specific amino acid sequence, and has chymotrypsin activity. The chymotrypsin-like protease has chymotrypsin activity which is inhibited by phenylmethylsulfonyl fluoride and tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone, but not inhibited by 4-(2-aminoethyl) benzenesulfonyl fluoride.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ミツバチ(Apis mellifera)の幼虫に発現している、新規なキモトリプシン様プロテアーゼに関する。   The present invention relates to a novel chymotrypsin-like protease expressed in larvae of bees (Apis mellifera).

ミツバチは、幾つかのカーストを有する社会的な昆虫である。女王蜂か働き蜂かは、幼虫期の食物により、決定されるカーストである。ローヤルゼリー(RJ)は、女王バチと幼虫のための栄養物であるが、働き蜂の下咽頭腺と顎下腺から分泌されており、女王蜂の分化で重要な役割を果たす。RJはタンパク質リッチ(乾燥質量の約40%)な食物であり、最近、RJ中の57kDaタンパク質(royalactin)が女王分化に極めて重要であると報告された(非特許文献1)。他方では、ヒトの健康のためのRJのいくつかの機能的活性も報告された。RJは、多くの国で一般的に健康食品として使用されている。その上、市販プロテアーゼによって生産されているRJタンパク質由来のペプチドは、サルコペニア防止作用と同様に、酸化防止作用(非特許文献2〜4)、降圧作用(非特許文献5、6)、抗骨粗鬆症作用(非特許文献7)、及びコレステロール低下作用(非特許文献8)を含む、様々な特性を示す。しかしながら、女王蜂と幼虫が実際にどのようしてRJを消化するのかは、未だ明らかではない。   A bee is a social insect with several castes. A queen bee or a worker bee is a caste determined by food during the larval stage. Royal Jelly (RJ) is a nutrient for queen bees and larvae, but is secreted from the hypopharyngeal and submandibular glands of worker bees and plays an important role in the differentiation of queen bees. RJ is a protein-rich food (about 40% of dry mass), and it has recently been reported that the 57 kDa protein (royalactin) in RJ is extremely important for queen differentiation (Non-patent Document 1). On the other hand, several functional activities of RJ for human health have also been reported. RJ is commonly used as a health food in many countries. In addition, RJ protein-derived peptides produced by commercially available proteases have an antioxidant action (Non-Patent Documents 2 to 4), an antihypertensive action (Non-Patent Documents 5 and 6), an anti-osteoporosis action, as well as a sarcopenia prevention action. Various properties including non-patent document 7 and cholesterol lowering action (non-patent document 8) are shown. However, it is not yet clear how the queen bee and larvae actually digest RJ.

トリプシン、キモトリプシン、システインプロテアーゼ、アミノペプチダーゼ、及びカルボキシペプチダーゼ等の幾つかの消化プロテアーゼが、昆虫で見つかっている(非特許文献9)。幾つかのレポートは、トリプシン活性又はキモトリプシン活性が、ミツバチの食物消化において重要な役割を果たしていることを示唆している。例えば、Burgessらは、クニッツ(Kunitz)ダイズトリプシン阻害剤(SBTI)の経口摂取は、働き蜂の死亡率を増加させ、ハチ中腸におけるトリプシン活性、キモトリプシン活性、及びエラスターゼ活性を低下させることを報告した(非特許文献10)。それに応じて、食物中に1.0%のSTBIを与えたミツバチの幼虫は、高い死亡率を示し、成虫になっても低体重を示した(非特許文献11)。加えて、Giebelらは、ミツバチの働き蜂の成虫の中腸から4つのエンドペプチダーゼを見つけた(非特許文献12)。このうちの1つは、ウシのトリプシンに類似しており、残り3つはウシのキモトリプシンに類似していた。これらのプロテアーゼのうち1つのみが、女王蜂の成虫と働き蜂の幼虫で見つかった。女王蜂の成虫と働き蜂の幼虫で見つかったプロテアーゼは、キモトリプシン様の特性を有している分子量約30kDaのプロテアーゼであり、トシル−L−フェニルアラニンクロロメチルケトン(TPCK)及びフェニルメチルスルフォニルフルオリド(PMSF)によって阻害されるが、トリプシン基質(BAEE及びBANA)及びキモトリプシン基質(ATEE、APNE、及びGlupNa)は消化できなかった。働き蜂の成虫から得られたトリプシン様プロテアーゼは、女王蜂と幼虫では見つからなかった。Dahlmannらは、働き蜂の発達の過程で、例えば、巣房に蓋をする前と後の幼虫、蛹、及び成虫における、キモトリプシンプロテアーゼ活性、トリプシンプロテアーゼ活性、及びアミノペプチジルプロテアーゼ活性の変化を調べた(非特許文献13)。彼らは、3つのプロテアーゼ活性は、同じカースト内でそれぞれの発達段階において変化することを示した。彼らは、幼虫期におけるキモトリプシン活性が、巣房に蓋をした後のもはや食事を必要としなくなった状態では減少することも示した。   Several digestive proteases such as trypsin, chymotrypsin, cysteine protease, aminopeptidase, and carboxypeptidase have been found in insects (Non-patent Document 9). Several reports suggest that trypsin activity or chymotrypsin activity plays an important role in the food digestion of bees. For example, Burgess et al. Reported that oral intake of Kunitz soybean trypsin inhibitor (SBTI) increased worker bee mortality and reduced trypsin activity, chymotrypsin activity, and elastase activity in bee midgut. (Non-Patent Document 10). Correspondingly, the bee larvae that gave 1.0% STBI in the food showed high mortality and low weight even when they became adults (Non-patent Document 11). In addition, Giebel et al. Found four endopeptidases from the midgut of an adult bee worker (12). One of them was similar to bovine trypsin and the other three were similar to bovine chymotrypsin. Only one of these proteases was found in queen and adult bee larvae. The protease found in the queen bee adults and the worker bee larvae is a protease having a molecular weight of about 30 kDa having chymotrypsin-like properties, such as tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone (TPCK) and phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF). However, trypsin substrates (BAEE and BANA) and chymotrypsin substrates (ATEE, APNE, and GlupNa) could not be digested. No trypsin-like protease obtained from adult worker bees was found in queen bees and larvae. Dahlmann et al. Examined changes in chymotrypsin, trypsin, and aminopeptidyl protease activity during the development of worker bees, for example, in larvae, pupae, and adults before and after capping the nest ( Non-patent document 13). They showed that the three protease activities change at each developmental stage within the same caste. They also showed that chymotrypsin activity during the larval stage was reduced when no more food was needed after capping the nest.

これらの先行技術文献による報告は、キモトリプシン酵素は、ハチ幼虫による食物の消化で重要な役割を果たす可能性があることを示唆する。ミツバチゲノムには、44のセリンタイププロテアーゼと12のセリンタイププロテアーゼホモログがある(非特許文献14、15)。しかしながら、これらのミツバチセリンプロテアーゼ遺伝子にコードされたプロテアーゼの発現と機能について、ほとんど有用な情報がない。   These prior art reports suggest that chymotrypsin enzymes may play an important role in the digestion of food by bee larvae. There are 44 serine type proteases and 12 serine type protease homologs in the bee genome (Non-patent Documents 14 and 15). However, there is little useful information about the expression and function of the proteases encoded by these honey bee serine protease genes.

主に食物の違いのため、ミツバチの消化プロテアーゼの構成は、カースト、ステージ(幼虫か成虫か)、及び年齢に依存して異なる。ミツバチの消化プロテアーゼに関する以前の報告は、トリプシン様プロテアーゼ及びキモトリプシン様プロテアーゼが、成虫の働き蜂の食物の消化に含まれている(非特許文献12、13、16)。成虫及び幼虫の中腸から分離された昆虫のキモトリプシン様酵素の大部分は、pH8〜9の範囲内に至適pHがある(非特許文献9)。ミツバチの成虫の腸内pHは、弱酸性であり、幼虫ではほぼ中性であるが(非特許文献17)、ミツバチの成虫のキモトリプシン様及びトリプシン様酵素も、pH7〜9の範囲内で高い活性を示した(非特許文献16、18)。その他、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)は典型的なメタロプロテアーゼ阻害剤であるが、ゴミムシダマシの幼虫(非特許文献19〜21)、コフキコガネ(非特許文献22)、シロイチモンジョトウの幼虫(非特許文献23)、及びサソリ(非特許文献24)の酵素のような幾つかのキモトリプシン様又はトリプシン様消化酵素がEDTAによって弱く阻害されることが報告されている。また、ゴミムシダマシの幼虫(非特許文献20)とカミアリ(非特許文献25)のキモトリプシン様酵素は、N−トシル−L−リジン クロロメチルケトン(TLCK)とTPCKの両方によって影響を受けなかった。加えて、カミアリのキモトリプシンは、異なった哺乳類のシステムに由来するホモログ中でみつかるキモトリプシンとは、顕著に類似しているが、相違点があることも報告されている(非特許文献26)。しかしながら、ミツバチの女王蜂又は幼虫の消化プロテアーゼについての報告はわずかであった。   The composition of bee digestive proteases varies depending on caste, stage (larvae or adults), and age, mainly due to food differences. Previous reports on bee digestive proteases include trypsin-like proteases and chymotrypsin-like proteases in the digestion of adult worker bee food (Non-Patent Documents 12, 13, 16). Most of the insect chymotrypsin-like enzymes isolated from the midgut of adults and larvae have an optimum pH within the range of pH 8-9 (Non-patent Document 9). The intestinal pH of adult honeybees is weakly acidic and almost neutral in larvae (Non-patent Document 17), but chymotrypsin-like and trypsin-like enzymes of honeybee adults are also highly active in the range of pH 7-9. (Non-Patent Documents 16 and 18). In addition, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) is a typical metalloprotease inhibitor. 23), and some chymotrypsin-like or trypsin-like digestive enzymes such as scorpion (24) are reported to be weakly inhibited by EDTA. Moreover, the chymotrypsin-like enzyme of the larvae (Non-patent Document 20) and Kamiari (Non-patent Document 25) of the beetle was not affected by both N-tosyl-L-lysine chloromethyl ketone (TLCK) and TPCK. In addition, the ant chymotrypsin is remarkably similar to the chymotrypsin found in homologs derived from different mammalian systems, but it has also been reported that there are differences (Non-patent Document 26). However, there have been few reports on bee queen bee or larval digestive proteases.

最近、本発明者らによって、2〜3日齢の女王蜂の幼虫由来の、カルボキシペプチダーゼA様活性とキモトリプシン様活性を含む、RJタンパク質を消化し得る3つのプロテアーゼ画分が報告された(非特許文献27)。   Recently, the present inventors have reported three protease fractions capable of digesting RJ protein, including carboxypeptidase A-like activity and chymotrypsin-like activity, derived from queen bee larvae of 2-3 days old (non-patented). Reference 27).

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本発明は、ミツバチの女王蜂幼虫に由来し、ローヤルゼリーを分解して機能性ペプチドを得るために好適な新規タンパク質分解酵素及び当該酵素を用いたタンパク質分解物の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a novel proteolytic enzyme that is derived from a bee queen bee larva and is suitable for degrading royal jelly to obtain a functional peptide, and a method for producing a proteolysate using the enzyme. .

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、ミツバチの女王蜂幼虫のホモジネートから、カルボキシペプチダーゼ様活性とキモトリプシン様活性を含むフラクションを分離し、当該フラクションに含まれているキモトリプシン様プロテアーゼ(HCLPASE)を同定し、その酵素活性を解析することにより、本発明を完成させた。   As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have separated a fraction containing carboxypeptidase-like activity and chymotrypsin-like activity from a honeybee queen larva homogenate, and a chymotrypsin-like protease contained in the fraction The present invention was completed by identifying (HCLPASE) and analyzing its enzyme activity.

すなわち、本発明は、以下のキモトリプシン様プロテアーゼ及びタンパク質分解物の製造方法を提供するものである。
[1] (A)配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、
(B)配列番号1で表されるアミノ酸配列のうちの1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、キモトリプシン活性を有するポリペプチド、又は
(C)配列番号1で表されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、キモトリプシン活性を有するポリペプチド、
からなるキモトリプシン触媒ドメインを有する、キモトリプシン様プロテアーゼ。
[2] フェニルメチルスルフォニルフルオリド及びトシル−L−フェニルアラニンクロロメチルケトンによって阻害されるが、4−(2−アミノエチル)ベンゼンスルホニルフルオリドによっては阻害されないキモトリプシン活性を有する、前記[1]のキモトリプシン様プロテアーゼ。
[3] 前記[1]又は[2]のキモトリプシン様プロテアーゼを触媒とし、pH9〜12でタンパク質を分解することを特徴とする、タンパク質分解物の製造方法。
[4] 前記タンパク質がローヤルゼリーである、前記[3]のタンパク質分解物の製造方法。
That is, the present invention provides the following methods for producing chymotrypsin-like protease and protein degradation product.
[1] (A) a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1,
(B) a polypeptide having an amino acid sequence in which one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 are deleted, substituted or added, and having chymotrypsin activity, or (C) SEQ ID NO: 1 A polypeptide comprising an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented, and having chymotrypsin activity,
A chymotrypsin-like protease having a chymotrypsin catalytic domain consisting of
[2] Chymotrypsin according to the above [1], which has chymotrypsin activity that is inhibited by phenylmethylsulfonyl fluoride and tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone but not 4- (2-aminoethyl) benzenesulfonyl fluoride. Like protease.
[3] A method for producing a protein degradation product, wherein the protein is degraded at a pH of 9 to 12 using the chymotrypsin-like protease of [1] or [2] as a catalyst.
[4] The method for producing a protein degradation product according to [3], wherein the protein is royal jelly.

本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、RJを主な栄養源とするミツバチの女王幼虫に由来する酵素である。このため、当該キモトリプシン様プロテアーゼは、特に、RJの分解酵素として有益である。   The chymotrypsin-like protease according to the present invention is an enzyme derived from a honey bee queen larva having RJ as a main nutrient source. Therefore, the chymotrypsin-like protease is particularly useful as an RJ degrading enzyme.

実施例1において、ミツバチの女王幼虫からの、カルボキシペプチダーゼ様活性を示すフラクション(フラクションI)及びキモトリプシン様活性を示すフラクション(フラクションII)のSDS−PAGEの結果を示した図である。In Example 1, it is the figure which showed the result of SDS-PAGE of the fraction (fraction I) which shows carboxypeptidase-like activity from the queen larva of a bee, and the fraction (fraction II) which shows chymotrypsin-like activity. 実施例2において、大腸菌で発現させたリコンビナントGSTタグ−キモトリプシン様プロテアーゼのSDS−PAGE解析の結果を示す。In Example 2, the result of the SDS-PAGE analysis of the recombinant GST tag-chymotrypsin-like protease expressed in E. coli is shown. 実施例2において、リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼのキモトリプシン活性に対するpH及び温度の効果を調べた結果を示す。In Example 2, the result of having investigated the effect of pH and temperature with respect to the chymotrypsin activity of recombinant chymotrypsin-like protease is shown. 実施例2において、リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼの各基質に対するキモトリプシン活性の測定結果(相対値)を示す。In Example 2, the measurement result (relative value) of the chymotrypsin activity with respect to each substrate of recombinant chymotrypsin-like protease is shown. 実施例3において、大腸菌及び昆虫細胞(SF9細胞)で発現させたリコンビナントHCLPASEのSDS−PAGEの結果を示した図である。In Example 3, it is the figure which showed the result of SDS-PAGE of recombinant HCLPASE expressed with colon_bacillus | E._coli and an insect cell (SF9 cell). 実施例3において、大腸菌及び昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPASEの酵素活性のpHに対する影響を調べた結果を示す。In Example 3, the result of having investigated the influence with respect to pH of the enzyme activity of the recombinant HCLPASE expressed in colon_bacillus | E._coli and an insect cell is shown. 実施例3において、大腸菌及び昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPASEの酵素活性の温度に対する影響を調べた結果を示す。In Example 3, the result of having investigated the influence with respect to the temperature of the enzyme activity of recombinant HCLPASE expressed in colon_bacillus | E._coli and an insect cell is shown. 実施例3において、大腸菌及び昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPASEの各基質に対するキモトリプシン活性の比活性の測定結果を示す。In Example 3, the measurement result of the specific activity of chymotrypsin activity with respect to each substrate of the recombinant HCLPASE expressed in E. coli and insect cells is shown. 実施例3において、大腸菌及び昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPASEのキモトリプシン活性に対する各阻害剤の影響を調べた結果を示す。In Example 3, the result of investigating the influence of each inhibitor on the chymotrypsin activity of recombinant HCLPASE expressed in Escherichia coli and insect cells is shown. 実施例4において、大腸菌及び昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPASEによる、RJタンパク質の分解の経時的変化を調べた結果を示す。In Example 4, the result of investigating the time-dependent change of degradation of RJ protein by recombinant HCLPASE expressed in Escherichia coli and insect cells is shown. 実施例5において、昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPASE及び女王幼虫の粗酵素による、RJタンパク質の分解の経時的変化を調べた結果を示す。In Example 5, the result of investigating the time-dependent change of degradation of RJ protein by the recombinant HCLPASE expressed in insect cells and the crude queen larvae enzyme is shown. 実施例6において、様々な濃度のSDS存在下における、昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPASEによるRJタンパク質の分解の経時的変化を調べた結果を示す。In Example 6, the result of investigating the time-dependent change of RJ protein degradation by recombinant HCLPASE expressed in insect cells in the presence of various concentrations of SDS is shown. 実施例6において、様々な濃度のSDS存在下における、昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPASEのキモトリプシン活性を調べた結果を示す。In Example 6, the result of investigating the chymotrypsin activity of recombinant HCLPASE expressed in insect cells in the presence of various concentrations of SDS is shown. 実施例7において、女王蜂の幼虫の体重の経時的変化を調べた結果を示す。In Example 7, the result of having investigated the time-dependent change of the body weight of the queen bee larva is shown. 実施例7において、女王蜂の幼虫におけるHCLPASEのmRNA発現量の経時的変化を調べた結果を示す。In Example 7, the result of having investigated the time-dependent change of the mRNA expression level of HCLPASE in the queen bee larva is shown.

[キモトリプシン様プロテアーゼ]
本発明者らは、ミツバチの女王幼虫は、RJを消化して機能性ペプチドを作り出す効率的なプロテアーゼを持っているのだろうと考えた。そこで、後記実施例に示すように、ミツバチの女王幼虫のホモジネートを、陽イオン交換カラムクロマトグラフィーとゲル濾過カラムクロマトグラフィーにかけ、カルボキシペプチダーゼ活性を示すフラクションとキモトリプシン活性を示すフラクションを分離し、当該フラクションに含まれていたカルボキシペプチダーゼB様プロテアーゼとキモトリプシン様プロテアーゼを単離し同定した。同定されたカルボキシペプチダーゼB様プロテアーゼは、ミツバチゲノム解析により明らかにされた塩基配列情報から、カルボキシペプチダーゼB様プロテアーゼと推定されていたタンパク質(XP_623727)であった。また、同定されたキモトリプシン様プロテアーゼは、同じくミツバチゲノムの塩基配列情報から、キモトリプシン様プロテアーゼと推定されていたタンパク質(XP_394370、gi|48095159)であった。これらの2種類のプロテアーゼは、ミツバチの女王幼虫において実際に発現して機能しているプロテアーゼとしては、初めて見つかったものである。本発明者らは、同定されたキモトリプシン様プロテアーゼを、ミツバチキモトリプシン様プロテアーゼ(honeybee chymotrypsin−like protease;HCLPASE)と名付けた。
[Chymotrypsin-like protease]
The present inventors thought that the bee queen larva would have an efficient protease that digests RJ to produce a functional peptide. Therefore, as shown in the examples below, the honey bee queen larvae homogenate was subjected to cation exchange column chromatography and gel filtration column chromatography to separate the fraction showing carboxypeptidase activity and the fraction showing chymotrypsin activity. The carboxypeptidase B-like protease and the chymotrypsin-like protease contained in were isolated and identified. The identified carboxypeptidase B-like protease was a protein (XP — 623727) that was estimated to be a carboxypeptidase B-like protease from the nucleotide sequence information revealed by the bee genome analysis. The identified chymotrypsin-like protease was a protein (XP — 394370, gi | 48095159) that was also estimated to be a chymotrypsin-like protease from the nucleotide sequence information of the bee genome. These two types of proteases were first discovered as proteases that are actually expressed and functioning in honey bee queen larvae. The inventors have named the identified chymotrypsin-like protease as honeybee chymotrypsin-like protease (HCLPASE).

すなわち、本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、下記(A)〜(C)のいずれかからなるキモトリプシン触媒ドメインを有する、キモトリプシン様プロテアーゼである
(A)配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド(HCLPASE)、
(B)配列番号1で表されるアミノ酸配列のうちの1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、キモトリプシン活性を有するポリペプチド、又は
(C)配列番号1で表されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、キモトリプシン活性を有するポリペプチド。
That is, the chymotrypsin-like protease according to the present invention is a chymotrypsin-like protease having a chymotrypsin catalytic domain consisting of any one of the following (A) to (C): (A) a polycrystal consisting of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 Peptide (HCLPASE),
(B) a polypeptide having an amino acid sequence in which one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 are deleted, substituted or added, and having chymotrypsin activity, or (C) SEQ ID NO: 1 A polypeptide comprising an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented and having chymotrypsin activity.

前記(B)のポリペプチドにおいて、配列番号1で表されるアミノ酸配列に対して欠失、置換若しくは付加されるアミノ酸の数は、1〜20個が好ましく、1〜10個がより好ましく、1〜5個がさらに好ましい。各アミノ酸配列において、欠失、置換若しくは付加されるアミノ酸の位置は、欠失等されたアミノ酸配列からなるポリペプチドが、キモトリプシン活性を有する限り、特に限定されるものではない。   In the polypeptide (B), the number of amino acids deleted, substituted or added to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 is preferably 1-20, more preferably 1-10. ~ 5 are more preferred. In each amino acid sequence, the position of the amino acid to be deleted, substituted or added is not particularly limited as long as the polypeptide comprising the deleted amino acid sequence has chymotrypsin activity.

前記(C)のポリペプチドにおいて、配列番号1で表されるアミノ酸配列との配列同一性は、90%以上であれば特に限定されないが、93%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましく、98%以上であることがよりさらに好ましい。なお、アミノ酸配列同士の配列同一性は、当該技術分野で公知の各種相同性検索ソフトウェアを用いて求めることができる。   In the polypeptide (C), the sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 is not particularly limited as long as it is 90% or more, but is preferably 93% or more, and more preferably 95% or more. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 98% or more. The sequence identity between amino acid sequences can be determined using various homology search software known in the art.

なお、PROSITE (http://prosite.expasy.org/) により、HCLPASEの酵素活性部位は、配列番号1で表されるアミノ酸配列中、41番目のヒスチジン残基(His-41)、87番目のアスパラギン残基(Asn-87)、及び178番目のセリン残基(Ser-178)であると推測される。このため、前記(B)及び前記(C)のポリペプチドにおいて、配列番号1で表されるアミノ酸配列に対して置換等がなされるアミノ酸は、41、87、及び178番目のアミノ酸以外とする。   According to PROSITE (http://prosite.expasy.org/), the enzyme active site of HCLPASE is the 41st histidine residue (His-41), the 87th in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. It is presumed to be an asparagine residue (Asn-87) and a 178th serine residue (Ser-178). For this reason, in the polypeptides (B) and (C), the amino acids that are substituted for the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 are other than the 41st, 87th, and 178th amino acids.

本発明において、キモトリプシン活性は、N−スクシニル−L−アラニル−L−アラニル−L−プロリル−L−フェニルアラニンp−ニトロアニリド(SAAPFpNA)を基質とする加水分解酵素活性を意味する。本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、SAAPFpNAに対する加水分解酵素活性を有しており、スクシニル−アラニル−アラニル−プロリル−ロイシンp−ニトロアニリド(SAAPLpNA)に対する加水分解酵素活性も有しているが、スクシニル−アラニル−アラニル−アラニンp−ニトロアニリド(SAAApNA)、及びN−ベンゾイル−DL−アルギニンp−ニトロアニリド(BAPA)に対する加水分解酵素活性は有していない。   In the present invention, chymotrypsin activity means hydrolase activity using N-succinyl-L-alanyl-L-alanyl-L-prolyl-L-phenylalanine p-nitroanilide (SAAPFpNA) as a substrate. The chymotrypsin-like protease according to the present invention has a hydrolase activity for SAAPFpNA and also has a hydrolase activity for succinyl-alanyl-alanyl-prolyl-leucine p-nitroanilide (SAAPLpNA). -Has no hydrolase activity on alanyl-alanyl-alanine p-nitroanilide (SAAApNA) and N-benzoyl-DL-arginine p-nitroanilide (BAPA).

本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、PMSF及びTPCKによって阻害される。本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼとしては、4−(2−アミノエチル)ベンゼンスルホニルフルオリド(AEBSF)、ロイペプチン(Leupeptin)、アンチパイン(Antipain)、ペプスタチンA(Pepstatin A)によってはそのキモトリプシン活性が阻害されないことが好ましい。なお、PMSF及びAEBSFはセリンプロテアーゼ阻害剤であり、TPCKはキモトリプシン阻害剤であり、ロイペプチン及びアンチパインはセリン及びシステインプロテアーゼ阻害剤であり、ペプスタチンAはアスパラギン酸プロテアーゼ阻害剤である。   The chymotrypsin-like protease according to the present invention is inhibited by PMSF and TPCK. As the chymotrypsin-like protease according to the present invention, 4- (2-aminoethyl) benzenesulfonyl fluoride (AEBSF), leupeptin (Leupeptin), antipain (Antipain), and pepstatin A (Pepstatin A) inhibit its chymotrypsin activity. Preferably not. PMSF and AEBSF are serine protease inhibitors, TPCK is a chymotrypsin inhibitor, leupeptin and antipain are serine and cysteine protease inhibitors, and pepstatin A is an aspartic protease inhibitor.

本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、少なくとも20〜50℃でキモトリプシン活性を示し、20〜60℃でキモトリプシン活性を示すものが好ましい。
また、本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、少なくともpH7〜9でキモトリプシン活性を示し、pH7〜12でキモトリプシン活性を示すものが好ましい。
The chymotrypsin-like protease according to the present invention preferably exhibits chymotrypsin activity at least at 20 to 50 ° C. and exhibits chymotrypsin activity at 20 to 60 ° C.
The chymotrypsin-like protease according to the present invention preferably exhibits chymotrypsin activity at least at pH 7-9 and exhibits chymotrypsin activity at pH 7-12.

本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、前記(A)〜(C)のポリペプチドのいずれかからなるキモトリプシン触媒ドメインのみからなる酵素であってもよく、その他の領域を含んでいてもよい。例えば、本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、前記(A)〜(C)のポリペプチドに由来するキモトリプシン活性を損なわない限り、その他の機能ドメインを有していてもよい。   The chymotrypsin-like protease according to the present invention may be an enzyme consisting only of the chymotrypsin catalytic domain consisting of any of the polypeptides (A) to (C), or may contain other regions. For example, the chymotrypsin-like protease according to the present invention may have other functional domains as long as the chymotrypsin activity derived from the polypeptides (A) to (C) is not impaired.

例えば、本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、発現系を用いて生産した場合に簡便に精製可能とするため、例えばN末端やC末端に、各種タグが付加されていてもよい。当該タグとしては、例えば、Hisタグ、SUMO(Small Ubiquitin−related(like) Modifier)タグ、HA(hemagglutinin)タグ、Mycタグ、Flagタグ、及びGSTタグ等の組換えタンパク質の発現・精製において汎用されているタグを用いることができる。また、これらのタグと前記(A)〜(C)のポリペプチドのいずれかからなるキモトリプシン触媒ドメインとを、特定の酵素によって切断可能なペプチドリンカーで連結させておいてもよい。   For example, the chymotrypsin-like protease according to the present invention may have various tags added to the N-terminus or C-terminus, for example, so that it can be easily purified when produced using an expression system. The tag is widely used in the expression and purification of recombinant proteins such as His tag, SUMO (Small Ubiquitin-related (like) Modifier) tag, HA (hemagglutinin) tag, Myc tag, Flag tag, and GST tag. Can be used. Moreover, you may connect these tags and the chymotrypsin catalytic domain which consists of either of the polypeptide of said (A)-(C) with the peptide linker which can be cut | disconnected by a specific enzyme.

本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、アミノ酸配列に基づいて化学的に合成してもよく、当該キモトリプシン様プロテアーゼをコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドが組み込まれた発現ベクターを用いて、タンパク質発現系によって生産してもよい。使用されるタンパク質発現系としては、例えば、大腸菌等の原核細胞の発現系であってもよく、酵母、糸状菌、昆虫培養細胞、哺乳培養細胞、植物細胞等の真核細胞の発現系であってもよい。   The chymotrypsin-like protease according to the present invention may be chemically synthesized based on an amino acid sequence, and an expression vector incorporating a polynucleotide containing a base sequence encoding the chymotrypsin-like protease can be used by a protein expression system. May be produced. The protein expression system used may be, for example, an expression system for prokaryotic cells such as Escherichia coli, and is an expression system for eukaryotic cells such as yeast, filamentous fungi, insect cultured cells, mammalian cultured cells, plant cells and the like. May be.

前記(A)の配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、例えば、ミツバチの女王幼虫から抽出されたmRNAを鋳型としたRT−PCRにより得ることができる。また、得られたポリヌクレオチドに対して、塩基の変異を導入する遺伝子組換え技術を用いることにより、前記(B)及び(C)のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを人工的に合成することもできる。   The polynucleotide encoding the polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 in (A) can be obtained, for example, by RT-PCR using mRNA extracted from the queen larvae of bees as a template. In addition, a polynucleotide encoding the polypeptide of (B) or (C) may be artificially synthesized by using a gene recombination technique for introducing a base mutation to the obtained polynucleotide. it can.

タンパク質発現系に導入される発現ベクターとしては、使用するタンパク質発現系の種類に応じて通常用いられる任意の発現ベクターを用いることができる。また、発現ベクターへのキモトリプシン様プロテアーゼをコードするポリヌクレオチドの組込みは、周知の遺伝子組み換え技術を用いることにより行うことができる。また、市販の発現ベクター作製キットを用いてもよい。   As an expression vector to be introduced into the protein expression system, any expression vector that is usually used depending on the type of the protein expression system to be used can be used. In addition, incorporation of a polynucleotide encoding a chymotrypsin-like protease into an expression vector can be performed by using a well-known gene recombination technique. Moreover, you may use a commercially available expression vector preparation kit.

発現ベクターを用いて形質転換体を作製する方法は、特に限定されるものではなく、形質転換体を作製する場合に通常用いられている方法により行うことができる。当該方法として、例えば、PEG(ポリエチレングリコール)−カルシウム法、エレクトロポレーション法、パーティクルガン法等がある。   The method for producing a transformant using an expression vector is not particularly limited, and can be carried out by a method usually used for producing a transformant. Examples of the method include a PEG (polyethylene glycol) -calcium method, an electroporation method, and a particle gun method.

本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼとしては、タンパク質発現系から回収した後にリフォールディング処理が不要であり、より比活性の高い酵素を効率よく合成可能であることから、前記(A)〜(C)のいずれかのポリペプチドにHisタグ又はSUMOタグが付加されたものが好ましく、前記(A)〜(C)のいずれかのポリペプチドとHisタグ又はSUMOタグが、特定の酵素によって切断可能なペプチドリンカーで連結させたものがより好ましい。例えば、前記(A)〜(C)のいずれかのポリペプチドとHisタグ又はSUMOタグを切断可能なペプチドリンカーで連結させたキモトリプシン様プロテアーゼをコードするポリヌクレオチドを組込んだ発現ベクターを、大腸菌や昆虫細胞、哺乳細胞等の発現系の宿主細胞に導入して形質転換体を製造する。当該形質転換体を培養し、発現させたキモトリプシン様プロテアーゼを回収することができる。回収したキモトリプシン様プロテアーゼは、そのままタンパク質分解酵素として使用してもよく、タグを切断した後に使用してもよい。   The chymotrypsin-like protease according to the present invention does not require refolding after being recovered from the protein expression system, and can efficiently synthesize an enzyme having a higher specific activity, so that the above (A) to (C) A peptide linker in which a His tag or SUMO tag is added to any polypeptide is preferred, and the polypeptide of any one of (A) to (C) and the His tag or SUMO tag can be cleaved by a specific enzyme More preferred are those linked by. For example, an expression vector incorporating a polynucleotide encoding a chymotrypsin-like protease in which any of the polypeptides (A) to (C) and a His tag or a SUMO tag are linked with a cleavable peptide linker, A transformant is produced by introducing it into a host cell of an expression system such as an insect cell or a mammalian cell. The transformant can be cultured and the expressed chymotrypsin-like protease can be recovered. The recovered chymotrypsin-like protease may be used as it is as a proteolytic enzyme or may be used after cleaving the tag.

本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、他のキモトリプシンと同様に、タンパク質分解酵素として使用できる。酵素反応の温度やpHは、本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼがキモトリプシン活性を発揮し得る範囲内であればよい。例えば、pH9〜12で、本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼを基質とするタンパク質に接触させることにより、当該タンパク質を分解し、タンパク質分解物を製造することができる。タンパク質分解反応の温度は、20〜40℃で行ってもよいが、本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼのキモトリプシン様活性がより高いことから、40〜60℃で行うことが好ましい。   The chymotrypsin-like protease according to the present invention can be used as a proteolytic enzyme like other chymotrypsins. The temperature and pH of the enzyme reaction may be within a range in which the chymotrypsin-like protease according to the present invention can exhibit chymotrypsin activity. For example, at pH 9-12, the protein can be degraded by contacting the protein with the chymotrypsin-like protease according to the present invention as a substrate to produce a protein degradation product. The temperature of the proteolytic reaction may be performed at 20 to 40 ° C., but is preferably performed at 40 to 60 ° C. because the chymotrypsin-like activity of the chymotrypsin-like protease according to the present invention is higher.

本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、ミツバチの女王幼虫において発現していた消化酵素であり、RJを消化して機能性ペプチドを作り出す効率的なプロテアーゼであることが期待できる。このため、本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、特にRJの分解に使用することが好ましい。RJの分解においては、本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼのキモトリプシン様活性をより高められることから、低濃度の陰イオン性界面活性剤の存在下で行うことが好ましく、低濃度のSDS(ドデシル硫酸ナトリウム)の存在下で行うことがより好ましく、0.01〜0.05%のSDSの存在下で行うことがさらに好ましい。   The chymotrypsin-like protease according to the present invention is a digestive enzyme expressed in honey bee queen larvae, and can be expected to be an efficient protease that digests RJ to produce a functional peptide. For this reason, the chymotrypsin-like protease according to the present invention is particularly preferably used for the degradation of RJ. In the degradation of RJ, the chymotrypsin-like activity of the chymotrypsin-like protease according to the present invention can be further enhanced. Therefore, it is preferably performed in the presence of a low concentration of an anionic surfactant. ) In the presence of 0.01 to 0.05% of SDS.

ミツバチの女王と幼虫がどのようにしてRJを消化し、その発達及び生理に役立てるのかについては、未だ明らかではない。本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、ミツバチの発達と分化の解析において有用なツールとなる。また、健康食品としてのRJの機能のメカニズムを明らかにし、さらに機能的な価値を開発するためにも、本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは有用である。   It is not yet clear how the bee queen and larvae digest RJ and use it for its development and physiology. The chymotrypsin-like protease according to the present invention is a useful tool in analyzing the development and differentiation of bees. In addition, the chymotrypsin-like protease according to the present invention is useful for clarifying the mechanism of RJ function as a health food and for developing functional value.

次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to a following example.

[実施例1]
ミツバチの女王幼虫由来のプロテアーゼ、具体的には、非特許文献27に開示されている、ミツバチ女王の幼虫から得られたキモトリプシン活性とカルボキシペプチダーゼ活性を含むプロテアーゼフラクション中のプロテアーゼを単離し同定した。
ミツバチの幼虫のプロテアーゼの質量分析のために、まず、非特許文献27に記載の通り、ミツバチ女王の幼虫のタンパク質を陽イオン交換とゲル濾過クロマトグラフィーによって分離した。キモトリプシン活性を含むフラクション(フラクションI)とカルボキシペプチジル活性を含むフラクション(フラクションII)を含むフラクションの活性を、それぞれ、SAAPFpNa又はN−カルボベンゾオキシ−グリシル−L−フェニルアラニン(Z−Gly−Phe)を基質として決定した。フラクションは、SDS−PAGEによって分離した。詳細を以下に示す。
[Example 1]
A protease derived from a queen bee larvae, specifically, a protease in a protease fraction containing chymotrypsin activity and carboxypeptidase activity obtained from queen bee larvae disclosed in Non-patent Document 27 was isolated and identified.
For mass analysis of honey bee larvae protease, as described in Non-Patent Document 27, the protein of honey bee queen larvae was first separated by cation exchange and gel filtration chromatography. The activity of the fraction containing the fraction containing chymotrypsin activity (Fraction I) and the fraction containing carboxypeptidyl activity (Fraction II) was determined using SAAPFpNa or N-carbobenzooxy-glycyl-L-phenylalanine (Z-Gly-Phe), respectively. Determined as substrate. Fractions were separated by SDS-PAGE. Details are shown below.

<サンプル調製>
2〜3日齢のミツバチの女王幼虫は、秋田屋本店株式会社(岐阜県、日本)から得た。ミツバチの女王幼虫をホモジナイズし、ナイロンメッシュを用いて濾過した。ホモジネートは、等量の50mM リン酸バッファー(pH7.0)で希釈した後、10000×g、4℃で20分間遠心分離処理された。透明な黄色がかった中間層を回収し、最初にガラス繊維ろ紙(Advantec社製、東京(日本))、次いで0.20μmのセルロースアセテートフィルター(Advantec社製)に透過させて濾過し、粗酵素液(LC)を得た。
<Sample preparation>
2-3 days old bee queen larvae were obtained from Akitaya Honten Co., Ltd. (Gifu Prefecture, Japan). The bee queen larva was homogenized and filtered using a nylon mesh. The homogenate was diluted with an equal volume of 50 mM phosphate buffer (pH 7.0), and then centrifuged at 10000 × g and 4 ° C. for 20 minutes. The transparent yellowish intermediate layer was collected, filtered through a glass fiber filter paper (manufactured by Advantec, Tokyo (Japan)), and then a 0.20 μm cellulose acetate filter (manufactured by Advantec), and the crude enzyme solution (LC) was obtained.

<カラムクロマトグラフィー>
プロテアーゼは、陽イオン交換カラムクロマトグラフィーとゲル濾過カラムクロマトグラフィーで精製した。陽イオン交換カラムクロマトグラフィーのpH値は、より高い比活性を示す酵素を回収するために、予備実験により調べた。粗酵素液の5mLの相当量を、20mM リン酸バッファー(pH7.6)により平衡化された1mL HiTrap SP HPカラム(GE Healthcare社製、リトル・チャルフォント、イギリス)にロードした。当該カラムは、カラム容量の5倍量の20mM リン酸バッファー(pH7.6)により洗浄した後、タンパク質を、0.5M NaClを含有する20mM リン酸バッファー(pH7.6)により溶出した。ゲル濾過カラムクロマトグラフィーは、AKTAprimeシステム(GE Healthcare)によって行った。陽イオン交換カラムからの溶出物を、0.15M NaClを含有する50mM リン酸バッファー(pH7.0)により平衡化されたHiLoad16/600superdex75 pgカラム(1.6×60cm;GE Healthcare)にロードした。タンパク質は、同じバッファーで、2mLのフラクション容量で0.7mL/分の流量で溶出して、280nmの吸光度で検出した。
<Column chromatography>
The protease was purified by cation exchange column chromatography and gel filtration column chromatography. The pH value of the cation exchange column chromatography was examined by a preliminary experiment in order to recover an enzyme exhibiting a higher specific activity. An equivalent amount of 5 mL of the crude enzyme solution was loaded onto a 1 mL HiTrap SP HP column (GE Healthcare, Little Chalfont, UK) equilibrated with 20 mM phosphate buffer (pH 7.6). The column was washed with 20 mM phosphate buffer (pH 7.6) 5 times the column volume, and then the protein was eluted with 20 mM phosphate buffer (pH 7.6) containing 0.5 M NaCl. Gel filtration column chromatography was performed with the AKTAprime system (GE Healthcare). The eluate from the cation exchange column was loaded onto a HiLoad 16/600 superdex 75 pg column (1.6 × 60 cm; GE Healthcare) equilibrated with 50 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 0.15 M NaCl. The protein was detected with absorbance at 280 nm, eluting with the same buffer at a flow rate of 0.7 mL / min with a fraction volume of 2 mL.

<キモトリプシン様プロテアーゼアッセイ>
キモトリプシンプロテアーゼ活性は、SAAPFpNA(Sigma Aldrich、セントルイス、ミズーリ州)を基質とする加水分解によって決定した。反応混合物は、386μLの50mM トリス−塩酸バッファー(pH9.0)、2μLの50mM SAAPFpNAのジメチルホルムアミド溶液、及び10μLのサンプルを含有し、37℃で10分間インキュベートした。反応は、20μLの氷酢酸を添加して停止させた。遊離のp−ニトロアニリンの吸光度を405nmで測定した。1ユニットの活性は、標準的なアッセイ条件下で1分間当たり1μmolのp−ニトロアニリンを遊離させる酵素量に相当する。
<Chymotrypsin-like protease assay>
Chymotrypsin protease activity was determined by hydrolysis using SAAPFpNA (Sigma Aldrich, St. Louis, MO) as a substrate. The reaction mixture contained 386 μL of 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0), 2 μL of 50 mM SAAPFpNA in dimethylformamide, and 10 μL of sample and incubated at 37 ° C. for 10 minutes. The reaction was stopped by adding 20 μL of glacial acetic acid. The absorbance of free p-nitroaniline was measured at 405 nm. One unit of activity corresponds to the amount of enzyme that liberates 1 μmol of p-nitroaniline per minute under standard assay conditions.

<カルボキシペプチダーゼ様プロテアーゼアッセイ>
カルボキシペプチダーゼ活性は、Z−Gly−Phe(Sigma Aldrich)を基質として決定した。反応混合物は、0.1M NaClを含有するトリス−塩酸バッファー(pH9.0)に溶解させた1mM Z−Gly−Pheを190μLと、10μLのサンプルとを含有し、37℃で30分間インキュベートした。反応は、600μLの0.4M 酢酸バッファー(pH5.0)を添加して停止させた。遊離のフェニルアラニンの吸光度を、ニンヒドリンアッセイにより決定した(非特許文献28)。100μLのサンプルを別のチューブに回収し、100μLのニンヒドリン試薬(2%溶液、Sigma Aldrich)を添加した。サンプルを100℃で15分間インキュベートした。インキュベート後、1mLの氷冷エタノールをサンプルに添加した。遊離のフェニルアラニンの吸光度を570nmで決定した。1ユニットの活性は、標準的なアッセイ条件下で1分間当たり1μmolのフェニルアラニンを遊離させる酵素量に相当する。
<Carboxypeptidase-like protease assay>
Carboxypeptidase activity was determined using Z-Gly-Phe (Sigma Aldrich) as a substrate. The reaction mixture contained 190 μL of 1 mM Z-Gly-Phe dissolved in Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 0.1 M NaCl and 10 μL of sample, and incubated at 37 ° C. for 30 minutes. The reaction was stopped by adding 600 μL of 0.4 M acetate buffer (pH 5.0). The absorbance of free phenylalanine was determined by ninhydrin assay (Non-patent Document 28). 100 μL of sample was collected in a separate tube and 100 μL of ninhydrin reagent (2% solution, Sigma Aldrich) was added. Samples were incubated at 100 ° C. for 15 minutes. After incubation, 1 mL of ice-cold ethanol was added to the sample. The absorbance of free phenylalanine was determined at 570 nm. One unit of activity corresponds to the amount of enzyme that liberates 1 μmol of phenylalanine per minute under standard assay conditions.

<SDS−PAGE>
カラムクロマトグラフィーによって回収された、カルボキシペプチダーゼ活性を含むフラクション(フラクションI)とキモトリプシン活性を含むフラクション(フラクションII)の中のタンパク質を、SDS−PAGEにより分離した。
<SDS-PAGE>
Proteins in the fraction containing carboxypeptidase activity (Fraction I) and the fraction containing chymotrypsin activity (Fraction II) recovered by column chromatography were separated by SDS-PAGE.

フラクションIのSDS−PAGEの結果を図1(A)に、フラクションIIのSDS−PAGEの結果を図1(B)に、それぞれ示す。SDS−PAGEによって分離されたフラクションIに含まれているタンパク質のうち、図1(A)中の番号1〜7をふったバンドは、ESI−イオントラップMSのために切り出されたタンパク質スポットを示す。同様に、SDS−PAGEによって分離されたフラクションIIに含まれているタンパク質のうち、図1(B)中の番号1〜7をふったバンドは、エレクトロスプレ−イオン化イオントラップマススペクトロメトリー(ESI−ion trap MS)のために切り出されたタンパク質スポットを示す。   The result of SDS-PAGE of fraction I is shown in FIG. 1 (A), and the result of SDS-PAGE of fraction II is shown in FIG. 1 (B). Among the proteins contained in fraction I separated by SDS-PAGE, the bands with numbers 1 to 7 in FIG. 1 (A) indicate protein spots excised for ESI-ion trap MS. . Similarly, among the proteins contained in fraction II separated by SDS-PAGE, the bands labeled Nos. 1 to 7 in FIG. 1 (B) are electrospray ionized ion trap mass spectrometry (ESI−). The protein spots excised for ion trap MS) are shown.

<マススペクトロメトリーとデータベースサーチ>
SDS−PAGE後、切除されたタンパク質スポットは、トリプシンによるゲル内消化された(非特許文献29)。サンプルは、ナノフロー多次元HPLCシステム(Paradigm MS4; Michrom BioResources、オーバーン、カリフォルニア州)を用いて分離し、ESI−ion trap MS(LCQDECAXP; Thermo Fisher Scientific、ウォルサム、マサチューセッツ州)によって最適な条件下(キャピラリー温度、200℃;キャピラリー圧、3.0V;及びスプレー圧、1.90kV)で解析した。ペプチド配列は、MASCOTソフトウェア(Matrix Science Ltd.、ロンドン、イギリス)を用いてプロテインデータベース(MSDB)に対して探索した。
<Mass spectrometry and database search>
After SDS-PAGE, the excised protein spots were digested in gel with trypsin (Non-patent Document 29). Samples were separated using a nanoflow multidimensional HPLC system (Paradigm MS4; Michrom BioResources, Auburn, Calif.) And under optimal conditions (ESI-ion trap MS (LCQDECAXP; Thermo Fisher Scientific, Waltham, Mass.)) (Capillary temperature, 200 ° C .; capillary pressure, 3.0 V; and spray pressure, 1.90 kV). Peptide sequences were searched against the protein database (MSDB) using MASCOT software (Matrix Science Ltd., London, UK).

SDS−PAGEゲルから得られた各タンパク質を、LC−MS/MSによって解析した。カルボキシペプチダーゼ様プロテアーゼフラクション及びキモトリプシン様プロテアーゼフラクション中のプロテアーゼの同定結果を表1に示す。ミツバチゲノムデータベースから、フラクションIの約40kDaであったNo.4のバンド(図1(A))はカルボキシペプチダーゼB様プロテアーゼ(XP_623727)であると同定され、フラクションIIの約25〜28kDaであったNo.1のバンド(図1(B))はキモトリプシン様プロテアーゼ(XP_394370)(配列番号1)であると同定された。これらの結果は、SAAPFpNa又はZ−Gly−Pheの酵素アッセイの結果と適合した。   Each protein obtained from the SDS-PAGE gel was analyzed by LC-MS / MS. Table 1 shows the results of identification of proteases in the carboxypeptidase-like protease fraction and chymotrypsin-like protease fraction. From the bee genome database, No. 1 was approximately 40 kDa in fraction I. 4 band (FIG. 1 (A)) was identified as a carboxypeptidase B-like protease (XP — 623727) and No. 2 was approximately 25 to 28 kDa in fraction II. One band (FIG. 1 (B)) was identified as chymotrypsin-like protease (XP — 394370) (SEQ ID NO: 1). These results were consistent with the results of the SAAPFpNa or Z-Gly-Phe enzyme assay.

<N末端アミノ酸配列>
SDS−PAGE後、フラクションIIのタンパク質を、セミドライブロッティングによりPVDF膜にトランスファーし、各バンドを切り出した。キモトリプシン様タンパク質のN末端アミノ酸配列を、転写したPVDF膜片から、ペプチドシークエンサー(Model 491; Applied Biosystems、フォスターシティ、カリフォルニア州)を用いて解析した。
<N-terminal amino acid sequence>
After SDS-PAGE, the fraction II protein was transferred to a PVDF membrane by semi-driving, and each band was cut out. The N-terminal amino acid sequence of chymotrypsin-like protein was analyzed from the transcribed PVDF membrane pieces using a peptide sequencer (Model 491; Applied Biosystems, Foster City, Calif.).

すなわち、2〜3日齢の女王バチの幼虫のホモジネートから分離されたフラクションから、それぞれ、カルボキシペプチダーゼの基質であるZ−Gly−Pheとキモトリプシンの基質であるSAAPFpNaを加水分解できる2種のプロテアーゼが同定された。マススペクトロメトリーとMASCOT検索は、これらの活性が、ミツバチのカルボキシペプチダーゼB(XP_623727)又はキモトリプシン(XP_394370)と類似したタンパク質に由来することを示唆した(図1、表1)。   That is, two types of proteases that can hydrolyze carboxypeptidase substrate Z-Gly-Phe and chymotrypsin substrate SAAPFpNa, respectively, from fractions isolated from 2-3 days old queen bee larva homogenates. Identified. Mass spectrometry and MASCOT searches suggested that these activities were derived from a protein similar to bee carboxypeptidase B (XP — 623727) or chymotrypsin (XP — 394370) (FIG. 1, Table 1).

[実施例2]
同定されたキモトリプシン様プロテアーゼを、大腸菌発現系によって発現させ、機能解析を行った。
[Example 2]
The identified chymotrypsin-like protease was expressed by an E. coli expression system and functional analysis was performed.

<標的DNA増幅及びリコンビナントベクター構築>
ミツバチの女王幼虫の総RNAは、FastPure RNAキット(タカラ、滋賀県、日本)を用いて幼虫全体から調製した。総RNAは、使用まで−80℃で保存した。cDNAは、総RNAからオリゴ(dT)プライマー(東洋紡、大阪府、日本)と逆転写酵素(ReverTraAce、東洋紡)によって調製した。総RNAの1μg相当量と、0.5μLのオリゴ(dT)プライマー、4μLの4×バッファー、8μLの2.5mM dNTP混合物、1μLのRNアーゼ阻害剤、及び1μLのReverTraAceを混合し、37℃で30分間インキュベートして逆転写反応を行った。逆転写反応終了後、反応液を99℃で1時間加熱して酵素を不活性化した。ミツバチキモトリプシン様プロテアーゼDNAは、SalI制限酵素部位を含むセンスプライマー(5'-AAA GTC GAC ATT GTT GGC GGC AGT GAT G-3';下線部が制限酵素部位である。)(配列番号2)とEcoRI制限酵素部位を含むアンチセンスプライマー(5'-AAAAA GAA TTC TAA GAA ATG TAG AAA CCG TCT GCT G-3';下線部が制限酵素部位である。)(配列番号3)を用いてPCRによって増幅した。PCR条件は以下の通りである;98℃で30秒間を1サイクル、98℃で10秒間、58℃で15秒間、及び72℃で20秒間を30サイクル、並びに、72℃で5分間を1サイクル。この結果、配列番号1のアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードする塩基配列部分を含むPCR産物が得られた。
<Target DNA amplification and recombinant vector construction>
Total RNA of bee queen larvae was prepared from whole larvae using FastPure RNA kit (Takara, Shiga Prefecture, Japan). Total RNA was stored at −80 ° C. until use. cDNA was prepared from total RNA using oligo (dT) primers (Toyobo, Osaka, Japan) and reverse transcriptase (ReverTraAce, Toyobo). Mix 1 μg of total RNA with 0.5 μL oligo (dT) primer, 4 μL 4 × buffer, 8 μL 2.5 mM dNTP mixture, 1 μL RNase inhibitor, and 1 μL RiverTraace at 37 ° C. The reverse transcription reaction was performed by incubating for 30 minutes. After the reverse transcription reaction, the reaction solution was heated at 99 ° C. for 1 hour to inactivate the enzyme. The bee chymotrypsin-like protease DNA is composed of a sense primer containing a SalI restriction enzyme site (5′-AAA GTC GAC ATT GTT GGC GGC AGT GAT G-3 ′; the underlined portion is a restriction enzyme site) (SEQ ID NO: 2) and EcoRI. Amplified by PCR using an antisense primer containing a restriction enzyme site (5′-AAAAA GAA TTC TAA GAA ATG TAG AAA CCG TCT GCT G-3 ′; the underlined part is a restriction enzyme site) (SEQ ID NO: 3) . PCR conditions are as follows: 1 cycle at 98 ° C. for 30 seconds, 10 cycles at 98 ° C., 15 seconds at 58 ° C., 30 cycles at 72 ° C. for 20 seconds, and 1 cycle at 72 ° C. for 5 minutes . As a result, a PCR product containing a base sequence portion encoding a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 was obtained.

リコンビナント大腸菌を構築するために、PCR産物とGateway(登録商標)pENTR(登録商標)1A vector(Life Technologies、カールスバッド、カリフォルニア州)を、SalI及びEcoRIで消化し、T4 DNAリガーゼ(New England Biolabs、イプスウィッチ、マサチューセッツ州)を用いて連結させた。連結したエントリークローンは、コンピテント大腸菌DH5α株に形質転換し、50μg/mLのカナマイシンを含有するLB培地プレート上で選択した。エントリークローンのキモトリプシン様タンパク質のコーディング領域は、メーカーの指示に従ってLRクロネース(Invitrogen)によってpDEST15ベクターに転換した。リコンビナントpDEST15ベクターは、コンピテント大腸菌DH5α株に形質転換し、100μg/mLのアンピシリンを含有するLB培地プレート上で選択した。ポジティブクローンは、PCRと塩基配列解析(ABI Genetic Analyzer PRISM3100、Applied Biosystems)によって選択した。   To construct recombinant E. coli, PCR products and Gateway® pENTR® 1A vector (Life Technologies, Carlsbad, Calif.) Were digested with SalI and EcoRI, and T4 DNA ligase (New England Biolabs, Ipswich, Massachusetts). Ligated entry clones were transformed into competent E. coli DH5α strains and selected on LB media plates containing 50 μg / mL kanamycin. The coding region of the entry clone chymotrypsin-like protein was converted to the pDEST15 vector by LR Klonase (Invitrogen) according to the manufacturer's instructions. Recombinant pDEST15 vector was transformed into competent E. coli DH5α strain and selected on LB media plates containing 100 μg / mL ampicillin. Positive clones were selected by PCR and nucleotide sequence analysis (ABI Genetic Analyzer PRISM 3100, Applied Biosystems).

<リコンビナントタンパク質の発現>
リコンビナントタンパク質は、リコンビナントベクターに組込んだ後、大腸菌BL21(DE3)に発現させた。リコンビナント大腸菌を100μg/mLのアンピシリンと200μMのIPTG(イソプロピルβ−D−1−チオガラクトピラノシド)を含有するLB培地中で、20℃で培養した。大腸菌は、5000×g、4℃で10分間遠心分離処理して回収した。
<Expression of recombinant protein>
The recombinant protein was incorporated into a recombinant vector and then expressed in E. coli BL21 (DE3). Recombinant E. coli was cultured at 20 ° C. in LB medium containing 100 μg / mL ampicillin and 200 μM IPTG (isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside). E. coli was recovered by centrifugation at 5000 × g and 4 ° C. for 10 minutes.

<リコンビナントタンパク質の精製>
発現させたタンパク質は、Rapid GST Inclusion Body Solubilization and Renaturation Kit(Cell Biolabs、サンディエゴ、カリフォルニア州)を用いてリフォールディングした。大腸菌は、当該キットに含まれているSTEバッファーに0.2mg/mLのリゾチームと1mMのジチオスレイトールを含有させた液で再懸濁した後、氷上で超音波処理して溶解させた。各大腸菌のライセートは、SDS−PAGEし、IPTGなしのライセートと比較して、リコンビナントタンパク質発現を確認した。さらに、封入体の構成を確認するために、大腸菌ライセートは、12000×g、4℃で15分間遠心分離処理して可溶性タンパク質のフラクションと不溶性タンパク質のフラクションに分離し、タンパク質組成をSDS−PAGEで調べた。封入体は、メーカーの指示に従ってキットを用いて、可溶化しリフォールティングした。すなわち、リコンビナントGST−キモトリプシンが不溶性タンパク質として発現したので、Rapid GST Inclusion Body Solubilization and Renaturation Kit(Cell Biolabs、サンディエゴ、カリフォルニア州)を用いて、可溶化させてリフォールディングした。
<Purification of recombinant protein>
The expressed protein was refolded using Rapid GST Inclusion Body Solubilization and Regeneration Kit (Cell Biolabs, San Diego, Calif.). E. coli was resuspended in a solution containing 0.2 mg / mL lysozyme and 1 mM dithiothreitol in the STE buffer included in the kit, and then lysed by sonication on ice. Each E. coli lysate was subjected to SDS-PAGE and compared to lysate without IPTG to confirm recombinant protein expression. Furthermore, in order to confirm the structure of inclusion bodies, the E. coli lysate was centrifuged at 12000 × g for 15 minutes at 4 ° C. to separate the soluble protein fraction and the insoluble protein fraction, and the protein composition was analyzed by SDS-PAGE. Examined. Inclusion bodies were solubilized and refolded using the kit according to the manufacturer's instructions. That is, since recombinant GST-chymotrypsin was expressed as an insoluble protein, it was solubilized and refolded using Rapid GST Induction Body Solubilization and Regeneration Kit (Cell Biolabs, San Diego, Calif.).

リフォールティングしたリコンビナントGSTタンパク質サンプルは、0.2μmの膜フィルター(ミリポア、ビルリカ、マサチューセッツ州)を通して濾過した。グルタチオンセファロース4Bビーズ(50%スラリー、GE Healthcare)の500μL相当量を、10mLのサンプル溶液に添加し、室温で回転させながらインキュベートした。ビーズは、500×g、室温で5分間遠心分離処理して回収し、上清を捨てた。この洗浄ステップを全部で3回繰り返した。リコンビナントタンパク質は、室温で16時間、200μLの25U/mL トロンビン(GE Healthcare)含有PBS溶液中で、GSTタグから切断した。リコンビナントタンパク質は、500×g、室温で5分間遠心分離処理して回収し、再度200μLのPBSをビーズに添加して遠心分離処理し、2つの上清を混合した。リコンビナントタンパク質サンプル中のタンパク質濃度を、Bio−rad Protein Assay(Bio−Rad Laboratories、ヘルクレス、カリフォルニア州)とスタンダードとしてBSAを用いて、Bradford法により測定した。   The refolded recombinant GST protein sample was filtered through a 0.2 μm membrane filter (Millipore, Billerica, Mass.). An equivalent amount of 500 μL of glutathione sepharose 4B beads (50% slurry, GE Healthcare) was added to 10 mL of the sample solution, and incubated at room temperature while rotating. The beads were collected by centrifugation at 500 × g for 5 minutes at room temperature, and the supernatant was discarded. This washing step was repeated a total of 3 times. Recombinant protein was cleaved from the GST tag in 200 μL of PBS solution containing 25 U / mL thrombin (GE Healthcare) for 16 hours at room temperature. Recombinant protein was recovered by centrifugation at 500 × g for 5 minutes at room temperature, and 200 μL of PBS was again added to the beads and centrifuged, and the two supernatants were mixed. The protein concentration in the recombinant protein sample was measured by the Bradford method using Bio-Rad Protein Assay (Bio-Rad Laboratories, Hercules, Calif.) And BSA as a standard.

図2(A)に、大腸菌ライセートから抽出されたリコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼのCBB染色を使用したSDS−PAGE解析の結果を示す。左パネルにおいて、各レーンは、IPTG刺激無し及び有りの全大腸菌ライセートを示す。右パネルにおいて、各レーンは、IPTG刺激した大腸菌ライセートの可溶性画分及び不溶性画分と、グルタチオンセファロース4Bビーズによって精製されたタンパク質を示す。図2(A)に示すように、IPTGにより、分子量約53kDaのタンパク質の発現が誘導された。アミノ酸配列情報から、同定されたキモトリプシン様プロテアーゼの分子量は約26kDaであると予想され、26kDaのGSTタグとコンジュゲートしたことから、リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼの分子量は、約52kDaと予想された。つまり、IPTGにより発現誘導された分子量約53kDaのタンパク質が、目的のリコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼ(リコンビナントGST−キモトリプシン)であった。   FIG. 2 (A) shows the results of SDS-PAGE analysis using CBB staining of recombinant chymotrypsin-like protease extracted from E. coli lysate. In the left panel, each lane represents total E. coli lysate with and without IPTG stimulation. In the right panel, each lane shows the soluble and insoluble fractions of IPTG-stimulated E. coli lysate and the protein purified by glutathione sepharose 4B beads. As shown in FIG. 2A, expression of a protein having a molecular weight of about 53 kDa was induced by IPTG. From the amino acid sequence information, the molecular weight of the identified chymotrypsin-like protease was predicted to be about 26 kDa, and conjugated with a 26 kDa GST tag, so that the molecular weight of the recombinant chymotrypsin-like protease was predicted to be about 52 kDa. That is, the protein having a molecular weight of about 53 kDa, whose expression was induced by IPTG, was the target recombinant chymotrypsin-like protease (recombinant GST-chymotrypsin).

リフォールディング後、グルタチオンセファロース4Bビーズを用いて回収されたGSTタグキモトリプシン(可溶化したキモトリプシン)から、トロンビンによりGSTタグが切断された。図2(B)に、トロンビン処理後のリコンビナントタンパク質の銀染色を使用したSDS−PAGE解析の結果を示す。図2(B)に示すように、得られたタンパク質の大きさは、予想された大きさである約26kDaと一致した。   After refolding, the GST tag was cleaved by thrombin from GST-tagged chymotrypsin (solubilized chymotrypsin) recovered using glutathione sepharose 4B beads. FIG. 2B shows the results of SDS-PAGE analysis using silver staining of the recombinant protein after thrombin treatment. As shown in FIG. 2 (B), the size of the obtained protein coincided with the expected size of about 26 kDa.

<SAAPFpNaの加水分解反応の至適のpH及び温度>
GSTタグが切断されたリコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼについて、SAAPFpNaを基質としたキモトリプシン様プロテアーゼ活性の至適pH及び至適温度を、実施例1と同様にして調べた。
具体的には、酵素活性の至適pHは、50mM pH4、5、及び6のクエン酸バッファー、pH6、7、及び8の50mMのリン酸バッファー、pH8及び9の50mMのトリス−塩酸バッファー、並びにpH9及び10の50mM グリシン−NaOHバッファーを用いて測定した。酵素活性は、SAAPFpNaを基質として37℃で測定した。
至適温度は、50mMのトリス−塩酸バッファー(pH9.0)とSAAPFpNAを用いて、20℃、30℃、37℃、40℃、45℃、及び50℃で測定した。
<Optimum pH and temperature for the hydrolysis reaction of SAAPFpNa>
The recombinant chymotrypsin-like protease with the GST tag cleaved was examined in the same manner as in Example 1 for the optimum pH and temperature of chymotrypsin-like protease activity using SAAPFpNa as a substrate.
Specifically, the optimum pH for enzyme activity is 50 mM pH 4, 5, and 6 citrate buffer, pH 6, 7, and 8 50 mM phosphate buffer, pH 8 and 9 50 mM Tris-HCl buffer, and Measurements were made using 50 mM glycine-NaOH buffer at pH 9 and 10. Enzyme activity was measured at 37 ° C. using SAAPFpNa as a substrate.
The optimum temperature was measured at 20 ° C., 30 ° C., 37 ° C., 40 ° C., 45 ° C., and 50 ° C. using 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) and SAAPFpNA.

リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼのプロテアーゼ活性のpH依存性を、図3(A)に示す。図3(A)中、50mM クエン酸バッファー(pH4、5、及び6)の結果を白点と黒線で、50mM リン酸バッファー(pH6、7、及び8)の結果を濃グレーの点と線で、50mM Tris−Hclバッファー(pH8及び9)の結果を薄グレーの点と線で、50mM グリシン−NaOHバッファー(pH9及び10)の結果を黒点と点線で、それぞれ示す。データは、平均値±SDで表した。リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼのSAAPFpNaを基質とするプロテアーゼ活性は、pH9.0で最大活性を示した。また、pH7における活性は、pH9.0における活性の約半分であった。   FIG. 3 (A) shows the pH dependence of the protease activity of recombinant chymotrypsin-like protease. In FIG. 3 (A), the results for 50 mM citrate buffer (pH 4, 5, and 6) are indicated by white dots and black lines, and the results for 50 mM phosphate buffer (pH 6, 7, and 8) are indicated by dark gray dots and lines. The results for 50 mM Tris-Hcl buffer (pH 8 and 9) are indicated by light gray dots and lines, and the results for 50 mM glycine-NaOH buffer (pH 9 and 10) are indicated by black dots and dotted lines, respectively. Data were expressed as mean ± SD. Protease activity using the recombinant chymotrypsin-like protease SAAPFpNa as a substrate showed maximum activity at pH 9.0. The activity at pH 7 was about half that at pH 9.0.

リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼのプロテアーゼ活性の温度依存性を、図3(B)に示す。データは、平均値±SDで表した。リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼのSAAPFpNaを基質とするプロテアーゼ活性は、40℃が最高であった。リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼは、アルカリpHにおいて最大活性を示し、当該酵素は、低温適合性と熱耐性は有していなかった。   FIG. 3B shows the temperature dependence of the protease activity of the recombinant chymotrypsin-like protease. Data were expressed as mean ± SD. The protease activity using the recombinant chymotrypsin-like protease SAAPFpNa as a substrate was highest at 40 ° C. Recombinant chymotrypsin-like protease showed maximum activity at alkaline pH, and the enzyme was not cold compatible and heat resistant.

すなわち、大腸菌により生産された26kDaのキモトリプシン様プロテアーゼ(図2)は、キモトリプシン活性を示した。当該活性は、pH9と40℃で最も高かった(図3)。正常な幼虫の発達(brood development)のためにミツバチのコロニーの温度がおおよそ35℃に維持されているように(非特許文献30)、当該リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼの至適温度は、ミツバチの幼虫の生育環境と一致しているようであった。さらに、当該酵素の至適pHは、アルカリ領域にあった。非特許文献9、非特許文献16〜18から、幼虫の消化酵素の至適pHがアルカリ領域にあることが示唆されるが、本願発明に係るミツバチの幼虫由来のリコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼのpH依存性は、これらのの報告と一致した。   That is, the 26 kDa chymotrypsin-like protease produced by E. coli (FIG. 2) showed chymotrypsin activity. The activity was highest at pH 9 and 40 ° C. (FIG. 3). The optimal temperature of the recombinant chymotrypsin-like protease is such that the temperature of the bee larvae is such that the temperature of the bee colonies is maintained at approximately 35 ° C. for normal brood development (Non-patent Document 30). It seemed to be consistent with the growth environment. Furthermore, the optimum pH of the enzyme was in the alkaline region. Non-Patent Document 9 and Non-Patent Documents 16 to 18 suggest that the optimum pH of the larval digestive enzyme is in the alkaline region, but the pH dependence of the recombinant chymotrypsin-like protease derived from the honey bee larva according to the present invention. Was consistent with these reports.

<リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼの基質特異性>
リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼの基質特異性を調べるために、幾つかのセリンプロテアーゼの基質に対する活性を調べた。基質としては、SAAPFpNA、SAAPLpNA、SAAApNA、及びBAPAを用いた。酵素活性は、各基質についてpH9、37℃で測定された。
具体的には、10μLのサンプル(リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼ)溶液と90μLの1mMの各基質を含む50mM トリス−塩酸バッファー(pH9.0)を96ウェルプレートに添加し、37℃でインキュベートした。インキュベート後の反応溶液について、405nmの吸光度の変化を測定した。1ユニットのプロテアーゼ活性は、1分間当たり1μmolのp−ニトロアニリンを遊離させる酵素量に相当した。
<Substrate specificity of recombinant chymotrypsin-like protease>
In order to investigate the substrate specificity of recombinant chymotrypsin-like protease, the activity of several serine proteases on substrates was examined. As substrates, SAAPFpNA, SAAPLpNA, SAAApNA, and BAPA were used. Enzyme activity was measured for each substrate at pH 9, 37 ° C.
Specifically, 10 μL of a sample (recombinant chymotrypsin-like protease) solution and 90 μL of 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 1 mM of each substrate were added to a 96-well plate and incubated at 37 ° C. With respect to the reaction solution after incubation, a change in absorbance at 405 nm was measured. One unit of protease activity corresponded to the amount of enzyme that liberates 1 μmol of p-nitroaniline per minute.

各基質に対するプロテアーゼ活性の測定結果を図4に示す。データは、SAAPFpNa(100%)に対する比活性(相対値)で示した。データは、平均値±SDで表した。この結果、エラスターゼ(SAAPLpNa及びSAAApNa)及びトリプシン(BAPA)に対する活性は、キモトリプシン基質に対する活性よりも低かった。SAAPLpNa、SAAApNa、及びBAPAに対する活性の相対値は、それぞれ、SAAPLpNaの32.7%、13.5%、及び8.16%であった。これらの結果は、リコンビナント酵素がキモトリプシンプロテアーゼであることを示唆した。また、当該リコンビナント酵素は、非特許文献12に記載のキモトリプシン基質に対する分解活性のない女王蜂由来のプロテアーゼとは異なることが明らかになった。   The measurement results of protease activity for each substrate are shown in FIG. Data are shown as specific activity (relative value) against SAAPFpNa (100%). Data were expressed as mean ± SD. As a result, the activity against elastase (SAAPLpNa and SAAApNa) and trypsin (BAPA) was lower than the activity against chymotrypsin substrate. The relative values of activity against SAAPLpNa, SAAApNa, and BAPA were 32.7%, 13.5%, and 8.16% of SAAPLpNa, respectively. These results suggested that the recombinant enzyme is a chymotrypsin protease. In addition, it has been clarified that the recombinant enzyme is different from the queen bee-derived protease described in Non-Patent Document 12 that does not have the activity of degrading the chymotrypsin substrate.

<阻害アッセイ>
リコンビナントタンパク質の活性に対する種々のプロテアーゼ阻害剤の効果を、1mMのSAAPFpNAを含む50mMのトリス−塩酸バッファー(pH9.0)中、37℃で測定した。阻害アッセイには、阻害剤として、PMSF、TLCK、ペプシン、EDTA(ナカライテスク、京都府、日本)、4−(2−アミノエチル)AEBSF、TPCK(Sigma Aldrich)、アンチパイン、ロイペプチン、及びE―64(ペプチド研究所株式会社、大阪府、日本)を用いた。リコンビナントプロテアーゼのSAAPLpNaの加水分解反応に対するプロテアーゼ阻害剤の効果は、阻害剤なしのサンプルの活性と比較して求めた。
<Inhibition assay>
The effect of various protease inhibitors on the activity of the recombinant protein was measured at 37 ° C. in 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 1 mM SAAPFpNA. Inhibition assays include inhibitors as PMSF, TLCK, pepsin, EDTA (Nacalai Tesque, Kyoto, Japan), 4- (2-aminoethyl) AEBSF, TPCK (Sigma Aldrich), antipine, leupeptin, and E- 64 (Peptide Institute Ltd., Osaka, Japan) was used. The effect of protease inhibitors on the hydrolysis reaction of the recombinant protease SAAPLpNa was determined relative to the activity of the sample without inhibitor.

リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼに対するプロテアーゼ阻害剤の効果を表2に示す。この結果、PMSFは当該活性を強く阻害した。さらに、アンチパインも阻害効果を示した。これらの阻害剤は、両方とも、セリンタイププロテアーゼの活性の阻害剤である。他方では、アスパラギン酸プロテアーゼ阻害剤であるペプスタチンA、及びシステインプロテアーゼ阻害剤であるE−64は、当該リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼの活性を阻害しなかった。これらの結果から、当該リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼは、セリンプロテアーゼとみなされた。   Table 2 shows the effect of protease inhibitors on recombinant chymotrypsin-like protease. As a result, PMSF strongly inhibited the activity. Furthermore, antipain also showed an inhibitory effect. Both of these inhibitors are inhibitors of serine type protease activity. On the other hand, aspartic protease inhibitor pepstatin A and cysteine protease inhibitor E-64 did not inhibit the activity of the recombinant chymotrypsin-like protease. From these results, the recombinant chymotrypsin-like protease was regarded as a serine protease.

また、メタロプロテアーゼ阻害剤であるEDTAは、当該リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼに対して弱い阻害活性を示し、一般的にPMSFの基質として使用されるAEBSF、及び幾つかのセリン又はシステインタイププロテアーゼの阻害剤であるロイペプチンは、弱い阻害活性を示した。さらに、TPCKとTLCKのいずれも、当該リコンビナントプロテアーゼの活性を阻害しなかった。これらの結果は、当該リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼが、哺乳類のキモトリプシンとは異なる活性部位を有していることを示唆した。   In addition, EDTA, which is a metalloprotease inhibitor, exhibits weak inhibitory activity against the recombinant chymotrypsin-like protease, and is an inhibitor of AEBSF, which is generally used as a substrate for PMSF, and some serine or cysteine type proteases. Certain leupeptins showed weak inhibitory activity. Furthermore, neither TPCK nor TLCK inhibited the activity of the recombinant protease. These results suggested that the recombinant chymotrypsin-like protease has a different active site from mammalian chymotrypsin.

すなわち、当該リコンビナントキモトリプシン様プロテアーゼは、トリプシン基質とエラスターゼ基質よりも強く、キモトリプシンの基質であるSAAPFpNaを加水分解した(図4)。PMSF及びアンチパインは、当該活性を阻害したが、ペプスタチンAとE−64は阻害しなかった(表2)。これらの結果は、この酵素がセリンタイププロテアーゼであることを示唆した。さらに、EDTAは弱い阻害活性を示した。他方、TLCKとTPCKは、当該リコンビナントプロテアーゼに対する阻害活性を示さなかった。この阻害アッセイの結果から、本発明に係るキモトリプシン様プロテアーゼは、哺乳類のキモトリプシンとは異なる反応メカニズムを持つと考えられた。さらに、当該反応メカニズムを明らかにするためには、当該プロテアーゼの結晶学等の構造解析が必要である。   That is, the recombinant chymotrypsin-like protease was stronger than the trypsin substrate and the elastase substrate, and hydrolyzed SAAPFpNa, which is a chymotrypsin substrate (FIG. 4). PMSF and antipain inhibited the activity, but pepstatin A and E-64 did not (Table 2). These results suggested that this enzyme is a serine type protease. Furthermore, EDTA showed weak inhibitory activity. On the other hand, TLCK and TPCK did not show inhibitory activity against the recombinant protease. From the results of this inhibition assay, it was considered that the chymotrypsin-like protease according to the present invention has a reaction mechanism different from that of mammalian chymotrypsin. Furthermore, in order to clarify the reaction mechanism, structural analysis such as crystallography of the protease is necessary.

本発明者らは、当該リコンビナントプロテアーゼを、ミツバチのキモトリプシン様プロテアーゼ(HCLPASE)と名付けた。なお、ミツバチの幼虫のプロテアーゼとしては、HCLPASEが最初に同定されたものになる。   The inventors have named the recombinant protease the bee chymotrypsin-like protease (HCLPASE). In addition, HCLPASE is the first identified honey bee larvae protease.

[実施例3]
HCLPASEを、GSTタグに代えて、リフォールディングせずにより正確な立体構造を形成させ得るSUMOタグとタンパク質精製のためのHisタグとの2種類のタグを融合させたリコンビナントタンパク質として、大腸菌及び昆虫細胞で発現させ、その機能解析を行った。
[Example 3]
HCLPASE is a recombinant protein in which two types of tags, a SUMO tag that can form a more accurate three-dimensional structure without refolding and a His tag for protein purification, are used instead of the GST tag. And expressed its function.

<リコンビナントベクター構築とリコンビナントタンパク質の発現>
リコンビナントベクターの構築には、6×Hisタグの下流にSUMOタグが連結されており、SUMOタグの下流に発現させる目的のタンパク質をコードするポリヌクレオチドを挿入するためのマルチクローニングサイトがあるSUMOタグ発現ベクターであって、大腸菌発現用ベクター(pE−SUMOproベクター)と昆虫細胞発現用ベクター(pI−secSUMOstarベクター)(いずれも、LifeSensors)を用いた。
<Recombinant vector construction and expression of recombinant protein>
For the construction of a recombinant vector, a SUMO tag is linked downstream of a 6 × His tag, and a SUMO tag expression has a multi-cloning site for inserting a polynucleotide encoding a target protein to be expressed downstream of the SUMO tag. The vector used was an E. coli expression vector (pE-SUMOpro vector) and an insect cell expression vector (pI-secSUMOstar vector) (both LifeSensors).

実施例2と同様にして、ミツバチの女王幼虫の総RNAを鋳型とした逆転写反応を行って得られたcDNAを鋳型とし、BsaI制限酵素部位を含むセンスプライマー(5'- AAG GTC TCA AGG TAT TGT TGG CGG CAG-3';下線部が制限酵素部位である。)(配列番号4)とHindIII制限酵素部位を含むアンチセンスプライマー(5'- AAA AAG CTT TTA AGA AAT GTA GAA ACC GTC TGC TG-3';下線部が制限酵素部位である。)(配列番号5)を用いたPCRにより、ミツバチキモトリプシン様プロテアーゼDNAを増幅した。PCR条件は実施例2と同様にした。 In the same manner as in Example 2, the total RNA bee queen larvae obtained by performing a reverse transcription reaction using as a template cDNA as a template, a sense primer containing a BsaI restriction site (5'- AA G GTC TC A AGG TAT TGT TGG CGG CAG-3 ′; underlined restriction enzyme site) (SEQ ID NO: 4) and HindIII restriction enzyme antisense primer (5′-AAA AAG CTT TTA AGA AAT GTA GAA ACC GTC TGC TG-3 ′; the underlined portion is a restriction enzyme site.) Honey bee chymotrypsin-like protease DNA was amplified by PCR using (SEQ ID NO: 5). PCR conditions were the same as in Example 2.

得られたPCR産物とpE−SUMOproベクターをBsaI及びHindIIIで消化し、T4 DNAリガーゼを用いて連結させ、リコンビナント大腸菌用SUMOタグ発現ベクターを得た。同様にして、PCR産物とpI−secSUMOstarベクターを連結させ、リコンビナント昆虫細胞用SUMOタグ発現ベクターを得た。   The obtained PCR product and the pE-SUMOpro vector were digested with BsaI and HindIII and ligated using T4 DNA ligase to obtain a SUMO tag expression vector for recombinant Escherichia coli. Similarly, the PCR product and the pI-sec SUMOstar vector were ligated to obtain a SUMO tag expression vector for recombinant insect cells.

<大腸菌におけるリコンビナントタンパク質の発現及びライセートの調製>
得られたリコンビナント大腸菌用SUMOタグ発現ベクターを、大腸菌BL21(DE3)のコンピテントセルに導入し、リコンビナント大腸菌を得た。リコンビナント大腸菌を100μg/mLのアンピシリンと100μMのIPTGを含有するLB培地中で、20℃で培養し、リコンビナントタンパク質を発現させた。大腸菌は、5000×g、4℃で10分間遠心分離処理して回収した。
<Expression of recombinant protein in E. coli and preparation of lysate>
The resulting SUMO tag expression vector for recombinant E. coli was introduced into competent cells of E. coli BL21 (DE3) to obtain recombinant E. coli. Recombinant E. coli was cultured at 20 ° C. in LB medium containing 100 μg / mL ampicillin and 100 μM IPTG to express the recombinant protein. E. coli was recovered by centrifugation at 5000 × g and 4 ° C. for 10 minutes.

回収したリコンビナント大腸菌は、0.2M NaClを含有する50mM リン酸バッファー(pH7.0)で再懸濁した後、氷上で超音波処理して溶解させ、リコンビナント大腸菌ライセートを調製した。リコンビナント大腸菌ライセートは、12000×g、4℃で15分間遠心分離処理して可溶性タンパク質のフラクションと不溶性タンパク質のフラクションに分離した。   The recovered recombinant E. coli was resuspended in 50 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 0.2 M NaCl, and then sonicated on ice to prepare a recombinant E. coli lysate. Recombinant E. coli lysate was centrifuged at 12000 × g and 4 ° C. for 15 minutes to separate a soluble protein fraction and an insoluble protein fraction.

<昆虫細胞におけるリコンビナントタンパク質の発現>
得られたリコンビナント昆虫細胞用SUMOタグ発現ベクターを、大腸菌DH10Bac1コンピテントセルにヒートショック法にて導入し、LB培地プレート(50μg/mL カナマイシン、7μg/mL ゲンタマイシン、10μg/mL テトラサイクリン、100μg/mL X−gal、40μg/mL IPTGを含有。)にて培養した。得られたコロニーから白色のものを選別して培養し、組み換えバクミドを得た。得られたバクミドを、トランスフェクション試薬セルフェクチンII試薬 (Invitrogen) を用いて、ヨトウガ卵巣由来SF9細胞に導入した。導入処理後のSF9細胞をSF900IIISFM培地(Life Technologies)中、27℃で培養した後、500×g、室温で5分間の遠心分離処理により培養液を回収し、これを組み換えバキュロウィルスストックとした。6ウェルプレートに2×10細胞/ウェルとなるように播いたSF9細胞に、100μLのバキュロウィルスストックを加えて27℃にて培養し、ウィルスの増殖が認められたら遠心分離処理により培養液を回収した。この操作を二回繰り返して高力価組み換えバキュロウィルスストックを得た。75cmフラスコに1.5×10細胞/フラスコとなるように播いたSF9細胞にバキュロウィルスストックを添加して感染させ、リコンビナントタンパク質を発現させた。発現したリコンビナントタンパク質は、培養液中に分泌される。そこで、培養液を500×g、室温、5分間の遠心分離処理することにより、発現したリコンビナントタンパク質を含む培養液(リコンビナントバキュロウィルス感染昆虫細胞培養液)を回収した。
<Expression of recombinant protein in insect cells>
The obtained SUMO tag expression vector for recombinant insect cells was introduced into E. coli DH10Bac1 competent cells by the heat shock method, and LB medium plate (50 μg / mL kanamycin, 7 μg / mL gentamicin, 10 μg / mL tetracycline, 100 μg / mL X -Gal, containing 40 μg / mL IPTG). White colonies were selected from the obtained colonies and cultured to obtain a recombinant bacmid. The obtained bacmid was introduced into SF9 cells derived from sugarcane ovary using the transfection reagent Cellfectin II reagent (Invitrogen). After the introduction treatment, SF9 cells were cultured in SF900IIISFM medium (Life Technologies) at 27 ° C., and then the culture solution was collected by centrifugation at 500 × g for 5 minutes at room temperature to obtain a recombinant baculovirus stock. To SF9 cells seeded at 2 × 10 6 cells / well in a 6-well plate, add 100 μL of baculovirus stock and incubate at 27 ° C. If virus growth is observed, the culture solution is removed by centrifugation. It was collected. This operation was repeated twice to obtain a high-titer recombinant baculovirus stock. The baculovirus stock was added to and infected with SF9 cells seeded in a 75 cm 2 flask at 1.5 × 10 7 cells / flask to express the recombinant protein. The expressed recombinant protein is secreted into the culture medium. Therefore, the culture solution (recombinant baculovirus-infected insect cell culture solution) containing the expressed recombinant protein was recovered by centrifuging the culture solution at 500 × g and room temperature for 5 minutes.

<リコンビナントタンパク質の精製>
リコンビナント大腸菌ライセートの可溶性フラクション及びリコンビナントバキュロウィルス感染昆虫細胞培養液から、TALON resin(Clontech)を用いた金属アフィニティークロマトグラフィーによって、Hisタグタンパク質のみを精製した。
<Purification of recombinant protein>
Only the His-tagged protein was purified from the soluble fraction of the recombinant E. coli lysate and the recombinant baculovirus-infected insect cell culture medium by metal affinity chromatography using TALON resin (Clontech).

精製されたHisタグタンパク質をSDS−PAGEにより確認した。SDS−PAGEの結果を図5(A)に示す。この結果、リコンビナント大腸菌とリコンビナント昆虫細胞の両方において、45kDa弱にバンドが確認された。リコンビナント昆虫細胞に発現したリコンビナントタンパク質のほうがやや大きいのは、分泌シグナルタンパク質gp67(約5kDa)が付加されているためである。   The purified His tag protein was confirmed by SDS-PAGE. The result of SDS-PAGE is shown in FIG. As a result, a band was confirmed at a little less than 45 kDa in both recombinant E. coli and recombinant insect cells. The reason why the recombinant protein expressed in the recombinant insect cells is slightly larger is that the secretory signal protein gp67 (about 5 kDa) is added.

精製したリコンビナントタンパク質は100μg/mLの濃度で、SUMOタグ切断用プロテアーゼ(SUMO protease 1及びSUMOstar protease 1)を用いてタグを切断し、活性化させた。SUMO protease、切断された6×His−SUMOタグ、及び未切断のタンパク質は、再びTALON resinで精製することで除いた。この結果、40〜50μg/mLの精製リコンビナントタンパク質が得られた。   The purified recombinant protein was activated by cleaving the tag with a SUMO tag cleavage protease (SUMO protease 1 and SUMOstar protease 1) at a concentration of 100 μg / mL. The SUMO protease, the cleaved 6 × His-SUMO tag, and the uncleaved protein were removed by purification with TALON resin again. As a result, 40 to 50 μg / mL purified recombinant protein was obtained.

精製した後のリコンビナントタンパク質をSDS−PAGEにより確認した。SDS−PAGEの結果を図5(B)に示す。この結果、HCLPaseのサイズはアミノ酸配列から26kDa程度と予想されていたが、予想していたサイズのバンドが確認できた (図中、黒矢印)。リコンビナント大腸菌とリコンビナント昆虫細胞の両方において発現したリコンビナントタンパク質の大きさが同じであったことから、HCLPaseは糖鎖は付加していないものと推察された。   The purified recombinant protein was confirmed by SDS-PAGE. The result of SDS-PAGE is shown in FIG. As a result, the size of HCLPase was predicted to be about 26 kDa from the amino acid sequence, but a band of the expected size could be confirmed (black arrow in the figure). Since the recombinant protein expressed in both recombinant E. coli and recombinant insect cells had the same size, it was speculated that HCLPase had no added sugar chain.

しかしながら、リコンビナント大腸菌とリコンビナント昆虫細胞の両方において、目標のバンド以外に40kDa付近にもう一つバンドが見られた(図中、白矢印)。当該バンドは、セリンプロテアーゼ阻害剤(PMSF又はSBTI)を添加した場合は生じなかった(図示せず。)ことから、HCLPaseによる自己消化によるものと推定された。   However, in both recombinant E. coli and recombinant insect cells, another band was seen in the vicinity of 40 kDa in addition to the target band (white arrow in the figure). The band did not occur when a serine protease inhibitor (PMSF or SBTI) was added (not shown), and thus was presumed to be due to autolysis by HCLPase.

<キモトリプシン活性測定>
精製したリコンビナントHCLPaseのキモトリプシン活性を、SAAPFpNaを基質とし、pH9、37℃の条件で、実施例2と同様にして測定した。大腸菌で発現させたリコンビナントHCLPase及び昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPaseの回収量(タンパク質濃度、μg/mL)とキモトリプシン比活性(U/mg)の測定結果を、実施例2のGSTタグを切断したリコンビナントHCLPaseの結果と共に表3に示す。
<Measurement of chymotrypsin activity>
The chymotrypsin activity of the purified recombinant HCLPase was measured in the same manner as in Example 2 under the conditions of pH 9 and 37 ° C. using SAAPFpNa as a substrate. The measurement results of the amount of recovered HCLPase expressed in E. coli and the recombinant HCLPase expressed in insect cells (protein concentration, μg / mL) and chymotrypsin specific activity (U / mg) were obtained by cleaving the GST tag of Example 2. It shows in Table 3 with the result of recombinant HCLPase.

この結果、SUMOタグで発現させた場合、酵素の比活性は、大腸菌発現に比べて、昆虫細胞発現のほうが 3〜4倍高かった。比活性に違いが生じる原因はわからないが、大腸菌発現の場合、封入体化して不溶なタンパク質も多量に存在することが確認できているため、可溶化しているもののフォールディングが上手くいっていない酵素が含まれていた可能性が考えられた。   As a result, when expressed using the SUMO tag, the specific activity of the enzyme was 3-4 times higher in insect cell expression than in E. coli expression. The cause of the difference in specific activity is not known, but in the case of E. coli expression, it has been confirmed that there are a large amount of insoluble protein in inclusion bodies, so it contains an enzyme that is solubilized but not well folded There was a possibility that it was.

また、キモトリプシン比活性は、GSTタグで発現させた後切断したリコンビナントHCLPaseに比べて、SUMOタグで発現させた後切断したリコンビナントHCLPaseのほうが、精製タンパク質の回収量も酵素の比活性も明らかに高かった。これは、リフォールディング処理が必要であったGSTタグとは異なり、SUMOタグで発現させた場合にはよりネイティブな状態に近いフォールディングであり、より安定性の高いタンパク質が得られたためと推察された。   The specific activity of chymotrypsin is clearly higher in the amount of purified protein recovered and the specific activity of the enzyme in recombinant HCLPase cleaved after expression with SUMO tag than in recombinant HCLPase cleaved after expression with GST tag. It was. This was presumably because, unlike the GST tag that required refolding, it was a more native fold when expressed with the SUMO tag, and a more stable protein was obtained. .

<SAAPFpNaの加水分解反応の至適のpH>
SUMOタグを切断したリコンビナントHCLPaseのSAAPFpNaを基質としたキモトリプシン活性のpHの影響を、実施例2と同様にして調べた。
具体的には、酵素活性の至適pHは、50mM pH4及び5のクエン酸バッファー、pH6及び7の50mMのリン酸バッファー、pH8及び9の50mMのトリス−塩酸バッファー、pH10、11、及び12の50mM グリシン−NaOHバッファー、並びにpH13のKCl−NaOHを用いて測定した。酵素活性は、1mMのSAAPFpNa、2μg/mLの酵素タンパク質、37℃、30分間の酵素反応を行い、測定した。
<Optimum pH for the hydrolysis reaction of SAAPFpNa>
The effect of pH on the chymotrypsin activity using the SAAPFpNa substrate of recombinant HCLPase cleaved from the SUMO tag was examined in the same manner as in Example 2.
Specifically, the optimum pH for enzyme activity is 50 mM pH 4 and 5 citrate buffer, pH 6 and 7 50 mM phosphate buffer, pH 8 and 9 50 mM Tris-HCl buffer, pH 10, 11, and 12. Measurements were made using 50 mM glycine-NaOH buffer and pH 13 KCl-NaOH. Enzyme activity was measured by performing an enzyme reaction at 37 ° C. for 30 minutes at 1 mM SAAPFpNa, 2 μg / mL enzyme protein.

大腸菌発現させたリコンビナントHCLPaseの比活性の測定結果を図6(A)に、昆虫細胞発現させたリコンビナントHCLPaseの比活性の測定結果を図6(B)に、それぞれ示す。この結果、大腸菌発現と昆虫細胞発現のいずれでも、得られたリコンビナントHCLPaseに対するpHの影響はほぼ同じであり、アルカリ側で活性が高く、pHが下がるに応じて活性が低くなっていた。GSTタグ発現させた場合には、pH9で最も活性が高く、pH10で活性は低下していたが(図3(A))、SUMOタグ発現させた場合には、pH12で最も活性が高く、pH13で活性は低下していた。GSTタグ発現サンプルは、精製されたタンパク質の濃度が低かったため、活性が上がった際に自己消化により失活が起きていた可能性が考えられた。   FIG. 6 (A) shows the measurement results of the specific activity of recombinant HCLPase expressed in E. coli, and FIG. 6 (B) shows the measurement results of the specific activity of recombinant HCLPase expressed in insect cells. As a result, in both E. coli expression and insect cell expression, the effect of pH on the obtained recombinant HCLPase was almost the same, the activity was high on the alkali side, and the activity was decreased as the pH decreased. When GST tag was expressed, the activity was highest at pH 9 and decreased at pH 10 (FIG. 3 (A)), but when SUMO tag was expressed, the activity was highest at pH 12, and pH 13 The activity was reduced. Since the concentration of the purified protein was low in the GST-tagged expression sample, there was a possibility that inactivation occurred due to autolysis when the activity increased.

<SAAPFpNaの加水分解反応の至適の温度>
SUMOタグを切断したリコンビナントHCLPaseのSAAPFpNaを基質としたキモトリプシン活性の温度の影響を、実施例2と同様にして調べた。
具体的には、酵素活性の至適温度は、1mMのSAAPFpNA、2μg/mLの酵素タンパク質、50mMのトリス−塩酸バッファー(pH9.0)を用いて、20〜70℃で30分間の酵素反応を行い、測定した。
<Optimum temperature for the hydrolysis reaction of SAAPFpNa>
The effect of temperature on chymotrypsin activity using SAAPFpNa as a substrate of recombinant HCLPase cleaved from the SUMO tag was examined in the same manner as in Example 2.
Specifically, the optimal temperature for enzyme activity is 1 mM SAAPFpNA, 2 μg / mL enzyme protein, 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0), and the enzyme reaction at 20 to 70 ° C. for 30 minutes. Performed and measured.

図7(A)に、各温度における比活性(U/mg)の測定結果を、図7(B)に、37℃における比活性を100%とした時の各温度での比活性の相対値(%)を、それぞれ示す。この結果、比活性は、昆虫細胞発現させたリコンビナントHCLPaseのほうが大腸菌発現させたリコンビナントHCLPaseよりも高かったが、温度による割合変化はどちらもほぼ同じであった。また、GSTタグ発現させた場合には、40℃で最も活性が高かったが(図3(B))、SUMOタグ発現させた場合には、60℃で最も活性が高かった。ただし、50〜60℃では酵素活性は大きく変わらなかった。   FIG. 7A shows the measurement result of specific activity (U / mg) at each temperature, and FIG. 7B shows the relative value of specific activity at each temperature when the specific activity at 37 ° C. is 100%. (%) Is shown respectively. As a result, the specific activity of the recombinant HCLPase expressed by insect cells was higher than that of the recombinant HCLPase expressed by E. coli, but the ratio changes with temperature were almost the same. Further, when the GST tag was expressed, the activity was highest at 40 ° C. (FIG. 3B), but when the SUMO tag was expressed, the activity was highest at 60 ° C. However, the enzyme activity did not change significantly at 50-60 ° C.

<リコンビナントHCLPaseの基質特異性>
リコンビナントHCLPaseの基質特異性を、実施例2と同様にして測定した。基質としては、SAAPFpNA、SAAPLpNA、SAAApNA、及びBAPAを用いた。
具体的には、酵素活性は、1mMの基質、2μg/mLの酵素タンパク質、50mMのトリス−塩酸バッファー(pH9.0)を用いて、37℃で30分間の酵素反応を行い、測定した。
<Substrate specificity of recombinant HCLPase>
The substrate specificity of recombinant HCLPase was measured in the same manner as in Example 2. As substrates, SAAPFpNA, SAAPLpNA, SAAApNA, and BAPA were used.
Specifically, the enzyme activity was measured by performing an enzyme reaction at 37 ° C. for 30 minutes using 1 mM substrate, 2 μg / mL enzyme protein, and 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0).

大腸菌発現させたリコンビナントHCLPaseの比活性の測定結果を図8(A)に、昆虫細胞発現させたリコンビナントHCLPaseの比活性の測定結果を図8(B)に、それぞれ示す。この結果、大腸菌で発現させたリコンビナントHCLPase及び昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPaseは、いずれも、キモトリプシンの基質であるSAAPFpNaに高い活性を示したが、他の3基質への活性は低かった。3つのうち、SAAPLpNaへの活性のみ若干高かった。これらの結果は、GSTタグ発現させた場合(図4)と同様であった。この結果からも、HCLPaseがキモトリプシン様の酵素であるといえる。   The measurement result of the specific activity of the recombinant HCLPase expressed in E. coli is shown in FIG. 8 (A), and the measurement result of the specific activity of the recombinant HCLPase expressed in insect cells is shown in FIG. 8 (B). As a result, both recombinant HCLPase expressed in Escherichia coli and recombinant HCLPase expressed in insect cells showed high activity for SAAPFpNa, which is a substrate for chymotrypsin, but low activity for the other three substrates. Of the three, only the activity against SAAPLpNa was slightly higher. These results were the same as when GST tag was expressed (FIG. 4). From this result, it can be said that HCLPase is a chymotrypsin-like enzyme.

<阻害アッセイ>
リコンビナントHCLPaseの活性に対する種々のプロテアーゼ阻害剤の効果を、実施例2と同様にして測定した。プロテアーゼ阻害剤としては、実施例2と同じものを用いた。
具体的には、酵素活性は、1mMのSAAPFpNA、2μg/mLの酵素タンパク質、50mMのトリス−塩酸バッファー(pH9.0)を用いて、各プロテアーゼ阻害剤の存在下、37℃で30分間の酵素反応を行い、測定した。各プロテアーゼ阻害剤の濃度は、PMSFは1mM、AEBSFは1mM、EDTAは10mM、TLCKは100μM、TPCKは100μM、ロイペプチンは10μM、アンチパインは10μM、ペプスタチンAは10μM、E−64は10μMとして行った。リコンビナントHCLPaseのSAAPLpNaの加水分解反応に対するプロテアーゼ阻害剤の効果は、阻害剤なしのサンプルの活性と比較して求めた。
<Inhibition assay>
The effect of various protease inhibitors on the activity of recombinant HCLPase was measured in the same manner as in Example 2. The same protease inhibitor as in Example 2 was used.
Specifically, the enzyme activity was determined by using 1 mM SAAPFpNA, 2 μg / mL enzyme protein, 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) in the presence of each protease inhibitor at 37 ° C. for 30 minutes. Reaction was performed and measured. The concentration of each protease inhibitor was 1 mM for PMSF, 1 mM for AEBSF, 10 mM for EDTA, 100 μM for TLCK, 100 μM for TPCK, 10 μM for leupeptin, 10 μM for antipain, 10 μM for pepstatin A, and 10 μM for E-64. . The effect of protease inhibitors on the hydrolysis reaction of recombinant HCLPase with SAAPLpNa was determined relative to the activity of samples without inhibitors.

リコンビナントHCLPaseに対するプロテアーゼ阻害剤の効果を図9に示す。この結果、大腸菌で発現させたリコンビナントHCLPase及び昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPaseは、セリンプロテアーゼ阻害剤のPMSF及びキモトリプシン阻害剤TPCKで高い阻害活性を示したが、一般にPMSFの代替品として用いられるAEBSFで阻害活性を示さなかった。また、GSTタグ発現させた場合にはTPCKによっては阻害されなかったが(表2)、これは、フォールディングの影響で上手くTPCKが機能しなかった可能性が考えられた。   The effect of protease inhibitors on recombinant HCLPase is shown in FIG. As a result, recombinant HCLPase expressed in Escherichia coli and recombinant HCLPase expressed in insect cells showed high inhibitory activity with the serine protease inhibitor PMSF and chymotrypsin inhibitor TPCK, but AEBSF generally used as an alternative to PMSF. Showed no inhibitory activity. Moreover, when GST tag was expressed, it was not inhibited by TPCK (Table 2), but it was considered that TPCK did not function well due to the effect of folding.

<HCLPaseの確認>
得られたリコンビナントHCLPaseが間違いなくHCLPase(XP_394370)かどうか、またアミノ酸配列にエラーがないかどうかを、リコンビナントHCLPaseのトリプシンによるゲル内消化物のMALDI−TOF−MS及びPMF法によって調べた。
<Confirmation of HCLPase>
Whether or not the obtained recombinant HCLPase was definitely HCLPase (XP — 394370) and whether there was no error in the amino acid sequence was examined by MALDI-TOF-MS and PMF methods of digestion of the recombinant HCLPase in gel with trypsin.

具体的には、精製したリコンビナントHCLPaseをSDS−PAGEにより泳動した後、分離されたバンドをゲルから切り出し、トリプシンにてゲル内消化を37℃にて一晩行った。次いで、ペプチド断片を抽出し、MALDIーTOFーMSを用いて質量分析を行った。MS−digest (http://prospector.ucsf.edu/prospector/cgi-bin/msform.cgi?form=msdigest) を用いてHCLPaseのトリプシン消化時に生じるペプチド片の予想質量を算出し、TOF−MSによって得られたピークの中から質量が一致するものをピックアップした。MALDIーTOFーMSによる分析を5回行い、MS−digestによる計算と一致したピークを5回分まとめてMASCOT(http://www.matrixscience.com/search_form_select.html) にてPMF法によるタンパク質の同定を行った。   Specifically, after purifying the recombinant recombinant HCLPase by SDS-PAGE, the separated band was excised from the gel and digested in gel with trypsin at 37 ° C. overnight. Subsequently, the peptide fragment was extracted and subjected to mass spectrometry using MALDI-TOF-MS. MS-digest (http://prospector.ucsf.edu/prospector/cgi-bin/msform.cgi?form=msdigest) was used to calculate the expected mass of the peptide fragment produced during trypsin digestion of HCLPase, and TOF-MS From the obtained peaks, those having the same mass were picked up. Analysis by MALDI-TOF-MS is performed 5 times, and the peaks corresponding to the calculation by MS-digest are collected 5 times, and the protein is identified by PMF method at MASCOT (http://www.matrixscience.com/search_form_select.html) Went.

この結果、大腸菌発現させたリコンビナントHCLPaseと昆虫細胞発現させたリコンビナントHCLPaseの両方とも、本発明者らが命名したHCLPase(XP_394370、gi|48095159)であると同定された。また、両発現サンプルともほぼ同じ位置をカバーしており、カバー率は89%であった。また、活性部位であると推測される配列番号1で表されるアミノ酸配列中の41番目のヒスチジン残基(His-41)、87番目のアスパラギン残基(Asn-87)、及び178番目のセリン残基(Ser-178)を含む領域のアミノ酸配列は、データベース上のアミノ酸配列(XP_394370)と一致しており、活性中心付近にアミノ酸の誤翻訳は無いと考えられた。ただし、大腸菌発現と昆虫細胞発現のいずれでも、配列番号1のアミノ酸配列中、VVAHR及びLASGSKの配列及びC末端のGEAPADGFYISの配列が検出できなかった。   As a result, both the recombinant HCLPase expressed by E. coli and the recombinant HCLPase expressed by insect cells were identified as HCLPase (XP — 394370, gi | 48095159) named by the present inventors. Both expression samples covered almost the same position, and the coverage was 89%. In addition, the 41st histidine residue (His-41), the 87th asparagine residue (Asn-87), and the 178th serine in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 presumed to be the active site The amino acid sequence of the region containing the residue (Ser-178) was consistent with the amino acid sequence (XP — 394370) on the database, and it was considered that there was no amino acid mistranslation near the active center. However, neither the expression of E. coli nor the expression of insect cells detected the VVAHR and LASGSK sequences and the C-terminal GEAPADGFYIS sequence in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

[実施例4]
実施例3で精製した大腸菌で発現させたリコンビナントHCLPase及び昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPaseを用いてRJを分解した。
具体的には、pH4、7、9、又は12のRJ水溶性タンパク質溶液(1mg protein/mL)に、リコンビナントHCLPaseを 1μg protein/mLとなるように加え、37℃にてインキュベートした。インキュベート開始から1、3、6、及び24時間経過時点においてサンプリングし、RJタンパク質の分解をSDS−PAGEにより調べた。酵素無添加のRJ水溶性タンパク質溶液を対照とした。
[Example 4]
RJ was degraded using the recombinant HCLPase expressed in Escherichia coli purified in Example 3 and the recombinant HCLPase expressed in insect cells.
Specifically, recombinant HCLPase was added to an RJ water-soluble protein solution (1 mg protein / mL) having a pH of 4, 7, 9, or 12 at 1 μg protein / mL and incubated at 37 ° C. Sampling was performed at 1, 3, 6 and 24 hours after the start of incubation, and degradation of RJ protein was examined by SDS-PAGE. An RJ water-soluble protein solution with no enzyme added was used as a control.

SDS−PAGEの結果を図10に示す。この結果、RJタンパク質の分解パターンは、大腸菌発現と昆虫細胞発現で大きな違いは見られず、いずれもアルカリ性が強くなるほど全体的に分解が早かった。pH4では、インキュベート後短時間でいくつか分解産物と思われるはっきりとしたバンドが生じていた。また、インキュベート開始から24時間経過の時点において、25kDa付近のバンドはpHが低いほど濃く、pH12では全く見えなかった。単一酵素で分解しているのにもかかわらず、pHにより分解パターンが異なったのは、基質タンパク質がpHの影響を受けている可能性が考えられた。   The result of SDS-PAGE is shown in FIG. As a result, the degradation pattern of RJ protein showed no significant difference between E. coli expression and insect cell expression, and as the alkalinity became stronger, degradation was faster overall. At pH 4, several distinct bands that appeared to be degradation products were formed in a short time after incubation. In addition, at the time when 24 hours passed from the start of the incubation, the band around 25 kDa was darker as the pH was lower, and was not visible at pH 12. The possibility that the substrate protein was influenced by pH was considered that the degradation pattern was different depending on pH even though it was degraded by a single enzyme.

[実施例5]
実施例3で精製した昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPaseとミツバチの女王幼虫の粗酵素(LC)を用いてRJを分解した。LCは、実施例1において調製した粗酵素液を用いた。
具体的には、添加する酵素を、1μgの精製リコンビナントHCLPase、2.5mUのLC(LC−1)、又はタンパク質量でRJに対して10分の1量となるLC(LC−2)を添加した以外は、実施例4と同様にしてRJの分解反応を行った。なお、昆虫細胞で発現させた精製リコンビナントHCLPase1μgは約2.5mUであったため、LC−1は、酵素の比活性を精製リコンビナントHCLPaseに揃えたものである。各サンプルに添加した酵素について、タンパク質濃度(μg/mL)と基質:酵素の比率を表4に示す。
[Example 5]
RJ was degraded using the recombinant HCLPase expressed in insect cells purified in Example 3 and the crude enzyme (LC) of honey bee queen larvae. For the LC, the crude enzyme solution prepared in Example 1 was used.
Specifically, the enzyme to be added is 1 μg of purified recombinant HCLPase, 2.5 mU of LC (LC-1), or LC (LC-2) that is 1/10 of the amount of protein relative to RJ. RJ was decomposed in the same manner as in Example 4 except that. In addition, since 1 μg of purified recombinant HCLPase expressed in insect cells was about 2.5 mU, LC-1 has the same specific activity of the enzyme as purified recombinant HCLPase. Table 4 shows the protein concentration (μg / mL) and the substrate: enzyme ratio for the enzyme added to each sample.

SDS−PAGEの結果を図11に示す。この結果、LC−1及びLC−2によるRJタンパク質の分解パターンは、pHによって大きく異なっていた。アルカリ条件下の分解パターンは、リコンビナントHCLPaseとLC−1及びLC−2とでは、比較的似ているようであったが、中性条件下の分解パターンは異なっていた。pH7では、LCにより速やかにMRJP1が消化され、かわりに45 kDa付近にバンドが生じていた。これは、LC中には、HCLPase以外であって、中性で強く働くプロテアーゼやグリコシダーゼ等の酵素が存在しているためと推測された。   The result of SDS-PAGE is shown in FIG. As a result, the degradation pattern of RJ protein by LC-1 and LC-2 was greatly different depending on pH. The degradation pattern under alkaline conditions appeared to be relatively similar between recombinant HCLPase and LC-1 and LC-2, but the degradation pattern under neutral conditions was different. At pH 7, MRJP1 was rapidly digested by LC, and instead a band was generated around 45 kDa. This was presumed to be due to the presence of neutral and strong enzymes such as protease and glycosidase other than HCLPase in LC.

[実施例6]
実施例3で精製した昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPaseによるRJ分解反応に対するSDSの影響を調べた。
具体的には、RJ水溶性タンパク質溶液(1mg protein/mL)、精製リコンビナントHCLPase(1μg/mL)、50mMのトリス−塩酸バッファー(pH9.0)からなる反応液に、SDSを最終濃度が0、0.01、0.05、0.1、0.5、又は1%となるように添加し、37℃にてインキュベートした。インキュベート開始から1、3、及び6時間経過時点においてサンプリングし、RJタンパク質の分解をSDS−PAGEにより調べた。酵素無添加のRJ水溶性タンパク質溶液を対照とした。SDS−PAGEの結果を図12に示す。
[Example 6]
The influence of SDS on the RJ degradation reaction by the recombinant HCLPase expressed in the insect cells purified in Example 3 was examined.
Specifically, SDS is added to a reaction solution consisting of an RJ water-soluble protein solution (1 mg protein / mL), purified recombinant HCLPase (1 μg / mL), and 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) at a final concentration of 0, It added so that it might become 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, or 1%, and it incubated at 37 degreeC. Sampling was performed at 1, 3, and 6 hours after the start of incubation, and degradation of RJ protein was examined by SDS-PAGE. An RJ water-soluble protein solution with no enzyme added was used as a control. The result of SDS-PAGE is shown in FIG.

また、反応液に、最終濃度が0、0.01、0.05、0.1、0.5、又は1%となるようにSDSを添加し、基質としてSAAPFpNaを、酵素として実施例3で精製した昆虫細胞で発現させたリコンビナントHCLPaseを用い、pH9、37℃とした以外は実施例2と同様にして、キモトリプシン活性を調べた。SDS無添加(SDS濃度が0%)の場合のキモトリプシン活性の比活性を100%とした場合の相対値(%)を、図13に示す。   In addition, SDS was added to the reaction solution so that the final concentration was 0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, or 1%, and SAAPFpNa was used as a substrate and Example 3 was used as an enzyme. Chymotrypsin activity was examined in the same manner as in Example 2 except that recombinant HCLPase expressed in purified insect cells was used and the pH was adjusted to 9 and 37 ° C. FIG. 13 shows the relative value (%) when the specific activity of chymotrypsin activity when no SDS is added (SDS concentration is 0%) is 100%.

図12に示すように、SDS濃度が0.01〜0.1%では、SDS無添加(0%)と比べてRJタンパク質バンドの消失が早くなっていた。また、SDS濃度によって分解の途中産物と思われるバンドの出現パターンが変化していることが確認できた。これは、SDSがRJタンパク質に作用することでタンパク質の切断部位を露出させるために、分解が促進されているのではないかと推察された。   As shown in FIG. 12, when the SDS concentration was 0.01 to 0.1%, the disappearance of the RJ protein band was accelerated compared to the case where SDS was not added (0%). Moreover, it has confirmed that the appearance pattern of the band considered to be a product in the middle of decomposition was changing depending on the SDS concentration. This was presumed that degradation was promoted because SDS acts on the RJ protein to expose the cleavage site of the protein.

一方で、図13に示すように、HCLPaseのキモトリプシン活性は、低濃度のSDSを添加することにより、120%程度にまで増大していた。ただし、SDS濃度0.1%では、キモトリプシン活性は70%程度にまで低下していた。つまり、RJタンパク質の分解速度と、HCLPaseのキモトリプシン活性の増減は一致していなかった。   On the other hand, as shown in FIG. 13, the chymotrypsin activity of HCLPase was increased to about 120% by adding a low concentration of SDS. However, at SDS concentration of 0.1%, chymotrypsin activity was reduced to about 70%. That is, the rate of degradation of the RJ protein was not consistent with the increase or decrease in chymotrypsin activity of HCLPase.

[実施例7]
ミツバチの女王蜂幼虫におけるHCLPaseの発現量を、リアルタイムRT−PCRによりmRNA量を測定することにより調べた。女王蜂幼虫は、秋田屋本店株式会社養蜂部より得た。幼虫の体重を経時的に測定した結果を図14に示す。
[Example 7]
The expression level of HCLPase in bee queen larvae was examined by measuring the amount of mRNA by real-time RT-PCR. The queen bee larva was obtained from the beekeeping department of Akitaya Honten Co., Ltd. The results of measuring the larval body weight over time are shown in FIG.

HCLPaseのmRNA量は、具体的には、まず、各日齢の幼虫について、5〜10匹をまとめて液体窒素中で粉砕し、総RNAを抽出し、得られた総RNAを鋳型として逆転写反応を行い、cDNAを合成した。得られたcDNAを鋳型として、2種類のプライマー{HCLPase−F(5'-AAATGCAAGCAAGCTCACTG、配列番号6)及びHCLPase−R(5'-ACAACGAGAGGACCACCAGA、配列番号7)}を用いてPCRを行い、HCLPaseのmRNA量を測定した。内部標準遺伝子として、リボソーマルプロテインL32(RpL32)を用い、2種類のプライマー{RpL32−F(5'-CGTCATATGTTGCCAACTGGT、配列番号8)及びRpL32−R(5'-TTGAGCACGTTCAACAATGG、配列番号9)}を用いて同様にして、RpL32のmRNA量を測定した。   Specifically, the mRNA amount of HCLPase was specifically determined by pulverizing 5 to 10 larvae of each day in liquid nitrogen, extracting total RNA, and reverse transcription using the obtained total RNA as a template. Reaction was performed and cDNA was synthesized. Using the obtained cDNA as a template, PCR was performed using two types of primers {HCLPase-F (5′-AAATGCAAGCAAGCTCACTG, SEQ ID NO: 6) and HCLPase-R (5′-ACAACGAGAGGACCACCAGA, SEQ ID NO: 7)}. The amount of mRNA was measured. Ribosomal protein L32 (RpL32) is used as an internal standard gene, and two types of primers {RpL32-F (5′-CGTCATATGTTGCCAACTGGT, SEQ ID NO: 8) and RpL32-R (5′-TTGAGCACGTTCAACAATGG, SEQ ID NO: 9)} are used. In the same manner, the amount of RpL32 mRNA was measured.

図15に、女王幼虫の3〜5日齢におけるHCLPaseのmRNA量の経時的変化を示す。各日齢間の有意差は、Scheffe’s testにより検定した。この結果、HCLPaseのmRNA量は、女王蜂幼虫では、3から4日目には変化はないが、5日目で有意に増加していた。この結果から、HCLPaseが、女王蜂の幼虫で実際に発現しており、幼虫が成長するほど発現量が高くなることがわかった。   FIG. 15 shows time-dependent changes in the amount of HCLPase mRNA in queen larvae at 3-5 days of age. Significant differences between each age were tested by Scheffe's test. As a result, the mRNA level of HCLPase was not significantly changed on the 3rd to 4th days in the queen bee larva, but was significantly increased on the 5th day. From this result, it was found that HCLPase was actually expressed in the queen bee larvae, and the expression level increased as the larvae grew.

Claims (4)

(A)配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、
(B)配列番号1で表されるアミノ酸配列のうちの1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、キモトリプシン活性を有するポリペプチド、又は
(C)配列番号1で表されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、キモトリプシン活性を有するポリペプチド、
からなるキモトリプシン触媒ドメインを有する、キモトリプシン様プロテアーゼ。
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1,
(B) a polypeptide having an amino acid sequence in which one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 are deleted, substituted or added, and having chymotrypsin activity, or (C) SEQ ID NO: 1 A polypeptide comprising an amino acid sequence having 90% or more sequence identity with the amino acid sequence represented, and having chymotrypsin activity,
A chymotrypsin-like protease having a chymotrypsin catalytic domain consisting of
フェニルメチルスルフォニルフルオリド及びトシル−L−フェニルアラニンクロロメチルケトンによって阻害されるが、4−(2−アミノエチル)ベンゼンスルホニルフルオリドによっては阻害されないキモトリプシン活性を有する、請求項1に記載のキモトリプシン様プロテアーゼ。   A chymotrypsin-like protease according to claim 1 having chymotrypsin activity which is inhibited by phenylmethylsulfonyl fluoride and tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone but not by 4- (2-aminoethyl) benzenesulfonyl fluoride. . 請求項1又は2に記載のキモトリプシン様プロテアーゼを触媒とし、pH9〜12でタンパク質を分解することを特徴とする、タンパク質分解物の製造方法。   A method for producing a protein degradation product, comprising degrading a protein at pH 9 to 12 using the chymotrypsin-like protease according to claim 1 or 2 as a catalyst. 前記タンパク質がローヤルゼリーである、請求項3に記載のタンパク質分解物の製造方法。   The method for producing a protein degradation product according to claim 3, wherein the protein is royal jelly.
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