JP2021536253A - 組換えレクチンタンパク質の調製のための改善されたプロセス - Google Patents

組換えレクチンタンパク質の調製のための改善されたプロセス Download PDF

Info

Publication number
JP2021536253A
JP2021536253A JP2021512525A JP2021512525A JP2021536253A JP 2021536253 A JP2021536253 A JP 2021536253A JP 2021512525 A JP2021512525 A JP 2021512525A JP 2021512525 A JP2021512525 A JP 2021512525A JP 2021536253 A JP2021536253 A JP 2021536253A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recombinant lectin
expression
protein
seq
recombinant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021512525A
Other languages
English (en)
Inventor
サテ,ダナンジャイ
クマール,スディープ
カダイ,マムター
Original Assignee
ユニケム ラボラトリーズ リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ユニケム ラボラトリーズ リミテッド filed Critical ユニケム ラボラトリーズ リミテッド
Publication of JP2021536253A publication Critical patent/JP2021536253A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/02Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/32Bonded phase chromatography
    • B01D15/325Reversed phase
    • B01D15/327Reversed phase with hydrophobic interaction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/36Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
    • B01D15/361Ion-exchange
    • B01D15/362Cation-exchange
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/36Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
    • B01D15/361Ion-exchange
    • B01D15/363Anion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/16Extraction; Separation; Purification by chromatography
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/16Extraction; Separation; Purification by chromatography
    • C07K1/18Ion-exchange chromatography
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/16Extraction; Separation; Purification by chromatography
    • C07K1/20Partition-, reverse-phase or hydrophobic interaction chromatography
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/34Extraction; Separation; Purification by filtration, ultrafiltration or reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/36Extraction; Separation; Purification by a combination of two or more processes of different types
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • C07K14/42Lectins, e.g. concanavalin, phytohaemagglutinin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C07K14/4701Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
    • C07K14/4726Lectins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70Vectors or expression systems specially adapted for E. coli

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本発明は、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンを調製するプロセスに関し、ここでのプロセスは、炭素対窒素の比が3:1から6:1で、特定のフィード速度での、宿主細胞におけるクローンのフェッドバッチ発酵を含む。本発明はまた、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの精製プロセスにも関する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2018年9月7日に出願されたインド仮出願番号第201821008382号、及び2019年1月14日に出願されたインド仮出願番号第201921001559号の恩典を請求し、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる。
発明の分野
本発明は、組換えレクチンタンパク質、及び、組換えレクチンタンパク質を調製する方法に関する。本発明はまた、粗組換えレクチンタンパク質を精製する方法にも関する。
発明の背景
レクチンは、糖鎖結合タンパク質であり、これは、他の分子の糖部分に高度に特異的である巨大分子である。レクチンは、細胞レベル及び分子レベルで認識を行ない、細胞、糖鎖、及びタンパク質の関与する生物学的な認識現象において数多くの役割を果たす。それらは、糖タンパク質に結合し沈降させ、赤血球を凝集させる、二価又は多価の糖鎖結合タンパク質である。動物に見られるレクチンは、細胞相互作用を補助することが多いことが判明し、一方、植物レクチンは、潜在的な捕食者又は病原体を防ぐことが知られている。いくつかのレクチンは、癌関連グリカンを検出することができ、それ故、悪性腫瘍のバイオマーカーとしての役目を果たす可能性、及び癌細胞株におけるグリコシル化モチーフの変化の研究を支える可能性を有する。
精製されたレクチンは、血液型判定にも使用されるので、臨床現場において重要である。個人の赤血球上の糖脂質及び糖タンパク質のいくつかは、レクチンによって同定され得る。多くのレクチンが、悪性増殖の早期検出を示すバイオマーカーとして、又はオートファジー誘導物質として使用され、一方、他のレクチンもまた、癌性増殖をアポトーシスを通して抑制する能力を示す。制御不能な細胞増殖に因り、糖鎖部分のいくつかは、癌細胞上の抗原として発現している。レクチンは、癌療法において薬物送達剤として使用される。なぜなら、それらは、悪性腫瘍に特異的に結合するからである。さらに、レクチンはまた、癌関連経路を調節もするので、それらは、癌の診断剤及び治療剤としての可能性も有する。
レクチンが結合し、癌細胞表面上に特徴付けられている、いくつかの抗原が存在する;大半の抗原は特定の種類の癌に対して特異的であり、これらの抗原に対するレクチンの結合により、癌細胞におけるアポトーシスの誘導を通して、癌増殖は抑制され得る。現在、大半の市販されているレクチンは、植物及び他の真核生物に由来する。
白絹病菌(スクレロチウム・ロルフシー)(Sclerotium rolfsii)のレクチン(SRL)は、土壌由来の植物病原真菌S.ロルフシーの菌核体から単離されたレクチンである。SRLは、トムゼン・フリーデンライヒ(TF)抗原及びTn抗原に対する特異性を有する。TF抗原は、様々なヒト癌細胞の細胞表面上に過剰発現されている、二糖(Galβ1→3GalNAc−α−Ser/Thr)である。Tn抗原は、単糖(GalNAc−α−)である。TF抗原及びTn抗原に対するその特異性に因り、SRLは、ヒト大腸癌、卵巣癌、及び白血病細胞に結合することが示されている。SRLの結晶構造が決定されている(Leonidas et al., J Mol Biol. 2007 May 11;368(4):1145- 61)。
レクチンは、抗癌ツールとして多くの利点を与えるが、それらは依然として、選択性の欠如、一貫していない品質及び成績、並びに生産が容易にスケールアップできないなどの、多くの制約がある。さらに、植物由来レクチンは、一連の様々なグリカン構造に結合することが報告されることが多く、よって、多くの適用に必要とされる選択性を欠如している。また、植物レクチンを使用した場合に、バッチ毎のばらつきがよく見られる。製品の品質は、植物材料の単離法、及び出発植物材料それ自体の品質に依存する。
天然源からのレクチンの単離は信頼性がない。なぜなら、このようにして得られたレクチンは、所望の特性に関する一貫性が欠如しているからである。天然源からのタンパク質のさらなる単離は、費用がかかる困難なプロセスである。天然レクチンを単離するのに使用される技術は、通常、タンパク質が低い濃度でしか存在しない場合には特に、非常に低い収量をもたらす。また時々、同じレクチンのアイソフォーム間を識別できないことがある。それ故、それらは混合物として得られ、これは多くの不確実性をもたらす。このような意味では、組換えDNA技術による組換えレクチンの産生は、より良好かつ一貫した収量で、正確な特徴を有する、単一のタンパク質を、劇的により短い時間で提供し、同時に容易にスケールアップ可能であるという利点を有する。rDNA技術を使用することによって、関心対象タンパク質を産生する遺伝子を、適切な宿主に導入することができる。その後、タンパク質を、伝統的な方法と比べて、より短い時間及びより少ない努力で産生及び単離することができる。
国際公開公報第2010/095143号は、それぞれ、3又は5アミノ酸の置換により、天然SRL配列から誘導された、組換えレクチン変異体Rec−2及びRec−3を開示する。これらの変異体の結晶構造が報告されている(Peppa et al., Molecules. 2015 Jun 12;20(6):10848-65)。
国際公開公報第2014/203261号は、12アミノ酸の置換による、天然SRL配列から誘導された組換えレクチン変異体を開示する。
インド出願第350/MUM/2009号(PCT出願の国際公開公報第2010/095143号)は初めて、真菌であるスクレロチウム・ロルフシーに由来する配列番号2(第350/MUM/2009号では配列番号1として示される)の天然アミノ酸配列に由来する配列番号1(第350/MUM/2009号では配列番号2として示される)のアミノ酸配列を開示する。国際公開公報第2010/095143号は、E.coli細胞における組換えレクチンの実験室規模での産生を記載し、ここでの組換えレクチンをコードしている遺伝子は発現ベクターにクローニングされる。しかしながら、該方法は、例えば溶存酸素量及びpHなどの培養パラメーターを制御することが困難であること、並びに、タンパク質発現を制御できないことをはじめとする、一部の欠点に苦しむ。さらに、培養液は少ない細胞塊を生じ、よって、全体的に低い収量の精製タンパク質が得られる。さらに、プロセスは工業的にスケールアップできない。
配列番号1のアミノ酸配列を有するレクチンは、真菌のスクレロチウム・ロルフシーに由来する天然レクチンと比較して高い安定性及び溶解度を示し、癌細胞結合特性を示す。レクチンは、研究、医薬、及び生化学技術において様々な用途を有する。例えば、配列番号1のアミノ酸配列を有するレクチンは、高い製薬上の可能性を有する。それ故、より高い収量で、より費用対効果の高い、より容易にスケールアップでき、及び/又は、改善された有効性を有する、組換えレクチンを産生するプロセスを考案する必要がある。
本発明は、これらの問題を念頭に置いて考案されている。
発明の目的
本発明の主な目的は、先行技術の対象物の欠点を克服し、配列番号1のアミノ酸配列を調製するための非常に効率的なプロセスを考案することである。
本発明の別の目的は、高い収量で、費用対効果が高く、容易に入手可能な原材料を使用して行なうことのできる、プロセスを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、配列番号1のアミノ酸配列を調製するための、容易にスケールアップできるプロセスを提供することである。
本発明の別の目的は、非常に純粋な形態の配列番号1のアミノ酸配列を生じるプロセスを提供することである。
発明の要約
本発明の1つの態様では、組換えレクチンタンパク質を調製する方法が提供され、該方法は、宿主細胞培養液中で組換えレクチン遺伝子によってコードされる組換えレクチンタンパク質を発現させる工程を含み、ここでの細胞の発現は、細胞が160分間以下の倍加時間を有するような条件下で行なわれる。いくつかの実施態様では、細胞の発現は、細胞が少なくとも100分間の倍加時間を有するような条件下で行なわれる。
1つの実施態様では、該方法は、22℃以下の温度で、宿主細胞培養液中において組換えレクチン遺伝子によってコードされる組換えレクチンタンパク質を発現させる工程を含む。さらなる実施態様では、発現は、少なくとも15℃かつ22℃以下の温度で行なわれる。
いくつかの実施態様では、組換えレクチンの発現用の宿主細胞は、大腸菌(E.coli)である。いくつかの実施態様では、組換えレクチンタンパク質は、配列番号1、配列番号3、配列番号4、又はこれらのいずれかの配列に対して少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、97%、98%、又は99%の相同性を有するアミノ酸配列から選択される。
いくつかの実施態様では、宿主細胞培養液は、少なくとも10Lの容量を有する。
いくつかの実施態様では、前記方法は、宿主細胞を培養する工程を含み、該培養は、増殖期間(その間に、宿主細胞を、タンパク質発現前に増殖させる)及び発現期間(その間にタンパク質の発現が行なわれる)を含む。さらなる実施態様では、増殖期間は、発現期間が行なわれる温度よりも高い温度で行なわれる。さらに他の実施態様では、増殖期間から発現期間までの温度を、少なくとも4時間かつ7時間以下の期間をかけて下げる。
いくつかの実施態様では、発現期間は、少なくとも0.1mMかつ0.7mM以下の濃度の誘導物質の添加によって誘導される。他の実施態様では、誘導物質は、0.5mM以下の濃度で培養液に添加される。さらに他の実施態様では、発現期間は、培養液の吸光度が少なくとも25かつ40以下である場合に、誘導物質の添加によって誘導される。
いくつかの実施態様では、前記方法は、培養液の吸光度が少なくとも25かつ40以下である場合に、誘導物質の添加によって誘導される発現期間を含み、ここでの誘導物質は、少なくとも0.1mMかつ0.7mM以下の濃度である。
本発明の別の態様では、宿主細胞を培養する方法が提供され、ここでの発現期間は、少なくとも0.1mMかつ0.7mM以下の濃度の誘導物質の添加によって誘導され、ここでの細胞の発現は、細胞が160分間以下の倍加時間を有するような条件下で行なわれる。いくつかの実施態様では、誘導物質は、0.5mM以下の濃度で培養液に添加される。
本発明のさらなる態様では、宿主細胞を培養する方法が提供され、ここでの発現期間は、培養液の吸光度が少なくとも25かつ40以下である場合に、誘導物質の添加によって誘導され、ここでの細胞の発現は、細胞が160分間以下の倍加時間を有するような条件下で行なわれる。
いくつかの実施態様では、組換えレクチンタンパク質は、配列番号1、配列番号3、配列番号4、又はこれらのいずれかの配列に対して少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、97%、98%、又は99%の相同性を有するアミノ酸配列から選択される。
特定の実施態様では、吸光度は、培養液中の宿主細胞集団の測定値であり、600nmで測定される。
いくつかの実施態様では、誘導物質は、IPTGである。
本発明はまた、組換えレクチンタンパク質を調製する方法を提供し、該方法は、宿主細胞培養液中で組換えレクチン遺伝子によってコードされる組換えレクチンタンパク質を発現させる工程を含み、ここでの細胞の発現は、細胞が160分間以下の倍加時間を有するような条件下で行なわれ、ここでの宿主細胞培養液は、少なくとも10Lの容量を有する。
本発明の別の態様では、組換えレクチンを調製するプロセスが提供され、該プロセスは、
a)場合により、組換えレクチン遺伝子を発現ベクターにクローニングし、該発現ベクターを宿主細胞に挿入する工程;
b)適切な培地中で宿主細胞を培養する工程(ここでの該培養は、25℃から40℃の温度で行なわれる増殖期間と、組換えレクチン遺伝子によってコードされる組換えレクチンタンパク質が発現される間の発現期間とを含み、ここでの発現期間は、15℃から30℃の温度で行なわれ、ここでの炭素対窒素の比は、発現期間中に3:1から6:1に維持される);
c)場合により、(b)で発現される組換えレクチンタンパク質を単離して、粗組換えレクチンタンパク質を得る工程;及び
d)場合により、粗組換えレクチンタンパク質を精製して、組換えレクチンタンパク質の単離物を得る工程
を含む。
1つの実施態様では、工程a)の発現ベクターは図1に示されている通りである。別の実施態様では、工程「b」の炭素源は、誘導期間中、少なくとも0.5g/L/hの速度かつ2g/L/h以下の速度で培養液に添加され、ここでの炭素源はグルコース又はグリセロールである。あるいは、工程「b」の窒素源は、誘導期間中、少なくとも0.4g/L/hの速度かつ1.5g/L/h以下の速度で培養液に添加され、ここでの窒素源はトリプトン、ペプトン、又は酵母エキスである。
別の実施態様では、工程「c」の粗組換えレクチンタンパク質の単離は、遠心分離に続いて細胞表面の破壊によって行なわれる。さらなる実施態様では、工程「d」の粗組換えレクチンタンパク質の精製は、少なくとも1回のクロマトグラフィー工程を含む。さらなる実施態様では、少なくとも1回のクロマトグラフィー工程は、陰イオン交換クロマトグラフィー及び/又は陽イオン交換クロマトグラフィーを含む。あるいは、少なくとも1回のクロマトグラフィー工程は、疎水性相互作用クロマトグラフィーを含む。追加の実施態様では、工程「d」の粗組換えレクチンタンパク質の精製は、ろ過工程を含む。
いくつかの実施態様では、組換えレクチンタンパク質は、配列番号1、配列番号3、配列番号4、又はこれらのいずれかの配列に対して少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、97%、98%、又は99%の相同性を有するアミノ酸配列から選択される。いくつかの実施態様では、宿主細胞培養液は少なくとも10Lの容量を有する。
本発明のさらに別の態様では、粗組換えレクチンタンパク質の精製法が提供され、ここでのプロセスは、
a)陰イオン交換クロマトグラフィーによって粗組換えレクチンタンパク質を最初に精製して、第一の精製された溶出物を得る工程;
b)第一の精製された溶出物を疎水性相互作用クロマトグラフィーによって任意選択で精製して、第二の精製された溶出物を得る工程;
c)第二の精製された溶出物を陽イオン交換クロマトグラフィーによって任意選択で精製して、第三の精製された溶出物を得る工程;
d)第二又は第三の精製された溶出物を陰イオン交換クロマトグラフィーによってさらに精製して、第四の精製された溶出物を得る工程;及び
e)透析ろ過によって第四の精製された溶出物の緩衝液を交換して、精製された組換えレクチンタンパク質単離物を得る工程
を含む。
いくつかの実施態様では、粗組換えレクチンタンパク質は、上記の方法によって得られる。いくつかの実施態様では、組換えレクチンタンパク質は、配列番号1、配列番号3、配列番号4、又はこれらのいずれかの配列に対して少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、97%、98%、又は99%の相同性を有するアミノ酸配列から選択される。
いくつかの実施態様では、宿主細胞培養液は、少なくとも10Lの容量を有する。
本発明のさらなる態様では、上記の方法によって産生された組換えレクチンタンパク質が提供される。
本発明の別の態様では、20%未満の開始メチオニンを有する組換えレクチンを有する組換えレクチンタンパク質を調製するための方法が提供され、該方法は、以下の条件:
a)少なくとも15℃かつ22℃以下の発現温度;
b)発現(すなわち誘導)期間が少なくとも10時間かけて行なわれる;
c)炭素源は、0.5〜2g/L/hの速度で培養液に添加される;
d)窒素源は、0.4〜1.5g/L/hの速度で培養液に添加される;
e)少なくとも0.1mMかつ0.5mM以下の誘導物質の濃度;
f)少なくとも1回のクロマトグラフィー工程を使用して粗組換えレクチンタンパク質を精製する工程
の少なくとも1つを含む。
本発明の最終の態様では、20%未満の開始メチオニンを有する組換えレクチンを有する組換えレクチンタンパク質が提供される。すなわち、組換えレクチンタンパク質ポリマーの20%未満が開始メチオニンを有する、組換えレクチンタンパク質混合物が提供される。特定の実施態様では、レクチンタンパク質ポリマーは、他の点では、本発明の他の態様に従う。本発明はさらに、本発明の方法によって調製される組換えレクチンタンパク質を提供する。特に、本発明は、20%未満の開始メチオニンを有する組換えレクチンを有する組換えレクチンタンパク質を提供する。
配列番号1のアミノ酸配列をコードしている配列番号5のヌクレオチド配列を有するpET27bベクターの注釈の付いた図。 配列番号1のアミノ酸配列を有する精製された組換えレクチンのSDS−PAGE分析。 配列番号1のアミノ酸配列を有する精製された組換えレクチンのウェスタンブロット分析。
表1.様々な発酵条件から得られたメチオニンレクチンの比率の分析。表2.様々な発酵条件におけるE.coliの倍加時間。
発明の詳細な説明
本明細書において使用する「倍加時間」という用語は、細胞数が倍加するのに、例えば、1つの細胞が2つの細胞に増えるのに、又は細胞集団の数が倍加するのに、必要とされる期間を指す。当業者は理解しているであろうように、倍加時間は、2の自然対数を増殖率の冪指数で割ることによって計算することができる。
本明細書において使用する「組換え」産物への言及は、遺伝子工学操作された産物を指す。遺伝子工学操作は、自然ではない遺伝子の操作であることが理解されるだろう。したがって、組換え産物は、産物が天然には存在しない宿主細胞などの非天然環境において存在又は合成される産物である。本明細書において使用される「タンパク質」という用語は、アミノ酸残基のポリマーを指す。
本発明の文脈において、「増殖期間」という用語は、宿主細胞が所望の集団密度まで増殖する、培養期間を指すと理解されるだろう。
本明細書において使用する「発現期間」という用語は、組換えレクチンが宿主細胞から発現される、培養期間を指すことが理解されるだろう。発現期間は、増殖期間と比べて発現期間において増加した発現によって、増殖期間とは識別され得ることが理解されるだろう。
本明細書において使用する「レクチン」という用語は、糖鎖結合タンパク質を指す。
本明細書において使用する「アミノ酸」という用語は、天然アミノ酸及び合成アミノ酸、並びに、天然アミノ酸と類似した機能を有するアミノ酸類似体及びアミノ酸模倣体を指す。天然アミノ酸は、遺伝子コードによってコードされるアミノ酸であり、これは、タンパク質原生アミノ酸を含む。天然アミノ酸はまた、細胞内で翻訳後に修飾されたアミノ酸も含む。合成アミノ酸は、非正準アミノ酸、例えばセレノシステイン及びピロリジンを含む。典型的には、合成アミノ酸は、タンパク質原生アミノ酸ではない。
本明細書において使用する「相同性」又は「相同な」という用語は、所与の領域又は部分にわたり少なくとも部分的な同一性を共有する、2つ以上の参照された実体を指す。相同性又は同一性の区域、領域、又はドメインは、相同性若しくは同一性を共有するか又は同じである、2つ以上の参照された実体の部分を指す。
したがって、2つの配列が、1つ以上の配列領域にわたり同一である場合、それらはこれらの領域において同一性を共有する。実質的な相同性は、構造的に又は機能的に保存されている分子を指し、よって該分子は、参照分子の、又は該分子が相同性を共有する参照分子の関連する/対応する領域若しくは部分の、1つ以上の構造若しくは機能(例えば生物学的機能又は活性)のうち少なくとも部分的な構造若しくは機能を有するか又は有すると予測される。
本発明の第一の態様によると、組換えレクチンタンパク質を調製する方法が提供され、該方法は、宿主細胞培養液中で組換えレクチン遺伝子によってコードされる組換えレクチンタンパク質を発現させる工程を含み、ここでの細胞の発現は、細胞が160分間以下の倍加時間を有するような条件下で行なわれる。
いくつかの実施態様では、組換えレクチン遺伝子は天然遺伝子ではない。組換えレクチンタンパク質は、天然レクチンタンパク質のアミノ酸配列を有していない場合もある。例えば、組換えレクチンタンパク質は、配列番号2のアミノ酸配列を含んでいないか又はからならない場合がある。
いくつかの実施態様では、細胞の発現は、細胞が少なくとも100分間の倍加時間を有するような条件下で行なわれる。
本発明者らは、宿主細胞の倍加時間を制限する培養条件下で組換えレクチンタンパク質を発現させることによって、より高いレベルの可溶性タンパク質が得られることを発見した。さらに、このような発現条件はまた、組換えレクチンから開始メチオニンの改善された切断をもたらすことも判明し、これにより、開始メチオニンの欠如したより増加した収量のタンパク質が得られる。メチオニンがすでに切除されている増加した量の可溶性タンパク質の産生をもたらすプロセスを提供することによって、これは、タンパク質の下流プロセシングの必要性を低減させ、これは、かなりの割合のタンパク質が、不溶性の封入体として発現した場合には必要であろう。これは、プロセスの複雑さを低減させ、効率を向上させ、プロセスをより経済的に存立させる。
本明細書において使用する「可溶性」という用語は、可溶性の形態で又は少なくとも部分的に可溶性の形態で発現される、修飾されたレクチンタンパク質を指す。1つの実施態様では、修飾されたレクチンタンパク質の溶解度は、修飾されたレクチンタンパク質を発現する宿主細胞の細胞溶解、続いて溶解上清及びペレットのSDS−PAGEによる分析によって決定される。溶解上清中の修飾されたレクチンタンパク質の存在は、それが可溶性であることを示す。溶解上清及びペレット中の修飾されたレクチンタンパク質の存在は、それが部分的に可溶性であることを示す。1つの実施態様では、本明細書において使用する「可溶性」という用語は、封入体を形成していない修飾されたレクチンタンパク質を指す。上記の方法を使用して、ペレット中の修飾されたレクチンタンパク質の存在は、それが封入体として発現されていることを示す。
本明細書において使用する「開始メチオニンの切除」という用語は、アミノ酸配列からのN末端の(開始)メチオニンの除去を指す。1つの実施態様では、開始メチオニンの切断は、メチオニンアミノペプチダーゼ(MAP)酵素によって触媒される。1つの実施態様では、開始メチオニンの切断は、当業者には公知である質量分析を使用して決定される。
本明細書において使用する「開始メチオニンの改善された切断」という用語は、対照と比べて、開始メチオニンの切断の程度の増加を指す。1つの実施態様では、それは、対照と比べて、開始メチオニンの切断の程度の少なくとも5%、10%、25%、又は50%の増加を指す。1つの実施態様では、対照は、配列番号2のレクチンタンパク質である。いくつかの実施態様では、50%、40%、30%、20%、又は10%未満の開始メチオニンを有する組換えレクチン(すなわちmet−レクチン)を有する、組換えレクチンタンパク質(すなわち、レクチンタンパク質ポリマーの混合物)が提供される。又は、換言すれば、本発明の方法は、少なくとも50%、60%、70%、80%、又は90%のメチオニンフリーな組換えレクチンタンパク質(すなわち、開始メチオニン残基の欠如したタンパク質)の産生を可能とする。
宿主細胞の倍加時間は、培養温度、培養培地、栄養分のフィード速度、及び宿主細胞の種類などの多くの因子によって影響されるであろうことが理解されるだろう。所望の倍加時間を達成するために、これらの中の1つ以上のパラメーターを変化させることは、当業者の能力の範囲内であろう。
宿主細胞の倍加時間を制御するために使用することのできるパラメーターの1つは、発現が行なわれる温度である。いくつかの実施態様では、組換えレクチンの発現は、30℃以下、25℃以下、22℃以下、21℃以下、20℃以下、19℃以下、又は18℃以下の温度で行なわれる。
いくつかの実施態様では、組換えレクチンの発現は、少なくとも15℃、少なくとも16℃、又は少なくとも17℃の温度(本明細書においては「発現温度」とも呼ばれる)で行なわれる。いくつかの実施態様では、発現温度は18℃である。
25℃より低い温度、例えば18℃でタンパク質の発現を行なうことは、特に有利であることが判明した。なぜなら、それは、開始メチオニン残基を含む、産生されるタンパク質の量を最小限にすることを助けるからである。これは、宿主細胞が中温菌、例えばE.coliである場合に特に該当する。より低い温度、例えば約18℃での発現が有益であるという事実は、特に驚くべきことである。なぜなら、それは、E.coliのような組換えタンパク質発現のために一般的に使用される宿主細胞の至適増殖温度よりはるかに低いからである。
当技術分野において公知であるように、宿主細胞培養液の温度は、培養液を、例えば、所望の温度を有する環境、例えば水槽又は温度制御室若しくは温度制御チャンバー中の、フラスコ又はバイオリアクターに入れることによって制御され得る。
組換えレクチンタンパク質の発現前に、宿主細胞を培養液中で所望の集団密度となるまで増殖させ得る。したがって、いくつかの実施態様では、該方法は、宿主細胞を培養する工程を含み、該培養は、
−増殖期間(その間に、宿主細胞を、タンパク質発現前に増殖させる)及び
−発現期間(その間にタンパク質の発現が行なわれる)を含む。
増殖期間中に、続く発現期間中のタンパク質産生を最大限とするために、宿主細胞が迅速に増えることを引き起こすことが望ましくあり得る。増殖期間では、宿主細胞の倍加時間は、発現期間の倍加時間よりも短い場合がある(すなわち、細胞は増殖期間の方が速く増える)。例えば、増殖期間における宿主細胞の倍加時間は、100分間以下であり得る。増殖期間の細胞の倍加時間は、細胞が、増殖のラグ期(この間は倍加時間は比較的長い)、又は指数増殖期間(その間は倍加時間は比較的短い)にあるかどうかに応じて変化するであろうことが理解されるだろう。
いくつかの実施態様では、増殖期間は、発現期間が行なわれる温度よりも高い温度で行なわれる。いくつかの実施態様では、増殖期間、又はその少なくとも一部は、少なくとも25℃、少なくとも30℃、又は少なくとも35℃の温度で行なわれる。いくつかの実施態様では、増殖期間、又はその一部は、40℃以下、又は38℃以下の温度で行なわれる。
それ故、いくつかの実施態様では、該方法は、増殖期間から発現期間までに培養液の温度を下げる工程を含むことが理解されるだろう。温度は、数時間の期間をかけて徐々に下げてもよい。例えば、温度は、少なくとも2時間、少なくとも4時間、又は少なくとも6時間の期間をかけて下げてもよい。いくつかの実施態様では、温度は、6又は7時間以下の期間をかけて下げる。
温度は、増殖期間中に下げてもよい。例えば、第一段階の増殖期間は、第一の温度(例えば30℃)で行なわれ得、増殖期間の第二段階では、温度を発現期間の温度まで下げてもよい(例えば30℃から18℃まで低下)。
組換えレクチンタンパク質の発現は、培養液への誘導物質の添加によって開始され得る。したがって、発現期間は、宿主細胞培養液が誘導物質を含む間の段階として定義され得る。この期間はまた、「誘導期間」とも呼ばれ得る。
当技術分野において公知であるように、誘導物質は、遺伝子の発現を調節する分子である。組換えレクチン遺伝子は、オペレーター配列の制御下にあってもよい。誘導物質の非存在下では、遺伝子の発現は、オペレーター配列へのリプレッサーの結合によって、又は代替的には、活性化因子による活性化の欠如によって、妨げられ得る。誘導物質の存在下では、遺伝子発現の抑制は妨げられ得るか、又は遺伝子発現の活性化が可能となり得る。それ故、組換えレクチン遺伝子を、誘導物質により調節されるオペレーター配列の制御下に置くことによって、組換えレクチンタンパク質の発現を、堅固に制御することができ、これにより、「読み飛ばし」発現は回避される。誘導発現系の周知の例としては、araオペロン及びlacオペロンが挙げられる。lacオペロン内のlacオペレーターへのリプレッサーの結合は、下流遺伝子の転写を妨げる。タンパク質の発現は、アロラクトース又はその模倣体であるIPTG(イソプロピルβ−D−1−チオガラクトピラノシド)を使用することによって開始され得、これはlacリプレッサーに結合し、それをlacオペレーターから遊離させ、これにより、オペロン内の遺伝子の転写が可能となる。他の誘導性オペロンは、当業者には公知であろう。
したがって、いくつかの実施態様では、組換えレクチン遺伝子は、lacオペレーターの制御下にある。このような実施態様では、誘導物質はIPTGを含む。
IPTGは、少なくとも0.1mM、少なくとも0.2mM、又は少なくとも0.25mMの濃度で培養液に添加され得る。
いくつかの実施態様では、IPTGの濃度は、1mM未満である。IPTGの濃度は、0.7mM以下、又は0.5mM以下であり得る。低い発現レベルを維持するためには、より低い濃度のIPTGの使用が有益であり得、これは、開始メチオニンの効率的な切断を支えると考えらえる。
一旦、宿主細胞集団が増殖期間中に所望の密度まで増加したら、誘導物質を添加してもよい。宿主細胞集団は、培養液の吸光度(OD)を測定することによって決定され得る。いくつかの実施態様では、OD600(600nmにおいて測定された培養液の吸光度)が少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35、少なくとも38、又は少なくとも40である場合に、誘導物質が添加される(すなわち発現期間が開始される)。いくつかの実施態様では、誘導物質は、OD600が少なくとも25かつ40以下である場合に添加される。
当技術分野において一般的に知られているように、バッチ培養の細胞をまず増殖させて所望の細胞塊を得る。この期間中に、焦点は、組換えタンパク質合成ではなくむしろ、細胞増殖の増幅にある。一般的に、誘導の時期は、所望の細胞塊が活発な増殖にある(その間に細胞は、タンパク質合成のための最大数のリボソームを有する)時の期間によって決定される。所望の細胞塊を得た後、組換えタンパク質は、誘導物質の添加後に産生されるだろう。したがって、誘導の時期は、組換えタンパク質の産生力にとって重要である。誘導の時期は、宿主細胞の種類、培養培地の種類、培養条件、及び組換えタンパク質の種類などの、因子に応じて変化するだろう。
いくつかの実施態様では、増殖期間は、発現期間を開始させる誘導物質の添加前に、少なくとも4時間、少なくとも6時間、少なくとも8時間、又は少なくとも9時間行なわれる。
発現期間(すなわち、誘導物質の添加後の培養時間)は、少なくとも10時間、少なくとも12時間、少なくとも16時間、少なくとも20時間、少なくとも24時間、少なくとも30時間、又は少なくとも35時間であり得る。いくつかの実施態様では、発現期間は最大40時間まで行なわれる。
発現をより低い温度で行なう場合には、より長い発現期間が、特に有益である。なぜなら、細胞の増殖速度は遅く、よって、倍加時間はより長いからである。したがって、発現期間に許容される時間は、より多くの細胞増殖を支えかつより低い温度に起因するより低い増殖速度を補うために、延長される。
理論に拘りたくはないが、より長い発現(誘導)期間及び延長された倍加時間が、発現されるタンパク質の量の着実な増加を可能とすると考えられる。宿主細胞内の代謝条件に因り、メチオニンアミノペプチダーゼ(MAP)による開始メチオニンの切断のための十分な時間があり、これにより、メチオニンフリーな組換えタンパク質の収量を最大限にすることを助ける。
当業者は、細胞の増殖及びタンパク質の発現を支持するに必要な栄養分を含有している適切な培養培地をはじめとする、所与の宿主細胞に適した培養条件を選択することができるだろうことが理解されるだろう。いくつかの実施態様では、細胞を液体培地中で培養する。微生物細胞を培養するのに適した液体培地としては、溶原/ルリアブロス(LB)が挙げられる。
培養培地中の炭素対窒素の比は、3:1から6:1のレベルに維持されることが好ましい。この比は、培養液のフィード速度を制御することによって維持され得る。
細胞増殖及びタンパク質の発現に必要とされる栄養分の必要条件は、少なくとも一部には、細胞集団密度、培養温度、誘導物質の量、及び所望のタンパク質発現速度などの、因子によって決定されるだろう。それ故、細胞への栄養分のフィード速度は、増殖速度、よって、タンパク質発現速度を制御するのを補助するために使用され得る。
いくつかの実施態様では、炭素源は、発現期間中に2g/L/h以下、又は1.5g/L/h以下の速度で培養液に添加される。炭素源は、発現中に少なくとも0.5g/L/h、又は少なくとも0.8g/L/hの速度で添加されてもよい。
炭素源は、グリセロールを含み得るか又はからなり得る。追加的に又は代替的に、グルコース又はデキストロースなどの他の炭素源を使用してもよい。
いくつかの実施態様では、窒素源は、発現期間中に1.5g/L/h以下、又は1g/L/h以下の速度で培養液に添加される。窒素源は、タンパク質発現中に少なくとも0.4g/L/h、又は少なくとも0.6g/L/hの速度で添加されてもよい。
炭素及び/又は窒素の供給を、上記に同定されたパラメーター内に制限することによって、細胞増殖及びタンパク質発現の速度は最適化され、これにより、タンパク質は実質的に可溶性の形態で発現され、タンパク質の大半は開始メチオニンを欠如した状態であることが判明した。逆に、未制御なフィードは、タンパク質発現速度の増加及び不完全なメチオニン切断をもたらすことが判明した。
いくつかの実施態様では、本発明の方法は、少なくとも80%、少なくとも85%、又は少なくとも90%のメチオニンフリーな組換えレクチンタンパク質(すなわち、開始メチオニン残基を欠失したタンパク質)の産生を可能とする。
いくつかの実施態様では、該方法は、以下の1つ以上又は全ての条件を含む:
−少なくとも15℃かつ22℃以下(例えば18℃)の発現温度;
−発現(すなわち誘導)期間が少なくとも10時間かけて行なわれる;
−炭素源は、0.5〜2g/L/hの速度で培養液に添加される;
−窒素源は、0.4〜1.5g/L/hの速度で培養液に添加される;
−少なくとも0.1mMかつ0.5mM以下の誘導物質の濃度。
炭素源及び/又は窒素源は、発現期間中に、増殖期間中に、又は発現期間中と増殖期間中に培養液に添加されてもよい。
いくつかの実施態様では、組換えレクチンタンパク質は、参照により本明細書に組み込まれた、国際公開公報第2010/095143号に記載されているような天然SRLアミノ酸配列(配列番号2)のアミノ酸の1位、14位、34位、113位及び123位の少なくとも1つにおいて変化している。いくつかの実施態様では、組換えレクチンタンパク質は、天然SRLと比べて、これらの位置の全てにおいて変化している。
組換えレクチンタンパク質は、
(i)配列番号1;
(ii)配列番号3;
(iii)配列番号4;又は
(iv)配列番号1、3又は4に対して少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、又は少なくとも99%の相同性を有するアミノ酸配列
から選択されたアミノ酸配列を含み得るか又はからなり得る。
配列番号1は、S.ロルフシーのレクチンのアミノ酸配列の変異体を示す(国際公開公報第2010/095143号ではRec−2として報告)。
配列番号2は、天然のS.ロルフシーのレクチンのアミノ酸配列を示す。
配列番号3は、S.ロルフシーのレクチンのアミノ酸配列の変異体を示す(国際公開公報第2010/095143号ではRec−3として報告)。
配列番号4は、S.ロルフシーのレクチンのアミノ酸配列の変異体を示す(国際公開公報第2014/203261号に報告)
1つの実施態様では、2つの配列間の「相同性」の比率は、デフォールトパラメーターを用いてBLASTPアルゴリズムを使用して決定される(Altschul et al. Nucleic Acids Res. 1997 Sep 1;25(17):3389-402)。特に、BLASTアルゴリズムは、インターネット上でURL:https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgiを使用してアクセスすることができる。代替的な実施態様では、グローバル配列アラインメントでは、2つの配列間の同一性相同性の比率は、デフォールトパラメーターを使用して、EMBOSS Needleアルゴリズムを使用して決定される。特に、EMBOSS Needleアルゴリズムは、インターネット上でURL:https://www.ebi.ac.uk/Tools/psa/emboss_needleを使用してアクセスすることができる。
特記されていない限り、「相同性」という用語は、本明細書において「同一性」という用語と同義語として使用される。
組換えレクチン遺伝子は、配列番号5によるヌクレオチド配列を含み得るか又はからなり得る。しかしながら、遺伝子コードの縮重に因り、同じアミノ酸配列を生じ得る、多くの代替的なヌクレオチド配列が存在することが理解されるだろう。
いくつかの実施態様では、組換えレクチン遺伝子は、プラスミド又はベクターなどの発現構築物内に含まれる。発現構築物はさらに、組換えレクチン遺伝子をコードしている構築物を有する、宿主細胞の選択を可能とする、選択マーカーを含んでいてもよい。選択マーカーは、抗生物質、例えばカナマイシンであってもよい。このような実施態様では、培養培地はさらに、抗生物質を含んでいてもよい。
細菌細胞における遺伝子発現に適した人工プラスミドとしては、pETベクターが挙げられるが、他の発現ベクターも当業者には公知であろう。いくつかの実施態様では、ベクターは、pET27bである。
いくつかの実施態様では、宿主細胞培養液は、少なくとも10リットル(L)、少なくとも20L、少なくとも30L、少なくとも40L、少なくとも50L、又は少なくとも100Lの容量を有する。発現は、工業用発酵槽で行なわれてもよい。
いくつかの実施態様では、該方法はさらに、組換えレクチン遺伝子(例えば配列番号5の配列を含む遺伝子)を発現ベクターにクローニングする工程を含む。分子クローニング技術は当業者に公知であり、そしてこれはSambroo及びRussellによる「分子クローニング:実験マニュアル」などのテキストに記載されている。
宿主細胞は、微生物細胞、例えば細菌、古細菌、酵母、又は真菌であり得る。
いくつかの実施態様では、宿主細胞は、細菌、例えばE.coliである。特に好ましい株は、E.coli BL21 DE3Goldである。
いくつかの実施態様では、該方法はさらに、発現ベクターを宿主細胞に挿入する工程を含む。これは、当業者には一般的に知られている方法、例えば形質転換法又は電気穿孔法を使用して成し遂げられ得る。
いくつかの実施態様では、前記方法はさらに、発現された組換えレクチンタンパク質を単離する工程を含む。この単離工程により、粗組換えレクチンタンパク質(例えば、配列番号1のアミノ酸配列を含むタンパク質)が得られる。単離は遠心分離工程を含み得、例えばここでは宿主細胞を遠心分離にかけることにより細胞ペレットが得られる。単離はさらに、緩衝液中への細胞ペレットの再懸濁を含み得、このために適した緩衝液は、当業者には公知であろう。単離工程は、例えば、ホモジナイザーを使用して細胞膜を破壊することによる、再懸濁された細胞ペレットの溶解を含み得る。細胞溶解は場合により、約16000〜20000プサイの圧力で行なわれる。
いくつかの実施態様では、前記方法はさらに、粗組換えレクチンタンパク質の精製を含む。精製により、組換えレクチンタンパク質単離物が産生される。精製は、遠心分離(例えば超遠心分離)、サイズ排除クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、電気泳動法、アフィニティクロマトグラフィー、ろ過(例えば透析ろ過)及び高速液体クロマトグラフィー(HPLC)又はその組合せなどの任意の適切な技術によって行なわれ得る。
したがって、いくつかの実施態様では、前記方法は、
a)場合により、組換えレクチン遺伝子を発現ベクターにクローニングし、該発現ベクターを宿主細胞に導入する工程;
b)適切な培地中で宿主細胞を培養する工程(ここでの該培養は、25℃から40℃の温度で行なわれる増殖期間と、組換えレクチン遺伝子によってコードされる組換えレクチンタンパク質が発現される間の発現期間とを含み、ここでの発現期間は、15℃から30℃の温度で行なわれ、ここでの炭素対窒素の比は、発現期間中に3:1から6:1に維持される);
c)場合により、(b)で発現される組換えレクチンタンパク質を単離して、粗組換えレクチンタンパク質を得る工程;及び
d)場合により、粗組換えレクチンタンパク質を精製して、組換えレクチンタンパク質の単離物を得る工程
を含む。
いくつかの実施態様では、粗組換えレクチンタンパク質の精製は、少なくとも1回のクロマトグラフィー工程を含む。いくつかの実施態様では、少なくとも1回のクロマトグラフィー工程は、イオン効果クロマトグラフィー及び/又は疎水性相互作用クロマトグラフィーを含む。
いくつかの実施態様では、粗組換えレクチンタンパク質の精製は、
i)陰イオン交換クロマトグラフィーによって粗組換えレクチンタンパク質を最初に精製して、第一の精製された溶出物を得る工程;
ii)第一の精製された溶出物を疎水性相互作用クロマトグラフィーによって任意選択で精製して、第二の精製された溶出物を得る工程;
iii)第二の精製された溶出物を陽イオン交換クロマトグラフィーによって任意選択で精製して、第三の精製された溶出物を得る工程;
iv)第二又は第三の精製された溶出物を陰イオン交換クロマトグラフィーによってさらに精製して、第四の精製された溶出物を得る工程;及び
v)透析ろ過によって第四の精製された溶出物の緩衝液を交換して、精製された組換えレクチンタンパク質単離物を得る工程
を含む。
有利には、上記の精製工程は、組換えレクチンタンパク質が、高い純度で(97〜99%純粋)、化学的処理又は酵素処理を必要とすることなく得られることを可能とする。
本発明の第二の態様では、配列番号5のヌクレオチド配列を含む発現構築物が提供される。
本発明の第三の態様では、本発明の第二の態様の発現構築物を含む宿主細胞が提供される。
特記されない限り、本明細書に記載の実施態様のいずれかを、任意の方法で、本発明のいずれかの態様と組み合わせることができることが理解されるだろう。
いくつかの特定の実施態様では、本発明は、配列番号1のアミノ酸配列を含むタンパク質などの、組換えレクチンタンパク質を調製するためのプロセスに関し、該プロセスは、
a.組換えレクチンタンパク質をコードしているヌクレオチド配列(配列番号5の配列)を、ベクターに包埋されている間に、組換え宿主細胞においてクローニングして、クローンを調製する工程、
b.適切な培地中、約25℃〜約40℃の初期温度及び約15℃〜30℃の誘導期間温度で、炭素源対窒素源の比が3:1から6:1であるようなフィード速度を有する、組換えレクチンタンパク質(例えば、配列番号1のアミノ酸配列を有する)の発現のための工程「a」で調製されたクローンのフェッドバッチ発酵により、発酵産物を得る工程;
c.粗組換えレクチンタンパク質(例えば、配列番号1のアミノ酸配列を有する)を得るための、工程「b」で得られた発酵産物の単離及び清澄化;及び
d.工程「c」で得られた粗組換えレクチンタンパク質(例えば、配列番号1のアミノ酸配列を有する)の精製
を含む。場合により、精製は、
i.陰イオン交換クロマトグラフィーによって粗組換えレクチンタンパク質(例えば、配列番号1のアミノ酸配列を有する)を最初に精製して、第一の精製された溶出物を得る工程;
ii.工程iから得られた第一の精製された溶出物を疎水性相互作用クロマトグラフィーによって任意選択で精製して、第二の精製された溶出物を得る工程;
iii.工程iiから得られた第二の精製された溶出物又は工程iから得られた第一の精製された溶出物を陽イオン交換クロマトグラフィーによって精製して、第三の精製された溶出物を得る工程;
iv.工程iiiから得られた第三の精製された溶出物又は工程iiから得られた第二の精製された溶出物を陰イオン交換クロマトグラフィーによってさらに精製して、精製された溶出物を得る工程;
v.透析ろ過によって工程ivから得られた精製された溶出物の緩衝液を交換して、組換えレクチンタンパク質(例えば、配列番号1のアミノ酸配列を有する)を純粋な産物として得る工程を含む。
本発明はさらに、適切な培地中での組換え細菌細胞のフェッドバッチ発酵に関し、ここでの発酵産物を得るための、発酵中の炭素源のフィード速度は、0.5〜2g/L/hであり、窒素源のフィード速度は0.4〜1.5g/L/hである。
本発明はさらに、配列番号1のアミノ酸配列を有するタンパク質などの、粗組換えレクチンの精製プロセスに関し、ここでのプロセスは:
a.陰イオン交換クロマトグラフィーによって粗組換えレクチンタンパク質(例えば、配列番号1のアミノ酸配列を有する)を最初に精製して、第一の精製された溶出物を得る工程;
b.工程aから得られた第一の精製された溶出物を疎水性相互作用クロマトグラフィーによって任意選択で精製して、第二の精製された溶出物を得る工程;
c.工程bから得られた第二の精製された溶出物又は工程aから得られた第一の精製された溶出物を陽イオン交換クロマトグラフィーによって精製して、第三の精製された溶出物を得る工程;
d.工程cで得られた第三の精製された溶出物又は工程bから得られた第二の精製された溶出物を陰イオン交換クロマトグラフィーによってさらに精製して、精製された溶出物を得る工程;
e.透析ろ過によって工程dから得られた精製された溶出物の緩衝液を交換して、組換えレクチンタンパク質(例えば、配列番号1のアミノ酸配列を有する)を純粋な産物として得る工程を含む。
本発明はまた、ベクターに包埋されている間に、組換え宿主細胞において、配列番号1のアミノ酸配列をコードしている配列番号5のヌクレオチド配列を含む、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの産生のために使用されるクローンにも関する。
本発明はさらに、本明細書において開示されているプロセスによって調製されるような、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンに関する。
有利には、いくつかの実施態様では、本発明のプロセスは、90%超、95%超、又は97%を超える収率で所望の産物を与える。
組換えレクチンタンパク質産物の純度は、陰イオン交換クロマトグラフィーなどの標準的な方法を使用して測定した場合に、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも99%であり得る。
本発明は、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンを調製するプロセスに関し、該プロセスは、
a.配列番号1のアミノ酸配列をコードしている配列番号5のヌクレオチド配列を、ベクターに包埋されている間に、組換え宿主細胞においてクローニングして、クローンを調製する工程、
b.適切な培地中、約25℃〜約40℃の初期温度及び約15℃〜30℃の誘導期間温度で、炭素源対窒素源の比が3:1から6:1であるようなフィード速度を有する、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの発現のための工程「a」で調製されたクローンのフェッドバッチ発酵により、発酵産物を得る工程;
c.配列番号1のアミノ酸配列を有する粗組換えレクチンを得るための、工程「b」で得られた発酵産物の単離及び清澄化;及び
d.工程「c」で得られた配列番号1のアミノ酸配列を有する粗組換えレクチンの精製(この精製は、
i.陰イオン交換クロマトグラフィーによって配列番号1のアミノ酸配列を有する粗組換えレクチンを最初に精製して、第一の精製された溶出物を得る工程;
ii.工程iから得られた第一の精製された溶出物を疎水性相互作用クロマトグラフィーによって任意選択で精製して、第二の精製された溶出物を得る工程;
iii.工程iiから得られた第二の精製された溶出物又は工程iから得られた第一の精製された溶出物を陽イオン交換クロマトグラフィーによって精製して、第三の精製された溶出物を得る工程;
iv.工程iiiで得られた第三の精製された溶出物又は工程iiから得られた第二の精製された溶出物を陰イオン交換クロマトグラフィーによってさらに精製して、精製された溶出物を得る工程;
v.透析ろ過によって工程ivから得られた精製された溶出物の緩衝液を交換して、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンを純粋な産物として得る工程を含む)
を含む。
配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンのクローニング及び発現
本発明の態様によると、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの産生のために使用される宿主細胞は、細菌細胞又は酵母であり得る。好ましい細菌細胞はE.coli、特にE.coli BL21 DE3 Gold株である。配列番号5のアミノ酸配列を有する組換えレクチンをコードしている配列番号5のヌクレオチド配列は、ベクターに、好ましくはpET27bにクローニングされ得る。その後、プラスミドを、宿主E.coli BL21 DE3 Goldにおいて形質転換及び発現させ得る。
発酵プロセス
例示的な実施態様では、組換えレクチンタンパク質をコードしている、ヌクレオチド配列を含有している、プラスミドpET27bを含有している、E.coli BL21 DE3 Gold株を、ルリアHiVegブロス(20g/l)、NaHPO(7.5g/l)、デキストロース(5g/l)、MgSO・7HO(1g/l)、最終濃度が20μg/mlとなるまでのカナマイシン、及び0.1%(v/v)のFeSO、ZnSO、CoCl、NaMoO、CaCl、MnCl、CuSO、又はHBOの塩酸中の微量金属溶液を含有している、接種培地中で増殖させる。接種材料は、細胞を30〜40℃で12〜16時間増殖させることによって調製される。組換えE.coli BL21 DE3 Gold株のフェッドバッチ発酵は、酵母エキス(10g/l)、デキストロース(12g/l)、KHPO(3g/l)、KHPO(12.5g/l)、(NHSO(5g/l)、NaCl(0.5g/l)、MgSO・7HO(1g/l)、及び0.1%(v/v)のFeSO、ZnSO、CoCl、NaMoO、CaCl、MnCl、CuSO、又はHBOの塩酸中の微量金属溶液を含んでいる産生培地中で行なわれ得る。カナマイシンは、20μg/mlの最終濃度となるまで添加され得る。フィードは、適切な炭素源、例えばグルコース又はグリセロール、好ましくは50%(w/v)のグリセロール、及び窒素源、例えばトリプトン、ペプトン、又は酵母エキス、好ましくは40%(w/v)の酵母エキスを用いて開始され得る。フィードは、所定のフィード速度でlog5時間後に開始され得る。C:Nの比を3:1から6:1の範囲内に、好ましくはC:Nの比を4:1に維持しつつ、発酵中の炭素源のフィード速度は、0.5〜2g/L/hであり、窒素源のフィード速度は、0.4〜1.5g/L/hであり得る。当業者は、それらの適切性に応じて比率及び量を変更してもよい。なぜなら、それらは、特定のバッチサイズのために示されたパラメーターに特異的であるからである。
初期増殖期間は25℃から40℃で、誘導期間中には15℃から30℃で行なわれ得、続いて、一連のカラムクロマトグラフィーによる精製が続く。温度は、初期増殖中には約25℃から40℃、好ましくは約37℃で維持され得る。温度は、導入期間においては下げてもよく、約15℃〜30℃、好ましくは約22℃で維持され得る。
培養液の初期増殖は、1〜2vvmの通気量、50%〜60%に維持された溶存酸素、及び水酸化ナトリウムなどのアルカリで6.6〜7.2に維持されたpHを用いて行なわれ得る。全培養時間は、20〜50時間、又は30〜40時間、好ましくは約36時間であり得る。炭素源及び窒素源のフィードは、培養実行時間の終了まで継続され得る。
組換えレクチンタンパク質(例えば、配列番号1のアミノ酸配列を有する)の発現は、宿主細胞(例えばE.coli)培養ブロスを、ラクトース又はイソプロピルチオ−ガラクト−ピラノシド(IPTG)、好ましくは約50μMから1500μM、好ましくは約1000μMの濃度のIPTGなどの誘導物質を用いて誘導することによって行なわれ得る。培養は、約600nmにおいて少なくとも約20〜50、好ましくは約30〜50と測定される細胞密度において誘導され得る。
組換えレクチンタンパク質の発現は、全細胞溶解液及び溶解上清のSDS−PAGEによる分析によって実証され得る。組換えタンパク質の発現は、全タンパク質の約50%から60%であり得、可溶性形で細胞質内に発現され得る。組換えレクチンタンパク質の収量は、SDS−PAGEによって分析したところ、少なくとも約5〜9g/L(発酵ブロス)であり得る。
可溶性組換えレクチンタンパク質の単離は、細胞を遠心分離によって収集して細胞ペレットを得、そして細胞を、約6℃〜10℃の温度まで予め冷やしておいていてもよい、適切な緩衝液中に再懸濁することによって行なわれ得る。細胞の破壊は、場合により約16000〜20000プサイの高圧下、ホモジナイザー(MiniDebee)で行なわれ得る。このようにして得られた細胞溶解液を、例えば様々なクロマトグラフィー工程を使用することによって、可溶性組換えレクチンタンパク質の精製のためにさらに処理することができる。
組換えレクチンタンパク質の精製
発酵プロセスから得られた細胞溶解液から得られた組換えレクチンタンパク質の精製プロセスは、以下の工程を含み得る:
a カラム1:陰イオン交換クロマトグラフィー、
b カラム2:疎水性相互作用クロマトグラフィー、
c カラム3:陽イオン交換クロマトグラフィー、
d カラム4:陰イオン交換クロマトグラフィー。
いくつかの実施態様では、細胞溶解後に得られた全細胞溶解液を、約0.1μmのタンジェンシャルフローろ過システムを使用して清澄化することにより、透明な溶液が得られる。
いくつかの実施態様では、清澄化された細胞溶解液を、セルファインMax Q−r、ソース30Q、ソース15Q、及びDEAEセファロースなどの樹脂を使用した陰イオン交換カラムクロマトグラフィーにかける。カラムを、適切な緩衝液、例えば、約10〜30mMのトリス、約0.5〜2mMのEDTA及びpH約7.5〜9.0を有する緩衝液を用いて平衡化し得る。ローディング後、カラムを、約4〜8mS/cmの範囲内の伝導率を有する緩衝液を使用して洗浄し得る。溶出は、約10〜30mMのトリス、約0.5〜2mMのEDTA、及び約15〜20mS/cmの伝導率を有する塩化ナトリウムを含有している緩衝液を用いて行なわれ得る。
いくつかの実施態様では、陰イオン交換カラムから得られたタンパク質は場合により、疎水性相互作用カラムクロマトグラフィーにかけられる。使用される樹脂は、セルファインMaxブチル、ブチルセファロース、フェニルセファロースなどであり得る。カラムは、約0.5〜2Mの硫酸アンモニウム、約0.5〜2mMのEDTAを含有し、pH約4〜5である、約20〜30mMの酢酸ナトリウム緩衝液を用いて平衡化され得る。溶出は、約0.5〜2mMのEDTA、約10〜20g/lの硫酸アンモニウムを有し、約4〜5の範囲内のpH及び約2〜100ms/cmの範囲内の伝導率を有する、約20〜30mMの酢酸ナトリウム緩衝液を用いて行なわれ得る。疎水性相互作用カラムクロマトグラフィー後に又は陰イオン交換カラムから得られた溶出液を、その後、SPセファロース、CMセファロース、セルファインMax S−hなどの樹脂を使用した陽イオン交換カラムクロマトグラフィーにかけ得る。カラムを、約0.5〜2.0mMのEDTAを含有し、pHは約4〜5の範囲内である、約20〜30mMの酢酸ナトリウム緩衝液を用いて平衡化し得る。溶出緩衝液は、約20〜30mMの酢酸ナトリウム、約0.5〜2mMのEDTA、約0.3〜1Mの塩化ナトリウムを含有し得、約4〜5の範囲内のpHである。溶出前に、約15〜25%の範囲内の段階的な勾配が与えられてもよい。溶出は、約50〜80%の範囲内の段階的勾配を用いて行なわれ得る。
いくつかの実施態様では、陽イオン交換クロマトグラフィーで得られた溶出液を、注射用水(WFI)又は精製水(PW)を用いて約1:2から1:5の比で希釈する。タンパク質溶液のpHは、その後、水酸化ナトリウム、トリス緩衝液、又はグリシン緩衝液(pH11.0)を用いて約7.5〜8.5に調整し得、続いて、伝導率が約1〜5mS/cmの範囲内に減少するまでタンジェンシャルフローろ過システムを使用して、緩衝液をトリス緩衝液(pH7.5〜8.5)と交換した。その後、タンパク質溶液を、陰イオン交換カラムクロマトグラフィーにかけ得る。セルファインMax Q−r、ソースQ15、ソースQ30、又はDEAEセファロースなどの樹脂を使用することができる。カラムを約7.5〜8.5の範囲内のpHを有する、約20〜30mMのトリス緩衝液を用いて平衡化し得る。溶出は、約20〜30mMのトリス、約0.3〜1Mの塩化ナトリウムを含有し、約7.5〜8.5の範囲内のpHである、緩衝液を用いて行なわれ得る。溶出のために、3〜20のカラム容量の最大約15%までの線形勾配が与えられ得る。このようにして得られた溶出液を、3、5又は10kDaのカットオフ膜を使用した透析ろ過によって、トリス緩衝化食塩水、リン酸緩衝化食塩水、酢酸緩衝液などの適切な緩衝液と緩衝液を交換し得る。
緩衝液の交換されたタンパク質を約2〜8℃で保存することによって、生物学的活性を維持することができる。あるいは、2回目の陰イオン交換クロマトグラフィー後に得られた溶出液を、注射用水に対して緩衝液を交換し得、続いて、凍結乾燥することにより粉末形のタンパク質を得ることができる。
組換えレクチンタンパク質の純度は、陰イオン交換高速液体クロマトグラフィーによって確認することができる。一連のクロマトグラフィーによる分離後にこのようにして得られた配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンタンパク質は、97%から99%純粋であることが判明した。プロセシングされていない開始メチオニンを有する、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンタンパク質の比率は、約10〜15%であることが判明した(メチオニンフリーなレクチンに関する量と比較)。
よって、本発明は、タンパク質の発現に対して堅固な調節、及び宿主細胞におけるその可溶性発現を有する、ベクターにおいて、配列番号1などの、組換えレクチンタンパク質を発現する方法を提供する。本発明のプロセスは、制御可能かつスケールアップ可能であり、以前のプロセスの欠点を克服する。よって、本発明は、グラム量の組換えレクチンを産生するための、工業的にスケールアップ可能なプロセスを記載する。
よって、本発明の主な目的、すなわち、先行技術の対象物の欠点を克服し、配列番号1のアミノ酸配列を調製するための非常に効率的なプロセスを考案することが達成される。
配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの収量は、1.5〜3.0g/L(発酵ブロス)であり得る。したがって、本発明の別の目的、すなわち、非常に収量が多く、かつ費用対効果が高く、容易に入手可能な原材料を使用して行なうことのできる、プロセスを提供することも達成される。本発明のプロセスは、費用対効果が高い。なぜなら、配列番号1のアミノ酸配列を有する多量の組換えレクチンを調製するために必要とされる原材料は、かなり少ないからである。また、プロセスの実施に、非常に高い温度若しくは低い温度、又はコストのかかる装置を必要としない。それ故、プロセスは、費用対効果が高くなり、容易にスケールアップできる。
本発明はさらに、適切な培地中における組換え細菌細胞のフェッドバッチ発酵に関し、ここでの、発酵産物を得るための、発酵中の炭素源のフィード速度は、約0.5〜2g/L/hであり、窒素源のフィード速度は約0.4〜1.5g/L/hである。
初期発酵期間/増殖期間は、約25℃から40℃で行なわれ得、その後、温度は、誘導期間中に約15℃から30℃に下げられ、その後、一連のカラムクロマトグラフィーによる精製が続く。
いくつかの実施態様では、培養液の初期増殖は、約1〜2vvmの通気量、約50〜60%に維持された溶存酸素、及び水酸化ナトリウムなどのアルカリで約6.6〜7.2に維持されたpHを用いて行なわれ得る。いくつかの実施態様では、初期増殖中に維持された温度は、約25℃〜40℃であった。誘導期間中の温度は下げてもよく、約15℃〜30℃に維持されてもよい。発酵の実行時間は少なくとも約20〜50時間であり得る。炭素源及び窒素源のフィードは、発酵実行時間の終了まで継続され得る。
いくつかの実施態様では、清澄化された細胞溶解液を、セルファインMax Q−r、ソース30Q、ソース15Q、及びDEAEセファロースなどの樹脂を使用した陰イオン交換カラムクロマトグラフィーにかける。カラムを、約10〜30mMのトリス緩衝液、約0.5〜2mMのEDTA、及びpH約7.5〜9.0を有する緩衝液を用いて平衡化し得る。ローディング後、カラムを、約4〜8mS/cmの範囲内の伝導率を有する緩衝液で洗浄し得る。溶出は、10〜30mMのトリス、約0.5〜2mMのEDTA、及び約15〜20mS/cmの伝導率を有する塩化ナトリウムを含有している緩衝液を用いて行なわれ得る。
いくつかの実施態様では、陰イオン交換カラムから得られたタンパク質を場合により、疎水性相互作用カラムクロマトグラフィーにかける。使用される樹脂は、セルファインMaxブチル、ブチルセファロース、フェニルセファロースなどであり得る。カラムを、約0.5〜2Mの硫酸アンモニウム、約0.5〜2mMのEDTAを含有し、pHが約4.0〜5.0である、20〜30mMの酢酸ナトリウム緩衝液で平衡化し得る。溶出は、約0.5〜2mMのEDTA、約10〜20g/Lの硫酸アンモニウム、約4〜5の範囲内のpH、及び約2〜100ms/cmの範囲内の伝導率を有する、約20〜30mMの酢酸ナトリウム緩衝液を用いて行なわれ得る。疎水性相互作用カラムクロマトグラフィー後に又は陰イオン交換カラムから得られた溶出液を、その後、SPセファロース、CMセファロース、セルファインMax S−hなどの樹脂を使用した陽イオン交換カラムクロマトグラフィーにかけ得る。カラムを、約0.5〜2.0mMのEDTAを含有し、pHが約4〜5の範囲内である、約20〜30mMの酢酸ナトリウム緩衝液を用いて平衡化し得る。溶出緩衝液は、約20〜30mMの酢酸ナトリウム、約0.5〜2mMのEDTA、約0.3〜1Mの塩化ナトリウムを含有し得、pHは約4〜5の範囲内であり得る。溶出前に、約15〜25%の範囲内の段階的勾配が与えられてもよい。溶出は、約50〜80%の範囲内の段階的勾配を用いてなされてもよい。
陽イオン交換クロマトグラフィーで得られた溶出液を、注射用水又は精製水を用いて約1:2から1:5の比に希釈し得る。タンパク質溶液のpHを、その後、NaOH、トリス緩衝液、又はグリシン緩衝液(pH11.0)を用いて約8に調整し得る。この後に、伝導率が約1〜5mS/cmの範囲内に低下するまで、タンジェンシャルフローろ過システムを使用した、トリス緩衝液(pH7.5〜8.5)を用いた緩衝液の交換が続き得る。その後、タンパク質溶液を陰イオン交換カラムクロマトグラフィーにかけ得る。セルファインMax Q−r、ソースQ15、ソースQ30、又はDEAEセファロースなどの樹脂を使用してもよい。カラムを、約7.5〜8.5の範囲内のpHを有する、約20〜30mMのトリス緩衝液を用いて平衡化し得る。溶出は、約20〜30mMのトリス、約0.3〜1Mの塩化ナトリウムを含有し、pHが約7.5〜8.5の範囲内である、緩衝液を用いて行なわれ得る。溶出では、3〜20カラム容量の、最大約15%までの線形勾配が与えられ得る。このようにして得られた溶出液は、3、5、又は10KDaのカットオフ膜を使用した透析ろ過によって、トリス緩衝化食塩水、リン酸緩衝化食塩水、酢酸緩衝液などの適切な緩衝液を用いて緩衝液が交換され得る。緩衝液の交換されたタンパク質は、2〜8℃で保存されることにより、生物学的活性を維持することができる。あるいは、2回目の陰イオン交換クロマトグラフィー後に得られた溶出液を、注射用水に対して緩衝液を交換してもよく、続いて、凍結乾燥することにより、粉末形のタンパク質を得ることができる。配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの純度は、陰イオン交換高速液体クロマトグラフィーによって確認し得る。このシリーズのクロマトグラフィーによる分離後にこのようにして得られた、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンは、97%から99%純粋である。プロセシングされていない開始メチオニンを有する、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの比率は、10〜15%であった(Metフリーレクチンに関する量と比較)。
本発明は、ベクターに包埋されている間の組換え宿主細胞における、配列番号1のアミノ酸配列をコードしている、配列番号5のヌクレオチド配列を含む、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの産生に使用されるクローンに関する。
実施例
実施例は、本発明を実施する最善のモードを実証するために示され、いずれにしても本発明の範囲を制限するものではない。
実施例1:pET27bベクターにおけるレクチン配列番号5のクローニング、及びE.coli BL21 DE3における発現
pET20bベクター(特許番号WO2010/095143A2号に開示されているような)に事前にクローニングされた配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンをコードしているヌクレオチド配列(配列番号5)を、pET27bベクターにサブクローニングした。pET20bにクローニングされた配列番号5を有するE.coli BL21 DE3細胞を、ルリアHivegブロス(Himedia社、ムンバイ、インド)中で増殖させた。プラスミドは、GeneJETプラスミドミニプレップキット(サーモサイエンティフィック社)を使用して、製造業者の説明書に従って細胞から単離された。プラスミドpET20bを、制限酵素NdeI及びBamHI(ニューイングランドバイオラボ社)で消化した。消化されたプラスミドをアガロースゲル電気泳動上で泳動させ、分離した挿入断片を、GeneJETゲル抽出キット(サーモサイエンティフィック社)を使用して、ゲルから溶出させた。類似のベクターpET27bを単離し、同じ制限酵素(NdeI及びBamHI)で消化した。pET20bから分離した挿入断片(配列番号5)を、pET27bベクター(pET27b−Lec)にクローニングし、E.coli BL21 DE3(Gold)に形質転換した。クローンを、コロニーPCRによってスクリーニングし、陽性クローンをさらに、発現分析のために使用した。陽性クローンを、Hivegルリアブロス中で37℃で増殖させ、1〜1.2細胞密度(OD600nm)において0.25mMのIPTGを用いて誘導し、4時間さらに増殖させた。配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの発現は、SDS−PAGE分析によって確認された。ベクターpET27bにおける挿入断片の配列は、単離されたプラスミドのDNAシークエンスによって確認された。陽性クローンのグリセロールストックを調製し、−80℃に維持した。
実施例2:発酵プロセス
グリセロールストックからの培養液を、2%Hivegルリアブロス、0.75%のNaHPO、0.5%のデキストロース、及びカナマイシン(20μg/ml)を含有している培地に接種した。培養液を30±2℃及び110rpmで16時間増殖させた。約300mlの培養液を、1%の酵母エキス(w/v)、1.2%デキストロース(w/v)、0.3%のKHPO(w/v)、1.25%のKHPO(w/v)、0.5%の(NHSO(w/v)、0.05%のNaCl(w/v)、0.1%のMgSO・7HO(w/v)、0.1%(v/v)の微量金属溶液、カナマイシン(20μg/ml)を含有している、2.3Lの産生培地に接種した。発酵は、1〜2vvmの通気量で、5Lの発酵槽(バイオスタットB、ザルトリウムステディム社)中で行なわれ、溶存酸素は50〜60%に維持され、pHはアルカリを用いて6.6〜7.0に維持された。初期増殖は、37℃の温度で行なわれた。温度を徐々に下げ、誘導期間中は22℃に維持した。炭素源(グリセロール)及び窒素源(酵母エキス)のフィードは、C:N比を4:1の範囲内に維持しながら、予め決められたフィード速度で5log時間後に開始された。培養液は、約45(OD600)の細胞密度において1mMのIPTGを用いて誘導された。発酵は24時間まで続けられ、培養ブロスは、9000rpmで15分間の遠心分離によって収集された。発酵ブロスから得られた細胞塊の湿潤重量は、372gであった。
実施例3:配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの細胞からの単離
細胞ペレットを、溶解緩衝液(25mMのトリス、1mMのEDTA、pH8.5)に1:10(w/v)の比で懸濁し、オーバーヘッドスターラーで少なくとも2時間撹拌し、均一な懸濁液を形成した。懸濁液を、約18,000プサイでの高圧ホモジナイゼーションによって溶解した。細胞溶解液を、15℃で9,000rpmで15分間の遠心分離にかけた。結果として得られた上清を保持し、配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの精製のためにさらに処理した。
実施例4:核酸不純物の除去、及び精密ろ過によるタンパク質溶液の清澄化
上清を、少なくとも0.025%のポリエチレンイミンを用いて15〜30分間撹拌することによって処理した。ポリエチレンイミンによる処理後に得られた全細胞溶解液を、1mMのEDTAを含有し、pH8.0±0.5である、25mMのトリス緩衝液を用いて予め平衡化された、3600cmの面積の0.1μmの中空繊維を使用して清澄化した。5〜10プサイの膜間差圧を、清澄化プロセス全体を通して維持した。残留物を上記の平衡緩衝液を用いて段階的モードで透析ろ過して、ろ過透過液中の配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンを回収した。配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンについて、90%を超える回収率が、ろ過透過液中に得られた。280nmにおける吸光度によって測定したところ84.4gの全タンパク質が、ろ過透過液中に回収された。関心対象のタンパク質の純度は、HPLCによって測定したところ49.4%であった。
実施例5:イオン交換クロマトグラフィー(カラム1)によるタンパク質の精製
清澄化されたタンパク質溶液を、1mMのEDTAを含有し、pH8.0±0.5である、25mMのトリス緩衝液で予め平衡化された、セルファインMax Q−r樹脂にローディングした。ローディング後、平衡緩衝液による洗浄を行ない、続いて、1〜3g/LのNaClを含有している平衡緩衝液で洗浄した。タンパク質を、1mMのEDTA、11〜15g/LのNaClを含有し、pH8±0.5である、25mMのトリス緩衝液を用いて溶出した。このカラムで回収された全タンパク質は、41.6gで77.4%の純度の活性タンパク質であった。
実施例6:タンパク質の沈降、及び疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC−カラム2)による精製
カラム1の溶出液のpHを、酢酸を用いて4.5に調整し、続いて、硫酸アンモニウムにより沈降させた。その後、溶液を遠心分離にかけ、透明な上清を疎水性相互作用クロマトグラフィー樹脂(セルファインMaxブチル)上でさらなる精製のために処理した。カラムを、1mMのEDTA、0.5〜2Mの硫酸アンモニウムを含有し、pH4.5である、25mMの酢酸ナトリウムを用いて平衡化させ、その後、タンパク質溶液をローディングした。ローディング後、平衡緩衝液による洗浄を行ない、続いて、25mMの酢酸ナトリウム、1mMのEDTA、15g/Lの硫酸アンモニウムを含有し、pH4.5である、溶出緩衝液を用いて溶出した。90.3%の純度を有する、27.5gの全タンパク質がカラム2から溶出された。
実施例7:陽イオン交換クロマトグラフィー(カラム3)によるタンパク質の精製
カラム2から得られたタンパク質を、精製水を用いて約20mS/cmの伝導率となるまで希釈し、1mMのEDTAを含有し、pH4.5である、25mMの酢酸ナトリウム緩衝液を用いて予め平衡化されたSPセファロースFF樹脂にローディングした。ローディング後に、平衡緩衝液によりカラムを洗浄し、続いて、25mMの酢酸ナトリウム、1mMのEDTA、0.5MのNaClを含有し、pH4.5である、20%の段階的勾配の溶出緩衝液を流した。溶出は、50〜70%の溶出緩衝液の段階的勾配を流すことによって行なわれた。93.0%の純度を有する計24.6gのタンパク質がカラムから回収された。カラム3の溶出液の緩衝液の交換を、3KDaの膜上で行ない、25mMのトリス緩衝液(pH8.0)中にタンパク質を得た。
実施例8:陰イオン交換クロマトグラフィーによるタンパク質の精製
緩衝液の交換後、20.9gのタンパク質が、ソース30Q樹脂上で得られ処理された。カラムを、25mMのトリス緩衝液(pH8.0)を用いて平衡化し、続いて、タンパク質溶液をローディングした。ローディング後、カラムを平衡緩衝液で洗浄した。その後、溶出は、25mMのトリス、0.5MのNaClを含有し、pH8.0、15カラム容量である、線形勾配の溶出緩衝液を流すことによって行なわれた。一本のピークが得られ、これはHPLCによって分析したところ、99.0%を超える純度を示した。280nmにおける1ODが1mgに等価であると考えて、280nmにおける吸光度によって測定したところ、計9.0gが得られた。最終溶出液を、TBS緩衝液に対して緩衝液を交換した(50mMのトリス緩衝液、150mMのNaCl、pH7.8)。
実施例9:配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの物理化学的特徴
配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの純度は、SDS−PAGE及びHPLC分析によって決定された。HPLC分析による配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンの純度は、97〜99%であった。配列番号1のアミノ酸配列を有する組換えレクチンのSDS−PAGEによる分析は、約16KDaの分子量で一本のバンドを示した。タンパク質の同一性は、ウェスタンブロットによって確認され、生物学的活性は、赤血球凝集アッセイ、及び様々な癌細胞株を使用したンビトロでの細胞ベースアッセイによって確認された。配列番号1のアミノ酸配列を有する精製された組換えレクチンの分子量は、16044ダルトンであった。
実施例10:発酵プロセス条件
以前の実施例に記載のグリセロールストックの培養液を、2%Hivegルリアブロス、0.75%のNaHPO、0.5%のデキストロース及びカナマイシン(20μg/ml)を含有している培地に接種した。バッチ1〜3についての培養液を37℃及び110rpmで16時間増殖させた。
バッチ4及び5については、以前の実施例に記載のグリセロールストックの培養液を、培養液を30℃及び110rpmで19時間増殖させた以外は、上記の通りに培地に接種した。
その後、約300mlの培養液を、2.3Lの産生培地に接種した。
産生培地は、各バッチの以下の差以外は、実施例2に記載の通りであった(及び表1に示されている通りであった)。
Figure 2021536253
バッチ1〜3:産生培地は、実施例2に従って、12g/Lのデキストロースを含有していた。
バッチ4〜5:産生培地は、実施例2に記載されているような1.2%のデキストロースの代わりに10g/Lのデキストロースを含有していた。
各バッチについて、発酵は、1〜2vvmの通気量で、5Lの発酵槽(バイオスタットB、ザルトリウムステディム社)中で行なわれ、溶存酸素は50〜60%に維持され、pHは、アルカリを用いて6.6〜7.0に維持された。
産生培地の温度は当初、以下の条件を用いて、37℃に保持された。
バッチ1〜2−温度はlog4時間毎に22℃まで徐々に下げた。この温度は、誘導期間中維持され、誘導期間は1mMのIPTGを用いて開始された。バッチ実行時間の総計は25時間であった。
炭素源(グリセロール)及び窒素源(酵母エキス)のフィードは、4log時間後に開始された。バッチ1にフィードされたグリセロールの総量は102g/Lであり、バッチ2へは75g/Lであった。
バッチ3−温度は5時間目までに18℃まで徐々に下げた。この温度は、誘導期間中維持され、誘導期間は1mMのIPTGを用いて開始された。バッチ実行時間の総計は25時間であった。
誘導期間中にバッチ3にフィードされたグリセロールの総量は、70g/Lであった。
バッチ1〜3では、誘導物質は、接種から4〜6時間後に産生培地中に添加された。誘導物質の添加は、誘導(発現)期間を開始した。
バッチ4〜5−産生培地への接種後、温度は6時間目までに18℃まで徐々に下げた。この温度は、誘導(発現)期間中に維持され、誘導(発現)期間は、接種から9時間後に0.25mMのIPTGを用いて開始された。バッチ実行時間の総計は33時間(バッチ8)又は48時間(バッチ9)のいずれかであった。
誘導期間中にバッチ4にフィードされたグリセロールの総量は35g/Lであり、一方、誘導期間中にバッチ5にフィードされたグリセロールの総量は40g/Lであった。
培養ブロスは、9000pmで15分間の遠心分離によって収集され、組換えレクチンは本発明に従って単離及び精製された。単離されたレクチン中のメチオニンレクチンの比率をその後、分析した。
バッチ1で単離されたレクチンの50%超が、メチオニン−レクチンであった。これは、バッチ2では26%に、バッチ3では16%に、バッチ4では13%に、バッチ5では12%に減少した。
実施例11:倍加時間
E.coliの倍加時間は、試料発酵プロセス中の、すなわち産生培地への接種後の、様々な時点及び温度で決定された。結果は表2に示される。この実施例では、誘導物質、この実施態様ではIPTGを接種から9時間後に加えた。したがって、この実施例では、増殖期間は、9時間より前の時点であると理解され、発現期間は、誘導物質の添加時及び添加後の時点であると理解されるだろう。
Figure 2021536253
実施例12:組換えレクチンの精製
この実施例では、組換えレクチンは、実施例10において産生されたものなどの培養ブロスから単離及び精製される。
培養ブロスを、9000rpmで15分間15℃で遠心分離にかける。得られたペレットを、溶解緩衝液(25mMのトリス、1mMのEDTA、pH8.0)に再懸濁する。細胞を、18000プサイでの高圧ホモジナイズによって溶解する。溶解液を、溶解緩衝液で予め平衡化した0.1μmの中空繊維を使用して清澄化する。清澄化されたタンパク質溶液を、一連のクロマトグラフィー工程にかけて、組換えレクチンを精製する。
陰イオン交換クロマトグラフィー:清澄化されたタンパク質溶液を、25mMのトリス、1mMのEDTA、及びpH8.0で平衡化されたセルファインMax Q−rカラムに、60〜80mg/mlの結合強度でローディングする。ローディング後、カラムを2〜3カラム容量の平衡緩衝液で洗浄する。さらに、カラムを、約5mS/cmの伝導率を有する塩化ナトリウムを含有している平衡緩衝液で洗浄する。結合したタンパク質の溶出は、18〜20mS/cmの伝導率を有する塩化ナトリウムを含有している、25mMのトリス緩衝液、1mMのEDTA、pH8.0を用いて行なわれる。全ピークは、単一の画分として回収され、これはいくつかの他の不純物と共に関心対象のタンパク質を含有している。
陽イオン交換クロマトグラフィー:陰イオン交換クロマトグラフィーからの溶出液を、SPセファロースFFカラムを使用した陽イオン交換クロマトグラフィーにかける。溶出液のpHを、酢酸を用いて4.5に調整する。その後、タンパク質を、1mMのEDTAを含有し、pH4.5である25mMの酢酸ナトリウム緩衝液(緩衝液A)で平衡化されたSPセファロースFFカラム上に、樹脂上への40〜50mg/mlの結合度でローディングする。ローディング後、カラムを2〜3カラム容量の平衡緩衝液で洗浄する。その後、カラムを20%の緩衝液B(緩衝液B:緩衝液A+0.5MのNaCl)を用いた段階的勾配で洗浄する。溶出は、70%の緩衝液Bの段階的勾配を用いて行なう。その後、溶出液を直ちに、1:1の比で水で希釈することにより、タンパク質の凝集を防ぐ。溶出されたタンパク質は、3KDaの膜を使用して、25mMのトリス緩衝液(pH8.0)を用いて緩衝液の交換をする。
陰イオン交換クロマトグラフィー:緩衝液を交換した後、タンパク質をソース30Q樹脂にローディングし、カラムを、25mMのトリス緩衝液(pH8.0)を用いて平衡化し、続いて、タンパク質溶液をローディングする。ローディング後、カラムを、平衡緩衝液で洗浄する。その後、溶出は、25mMのトリス、0.5MのNaClを含有し、pH8.0、15カラム容量である溶出緩衝液の線形勾配を流すことによって行なわれる。その後、最終溶出液を、TBS緩衝液(50mMのトリス緩衝液、150mMのNaCl、pH7.8)に対して緩衝液の交換を行なう。溶出されたタンパク質を、純度及び濃度についてHPLCによって分析する。
配列の要約
Figure 2021536253
本発明の態様は以下である:
1.組換えレクチンタンパク質を調製する方法であって、該方法は、宿主細胞培養液中で組換えレクチン遺伝子によってコードされる組換えレクチンタンパク質を発現させる工程を含み、ここでの細胞の発現は、細胞が160分間以下の倍加時間を有するような条件下で行なわれる。
2.細胞の発現は、細胞が少なくとも100分間の倍加時間を有するような条件下で行なわれる、1に記載の方法。
3.発現は、22℃以下の温度で行なわれる、1又は2に記載の方法。
4.発現は、少なくとも15℃の温度で行なわれる、1〜3いずれか一項に記載の方法。
5.前記方法は、宿主細胞を培養する工程を含み、該培養は、増殖期間(その間に、宿主細胞を、タンパク質発現前に増殖させる);及び発現期間(その間にタンパク質の発現が行なわれる)を含み、増殖期間は、発現期間が行なわれる温度よりも高い温度で実施される、1〜4のいずれか一項に記載の方法。
6.増殖期間は、少なくとも25℃かつ40℃以下の温度で行なわれる、5に記載の方法。
7.増殖期間から発現期間までの温度は、少なくとも4時間かつ7時間以下の期間にわたり下げる、5又は6に記載の方法。
8.組換えレクチンタンパク質の発現は、培養液への誘導物質の添加によって開始される、1〜7のいずれか一項に記載の方法。
9.誘導物質は、少なくとも0.1mMかつ0.5mM以下の濃度で培養液に添加される、8の方法。
10.誘導物質はIPTGを含む、8又は9に記載の方法。
11.発現は少なくとも10時間行なわれる、1〜10のいずれか一項に記載の方法。
12.炭素源は、培養液に、2g/L/h以下の速度で添加され、及び/又は窒素源は、培養液に1.5g/L/h以下の速度で添加される、1〜11のいずれか一項に記載の方法。
13.炭素源は、培養液に少なくとも0.5g/L/hの速度で添加される、12の方法。
14.窒素源は、培養液に少なくとも0.4g/L/hの速度で添加される、12又は13の方法。
15.炭素源は、グリセロールを含むか又はからなる、12〜14のいずれか一項に記載の方法。
16.組換えレクチンタンパク質は、
i)配列番号1;
ii)配列番号3;
iii)配列番号4;又は
iv)i)、ii)、又はiii)に対して少なくとも60%の相同性を有するアミノ酸配列
から選択されるアミノ酸配列を含む、1〜15のいずれか一項に記載の方法。
17.iv)のアミノ酸配列は、i)、ii)、又はiii)に対して少なくとも70%、80%、90%、95%、又は99%の相同性を有する、アミノ酸配列である、16に記載の方法。
18.該方法はさらに、組換えレクチンタンパク質を発現させる工程の後に、粗組換えレクチンタンパク質を単離する工程を含む、1〜17のいずれか一項に記載の方法。
19.該方法はさらに、粗組換えレクチンタンパク質を精製する工程を含む、18に記載の方法。
20.粗タンパク質の精製は、少なくとも1回のクロマトグラフィー工程を含む、19に記載の方法。
21.少なくとも1回のクロマトグラフィー工程は、陰イオン交換クロマトグラフィー及び/又は陽イオン交換クロマトグラフィーを含む、20に記載の方法。
22.少なくとも1回のクロマトグラフィー工程は、疎水性相互作用クロマトグラフィーを含む、20又は21に記載の方法。
23.粗組換えレクチンタンパク質の精製は、ろ過工程を含む、19〜22のいずれか一項に記載の方法。
24.宿主細胞は、エシェリヒア・コリである、1〜23のいずれか一項に記載の方法。
25.宿主細胞は、組換えレクチン遺伝子を含む発現構築物を含む、1〜24のいずれか一項に記載の方法。
26.宿主細胞は、少なくとも10Lの容量を有する、1〜25のいずれか一項に記載の方法。
27.発現は、工業用発酵槽で行なわれる、26に記載の方法。

Claims (31)

  1. 組換えレクチンタンパク質を調製する方法であって、該方法は、宿主細胞培養液中で組換えレクチン遺伝子によってコードされる組換えレクチンタンパク質を発現させる工程を含み、細胞の発現が、細胞が160分間以下の倍加時間を有するような条件下で行なわれる、該方法。
  2. 細胞の発現が、細胞が少なくとも100分の倍加時間を有するような細胞の条件下で行なわれる、請求項1に記載の方法。
  3. 発現が、少なくとも15℃かつ22℃以下の温度で行なわれる、請求項1に記載の方法。
  4. 宿主細胞培養液が少なくとも10Lの容量を有する、請求項1に記載の方法。
  5. 前記方法が、宿主細胞を培養する工程を含み、該培養は、宿主細胞を、タンパク質発現前に増殖させる増殖期及びタンパク質の発現が行なわれる発現期を含む、請求項1〜4のいずれか一項記載の方法。
  6. 増殖期が、発現期が行なわれる温度よりも高い温度で実施される、請求項5記載の方法。
  7. 増殖期から発現期までの温度を、少なくとも4時間かつ7時間以下の期間をかけて下げる、請求項5又は6記載の方法。
  8. 発現期が、少なくとも0.1mMかつ0.7mM以下の濃度の誘導物質の添加によって誘導される、請求項5〜7のいずれかに請求されているような方法。
  9. 発現期が、培養液の吸光度が少なくとも25かつ40以下である場合に、誘導物質の添加によって誘導される、請求項5〜8のいずれか一項記載の方法。
  10. 吸光度が、培養液中の宿主細胞集団の測定であり、600nmで測定される、請求項9に記載の方法。
  11. 組換えレクチンタンパク質の発現用の宿主細胞が、大腸菌(E.coli)である、請求項1〜10のいずれか一項記載の方法。
  12. 誘導物質が、IPTGである、請求項8〜11のいずれか一項記載の方法。
  13. 誘導物質が、0.5mM以下の濃度で培養液に添加される、請求項8〜12のいずれか一項記載の方法。
  14. 組換えレクチンタンパク質が、
    a.配列番号1;
    b.配列番号3;
    c.配列番号4;又は
    d.a、b、又はcに対して少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、97%、98%、又は99%の相同性を有するアミノ酸配列
    から選択される、請求項1〜13のいずれか一項記載の方法。
  15. 前記方法が、さらに、
    a)場合により、組換えレクチン遺伝子を発現ベクターにクローニングし、該発現ベクターを宿主細胞に挿入すること;
    b)適切な培地中で宿主細胞を培養すること、該培養は、25℃から40℃の温度で行なわれる増殖期と、組換えレクチン遺伝子によってコードされる組換えレクチンタンパク質が発現される間の発現期とを含み、ここでの発現期間は、15℃から30℃の温度で行なわれ、炭素対窒素の比は、発現期中に3:1から6:1に維持される;
    c)場合により、(b)で発現される組換えレクチンタンパク質を単離して、粗組換えレクチンタンパク質を得ること;及び
    d)場合により、粗組換えレクチンタンパク質を精製し、組換えレクチンタンパク質の単離物を得ること
    を含む、請求項1〜14のいずれか一項記載の方法。
  16. 工程「a」の発現ベクターが、図1に示されているとおりである、請求項15に記載の方法。
  17. 工程「b」の炭素源が、誘導期間中、少なくとも0.5g/L/hの速度かつ2g/L/h以下の速度で培養液に添加され、炭素源が、グルコース又はグリセロールである、請求項15に記載の方法。
  18. 工程「b」の窒素源が、誘導期間中、少なくとも0.4g/L/hの速度かつ1.5g/L/h以下の速度で培養液に添加され、窒素源が、トリプトン、ペプトン、又は酵母エキスである、請求項15に記載の方法。
  19. 工程「c」の粗組換えレクチンタンパク質の単離が、遠心分離に続いて細胞表面の破壊によって行なわれる、請求項15に記載の方法。
  20. 工程「d」の粗組換えレクチンタンパク質の精製が、少なくとも1回のクロマトグラフィー工程を含む、請求項15に記載の方法。
  21. 少なくとも1回のクロマトグラフィー工程が、陰イオン交換クロマトグラフィー及び/又は陽イオン交換クロマトグラフィーを含む、請求項20に記載の方法。
  22. 少なくとも1回のクロマトグラフィー工程が、疎水性相互作用クロマトグラフィーを含む、請求項20に記載の方法。
  23. 工程「d」の粗組換えレクチンタンパク質の精製が、ろ過工程を含む、請求項15に記載の方法。
  24. 組換えレクチンタンパク質が、
    a.配列番号1;
    b.配列番号3;
    c.配列番号4;又は
    d.a、b、又はcに対して少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、97%、98%、又は99%の相同性を有するアミノ酸配列
    から選択される、請求項15に記載の方法。
  25. 宿主細胞培養液が、少なくとも10Lの容量を有する、請求項15に記載の方法。
  26. a)陰イオン交換クロマトグラフィーによって粗組換えレクチンタンパク質を最初に精製して、第一の精製された溶出物を得る工程;
    b)第一の精製された溶出物を疎水性相互作用クロマトグラフィーによって任意選択で精製して、第二の精製された溶出物を得る工程;
    c)第二の精製された溶出物を陽イオン交換クロマトグラフィーによって任意選択で精製して、第三の精製された溶出物を得る工程;
    d)第一、第二、又は第三の精製された溶出物を陰イオン交換クロマトグラフィーによってさらに精製して、第四の精製された溶出物を得る工程;及び
    e)透析ろ過によって第四の精製された溶出物の緩衝液を交換して、精製された組換えレクチンタンパク質単離物を得る工程
    を含む、粗組換えレクチンタンパク質を精製する方法。
  27. 粗組換えレクチンタンパク質が、請求項1〜25のいずれか一項に記載の方法によって得られる、請求項26に記載の方法。
  28. 請求項1〜25のいずれか一項に記載の方法によって産生された組換えレクチンタンパク質。
  29. 20%未満の、開始メチオニンを有する組換えレクチンを有する組換えレクチンタンパク質を調製するための方法であって、該方法は、以下の条件:
    a)少なくとも15℃かつ22℃以下の発現温度;
    b)発現(すなわち誘導)期が少なくとも10時間かけて行なわれる;
    c)炭素源は、0.5〜2g/L/hの速度で培養液に添加される;
    d)窒素源は、0.4〜1.5g/L/hの速度で培養液に添加される;
    e)少なくとも0.1mMかつ0.5mM以下の誘導物質の濃度;
    f)少なくとも1回のクロマトグラフィー工程を使用して粗組換えレクチンタンパク質を精製する工程
    の少なくとも1つを含む、該方法。
  30. 20%未満の、開始メチオニンを有する組換えレクチンを有する組換えレクチンタンパク質。
  31. 組換えレクチンが、
    a.配列番号1;
    b.配列番号3;
    c.配列番号4;又は
    d.a、b、又はcに対して少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、97%、98%、又は99%の相同性を有するアミノ酸配列
    から選択される、請求項28又は30に記載の組換えレクチンタンパク質。
JP2021512525A 2018-09-07 2019-09-05 組換えレクチンタンパク質の調製のための改善されたプロセス Pending JP2021536253A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN201821008382 2018-09-07
IN201821008382 2018-09-07
IN201921001559 2019-01-14
IN201921001559 2019-01-14
PCT/IB2019/057471 WO2020074977A1 (en) 2018-09-07 2019-09-05 An improved process for the preparation of recombinant lectin protein

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021536253A true JP2021536253A (ja) 2021-12-27

Family

ID=68159140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021512525A Pending JP2021536253A (ja) 2018-09-07 2019-09-05 組換えレクチンタンパク質の調製のための改善されたプロセス

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20210324438A1 (ja)
EP (1) EP3847184A1 (ja)
JP (1) JP2021536253A (ja)
KR (1) KR20210058840A (ja)
CN (1) CN113286809A (ja)
AU (1) AU2019358330A1 (ja)
BR (1) BR112021004241A2 (ja)
CA (1) CA3111367A1 (ja)
MA (1) MA53554A (ja)
MX (1) MX2021002672A (ja)
SG (1) SG11202102209XA (ja)
WO (1) WO2020074977A1 (ja)
ZA (1) ZA202101433B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3223964A1 (en) 2021-07-08 2023-01-12 Dhananjay Sathe Recombinant proteins, compositions and methods of stabilization thereof
CA3230395A1 (en) 2021-10-01 2023-04-06 Unichem Laboratories Limited Lectin-drug conjugates

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010095143A2 (en) * 2009-02-18 2010-08-26 Unichem Laboratories Ltd Cancer cell binding recombinant lectins with antitumor activity and method of preparation
WO2014203261A2 (en) * 2010-02-02 2014-12-24 Unichem Laboratories Ltd. Recombinant lectin and method of preparing thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100339475C (zh) * 2003-08-14 2007-09-26 海南大学 用于重组生产雪花莲外源凝集素的大肠杆菌菌株及方法
JP6697383B2 (ja) * 2014-06-09 2020-05-20 株式会社カネカ 組換えブレビバチルス属細菌を用いた組換え蛋白質の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010095143A2 (en) * 2009-02-18 2010-08-26 Unichem Laboratories Ltd Cancer cell binding recombinant lectins with antitumor activity and method of preparation
WO2014203261A2 (en) * 2010-02-02 2014-12-24 Unichem Laboratories Ltd. Recombinant lectin and method of preparing thereof

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, JPN6023007850, 2014, ISSN: 0005001232 *
MOLECULES, vol. Vol.20,p.10848-10865, JPN6023007849, ISSN: 0005001231 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113286809A (zh) 2021-08-20
MA53554A (fr) 2021-07-14
WO2020074977A1 (en) 2020-04-16
MX2021002672A (es) 2021-06-23
SG11202102209XA (en) 2021-04-29
CA3111367A1 (en) 2020-04-16
EP3847184A1 (en) 2021-07-14
AU2019358330A1 (en) 2021-04-08
BR112021004241A2 (pt) 2021-05-25
US20210324438A1 (en) 2021-10-21
WO2020074977A9 (en) 2020-08-06
ZA202101433B (en) 2022-07-27
KR20210058840A (ko) 2021-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3250692B1 (en) Promoter and uses thereof
JP2022512867A (ja) ポリエチレンテレフタレートの酵素分解法
KR101656063B1 (ko) 사이코스 에퍼머화 효소의 발현 시스템 및 이를 이용한 사이코스의 생산
KR101728906B1 (ko) 세파계 항생제 원료물질(7-aca)을 생산하기 위한 변이효소
CN114350691B (zh) 一种高效表达透明质酸水解酶的基因及其表达方法
JPWO2005085447A1 (ja) β−フルクトフラノシダーゼ変異体
JP2021536253A (ja) 組換えレクチンタンパク質の調製のための改善されたプロセス
CN113637654B (zh) 一种重组磷脂酶d突变体及其在合成磷脂酰丝氨酸中的应用
JP5673986B1 (ja) タンパク質の沈殿による製造方法
CN113234699A (zh) α-1,2-岩藻糖基转移酶及其应用
CN114761553A (zh) 用于生产来自黑曲霉的β-呋喃果糖苷酶的核酸、载体、宿主细胞和方法
CN110079539B (zh) 前列腺酸性磷酸酶/粒-巨噬细胞集落刺激因子制备方法
CN110551697A (zh) 侧耳类食用菌麦角硫因合成酶pegt1和pegt2在合成麦角硫因中的应用
CN113249352B (zh) 一种n糖基转移酶突变体p1及其应用
EA045469B1 (ru) Улучшенный способ получения рекомбинантного белка лектина
KR102232837B1 (ko) 글루코실글리세롤 생산 활성을 가지는 신규한 폴리펩티드 및 이를 이용한 글루코실글리세롤 제조방법
RU2283128C1 (ru) Способ получения препарата белка из семейства стрессовых и препарат белка hsp70, полученный этим способом
CN114990097B (zh) L-天冬氨酸-α-脱羧酶突变体及其应用
CN114350586B (zh) 高产l-半胱氨酸的基因工程菌、构建方法及应用
KR102031886B1 (ko) 신규한 프로모터 및 이의 용도
WO2012128661A1 (ru) Гибридный белок, штамм бактерий escherichia coli - продуцент гибридного белка и способ получения безметионинового интерферона альфа-2ь человека из этого гибридного белка
KR102016050B1 (ko) 신규한 프로모터 및 이의 용도
KR102232839B1 (ko) 투라노스 생산 활성을 가지는 신규한 폴리펩티드 및 이를 이용한 투라노스 제조방법
EP4324843A1 (en) Production of crm197
US20200331973A1 (en) Nucleic acid encoding crm197 and process for improved expression thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230529

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231207

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20231228

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20240202