JP2017093313A - Novel vector and method for producing solubilized protein using the same - Google Patents

Novel vector and method for producing solubilized protein using the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel vector and method for producing a solubilized protein using the vector to overcome disadvantages of a conventional expression system in E. coli, the system using an expression vector widely as a protein synthesis system based on genetic information, but the vector being often insoluble and inactivated, especially when a eukaryotic protein is expressed.SOLUTION: According to the present invention, a method for producing a soluble protein using a transformant being transformed by a vector is provided. The vector is an E. coli transformation vector in which an expression induction system of L11 gene introduced. The vector comprises a promoter capable of regulating the expression of the L11-expressing gene by an inducer, the promoter being incorporated upstream of the L11-expressing gene. Here, a promoter that can be regulated by an inducer different from the inducer of the L11 gene expression induction system may be introduced into the system for inducing expression of a target protein gene.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、可溶化タンパク質の製造方法に関する。具体的には、新規な発現ベクターを用いて、目的とする可溶化タンパク質の効率的な製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a solubilized protein. Specifically, the present invention relates to an efficient method for producing a solubilized protein of interest using a novel expression vector.

ゲノム解析技術の進歩により、多種多様な生物のゲノム情報が蓄積され、それとともに、膨大な機能未知遺伝子の存在が明らかにされている。機能未知遺伝子の機能解析はポストゲノム解析の最重要課題であるが、その進展はゲノム解析と比較して遅れている。この最大の理由は、機能未知遺伝子がコードするタンパク質を、機能を保持した可溶性の状態で合成できないことがあるためである。   With the progress of genome analysis technology, genome information of a wide variety of organisms has been accumulated, and the existence of a huge number of functionally unknown genes has been revealed. Functional analysis of unknown genes is the most important issue of post-genome analysis, but its progress is delayed compared to genome analysis. This is because the protein encoded by the unknown function gene may not be synthesized in a soluble state that retains its function.

遺伝子情報を元にしてタンパク質を合成する方法として、対象とする遺伝子を導入した発現ベクターを用いて、大腸菌内でタンパク質を合成させる方法が知られている(非特許文献1)。この方法は、実験操作の容易さ、低コスト、高収量であることから、最も広く使用されているが、対象としたタンパク質が、不活性な不溶性の凝集体(封入体)として合成されることがある(非特許文献1)。これは、真核生物由来のタンパク質で多く見られる傾向にあり、原因の一つとして、大腸菌のタンパク質合成が、真核生物と比較して過度に速く、合成されるタンパク質の量も多いため、タンパク質の機能化に必要な高次構造の折り畳みが正常に行われていないことが挙げられる。   As a method of synthesizing a protein based on gene information, a method of synthesizing a protein in Escherichia coli using an expression vector into which a target gene has been introduced is known (Non-patent Document 1). This method is the most widely used because of the ease of experimental manipulation, low cost, and high yield, but the target protein is synthesized as an inactive insoluble aggregate (inclusion body). (Non-Patent Document 1). This tends to be seen in many proteins from eukaryotes. One of the causes is that E. coli protein synthesis is too fast compared to eukaryotes and the amount of protein synthesized is large. It is mentioned that the higher-order structure necessary for protein functionalization is not normally folded.

一方、低温培養した大腸菌内では、発現ベクターに導入された遺伝子情報をもとに合成されるタンパク質が、機能を保持した可溶性の状態で生成されることが知られており、これは、低温環境下にすることで、大腸菌内のタンパク質合成の速度が低下したことに起因すると考えられている(非特許文献2)。このことを受けて、ターゲットタンパク質の発現宿主の大腸菌を12から25℃の低温条件で培養することにより、合成されたタンパク質が封入体にはならず、可溶性の状態で得られる技術が報告されている(特許文献1)。   On the other hand, in Escherichia coli cultured at low temperature, it is known that a protein synthesized based on gene information introduced into an expression vector is produced in a soluble state that retains its function. This is considered to be caused by a decrease in the rate of protein synthesis in E. coli (Non-patent Document 2). In response to this, a technique has been reported in which the synthesized protein does not become inclusion bodies and is obtained in a soluble state by culturing the target protein expression host E. coli under low temperature conditions of 12 to 25 ° C. (Patent Document 1).

細胞内におけるタンパク質合成は、細胞内小顆粒のリボソームが、遺伝子情報に従って、アミノ酸を重合することで行われる。この反応は、GTP結合型翻訳因子(GTPase翻訳因子)が、リボソームのGTPaseセンターと呼ばれる特定の領域で相互作用し、その際に生じるGTP加水分解エネルギーによって促進されることが知られている。   Intracellular protein synthesis is carried out by intracellular amino acid ribosome polymerizing amino acids according to genetic information. It is known that this reaction is promoted by GTP hydrolysis energy generated when GTP-binding translation factor (GTPase translation factor) interacts in a specific region called GTPase center of ribosome.

GTPaseセンターは、リボソーム中でも特にタンパク質に富んだ領域であり、大腸菌リボソームのGTPaseセンター構成タンパク質の一つであるL11は、GTPase翻訳因子との相互作用に関連することが知られており、L11を欠損した大腸菌変異株(例えば、AM68株)は、生育が野生株よりも遅く、AM68株から単離したリボソームは、タンパク質合成速度が低下していることが知られている(非特許文献3及び4)。これを受けて、AM68株を発現宿主とすることで、真核生物に由来するタンパク質を可溶化状態で合成する技術が報告されている(特許文献2)   The GTPase center is a particularly protein-rich region in the ribosome, and L11, one of the GTPase center components of the E. coli ribosome, is known to be related to the interaction with the GTPase translation factor and lacks L11. It is known that the E. coli mutant strain (for example, AM68 strain) grows slower than the wild strain, and that the ribosome isolated from the AM68 strain has a reduced protein synthesis rate (Non-patent Documents 3 and 4). ). In response, a technique for synthesizing a protein derived from a eukaryote in a solubilized state by using the AM68 strain as an expression host has been reported (Patent Document 2).

特開2004−024243号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-024243 特開2007−300858号公報JP 2007-300858 A

Baneyx, F., and Mujacic, M. (2004) Recombinant protein folding and misfolding in Escherichia coli. Nat. Biotechnol. 22, 1399-1408.Baneyx, F., and Mujacic, M. (2004) Recombinant protein folding and misfolding in Escherichia coli. Nat. Biotechnol. 22, 1399-1408. Weinstock, G. M., ap Rhys, C., Berman, M. L., Hampar, B., Jackson, D., Silhavy, T. J., Weisemann, J., and Zweig, M.(1983) Open reading frame expression vectors: a general method for antigen production in Escherichia coli using protein fusions to beta-galactosidase. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80(14), 4432-4436.Weinstock, GM, ap Rhys, C., Berman, ML, Hampar, B., Jackson, D., Silhavy, TJ, Weisemann, J., and Zweig, M. (1983) Open reading frame expression vectors: a general method for antigen production in Escherichia coli using protein fusions to beta-galactosidase.Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80 (14), 4432-4436. Sorensen, H. P., and Mortensenm K. K. (2005) Soluble expression of recombinant proteins in the cytoplasm of Escherichia coli. Microbial Cell Factories 2005, 4:1 doi:10.1186/1475-2859-4-1.Sorensen, H. P., and Mortensenm K. K. (2005) Soluble expression of recombinant proteins in the cytoplasm of Escherichia coli.Microbial Cell Factories 2005, 4: 1 doi: 10.1186 / 1475-2859-4-1. Dabbs, E. R. (1979) Selection for Escherichia coli mutants with proteins missing from the ribosome. J. Bacteriol. 140, 734-737Dabbs, E. R. (1979) Selection for Escherichia coli mutants with proteins missing from the ribosome. J. Bacteriol. 140, 734-737 Uchiumi, T., Honma, S., Nomura, T., Dabbs, E. R., and Hachimori, A. (2002) Translation elongation by a hybrid ribosome in which proteins at the GTPase center of the Escherichia coli ribosome are replaced with rat counterparts. J. Biol. Chem. 277, 3857-3862.Uchiumi, T., Honma, S., Nomura, T., Dabbs, ER, and Hachimori, A. (2002) Translation elongation by a hybrid ribosome in which proteins at the GTPase center of the Escherichia coli ribosome are replaced with rat counterparts J. Biol. Chem. 277, 3857-3862. Dyke, N. V., Xu, W., and Murgola, E. J. (2002) J.Mol.Biol.319, 329-339.Dyke, N. V., Xu, W., and Murgola, E. J. (2002) J. Mol. Biol. 319, 329-339.

特許文献1に示されるような、低温培養条件による大腸菌内タンパク質合成は、低温環境を維持するための専用機器や、それらを維持するためのコストが必要となり、多くのタンパク質を合成する必要がある場合には、経済的負荷、環境負荷が大きい。これに対して、特許文献2に示されるL11欠損大腸菌変異株(AM68株)を発現宿主とした場合は、低温環境を必要としないが、生育が遅すぎるために、一連の操作に長時間を要することや、発現ベクターを大腸菌内に導入するための、形質転換効率が極めて悪いという課題があった。   As shown in Patent Document 1, protein synthesis in E. coli under low-temperature culture conditions requires dedicated equipment for maintaining a low-temperature environment and costs for maintaining them, and it is necessary to synthesize many proteins. In some cases, the economic and environmental burdens are large. In contrast, when the L11-deficient E. coli mutant strain (AM68 strain) shown in Patent Document 2 is used as an expression host, it does not require a low-temperature environment, but because growth is too slow, it takes a long time for a series of operations. In other words, there is a problem that transformation efficiency for introducing an expression vector into Escherichia coli is extremely poor.

本発明者らは、上記課題を解決すべく、大腸菌を用いる可溶化タンパク質の製造方法において、ターゲットタンパク質の生成過程での低温環境下での培養条件を必要とせず、且つ、宿主の大腸菌の生育過程での生育時間を短縮する方法について鋭意研究を行った。AM68株は、L11発現遺伝子が欠損していることから、宿主の大腸菌の生育過程およびターゲットタンパク質の生成過程の全ての過程において生育時間が長い。そこで、本発明者は、宿主の大腸菌の生育過程においてはL11の発現を促し、ターゲットタンパク質の生成過程ではL11の発現を抑えることによって、ターゲットタンパク質の生成過程においてのみ生育時間を遅くしてターゲットタンパク質を可溶化できると考え、L11発現遺伝子の発現を誘導物質により調節できる誘導性プロモーターをL11発現遺伝子の上流に組み込んだベクターを作製し、形質転換したところ誘導物質によりL11の発現を制御できることを見出した。   In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention do not require a culture condition in a low-temperature environment during the production of a target protein in the method for producing a solubilized protein using E. coli, and the growth of E. coli as a host is not necessary. Intensive research was conducted on how to shorten the growth time in the process. Since the AM68 strain is deficient in the L11 expression gene, the growth time is long in all processes of the host E. coli growth process and the target protein production process. Therefore, the present inventor promotes the expression of L11 in the growth process of E. coli as a host and suppresses the expression of L11 in the production process of the target protein, thereby delaying the growth time only in the production process of the target protein. We found that L11 expression can be controlled by an inducible substance by creating a vector incorporating an inducible promoter upstream of the L11 expressed gene that can regulate the expression of the L11 expression gene with an inducer. It was.

さらに、ターゲットタンパク質の生成過程ではL11の発現を抑えると共にターゲットタンパク質の発現を誘発すべく、L11発現プロモーターの誘導物質とは異なる誘導物質により調節できる誘導性プロモーターをターゲットタンパク質発現遺伝子の上流に組み込んだベクターを作製し形質転換することにより、可溶化したターゲットタンパク質を効率よく生成させることができるとの知見を得て、本発明を完成させるに至った。   Furthermore, an inducible promoter that can be regulated by an inducer different from the inducer of the L11 expression promoter was incorporated upstream of the target protein expression gene in order to suppress L11 expression and induce target protein expression during the target protein production process Obtaining knowledge that a solubilized target protein can be efficiently produced by preparing and transforming a vector, the present invention has been completed.

即ち本発明は、低温環境を維持する培養装置を必要とせず、かつ、十分な生育速度と形質転換効率を確保することが可能な、可溶化したターゲットタンパク質の製造方法、及びこれを実現するための新規ベクターを提供することを目的とする。   That is, the present invention does not require a culture apparatus that maintains a low-temperature environment, and is capable of ensuring a sufficient growth rate and transformation efficiency, and a method for producing a solubilized target protein, and for realizing the same. An object of the present invention is to provide a novel vector.

(1)本発明に係るベクターは、L11発現遺伝子の上流に、L11発現遺伝子の発現を誘導物質により調節できる誘導性プロモーターを組み込んだL11遺伝子の発現誘導システムが導入された大腸菌形質転換用ベクターであって、当該L11遺伝子の発現誘導システムの誘導物質とは異なる誘導物質により調節できる誘導性プロモーターをターゲットタンパク質発現遺伝子の上流に組み込んだターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムが導入されていてもよいベクターである。   (1) A vector according to the present invention is an E. coli transformation vector into which an L11 gene expression induction system incorporating an inducible promoter capable of regulating the expression of an L11 expression gene with an inducer is introduced upstream of the L11 expression gene. A vector in which a target protein gene expression induction system in which an inducible promoter that can be regulated by an inducer different from the inducer of the L11 gene expression induction system is incorporated upstream of the target protein expression gene may be introduced. is there.

(2)また、別の本発明に係るベクターは、前記L11遺伝子の発現誘導システムとターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムとが導入されていることを特徴とする、請求項1に記載のベクターである。   (2) Another vector according to the present invention is the vector according to claim 1, wherein the L11 gene expression induction system and the target protein gene expression induction system are introduced. .

(3)また、別の本発明に係るベクターは、前記L11遺伝子の発現誘導システムおよびターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムに導入される誘導性プロモーターが、互いに異なり、araBADプロモーター(PBADプロモーター)、tacプロモーター、trcプロモーター、lacプロモーター、lacUV5プロモーター、trpプロモーター、λプロモーターpLおよびphoAプロモーターの群の中から選択される1種である事を特徴とする、請求項1または2に記載のベクターある。   (3) In another vector according to the present invention, inducible promoters introduced into the L11 gene expression induction system and the target protein gene expression induction system are different from each other, and include an araBAD promoter (PBAD promoter) and a tac promoter. The vector according to claim 1 or 2, wherein the vector is one selected from the group consisting of: trc promoter, lac promoter, lacUV5 promoter, trp promoter, λ promoter pL and phoA promoter.

(4)また、別の本発明に係るベクターは、前記L11遺伝子の発現誘導システムに導入される誘導性プロモーターが、araBADプロモーターであり、ターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムに導入される誘導性プロモーターが、tacプロモーターである事を特徴とする、請求項3に記載のベクターである。   (4) In another vector according to the present invention, the inducible promoter introduced into the L11 gene expression induction system is an araBAD promoter, and the inducible promoter introduced into the target protein gene expression induction system is The vector according to claim 3, which is a tac promoter.

(5)また、別の本発明に係るベクターは、配列表の配列番号1に示される塩基配列またはその配列の1もしくは複数の塩基が欠失、置換もしくは付加された配列で示される塩基配列を有することを特徴とする、請求項4に記載のベクターである。   (5) Another vector according to the present invention comprises a base sequence represented by SEQ ID NO: 1 in the sequence listing or a base sequence represented by a sequence in which one or more bases of the sequence are deleted, substituted or added. The vector according to claim 4, which comprises the vector.

(6)また、別の本発明に係る形質転換体は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載のベクターにより形質転換されたことを特徴とする、可溶化タンパク質製造用形質転換体である。   (6) Another transformant according to the present invention is a transformant for producing a solubilized protein, characterized by being transformed with the vector according to any one of claims 1 to 5. is there.

(7)また、別の本発明に係る可溶化タンパク質の製造方法は、請求項6に記載の形質転換体を用いることを特徴とする、可溶化した真核生物由来タンパク質の製造方法である。   (7) Another method for producing a solubilized protein according to the present invention is a method for producing a solubilized eukaryotic protein, characterized by using the transformant according to claim 6.

(8)また、別の本発明に係る可溶化タンパク質の製造方法は、L11遺伝子の発現誘導システムの誘導性プロモーターがaraBADプロモーターで、誘導物質がアラビノース(arabinose)であり、ターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムの誘導性プロモーターがtacプロモーターで、誘導物質がイソプロピル-β-チオガラクトピラノシド(IPTG)である事を特徴とする、請求項7に記載の可溶化した真核生物由来タンパク質の製造方法である。   (8) In another method for producing a solubilized protein according to the present invention, the inducible promoter of the L11 gene expression induction system is an araBAD promoter, the inducer is arabinose, and the target protein gene expression is induced. The method for producing a solubilized eukaryotic protein according to claim 7, wherein the inducible promoter of the system is a tac promoter and the inducer is isopropyl-β-thiogalactopyranoside (IPTG). It is.

本発明に係る製造方法の概要図である。It is a schematic diagram of the manufacturing method which concerns on this invention. pBAD24/Ec_L11作製の模式図である。It is a schematic diagram of pBAD24 / Ec_L11 production. 実施例に係る二制御系ベクター(pTAK)の作製の模式図である。It is a schematic diagram of preparation of the two-control system vector (pTAK) based on an Example. pTAK発現ベクター作製の模式図である。It is a schematic diagram of pTAK expression vector preparation. ΔL11-pBAD24/Ec_L11の生育実験の結果である。It is the result of the growth experiment of ΔL11-pBAD24 / Ec_L11. ΔL11-pTAKの生育実験の結果である。It is the result of the growth experiment of ΔL11-pTAK. ΔL11-pTAKにおけるL11存在状態の解析結果である。It is an analysis result of L11 existence state in ΔL11-pTAK. ターゲットタンパク質の発現状態の解析結果である。It is an analysis result of the expression state of a target protein.

以下に、本発明に係る可溶化タンパク質の製造方法を実施するための形態について説明する。   Below, the form for implementing the manufacturing method of the solubilized protein which concerns on this invention is demonstrated.

本発明は、L11発現遺伝子の発現を誘導物質により調節できる誘導性プロモーターをL11発現遺伝子の上流に組み込むことでその発現を制御し、さらに、L11発現プロモーターの誘導物質とは異なる誘導物質により調節できる誘導性プロモーターをターゲットタンパク質発現遺伝子の上流に組み込むことにより、効率的に可溶化したターゲットタンパク質を生成させることができる大腸菌形質転換用ベクターおよび当該ベクターで形質転換した大腸菌を用いる可溶性タンパク質の製造方法を提供するものである。   The present invention controls the expression of an inducible promoter that can regulate the expression of an L11-expressed gene by an inducer upstream of the L11-expressed gene, and can be regulated by an inducer different from the inducer of the L11-expressed promoter An E. coli transformation vector capable of efficiently generating a target protein solubilized by incorporating an inducible promoter upstream of the target protein expression gene, and a method for producing a soluble protein using E. coli transformed with the vector It is to provide.

図1に、本発明に係る製造方法についての概要図を示す。図中左部の前培養時では、L11を発現誘導することで生育を高速化させる。その後、図中中央左、同右の本培養時に、L11の発現を抑えることで細胞内のL11を減少させ、生育を低速化させる。その状態にてターゲットタンパク質の発現誘導(図中右)を行うことで、可溶化したターゲットタンパク質を効率的に生成させる。   FIG. 1 shows a schematic diagram of a manufacturing method according to the present invention. At the time of pre-culture in the left part of the figure, growth is accelerated by inducing expression of L11. Thereafter, during the main culture at the center left and right in the figure, L11 expression is suppressed by suppressing the expression of L11, and the growth is slowed down. In this state, expression of the target protein is induced (right in the figure) to efficiently generate a solubilized target protein.

本発明に係る製造方法では、ターゲットタンパク質の種類は特に限定はしないが、真核生物由来のタンパク質が好適に適用可能である。真核生物の例としては、ヒトを含む動物、植物、菌類など、細胞中に核を有する生物を意味する。なお本明細書では、可溶化したターゲットタンパク質を、便宜上可溶化タンパク質と記載することがある。   In the production method according to the present invention, the type of the target protein is not particularly limited, but a eukaryotic protein can be suitably applied. Examples of eukaryotes include organisms having a nucleus in a cell, such as animals including humans, plants, and fungi. In the present specification, the solubilized target protein may be referred to as a solubilized protein for convenience.

本発明においては、生育速度を制御するため、所定の誘導物質を用いて、L11の発現制御を行う。L11発現遺伝子の発現を誘導物質により調節できる誘導性プロモーターをL11発現遺伝子の上流に組み込まれたベクターで形質転換することにより、宿主の大腸菌の生育過程では、当該誘導物質によりL11を誘発させ、高い生育速度で培養することで菌体を十分増殖させる。そして、L11発現プロモーターの誘導物質とは異なる誘導物質により調節できる誘導性プロモーターをターゲットタンパク質発現遺伝子の上流に組み込まれたベクターで形質転換することにより、ターゲットタンパク質の生成過程では、L11の発現を抑制した状態でターゲットタンパク質を発現させて、可溶化タンパク質を効率的に産生させることが可能になる。   In the present invention, in order to control the growth rate, the expression of L11 is controlled using a predetermined inducer. By transforming an inducible promoter that can regulate the expression of the L11 expression gene with an inducer with a vector incorporated upstream of the L11 expression gene, L11 is induced by the inducer in the growth process of E. coli in the host. The cells are sufficiently grown by culturing at a growth rate. In addition, by transforming an inducible promoter that can be regulated by an inducer different from the inducer of the L11 expression promoter with a vector that is incorporated upstream of the target protein expression gene, L11 expression is suppressed during the target protein production process. In this state, the target protein can be expressed, and the solubilized protein can be efficiently produced.

本発明のベクターのL11遺伝子の発現誘導システムとターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムに導入できる誘導性プロモーターとしては、誘導物質でL11およびターゲットタンパク質の発現を制御できるプロモーターであれば特に限定されず、araBADプロモーター、tacプロモーター、trcプロモーター、lacプロモーター、lacUV5プロモーター、trpプロモーター、λプロモーターpLおよびphoAプロモーター等を挙げることができるが、L11遺伝子の発現誘導システムとターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムの誘導性プロモーターは互いに異なるものを組み合わせることが必要であり、araBADプロモーターとtacプロモーターとの組み合わせが好ましい。   The inducible promoter that can be introduced into the L11 gene expression induction system and the target protein gene expression induction system of the vector of the present invention is not particularly limited as long as it is a promoter that can control the expression of L11 and the target protein with an inducer, and araBAD Promoters, tac promoters, trc promoters, lac promoters, lacUV5 promoters, trp promoters, lambda promoters pL and phoA promoters, etc., but the inducible promoters of the L11 gene expression induction system and the target protein gene expression induction system are It is necessary to combine different ones, and a combination of the araBAD promoter and the tac promoter is preferable.

また、本発明のL11遺伝子の発現誘導システムとターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムに導入する誘導性プロモーターの誘導物質としては、それぞれの誘導性プロモーターを制御できるものであれば特に制限されないが、それぞれの誘導性プロモーターの誘導物質は互いに異なるもので、相互に影響を与えないものであることが必要である。異なる誘導物質の組み合わせとしては、araBADプロモーターの誘導物質のアラビノース(arabinose)とtacプロモーターの誘導物質のイソプロピル-β-チオガラクトピラノシド(IPTG)との組み合わせ等が挙げられる。   The inducible promoter inducer to be introduced into the L11 gene expression induction system and the target protein gene expression induction system of the present invention is not particularly limited as long as each inducible promoter can be controlled. Inducible promoter inducers must be different from each other and should not affect each other. Examples of the combination of different inducers include a combination of an araBAD promoter inducer arabinose and a tac promoter inducer isopropyl-β-thiogalactopyranoside (IPTG).

上記に示すように、L11の発現は、大腸菌の生育速度に影響を与える。このため、誘導物質の添加によるL11の発現を変化させることで、培養速度を制御することが可能である。即ち、宿主の大腸菌の生育過程では、L11発現遺伝子プロモーターの発現誘導物質を添加して生育速度を向上させ、ターゲットタンパク質の生成過程では当該誘導物質を添加せずに生育速度を抑えてターゲットタンパク質を可溶化させることができる。さらに、ターゲットタンパク質の生成過程では、L11発現遺伝子の発現誘導物質とは異なる、ターゲットタンパク質発現遺伝子プロモーターの誘導物質を添加してターゲットタンパク質発現遺伝子の発現を亢進させることによりターゲットタンパク質を効率的に生成させることができる。   As indicated above, L11 expression affects the growth rate of E. coli. For this reason, it is possible to control the culture rate by changing the expression of L11 by the addition of an inducer. That is, during the growth process of the host E. coli, an expression inducer of L11 expression gene promoter is added to improve the growth rate, and during the target protein production process, the growth rate is suppressed without adding the inducer and the target protein is added. It can be solubilized. Furthermore, in the target protein generation process, target protein expression is efficiently generated by adding target protein expression gene promoter inducer, which is different from L11 expression gene expression inducer, to enhance target protein expression gene expression. Can be made.

本発明で用いるΔL11株は、当業者が知り得る既知の方法で調製可能であり、代表的な調製方法の例として、非特許文献6に記載の方法が挙げられる。   The ΔL11 strain used in the present invention can be prepared by known methods that can be known by those skilled in the art. Examples of typical preparation methods include the method described in Non-Patent Document 6.

本発明において、発現誘導システムとは、所定の誘導物質の添加によって、プロモーターの下流にクローニングされた目的遺伝子を発現させる仕組みをいい、ベクターを用いて大腸菌内に組み込まれる。本発明で用いるベクターは、既知のものから任意に選択可能であるが、大腸菌内在性のプロモーターを含むものが好ましい。代表的なベクターの例としては、pUC、pBAD、pGEX等が挙げられる。   In the present invention, the expression induction system refers to a mechanism for expressing a target gene cloned downstream of a promoter by addition of a predetermined inducer, and is incorporated into E. coli using a vector. The vector used in the present invention can be arbitrarily selected from known ones, but preferably contains an Escherichia coli endogenous promoter. Examples of typical vectors include pUC, pBAD, pGEX and the like.

遺伝子をベクターに組み込む方法としては、既知の方法を適用することが可能であり、ターゲットタンパク質の種類、ベクターの種類等に応じて、任意に選択可能である。遺伝子をベクターに組み込む方法の例としては、In-Fusion法、制限酵素法が挙げられる。   As a method for incorporating a gene into a vector, a known method can be applied, and can be arbitrarily selected according to the type of target protein, the type of vector, and the like. Examples of methods for incorporating genes into vectors include the In-Fusion method and the restriction enzyme method.

本発明に係る製造方法によれば、遺伝子の発現制御により、生育速度を低速化等するため、低温環境を必要とせず、通常の培養環境下において、実施することが可能である。通常の培養環境とは、冷却をしない、大腸菌の培養温度環境をいい、一般的には、摂氏25度から摂氏45度までの温度環境、好ましくは摂氏30度から摂氏40度までの温度環境をいう。また本発明は、通常の培養環境下において好適に適用可能であるが、これにより温度制御下での作業の可能性を積極的に排除するものではない。   According to the production method of the present invention, since the growth rate is reduced by controlling the expression of genes, it can be carried out in a normal culture environment without requiring a low-temperature environment. The normal culture environment refers to a culture temperature environment of E. coli without cooling. Generally, a temperature environment of 25 degrees Celsius to 45 degrees Celsius, preferably a temperature environment of 30 degrees Celsius to 40 degrees Celsius. Say. In addition, the present invention can be suitably applied in a normal culture environment, but this does not positively exclude the possibility of work under temperature control.

本発明で、形質転換体を培養する培地は、宿主細胞の種類、ターゲットタンパク質の種類に応じて任意に選択可能であり、代表的な例として、YM培地、Nutrient Agar培地、LB培地等が挙げられる。   In the present invention, the medium for culturing the transformant can be arbitrarily selected according to the type of host cell and the type of target protein, and representative examples include YM medium, Nutrient Agar medium, LB medium and the like. It is done.

以下に本発明の実施例によって、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited to these examples.

(L11遺伝子発現誘導システム導入ベクターの作製)
大腸菌のL11遺伝子は、染色体上に1つしか存在せず、mRNAへの転写量は、L11遺伝子の上流に位置するプロモーター領域によって制御されていることが知られている。本実施例においては、L11の発現を任意に制御する必要があるため、アラビノースによる発現制御可能な、araBADプロモーターを持つ、pBAD-24を用いて、アラビノースによってL11の細胞内補填を行うベクター(pBAD24-Ec_L11)を作製した。pBR322/His-Ec_L11の6xHis(Hisタグ)から、L11遺伝子を含むDNA領域をポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により増幅し、制限酵素EcoRIとHindIIIを用いてpBAD24を処理し、In Fusionクローニングを行った。図2にpBAD24/Ec_L11作製の模式図を示す。
(Preparation of L11 gene expression induction system introduction vector)
Only one L11 gene of E. coli exists on the chromosome, and it is known that the amount of transcription to mRNA is controlled by a promoter region located upstream of the L11 gene. In this example, since it is necessary to arbitrarily control the expression of L11, pBAD-24 having an araBAD promoter capable of controlling the expression by arabinose, and a vector (pBAD24 -Ec_L11) was produced. From 6xHis (His tag) of pBR322 / His-Ec_L11, a DNA region containing the L11 gene was amplified by polymerase chain reaction (PCR), pBAD24 was treated with restriction enzymes EcoRI and HindIII, and In Fusion cloning was performed. FIG. 2 shows a schematic diagram of the production of pBAD24 / Ec_L11.

ベクターの作製に用いたプライマーを以下に示す。各プライマーは、PCR反応ではTE Buffer(10mM Tris-HCl pH 7.6,0.1 mM EDTA)を用いて10 pmol/μlに調整して使用した。   The primers used for the production of the vector are shown below. Each primer was adjusted to 10 pmol / μl using TE Buffer (10 mM Tris-HCl pH 7.6, 0.1 mM EDTA) in the PCR reaction.

His-EcL11-in-fusion-F
5’-CAGGAGGAATTCACCATGCATCATCATCATCATCATA-3’
His-EcL11-in-fusion-F
5'-CAGGAGGAATTCACCATGCATCATCATCATCATCATA-3 '

EcL11-in-fusion-R
5’-CAAAACAGCCAAGGCTTTTAGTCCTCCACTACCAGG-3’
EcL11-in-fusion-R
5'-CAAAACAGCCAAGGCTTTTAGTCCTCCACTACCAGG-3 '

(PCR法によるEc_L11遺伝子DNA断片の増幅)
大腸菌野生株(W3110株)のゲノムDNAからpBR322ベクターに6xHis(Hisタグ)がN末端に付加された状態でpBR322ベクターにクローニングしたpBR322/His-Ec_L11をテンプレートにして、以下に示す反応溶液にて、PCR反応を行った。
(Amplification of Ec_L11 gene DNA fragment by PCR method)
In the reaction solution shown below, pBR322 / His-Ec_L11 cloned from pBR322 vector with 6xHis (His tag) added to pBR322 vector from the genomic DNA of wild strain of E. coli (W3110 strain) at the N-terminus. A PCR reaction was performed.

PCR反応は94℃、2分間の熱変性処理の後、熱変性98℃、10秒、アニーリング62℃、30秒、伸長反応68℃、15秒を20サイクル行い、その後、68℃で7分間加熱した。反応終了後、確認のためにTBE Buffer(89 mM Tris-borate pH 8.3,2 mM EDTA)を泳動Bufferとして用いた1.5%アガロースゲル電気泳動を行い、目的の大きさで、かつ単一のバンドであることを確認した。   PCR reaction was performed at 94 ° C for 2 minutes, followed by 20 cycles of heat denaturation 98 ° C, 10 seconds, annealing 62 ° C, 30 seconds, extension reaction 68 ° C, 15 seconds, and then heated at 68 ° C for 7 minutes. did. After the reaction, for confirmation, perform 1.5% agarose gel electrophoresis using TBE Buffer (89 mM Tris-borate pH 8.3, 2 mM EDTA) as the running buffer. I confirmed that there was.

pBAD24ベクターに対して、制限酵素EcoRIと、HindIIIによる制限酵素消化を行った。以下の反応溶液で、37℃で、1時間反応を行った。   The pBAD24 vector was digested with restriction enzymes EcoRI and HindIII. The following reaction solution was reacted at 37 ° C. for 1 hour.

反応終了後、フェノール処理、クロロホルム処理を行い、エタノール沈殿によってDNA断片を回収し、TE Bufferに溶解し、確認のためにTAE Buffer(40 mM Tris-acetic acid pH 8.0,1 mM EDTA)を泳動 Bufferとして用いた1.0 % アガロースゲル電気泳動を行った。   After completion of the reaction, phenol treatment and chloroform treatment are performed, DNA fragments are recovered by ethanol precipitation, dissolved in TE Buffer, and TAE Buffer (40 mM Tris-acetic acid pH 8.0, 1 mM EDTA) is run for confirmation. The 1.0% agarose gel electrophoresis used was used.

(pBAD24ベクターへのEc_L11遺伝子DNA断片の挿入)
In Fusion反応を行うために、Ec_L11遺伝子DNA断片に対し、エンハンサー処理を行った。以下に示す反応溶液を調製し、37℃で20分インキュベートを行った後、80℃で15分インキュベートを行った。
(Insertion of Ec_L11 gene DNA fragment into pBAD24 vector)
In order to perform the In Fusion reaction, the Ec_L11 gene DNA fragment was treated with an enhancer. A reaction solution shown below was prepared, incubated at 37 ° C. for 20 minutes, and then incubated at 80 ° C. for 15 minutes.

制限酵素消化を行ったpBAD24ベクターに、Ec_L11遺伝子DNA断片を導入するため、In Fusion反応を行った。以下に示す反応溶液を調製し、50℃で15分間反応を行った後、氷上静置した。   An In Fusion reaction was performed to introduce the Ec_L11 gene DNA fragment into the pBAD24 vector that had been digested with restriction enzymes. The following reaction solution was prepared, reacted at 50 ° C. for 15 minutes, and then allowed to stand on ice.

上記で作製したベクターを用いてコンピテントセルDH5αを形質転換し、抗生物質アンピシリンを含むLB選択 (LB-Ap) 寒天培地上にて、37℃で約12時間培養した。培養後、得られた菌のコロニーから、pBAD24ベクターに対してEc_L11遺伝子DNA断片が挿入されているベクターを獲得するため、アンピシリン耐性菌に対するコロニーPCRを以下に示す反応溶液にて行った。   Competent cells DH5α were transformed using the vector prepared above and cultured on an LB selection (LB-Ap) agar medium containing the antibiotic ampicillin at 37 ° C. for about 12 hours. After culturing, colony PCR for ampicillin-resistant bacteria was performed with the following reaction solution in order to obtain a vector in which the Ec_L11 gene DNA fragment was inserted into the pBAD24 vector from the obtained bacterial colonies.

PCR反応は、以下に示すプライマーの組み合わせで行った。   The PCR reaction was performed with the following primer combinations.

araC-center-F
5’- CGGCGACAAGCAAACATGCTGTGCGACGC -3’
araC-center-F
5'- CGGCGACAAGCAAACATGCTGTGCGACGC -3 '

EC_L11 In Fusion-R
5’-CAAAACAGCCAAGGCTTTTAGTCCTCCACTACCAGG-3’
EC_L11 In Fusion-R
5'-CAAAACAGCCAAGGCTTTTAGTCCTCCACTACCAGG-3 '

PCR反応は94℃、2分間の熱変性処理の後、熱変性94℃、30秒、アニーリング61℃、30秒、伸長反応68℃、1分30秒を30サイクル行い、その後、72℃で10分間加熱した。反応終了後、TBE Bufferを泳動Bufferとして用いた1.5%アガロースゲル電気泳動を行い、DNA断片の挿入を確認した。   The PCR reaction was performed at 94 ° C. for 2 minutes, followed by 30 cycles of heat denaturation 94 ° C., 30 seconds, annealing 61 ° C., 30 seconds, extension reaction 68 ° C., 1 minute 30 seconds, then 10 minutes at 72 ° C. Heated for minutes. After completion of the reaction, 1.5% agarose gel electrophoresis using TBE Buffer as the electrophoresis buffer was performed to confirm the insertion of the DNA fragment.

DNA断片の挿入が確認されたアンピシリン耐性菌のコロニーを1 mlのLB-Ap選択液体培地に植菌し、37℃で一晩振盪培養した後、15,000rpm、4℃、10分間遠心することで菌体を回収し、QIAprep(登録商標) Spin Miniprep Kitを使用してpBAD24/Ec_L11ベクターを取得した。   Ampicillin-resistant colonies with confirmed DNA fragment insertion were inoculated into 1 ml of LB-Ap selective liquid medium, shaken overnight at 37 ° C, and then centrifuged at 15,000 rpm, 4 ° C for 10 minutes. The cells were collected, and a pBAD24 / Ec_L11 vector was obtained using a QIAprep (registered trademark) Spin Miniprep Kit.

(L11遺伝子発現誘導システム・ターゲットタンパク質遺伝子発現誘導システム導入ベクターの作製)
本実施例においては、L11の発現誘導物質にアラビノースを採用したため、ターゲットタンパク質の発現誘導には、これとは異なる誘導物質を用いる必要がある。本実施例では、IPTGによる発現制御が可能な、Tacプロモーターを持つ、pGEX-6P-1ベクターを用いて、目的となるタンパク質とL11との2つの発現制御が可能な二制御系ベクター(pTAK)を構築した。
(Production of L11 gene expression induction system / target protein gene expression induction system introduction vector)
In this example, since arabinose was employed as the L11 expression inducer, it is necessary to use a different inducer to induce the expression of the target protein. In this example, a pGEX-6P-1 vector having a Tac promoter capable of controlling expression by IPTG and using a two-control vector (pTAK) capable of controlling the expression of the target protein and L11. Built.

pBAD24/Ec_L11のaraCから、Ec_L11を含み、ターミネーター領域までのDNAを、PCR増幅し、制限酵素BsaAIと、AatIIIを用いて、pGEX-6P-1を処理後、In Fusionクローニングを行った。図3に、本実施例に係る二制御系ベクター(pTAK)の作製の模式図を示す。   DNA from araC of pBAD24 / Ec_L11 to Ec_L11 and up to the terminator region was subjected to PCR amplification, treated with pGEX-6P-1 using restriction enzymes BsaAI and AatIII, and then subjected to In Fusion cloning. FIG. 3 shows a schematic diagram of production of a bi-regulatory system vector (pTAK) according to this example.

ベクターの作製に使用したプライマーを以下に示す。各プライマーは、PCR反応ではTE Bufferを用いて10 pmol/μlに調整して使用した。   The primers used for the production of the vector are shown below. Each primer was adjusted to 10 pmol / μl using TE Buffer in the PCR reaction.

pGEX-6P-1-araC-F
5’- CCATGACCCAGTCACATTGTCTGATTCGTTACCAATT -3’
pGEX-6P-1-araC-F
5'- CCATGACCCAGTCACATTGTCTGATTCGTTACCAATT -3 '

rrnB-T2-ter-AatII-R
5’- GAAAAGTGCCACCTGAAAAGGCCATCCGTCAGGAT -3’
rrnB-T2-ter-AatII-R
5'- GAAAAGTGCCACCTGAAAAGGCCATCCGTCAGGAT -3 '

(PCR法によるaraC-Ec_L11DNA領域の増幅)
作製したpBAD24/EC_L11をテンプレートにして、PCRを以下の反応溶液を用いて行った。
(Amplification of araC-Ec_L11 DNA region by PCR method)
Using the prepared pBAD24 / EC_L11 as a template, PCR was performed using the following reaction solution.

PCR反応は、94℃、2分間の熱変性処理の後、熱変性98℃、10秒、アニーリング58℃、30秒、伸長反応68℃、90秒を20サイクル行い、その後、68℃で7分間加熱した。反応終了後、確認のためにTAE Buffer(40 mM Tris-acetic acid pH 8.0,1 mM EDTA)を泳動Bufferとして用いた1.0%アガロースゲル電気泳動を行った。In Fusion反応のために、このPCR産物10 μlに対して、4 μlのCloning enhancerを加え、37℃で20分間インキュベートした後、さらに80℃で15分間インキュベートを行った。   PCR reaction was performed at 94 ° C for 2 minutes, followed by 20 cycles of heat denaturation 98 ° C, 10 seconds, annealing 58 ° C, 30 seconds, extension reaction 68 ° C, 90 seconds, and then 68 ° C for 7 minutes. Heated. After completion of the reaction, 1.0% agarose gel electrophoresis using TAE Buffer (40 mM Tris-acetic acid pH 8.0, 1 mM EDTA) as an electrophoresis buffer was performed for confirmation. For the In Fusion reaction, 4 μl of Cloning enhancer was added to 10 μl of this PCR product, incubated at 37 ° C. for 20 minutes, and further incubated at 80 ° C. for 15 minutes.

(pGEX-6P-1ベクターの制限酵素消化)
pGEX-6P-1ベクターに対してBsaAIによる制限酵素消化を行った後にAatIIによる制限酵素消化を行った。以下に示す反応溶液を調製し、37℃にて1時間反応を行った。
(Restriction enzyme digestion of pGEX-6P-1 vector)
The pGEX-6P-1 vector was digested with BsaAI and then digested with AatII. The reaction solution shown below was prepared and reacted at 37 ° C. for 1 hour.

(BsaAI処理)
(BsaAI treatment)

(AatII処理)
(AatII treatment)

反応終了後、フェノール処理、クロロホルム処理を行い、エタノール沈殿によって制限酵素消化したpGEX-6P-1ベクターを回収し、TE Bufferに溶解し、確認のためにTAE Bufferを泳動 Bufferとして用いた1.0 % アガロースゲル電気泳動を行った。 After completion of the reaction, the pGEX-6P-1 vector treated with phenol and chloroform, digested with restriction enzyme by ethanol precipitation is recovered, dissolved in TE Buffer, and 1.0% agarose using TAE Buffer as the running buffer for confirmation. Gel electrophoresis was performed.

(pGEX-6P-1ベクターへのaraC-Ec_L11DNA領域の挿入)
制限酵素消化を行ったpGEX-6P-1ベクターに、araC-Ec_L11遺伝子DNA断片を導入するためIn Fusion反応を行った。以下に示す反応溶液を調製し、50℃で15分インキュベートを行った。
(Insertion of araC-Ec_L11 DNA region into pGEX-6P-1 vector)
An In Fusion reaction was performed to introduce the araC-Ec_L11 gene DNA fragment into the pGEX-6P-1 vector that had been digested with restriction enzymes. The following reaction solutions were prepared and incubated at 50 ° C. for 15 minutes.

この反応液を用いて、コンピテントセルDH5αを形質転換し、抗生物質のアンピシリンを含むLB-Ap寒天培地上にて37℃で約12時間培養した。培養により得られたアンピシリン耐性菌のコロニーからpGEX-6P-1ベクターに対してaraC-Ec_L11遺伝子DNA断片が挿入されているベクターを獲得するため、アンピシリン耐性菌に対するコロニーPCRを以下に示す反応溶液にて行った。   Using this reaction solution, competent cell DH5α was transformed and cultured at 37 ° C. for about 12 hours on an LB-Ap agar medium containing the antibiotic ampicillin. In order to obtain a vector in which the araC-Ec_L11 gene DNA fragment has been inserted into the pGEX-6P-1 vector from the colony of ampicillin-resistant bacteria obtained by culture, colony PCR for ampicillin-resistant bacteria was performed in the reaction solution shown below. I went.

PCR反応は、以下に示すプライマーの組み合わせで行った。   The PCR reaction was performed with the following primer combinations.

pGEX-6P-1-BsaAI-92-F
5’- CGGTCACAGCTTGTCTGTAAGCGGATGCCG -3’
pGEX-6P-1-BsaAI-92-F
5'- CGGTCACAGCTTGTCTGTAAGCGGATGCCG -3 '

pGEX-6P-1-AatII-68-R
5’- GGGTTATTGTCTCATGAGCGGATACAT -3’
pGEX-6P-1-AatII-68-R
5'- GGGTTATTGTCTCATGAGCGGATACAT -3 '

PCR反応は94℃、2分間の熱変性処理の後、熱変性94℃、30秒、アニーリング56℃、30秒、伸長反応68℃、2分30秒を25サイクル行った。反応終了後、TAE Bufferを泳動Bufferとして用いた1.0%アガロースゲル電気泳動を行い、DNA断片の挿入を確認した。その後、DNA断片の挿入が確認されたアンピシリン耐性菌のコロニーを1 mlのLB-Ap選択液体培地に植菌し、37℃で一晩振盪培養した後、15,000rpm、4℃、10分間遠心することで菌体を回収し、QIAprep Spin Miniprep Kitを使用してpTAKベクターを取得した。   The PCR reaction was performed at 94 ° C. for 2 minutes, followed by 25 cycles of heat denaturation 94 ° C., 30 seconds, annealing 56 ° C., 30 seconds, extension reaction 68 ° C., 2 minutes 30 seconds. After completion of the reaction, 1.0% agarose gel electrophoresis using TAE Buffer as the electrophoresis buffer was performed to confirm the insertion of the DNA fragment. Thereafter, colonies of ampicillin-resistant bacteria with confirmed DNA fragment insertion are inoculated into 1 ml of LB-Ap selective liquid medium, shaken overnight at 37 ° C, and then centrifuged at 15,000 rpm, 4 ° C for 10 minutes. Thus, the cells were collected, and a pTAK vector was obtained using the QIAprep Spin Miniprep Kit.

(ターゲットタンパク質発現ベクターの作製)
本実施例においては、ターゲットタンパク質として、ホタルのルシフェラーゼ(Luc)を採用した。具体的には、pSP-luc+NFベクターのLuc遺伝子を含むDNA領域を、PCR増幅し、制限酵素XhoIと、SmaIを用いて、pTAKを処理後、In Fusionクローニングを行った。図4に、pTAK/Lucベクター作製の模式図を示す。
(Preparation of target protein expression vector)
In this example, firefly luciferase (Luc) was employed as the target protein. Specifically, the DNA region containing the Luc gene of the pSP-luc + NF vector was PCR amplified, treated with pTAK using restriction enzymes XhoI and SmaI, and then In Fusion cloning was performed. FIG. 4 shows a schematic diagram of pTAK / Luc vector preparation.

ベクターの作製、および塩基配列解析(ABI PRISM BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequence Kitを用いたシークエンス反応)に用いたプライマーを以下に示す。各プライマーは、TE Bufferを用いて10 pmol/μlに調整して使用した。   Primers used for vector preparation and nucleotide sequence analysis (sequence reaction using ABI PRISM BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequence Kit) are shown below. Each primer was used after adjusting to 10 pmol / μl using TE Buffer.

Luc-In-Fusion-F
5’- ATCCCCGGAATTCCCCATGGTCACCGACGCCAA -3’
Luc-In-Fusion-F
5'- ATCCCCGGAATTCCCCATGGTCACCGACGCCAA -3 '

Luc-In-Fusion-R
5’- GATGCGGCCGCTCGATTACACGGCGATCTTTCCG -3’
Luc-In-Fusion-R
5'- GATGCGGCCGCTCGATTACACGGCGATCTTTCCG -3 '

(PCR法によるターゲットタンパク質 DNA領域の増幅)
Luc遺伝子DNA領域のPCRを以下に示す反応溶液にて行った。
(Amplification of target protein DNA region by PCR method)
The Luc gene DNA region was subjected to PCR using the following reaction solution.

PCR反応は94℃、2分間の熱変性処理の後、熱変性98℃、10秒、アニーリング、60℃伸長反応68℃、60秒、を15サイクル行い、その後、68℃で7分間加熱した。このPCR産物1 μlをテンプレートにして、さらにPCR増幅を以下に示す反応溶液にて行った。   The PCR reaction was performed at 94 ° C. for 2 minutes, followed by 15 cycles of heat denaturation 98 ° C., 10 seconds, annealing, 60 ° C. extension reaction 68 ° C., 60 seconds, and then heated at 68 ° C. for 7 minutes. Using 1 μl of this PCR product as a template, PCR amplification was further performed in the following reaction solution.

PCRサイクルは一回目と同様の方法で行い、反応終了後、確認のためにTAE Bufferを泳動 Bufferとして用いた1.0 % アガロースゲル電気泳動を行った。In Fusion反応のために、このPCR産物10 μlに対して、4 μlのCloning enhancerを加え、37℃で20分間インキュベートした後、さらに80℃で15分間インキュベートを行った。   The PCR cycle was performed in the same manner as the first time, and after the reaction was completed, 1.0% agarose gel electrophoresis using TAE Buffer as an electrophoresis buffer was performed for confirmation. For the In Fusion reaction, 4 μl of Cloning enhancer was added to 10 μl of this PCR product, incubated at 37 ° C. for 20 minutes, and further incubated at 80 ° C. for 15 minutes.

(pTAKベクターの制限酵素消化)
pTAKベクターに対してXhoIによる制限酵素消化を行った後にSmaIによる制限酵素消化を行った。以下に示す反応溶液を調製し、37℃にて3時間反応を行った。
(Restriction enzyme digestion of pTAK vector)
The pTAK vector was digested with XhoI and then digested with SmaI. The following reaction solution was prepared and reacted at 37 ° C. for 3 hours.

反応終了後、フェノール処理、クロロホルム処理を行い、エタノール沈殿によって制限酵素消化したpTAKベクターを回収し、TE Bufferに溶解し、確認のためにTAE Bufferを泳動 Bufferとして用いた1.0 % アガロースゲル電気泳動を行った。   After the reaction is complete, treat with phenol and chloroform, collect the pTAK vector digested with restriction enzyme by ethanol precipitation, dissolve in TE Buffer, and perform 1.0% agarose gel electrophoresis using TAE Buffer as the running buffer for confirmation. went.

(pTAKベクターへのLuc遺伝子DNA領域の挿入)
制限酵素消化を行ったpTAKベクターに、Luc遺伝子DNA 断片を導入するためIn Fusion反応を行った。以下に示す反応溶液を調製し、50℃で15分間反応を行った後、氷上静置した。
(Insertion of Luc gene DNA region into pTAK vector)
An In Fusion reaction was performed to introduce the Luc gene DNA fragment into the pTAK vector that had been digested with restriction enzymes. The following reaction solution was prepared, reacted at 50 ° C. for 15 minutes, and then allowed to stand on ice.

この反応液を用いて、コンピテントセルDH5αを形質転換し、抗生物質のアンピシリンを含むLB-Ap寒天培地上にて37℃で約12時間培養した。培養により得られたアンピシリン耐性菌のコロニーからpGEX-6P-1ベクターに対してaraC-Ec_L11遺伝子DNA断片が挿入されているベクターを獲得するため、アンピシリン耐性菌に対するコロニーPCRを以下に示す反応溶液にて行った。     Using this reaction solution, competent cell DH5α was transformed and cultured at 37 ° C. for about 12 hours on an LB-Ap agar medium containing the antibiotic ampicillin. In order to obtain a vector in which the araC-Ec_L11 gene DNA fragment has been inserted into the pGEX-6P-1 vector from the colony of ampicillin-resistant bacteria obtained by culture, colony PCR for ampicillin-resistant bacteria was performed in the reaction solution shown below. I went.

PCR反応は94℃、2分間の熱変性処理の後、熱変性94℃、30秒、アニーリング56℃、30秒、伸長反応68℃、2分30秒を25サイクル行った。反応終了後、TAE Bufferを泳動Bufferとして用いた1.0%アガロースゲル電気泳動を行い、DNA断片の挿入を確認した。その後、DNA断片の挿入が確認されたアンピシリン耐性菌のコロニーを1 mlのLB-Ap選択液体培地に植菌し、37℃で一晩振盪培養した後、15,000rpm、4℃、10分間遠心することで菌体を回収し、QIAprep Spin Miniprep Kitを使用してpTAK/Lucベクターを取得した。   The PCR reaction was performed at 94 ° C. for 2 minutes, followed by 25 cycles of heat denaturation 94 ° C., 30 seconds, annealing 56 ° C., 30 seconds, extension reaction 68 ° C., 2 minutes 30 seconds. After completion of the reaction, 1.0% agarose gel electrophoresis using TAE Buffer as the electrophoresis buffer was performed to confirm the insertion of the DNA fragment. Thereafter, colonies of ampicillin-resistant bacteria with confirmed DNA fragment insertion are inoculated into 1 ml of LB-Ap selective liquid medium, shaken overnight at 37 ° C, and then centrifuged at 15,000 rpm, 4 ° C for 10 minutes. Thus, the bacterial cells were collected and a pTAK / Luc vector was obtained using the QIAprep Spin Miniprep Kit.

(形質転換体の取得)
作製したpBAD24/Ec_L11、pTAK、pTAK/Lucベクターを用いて、ΔL11株を形質転換し、抗生物質アンピシリンとアラビノースを含むLB寒天培地(LB-Ap-Ara寒天培地)で培養することで、本実施例に係る形質転換体(ΔL11-pBAD24/Ec_L11、ΔL11-pTAK、ΔL11-pTAK/Lucを作製した。なお、アラビノース非存在条件でも、形質転換体は得られたが、存在条件下よりも取得に長時間を必要とした。
(Acquisition of transformant)
Using the prepared pBAD24 / Ec_L11, pTAK, and pTAK / Luc vectors, the ΔL11 strain was transformed and cultured in an LB agar medium (LB-Ap-Ara agar medium) containing antibiotics ampicillin and arabinose. The transformants according to the examples (ΔL11-pBAD24 / Ec_L11, ΔL11-pTAK, ΔL11-pTAK / Luc were prepared. Although the transformants were obtained even in the absence of arabinose, they were obtained more easily than the existing conditions. It took a long time.

(pBAD24/Ec_L11ベクターによる生育制御の解析)
形質転換体であるΔL11-pBAD24/Ec_L11の生育に及ぼすアラビノースの影響を解析するため、アラビノース存在、非存在条件にて静置培養を行った。ΔL11-pBAD24/Ec_L11をLB-Ap-Ara選択液体培地にてOD600nmが0.4まで37℃にて震盪培養し、その培養液をLB-Ap(左)、LB-Ap-Ara(右)選択寒天培地に画線して、37℃にて64時間静置培養を行った。培養結果の写真を図5Aに示す。
(Analysis of growth control by pBAD24 / Ec_L11 vector)
In order to analyze the effect of arabinose on the growth of ΔL11-pBAD24 / Ec_L11, which was a transformant, stationary culture was performed in the presence or absence of arabinose. ΔL11-pBAD24 / Ec_L11 was shaken in LB-Ap-Ara selective liquid medium at OD600nm of 0.4 at 37 ° C, and the culture broth was LB-Ap (left) and LB-Ap-Ara (right) selected agar medium Then, static culture was performed at 37 ° C. for 64 hours. A photograph of the culture results is shown in FIG. 5A.

細胞内におけるL11の存在状態を解析するため、ウエスタンブロットによるL11(Hisタグ)の検出を行った。ΔL11-pBAD24/Ec_L11をLB-Ap選択液体培地にてOD600nmが0.5まで37℃にて震盪培養し、アラビノースを添加、0、1、3、5、時間後のL11の存在状態をHis-Probeを用いたウエスタンブロットにて解析した。結果を図5Bに示す。図中左は、アラビノースを添加しない条件での結果であり、図中右はアラビノースを添加した条件で実験した結果である。   In order to analyze the presence of L11 in cells, L11 (His tag) was detected by Western blot. ΔL11-pBAD24 / Ec_L11 is shake-cultured in LB-Ap selective liquid medium until OD600nm is 0.5 at 37 ° C, arabinose is added, and the presence state of L11 after 0, 1, 3, 5 and hours is set to His-Probe. The analysis was performed by the Western blot used. The result is shown in FIG. 5B. The left in the figure is the result under the condition where arabinose is not added, and the right in the figure is the result of the experiment under the condition where arabinose is added.

静置培養の結果、アラビノース存在条件では、形質転換体の生育が確認されたが、非存在条件では、生育の著しい遅延が認められた。また、液体培養において、L11タンパク質は、アラビノース存在条件でのみ検出され、非存在では検出されなかった。これらの結果より、ΔL11株の生育を回復するための、L11の細胞内補填が、araBADプロモーターによる、アラビノース誘導によって制御可能であることが判明した。   As a result of stationary culture, growth of the transformant was confirmed under the conditions where arabinose was present, but a significant delay was observed under the conditions where it was absent. In liquid culture, L11 protein was detected only in the presence of arabinose, but not in the absence. From these results, it was found that intracellular supplementation of L11 to restore the growth of ΔL11 strain can be controlled by arabinose induction by the araBAD promoter.

(pTAKベクターによる生育制御の解析)
形質転換体であるΔL11-pTAKの生育に及ぼすアラビノースの影響を解析するため、アラビノース存在、非存在条件にて静置培養を行った。ΔL11-pTAKをLB-Ap-Ara選択液体培地にてOD600nmが0.4まで37℃にて震盪培養し、その培養液をLB-Ap(左)、LB-Ap-Ara(右)選択寒天培地に画線して、37℃にて64時間静置培養を行った。培養結果の写真を図6Aに示す。
(Analysis of growth control by pTAK vector)
In order to analyze the influence of arabinose on the growth of ΔL11-pTAK, a transformant, static culture was performed in the presence and absence of arabinose. ΔL11-pTAK was shake-cultured in LB-Ap-Ara selective liquid medium at OD600nm to 0.4 at 37 ° C, and the culture was applied to LB-Ap (left) and LB-Ap-Ara (right) selective agar medium. And static culture was performed at 37 ° C. for 64 hours. A photograph of the culture results is shown in FIG. 6A.

ΔL11-pTAKをアラビノース濃度の異なる条件下で震盪培養を行い、経時測定にて得られた生育曲線から倍加時間(Dubling Time)を算出した。ΔL11-pTAKを2 mlのLB-Ap-Ara選択液体培地にてOD600nmが0.5になるまで37℃にて震盪培養し、その培養液12.5μlを5mlのLB-Ap-Ara(0%、0.1%、0.3%、0.4%、0.5%、0.8%、1.0%)液体培地に添加、37℃にて震盪培養し、10分ごとにOD600nmを測定した。生育曲線を図6Cに示す。震盪培養時におけるOD600nmの変化から倍加時間 (Doubling Time) を算出した。算出結果を図6Dに示す。   ΔL11-pTAK was subjected to shaking culture under different arabinose concentrations, and the doubling time was calculated from the growth curve obtained by time-lapse measurement. ΔL11-pTAK was shaken and cultured in 2 ml of LB-Ap-Ara selective liquid medium at 37 ° C until OD600nm reached 0.5, and 12.5 μl of the culture was added to 5 ml of LB-Ap-Ara (0%, 0.1% , 0.3%, 0.4%, 0.5%, 0.8%, 1.0%) was added to a liquid medium, shake-cultured at 37 ° C., and OD600 nm was measured every 10 minutes. The growth curve is shown in FIG. 6C. The doubling time was calculated from the change in OD600nm during shaking culture. The calculation result is shown in FIG. 6D.

OD600nmの測定はTaitec社製OD Senser-Tにてangle 45°、振幅50nm、150rpm、インターバル10分の設定で測定した。OD600nmの自然対数を縦軸、時間を横軸としたグラフを生育曲線として描き、OD600nm の自然対数が直線状となる範囲 (対数増殖期) の近似直線式の傾きから下記の式を用いて倍加時間 (Doubling Time) を算出した。なお、比較対象として大腸菌野生株W3110をpTAKベクターで形質転換したWT-pTAKにおいてもアラビノース濃度0%にて同様の実験を行った。   OD600nm was measured with Taitec OD Senser-T at an angle of 45 °, an amplitude of 50nm, 150rpm, and an interval of 10 minutes. A graph with the natural logarithm of OD600nm as the vertical axis and time as the horizontal axis is drawn as a growth curve, and doubled using the following formula from the slope of the approximate linear expression in the range where the natural logarithm of OD600nm is linear The time (Doubling Time) was calculated. For comparison, WT-pTAK obtained by transforming E. coli wild-type W3110 with a pTAK vector was subjected to the same experiment at an arabinose concentration of 0%.

Doubling Time = (ln 2 /傾き) × 60 min Doubling Time = (ln 2 / tilt) × 60 min

細胞内におけるL11の存在状態を解析するため、ウエスタンブロットによるL11(Hisタグ)の検出を行った。ΔL11-pTAKをLB-Ap選択液体培地にてOD600nmが0.5まで37℃にて震盪培養し、アラビノースを添加、0、1、3、5、時間後のL11の存在状態をHis-Probeを用いたウエスタンブロットにて解析した。結果を図6Bに示す。図中左は、アラビノースを添加しない条件での結果であり、図中右はアラビノースを添加した条件で実験した結果である。   In order to analyze the presence of L11 in cells, L11 (His tag) was detected by Western blot. ΔL11-pTAK was shake-cultured in LB-Ap selective liquid medium until OD600nm was 0.5 at 37 ° C, arabinose was added, and the presence state of L11 after 0, 1, 3, 5 and hours was used with His-Probe Analyzed by Western blot. The result is shown in FIG. 6B. The left in the figure is the result under the condition where arabinose is not added, and the right in the figure is the result of the experiment under the condition where arabinose is added.

静置培養の結果、アラビノース存在条件では、形質転換体の生育が確認されたが、非存在条件では、生育の著しい遅延が認められた。液体培地での振盪培養において、ΔL11-pTAKは、アラビノース濃度が0%での倍加時間は、約149分と極めて遅く、野生株を宿主とした場合の約5倍であったが、0.1%では約54分まで回復し、0.3%以上では野生株と同程度まで回復することが認められた。また、L11タンパク質の発現は、アラビノース添加後、1時間で認められ、5時間は継続して発現した。一方、アラビノース非存在条件ではL11は検出されなかった。これらの結果より、pTAKベクター中のaraBADプロモーターによる、L11のアラビノース誘導が有効に作用しており、アラビノースの添加濃度によってΔL11株の生育速度が制御可能であることが判明した。   As a result of stationary culture, growth of the transformant was confirmed under the conditions where arabinose was present, but a significant delay was observed under the conditions where it was absent. In shaking culture in a liquid medium, ΔL11-pTAK had an extremely slow doubling time of about 149 minutes when the arabinose concentration was 0%, which was about 5 times that when the wild strain was used as a host. It recovered to about 54 minutes, and it was found that it recovered to the same level as the wild type at 0.3% or more. The expression of L11 protein was observed 1 hour after the addition of arabinose and was continuously expressed for 5 hours. On the other hand, L11 was not detected in the absence of arabinose. From these results, it was found that arabinose induction of L11 by the araBAD promoter in the pTAK vector acts effectively, and the growth rate of the ΔL11 strain can be controlled by the concentration of arabinose added.

(pTAKベクターによるL11とターゲットタンパク質の発現制御)
pTAKベクターには、Tacプロモーター制御下にGlutathione S-transferase(GST)遺伝子が存在しており(図3右)、IPTGによるGSTの発現誘導が可能である。一般的に、IPTGによる発現誘導は、大腸菌の対数増殖期(OD600nmが0.2から1.0)で行われるため、この培養期間内における、ΔL11-pTAKの細胞内におけるL11のアラビノースの有無による発現制御について解析した。ΔL11-pTAKをLB-Ap-Ara(0%、0.4%)選択液体培地にて、37℃条件下で震盪培養し、OD600nmを継時的に測定しつつ、各地点の培養液を回収した。結果を図7A上部に示す。また、OD600nmが0.04相当分の各サンプルを用いてHis-Probeによるウエスタンブロットを行うことでL11の存在状態を解析した。結果を図7A下部に示す。
(L11 and target protein expression control by pTAK vector)
The pTAK vector contains a Glutathione S-transferase (GST) gene under the control of the Tac promoter (FIG. 3 right), and GST expression induction by IPTG is possible. In general, expression induction by IPTG is performed in the logarithmic growth phase of E. coli (OD600nm is 0.2 to 1.0). Therefore, expression control by the presence or absence of L11 arabinose in cells of ΔL11-pTAK during this culture period was analyzed. did. ΔL11-pTAK was shake-cultured in a LB-Ap-Ara (0%, 0.4%) selective liquid medium at 37 ° C., and the culture solution at each point was collected while measuring OD600 nm over time. The results are shown in the upper part of FIG. 7A. In addition, the presence of L11 was analyzed by Western blotting with His-Probe using each sample with an OD600nm equivalent to 0.04. The results are shown in the lower part of FIG. 7A.

GSTのIPTG発現誘導におけるアラビノースの影響、およびL11の発現制御におけるITPGの影響を解析した。ΔL11-pTAKをLB-Ap-Ara(0%、0.4%)選択液体培地にて、37℃条件下でOD600nmが0.5になるまで震盪培養した後、終濃度が1 mMとなるようにIPTGを添加して、0、1、2、3、5時間後に培養液を200 μlずつ回収し、OD600nmが0.04相当分の各サンプルを用いてSDS-PAGEを行い、クマシー染色を行った。結果を図7B上部に示す。また、同様のサンプルを用いてHis-Probeによるウエスタンブロットを行うことでL11の存在状態を解析した。結果を図7B下部に示す。   The influence of arabinose on IPST induction of GST and the effect of ITPG on L11 expression control were analyzed. ΔL11-pTAK was shaken in LB-Ap-Ara (0%, 0.4%) selective liquid medium until OD600nm reached 0.5 at 37 ° C, and IPTG was added to a final concentration of 1 mM. Then, after 0, 1, 2, 3, and 5 hours, 200 μl of the culture solution was collected, and SDS-PAGE was performed using each sample with an OD600nm equivalent to 0.04 to perform Coomassie staining. The results are shown in the upper part of FIG. 7B. Moreover, the presence state of L11 was analyzed by performing Western blotting with His-Probe using the same sample. The results are shown in the lower part of FIG. 7B.

実験の結果、アラビノース存在条件における液体培養中では、L11が常に検出されたが、非存在条件では、との地点でも検出されなかった。IPTG存在条件でも、同様の結果が得られたことから、pTKAベクターによる、ΔL11株の細胞内のL11の発現抑制は、アラビノース非存在条件で厳密に行われており、IPTGによる影響は無いことが判明した。また、IPTGによって誘導されるGSTの発現は、アラビノース存在条件よりも、合成量は僅かに低下しているが、非存在条件でも認められ、生育抑制し、タンパク質合成を低速化したΔL11株の細胞内でも、IPTGによるターゲットタンパク質(GST)の発現誘導が可能であることが判明した。   As a result of the experiment, L11 was always detected in the liquid culture in the presence of arabinose, but was not detected even in the non-existing condition. Since similar results were obtained even in the presence of IPTG, the suppression of intracellular L11 expression in the ΔL11 strain by the pTKA vector was strictly performed in the absence of arabinose, and there was no effect of IPTG. found. In addition, the expression of GST induced by IPTG is slightly lower than that in the presence of arabinose, but it was also observed in the absence of the strain, and the cells of ΔL11 strain that suppressed growth and slowed protein synthesis were observed. In particular, it was found that expression of target protein (GST) can be induced by IPTG.

(ターゲットタンパク質の発現状態の解析)
ΔL11-pTAK、およびpTAKベクターを用いて形質転換した大腸菌野生株(WT-pTAK)の細胞内にて発現させたGSTの存在状態を解析した。ΔL11-pTAK、WT-pTAKをLB-Ap液体選択培地にてOD600nmが0.5になるまで37℃条件下で振盪培養を行い、終濃度が1 mMとなるようにIPTGを添加して、3時間後に培養液を回収した。その後、凍結融解、さらに、終濃度が4 μg/mlとなるようにリゾチームを加え、再度凍結融解し、一部をTotal(T)画分として回収し、Supernatat(S)画分とPrecipitate(P)画分に分離した。OD600nmが0.03相当分の各サンプルを用いてSDS-PAGEを行い、クマシー染色を行った。結果を図8A上部に示す。また、検出されたGSTのバンド強度を、ソフトウェアImageJにて数値化してグラフ化した。結果を図8A下部に示す。
(Analysis of target protein expression state)
The presence state of GST expressed in cells of wild-type Escherichia coli (WT-pTAK) transformed with ΔL11-pTAK and pTAK vector was analyzed. ΔL11-pTAK and WT-pTAK were shake-cultured in LB-Ap liquid selection medium until OD600nm reached 0.5 at 37 ° C, and IPTG was added so that the final concentration was 1 mM. The culture solution was collected. Then freeze and thaw, add lysozyme to a final concentration of 4 μg / ml, freeze and thaw again, collect a portion as a Total (T) fraction, and supernatat (S) and Precipitate (P ) Separated into fractions. SDS-PAGE was performed using each sample with an OD600nm equivalent to 0.03, and Coomassie staining was performed. The results are shown in the upper part of FIG. 8A. In addition, the detected band intensity of GST was digitized with the software ImageJ and graphed. The results are shown in the lower part of FIG. 8A.

ΔL11-pTAK/Luc、およびpTAK/Lucベクターを用いて形質転換した大腸菌野生株(WT-pTAK/Luc)の細胞内にて発現させたルシフェラーゼの酵素機能の状態を解析した。ΔL11-pTAK/Luc、WT-pTAK/LucをLB-Ap液体選択培地にてOD600nmが0.5になるまで37℃条件下で振盪培養を行い、一部を回収した後(前)、終濃度が1 mMとなるようにIPTGを添加して、3時間後に培養液を回収した(後)。OD600nmが0.03相当分の菌液を用いてSDS-PAGEを行い、クマシー染色を行なった。結果を図8B上部に示す。また、同様のOD600nmが0.03相当分の菌液を用い、ピッカジーン(東洋ビーネット社製)(登録商標)と反応させ、そのときの光量子数をArvo x2により測定した(ルシフェラーゼアッセイ)。SDS-PAGEにて検出されたルシフェラーゼのバンド強度を、ソフトウェアImageJにて数値化し、その値でルシフェラーゼアッセイにて得られた光量子数を割ることで、発現したルシフェラーゼの中で、酵素機能を保持する割合を、ルシフェラーゼ活性として算出した。WT-pTAK/Lucのルシフェラーゼ活性を100%としたときの相対量としてグラフ化した。結果を図8B下部に示す。   The state of enzyme function of luciferase expressed in cells of wild-type E. coli (WT-pTAK / Luc) transformed with ΔL11-pTAK / Luc and pTAK / Luc vectors was analyzed. ΔL11-pTAK / Luc and WT-pTAK / Luc were shake cultured in LB-Ap liquid selective medium at 37 ° C until OD600nm reached 0.5, and after collecting a part (previous), the final concentration was 1 IPTG was added so that it might become mM, and the culture solution was collect | recovered 3 hours later (after). SDS-PAGE was performed using a bacterial solution with an OD600nm equivalent to 0.03, and Coomassie staining was performed. The results are shown in the upper part of FIG. 8B. In addition, using a similar bacterial solution having an OD600nm equivalent to 0.03, it was reacted with Picker Gene (manufactured by Toyo B-Net) (registered trademark), and the photon number at that time was measured by Arvo x2 (luciferase assay). The band intensity of luciferase detected by SDS-PAGE is digitized by software ImageJ, and the photon number obtained in the luciferase assay is divided by that value to retain the enzyme function in the expressed luciferase. The ratio was calculated as luciferase activity. The relative amount was expressed as a graph when the luciferase activity of WT-pTAK / Luc was taken as 100%. The results are shown in the lower part of FIG. 8B.

GSTは可溶性の高いタンパク質であり、野生株を宿主とした場合、全発現量の約7割が可溶性のタンパク質として発現した。ΔL11を宿主とした場合、野生株よりもさらに可溶性となる量が多くなり(全発現量の約9割)、可溶化率は2割程度高いことが判明した。この結果は、可溶性の高いタンパク質であっても、ΔL11-pTAKのタンパク質合成系が、タンパク質の可溶化発現に有用であることを示している。また、真核生物由来のタンパク質である、ホタルのルシフェラーゼをターゲットタンパク質とした場合、ΔL11を宿主として発現させたルシフェラーゼの酵素活性は、野生型よりも約2.5倍高いという結果となった。このことは、不溶性、不活性のタンパク質として発現する傾向がある、真核生物由来のタンパク質の可溶化、機能化発現に、ΔL11-pTAKのタンパク質合成系が優位に働くことを示している。   GST is a highly soluble protein. When a wild strain was used as a host, about 70% of the total expression amount was expressed as a soluble protein. When ΔL11 was used as a host, it was found that the amount that became more soluble than the wild strain (about 90% of the total expression amount) and the solubilization rate was about 20% higher. This result shows that the ΔL11-pTAK protein synthesis system is useful for solubilized expression of proteins even for highly soluble proteins. When the target protein was firefly luciferase, which is a eukaryotic protein, the enzyme activity of luciferase expressed using ΔL11 as a host was about 2.5 times higher than that of the wild type. This indicates that the ΔL11-pTAK protein synthesis system works preferentially for solubilization and functional expression of eukaryotic proteins that tend to be expressed as insoluble and inactive proteins.

本発明に係る製造方法は、低温環境を維持する培養装置を必要とせず、且つ、可溶化したターゲットタンパク質を効率的に製造する方法であり、様々なタンパク質に対応できる可能性が高く、広い研究分野で有効に活用され、プロテオーム研究の発展に貢献できる極めて有用なものである。   The production method according to the present invention is a method for efficiently producing a solubilized target protein without requiring a culture apparatus that maintains a low-temperature environment, and is highly likely to be compatible with various proteins, and is widely studied. It is extremely useful in that it can be used effectively in the field and contribute to the development of proteomic research.

Claims (8)

L11発現遺伝子の上流に、L11発現遺伝子の発現を誘導物質により調節できる誘導性プロモーターを組み込んだL11遺伝子の発現誘導システムが導入された大腸菌形質転換用ベクターであって、当該L11遺伝子の発現誘導システムの誘導物質とは異なる誘導物質により調節できる誘導性プロモーターをターゲットタンパク質発現遺伝子の上流に組み込んだターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムが導入されていてもよいベクター。   An E. coli transformation vector into which an L11 gene expression induction system incorporating an inducible promoter capable of regulating the expression of an L11 expression gene with an inducer is introduced upstream of the L11 expression gene, and the L11 gene expression induction system A vector in which a target protein gene expression induction system in which an inducible promoter that can be regulated by an inducer different from the above inducer is incorporated upstream of the target protein expression gene may be introduced. 前記L11遺伝子の発現誘導システムとターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムとが導入されていることを特徴とする、請求項1に記載のベクター。   The vector according to claim 1, wherein the L11 gene expression induction system and the target protein gene expression induction system are introduced. 前記L11遺伝子の発現誘導システムおよびターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムに導入される誘導性プロモーターが、互いに異なり、araBADプロモーター、tacプロモーター、trcプロモーター、lacプロモーター、lacUV5プロモーター、trpプロモーター、λプロモーターpLおよびphoAプロモーターの群の中から選択される1種である事を特徴とする、請求項1または2に記載のベクター。   The inducible promoters introduced into the L11 gene expression induction system and the target protein gene expression induction system are different from each other, and the araBAD promoter, tac promoter, trc promoter, lac promoter, lacUV5 promoter, trp promoter, λ promoter pL and phoA The vector according to claim 1 or 2, wherein the vector is one selected from the group of promoters. 前記L11遺伝子の発現誘導システムに導入される誘導性プロモーターが、araBADプロモーターであり、ターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムに導入される誘導性プロモーターが、tacプロモーターである事を特徴とする、請求項3に記載のベクター。   The inducible promoter introduced into the L11 gene expression induction system is an araBAD promoter, and the inducible promoter introduced into the target protein gene expression induction system is a tac promoter. Vector. 配列表の配列番号1に示される塩基配列またはその配列の1もしくは複数の塩基が欠失、置換もしくは付加された配列で示される塩基配列を有することを特徴とする、請求項4に記載のベクター。   5. The vector according to claim 4, wherein the vector has a base sequence represented by SEQ ID NO: 1 in the sequence listing or a base sequence represented by a sequence in which one or more bases of the sequence are deleted, substituted or added. . 請求項1〜請求項5のいずれかに記載のベクターにより形質転換されたことを特徴とする、可溶化タンパク質製造用形質転換体。   A transformant for producing a solubilized protein, which is transformed with the vector according to any one of claims 1 to 5. 請求項6に記載の形質転換体を用いることを特徴とする、可溶化した真核生物由来タンパク質の製造方法。   A method for producing a solubilized eukaryotic protein, characterized by using the transformant according to claim 6. L11遺伝子の発現誘導システムの誘導性プロモーターがaraBADプロモーターで、誘導物質がアラビノース(arabinose)であり、ターゲットタンパク質遺伝子の発現誘導システムの誘導性プロモーターがtacプロモーターで、誘導物質がイソプロピル-β-チオガラクトピラノシド(IPTG)である事を特徴とする、請求項7に記載の可溶化した真核生物由来タンパク質の製造方法。   The inducible promoter of the L11 gene expression induction system is araBAD promoter, the inducer is arabinose, the inducible promoter of the target protein gene expression induction system is the tac promoter, and the inducer is isopropyl-β-thiogalacto The method for producing a solubilized eukaryotic protein according to claim 7, wherein the method is pyranoside (IPTG).
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