JP4168028B2 - 発現ベクター、宿主、融合タンパク質、融合タンパク質の製造方法及びタンパク質の製造方法 - Google Patents
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Description
タンパク質の正しい性質を評価する際、そのタンパク質が、正しい立体構造に折り畳まれているか否かが非常に重要となる。しかしながら、異種生物由来のタンパク質を、上述の宿主発現系を用いたタンパク質発現法で作成しようとする場合、しばしばタンパク質のフォールディング異常により、立体構造の異なった異常型タンパク質しか得られないケースに遭遇する。このようなタンパク質は宿主内で封入体と呼ばれる凝集体として発現したり、宿主細胞のプロテアーゼにより、分解されたりすることが知られている。これらを解決するためには、目的タンパク質の宿主細胞内での折り畳み反応が正確に行われるよう制御することが極めて重要であると考えられる。
目的タンパク質が異常型タンパク質である封入体として発現した場合、その正常型を得る手段としては、従来それをインビトロで正常型に変換する方法が一般的であった。即ち、宿主から封入体を回収し、高濃度の塩酸グアニジンや尿素等で可溶化後、適当な緩衝液等で30〜100倍程度に希釈することで、可溶化した目的タンパク質をリフォールディングさせる方法である。一例を挙げると、抗体は、医療分野等での利用が期待されているが、その組み換え体を大腸菌を宿主としてその細胞質内に発現しようとすると、ほとんどが不溶性の封入体として発現されることが知られている(Pluckthun、Biotechnology、9、545−、1991年)。封入体として得られた抗体を、効率よくインビトロでリフォールディングする方法として、希釈緩衝液中にタンパク質の折り畳みを促進するシャペロニンを含有させることで、その収量を増大させる方法が提案されている(特開平9−220092号)。抗体以外にも、封入体タンパク質として発現するNGF/BDNFファミリータンパク質のリフォールディング方法(特開平6−327489号、特開平6−319549号)や、ニューロトロフィン−3のリフォールディング方法(特開平9−262093号)等、希釈液中に還元剤、有機酸等を加えることで、目的タンパク質の収量を増大させる、さまざまな工夫が提案されてきた。しかしながら、封入体として得られたタンパク質をインビトロでリフォールディングさせるこれらの方法は、非常に手間がかかる割には、得られる収量は低い。
抗体の場合、そのN末端にシグナル配列を付与してペリプラズム領域に発現させれば、大腸菌を宿主として用いても可溶画分に発現できることが報告されている(Glockshuber、Biochemistry 31、1279−、1992年)。しかしながら、ペリプラズム領域は細胞質領域と比較して、非常に狭い領域であるため、タンパク質が発現される量も非常に少なく、たとえ、発現量が増やせたとしても、封入体となってしまう。細胞質内に抗体を可溶体として発現させようとする試みもいくつか報告されている。タンパク質のフォールディングに関与する分子シャペロンと抗体遺伝子を細胞質内で共発現させることで、組み換え抗体の封入体形成を防ぎ、可溶型の収量を増大させる工夫や、宿主大腸菌としてチオレドキシン還元酵素欠損株を用いる方法等が提案されている(特開平9−220092号;Ploba、Gene 159、203−、1995年)。しかしながら、これらの方法は、可溶型の抗体を得ることができるとはいえ、その収量は1mg/培地1L程度と低く(Levy、Protein Expression and Purification 23、338−、2001年)、更に生産効率の良い方法が必要とされている。
一方、膜タンパク質も生体膜の表面上又は内部に埋もれて存在する性質上、疎水性アミノ酸の含有率が高く、膜の非存在化で組み換えタンパク質として発現させた場合にはしばしば封入体として発現することが知られる。細胞に対する毒性を示す場合には発現にすら至らない場合が多い。膜タンパク質の組み換え型を取得する場合、酵母や動物細胞等の真核細胞を用い、その膜画分に発現させることが常套手段であるが、一方で発現量は少なく、また、培養発現する際にはコストと手間がかかるため、より簡便な発現方法が望まれている。
発明の要約
本発明は、上記現状に鑑み、組み換えタンパク質生産時の不活性な異常型タンパク質の形成を防ぎ、目的タンパク質を天然型、即ち、可溶型として大量且つ効率的に生産させることを可能とする、発現ベクター、宿主、融合タンパク質、タンパク質、融合タンパク質の製造方法及びタンパク質の製造方法を提供することを目的とする。
即ち、本発明は、(a)分子シャペロン活性を有するポリペプチドをコードする第1コード領域、及び、(b)タンパク質をコードする第2コード領域を挿入することができる少なくとも1つの制限酵素サイトを有する領域を含有する発現ベクターである。
本発明の発現ベクターにおいては、上記第1コード領域は、プロモーターに有効に連結しており、かつ、上記制限酵素サイトは、第1コード領域と同じ解読枠内であって、上記第1コード領域の下流にあるか、又は、上記制限酵素サイトは、挿入された上記第2コード領域がプロモーターに有効に連結するように配置されており、かつ、上記第1コード領域は、上記第2コード領域と同じ解読枠内にあって、上記第2コード領域の下流にある。
本発明の発現ベクターは、第1コード領域と、第2コード領域を挿入することができる少なくとも1つの制限酵素サイトを有する領域との間にあり、同じ解読枠内で翻訳されてプロテアーゼ消化サイトとなる領域を有することが好ましい。
本発明の発現ベクターは、タンパク質をコードする第2コード領域が組み込まれていることが好ましい。
本発明の発現ベクターにおいて、分子シャペロン活性を有するポリペプチドは、分子シャペロン活性を有するPPIaseであることが好ましい。
上記分子シャペロン活性を有するPPIaseとしては、FKBP型PPIase、シクロフィリン型PPIase、又は、パーブリン型PPIaseが挙げられる。
上記FKBP型PPIaseとしては、古細菌由来FKBP型PPIase、トリガーファクタータイプPPIase、FkpAタイプPPIase、又は、FKBP52タイプPPIaseが挙げられる。
上記シクロフィリン型PPIaseとしては、CyP40タイプPPIaseが挙げられる。
上記パーブリン型PPIaseとしては、SurAタイプPPIaseが挙げられる。
上記分子シャペロン活性を有するPPIaseとしては、また、古細菌由来FKBP型PPIaseのIFドメイン、及び/又は、C末端ドメインを含有しているPPIase、トリガーファクタータイプPPIaseのN末端ドメイン、及び/又は、C末端ドメインを含有しているPPIase、FkpAタイプPPIaseのN末端ドメインを含有しているPPIase、FKBP52タイプPPIaseのC末端ドメインを含有しているPPIase、CyP40タイプPPIaseのC末端ドメインを含有しているPPIase、又は、SurAタイプPPIaseのN末端ドメインを含有しているPPIaseが挙げられる。
本発明の発現ベクターにおいて、上記第2コード領域は、モノクローナル抗体をコードする塩基配列を有するか、又は、膜タンパク質をコードする塩基配列を有することが好ましい。
本発明の発現ベクターを内包している宿主もまた、本発明の1つである。
本発明の宿主は、大腸菌であることが好ましい。
上記分子シャペロン活性を有するポリペプチド及び第2コード領域がコードするタンパク質を含有する融合タンパク質もまた、本発明の1つである。
本発明の融合タンパク質は、プロテアーゼ消化サイトを含有することが好ましい。
本発明の融合タンパク質を製造する方法もまた、本発明の1つである。
本発明の融合タンパク質の製造方法においては、本発明の発現ベクターを内包する宿主を、当該発現ベクターの発現条件下で培養し、上記融合タンパク質を細胞質に発現させるか、本発明の発現ベクターの第1コード領域の5’末端又は第2コード領域の5’末端に転写及び翻訳されてシグナル配列となる領域を設けて、得られた発現ベクターを内包する宿主を、当該発現ベクターの発現条件下で培養し、上記融合タンパク質をペリプラズム又は培地に発現させるか、又は、本発明の発現ベクターに、無細胞翻訳系において、上記融合タンパク質を発現させることが好ましい。
本発明の融合タンパク質の製造方法においては、PPIase活性を阻害するマクロライド、シクロスポリン、ジュグロン、又は、これらの類縁化合物を担持した担体に、融合タンパク質を吸着させた後、上記担体を回収することが好ましい。
上記第2コード領域がコードするタンパク質を製造する方法であって、本発明の融合タンパク質の製造方法で得られた融合タンパク質をプロテアーゼ消化サイトを消化するプロテアーゼで消化するタンパク質の製造方法もまた、本発明の1つである。
発明の詳細な説明
以下に本発明を詳述する。
なお、本発明において、「プロモーターに有効に連結する」とは、分子シャペロン活性を有するポリペプチドが正常に転写されるように第1コード領域がプロモーターに連結していること、又は、目的タンパク質が正常に転写されるように第2コード領域がプロモーターに連結していることを意味する。
また、本発明において、「分子シャペロン活性を有するPPIase」には、実質的に同等の機能を有しているものも含まれる。即ち、実質的に同等のポリペプチド、少なくともこれらの一部分を含むポリペプチド、及び、一部のアミノ酸を他のアミノ酸に改変したもの等も含まれる。
更に、本発明において、「ドメイン」には、実質的に同等の機能を有するドメインも含まれる。
本発明の発現ベクターは、(a)分子シャペロン活性を有するポリペプチドをコードする第1コード領域を含有するものである。
上記分子シャペロン活性とは、変性したタンパク質を元の天然型にリフォールディングさせる活性、又は、変性したタンパク質の不可逆的な凝集を抑制する活性を意味する。例えば、ロダネーゼ、クエン酸合成酵素、リンゴ酸脱水素酵素、グルコース−6−リン酸脱水素酵素等をモデル酵素とし(河田、バイオサイエンスとインダストリー 56,593−、1998年)、これらを6M塩酸グアニジン等のタンパク質変性剤で変性処理した後、検定対象物質を含む緩衝液で変性剤を希釈した際に開始する変性タンパク質の再生率や、変性タンパク質の凝集の抑制率でその検定対象物の分子シャペロン活性を評価することができる。なお、変性タンパク質の再生率を評価する方法としては、例えばロダネーゼの場合、ホロビッチらの方法(Horowitz、Methods Mol.Biol.40、361−、1995年)等が挙げられ、変性タンパク質の凝集抑制を評価する方法としては田口らの方法(Taguchi、J.Biol.Chem.269、8529−、1994年)等が挙げられる。
上記分子シャペロン活性を有するポリペプチドとしては特に限定されず、例えば、古細菌由来FKBP型PPIase等の分子シャペロン活性を有するPPIase;スモールヒートショックプロテイン、シャペロニン、プレフォルディン、DnaK、DnaJ、GrpE、HSP90等が挙げられる。
上記スモールヒートショックプロテインは、15〜30kDa程度のサブユニットが、24〜32個程度集まって巨大な分子構造をとり、シャペロン活性を有することが報告されている(Jakob、J.Biol.Chem 268,1517−、1993年)。これと相同性の高い領域をそのC末端領域に有するクリスタリンもまた、スモールヒートショックタンパク質と同様の性質を有しており、いずれも本発明の発現ベクターに適用可能である。
上記シャペロニンは7〜9個のサブユニットが環状に連なったドーナツ型構造が2段に重なった、合計14〜18個のサブユニットからなる特徴的な構造を有している。上記シャペロニンは、ドーナツ構造の凹部に変性タンパク質を捕捉し、ATP等のヌクレオチドの消費をともなってタンパク質のリフォールディングを促進する。真正細菌由来のグループ1型シャペロニンの場合は、更に補助因子としてGroES(ヒートショックプロテイン10)の結合を伴って、タンパク質の折り畳み反応を促進する。真核生物又は古細菌由来のグループ2型に属するシャペロニンの場合は、GroESのような補助因子は必要とせず、効率的に正しい立体構造のタンパク質へと折り畳むことが知られている(Gupta、Mol.Microbiol.15、1−、1995年)。
上記プレフォルディンは真核生物のチューブリンのタンパク質折り畳みに関与する因子として見いだされた分子シャペロンであり(Lopez、J.Struct.Biol.135,219−、2001年)、6量体を形成し、インビトロでは、変性したタンパク質と相互作用するシャペロン活性を有することが知られている(Siegert,Cell 103,621−、2000年)。
上記DnaK、DnaJ及びGrpEのホモログは生物種を問わず幅広く存在し、タンパク質のフォールディングに関与していると考えられている分子シャペロンである。これらのうち、特に大腸菌のDnaK/DnaJ/GrpE系のタンパク質フォールディングシステムはよく研究されている。これらの提案されている反応メカニズムとしては、リボゾームで生合成された新生ポリペプチドがDnaKと結合し、ATP存在下で更にDnaJが結合することで、不可逆的な凝集形成が抑制される。更にGrpEに依存したヌクレオチドの解離に伴い、新生ポリペプチドも解離され、シャペロニンのフォールディングシステムに受け渡されるというものである(Fink、Molecular chaperones in the life cycle of proteins、MARCEL DEKKER,INC、1998)。本発明の発現ベクターにおいては、これら大腸菌由来のDnaK、DnaJ及びGrpEと同じ働するホモログを用いることができる。
上記HSP90(ヒートショックプロテイン90)にも、シャペロン様活性を有するものがあり(Ramsey、J.Biol.Chem.275,17857−、2000年)、本発明の発現ベクターにおいては、そのホモログ、その一部又はそれらを含むポリペプチドを用いることができる。
上記分子シャペロン活性を有するPPIase(Peptidyl−prolyl cis−trans isomerase)は、タンパク質のフォールディングに関与するタンパク質折り畳み因子の1つであり、細胞内でフォールディング途上のターゲットタンパク質中のアミノ酸のうち、プロリン残基のN末端側ペプチド結合のシストランス異性化反応を触媒する活性(PPIase活性)を有するものである。
上記分子シャペロン活性を有するポリペプチドとしては、なかでも、分子シャペロン活性を有するPPIaseが好ましい。
上記分子シャペロン活性を有するPPIaseはその阻害剤に対する感受性から、FK506 Binding Protein型(FKBP型)、シクロフィリン型及びパーブリン型の3種類に分類される。FKBP型PPIaseは免疫阻害剤の1つであるFK506により活性が阻害されるPPIase及びそのホモログである。シクロフィリン型PPIaseは、別の免疫阻害剤であるシクロスポリンに対して感受性を持つPPIase又はそのホモログである。一方、パーブリン型PPIaseは、いずれの免疫阻害剤に対しても感受性を示さず、ジュグロン(juglone)によりその活性が阻害されるPPIase又はそのホモログである。この3種類のPPIaseは、アミノ酸一次配列上の相同性はほとんどない。
上記分子シャペロン活性を有するPPIaseとしては、上記の3種類のPPIaseのうち、いずれのタイプのPPIaseであってもよい。
上記FKBP型PPIaseとしては、例えば、古細菌由来FKBP型PPIase、トリガーファクタータイプPPIase(Huang、Protein Sci.9、1254−、2000年)、FkpAタイプPPIase(Arie、Mol.Microbiol.39、199−、2001年)、FKBP52タイプPPIase(Bose、Science 274、1715−、1996年)等が挙げられる。
上記シクロフィリンタイプPPIaseとしては、例えば、CyP40タイプPPIase(Pirkl、J.Mol.Biol.308、795−、2001年)等が挙げられる。
上記パーブリンタイプPPIaseとしては、例えば、SurAタイプPPIase(Behrens、EMBO J.20、285−、2001年)等が挙げられる。
上記古細菌由来FKBP型PPIaseの機能については、興味深いことに、PPIase活性だけでなく、タンパク質の不可逆的凝集を抑制すると同時に、変性タンパク質のリフォールディングを促進させる分子シャペロン活性を有することが見出されている(Furutani、Biochemistry 39、453−、2000年;Ideno、Eur.J.Biochem.267、3139−、2000年;Ideno、Biochem.J.357、465−、2001年;Ideno、Appl.Env.Microbiol.68、464−、2002)。分子シャペロン活性は、本来、分子シャペロンの1つとして知られるシャペロニンやDnaK/DnaJ/GrpE系のタンパク質折り畳みシステムに見いだされた活性である。これらは、細胞内で生合成されたポリペプチドが正しい形に折り畳まれるよう、サポートする機能を果たしている。その際、ATP等の高エネルギー物質の加水分解を必要とする。上記古細菌由来FKBP型PPIaseは、その分子シャペロン活性を発揮する際、上記高エネルギー物質の加水分解反応を必要としない点で優れている。
上記古細菌由来FKBP型PPIaseは、その分子量の違いにより、2種類に大別できる。一方は分子量が16〜18kDa程度のショートタイプであり、他方は26〜33kDa程度のロングタイプである。本発明で用いられる古細菌由来FKBP型PPIaseとしては、ショートタイプ、ロングタイプのいずれのFKBP型PPIaseであってもよい。しかしながら、一般的に、ショートタイプの方がより強い分子シャペロン活性を有する傾向にあること、タンパク質の分子量が大きくなるにつれて、その組み換えタンパク質の発現量が低下する傾向があること、の2点を考慮すると、本発明ではショートタイプの古細菌由来FKBP型PPIaseの方が好ましい。なお、上記した分子量の幅はこれまで見いだされているPPIaseの分子量幅であり、本発明における古細菌由来FKBP型PPIaseは、この分子量幅に限定されず、実質的に同じグループに属するものであればいずれであってもよい。
上記古細菌由来FKBP型PPIaseとしては特に限定されず、いずれの古細菌由来のものであってもよく、例えば、これまで見いだされている古細菌由来FKBP型PPIaseのうち、ショートタイプとしては、好熱性及び超好熱性菌由来古細菌であるMethanococcus thermolithotrophicus由来、Thermococcus sp.KS−1由来、Methanococcus jannaschii由来のもの、常温性古細菌であるMethanosarcina mazei由来、Methanosarcina acetivorans由来、Methanosarcina barkeri由来のもの等が挙げられる(Maruyama、Front.Biosci 5、821−、2000)。一方、ロングタイプは、ゲノム解析やその他の解析の結果、ほとんどの古細菌のゲノム上で見いだされており、例えば、好熱性及び超好熱性古細菌であるPyrococcus horikoshii由来、Aeropyrum pernix由来、Sulfolobus solfataricus由来、Methanococcus jannaschii由来、Archaeoglobus fulgidus由来、Methanobacterium autotrophicum Thermoplasma acidophilum由来のもの、常温性好塩菌であるHalobacterium cutirubrum由来のもの等が挙げられる(Maruyama、Front.Biosci 5、821−、2000年)。なかでも、常温性の古細菌由来のものが好ましい。上記ロングタイプの古細菌由来FKBP型PPIaseの1例として、Pyrococcus horikoshii由来のもののアミノ酸配列を配列番号1に、上記ショートタイプの古細菌由来FKBP型PPIaseの1例として、Methanococcus jannaschii由来のもののアミノ酸配列を配列番号2にそれぞれ示す。
上記古細菌FKBP型PPIaseは、PPIase活性とFK506との結合に関与するFKBPドメイン、及び、IFドメインを有しており、ロングタイプの古細菌FKBP型PPIaseの場合、更にC末端ドメインを有している(Maruyama and Furutani,Front Biosci.1、D821−、2000年)。上記IFドメイン(Insert in the flap;Suzuki,J.Mol.Biol.328,1149−、2003年)は、アミノ酸一次配列上、FKBPドメインを構成するアミノ酸配列中に挿入された約100アミノ酸からなり、ドメイン構造を形成する特徴的な高次構造を形成している(Maruyama and Furutani,Front Biosci.1、D821−、2000年;Insert in the flap;Suzuki,J.Mol.Biol.328,1149−、2003年)。上記ショートタイプの古細菌FKBP型PPIaseの分子シャペロン活性には、FKBPドメインのFK506結合領域とIFドメインとが関与することがわかっている(Furutani、Biochemistry 39,2822−,2000年; Ideno、Biochem J 357、465−、2001年)。また、上記ロングタイプの古細菌FKBP型PPIaseについては上記2つのドメインと共にC末端ドメインがその分子シャペロン活性に関与していることがわかっている(IDENO、Eur J Biochem.267、3139−、2000年)。本発明においては、古細菌由来FKBP型PPIaseのIFドメイン、及び/又は、C末端ドメインを含有しているPPIaseであれば、上記分子シャペロン活性を有するPPIaseとして用いることができる。例えば、本来分子シャペロン活性を持たないPPIaseであるヒトFKBP12にタンパク質工学的にIFドメインやC末端ドメインを導入したキメラPPIase等は上記分子シャペロン活性を有するPPIaseとして用いることができる。上記古細菌由来FKBP型PPIaseのIFドメインとしては、配列番号1では、78番プロリンから146チロシンまでの領域が、また、配列番号2では、78番プロリンから141番グルタミン酸までの領域がそれぞれIFドメインに相当する(IDENO、Eur J Biochem.267、3139−、2000年)。一方、上記古細菌由来FKBP型PPIaseのC末端ドメインとしては、配列番号1では、157番イソロイシンからC末端までの領域がC末端ドメインに相当する(IDENO、Eur J Biochem.267、3139−、2000年)。各ドメインの相同性はClustalW等の多重整列ソフトを用いることで判断することができる。
上記トリガーファクタータイプPPIaseはほとんどすべてのバクテリアのゲノム上で見つかっているPPIaseである。上記トリガーファクタータイプPPIaseとしては特に限定されず、例えば、大腸菌由来、Mycoplasma genitalium由来、Bacillus subtilis由来、Salmonella enterica由来、Staphylococcus aureus由来、Mycobacterium leprae由来、Agrobacterium tumefacium由来、Lactococcus lactis由来、Campyrobacter jejuni由来、Streptococcus pyogenes由来、Corynebacterium diphtheriae由来のもの等が挙げられる。また、本発明で用いられるトリガーファクタータイプPPIaseは、アミノ酸配列においてバクテリア由来トリガーファクターと実質的に同じと認められるグループに属するものであれば、いずれのトリガーファクタータイプPPIaseであってもよい。上記トリガーファクタータイプPPIaseの一例として大腸菌由来のトリガーファクタータイプPPIaseのアミノ酸配列を配列番号3に示し、塩基配列を配列番号4に示す。
上記トリガーファクタータイプPPIaseは、PPIase活性とFK506との結合に関与するFKBPドメインを中間ドメインとし、そのN末端側及びC末端側にそれぞれ2つのドメインを有している(Zarnt、J.Mol.Biol.271,827−,1997年)。上記トリガーファクタータイプPPIaseの分子シャペロン活性は、古細菌由来FKBP型PPIaseと同様にPPIase活性とは独立した活性であることが知られ、そのN末端ドメイン及びC末端ドメインのいずれか一方、又は、両者の作用であることが示唆されている。本発明においては、トリガーファクタータイプPPIaseのN末端ドメイン、及び/又は、C末端ドメインを含有しているPPIaseであれば、上記分子シャペロン活性を有するPPIaseとして用いることができる。上記トリガーファクタータイプPPIaseのN末端ドメイン及びC末端ドメインとしては、配列番号3では、1番メチオニンから145番アルギニン付近の領域がN末端ドメインに相当し、252番フェニルアラニン付近からC末端までの領域がC末端ドメインに相当する(Zarnt、J.Mol.Biol.271,827−,1997年)。各ドメインの相同性はClustalW等の多重整列ソフトを用いることで判断することができる。
上記FkpAタイプPPIase及びSurAタイプPPIaseは、いずれも大腸菌をはじめとするグラム陰性バクテリアのペリプラズム領域に発現するPPIaseである。上記FkpAタイプPPIaseはFK506により活性が阻害されるFKBP型PPIaseであるのに対し、SurAタイプPPIaseは、FK506及び他の免疫抑制剤であるシクロスポリンのいずれの免疫抑制剤に対して感受性を示さない、パーブリン型PPIaseホモログの1つである。これら2つのPPIaseもまた、分子シャペロン活性を示すタンパク質として知られている(Ramm、J.Biol.Chem. 275、17106−、2000年;Behrens、EMBO.J. 20、285−、2001年)。
上記FkpAタイプPPIase及びSurAタイプPPIaseは、グラム陰性バクテリアのゲノムに見られるだけでなく、酵母等の真核生物のゲノムでもそのホモログが見つかってきている。
本発明で用いられるFkpAタイプPPIase及びSurAタイプPPIaseとしては特に限定されず、例えば、大腸菌由来、Pyrobaculum aerophilium由来、Pseudomonas aeruginosa由来、Xylella fastidiosa由来、Neisseria meningitides由来、Mesorhizobium loti由来、Heamophilus influenzae由来、Ralstonia solanacearum由来のもの等が挙げられる。また、バクテリア由来のものだけでなく、それらと同じグループに属し、実質的に同等の機能を有するものであれば、いずれの生物由来のPPIaseであってもよい。上記FkpAタイプPPIaseの一例として、大腸菌由来のもののアミノ酸配列を配列番号5に示し、塩基配列を配列番号6に示す。また、上記SurAタイプPPIaseの一例とし、大腸菌由来のもののアミノ酸配列を配列番号7に示し、塩基配列を配列番号8に示す。
上記FkpAタイプPPIaseは、そのC末端側のFKBPドメインとそれ以外のN末端ドメインとを有している(Arie,Mol.Microbiol.39,199−,2001年)。上記FkpAタイプPPIaseの分子シャペロン活性もまたPPIase活性とは独立した活性であることが知られ、そのN末端ドメインの関与が示唆されている。本発明においては、FkpAタイプPPIaseのN末端ドメインを含有しているPPIaseであれば、上記分子シャペロン活性を有するPPIaseとして用いることができる。上記FkpAタイプPPIaseのN末端ドメインとしては、配列番号5では、N末端から120番アスパラギン酸付近の領域がN末端ドメインに相当する(Arie,Mol.Microbiol.39,199−,2001年)。
一方、上記SurAタイプPPIaseもそのC末端側にパーブリン型PPIase間で相同性の高いドメインと、それ以外のN末端ドメインとを有している。
上記SurAタイプPPIaseの分子シャペロン活性にも、パーブリン型PPIase間で相同性の高いドメインとは別にN末端ドメインの関与が示唆されている(Behrenns、EMBO J.20,285−、2001年)。本発明においては、上記SurAタイプPPIaseのN末端ドメインを含有しているPPIaseであれば、上記分子シャペロン活性を有するPPIaseとして用いることができる。上記SurAタイプPPIaseのN末端ドメインとしては、配列番号7では、N末端から175番アスパラギン付近の領域がN末端ドメインに相当する。上記N末端ドメインの相同性はClustalW等の多重整列ソフトを用いることで判断することができる。
上記FKBP52タイプPPIase及びCyP40タイプPPIaseは、いずれも真核生物中に見いだされるPPIaseである。上記FKBP52タイプPPIaseは、約52kDa程度のFKBP型PPIaseで、p59又はHSP56等とも呼ばれる。そのアミノ酸配列は、ヒト由来12kDa FKBP型PPIaseと相同性の高い領域2つがタンデムに連なり、更にそのC末端側にカルモジュリン結合部位を含む領域が連なった構成を有する(Ratajczat、J.Biol.Chem. 268、13187−、1993)。上記CyP40タイプPPIaseは40kDa程度の分子量を持ち、免疫抑制剤であるシクロスポリン感受性であるシクロフィリン型PPIaseの1つである。いずれも、そのN末端にPPIase活性を担うドメインを、そのC末端にヒートショックタンパク質の1つであるHSP90と結合するテトラトリコペプチドリピート(TPR)を含むドメインを有することを特徴とし、真核生物においてステロイドホルモンレセプター形成に関与するPPIaseである(Galat、Peptidyl−Prolyl cis/trans isomerase Oxford University Press 1998年)。上記FKBP52タイプPPIase及びCyP40タイプPPIaseとしては特に限定されず、例えば、ヒト、マウス、ウシ、ウサギ、ラット等の真核生物由来のものが挙げられる。また、本発明で用いられるFKBP52タイプPPIase及びCyP40タイプPPIaseは、真核生物由来のものだけでなく、実質的に同等の機能を有するPPIaseと認められるグループに属するものであれば、いずれの生物由来のPPIaseであってもよい。
上記FKBP52タイプPPIaseの一例として、ヒト由来のもののアミノ酸配列を配列番号9に示し、塩基配列を配列番号10に示す。また、上記CyP40タイプPPIaseの一例として、ヒト由来のもののアミノ酸配列を配列番号11に示し、塩基配列を配列番号12に示す。
上記FKBP52タイプPPIase及びCyP40タイプPPIaseの分子シャペロン活性には、TPRを含むそれぞれのC末端ドメインが関与していることが示唆されている。本発明においては、FKBP52タイプPPIase及びCyP40タイプPPIaseのC末端ドメインを含有しているPPIaseであれば、上記分子シャペロン活性を有するPPIaseとして用いることができる。上記C末端ドメインは、ヒトFKBP52タイプPPIaseでは、配列番号9における264番グルタミン酸付近からC末端までの領域であるが、このうち264番グルタミン酸から400番イソロイシン付近の領域が特に重要である。また、ヒトCyP40タイプPPIaseでは、184番ロイシン付近からC末端までの領域がC末端ドメインに相当する。
本発明で用いられる分子シャペロン活性を有するPPIaseとしては、上記例示のもの以外であっても、同等の分子シャペロン活性を有するPPIaseであれば、好適に用いることができ、そのようなものとしては、例えば、最近その分子シャペロン活性が再評価されたブタ由来18kDaシクロフィリン型PPIase(Ou、Protein Sci.10、2346−、2001年)等が挙げられる。
本発明の発現ベクターは、(b)タンパク質をコードする第2コード領域を挿入することができる少なくとも1つの制限酵素サイトを有する領域を含有するものである。
上記第2コード領域は、本発明の発現ベクターを用いて発現しようとする目的タンパク質をコードする塩基配列を有する領域である。
本発明で用いられる第2コード領域としては特に限定されないが、例えば、モノクローナル抗体等の抗体をコードする塩基配列や、膜タンパク質をコードする塩基配列を有するもの等が挙げられる。
上記抗体は、いずれの動物種由来の抗体であってもよく、抗体全長、その断片、Fab、Single chain Fv(scFv)等のその2個以上の断片がリンカーペプチドで連結したポリペプチド等も上記抗体に含まれる。また、上記抗体は、いずれのサブクラスであってもよい。
抗体は分子量が10万を越える巨大分子であり、特定の抗原物質に特異的に結合する機能を利用して、分析用試薬、生体外診断薬等として幅広く使用されており、産業的な利用価値が高い。抗体分子と抗原物質との結合に寄与している部分はV領域(可変領域)と呼ばれ、重鎖のV領域と軽鎖のV領域とから構成されている。特定抗原に対する抗体を取得する方法としては、ラットやウサギ等の実験動物に抗原物質を免疫感作させ、その血清に含まれる抗体(ポリクローナル抗体)を得る方法と、次に述べるモノクローナル抗体を得る方法とが一般的である。
モノクローナル抗体は、単一クローンの抗体産生細胞が産生する抗体であり、その特徴は一次構造が均一なことである。モノクローナル抗体はケーラーとミルシュタインによるハイブリドーマ技術の確立によって、容易に製造できるようになった。この方法では、まず、所定の抗原物質をマウス等の実験動物に投与し免疫感作を行う。次に、免疫感作された動物の脾臓から、上記抗原物質に対する抗体産生能を獲得した脾臓細胞を取り出し、これをミエローマのような適切な腫瘍細胞と融合させてハイブリドーマを作成する。ついでELISAの様な適当な免疫分析法を用いたスクリーニングにより、目的の抗体を産生しているハイブリドーマを選択する。その後、限界希釈法等を用いてクローニングすることにより、目的のモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ株を樹立する。こうして樹立されたハイブリドーマを適当な培地中で培養した後、その代謝産物を含む培地をクロマトグラフ等を用いて分離することにより、目的のモノクローナル抗体が得られる。しかしながら、これらの方法は、動物に対する免疫感作というインビボでの生体反応を利用しているため、必然的に実験動物の介在を必要とする。従って、実験動物を飼育維持しなければならず、煩雑な労力を必要とすると同時に、多大なコストが必要となる。また、この方法では必ずしも全ての抗原物質に対するモノクローナル抗体が製造できるとは限らず、試行錯誤的な要素が含まれる。近年、大腸菌の表層に、抗体の重鎖及び軽鎖のV領域のみを適当なリンカーを介して連結させたscFv又は抗体のFab部分が発現できるようになってきた。これら抗体遺伝子をPCRでランダムに増幅することで抗体遺伝子のライブラリーを作成し、細胞外に提示させ、これらのライブラリーから特定抗原に親和性を有するものをスクリーニングする方法が開発されつつある(熊谷ら,タンパク質・核酸・酵素 43、159−、1998年)。スクリーニングによって得られた抗体遺伝子を大腸菌等を用いて発現すれば、目的の抗原に対する抗体を、実験動物を用いることなく作成することが可能である。しかしながら、例えば抗体遺伝子を大腸菌内で大量発現させる場合、前述の通り、ほとんどが不溶性の封入体として発現され、活性型を得ることはできなかった。
これに対して、本発明の発現ベクターに第2コード領域としてモノクローナル抗体をコードする塩基配列を有するものを組み込めば、スクリーニングで得られた抗体の活性型(可溶型)産物を簡単に取得することが可能となる。
上記膜タンパク質としては特に限定されず、例えば、生理活性物質の受容体等が挙げられる。上記生理活性物質の受容体は、細胞外のさまざまな物質に選択的に応答し、細胞内に多彩なシグナルを伝達することから、その機能を解明することが創薬に直接繋がるとして非常に注目されている。これらの膜受容体タンパク質は構造的によく保存されたファミリーを形成しており、大きく分けて、イオンチャネル内在型、チロシンカイネース型、及び、Gタンパク質共役型等の3つに分類される。上記イオンチャネル内在型は、リガンドが受容体に結合すると、受容体そのものに存在するイオンチャネルが開き、Na+やCa2+等を細胞内外のイオン勾配を利用して細胞内に移動させるタイプである。上記チロシンカイネース型は、リガンドの結合をリン酸化活性の上昇に転換させ、一連のカスケードを引き起こすことによりシグナルを増幅する。上記Gタンパク質共役型は、受容体自身はイオンチャネルや酵素活性をもたず、リガンドの結合による情報をGタンパク質を介して細胞内に伝達する。膜受容体タンパク質を標的とした医薬品は数多く開発されているが、その多くがGタンパク質共役型受容体(GPCR)をターゲットとしている。したがって、GPCRの内因性リガンドを特定し、更にその機能及び構造を明らかにすることによって、迅速な医薬品開発が可能になることが期待できる。これらのリガンドスクリーニングや構造解析のための結晶化や重水素化のためにはGPCRの大量発現技術の開発が不可欠であるが、これまでGPCRの発現は大腸菌や酵母では不可能であるとされてきており、主にCHOやCOS−7、HEKのような動物培養細胞で発現した微量なサンプルを用いて様々な分析を行っているのが現状であった。
これに対して、本発明の発現ベクターに第2コード領域として膜タンパク質をコードする塩基配列を有するものを組み込めば、組み換え型タンパク質を安価に大量調整することができる。
上記制限酵素サイトはマルチクローニングサイトとも呼ばれる。上記制限酵素サイトを有する領域は、目的とするタンパク質をコードする遺伝子を第2コード領域として挿入する領域である。
本発明の発現ベクターにおいては、(1)上記第1コード領域がプロモーターに有効に連結しており、かつ、上記制限酵素サイトが第1コード領域と同じ解読枠内であって、上記第1コード領域の下流にあるか、又は、(2)上記制限酵素サイトが挿入された上記第2コード領域がプロモーターに有効に連結するように配置されており、かつ、上記第1コード領域が上記第2コード領域と同じ解読枠内にあって、上記第2コード領域の下流にある。
上記プロモーターとしては特に限定されず、例えば、Placプロモーター、Ptacプロモーター、xylAプロモーター、AraBプロモーター、lambdaプロモーター、T7プロモーター、gal1/gal10プロモーター、nmt1プロモーター、ポリヘドリンプロモーター、マウスメタロチオネインプロモーター等が挙げられる。
本発明の発現ベクターでは、上記制限酵素サイトに目的とするタンパク質をコードする第2コード領域を挿入して、第2コード領域が組み込まれている発現ベクターを得、この発現ベクターを発現させることにより、(1)上記第1コード領域がプロモーターに有効に連結しており、かつ、上記制限酵素サイトが第1コード領域と同じ解読枠内であって、上記第1コード領域の下流にある場合は、第1コード領域とそれに続く第2コード領域が上記プロモーターにより翻訳され、一方、(2)上記制限酵素サイトが挿入された上記第2コード領域がプロモーターに有効に連結するように配置されており、かつ、上記第1コード領域が上記第2コード領域と同じ解読枠内にあって、上記第2コード領域の下流にある場合は、第2コード領域とそれに続く第1コード領域が上記プロモーターにより翻訳され、いずれの場合も、第2コード領域にコードされている目的タンパク質は分子シャペロン活性を有するポリペプチドとの融合タンパク質として発現される。
本発明の発現ベクターは、上記第1コード領域と上記第2コード領域を挿入することができる少なくとも1つの制限酵素サイトを有する領域との間にあり、同じ解読枠内で翻訳されてプロテアーゼ消化サイトとなる領域を有してもよい。
上記プロテアーゼ消化サイトは、本発明の発現ベクターに第2コード領域が組み込まれた発現ベクターの発現により得られる、第1コード領域にコードされる分子シャペロン活性を有するポリペプチドと第2コード領域にコードされるタンパク質とが結合した融合タンパク質において、上記ポリペプチドと上記タンパク質とをつなぐペプチドリンカーとなるものである。得られた融合タンパク質がプロテアーゼ消化サイトを有することにより、プロテアーゼを作用させることによって容易に融合タンパク質を消化して、第1コード領域にコードされる分子シャペロン活性を有するポリペプチドと第2コード領域にコードされるタンパク質とを切り離して、目的とする第2コード領域にコードされるタンパク質を得ることができる。
上記プロテアーゼとしては特に限定されず、例えば、トロンビン、ファクターXa、プレシジョンプロテアーゼ等が挙げられる。これらのプロテアーゼはファルマシアバイオテク社等から市販されている。また、インテインの自己タンパク質スプライシング機能を利用して目的タンパク質を切り離すことも可能である。
上記プロテアーゼ消化サイトをコードする塩基配列の長さは特に限定されないが、15〜90塩基程度であることが好ましく、翻訳されてグリシンやセリン等の中性アミノ酸となる塩基配列を多く含むことが好ましい。
本発明の発現ベクターには他の公知の塩基配列が含まれていてもよい。上記他の公知の塩基配列としては特に限定されず、例えば、発現産物の安定性を付与する安定性リーダー配列、発現産物の分泌を付与するシグナル配列、ネオマイシン耐性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子、クロラムフェニコール耐性遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、ハイグロマイシン耐性遺伝子等の形質転換された宿主において表現型選択を付与することが可能なマーキング配列等が挙げられる。
本発明の発現ベクターは、得られる融合タンパク質が適当なリガンドを介して固定化担体に結合する形態に設計されていてもよい。これにより発現後、その精製を簡略化することができる。例えば、分子シャペロン活性を有するポリペプチドとしてPPIaseを用いる場合、FKBP型PPIaseであればFK506やラパマイシン、その類縁化合物を担持させた担体を、シクロフィリンタイプPPIaseであればシクロスポリン又はその類縁化合物を担持させた担体を、パーブリンタイプPPIaseであればJuglone又はその類縁化合物を担持させた担体をそれぞれ用いることにより融合タンパク質の精製を簡略化することができる。
また、上記分子シャペロン活性を有するポリペプチドのN末端側に、ヒスチジン6残基程度のタグを有するよう本発明の発現ベクターを設計すると、得られた融合タンパク質は、ニッケル等の金属をキレートした担体に、ヒスチジン残基を介して結合するので、当該担体を用いれば、宿主由来のタンパク質と融合タンパク質とを簡単に分離することができる。更に、上記担体に結合した融合タンパク質にプロテアーゼを作用させることにより、上記プロテアーゼ消化サイトが消化され、目的タンパク質のみを簡単に担体から遊離させることができる。
なお、イミダゾールで溶出すれば、プロテアーゼを作用させることなく、融合タンパク質のまま担体から遊離させることもできる。上記のヒスチジンタグ以外にも、グルタチオン−s−トランスフェラーゼ又はその一部分をタグとし、グルタチオン樹脂によるアフィニティークロマトグラフィーにより精製する方法や、マルトース結合タンパク質又はその一部をタグとし、マルトース樹脂により精製する方法等を用いることもできる。その他、抗体との親和性を用いることもできる。上記の各種タグは、融合タンパク質のN端側及びC末端側のいずれに設計してもよく、双方に設計してもよい。これらの遺伝子操作方法や、アフィニティー精製方法としては、当業者に公知の方法を用いることができる。
本発明の発現ベクターに目的とするタンパク質をコードする遺伝子を第2コード領域として組み込んで発現させることにより、第1コード領域にコードされる分子シャペロン活性を有するポリペプチドと第2コード領域にコードされるタンパク質との融合タンパク質が得られる。このような上記分子シャペロン活性を有するポリペプチド及び第2コード領域がコードするタンパク質を含有する融合タンパク質もまた、本発明の1つである。更に、両者の間にプロテアーゼ消化サイトを含むリンカーペプチドが組み込まれている場合は、得られた融合タンパク質をプロテアーゼで消化すれば、目的タンパク質を容易に融合タンパク質から切り出すことができる。このため、本発明の融合タンパク質は、プロテアーゼ消化サイトを含有することが好ましい。
本発明の発現ベクターは宿主に導入されて目的タンパク質の発現に供される。このような本発明の発現ベクターを内包している宿主もまた、本発明の1つである。
上記宿主としては特に限定されず、例えば、細菌等の原核生物、酵母、真菌、植物、昆虫細胞、ほ乳類細胞等が挙げられる。しかしながら、使用される宿主と発現ベクターとの特性は適合しなければならない。例えば、ほ乳類細胞系において融合タンパク質を発現する場合、発現ベクターは、マウスメタロチオネインプロモーター等のほ乳類細胞のゲノムから単離されたプロモーターや、バキュロウイルスプロモーター、ワクシニアウイルス7.5Kプロモーター等のほ乳類細胞で成長するウイルスから単離されたプロモーターを用いることが好ましい。
上記宿主としては、なかでも、大腸菌等の原核生物が好ましい。
本発明の発現ベクターを宿主に導入する方法としては特に限定されず、公知の種々の方法を用いることができ、例えば、トランスフェクションとしてリン酸カルシウム沈殿法、電気穿孔、リポソーム融合、核注入、ウイルス又はファージ感染等が挙げられる。
本発明の発現ベクターを適切な宿主に導入し、宿主を適切な条件下で培養し、発現させることにより大量の融合タンパク質を得ることができる。このような、本発明の融合タンパク質を製造する方法もまた、本発明の1つである。
本発明の融合タンパク質の製造方法においては、本発明の発現ベクターを内包する宿主を、当該発現ベクターの発現条件下で培養し、上記融合タンパク質を細胞質に発現させるか、本発明の発現ベクターの第1コード領域の5’末端又は第2コード領域の5’末端に転写及び翻訳されてシグナル配列となる領域を設けて、得られた発現ベクターを内包する宿主を、当該発現ベクターの発現条件下で培養し、上記融合タンパク質をペリプラズム又は培地に発現させるか、又は、本発明の発現ベクターに、無細胞翻訳系において、上記融合タンパク質を発現させることが好ましい。
グラム陰性細菌を宿主として用いる場合、融合タンパク質の発現は、細胞質であっても、ペリプラズム又は培地への発現であっても良い。本発明の発現ベクターの第1コード領域の5’末端又は第2コード領域の5’末端に、転写及び翻訳されてシグナル配列となる領域を設けることにより、上記融合タンパク質をペリプラズム又は培地に分泌発現することができる。上記融合タンパク質をペリプラズムに発現させる場合、第1コード領域にコードされるポリペプチドとしては、本来細胞内では膜に存在するポリペプチドを用いると発現性を向上させることができる。上記本来細胞内では膜に存在するポリペプチドとしては、例えば、FKBPタイプPPIaseであるFkpAタイプPPIaseや、パーブリンタイプPPIaseであるSurAタイプPPIase等が挙げられる。これらのPPIaseは本来グラム陰性菌のペリプラズムに存在し、タンパク質の折り畳みに関与するタンパク質である。
上記第2コード領域にコードされるタンパク質が膜タンパク質や抗体等である場合、本来これらのタンパク質は細胞質外に発現しているタンパク質であるため、上記FkpAタイプPPIaseやSurAタイプPPIase等と融合して発現させれば発現性が向上する。
本発明の発現ベクターに、無細胞翻訳系において、上記融合タンパク質を発現させる場合は、宿主細胞を用いることなく、バクテリア又は真核生物抽出液等を用いた無細胞翻訳系(Spirin,A.S.,1991,Science 11,2656−2664:Falcone,D.et al.,1991,Mol.Cell.Biol.11,2656−2664)にて、本発明の融合タンパク質を可溶性タンパク質として発現させる。
本発明の融合タンパク質の製造方法においては、PPIase活性を阻害するマクロライド、シクロスポリン、ジュグロン、又は、これらの類縁化合物を担持した担体に、融合タンパク質を吸着させた後、担体を回収することが好ましい。
上記分子シャペロン活性を有するPPIaseと上記の阻害剤との結合性は強く、この親和力を利用して発現した融合タンパク質を精製することができる。例えば、アガロースゲル担体上にFK506等のマクロライドを担持させたビーズを用いれば、FKBP型PPIaseとの融合タンパク質を特異的に結合させることができる。同様に、シクロフィリン型PPIaseとの融合タンパク質の場合はシクロスポリンを担持させた担体を、パーブリンタイプPPIaseとの融合タンパク質の場合はジュグロン(Juglone)を担持させた担体を用いれば精製を簡略化することができる。
本発明の融合タンパク質の製造方法で得られた融合タンパク質をプロテアーゼ消化サイトを消化するプロテアーゼで消化することにより目的タンパク質を得ることができる。このような、上記第2コード領域がコードするタンパク質を製造する方法もまた、本発明の1つである。
本発明によれば、目的のタンパク質を分子シャペロン活性を有するポリペプチドとともにペプチドリンカーで連結して、融合タンパク質として発現させることで、本来、異常型として発現される難発現性タンパク質を天然型の可溶体として大量に発現でき、その生産性を大幅に飛躍させることができる。また、目的タンパク質が抗体である場合、本発明によれば、実験動物を用いることなく簡便に機能を有した組み換え型抗体を調製することが可能となるので、他のタンパク質やペプチド等と融合させることで、高機能な抗体を大量調製することが可能となる。
(実施例1)超好熱性古細菌Thermococcus sp.KS−1由来ショートタイプFKBP型PPIase(TcFKBP18)と融合するための発現ベクター構築
分子シャペロン活性を有するTcFKBP18(Ideno、Biochem.J.357、465−、2001年)の発現プラスミドpEFE1−3(Iida、Gene 222、249−、1998)を鋳型とし、そのTcFKBP18遺伝子断片をPCR法により増幅した。PCR用のプライマーとして、表1に示したTcFu−F1及びTcFu−R2を用いることにより増幅産物の両端に制限酵素サイトを設けた。一方、TcFKBP18融合タンパク質をプロテアーゼによりTcFKBP18と目的タンパク質とに切断するためのリンカーをコードする塩基配列として、Throm−F2及びその相補鎖を設計した。Throm−F2は、その5’側にSpeIサイトを、3’側にEcoRIサイトをそれぞれ有している(図1)。Throm−F2は、トロンビン切断部分のDNA配列の下流には、BamHIサイト、NdeIサイトを有しているため、目的タンパク質の遺伝子断片をこれらの制限酵素サイトを利用して導入することにより、TcFKBP18との融合タンパク質を得ることができる(図1)。
上記TcFKBP18の遺伝子断片と、トロンビン切断部分をコードするDNA断片とを、各々の制限酵素で処理し、あらかじめNcoI/EcoRIにて処理したpET21dプラスミドDNA(ノバジェン社製)に、TcFKBP18遺伝子−Thermo−F2の順でライゲーションした。得られたTcFKBP18融合タンパク質発現用プラスミドをTcFKfusion2とした。
(実施例2)大腸菌由来トリガーファクタータイプPPIase(TF)と融合するための発現ベクター構築
大腸菌由来トリガーファクタータイプPPIase(TF)と融合するための発現ベクターを構築するために、大腸菌K12株から、終止コドンを除いたTF遺伝子をPCRにて増幅した。PCR用のプライマーとして、表1に示したTF−F1及びTF−R1を用いることにより増幅産物の両端に制限酵素サイトを設けた。PCR産物をpT7ブルーTベクターに挿入後、シーケンスが登録情報と相違ないことを確認した。一方、実施例1で調製したTcFKfusion2をNcoI/SpeI処理し、TcFKBP18遺伝子を除いたベクターをアガロースゲル電気泳動にて精製した。TF遺伝子を含むpT7ブルーTベクターをNcoI/SpeI処理し、切り出されたTF遺伝子を回収した。得られたTF遺伝子と上記ベクターとをライゲーションし、TF遺伝子全長を含むベクターを回収した。これにより、実施例1のTcFKfusion2におけるTcFKBP18遺伝子がTF遺伝子に置き換わった、TF融合タンパク質発現系が構築できた。得られたTF融合タンパク質発現用プラスミドをTFf2とした。
(実施例3)ヒト由来FKBP52タイプPPIaseと融合するための発現ベクター構築
ヒト由来FKBP52タイプPPIase(hFKBP52)と融合するための発現ベクターを構築するために、ヒトcDNAライブラリーから、終止コドンを除いたFKBP52遺伝子をPCRにて増幅した。PCR用のプライマーとして、表1に示したFK52−F1及びFK52−R1を用いることにより増幅産物の両端に制限酵素サイトを設けた。PCR産物をpT7ブルーTベクターに挿入後、シーケンスが登録情報と相違ないことを確認した。一方、実施例1で調製したTcFKfusion2をNcoI/SpeI処理し、TcFKBP18遺伝子を除いたベクターをアガロースゲル電気泳動にて精製した。hFKBP52遺伝子を含むpT7ブルーTベクターをNcoI/SpeI処理し、切り出されたhFKBP52遺伝子の断片を回収した。得られたhFKBP52遺伝子断片と上記ベクターとをライゲーションし、hFKBP52遺伝子全長を含むベクターを回収した。これにより、実施例1のTcFKfusion2におけるTcFKBP18遺伝子がhFKBP52遺伝子に置き換わったhFKBP52との融合タンパク質発現系が構築できた。得られたhFKBP52融合タンパク質発現用プラスミドをFK52f2とした。
(実施例4)ヒト由来CyP40タイプPPIaseと融合するための発現ベクター構築
ヒト由来CyP40タイプPPIase(CyP40)と融合するための発現ベクターを構築するために、ヒトcDNAライブラリーから、終止コドンを除いたhCyP40遺伝子をPCRにて増幅した。PCR用のプライマーとして、表1に示したCP40−F1及びCP40−R1を用いることにより増幅産物の両端に制限酵素サイトを設けた。PCR産物をpT7ブルーTベクターに挿入後、シーケンスが登録情報と相違ないことを確認した。一方、実施例1で調製したTcFKfusion2をNcoI/SpeI処理し、TcFKBP18遺伝子を除いたベクターをアガロースゲル電気泳動にて精製した。hCyP40遺伝子を含むpT7ブルーTベクターをNcoI/SpeI処理し、切り出されたhCyP40遺伝子を回収した。得られたhCyP40遺伝子と上記ベクターとをライゲーションし、hCyP40遺伝子全長を含むベクターを回収した。これにより、実施例1のTcFKfusion2におけるTcFKBP18遺伝子がhCyP40遺伝子に置き換わったhCyP40との融合タンパク質発現系が構築できた。得られたhCyP40融合タンパク質発現用プラスミドをCP40f2とした。
(実施例5)大腸菌由来FkpAタイプPPIaseと融合するための発現ベクター構築
大腸菌由来FkpAタイプPPIase(FkpA)と融合するための発現ベクターを構築するために、大腸菌CTF073株から、終止コドンを除いたFkpA遺伝子をPCRにて増幅した。PCR用のプライマーとして、表1に示したFKPA−F1及びFKPA−R1を用いることにより増幅産物の両端に制限酵素サイトを設けた。PCR産物をpT7ブルーTベクターに挿入後、シーケンスが登録情報と相違ないことを確認した。一方、実施例1で調製したTcFKfusion2をNcoI/SpeI処理し、TcFKBP18遺伝子を除いたベクターをアガロースゲル電気泳動にて精製した。FkpA遺伝子を含むpT7ブルーTベクターをNcoI/SpeI処理し、切り出されたFkpA遺伝子を回収した。得られたFkpA遺伝子と上記ベクターとをライゲーションし、FkpA遺伝子全長を含むベクターを回収した。これにより、実施例1のTcFKfusion2におけるTcFKBP18遺伝子がFkpA遺伝子に置き換わったFkpAとの融合タンパク質発現系が構築できた。得られたFkpA融合タンパク質発現用プラスミドをFkpAf2とした。
(実施例6)大腸菌由来SurAタイプPPIaseと融合するための発現ベクター構築
大腸菌由来SurAタイプPPIase(SurA)と融合するための発現ベクターを構築するために、大腸菌K12株から、終止コドンを除いたSurA遺伝子をPCRにて増幅した。PCR用のプライマーとして、表1に示したSUR−F1及びSUR−R1を用いることにより増幅産物の両端に制限酵素サイトを設けた。PCR産物をpT7ブルーTベクターに挿入後、シーケンスが登録情報と相違ないことを確認した。一方、実施例1で調製したTcFKfusion2をNcoI/SpeI処理し、TcFKBP18遺伝子を除いたベクターをアガロースゲル電気泳動にて精製した。SurA遺伝子を含むpT7ブルーTベクターをNcoI/SpeI処理し、切り出されたSurA遺伝子を回収した。得られたSurA遺伝子と上記ベクターとをライゲーションし、SurA遺伝子全長を含むベクターを回収した。これにより、実施例1のTcFKfusion2におけるTcFKBP18遺伝子がSurA遺伝子に置き換わったSurAとの融合タンパク質発現系が構築できた。得られたSurA融合タンパク質発現用プラスミドをSurAf2とした。
(実施例7)TcFKfusion2を用いたTcFKBP18の発現
実施例1で調製したTcFKfusion2によりE.coli BL21(DE3)株をトランスフォーメーションした。2Lの三角フラスコに2×YT培地(Yeast Extruct 16g/L、BACTO TRYPTON 20g/L、NaCl 5g/L、アンピシリン 100μg/mL、pH7.5)700mLを入れ、組み換え大腸菌2〜3白金耳を接種した。35℃で24時間回転培養(110rpm)した後、遠心分離(10000rpm×10min)にて菌体を回収した。得られた菌体は1mM EDTAを含む25mM HEPES緩衝液(pH6.8)20mLに懸濁し、−20℃にて凍結保存した。
得られた菌液を超音波破砕後、遠心分離し、その上清(可溶性画分)と沈殿部(沈殿画分)に分離した。沈殿画分は、更に封入体画分に精製するため、4%Triton X−100を含む25mM HEPES/1mM EDTA緩衝液(pH6.8)に懸濁後、30分間反応させることで膜成分を可溶化し、遠心分離にて沈殿する封入体成分を回収した。この操作を2回繰り返し、得られた沈殿部を封入体画分とした。可溶性画分10μgと、それに相当する封入体画分の容量をそれぞれ16%SDS−PAGEに供した。その結果、TcFKBP18に相当するバンドは、可溶性画分のみに見られた。本来TcFKBP18が検出させる位置よりも見かけ上高分子量の位置に検出されたが(図2)、これは、TcFKBP18の構造遺伝子の3’末端に終止コドンが存在せず、マルチクローニングサイトが存在するため、その翻訳産物がTcFKBP18のC末端に連なっているためであると考えられる。
(実施例8)TcFKBP18とマウス由来anti−ニワトリリゾチーム(HEL)Fab抗体フラグメント(D1.3)からなる融合タンパク質の発現
マウス由来anti−HEL Fab抗体フラグメントの発現プラスミド pEHELFab−1(Ideno、Appl.Env.Microbiol.68、464−、2002)をNdeI/Bpu1102Iにより処理し、アガローズゲルを用いた電気泳動法により、anti−HEL Fab抗体フラグメント遺伝子断片を精製した。あらかじめNdeI/Bpu1102I処理しておいたTcFKfusion2に、このDNA断片をライゲーションした。この結果得られたプラスミドを発現すると、上記Fabの重鎖部分はTcFKBP18との融合タンパク質として発現され、軽鎖部分は融合タンパク質になることなく、単独で発現することとなる。得られたプラスミドを、実施例7と同様の方法で大腸菌に組み込み、そのトランスフォーマントを取得した。本菌を実施例7と同様の方法で培養・回収し、−20℃にて凍結保存した。
得られた菌液を超音波破砕後、遠心分離し、その上清(可溶性画分)と沈殿部(沈殿画分)に分離し、実施例7と同様の方法によりSDS−PAGEに供した。SDS−PAGEゲルは、クーマシーブリリアントブルー(CBB)による染色と、ウサギ由来抗D1.3抗体を1次抗体として用いたウエスタンブロッティング法により、発現したFabを特異的に検出した。
宿主菌である大腸菌の可溶性画分及び沈殿画分には、CBB染色、ウエスタンブロッティングによる検出のいずれにおいても、FabとTcFKBP18との融合タンパク質に相当するバンドは見られなかった(図3)。一方、TcFKBP18との融合タンパク質として発現させた場合、CBB染色において、Fabの重鎖部分はTcFKBP18と融合した形態で可溶画分にメジャーバンドとして発現されることが示され、ウエスタンブロッティングにおいても、確かにFabが大量に発現していることが明らかとなった(図4)。CBB染色において、可溶性画分に発現した融合タンパク質のバンド密度をデンシトメータで測定した結果、大腸菌由来全可溶性タンパク質の約10%であった。それに対し、Fabの軽鎖部分に相当するバンドは見られなかった。ウエスタンブロッティングの結果より、Fabの軽鎖は宿主由来のプロテアーゼで分解していると考えられた(図4)。
(比較例1)マウス由来anti−HEL Fab抗体フラグメントの単体での発現
マウス由来anti−HEL Fab抗体フラグメントの発現プラスミド pEHELFab−1を実施例7と同様の方法で大腸菌に組み込み、SDS−PAGEに供した。CBB染色及びウエスタンブロッティングの結果、Fab遺伝子は、単独では可溶画分への発現は見られず、すべて沈殿画分に発現することが確認された(図5)。
(実施例9)マウス由来anti−HEL scFvとTcFKBP18との融合タンパク質の発現
マウス由来anti−HEL scFvフラグメントの発現プラスミドpAALSC(伊庭ら 1997、Gene 194、35−)を鋳型とし、表1に示したSCF−F3及びSCF−R3をプライマーして用いるPCRにより、マウス由来anti−HEL scFvフラグメントの遺伝子を増幅した。この遺伝子をTAクローニングにより、pT7ブルーベクターにライゲーションし、NdeI/NotI処理後、あらかじめ同制限酵素により処理しておいたTcFKfusion2に再度ライゲーションすることで、TcFKBP18とscFvとの融合タンパク質発現系を構築した。得られたプラスミドを、実施例7と同様の方法で大腸菌に組み込み、そのトランスフォーマントを取得した。本菌を実施例7と同様の方法で培養・回収し、−20℃にて凍結保存した。得られた菌液を実施例7と同様の方法でSDS−PAGEに供し、CBBにて染色した。
宿主菌である大腸菌の可溶性画分及び沈殿画分には、CBB染色においてマウス由来anti−HEL scFvとTcFKBP18との融合タンパク質に相当するバンドは見られなかった(図6A)。一方、TcFKBP18との融合タンパク質として発現させた場合、マウス由来anti−HEL scFvはTcFKBP18と融合した形態で可溶画分にメジャーバンドとして大量に発現されることが示された(図6B)。CBB染色において、可溶性画分に発現した融合タンパク質のバンド密度をデンシトメータで測定した結果、大腸菌由来全可溶性タンパク質の約14%であった。
(比較例2)マウス由来anti−HEL scFvの単体での発現
実施例9で得られたマウス由来anti−HEL scFv遺伝子を含むpT7ブルーベクターをNdeI/NotI処理後、あらかじめ同制限酵素により処理しておいたpET21a(ノバジェン社製)に再度ライゲーションすることで、マウス由来anti−HEL scFvの発現系を構築した。得られた発現プラスミドを実施例9と同様の方法で大腸菌に組み込み、そのトランスフォーマントを取得した。本菌を実施例7と同様の方法で培養・回収し、−20℃にて凍結保存した。得られた菌液を実施例7に示した方法と同様にSDS−PAGEに供し、CBBにて染色した。その結果、マウス由来anti−HEL scFvは可溶画分にはほとんど発現せず、ほとんどが不溶性画分に発現することが確認された(図6C)。
(実施例10)マウス由来anti−HEL scFvとTFとの融合タンパク質の発現
実施例9で調製したマウス由来anti−HEL scFvフラグメントを含むpT7ブルーベクターのNdeI/NotI処理DNA断片を、あらかじめ同制限酵素により処理しておいた実施例2のTFf2にライゲーションすることにより、TFとscFvとの融合タンパク質発現系を構築した。得られたプラスミドを、実施例7と同様の方法で大腸菌に組み込み、そのトランスフォーマントを取得した。本菌を実施例7と同様の方法で培養・回収し、−20℃にて凍結保存した。得られた菌液を実施例7と同様の方法でSDS−PAGEに供し、CBBにて染色した。比較例2で示したように、scFv単独で発現させた場合にはscFvは不溶性画分に発現したのに対し、TFと融合発現させた場合、可溶性画分に大量に発現されることがわかった。CBB染色において、可溶性画分に発現した融合タンパク質のバンド密度をデンシトメータで測定した結果、大腸菌由来全可溶性タンパク質の約7%であった。
(実施例11)マウス由来anti−HEL scFvとhFKBP52との融合タンパク質の発現
実施例9で調製したTcFKBP18とscFvとの融合タンパク質発現ベクターをSpeI/NotI処理し、scFvフラグメントを含むDNA断片を調製した。あらかじめ同制限酵素により処理しておいた実施例3のFK52f2に上記DNA断片をライゲーションすることにより、hFKBP52とscFvとの融合タンパク質発現系を構築した。得られたプラスミドを、実施例7と同様の方法で大腸菌に組み込み、そのトランスフォーマントを取得した。本菌を実施例7と同様の方法で培養・回収し、−20℃にて凍結保存した。得られた菌液を実施例7と同様の方法でSDS−PAGEに供し、CBBにて染色した。hFKBP52と融合発現させた場合、可溶性画分に大量に発現されることがわかった。CBB染色において、可溶性画分に発現した融合タンパク質のバンド密度をデンシトメータで測定した結果、大腸菌由来全可溶性タンパク質の約9%であった。
(実施例12)マウス由来anti−HEL scFvとhCyP40との融合タンパク質の発現
実施例11のFK52f2の代わりに、実施例4で調製したCP40f2を用いたこと以外は実施例11と同様の方法でhCyP40とscFvとの融合タンパク質を発現させた。CBB染色において、可溶性画分に発現した融合タンパク質のバンド密度をデンシトメータで測定した結果、大腸菌由来全可溶性タンパク質の約11%であった。
(実施例13) ヒト由来セロトニンレセプターとFkpAとの融合タンパク質の発現
7回膜貫通型膜タンパク質の一つであるヒト由来セロトニンレセプター(HT1aレセプター)と大腸菌由来FkpAとの融合タンパク質発現系を構築するためにヒトcDNAライブラリーからHT1aレセプター遺伝子のクローニングを行った。すなわち、NCBIコード:HSSERR51として登録されている塩基配列情報を元にPCR用のプライマーを設計し、ヒトcDNAライブラリーを鋳型としたPCRにより、HT1aレセプター遺伝子を増幅した。
HT1aのアミノ酸配列を配列番号13に示し、塩基配列を配列番号14に示した。プライマーには5‘側にNdeI制限酵素サイトを、3’側にNotI制限酵素サイトをそれぞれ設けた。PCR産物をpT7ブルーTベクターに挿入後、シーケンスが登録情報と相違ないことを確認した。NdeI/NotI処理により、HT1a遺伝子を含むDNA断片を切断・精製後、あらかじめNdeI/NotI処理しておいた実施例5のFkpAf2にライゲーションし、HT1a遺伝子を含むベクターを回収した。得られたFkpAとHT1aとの融合タンパク質発現ベクターを実施例7と同様の方法で大腸菌に組み込み、そのトランスフォーマントを取得した。本菌を実施例7と同様の方法で培養・回収し、−20℃にて凍結保存した。得られた菌液を超音波破砕後、3000rpmにて遠心分離し、その上清(可溶性画分)と沈殿部(沈殿画分)に分画した。実施例7と同様の方法によりSDS−PAGEに供し、クーマシーブリリアントブルー(CBB)による染色と、抗セロトニンレセプター抗体を用いたウエスタンブロッティング法により、発現したHT1aを特異的に検出した。その結果、CBB染色において、HT1aはFkpAと融合した形態で可溶画分に発現されることが示され、ウエスタンブロッティングにおいても、確かに発現していることが確認された。CBB染色において、可溶性画分に発現した融合タンパク質のバンド密度をデンシトメータで測定した結果、大腸菌由来全可溶性タンパク質の約2%であった。
(実施例14) ヒト由来セロトニンレセプターとSurAとの融合タンパク質の発現
実施例13のFkpAf2の代わりに、実施例6で調製したSurAf2を用いたこと以外は実施例13と同様の方法でSurAとHT1aとの融合タンパク質を発現させた。
実施例7と同様の方法によりSDS−PAGEに供し、クーマシーブリリアントブルー(CBB)による染色と、抗セロトニンレセプター抗体を用いたウエスタンブロッティング法により発現したHT1aを特異的に検出したところ、CBB染色において、HT1aはSurAと融合した形態で可溶画分に発現されることが示され、ウエスタンブロッティングにおいても、確かに発現していることが確認された。CBB染色において、可溶性画分に発現した融合タンパク質のバンド密度をデンシトメータで測定した結果、大腸菌由来全可溶性タンパク質の約2%であった。
(実施例15)マウス由来anti−HEL scFvとTcFKBP18との融合タンパク質の精製
実施例9で得られた可溶性画分を下記の(a)及び(b)の陰イオン交換クロマトグラフィー及びゲル濾過の順でカラム精製を繰り返すことにより、マウス由来anti−HEL scFvとTcFKBP18との融合タンパク質をほぼ単一にまで精製した。精製の結果得られた融合タンパク質の量は、培地1Lあたり約50mgであった。
(a)DEAE Toyopearl column(16mm×60cm;東ソー社製)
A液:25mM HEPES−KOH 緩衝液(pH6.8)
B液:0.5M NaClを含む25mM HEPES−KOH緩衝液(pH6.8)
(0−300分:B液0−100%の直線グラジエント、300−420分:B液100%)
流速:1mL/分
(b)HiLoad 26/60 Superdex 200pg column(26mm×60cm;アマシャムファルマシア社製)
溶離液:100mM リン酸ナトリウム緩衝液(pH7.0;0.15M NaCl含有)
流速:3mL/分
(実施例16) 融合タンパク質のトロンビンによる切断
実施例15で精製した融合タンパク質1mg当たりに、10Uのトロンビンを加え、22℃にて16時間処理することにより、融合タンパク質のトロンビンサイトを切断した。SDS−PAGEの結果、融合タンパク質は確かにマウス由来anti−HEL scFvとTcFKBP18とに切断されたことが確認された(図7)。
(実施例17)ELISAによるマウス由来anti−HEL scFvの機能確認
発現で得られたマウス由来anti−HEL scFvの機能は、ニワトリリゾチームを抗原とするELISA法において、1次抗体として機能するか否かで評価した。即ち、96穴プレートに50μg/mLニワトリ卵白リゾチーム(HEL)溶液100μLを添加し、30℃にて3時間インキュベーションすることにより、HELをプレート上に固定化した。TBS緩衝液(pH7.0)にてプレートを洗浄後、ブロックエース(大日本製薬社製)を含むTBS緩衝液でブロッキングした(4℃、オーバーナイト)。TBSにて洗浄後、実施例16で得られたマウス由来anti−HEL scFv 24μgを含むTBS(10%ブロックエース含有)を用い、室温にて3時間インキュベートした。TBSにて洗浄後、2次抗体としてAnti−マウスIgG−HRPコンジュゲート(フナコシ社製)を含むTBS緩衝液でインキュベート(2時間、30℃)した。TBSにて洗浄後、HRPの基質としてABTS液(フナコシ社製)100μLを加え、30分間インキュベートし、OD405を測定した。得られた結果を図8に示した。プレートに固定したHEL濃度に応じて、吸光度が増大することから(▲)、得られたscFvが抗原と結合していることが確認された。一方、HELの代わりに同濃度のキモトリプシンインヒビター(□)を用いた場合、吸光度の上昇は見られなかった。このことは発現して得られた抗体が特異的に抗原に結合することを示していると思われる。
図2は、TcFKfusion2を用いた場合のTcFKBP18の発現を示す図である。
図3は、宿主由来のタンパク質の電気泳動パターンを示す図である。
図4は、マウス由来anti−ニワトリリゾチーム(HEL)Fab抗体フラグメントとTcFKBP18との融合タンパク質の発現を示す図である。
図5は、マウス由来anti−ニワトリリゾチーム(HEL)Fab抗体フラグメントの単体での発現を示す図である。
図6は、マウス由来anti−ニワトリリゾチーム(HEL)scFvフラグメント及びそのTcFKBP18との融合タンパク質の発現を示す図である。
図7は、精製したマウス由来anti−HEL scFvとTcFKBP18との融合タンパク質と、それをトロンビン処理した結果を示す図である。
図8は、発現の結果得られたマウス由来anti−HEL scFvの活性をELISA法により示した図である。
Claims (29)
- 組み換えタンパク質生産時の不活性な異常型タンパク質の形成を防ぎ、目的タンパク質を可溶型として大量且つ効率的に生産させるための発現ベクターであって、
(a)分子シャペロン活性(変性したタンパク質を元の天然型にリフォールディングさせる活性、又は、変性したタンパク質の不可逆的な凝集を抑制する活性)を有するPPIaseであるポリペプチド(ただしSLYDタンパク質を除く)をコードする第1コード領域、及び、
(b)タンパク質をコードする第2コード領域を挿入することができる少なくとも1つの制限酵素サイトを有する領域を含有し、
前記第1コード領域は、プロモーターに有効に連結しており、
前記制限酵素サイトは、第1コード領域と同じ解読枠内であって、前記第1コード領域の下流にある
ことを特徴とする発現ベクター。 - 組み換えタンパク質生産時の不活性な異常型タンパク質の形成を防ぎ、目的タンパク質を可溶型として大量且つ効率的に生産させるための発現ベクターであって、
(a)分子シャペロン活性(変性したタンパク質を元の天然型にリフォールディングさせる活性、又は、変性したタンパク質の不可逆的な凝集を抑制する活性)を有するPPIaseであるポリペプチド(ただしSLYDタンパク質を除く)をコードする第1コード領域、及び、
(b)タンパク質をコードする第2コード領域を挿入することができる少なくとも1つの制限酵素サイトを有する領域を含有し、
前記制限酵素サイトは、挿入された前記第2コード領域がプロモーターに有効に連結するように配置されており、
前記第1コード領域は、前記第2コード領域と同じ解読枠内にあって、前記第2コード領域の下流にある
ことを特徴とする発現ベクター。 - 第1コード領域と、第2コード領域を挿入することができる少なくとも1つの制限酵素サイトを有する領域との間にあり、同じ解読枠内で翻訳されてプロテアーゼ消化サイトとなる領域を有することを特徴とする請求の範囲第1又は2項記載の発現ベクター。
- 請求の範囲第1、2又は3項記載の発現ベクターにタンパク質をコードする第2コード領域が組み込まれていることを特徴とする発現ベクター。
- 分子シャペロン活性を有するPPIaseは、FKBP型PPIaseであることを特徴とする請求の範囲第1又は2項記載の発現ベクター。
- 分子シャペロン活性を有するPPIaseは、シクロフィリン型PPIaseであることを特徴とする請求の範囲第1又は2項記載の発現ベクター。
- 分子シャペロン活性を有するPPIaseは、パーブリン型PPIaseであることを特徴とする請求の範囲第1又は2項記載の発現ベクター。
- FKBP型PPIaseは、古細菌由来FKBP型PPIaseであることを特徴とする請求の範囲第5項記載の発現ベクター。
- 古細菌由来FKBP型PPIaseは、ショートタイプFKBP型PPIaseであることを特徴とする請求の範囲第8項記載の発現ベクター。
- 分子シャペロン活性を有するPPIaseは、古細菌由来FKBP型PPIaseのIFドメイン、及び/又は、C末端ドメインを含有していることを特徴とする請求の範囲第1又は2項記載の発現ベクター。
- FKBP型PPIaseは、トリガーファクタータイプPPIaseであることを特徴とする請求の範囲第5項記載の発現ベクター。
- 分子シャペロン活性を有するPPIaseは、トリガーファクタータイプPPIaseのN末端ドメイン、及び/又は、C末端ドメインを含有していることを特徴とする請求の範囲第1又は2項記載の発現ベクター。
- FKBP型PPIaseは、FkpAタイプPPIaseであることを特徴とする請求の範囲第5項記載の発現ベクター。
- 分子シャペロン活性を有するPPIaseは、FkpAタイプPPIaseのN末端ドメインを含有していることを特徴とする請求の範囲第1又は2項記載の発現ベクター。
- FKBP型PPIaseは、FKBP52タイプPPIaseであることを特徴とする請求の範囲第5項記載の発現ベクター。
- 分子シャペロン活性を有するPPIaseは、FKBP52タイプPPIaseのC末端ドメインを含有していることを特徴とする請求の範囲第1又は2項記載の発現ベクター。
- シクロフィリン型PPIaseは、CyP40タイプPPIaseであることを特徴とする請求の範囲第6項記載の発現ベクター。
- 分子シャペロン活性を有するPPIaseは、CyP40タイプPPIaseのC末端ドメインを含有していることを特徴とする請求の範囲第1又は2項記載の発現ベクター。
- パーブリン型PPIaseは、SurAタイプPPIaseであることを特徴とする請求の範囲第7項記載の発現ベクター。
- 分子シャペロン活性を有するPPIaseは、SurAタイプPPIaseのN末端ドメインを含有していることを特徴とする請求の範囲第1又は2項記載の発現ベクター。
- 第2コード領域は、モノクローナル抗体をコードする塩基配列を有することを特徴とする請求の範囲第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19又は20項記載の発現ベクター。
- 第2コード領域は、膜タンパク質をコードする塩基配列を有することを特徴とする請求の範囲第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19又は20項記載の発現ベクター。
- 請求の範囲第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21又は22項記載の発現ベクターを内包していることを特徴とする宿主。
- 大腸菌であることを特徴とする請求の範囲第23項記載の宿主。
- 分子シャペロン活性を有するポリペプチド及び第2コード領域がコードするタンパク質を含有する融合タンパク質を製造する方法であって、
請求の範囲第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21又は22項記載の発現ベクターを内包する宿主を、前記発現ベクターの発現条件下で培養し、前記融合タンパク質を細胞質に発現させることを特徴とする融合タンパク質の製造方法。 - 分子シャペロン活性を有するポリペプチド及び第2コード領域がコードするタンパク質を含有する融合タンパク質を製造する方法であって、
請求の範囲第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21又は22項記載の発現ベクターの第1コード領域の5’末端又は第2コード領域の5’末端に転写及び翻訳されてシグナル配列となる領域を設けて、前記発現ベクターを内包する宿主を、前記発現ベクターの発現条件下で培養し、前記融合タンパク質をペリプラズム又は培地に発現させることを特徴とする融合タンパク質の製造方法。 - 分子シャペロン活性を有するポリペプチド及び第2コード領域がコードするタンパク質を含有する融合タンパク質を製造する方法であって、
請求の範囲第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21又は22項記載の発現ベクターに、無細胞翻訳系において、前記融合タンパク質を発現させることを特徴とする融合タンパク質の製造方法。 - PPIase活性を阻害するマクロライド、シクロスポリン、ジュグロン、又は、これらの類縁化合物を担持した担体に、融合タンパク質を吸着させた後、前記担体を回収することを特徴とする請求の範囲第25、26又は27項記載の融合タンパク質の製造方法。
- 第2コード領域がコードするタンパク質を製造する方法であって、請求の範囲第25、26、27又は28項記載の方法で得られた融合タンパク質をプロテアーゼ消化サイトを消化するプロテアーゼで消化することを特徴とするタンパク質の製造方法。
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