JP2016158544A - Novel protein - Google Patents

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Katsuhiko Shimizu
克彦 清水
二朗 有馬
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二朗 有馬
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太郎 天野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To find a novel protein with a silica formation activity and to produce silica and a protein that is immobilized to silica using the same.SOLUTION: The invention relates to a production method of a protein with silica formation activity, the protein being characterized by hydrofluorination and subsequent extraction of the structure of Hyalospongia, as well as to a protein with silica formation activity, wherein the molecular weight measured by SDS polyacrylamide gel electrophoresis is 23 kDa, the optimum pH of silica formation is 6-8, and Lys His Asp His His Asp His His His Ser His Asp Pro is produced as an amino acid sequence of a trypsin digestion fragment.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規タンパク質に関する。詳細には、本発明は、シリカ形成活性を有する新規タンパク質に関する。   The present invention relates to a novel protein. Specifically, the present invention relates to a novel protein having silica forming activity.

シリカは二酸化ケイ素またはそれによって構成される物質のことである。地殻で最も多量に存在する物質であり、珪藻類や海綿動物類などの生物が生産するものもある。シリカは多くの分野において用いられている。例えば、シリカを原料として得られるシリカゲルは乾燥剤として医薬品、食品などに用いられている。また、シリカは濾過助剤としても広く用いられている。そのほか、石英ガラス、シリカゲル、アエロゲルなどが建材、絶縁体、研磨剤、充填材、消泡剤、添加剤として建築、エレクトロニクス、材料など幅広い分野で利用されている。   Silica is silicon dioxide or a material composed thereof. It is the most abundant substance in the crust, and some are produced by organisms such as diatoms and sponges. Silica is used in many fields. For example, silica gel obtained from silica as a raw material is used as a desiccant in pharmaceuticals, foods, and the like. Silica is also widely used as a filter aid. In addition, quartz glass, silica gel, aerogel, etc. are used in a wide range of fields such as construction, electronics, and materials as building materials, insulators, abrasives, fillers, antifoaming agents, and additives.

シリカは土壌から大量に採取されている。そのまま利用あるいはさらに加工されて利用される。その工業的製法は、四塩化ケイ素を3000℃の高温で加熱、ケイ酸アルカリ塩を硫酸で中和する、ケイ酸エステルの加熱または酸やアルカリによる加水分解であり、いずれも少なからず環境に影響を及ぼす。酵素反応によってシリカを生成したという報告はあるが、大量生産には至っていない。   Silica is collected in large quantities from soil. Used as is or further processed. The industrial process is heating silicon tetrachloride at a high temperature of 3000 ° C., neutralizing alkali silicates with sulfuric acid, heating silicate esters or hydrolysis with acids and alkalis, both of which affect the environment. Effect. Although there is a report that silica was generated by an enzymatic reaction, mass production has not been achieved.

生物が作るシリカには微量の有機物が含まれていて、この有機物がシリカ生産に関わっていることが示されている。珪藻のシリカ骨格中からリジンとセリンに富むペプチドであるシラフィンが見出され、当該ペプチドはシリカ形成を促進することが確認された(非特許文献1)。シラフィンは、リジン残基がポリアミンで修飾され、セリン残基がリン酸化される複雑な構造を有しており、その生産過程はペプチド骨格を合成したのちに2種類の科学修飾を施すなど複雑である。海綿動物のシリカ骨格からはシリカ生成酵素シリカテインが見出されている(非特許文献2)。シリカテインはパパイン様システインプロテアーゼスーパーファミリーに属するタンパク質で、その活性は熱処理により失われることから、高次構造が必須である。このようにシラフィンやシリカテインの利用には課題が多く、実用化が困難である。   Silica produced by living organisms contains trace amounts of organic substances, which have been shown to be involved in silica production. Silafine, a peptide rich in lysine and serine, was found in the silica skeleton of diatoms, and it was confirmed that the peptide promotes silica formation (Non-Patent Document 1). Silafine has a complex structure in which the lysine residue is modified with polyamine and the serine residue is phosphorylated, and its production process is complicated by synthesizing the peptide backbone and then applying two types of scientific modifications. is there. A silica-forming enzyme silicatein has been found from the silica skeleton of sponges (Non-patent Document 2). Since silicatein is a protein belonging to the papain-like cysteine protease superfamily and its activity is lost by heat treatment, a higher order structure is essential. As described above, there are many problems in using silafine and silicatein and it is difficult to put it to practical use.

海綿動物のうち、六放海綿類ではシリカがガラス繊維として生産され、光ファイバーと同様の構造を有し、実際光を伝播させる性質を有する(非特許文献3)。しかも海綿類のガラス繊維は光ファイバーよりも細く、強度的にも優れている。このような独特かつ優れた物性を有するシリカを生体触媒の作用により低温で製造できれば、環境に優しくエネルギー的にも有利なシリカの製造方法が確立される。   Among sponge animals, six-release sponges produce silica as glass fibers, have the same structure as optical fibers, and have the property of actually transmitting light (Non-patent Document 3). Moreover, sponge glass fibers are thinner than optical fibers and are superior in strength. If silica having such unique and excellent physical properties can be produced at a low temperature by the action of a biocatalyst, a method for producing silica that is environmentally friendly and advantageous in terms of energy can be established.

Nils Kroeger et al. Science, Vol.286, pp.1129-1132 (1999)Nils Kroeger et al. Science, Vol.286, pp.1129-1132 (1999) Katsuhiko Shimizu et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol.95, pp.6234-6238 (1998)Katsuhiko Shimizu et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol.95, pp.6234-6238 (1998) Vikram C. Sundar et al. Nature, Vol.424, pp.899-900 (2003)Vikram C. Sundar et al. Nature, Vol.424, pp.899-900 (2003)

発明が解決しようとする課題は、シリカ形成活性を有する新たなタンパク質を見いだし、そのヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を同定すること、ならびに組換え法によってかかるタンパク質を得て、物性の優れたシリカをエネルギー的にも有利な低温条件で大量生産することである。   The problem to be solved by the invention is to find a new protein having silica-forming activity, to identify the nucleotide sequence and amino acid sequence thereof, and to obtain such protein by a recombinant method, and to convert silica having excellent physical properties into energy. It is also advantageous for mass production under low temperature conditions.

本発明者らは、上記課題を解決せんと鋭意研究を重ね、ガラス海綿類であるカイロウドウケツおよびホッスガイのシリカ骨格中にpH6〜8でシリカ形成を促進する新規タンパク質を見いだし、本発明を完成させるに至った。本発明者らは、このタンパク質をグラシンと命名した(本明細書および図面において、本発明のシリカ形成活性を有するタンパク質をグラシンと称することがある)。   The present inventors have intensively studied to solve the above-mentioned problems, and found a novel protein that promotes silica formation at pH 6 to 8 in the silica skeleton of glass sponges Kairodoketsu and Hosugai, and completed the present invention. I came to let you. The present inventors named this protein glassine (in the present specification and drawings, the protein having silica-forming activity of the present invention may be referred to as glassine).

したがって、本発明は以下のものを提供する:
(1)ガラス海綿類の骨格から抽出することを特徴とする、シリカ形成活性を有するタンパク質の製造方法。
(2)(1)記載の方法により得られるシリカ形成活性を有するタンパク質であって、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動により測定される分子量が22kDa〜24kDaであり、シリカ形成の至適pHが6〜8であり、トリプシン消化断片のアミノ酸配列としてLys His Asp His His Asp His His His Ser His Ala Pro(配列番号:1)からなるペプチドを生じるタンパク質。
(3)下記のヌクレオチド配列:
(a)配列番号:10の55位〜702位のヌクレオチド配列、
(b)(a)のヌクレオチド配列に対して90%以上のヌクレオチド配列同一性を有するヌクレオチド配列、
(c)(a)または(b)のヌクレオチド配列に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイゼーションするヌクレオチド配列
のいずれかを含むポリヌクレオチドであって、シリカ形成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(4)(3)記載のポリヌクレオチドによりコードされるシリカ形成活性を有するタンパク質。
(5)下記のアミノ酸配列:
(a)配列番号:11の19位〜233位のアミノ酸配列、
(b)(a)のアミノ酸配列に対して90%以上のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列、
(c)(a)または(b)のアミノ酸配列において1個〜約40個のアミノ酸が置換、欠失または付加されたアミノ酸配列
のいずれかを含む、シリカ形成活性を有するタンパク質。
(6)(2)、(4)または(5)のいずれかに記載のタンパク質とケイ酸を反応させることを特徴とする、シリカの製造方法。
(7)(2)、(4)または(5)のいずれかに記載のタンパク質と目的タンパク質との融合タンパク質を作成し、次いで
融合タンパク質とケイ酸を反応させること
を特徴とする、シリカに固定化された目的タンパク質の製造方法。
(8)(3)記載のポリヌクレオチドを含む、シリカ形成活性を有するタンパク質を発現するベクター。
(9)(8)記載のベクターを宿主に導入し、シリカ形成活性を有するタンパク質を発現させることを特徴とする、シリカ形成活性を有するタンパク質の製造方法。
Accordingly, the present invention provides the following:
(1) A method for producing a protein having silica-forming activity, wherein the protein is extracted from a glass sponge skeleton.
(2) A protein having silica-forming activity obtained by the method described in (1), having a molecular weight measured by SDS polyacrylamide gel electrophoresis of 22 kDa to 24 kDa, and an optimum pH for silica formation of 6 to 8 A protein that produces a peptide consisting of Lys His Asp His His As His His Ser Ala Pro (SEQ ID NO: 1) as the amino acid sequence of a trypsin digested fragment.
(3) The following nucleotide sequence:
(A) the nucleotide sequence of positions 55 to 702 of SEQ ID NO: 10;
(B) a nucleotide sequence having 90% or more nucleotide sequence identity to the nucleotide sequence of (a),
(C) A polynucleotide comprising a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to the nucleotide sequence of (a) or (b), and encoding a protein having silica-forming activity.
(4) A protein having silica-forming activity encoded by the polynucleotide according to (3).
(5) The following amino acid sequence:
(A) the amino acid sequence of positions 19 to 233 of SEQ ID NO: 11,
(B) an amino acid sequence having 90% or more amino acid sequence identity to the amino acid sequence of (a),
(C) A protein having silica-forming activity, comprising any amino acid sequence in which 1 to about 40 amino acids are substituted, deleted or added in the amino acid sequence of (a) or (b).
(6) A method for producing silica, comprising reacting the protein according to any one of (2), (4) and (5) with silicic acid.
(7) A fusion protein of the protein according to any one of (2), (4) and (5) and a target protein is prepared, and then the fusion protein is reacted with silicic acid, which is immobilized on silica. Method for producing a target protein.
(8) A vector that expresses a protein having silica-forming activity, comprising the polynucleotide according to (3).
(9) A method for producing a protein having silica-forming activity, wherein the vector according to (8) is introduced into a host to express a protein having silica-forming activity.

本発明の新規タンパク質グラシンを用いることにより、シリカ、およびシリカに固定化されたタンパク質を容易に得ることができる。さらに、本発明によれば、グラシンを組換え法により製造することができ、シリカの大量生産が可能となる。本発明によるシリカの製造法は低温で行うことができ、エネルギー的に有利で環境に優しい方法である。   By using the novel protein glassine of the present invention, silica and a protein immobilized on silica can be easily obtained. Furthermore, according to the present invention, glassine can be produced by a recombinant method, and mass production of silica becomes possible. The method for producing silica according to the present invention can be carried out at a low temperature, and is an energy-friendly and environmentally friendly method.

図1は、カイドウロウケツ(Euplectella aspergillum、レーン1)およびEuplectella sp.(レーン2)のシリカ骨格からのグラシン(やじり)の抽出結果を示す電気泳動ゲルの写真である。FIG. 1 is a photograph of an electrophoretic gel showing the extraction results of glassine from the silica skeletons of kaidouroketsu (Euplectella aspergillum, lane 1) and Euplectella sp. (Lane 2). 図2は、グラシンのシリカ形成能(左パネル)および至適pH(右パネル)を調べた結果を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the results of examining the silica-forming ability (left panel) and optimum pH (right panel) of glassine. 図3は、エッペンドルフチューブ中でグラシンを用いてケイ酸からシリカを生産した場合の、チューブ底部にたまったシリカの写真である。FIG. 3 is a photograph of silica accumulated at the bottom of the tube when silica is produced from silicic acid using glassine in an Eppendorf tube. 図4は、グラシン発現ベクターのスキームである。FIG. 4 is a scheme of a glassine expression vector. 図5は、組換え法によって得られたグラシンのシリカ形成活性を示すグラフである。左のバーは天然グラシン、右のバーは組換えグラシンを示す。FIG. 5 is a graph showing the silica-forming activity of glassine obtained by the recombinant method. The left bar shows natural glassine and the right bar shows recombinant glassine.

本発明は、1の態様において、ガラス海綿類の骨格から抽出することを特徴とする、シリカ形成活性を有するタンパク質の製造方法を提供する。ガラス海綿類は六放海綿綱ともいい、4つまたは6つのシリカでできた骨針を備えた骨格を有する海綿動物である。ガラス海綿類は2つの亜綱(両盤亜綱および六放星亜綱)、5つの目(両盤目、Aulocalycodia、六放目、Lychniscosidaおよびカイドウロウケツ目)に分類される。これらの目に属する海綿の種類は公知である。例えば、ホッスガイ科の海綿は両盤目に含まれ、カイドウロウケツ科の海綿はカイロウドウケツ目に含まれる。カイロウドウケツ科としては、カイロウドウケツ、オウエンンカイロウドウケツ、ヤマトカイロウドウケツ、マーシャルカイロウドウケツなどの種が挙げられる。   In one aspect, the present invention provides a method for producing a protein having silica-forming activity, wherein the protein is extracted from a skeleton of a glass sponge. Glass sponges, also called hexagonal sponges, are sponges having a skeleton with bone needles made of 4 or 6 silica. Glass sponges are classified into two subclasses (both board subclass and six-star subclass) and five eyes (both board, Aulocalycodia, sixth release, Lychniscosida, and Cidouridae). The types of sponges belonging to these eyes are known. For example, the sponge of the family Hosugidae is included in both boards, and the sponge of the family Cagerosceae is included in the order of Kairoudokesu. Examples of the Kairoudaceae include species such as Kairoudoketsu, Owen Kairoudoketsu, Yamato Kairoudoketsu, Marshall Kairoudoketsu.

ガラス海綿類の骨格に付着する有機物を次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いて除去し、得られた骨格をフッ化水素(例えばHF/NHF水溶液)にて処理してシリカ溶解液を得る。そして、シリカ溶解液を透析して透析内液を得て、必要に応じて透析内液を限外濾過等の手段により濃縮することにより、ガラス海綿類からグラシンを抽出することができる。グラシンの抽出方法は上記方法に限定されないことはいうまでもない。 Organic substances adhering to the skeleton of the glass sponge are removed using an aqueous sodium hypochlorite solution, and the obtained skeleton is treated with hydrogen fluoride (for example, an HF / NH 4 F aqueous solution) to obtain a silica solution. The silica solution is dialyzed to obtain a dialyzed solution, and if necessary, glassine can be extracted from glass sponges by concentrating the dialyzed solution by means such as ultrafiltration. It goes without saying that the extraction method of glassine is not limited to the above method.

本発明のシリカ形成活性を有するタンパク質(グラシン)はシリカ形成活性を有する。シリカ形成活性は、ケイ酸からシリカを形成する活性である。シリカ形成活性は、例えば、過飽和ケイ酸水溶液にグラシンを添加して、生成するシリカ沈殿を定量することにより測定することができる。   The protein (glassine) having silica-forming activity of the present invention has silica-forming activity. The silica forming activity is an activity for forming silica from silicic acid. The silica forming activity can be measured, for example, by adding glassine to a supersaturated silicic acid aqueous solution and quantifying the generated silica precipitate.

ガラス海綿類の骨格に由来するグラシンは、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動により測定される分子量が約20〜約26kDa、典型的には約22kDa〜24kDa、例えば23kDaであり、シリカ形成の至適pHが約5〜約9、典型的には約6〜約8であり、トリプシン消化断片のアミノ酸配列としてLys His Asp His His Asp His His His Ser His Ala Pro(配列番号:1)からなるペプチド、あるいは配列番号:1のアミノ酸配列において1個、2個、3個、4個または5個のアミノ酸残基が置換、付加または欠失したアミノ酸配列からなるペプチド、あるいは配列番号:1のアミノ酸配列に対して60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるペプチドを生じるタンパク質であると定義することもできる。   Glassine derived from glass sponge skeleton has a molecular weight measured by SDS polyacrylamide gel electrophoresis of about 20 to about 26 kDa, typically about 22 kDa to 24 kDa, for example 23 kDa, and has an optimum pH for silica formation. A peptide consisting of about 5 to about 9, typically about 6 to about 8, and consisting of Lys His Asp His His His His His Ala Pro (SEQ ID NO: 1) In the amino acid sequence of No. 1, a peptide consisting of an amino acid sequence in which 1, 2, 3, 4 or 5 amino acid residues are substituted, added or deleted, or the amino acid sequence of SEQ ID No. 1 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, even more preferred Ku can also be defined as a protein that produces a peptide consisting of an amino acid sequence having at least 90% identity.

本発明は、さらなる態様において、下記のヌクレオチド配列:
(a)配列番号:10の55位〜702位のヌクレオチド配列、
(b)(a)のヌクレオチド配列に対して90%以上のヌクレオチド配列同一性を有するヌクレオチド配列、
(c)(a)または(b)のヌクレオチド配列に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイゼーションするヌクレオチド配列
のいずれかを含むポリヌクレオチドであって、シリカ形成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドに関するものである。
The invention in a further aspect provides the following nucleotide sequence:
(A) the nucleotide sequence of positions 55 to 702 of SEQ ID NO: 10;
(B) a nucleotide sequence having 90% or more nucleotide sequence identity to the nucleotide sequence of (a),
(C) a polynucleotide comprising a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to the nucleotide sequence of (a) or (b), the polynucleotide encoding a protein having silica-forming activity Is.

本発明のグラシンをコードするヌクレオチド配列の典型例は、配列番号:10に示すヌクレオチド配列の55位〜702位のヌクレオチド配列からなるヌクレオチド配列であるか、あるいは配列番号:10に示すヌクレオチド配列の55位〜702位のヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列である。かかるヌクレオチド配列によりコードされるタンパク質(グラシン)は、シリカ形成活性を有するものである。   A typical example of a nucleotide sequence encoding glassine of the present invention is a nucleotide sequence consisting of nucleotide sequences 55 to 702 of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 10, or 55 of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 10. It is a nucleotide sequence comprising the nucleotide sequence from position 702. A protein (glassine) encoded by such a nucleotide sequence has silica-forming activity.

本発明のグラシンは、上記ヌクレオチド配列の変異配列によってコードされていてもよい。上記ヌクレオチド配列の変異配列としては、配列番号:10に示すヌクレオチド配列の55位〜702位のヌクレオチド配列に対して実質的なヌクレオチド配列同一性を有するものが挙げられる。本明細書において使用する「実質的なヌクレオチド配列同一性を有する」とは、複数(例えば2つ)のヌクレオチド配列を比較した場合に、80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは96%、97%、98%又は99%以上のヌクレオチド配列同一性を有することをいう。なお、同一性の%は、複数(例えば2つ)のヌクレオチド配列間の同一性を演算する公知のソフトウェア(例えば、FASTA、BLASTなど)をデフォルトの設定で使用して算出した値をいう。上記の変異ヌクレオチド配列のさらなる例として、配列番号:10に示すヌクレオチド配列の55位〜702位のヌクレオチド配列の5’末端に1個〜約60個のヌクレオチドが付加され、3’末端に1個〜約30個のヌクレオチドが付加されたヌクレオチド配列が挙げられ、その特別な例として、配列番号:10に示すヌクレオチド配列が挙げられる。これらの変異ヌクレオチド配列によりコードされるタンパク質(グラシン)は、シリカ形成活性を有するものである。   The glassine of the present invention may be encoded by a mutated sequence of the above nucleotide sequence. Examples of the mutant sequence of the nucleotide sequence include those having substantial nucleotide sequence identity to the nucleotide sequence at positions 55 to 702 of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 10. As used herein, “having substantial nucleotide sequence identity” means 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% when a plurality of (for example, two) nucleotide sequences are compared. More preferably, it means having a nucleotide sequence identity of 96%, 97%, 98% or 99% or more. In addition,% of identity means the value computed using well-known software (for example, FASTA, BLAST etc.) which calculates the identity between several (for example, two) nucleotide sequences by default setting. As a further example of the above-mentioned mutant nucleotide sequence, 1 to about 60 nucleotides are added to the 5 ′ end of the nucleotide sequence of positions 55 to 702 of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 10, and 1 is added to the 3 ′ end. Examples include a nucleotide sequence to which about 30 nucleotides are added, and a specific example thereof is the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 10. Proteins (glassin) encoded by these mutated nucleotide sequences have silica-forming activity.

上記ヌクレオチド配列の変異配列のさらなる例としては、上で説明したグラシンをコードするヌクレオチド配列に対して、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列、あるいはかかるヌクレオチド配列からなるヌクレオチド配列が挙げられる。本明細書において使用する「ストリンジェントな条件」とは、これに限定されるものではないが、例えば以下のようなハイブリダイゼーションと洗浄の条件がある。ハイブリダイゼーション条件として、30℃〜50℃で、3〜4×SSC(150mM塩化ナトリウム、15mMクエン酸ナトリウム、pH7.2)、0.1〜0.5%SDS中で1〜24時間、洗浄条件としては、室温での0.2×SSCと0.1%SDSを含む溶液による室温での操作を挙げることができる。ただし、上記条件の組み合わせは例示であり、当業者であればハイブリダイゼーションのストリンジェンシーを決定する上記の又は他の要素(例えば、ハイブリダーゼーションプローブの濃度、長さ及びGC含量、ハイブリダイゼーションの反応時間など)を適宜組み合わせることにより、上記と同様のストリンジェンシーを実現することが可能である。これらの変異ヌクレオチド配列によりコードされるタンパク質(グラシン)は、シリカ形成活性を有するものである。   As a further example of the mutated sequence of the above nucleotide sequence, a nucleotide sequence comprising a nucleotide sequence that hybridizes under stringent hybridization conditions to the nucleotide sequence encoding glassine described above, or consisting of such a nucleotide sequence Nucleotide sequences are mentioned. The “stringent conditions” used in the present specification are not limited to these, but include, for example, the following hybridization and washing conditions. As hybridization conditions, washing conditions are 30 to 50 ° C., 3 to 4 × SSC (150 mM sodium chloride, 15 mM sodium citrate, pH 7.2), 0.1 to 0.5% SDS for 1 to 24 hours. Can be an operation at room temperature with a solution containing 0.2 × SSC and 0.1% SDS at room temperature. However, the combinations of the above conditions are exemplary, and those skilled in the art will understand the above or other factors that determine the stringency of hybridization (for example, hybridization probe concentration, length and GC content, hybridization reaction). It is possible to achieve the same stringency as above by appropriately combining the time and the like. Proteins (glassin) encoded by these mutated nucleotide sequences have silica-forming activity.

本発明は、さらなる態様において、下記のアミノ酸配列:
(a)配列番号:11の19位〜233位のアミノ酸配列、
(b)(a)のアミノ酸配列に対して90%以上のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列、
(c)(a)または(b)のアミノ酸配列において1個〜約40個のアミノ酸が置換、欠失または付加されたアミノ酸配列
のいずれかを含む、シリカ形成活性を有するタンパク質に関するものである。
In a further aspect, the present invention provides the following amino acid sequence:
(A) the amino acid sequence of positions 19 to 233 of SEQ ID NO: 11,
(B) an amino acid sequence having 90% or more amino acid sequence identity to the amino acid sequence of (a),
(C) The present invention relates to a protein having silica-forming activity, comprising any amino acid sequence in which 1 to about 40 amino acids are substituted, deleted or added in the amino acid sequence of (a) or (b).

本発明のシリカ形成能を有するタンパク質(グラシン)は、典型的には、配列番号:11の19位〜233位のアミノ酸配列を含むか、あるいは配列番号:11の19位〜233位のアミノ酸配列からなるタンパク質である。   The silica-forming protein (Glasin) of the present invention typically comprises the amino acid sequence of positions 19 to 233 of SEQ ID NO: 11, or the amino acid sequence of positions 19 to 233 of SEQ ID NO: 11. It is a protein consisting of

本発明のグラシンは上記グラシンの変異体であってもよい。かかる変異体は上記アミノ酸配列の変異配列を含んでいてもよく、あるいは上記アミノ酸配列の変異配列からなるものであってもよい。上記アミノ酸配列の変異配列の例としては、配列番号:11の19位〜233位のアミノ酸配列に対して実質的なアミノ酸配列同一性を有するものが挙げられる。本明細書において使用する「実質的なアミノ酸配列同一性を有する」とは、複数(例えば2つ)のアミノ酸配列を比較した場合に、80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは96%、97%、98%又は99%以上のアミノ酸配列同一性を有することをいう。なお、同一性の%は、複数(例えば2つ)のアミノ酸配列間の同一性を演算する公知のソフトウェア(例えば、FASTA、BLASTなど)をデフォルトの設定で使用して算出した値をいう。かかる変異アミノ酸配列を含む、あるいはかかる変異アミノ酸配列からなる本発明のグラシンは、シリカ形成活性を有するものである。   The glassine of the present invention may be a mutant of the above glassine. Such a mutant may contain a mutant sequence of the above amino acid sequence, or may comprise a mutant sequence of the above amino acid sequence. Examples of the mutated sequence of the amino acid sequence include those having substantial amino acid sequence identity to the amino acid sequence at positions 19 to 233 of SEQ ID NO: 11. As used herein, “having substantial amino acid sequence identity” means 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% when a plurality of (for example, two) amino acid sequences are compared. More preferably, it means having 96%, 97%, 98% or 99% or more amino acid sequence identity. In addition,% of identity means the value calculated using well-known software (for example, FASTA, BLAST etc.) which calculates the identity between several (for example, two) amino acid sequences by default setting. The glassine of the present invention containing such a mutated amino acid sequence or consisting of such a mutated amino acid sequence has silica-forming activity.

上記アミノ酸配列のさらなる変異配列の例としては、配列番号:11の19位〜233位のアミノ酸配列において、1個〜40個、好ましくは1個〜30個、より好ましくは1個〜20個、さらに好ましくは1個〜数個(例えば1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個)のアミノ酸が置換、欠失または付加されたアミノ酸配列が例示される。上記の変異アミノ酸配列の例として、配列番号:11に示すアミノ酸配列の19位〜233位のアミノ酸配列のN末端に1個〜約20個のアミノ酸が付加され、C末端に1個〜約10個のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列が挙げられ、その特別な例として、配列番号:11に示すアミノ酸配列が挙げられる。かかる変異アミノ酸配列からなる、あるいはかかる変異アミノ酸配列を含むグラシンの変異体もまた、シリカ形成活性を有するものである。なお、アミノ酸配列中のアミノ酸の置換、欠失または付加は、当業者に公知の方法で行うことができる。これらのグラシンの変異体もまた、シリカ形成活性を有するものである。   Examples of further mutated sequences of the above amino acid sequence include 1 to 40, preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, in the amino acid sequence of positions 19 to 233 of SEQ ID NO: 11. More preferably, one to several amino acid sequences (for example 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) are substituted, deleted or added. Is exemplified. As an example of the above mutant amino acid sequence, 1 to about 20 amino acids are added to the N-terminus of the amino acid sequence of positions 19 to 233 of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 11, and 1 to about 10 are added to the C-terminus. An amino acid sequence to which an amino acid is added is mentioned, and a specific example thereof is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 11. A mutant of glassine consisting of or containing such a mutated amino acid sequence also has silica-forming activity. The substitution, deletion or addition of amino acids in the amino acid sequence can be performed by methods known to those skilled in the art. These glassine variants also have silica-forming activity.

さらに、本発明のグラシンの変異体として、(a)配列番号:11の19位〜109位のアミノ酸配列、(b)(a)のアミノ酸配列に対して80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、例えば96%以上、97%以上、98%以上、99%以上の同一性を有するアミノ酸配列、あるいは(c)(a)または(b)のアミノ酸配列において1個〜約20個、好ましくは1個〜数個のアミノ酸が置換、欠失または付加されたアミノ酸配列、からなるあるいはかかるアミノ酸配列を含むタンパク質であって、シリカ形成活性を有するタンパク質が挙げられる。さらに加えて、本発明のグラシンの変異体として、(d)配列番号:11の132位〜227位のアミノ酸配列、(e)(d)のアミノ酸配列に対して80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、例えば96%以上、97%以上、98%以上、99%以上の同一性を有するアミノ酸配列、あるいは(f)(d)または(e)のアミノ酸配列において1個〜約20個、好ましくは1個〜数個のアミノ酸が置換、欠失または付加されたアミノ酸配列、からなるあるいは含むタンパク質であって、シリカ形成活性を有するタンパク質が挙げられる。   Furthermore, as a mutant of glassine of the present invention, (a) the amino acid sequence of positions 19 to 109 of SEQ ID NO: 11, (b) 80% or more, preferably 85% or more with respect to the amino acid sequence of (a), More preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, for example 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more of the amino acid sequence, or (c) (a) or (b) A protein comprising or comprising an amino acid sequence in which 1 to about 20, preferably 1 to several amino acids are substituted, deleted or added in the amino acid sequence, and having a silica-forming activity Is mentioned. In addition, as a mutant of glassine of the present invention, (d) an amino acid sequence at positions 132 to 227 of SEQ ID NO: 11, 80% or more, preferably 85% with respect to the amino acid sequence of (e) (d) Or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, for example, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more amino acid sequence, or (f) (d) or (e A protein comprising or including an amino acid sequence in which 1 to about 20, preferably 1 to several amino acids have been substituted, deleted or added, and having a silica-forming activity. It is done.

本発明は、さらなる態様において、グラシンまたはグラシン変異体とケイ酸を反応させることを特徴とする、シリカの製造方法を提供する。該方法は、例えば、ケイ酸溶液とグラシン水溶液またはグラシン変異体水溶液を混合して、該酵素の至適pHおよび至適温度にてインキュベーションし、シリカ沈殿を形成させることによって実施されうる。詳細な反応条件の具体例については実施例を参照のこと。   In a further aspect, the present invention provides a method for producing silica, characterized by reacting glassine or a glassine variant with silicic acid. The method can be performed, for example, by mixing a silicic acid solution and an aqueous glassine solution or an aqueous glassine mutant solution, and incubating at an optimum pH and temperature of the enzyme to form a silica precipitate. See the examples for specific examples of reaction conditions.

本発明は、さらなる態様において、グラシンまたはグラシン変異体と目的タンパク質との融合タンパク質を作成し、次いで、融合タンパク質とケイ酸を反応させることを特徴とする、シリカに固定化された目的タンパク質の製造方法を提供する。目的タンパク質は、固定化担体としてのシリカに固定化される任意のタンパク質であってよい。融合タンパク質の製造方法は当業者に公知である。本発明のこの方法において、融合タンパク質とケイ酸とを反応させるだけで、シリカに固定化された目的タンパク質を簡単に得ることができる。   In a further aspect, the present invention provides a production of a target protein immobilized on silica, characterized in that a fusion protein of glassine or a glassine variant and a target protein is prepared, and then the fusion protein and silicic acid are reacted. Provide a method. The target protein may be any protein that is immobilized on silica as an immobilization carrier. Methods for producing fusion proteins are known to those skilled in the art. In this method of the present invention, the target protein immobilized on silica can be easily obtained simply by reacting the fusion protein with silicic acid.

本発明は、さらなる態様において、グラシンをコードするポリヌクレオチドまたはその変異体を含むベクターであって、シリカ形成活性を有するタンパク質(グラシン)を発現するベクターを提供する。かかるベクターは、公知の発現ベクター中にグラシンをコードするポリヌクレオチドまたはその変異体を組み込むことによって得てもよい。発現ベクター中へのポリヌクレオチドの組み込み方法も当業者に公知である。   In a further aspect, the present invention provides a vector comprising a polynucleotide encoding glassine or a variant thereof, wherein the vector expresses a protein having silica-forming activity (glassin). Such a vector may be obtained by incorporating a polynucleotide encoding glassine or a variant thereof into a known expression vector. Methods for incorporating polynucleotides into expression vectors are also known to those skilled in the art.

本発明は、さらなる態様において、上記ベクターを宿主に導入し、シリカ形成活性を有するタンパク質を発現させることを特徴とする、シリカ形成活性を有するタンパク質の製造方法を提供する。宿主としては、細菌細胞、動物細胞、昆虫細胞など、公知の細胞を使用することができる。細胞へのベクターの導入方法も当業者に公知である。かかる方法を用いて、グラシンまたはその変異体を大量生産することも可能である。   In a further aspect, the present invention provides a method for producing a protein having silica-forming activity, wherein the vector is introduced into a host to express a protein having silica-forming activity. As the host, known cells such as bacterial cells, animal cells, and insect cells can be used. Methods for introducing vectors into cells are also known to those skilled in the art. It is also possible to mass-produce glassine or a variant thereof using such a method.

以下に実施例を示して本発明をさらに詳細かつ具体的に説明するが、実施例は本発明の範囲を限定するものではない。   The present invention will be described in more detail and specifically with reference to the following examples. However, the examples do not limit the scope of the present invention.

実施例1.カイロウドウケツからのグラシンの単離およびその遺伝子配列の決定
1)材料
カイロウドウケツ(Euplectella aspergillum)の骨格はフィリピンで採集されたものを入手して用いた。Euplectella sp.生体およびホッスガイ(Hyalonema sieboldi)の骨格は福江市沖東シナ海においてビームトロールにより採集された。
Example 1. Isolation of glassine from coconut butter and determination of its gene sequence 1) Materials The skeleton of Euplectella aspergillum was obtained from the Philippines and used. Euplectella sp. Living organisms and skeletons of Hyalonema sieboldi were collected by beam trawling in the East China Sea off Fukue City.

2)グラシンの抽出
カイロウドウケツ(Euplectella aspergillum)の骨格に付着する有機物を取り除くため、0.1%次亜塩素酸ナトリウム水溶液に1晩浸漬し、その後蒸留水で洗浄した。骨格2gを2M HF/8M NHF水溶液50mLに浸漬し、シリカを溶解させた。溶解液を10倍容の水に対し透析し、5〜10時間おきに7回外液を取り替えた。その後、透析内液を回収して、10,000xg、20分間の遠心分離操作により水可溶性画分を得た。さらに水可溶性画分を限外濾過(Amicon Ultra-15 Ultracel (3,000 NMWL)、Millipore社)により0.2mLに濃縮した。DC protein assay kit(Bio-Rad, USA)によりタンパク質の定量を行い、1mg/mLの水可溶性画分を得た。
2) Extraction of glassine In order to remove organic substances adhering to the skeleton of Euplectella aspergillum, they were immersed in a 0.1% aqueous sodium hypochlorite solution overnight and then washed with distilled water. 2 g of skeleton was immersed in 50 mL of a 2M HF / 8M NH 4 F aqueous solution to dissolve silica. The solution was dialyzed against 10 volumes of water and the external solution was changed 7 times every 5 to 10 hours. Thereafter, the dialysis internal solution was recovered, and a water-soluble fraction was obtained by centrifugation at 10,000 × g for 20 minutes. Further, the water-soluble fraction was concentrated to 0.2 mL by ultrafiltration (Amicon Ultra-15 Ultracel (3,000 NMWL), Millipore). Protein was quantified using DC protein assay kit (Bio-Rad, USA) to obtain a 1 mg / mL water-soluble fraction.

3)グラシンの同定
水可溶性画分のタンパク質1μgをSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動で展開し、クマシーブリリアントブルー染色により可視化すると、23kDaのタンパク質が主要なタンパク質として認められ、そのほかにはほとんどタンパク質は見られなかった(図1)。カイロウドウケツの骨格に含まれる水可溶性タンパク質はこの23kDaタンパク質が主要な成分であり、このタンパク質をグラシン(glassin)と命名し、水溶性画分はグラシン水溶液とよぶこととする。Euplectella sp.およびホッスガイの骨格から抽出した水可溶性画分においても、同様の結果を得た。
3) Identification of glassine When 1 μg of protein in water-soluble fraction was developed by SDS polyacrylamide gel electrophoresis and visualized by Coomassie brilliant blue staining, a 23 kDa protein was recognized as the main protein, and almost all other proteins were observed. None (Figure 1). The 23 kDa protein is the main component of the water-soluble protein contained in the skeleton of the Kairoudoketsu, this protein is named glassin, and the water-soluble fraction is called glassine aqueous solution. Similar results were obtained in water-soluble fractions extracted from Euplectella sp. And Hosugai skeletons.

カイロウドウケツ(Euplectella aspergillum)およびEuplectella sp.のグラシンについて、トリプシン消化断片のアミノ酸配列としてLys His Asp His His Asp His His His Asp His Ala Proを得た。   For glassine from Euplectella aspergillum and Euplectella sp., Lys His Asp His Asp His His Asp His Ala Pro was obtained as the amino acid sequence of the trypsin digested fragment.

4)シリカ形成促進
グラシンを100mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH4、5、6、7または8)に溶解して、グラシン溶液(0.5、1、2.5、5または12.5μg/ul)を調製した。テトラメトキシシラン15μLと1mM塩酸85μLの混合液を5分間撹拌して調製した過飽和ケイ酸溶液1μLをグラシン溶液に添加し、5分後に遠心分離操作により沈殿を回収した。対照実験として緩衝液のみで同様の操作を実施したところ、いずれのpHにおいても沈殿は回収されなかった。沈殿を水で2回洗浄した。沈殿を0.1M NaOHに溶解してケイ酸の定量を行った(Iler RK (1979) The chemistry of silica : solubility, polymerization, colloid and surface properties, and biochemistry (Wiley, New York)に記載の方法に準じて行った)。図2に示す通り、pH6において、グラシン濃度に比例してシリカの沈殿が増加した(図2左パネル)。また、シリカの沈殿はpH6〜8において見られ(相対活性50%以上)、pH4ないし5では見られなかった(図2右パネル)。走査型電子顕微鏡により形態を観察した(図3)。グラシンはpH6〜8においてシリカ形成を促進することがわかった。上記性質は、カイロウドウケツ(Euplectella aspergillum)およびEuplectella sp.のグラシンに共通していた。
4) Acceleration of silica formation Glacine is dissolved in 100 mM sodium phosphate buffer (pH 4, 5, 6, 7 or 8) to give glassine solution (0.5, 1, 2.5, 5 or 12.5 μg / ul). Was prepared. 1 μL of a supersaturated silicic acid solution prepared by stirring a mixed solution of 15 μL of tetramethoxysilane and 85 μL of 1 mM hydrochloric acid for 5 minutes was added to the glassine solution, and the precipitate was collected by centrifugation after 5 minutes. As a control experiment, the same operation was carried out using only the buffer solution, but no precipitate was recovered at any pH. The precipitate was washed twice with water. The precipitate was dissolved in 0.1 M NaOH to quantify silicic acid (Iler RK (1979) The chemistry of silica: solubility, polymerization, colloid and surface properties, and biochemistry (Wiley, New York). Performed in accordance). As shown in FIG. 2, silica precipitation increased in proportion to glassine concentration at pH 6 (left panel in FIG. 2). Silica precipitation was observed at pH 6-8 (relative activity of 50% or more) and was not observed at pH 4-5 (FIG. 2, right panel). The morphology was observed with a scanning electron microscope (FIG. 3). It was found that glassine promotes silica formation at pH 6-8. The above properties were common to glassine of Euplectella aspergillum and Euplectella sp.

5)遺伝子の単離
オーウェンカイロウドウケツ組織より抽出したRNAを鋳型とし、oligo dT-3sites adaptor(タカラバイオ)をプライマーとしてRNA逆転写酵素を用いてcDNAを合成した。グラシンの部分アミノ酸配列から想定されるDNA配列に対するプライマー5’−ar cay gay cay cay gay cay c−3’(プライマー1)(配列番号:2)と5’−cay cay cay gay cay gcn c−3’(プライマー2)(配列番号:3)を設計した。上記の通り合成したcDNAを鋳型としてプライマー1とoligo dT-3sites adaptorの一部配列をプライマーとして、Taqポリメラーゼを用いてPCR法により、cDNA断片RT−PCR1を増幅した。増幅されたcDNA断片をpCR4ベクターに挿入してクローニングし、その塩基配列を決定した(配列番号:4)。得られた配列の一部をプライマーとして、5’−RACE法により5’部分の増幅を行った。その結果、3種類のクローン(配列番号:5、6、7)を得た。3種類のクローンに共通する配列(5’−tggtttctctggtccactac−3’(配列番号:8))をプライマーとして再度5’−RACEを行い、5’−RACE2/clone 1を得た(配列番号:9)。以上により、グラシンをコードするcDNA配列を得た。この配列がPCR法で増幅されることを確認し、得られたクローンをRT−PCR2と命名した。RT−PCR2の塩基配列を配列番号:10に、それがコードするアミノ酸配列を配列番号:11に示す。なお、すでに得られたトリプシン消化断片のアミノ酸配列はLys His Asp His His Asp His His His Asp His Ala ProではなくLys His Asp His His Asp His His His Ser His Ala Pro(配列番号:1)であることが判明した。
5) Gene isolation cDNA was synthesized by using RNA reverse transcriptase using RNA extracted from Owen Kairoud tissue as a template and oligo dT-3sites adaptor (Takara Bio) as a primer. Primer 5'-ar kay kay kay kay kay c-3 '(primer 1) (SEQ ID NO: 2) and 5'- kay kay kay kay gcn c-3 against the DNA sequence assumed from the partial amino acid sequence of glassine '(Primer 2) (SEQ ID NO: 3) was designed. The cDNA fragment RT-PCR1 was amplified by PCR using Taq polymerase using primer 1 and a partial sequence of oligo dT-3sites adaptor as primers with the cDNA synthesized as described above as a template. The amplified cDNA fragment was inserted into the pCR4 vector and cloned, and the base sequence was determined (SEQ ID NO: 4). A part of the obtained sequence was used as a primer to amplify the 5 ′ portion by the 5′-RACE method. As a result, three types of clones (SEQ ID NOs: 5, 6, 7) were obtained. 5′-RACE was performed again using a sequence common to the three types of clones (5′-tggttttctctgtgtccactac-3 ′ (SEQ ID NO: 8)) to obtain 5′-RACE2 / clone 1 (SEQ ID NO: 9). . Thus, a cDNA sequence encoding glassine was obtained. It was confirmed that this sequence was amplified by the PCR method, and the resulting clone was named RT-PCR2. The nucleotide sequence of RT-PCR2 is shown in SEQ ID NO: 10, and the amino acid sequence encoded by it is shown in SEQ ID NO: 11. The amino acid sequence of the trypsin digestion fragment already obtained is not Lys His Asp His His As His His His Asp His Ala Pro but Lys His Asp His His As His His Ala Pro (SEQ ID NO: 1) There was found.

実施例2.組換えグラシンの生産
6)組換えタンパク質の生産
RT−PCR2の一部(配列番号:10の55位〜702位)をpET100に挿入してグラシン発現ベクターを構築した(図4)。このベクターを大腸菌BL2 Star(DE3)株に導入し、0.1mM IPTG添加培地で37℃で4時間培養し、菌体を回収した。菌体をFastbreak cell lysis reagent(Promega社)で溶解し、His−tag タンパク質アフィニティカラム(HisGraviTrap, GE, USA)により、組換えグラシンを精製した。組換えグラシンは天然グラシンと同等のシリカ形成活性を示した(図5)。
Example 2 Production of recombinant glassine 6) Production of recombinant protein Part of RT-PCR2 (positions 55 to 702 of SEQ ID NO: 10) was inserted into pET100 to construct a glassine expression vector (FIG. 4). This vector was introduced into Escherichia coli BL2 Star (DE3) strain and cultured in a medium supplemented with 0.1 mM IPTG at 37 ° C. for 4 hours to recover the cells. The cells were lysed with Fastbreak cell lysis reagent (Promega), and recombinant glassine was purified with a His-tag protein affinity column (HisGraviTrap, GE, USA). Recombinant glassine showed silica-forming activity equivalent to natural glassine (FIG. 5).

RT−PCR2のDNA配列に人工的に変異を導入して(コードするタンパク質の配列に影響はない)、この変異配列を用いて生産した組換えグラシンがシリカ合成活性を有していることを確認した(データ示さず)。   Artificial mutation was introduced into the DNA sequence of RT-PCR2 (the sequence of the encoded protein was not affected), and it was confirmed that the recombinant glassine produced using this mutant sequence had silica synthesis activity. (Data not shown).

本発明は、化粧品、医薬品、食品などの広範な分野において利用可能である。   The present invention can be used in a wide range of fields such as cosmetics, pharmaceuticals, and foods.

Claims (9)

ガラス海綿類の骨格から抽出することを特徴とする、シリカ形成活性を有するタンパク質の製造方法。   A method for producing a protein having silica-forming activity, characterized by being extracted from a skeleton of glass sponges. 請求項1記載の方法により得られるシリカ形成活性を有するタンパク質であって、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動により測定される分子量が22kDa〜24kDaであり、シリカ形成の至適pHが6〜8であり、トリプシン消化断片のアミノ酸配列としてLys His Asp His His Asp His His His Ser His Ala Pro(配列番号:1)からなるペプチドを生じるタンパク質。   A protein having silica-forming activity obtained by the method according to claim 1, wherein the molecular weight measured by SDS polyacrylamide gel electrophoresis is 22 kDa to 24 kDa, and the optimum pH for silica formation is 6 to 8, A protein that produces a peptide consisting of Lys His Asp His His As His His Ser Ala Pro (SEQ ID NO: 1) as the amino acid sequence of a trypsin digested fragment. 下記のヌクレオチド配列:
(a)配列番号:10の55位〜702位のヌクレオチド配列、
(b)(a)のヌクレオチド配列に対して90%以上のヌクレオチド配列同一性を有するヌクレオチド配列、
(c)(a)または(b)のヌクレオチド配列に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイゼーションするヌクレオチド配列
のいずれかを含むポリヌクレオチドであって、シリカ形成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
The following nucleotide sequence:
(A) the nucleotide sequence of positions 55 to 702 of SEQ ID NO: 10;
(B) a nucleotide sequence having 90% or more nucleotide sequence identity to the nucleotide sequence of (a),
(C) A polynucleotide comprising a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to the nucleotide sequence of (a) or (b), and encoding a protein having silica-forming activity.
請求項3記載のポリヌクレオチドによりコードされるシリカ形成活性を有するタンパク質。   A protein having silica-forming activity encoded by the polynucleotide of claim 3. 下記のアミノ酸配列:
(a)配列番号:11の19位〜233位のアミノ酸配列、
(b)(a)のアミノ酸配列に対して90%以上のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列、
(c)(a)または(b)のアミノ酸配列において1個〜数個のアミノ酸が置換、欠失または付加されたアミノ酸配列
のいずれかを含む、シリカ形成活性を有するタンパク質。
The following amino acid sequence:
(A) the amino acid sequence of positions 19 to 233 of SEQ ID NO: 11,
(B) an amino acid sequence having 90% or more amino acid sequence identity to the amino acid sequence of (a),
(C) A protein having silica-forming activity, comprising any amino acid sequence in which one to several amino acids are substituted, deleted or added in the amino acid sequence of (a) or (b).
請求項2、4または5のいずれか1項記載のタンパク質とケイ酸を反応させることを特徴とする、シリカの製造方法。   A method for producing silica, comprising reacting the protein according to any one of claims 2, 4, and 5 with silicic acid. 請求項2、4または5のいずれか1項記載のタンパク質と目的タンパク質との融合タンパク質を作成し、次いで
融合タンパク質とケイ酸を反応させること
を特徴とする、シリカに固定化されたタンパク質の製造方法。
A production of a protein immobilized on silica, characterized in that a fusion protein of the protein according to any one of claims 2, 4 and 5 and a target protein is prepared and then the fusion protein and silicic acid are reacted. Method.
請求項3記載のポリヌクレオチドを含む、シリカ形成活性を有するタンパク質を発現するベクター。   A vector for expressing a protein having silica-forming activity, comprising the polynucleotide according to claim 3. 請求項8記載のベクターを宿主に導入し、シリカ形成活性を有するタンパク質を発現させることを特徴とする、シリカ形成活性を有するタンパク質の製造方法。   A method for producing a protein having silica-forming activity, wherein the vector according to claim 8 is introduced into a host to express a protein having silica-forming activity.
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