JP2519136B2 - 分子量マ−カ− - Google Patents
分子量マ−カ−Info
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- Peptides Or Proteins (AREA)
Description
ング用その他各種の用途に広範に使用することのできる
マーカー蛋白質に関するものである。
質の分離、同定の必要性が更に高まってきており、各種
の技術が開発されてきた。それらの内、例えばSDS−
ポリアクリルアミドゲル電気泳動法は、蛋白質の純度を
検定したり、その分子量を推定するために一般によく用
いられている。その際、目的蛋白質の分子量は、同時に
泳動されたマーカー蛋白質の移動度を基に算出される。
目的蛋白質に対する特異抗体を用いたイミュノブロッテ
ィング法では、メンブレン上に転写された目的蛋白質
は、他の夾雑蛋白質が混在していても特異的に染色され
る。該マーカー蛋白質は、このようなメンブレン上に転
写された蛋白質についての分子量マーカーとして利用さ
れる。
て利用されるマーカー蛋白質に関するものであり、した
がって本発明は、蛋白質工学、生化学、遺伝子工学その
他バイオテクノロジーの技術分野において重要な役割を
果すものである。
れており、例えばSDS−ポリアクリルアミドゲル電気
泳動用の分子量マーカー蛋白質として既知のものは、ミ
オシン(H鎖)、β−ガラクトシダーゼ、ホスホリラー
ゼb、ウシ血清アルブミン、オバルブミン、カーボニッ
クアンヒドラーゼ、大豆トリプシンインヒビター、リゾ
チームなどの適当な分子量の蛋白質を混合したものであ
る。ウエスタンブロッティングにおいては、メンブレン
上に転写されたマーカー蛋白質は、目的蛋白質のレーン
と切り放して、アミドブラックなどの色素で染色する。
また、これらのマーカー蛋白質に適当な色素を結合さ
せ、電気泳動中にも見えるようにしたもの(有色マーカ
ー)があり、これらはそのままメンブレン上にも転写さ
れる。また、ウエスタンブロッティング用の分子量マー
カーとしては、上記蛋白質をビオチン化して、アビジン
−西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)と反応後、発
色させるものがある(ビオチン標識マーカー)。
ーカー蛋白質は、種々の蛋白質の混合物であるため、そ
れぞれのバンドの染色性や、安定性にばらつきがあり、
特に保存中に薄くなっていくバンドがあった。有色マー
カーは色素が結合することによって移動度が変化し、正
確な分子量の推定には適さず、そのバンドは一般にブロ
ードである。ビオチン標識マーカーは、アビジン−HR
Pを必要とし、一般的ではない。
は、分子量が一定しない場合が多くて正確性に欠けるこ
とがあるだけでなく、分子量を変えたりして目的とする
マーカー蛋白質を自由に効率よく設計することなどはで
きなかった。
題点を解決する目的でなされたものであって、各方面か
ら検討の結果、遺伝子工学に着目した、そして、更に研
究を行った結果、プロテインAのIgG結合ドメインの
内ドメインAとBの部分を一単位とし、PCR法(プラ
イマー利用遺伝子増幅法)によりこれらの遺伝子を自由
に増幅することに成功し、その結果、これらを複数個つ
なげた蛋白質を自由に製造することにはじめて成功し
た。
果完成されたものであるが、プロテインA、G、Mなど
のIgG結合ドメインを遺伝子操作によって効率的に製
造することに工業的に成功した例は少なく、現在の技術
の状況ではドメイン数を目的どおり増加させて目的とす
る分子量のものを自由に製造する技術は工業的に確立さ
れたものとはなっていない。
ABドメイン及びDドメインについて説明するが、他の
ドメインE、Cについても同様であり、またプロテイン
G、そのドメインC1、C2、C3についても同様であ
り、更にまたプロテインMなどその他のIgG結合性蛋
白質についても同様である。
の構築】最も分子量の小さい基本蛋白質として、プロテ
インAのABドメインを用いることを計画し、その遺伝
子を市販のプロテインA融合蛋白質発現ベクターpRI
T2Tを鋳型としてPCR法で合成した(図2)。その
際、遺伝子の両端に制限酵素AccIの認識配列を導入
し、この遺伝子が一定方向に連結されるようにした。A
ccIの認識配列はnon−palindromicで
あり、両末端にそのような配列を持つDNA断片は一定
方向にしか連結されない特徴がある。この様な制限酵素
としては他に、AfLIII、AvaI、BanI、B
anII、HgiAIなどがある。ABドメインの遺伝
子の合成法は図2に示したPCR法に限定されるもので
はなく、数十塩基からなるオリゴヌクレオチドに分割し
てDNA合成機により合成し、それらをT4DNAリガ
ーゼによって順に連結していくことによっても得られ
る。この場合は大腸菌で効率よく発現させる目的で、大
腸菌の至適コドンを用いた遺伝子の塩基配列を用いるこ
とは当業者によって一般的に行われている。
と、クローニング部位としてAccIサイトを持ち、大
腸菌で高発現させるために、N末端アミノ酸のMetの
次のアミノ酸をLysとし、そのコドンをAAAとし
て、いわゆるATGベクター(pTRPACC)を作製
した。この発現ベクターに上記プロテインAのABドメ
インの遺伝子を基本単位として、それらが1個から6個
連結されたものを挿入した。PCR反応は、pRIT2
TをHincIIで切断したものを鋳型とし、センスプ
ライマーとして、5’−GGTAGACGCTGATA
ACAATTTCAACAAA−3’(図3、PROT
S)を、アンチセンスプライマーとして、5’−GGT
CTACTTTTGGTGCTTGAGCATCATT
TA−3’(図3、PPOTAS)を用い、Taqポリ
メラーゼ(2.5単位)を用いて、94℃、1分、50
℃、1分、72℃、5分を30サイクル行って、目的の
ABドメインの遺伝子を増幅した。発現ベクターも同様
のPCR反応を利用して、クローニング部位を導入し
た。この場合に用いたセンスプライマー(ACCS)及
びアンチセンスプライマー(ACCAS)は、図3に示
すとおりである。
ゼ(350単位)を用いて、14℃、16時間行った。
この反応生成物を用いて、大腸菌JM109(recA
l,endAl,gyrA96,thi,hsdR1
7,supE44,relAl,λ-,Δ(lac−p
roAB),[F’,traD36,proAB,la
cIq,lacZΔM15])の形質転換を行った後、
受容菌を寒天0.7%およびアンピシリンを1ml当た
り100μg含むL寒天培地(組成:1リットル当たり
トリプトン10g、イーストエキス5g、食塩10g、
pH7.4)と混合した後、寒天1.5%およびアンピ
シリンを1ml当たり100μg含むL寒天培地のプレ
ート上に重層して37℃にて一昼夜培養を行い、アルカ
リ−SDS法によりプラスミドDNAを分離し、アガロ
ースゲル電気泳動を行って、目的のDNA断片が挿入さ
れたクローンを選択した。また、得られたプラスミドD
NAをAccIで部分消化することにより、何単位のプ
ロテインAのABドメインの遺伝子が挿入されているか
を調べ、1個から6個連結されたものをそれぞれ、pT
RP−PROT−ABIからpTRP−PROT−AB
VIと名付けた。
T−ABI〜VIの培養】 プラスミドpTRP−PR
OT−ABI〜VIで形質転換した大腸菌JM109を
アンピシリンを1ml当たり100μg含むLB培地
中、37℃で24時間培養した。このようにして得た菌
体は−20℃で凍結保存した。
あった菌体を室温で融解した後、菌体の3倍量の0.1
mM EDTA、0.15M NaClを含む50mM
燐酸緩衝液(pH7.5)に懸濁し、ダイノミルにより
菌を破砕した。これに1/50容量の10% Lubr
olPXを加え、0℃で15分間撹拌した後、15,0
00rpmで20分間4℃で遠心し、その遠心上清に硫
安を加えて30%飽和にし、さらにその遠心上清に硫安
を加えて60%飽和にして遠心し、30−60%飽和硫
安沈澱画分を得た。これを少量の緩衝液A(0.1mM
EDTAを含む50mM燐酸緩衝液、pH7.5)に
溶解し、セファデックスG−25カラムで脱塩後、緩衝
液Aで平衡化したDEAE−セファロースカラムにアプ
ライした。目的蛋白質はこの条件でDEAE−セファロ
ースに吸着する。緩衝液Aでカラムを十分洗浄後、0−
1M NaClの直線濃度勾配で溶出した。目的蛋白質
は、HRP結合ヤギ抗ウサギIgG抗体を用いたELI
SAにより検出した。目的蛋白質画分を0.15M N
aCl、0.05% Tween20を含む50mMト
リス塩酸緩衝液、pH7.4で平衡化したIgG−セフ
ァロースカラムにアプライし、同緩衝液で十分カラムを
洗浄後、0.5M酢酸アンモニウム緩衝液(pH3.
4)で溶出した。溶出画分を80%飽和硫安で沈澱さ
せ、少量の緩衝液Aで溶解後、0.2M NaClを含
む0.1M燐酸緩衝液、pH7.0で平衡化されたTS
Kgel G3000SWカラムによる高速分子篩クロ
マトグラフィにかけた。このようにして得られた画分は
SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動で単一バンド
を示した。それぞれの分子量を示す蛋白質を同量ずつ混
合してウエスタンブロッティング用分子量マーカーとし
た。下記の表1に各マーカー蛋白質の分子量を示した。
ABドメイン1個は116アミノ酸からなり、その分子
量は13205.24である。各マーカー蛋白質のN末
端にはMetLysValAspの4アミノ酸がついて
おり、C末端にはThrGlyArgArgPheTh
rThrSerの8アミノ酸がついている。また各AB
ドメインはValAspの2アミノ酸で連結されてい
る。表1に各マーカー蛋白質におけるABドメインの連
結数とその分子量についてまとめた。
ーカー蛋白質をSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳
動にかけ、そのゲルをCBBRで染色したところ、図4
の結果を得た。図中、レーンMはBRL社の分子量マー
カー、レーン1〜6は本発明に係るPROT−ABI〜
VI、レーン7はレーン1〜6の混合物であるが、レー
ン1〜7は目的とする所定の分子量を有していることが
明瞭に認められる。
蛋白質をSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動にか
けた後、PVDF膜にエレクトロブロットし、一次抗体
としてウサギの血清を、二次抗体として西洋ワサビペル
オキシダーゼ(HRP)結合ヤギ抗ウサギ抗体を結合さ
せ、発色剤4−クロロ−1−ナフトールで発色させ、図
5の結果を得た。各レーンは図4と同じものを指すが、
図5からも明らかなように、本発明に係る分子量マーカ
ー蛋白質(レーン1〜6)は分子量マーカーとして充分
に機能することが実証された。なお、レーン7、8、
9、10はレーン1〜6の混合物であり、レーン9、1
0はアミドブラックで染色したものである。
ドメインを用いて各種のマーカー蛋白質を調製した。そ
の結果を下記の表2に示す。表2は、Dドメインを単位
とした場合の連結数と各マーカー蛋白質の分子量につい
てまとめたものである。
れば各種分子量を有するマーカー蛋白質を目的に応じて
自由に調製することができる。またプロテインAのIg
G結合ドメインには上記したA、B、Dのほか、E、C
があるので(これのアミノ酸配列は図1に示した)、上
記したと同様の手法によって、E、Cのドメインについ
ても、目的とするマーカー蛋白質を同種又は異種のドメ
インの間で自由に調製することができる。
ことによってマーカー蛋白質を製造するものであって、
各ドメインを選択、結合することによって目的とする正
確な分子量を有するマーカー蛋白質を自由に製造するこ
とができる。
スタンブロッティング用分子量マーカーは、イミュノブ
ロッティング法のみならず、SDS−ポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動法における一般的な分子量マーカーとし
ても広く使用できる。
(E、D、A、B、C)のアミノ酸配列を比較した図で
あり、図中、5種の間で完全に一致しない部分につい
て、共通でないアミノ酸にアンダーラインを示した。
子を増幅するための2種のプライマー(PROTS、P
ROTAS)および、発現ベクターに開始コドンとAc
cIサイトを導入するための2種のプライマー(ACC
S,ACCAS)の塩基配列である。
蛋白質をSDS−PAGEにかけ、そのゲルをCBBR
で染色した図面である。
蛋白質をSDS−PAGEにかけ、そのゲルをPVDF
膜にエレクトロブロットし、一次抗体としてウサギの血
清を、二次抗体としてHRP結合ヤギ抗ウサギ抗体を結
合させて、4−クロロ−1−ナフトールで発色させた図
面である。図4及び図5において各レーンはそれぞれ次
のものを示す:レーンM.BRL社分子量マーカー;
1,PROT−ABI;2,PROT−ABII;3,
PROT−ABIII;4,PROT−ABIV;5,
PROT−ABV;6,PROT−ABVI;7,8,
9,10,レーン2〜7の混合物。CBBR染色ではP
ROT−ABI,IIは1.0μg、PROT−ABI
II−VIは0.5μg、ブロッティングした方のレー
ン1−7ではPROT−ABI,IIは0.1μg、P
ROT−ABIII−VIは0.05μg、レーン8,
9ではPROT−ABI,IIは0.5μg、PROT
−ABIII−VIは0.25μg、レーン10ではP
ROT−ABI,IIは1.0μg、PROT−ABI
II−VIは0.5μgを用いた。
Claims (4)
- 【請求項1】 少なくとも2つのIgG結合性人工蛋白
質の連結物からなる分子量マーカーであり、各マーカー
は、異なる分子量を有するものであり、そして少なくと
も2つのくり返し単位を有し、且つそのくり返し単位の
各々はプロテインAのドメインE、D、A、B及びCか
らなるグループから選択される少なくともひとつのIg
G結合性ドメインを含むものであること、を特徴とする
分子量マーカー。 - 【請求項2】 マーカー蛋白質が、ウエスタンブロッテ
ィングにおいて、目的蛋白質の検出をその目的蛋白質に
対する特異抗体を用いた酵素抗体法により行う場合、マ
ーカーのレーンを切り放すことなく同様の操作で発色し
てくるものであることを特徴とする、下記(イ)〜
(ニ)のいずれか1項に記載のマーカー蛋白質。 (イ) プロテインA、プロテインG又はプロテインM
などのIgG結合ドメインのいずれか、もしくはその内
のいくつかを単位として、それ(ら)を複数個連結させ
てなることを特徴とするマーカー蛋白質。 (ロ) プロテインAのIgG結合ドメインがE、D、
A、B及び/又はCであることを特徴とする(イ)に記
載のマーカー蛋白質。 (ハ) プロテインGのIgG結合ドメインがC1、C
2及び/又はC3であることを特徴とする(イ)に記載
のマーカー蛋白質。 (ニ) プロテインAのIgG結合ドメインのいずれ
か、もしくはその内のいくつかを単位として、それを1
種又は2種以上連結させてなることを特徴とするマーカ
ー蛋白質。 - 【請求項3】 各マーカー蛋白質の分子量の差が適宜の
間隔となるような組み合わせからなり、しかも同種の蛋
白質からなることを特徴とする請求項1〜請求項2のい
ずれか1項に記載のマーカー蛋白質。 - 【請求項4】 プロテインAのIgG結合ドメインAB
を単位とし、このABドメインを1〜複数個連結してな
ることを特徴とするマーカー蛋白質。
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
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PCT/JP1992/000938 WO1993002107A1 (en) | 1991-07-25 | 1992-07-23 | Immunoglobulin-combining artificial protein |
EP97122254A EP0863210A3 (en) | 1991-07-25 | 1992-07-23 | Immunoglobulin-binding artificial protein |
DE69230061T DE69230061T2 (de) | 1991-07-25 | 1992-07-23 | Künstliches immunoglobulin-bindendes protein |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3207150A JP2519136B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 分子量マ−カ− |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0532699A JPH0532699A (ja) | 1993-02-09 |
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Family
ID=16535047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3207150A Expired - Lifetime JP2519136B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 分子量マ−カ− |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2519136B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5278940B2 (ja) * | 2007-11-12 | 2013-09-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 安定な抗体結合性タンパク質 |
JP5645155B2 (ja) * | 2009-08-31 | 2014-12-24 | 国立大学法人 琉球大学 | 分子量マーカー及び分子量マーカーの作製方法 |
US10189891B2 (en) | 2012-03-28 | 2019-01-29 | Ge Healthcare Bioprocess R&D Ab | Affinity chromatography matrix |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5151350A (en) * | 1982-10-27 | 1992-09-29 | Repligen Corporation | Cloned genes encoding recombinant protein a |
JPS6217705A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-01-26 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | テレセントリツク光学系用照明装置 |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP3207150A patent/JP2519136B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0532699A (ja) | 1993-02-09 |
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