JP5637180B2 - Method for producing protein as soluble protein - Google Patents

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JP5637180B2 JP2012143451A JP2012143451A JP5637180B2 JP 5637180 B2 JP5637180 B2 JP 5637180B2 JP 2012143451 A JP2012143451 A JP 2012143451A JP 2012143451 A JP2012143451 A JP 2012143451A JP 5637180 B2 JP5637180 B2 JP 5637180B2
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本発明は、目的タンパク質を可溶性タンパク質として製造する方法に関する。より詳し
くは、分泌シグナルペプチドと塩基性アミノ酸に富むペプチドとを用いて目的タンパク質
を可溶性タンパク質として製造する方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a target protein as a soluble protein. More specifically, the present invention relates to a method for producing a target protein as a soluble protein using a secretory signal peptide and a peptide rich in basic amino acids.

これまでに、細菌、酵母、昆虫、トランスジェニック動物、トランスジェニック植物な
どの宿主内での組換えタンパク質発現系、無細胞翻訳系などの多くの組換えタンパク質発
現系が開発されている。なかでも大腸菌は高密度に増殖させることが容易であり、しかも
宿主ベクター系の研究が進んでいることから、異種タンパク質の発現系として広く利用さ
れている。
一方、これらの組換えタンパク質発現系で目的タンパク質を発現させた場合、発現され
たタンパク質が正確に折り畳まれないためにそのタンパク質本来の機能を発現できなかっ
たり、封入体と呼ばれる不溶性の凝集体が形成されることが少なくない。このような場合
、例えば封入体を変性(可溶化)した後、再折り畳みを行っても、必ずしも正常に折り畳
まれた本来の機能を有するタンパク質が得られるとは限らない。また、本来の機能を発現
するタンパク質が得られたとしても、満足な回収率が得られないことも多い。
このような背景において、現在まで発現組換え目的タンパク質の封入体の形成を抑制す
る方法は、確立されていない。その代法として、可溶性の高い分子量4万のマルトース結
合タンパク質またはグルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)と不溶性目的タンパク
質とを融合させることにより可溶性蛋白として発現さすることが試みられている(非特許
文献1:Fox,J.D.and Waugh, D.S. (2003) Maltose-binding protein as a solubility e
nhancer. Methods Mol. Biol.205:99-117、非特許文献2:Ausubel, F.M. et al. eds. (
1996) Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 2, 16.0.1)。しかし、可溶性タ
ンパクが本来の活性を示さないこと、マルトース結合タンパク質またはGSTを削除した
場合、目的タンパク質が不溶化する等の問題があった。
So far, many recombinant protein expression systems such as recombinant protein expression systems and cell-free translation systems in hosts such as bacteria, yeast, insects, transgenic animals and transgenic plants have been developed. Among them, Escherichia coli can be easily grown at a high density and has been widely used as a heterologous protein expression system because of the progress of research on host vector systems.
On the other hand, when the target protein is expressed in these recombinant protein expression systems, the expressed protein cannot be folded correctly, so that the original function of the protein cannot be expressed, or insoluble aggregates called inclusion bodies are formed. Often formed. In such a case, for example, even if the inclusion body is denatured (solubilized) and then refolded, a protein that is normally folded and has the original function is not necessarily obtained. Moreover, even if a protein that expresses the original function is obtained, a satisfactory recovery rate is often not obtained.
In such a background, a method for suppressing the formation of inclusion bodies of the expressed recombinant target protein has not been established so far. As an alternative, an attempt has been made to express a soluble protein by fusing a highly soluble maltose-binding protein having a molecular weight of 40,000 or glutathione S-transferase (GST) and an insoluble target protein (Non-patent Document 1: Fox, JDand Waugh, DS (2003) Maltose-binding protein as a solubility e
nhancer. Methods Mol. Biol. 205: 99-117, Non-Patent Document 2: Ausubel, FM et al. eds.
1996) Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 2, 16.0.1). However, there are problems that the soluble protein does not exhibit the original activity, and that when the maltose binding protein or GST is deleted, the target protein is insolubilized.

レニラルシフェリン結合タンパク質(以下RLBPと略記する)は、ウミシイタケ(Re
nilla reniformis)由来のカルシウム誘発ルシフェリン結合タンパク質(Calcium-trigger
ed luciferin-bindihg protein)として知られている。RLBPはアポタンパク質(アポ
RLBP)とセレンテラジン(ルシフェリン)の非共有結合複合体である(非特許文献3
:J. Biol. Chem. 254, 769-780 (1979))。RLBPがカルシウムイオンと結合すると、
セレンテラジンが放出される。放出されたセレンテラジンは、セレンテラジンを発光基質
とするレニラルシフェラーゼ、エビルシフェラーゼ、ガウシアルシフェラーゼ等によるル
シフェリン−ルシフェラーゼの発光反応に用いられる。
Renilla luciferin binding protein (hereinafter abbreviated as RLBP) is Renilla (Re
calcium-induced luciferin-binding protein (Calcium-trigger) from nilla reniformis
ed luciferin-bindihg protein). RLBP is a noncovalent complex of apoprotein (apoRLBP) and coelenterazine (luciferin) (Non-patent Document 3).
: J. Biol. Chem. 254, 769-780 (1979)). When RLBP binds to calcium ions,
Coelenterazine is released. The released coelenterazine is used for the luciferin-luciferase luminescence reaction by Renilla luciferase, Evil luciferase, Gaussia luciferase and the like using coelenterazine as the luminescent substrate.

大腸菌L−アスパラギナーゼ遺伝子をpelBリーダー配列およびN末端6×ヒスチジ
ンタグと融合させることにより、組換え大腸菌L−アスパラギナーゼを菌体外である培養
ろ液に発現させ、Ni−NTAアフィニティークロマトグラフィーで精製する方法が報告
されている(非特許文献4:Protein Express. Purif. 38, 29-36 (2004))。
Fox,J.D.and Waugh, D.S. (2003) Maltose-binding protein as a solubility enhancer. Methods Mol. Biol.205:99-117 Ausubel, F.M. et al. eds. (1996) Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 2, 16.0.1 J. Biol. Chem. 254, 769-780 (1979) Protein Express. Purif. 38, 29-36 (2004)
By fusing the E. coli L-asparaginase gene with a pelB leader sequence and an N-terminal 6 × histidine tag, recombinant E. coli L-asparaginase is expressed in culture filtrate outside the cell and purified by Ni-NTA affinity chromatography. A method has been reported (Non-patent Document 4: Protein Express. Purif. 38, 29-36 (2004)).
Fox, JDand Waugh, DS (2003) Maltose-binding protein as a solubility enhancer. Methods Mol. Biol. 205: 99-117 Ausubel, FM et al. Eds. (1996) Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 2, 16.0.1 J. Biol. Chem. 254, 769-780 (1979) Protein Express. Purif. 38, 29-36 (2004)

上記状況において、組換えタンパク質発現系を用いて、目的タンパク質を可溶性タンパ
ク質として製造することが、有用タンパク質の生産のために産業上強く望まれている。ま
た、タンパク質の機能や構造の研究といった研究分野においても強い要望がある。
In the above situation, it is strongly desired in the industry to produce a target protein as a soluble protein using a recombinant protein expression system for the production of useful proteins. There is also a strong demand in research fields such as protein function and structure research.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、シグナルペプチドを
コードするポリヌクレオチドと塩基性アミノ酸に富むポリペプチドをコードするポリヌク
レオチドを目的タンパク質をコードするポリヌクレオチドと結合させたポリヌクレオチド
を含有する発現ベクターを用いて、グラム陰性菌中で目的タンパク質を発現させると、目
的タンパク質が可溶性タンパク質として発現されることを見出した。さらに、このように
して得られた目的タンパク質は、本来の機能を有していることが確認された。これらの知
見に基づいてさらに検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors combined a polynucleotide encoding a signal peptide and a polynucleotide encoding a polypeptide rich in basic amino acids with a polynucleotide encoding a target protein. It has been found that when a target protein is expressed in a gram-negative bacterium using an expression vector containing the prepared polynucleotide, the target protein is expressed as a soluble protein. Furthermore, it was confirmed that the target protein thus obtained has an original function. As a result of further studies based on these findings, the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、
(1) 分泌シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチドと、塩基性アミノ酸に富む
ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと、目的タンパク質をコードするポリヌクレ
オチドとを、この順に含有するポリヌクレオチドを用いてタンパク質を発現させることを
特徴とする前記目的タンパク質を可溶性タンパク質として製造する方法、
(2) タンパク質の発現が宿主細胞内で行われる上記(1)記載の方法、
(3) 宿主細胞がグラム陰性菌である上記(2)記載の方法、
(4) グラム陰性菌が大腸菌属の細菌である上記(3)記載の方法、
(5) 分泌シグナルペプチドがグラム陰性菌由来の分泌シグナルペプチドである上記(
1)〜(4)のいずれかに記載の方法、
(6) グラム陰性菌由来の分泌シグナルペプチドが、通性嫌気性桿菌由来の分泌シグナ
ルペプチドである上記(5)記載の方法、
(7) グラム陰性菌由来ののシグナルペプチドが、大腸菌の外膜タンパク質A由来の分
泌シグナルペプチド(OmpA)またはコレラ菌由来コレラトキシン由来の分泌シグナル
ペプチドである上記(5)記載の方法、
(8) 塩基性アミノ酸に富むポリペプチドが5〜12アミノ酸残基からなるポリペプチ
ドである上記(1)〜(7)のいずれかに記載の方法、
(9) 塩基性アミノ酸に富むポリペプチドにおける塩基性アミノ酸の含有率が60%以
上である上記(1)〜(8)のいずれかに記載の方法、
(10) 塩基性アミノ酸に富むポリペプチドにおける塩基性アミノ酸がヒスチジン、ア
ルギニンおよびリジンから選択される上記(1)〜(9)のいずれかに記載の方法、
(11) 塩基性アミノ酸に富むポリペプチドがポリヒスチジンである上記(1)〜(9
)のいずれかに記載の方法、
(12) 目的タンパク質の発現が、該目的タンパク質をコードするポリヌクレオチドを
含有する発現ベクターを用いて行われる上記(1)〜(11)のいずれかに記載の方法、
(13) グラム陰性菌の分泌シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチドと、5な
いし12個の塩基性アミノ酸残基からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと
、目的タンパク質をコードするポリヌクレオチドとを含有するポリヌクレオチドを用いて
グラム陰性菌内でタンパク質を発現させることを特徴とする前記目的タンパク質を可溶性
タンパク質として製造する方法、
(14) OmpAをコードするポリヌクレオチドと、ポリヒスチジンをコードするポリ
ヌクレオチドと、目的タンパク質をコードするポリヌクレオチドとを含有するポリヌクレ
オチドを用いて大腸菌属の細菌内でタンパク質を発現させることを特徴とする前記目的タ
ンパク質を可溶性タンパク質として製造する方法、
(15) 目的タンパク質が異種タンパク質である上記(1)〜(14)のいずれかに記
載の方法、
(16) 目的タンパク質が、アポRLBP、アポイクオリン、アポクライチィン、アポ
オベリンおよびアポマイトロコミンからなる群より選択されるいずれかである上記(1)
〜(14)のいずれかに記載の方法、
(17) 目的タンパク質がアポRLBPである上記(16)記載の方法、
(18) グラム陰性菌の分泌シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチドと、5な
いし12個の塩基性アミノ酸残基からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと
、アポRLBPをコードするポリヌクレオチドとを含有するポリヌクレオチドを用いてグ
ラム陰性菌内でタンパク質を発現させることを特徴とするアポRLBPの製造方法、
(19) OmpAをコードするポリヌクレオチドと、ポリヒスチジンをコードするポリ
ヌクレオチドと、アポRLBPをコードするポリヌクレオチドとを含有するポリヌクレオ
チドを用いて大腸菌内でタンパク質を発現させ、発現されたタンパク質をペリプラズムス
ペースに蓄積させることを特徴とするアポRLBPの製造方法、
(20) 上記(17)〜(19)のいずれかに記載の製造方法によって製造されたアポ
RLBPとセレンテラジンまたはその誘導体とを接触させることを特徴とするRLBPの
製造方法、
(21) 上記(17)〜(19)のいずれかに記載の製造方法によって製造されたアポ
RLBPとセレンテラジンまたはその誘導体とを接触させてRLBPを調製することを特
徴とする、セレンテラジンまたはその誘導体の保存方法、
(22) 上記(17)〜(19)のいずれかに記載の製造方法によって製造されたアポ
RLBPとセレンテラジンまたはその誘導体とからなるRLBP、
(23)(a)分泌シグナルペプチドをコードする第1コード領域、
(b)塩基性アミノ酸に富むポリペプチドをコードする第2コード領域、および
(c)目的タンパク質をコードする第3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
を含有することを特徴とする発現ベクター、
(23a) 前記第1コード領域がプロモーターに有効に連結している上記(23)記載
の方法、
(23b) 前記第1コード領域、前記第2コード領域および前記制限酵素サイトが同じ
読み枠内にある上記(23)記載の方法、
(23c) 前記第2コード領域が前記第1コード領域の下流にあり、前記制限酵素サイ
トが前記第2コード領域の下流にある上記(23)記載の方法、
(23d) 前記制限酵素サイトがマルチクローニングサイトである上記(23)記載の
方法、
(24) 分泌シグナルペプチドがグラム陰性菌由来の分泌シグナルペプチドである上記
(23)記載の発現ベクター、
(25) グラム陰性菌由来の分泌シグナルペプチドが通性嫌気性桿菌由来の分泌シグナ
ルペプチドである上記(24)記載の発現ベクター、
(26) グラム陰性菌由来の分泌シグナルペプチドが、大腸菌の外膜タンパク質A由来
の分泌シグナルペプチド(OmpA)またはコレラ菌由来コレラトキシン由来の分泌シグ
ナルペプチドである上記(24)記載の発現ベクター、
(27) 塩基性アミノ酸に富むポリペプチドが5〜12アミノ酸残基からなるポリペプ
チドである上記(23)〜(26)のいずれかに記載の発現ベクター、
(28) 塩基性アミノ酸に富むポリペプチドにおける塩基性アミノ酸の含有率が60%
以上である上記(23)〜(27)のいずれかに記載の発現ベクター、
(29) 塩基性アミノ酸に富むポリペプチドにおける塩基性アミノ酸がヒスチジン、ア
ルギニンおよびリジンから選択される上記(23)〜(28)のいずれかに記載の発現ベ
クター、
(30) 塩基性アミノ酸に富むポリペプチドがポリヒスチジンである上記(23)〜(
27)のいずれかに記載の発現ベクター、
(31)(a)グラム陰性菌由来の分泌シグナルペプチドをコードする第1コード領域、
(b)5ないし12個の塩基性アミノ酸残基からなるポリペプチドをコードする第2コー
ド領域、および
(c)目的タンパク質をコードする第3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
を含有することを特徴とする発現ベクター、
(32)(a)OmpAをコードする第1コード領域、
(b)ポリヒスチジンをコードする第2コード領域、および
(c)目的タンパク質をコードする第3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
を含有することを特徴とする発現ベクター
などを提供する。
That is, the present invention
(1) A protein is expressed using a polynucleotide containing a polynucleotide encoding a secretory signal peptide, a polynucleotide encoding a polypeptide rich in basic amino acids, and a polynucleotide encoding a target protein in this order. A method for producing the target protein as a soluble protein,
(2) The method according to (1) above, wherein the protein is expressed in a host cell,
(3) The method according to (2) above, wherein the host cell is a gram-negative bacterium,
(4) The method according to (3) above, wherein the gram-negative bacterium is an Escherichia coli bacterium,
(5) The above (wherein the secretory signal peptide is a secretory signal peptide derived from Gram-negative bacteria (
The method according to any one of 1) to (4),
(6) The method according to (5) above, wherein the secretion signal peptide derived from Gram-negative bacteria is a secretion signal peptide derived from facultative anaerobic bacilli.
(7) The method according to (5) above, wherein the signal peptide derived from Gram-negative bacteria is a secretion signal peptide derived from outer membrane protein A of E. coli (OmpA) or a secretion signal peptide derived from cholera toxin cholera toxin.
(8) The method according to any one of (1) to (7) above, wherein the polypeptide rich in basic amino acids is a polypeptide comprising 5 to 12 amino acid residues,
(9) The method according to any one of (1) to (8) above, wherein the basic amino acid content in the polypeptide rich in basic amino acids is 60% or more,
(10) The method according to any one of (1) to (9) above, wherein the basic amino acid in the polypeptide rich in basic amino acids is selected from histidine, arginine and lysine,
(11) The above-mentioned (1) to (9), wherein the polypeptide rich in basic amino acids is polyhistidine.
)
(12) The method according to any one of (1) to (11) above, wherein the expression of the target protein is performed using an expression vector containing a polynucleotide encoding the target protein.
(13) A polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a secretion signal peptide of a Gram-negative bacterium, a polynucleotide encoding a polypeptide comprising 5 to 12 basic amino acid residues, and a polynucleotide encoding a target protein A method for producing the target protein as a soluble protein, characterized by expressing the protein in a gram-negative bacterium using nucleotides,
(14) characterized in that a protein is expressed in Escherichia coli using a polynucleotide containing a polynucleotide encoding OmpA, a polynucleotide encoding polyhistidine, and a polynucleotide encoding a target protein. A method for producing the target protein as a soluble protein,
(15) The method according to any one of (1) to (14) above, wherein the target protein is a heterologous protein,
(16) The above (1), wherein the target protein is any one selected from the group consisting of apoRLBP, apoaequorin, apocritin, apoovelin, and apomytrocomin.
To (14)
(17) The method according to (16) above, wherein the target protein is apoRLBP,
(18) A polynucleotide comprising a polynucleotide encoding a secretion signal peptide of a Gram-negative bacterium, a polynucleotide encoding a polypeptide consisting of 5 to 12 basic amino acid residues, and a polynucleotide encoding apoRLBP A method for producing apoRLBP, characterized in that a protein is expressed in a Gram-negative bacterium using nucleotides;
(19) A protein is expressed in Escherichia coli using a polynucleotide containing a polynucleotide encoding OmpA, a polynucleotide encoding polyhistidine, and a polynucleotide encoding apoRLBP, and the expressed protein is periplasm Apo RLBP manufacturing method, characterized by being accumulated in space,
(20) A method for producing RLBP, comprising contacting apoRLBP produced by the production method according to any of (17) to (19) above with coelenterazine or a derivative thereof,
(21) A coelenterazine or a derivative thereof, characterized in that RLBP is prepared by contacting apoRLBP produced by the production method according to any of (17) to (19) above with coelenterazine or a derivative thereof. Preservation method,
(22) RLBP comprising apoRLBP and coelenterazine or a derivative thereof produced by the production method according to any of (17) to (19) above,
(23) (a) a first coding region encoding a secretory signal peptide,
(B) a second coding region encoding a polypeptide rich in basic amino acids, and (c) a third coding region encoding a protein of interest can be inserted at least one
An expression vector comprising one restriction enzyme site,
(23a) The method according to (23) above, wherein the first coding region is effectively linked to a promoter,
(23b) The method according to (23) above, wherein the first coding region, the second coding region, and the restriction enzyme site are in the same reading frame.
(23c) The method according to (23) above, wherein the second coding region is downstream of the first coding region, and the restriction enzyme site is downstream of the second coding region,
(23d) The method according to (23) above, wherein the restriction enzyme site is a multicloning site,
(24) The expression vector according to the above (23), wherein the secretion signal peptide is a secretion signal peptide derived from Gram-negative bacteria,
(25) The expression vector according to the above (24), wherein the secretion signal peptide derived from Gram-negative bacteria is a secretion signal peptide derived from facultative anaerobic bacilli.
(26) The expression vector according to (24), wherein the secretory signal peptide derived from Gram-negative bacteria is a secretory signal peptide derived from outer membrane protein A of E. coli (OmpA) or a secretory signal peptide derived from cholera toxin cholera toxin,
(27) The expression vector according to any one of (23) to (26), wherein the polypeptide rich in basic amino acids is a polypeptide consisting of 5 to 12 amino acid residues,
(28) The basic amino acid content in the polypeptide rich in basic amino acids is 60%.
The expression vector according to any one of (23) to (27) above,
(29) The expression vector according to any one of (23) to (28), wherein the basic amino acid in the polypeptide rich in basic amino acids is selected from histidine, arginine and lysine,
(30) The above-mentioned (23) to (23), wherein the polypeptide rich in basic amino acids is polyhistidine.
27) the expression vector according to any one of
(31) (a) a first coding region encoding a secretory signal peptide derived from a Gram-negative bacterium,
(B) a second coding region encoding a polypeptide consisting of 5 to 12 basic amino acid residues, and (c) a third coding region encoding a target protein can be inserted at least 1
An expression vector comprising one restriction enzyme site,
(32) (a) a first code region encoding OmpA,
(B) a second coding region encoding polyhistidine and (c) a third coding region encoding a protein of interest can be inserted at least one
An expression vector or the like containing one restriction enzyme site is provided.

本発明によれば、目的タンパク質を組換えタンパク質発現系を用いて製造する場合に、
目的タンパク質を可溶性タンパク質として製造することができるので、目的タンパク質を
変性(可溶化)させる必要がない。よって、本発明によれば、目的タンパク質を効率的に
、高い回収率で得ることができる。
したがって、本発明は有用タンパク質や、機能や構造の解析対象となるタンパク質など
のタンパク質の製造方法として極めて有用である。
According to the present invention, when producing a target protein using a recombinant protein expression system,
Since the target protein can be produced as a soluble protein, it is not necessary to denature (solubilize) the target protein. Therefore, according to the present invention, the target protein can be obtained efficiently and at a high recovery rate.
Therefore, the present invention is extremely useful as a method for producing useful proteins and proteins such as proteins to be analyzed for functions and structures.

本発明は、分泌シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチドと、塩基性アミノ酸に
富むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと、目的タンパク質をコードするポリヌ
クレオチドとを含有するポリヌクレオチドを用いてタンパク質を発現させることを特徴と
する前記目的タンパク質の製造方法、前記製造方法に使用することができる発現ベクター
などを提供する。本発明の製造方法によれば、分泌シグナルペプチドおよび塩基性アミノ
酸に富むポリペプチドと融合された状態で目的タンパク質を発現させることにより、目的
タンパク質が正常に折り畳まれずに封入体などを形成することを防止して、目的タンパク
質を可溶化された状態で、正常に折り畳まれた本来の機能を有するタンパク質として製造
することができる。
以下、本発明の目的タンパク質の製造方法などについて詳細に説明する。
The present invention expresses a protein using a polynucleotide containing a polynucleotide encoding a secretory signal peptide, a polynucleotide encoding a polypeptide rich in basic amino acids, and a polynucleotide encoding a target protein. Provided are a method for producing the target protein, an expression vector that can be used for the production method, and the like. According to the production method of the present invention, by expressing a target protein in a state fused with a secretory signal peptide and a polypeptide rich in basic amino acids, the target protein is not normally folded and forms an inclusion body or the like. It is possible to prevent the target protein from being solubilized and to be produced as a protein having an original function that is normally folded.
Hereinafter, the production method of the target protein of the present invention will be described in detail.

1.目的タンパク質の製造方法
本発明は、(1)分泌シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチドと、(2)塩基
性アミノ酸に富むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと、(3)目的タンパク質
をコードするポリヌクレオチドとを、この順に含有するポリヌクレオチドを用いてタンパ
ク質を発現させることを特徴とする目的タンパク質の製造方法を提供する。以下、より詳
細に説明する。
(1)分泌シグナルペプチド
分泌シグナルペプチドとは、当該分泌シグナルペプチドに結合されたタンパク質または
ポリペプチドを、細胞膜透過させる役割を担うペプチド領域を意味する。このような分泌
シグナルペプチドのアミノ酸配列およびそれをコードする核酸配列は、当技術分野におい
て周知であり、報告されている(例えばvon Heijine G (1988) Biochim. Biohys. Acra 9
47: 307-333、von Heijine G (1990) J. Membr. Biol. 115: 195-201など参照。
分泌シグナルペプチドは、通常10〜50個程度のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列
を有し、そのアミノ酸残基の多く(通常55〜60%程度)は疎水性である。本発明で用
いられる分泌シグナルペプチドとしては、好ましくは原核生物由来、より好ましくはグラ
ム陰性菌由来、さらに好ましくは通性嫌気性桿菌由来、特に好ましくは大腸菌属、緑膿菌
属、サルモネラ菌属またはコレラ菌属の細菌由来の分泌シグナルペプチドが好ましい。ま
た、分泌シグナルペプチドとしては、例えばvon Heijine G & Abrahmsen, L. (1989) FEB
S Lett. 244:439-446. Tjalsma, H. et al. (2000) Microbiol.Mol Rev. 515-547などに
記載されてるものなども挙げられ、とりわけ大腸菌の外膜タンパク質A由来の分泌シグナ
ルペプチド(OmpA)(Ghrayeb, J. et al. (1984) EMBO J. 3:2437-2442)、コレラ
菌由来コレラトキシン由来の分泌シグナルペプチドなどが好ましい。
本発明で用いられる分泌シグナルペプチドは、当該分泌シグナルペプチドに結合された
タンパク質またはポリペプチドを細胞膜透過させる活性を有していればよいので、変異体
であってもよい。変異体としては、分泌シグナルペプチドのアミノ酸配列において、1も
しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列からな
り、かつ当該分泌シグナルペプチドに結合されたタンパク質またはポリペプチドを、細胞
膜透過させる活性を有するペプチドなどが挙げられる。このようなペプチドとしては、分
泌シグナルペプチドのアミノ酸配列において、例えば、1〜10個、1〜9個、1〜8個、1
〜7個、1〜6個(1〜数個)、1〜5個、1〜4個、1〜3個、1〜2個、1個のアミノ酸残
基が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ当該ペプチ
ドに結合されたタンパク質またはポリペプチドを細胞膜透過させる活性を有するペプチド
が挙げられる。上記アミノ酸残基の欠失、置換、挿入および/または付加の数は、一般的
には小さい程好ましい。欠失、置換、挿入及び付加のうち2種以上が同時に生じてもよい
。また、このようなタンパク質としては、目的タンパク質のアミノ酸配列と80%以上、85
%以上、90%以上、93%以上、95%以上、97%以上、98%以上、99%以上、99.5%以上99
.8%以上99.9%以上の同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつ当該ペプチドに結合され
たタンパク質またはポリペプチドを細胞膜透過させる活性を有するペプチドが挙げられる
。上記相同性の数値は一般的に大きい程好ましい。
分泌シグナルペプチドは、一般的には、膜透過に伴ってシグナルペプチダーゼによって
切断される切断部位を有する。本発明で用いられる分泌シグナルペプチドとしては、シグ
ナルペプチダーゼによる切断部位を有しなくてもよいが、切断部位を有するのが好ましい
。切断部位としては、目的タンパク質の発現に用いられる宿主(例えば、大腸菌など)の
分泌シグナルペプチダーゼによって切断されうるものが好ましく用いられる。
1. Production method of target protein The present invention comprises (1) a polynucleotide encoding a secretory signal peptide, (2) a polynucleotide encoding a polypeptide rich in basic amino acids, and (3) a polynucleotide encoding a target protein. Are produced using a polynucleotide containing these in this order, and a method for producing a target protein is provided. This will be described in more detail below.
(1) Secretory signal peptide The secretory signal peptide means a peptide region that plays a role of allowing a protein or polypeptide bound to the secretory signal peptide to permeate through the cell membrane. The amino acid sequences of such secretory signal peptides and the nucleic acid sequences that encode them are well known and reported in the art (eg von Heijine G (1988) Biochim. Biohys. Acra 9
47: 307-333, von Heijine G (1990) J. Membr. Biol. 115: 195-201.
The secretory signal peptide usually has an amino acid sequence consisting of about 10 to 50 amino acid residues, and many of the amino acid residues (usually about 55 to 60%) are hydrophobic. The secretory signal peptide used in the present invention is preferably derived from a prokaryotic organism, more preferably from a gram-negative bacterium, more preferably from a facultative anaerobic gonococcus, particularly preferably from the genus Escherichia, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella or cholera. Secretion signal peptides derived from bacteria of the genus Mycobacterium are preferred. Examples of secretory signal peptides include von Heijine G & Abrahmsen, L. (1989) FEB
S Lett. 244: 439-446. Tjalsma, H. et al. (2000) Microbiol. Mol Rev. 515-547 and the like are mentioned, and in particular, a secretion signal peptide derived from outer membrane protein A of Escherichia coli. (OmpA) (Ghrayeb, J. et al. (1984) EMBO J. 3: 2437-2442), a cholera toxin-derived cholera toxin-derived secretory signal peptide, and the like are preferable.
The secretory signal peptide used in the present invention may be a mutant as long as it has an activity of allowing the protein or polypeptide bound to the secretory signal peptide to permeate the cell membrane. A variant includes a protein or polypeptide consisting of an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of a secretory signal peptide and bound to the secretory signal peptide. And peptides having an activity of permeabilizing the cell membrane. Examples of such peptides include 1 to 10, 1 to 9, 1 to 8, 1 and 1 in the amino acid sequence of the secretion signal peptide.
~ 7, 1-6 (1 ~ several), 1-5, 1-4, 1-3, 1-2, 1 amino acid residue deleted, substituted, inserted and / or Or the peptide which consists of an added amino acid sequence and has the activity which permeate | transmits a protein or polypeptide couple | bonded with the said peptide to a cell membrane is mentioned. In general, the smaller the number of amino acid residue deletions, substitutions, insertions and / or additions, the better. Two or more of deletion, substitution, insertion and addition may occur simultaneously. Such proteins also include the amino acid sequence of the target protein and more than 80%, 85
% Or more, 90% or more, 93% or more, 95% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more, 99.5% or more 99
A peptide having an amino acid sequence having an identity of .8% or more and 99.9% or more and having an activity of permeating the protein or polypeptide bound to the peptide through the cell membrane can be mentioned. In general, the larger the homology value, the better.
Secretory signal peptides generally have a cleavage site that is cleaved by a signal peptidase upon membrane permeation. The secretory signal peptide used in the present invention may not have a cleavage site by a signal peptidase, but preferably has a cleavage site. As the cleavage site, one that can be cleaved by a secretory signal peptidase of a host (for example, Escherichia coli) used for expression of the target protein is preferably used.

(2)塩基性アミノ酸に富むポリペプチド
本発明で用いられる塩基性アミノ酸に富むポリペプチドとしては、塩基性アミノ酸を含
み、目的タンパク質のN末端側に融合させて発現させた場合に目的タンパク質の溶解性を
増大しうるものであればよい。塩基性アミノ酸に富むポリペプチドとしては、例えば、等
電点が生理的pHよりアルカリ側にあるポリペプチド、ポリペプチドを構成する全アミノ
酸残基に対する塩基性アミノ酸残基の数の割合(含有率)が30%以上であるポリペプチ
ドなどが挙げられる。塩基性アミノ酸残基の含有率は、60%以上であるのが好ましく、
さらに80%以上であるのが好ましく、特に100%であるのが好ましい。
本発明で用いられる塩基性アミノ酸に富むポリペプチドに含まれるアミノ酸残基数とし
ては、3〜20残基であるのが好ましく、さらに5〜12残基であるのが好ましく、特に
5〜8残基であるのが好ましく、とりわけ6残基であるのが好ましい。
塩基性アミノ酸とは、塩基性側鎖を有するアミノ酸を意味する。塩基性アミノ酸として
は、例えば、ヒスチジン、アルギニン、リジンなどが挙げられる。本発明で用いられる塩
基性アミノ酸としては、ヒスチジン、アルギニン、リジンが好ましく、特にヒスチジンが
好ましい。
塩基性アミノ酸に富むポリペプチドに含まれる塩基性アミノ酸残基に対するヒスチジン
残基の数の割合(含有率)としては、60%以上であるのが好ましく、さらに80%以上
であるのが好ましく、特に100%であるのが好ましい。
本発明で用いられる塩基性アミノ酸に富むポリペプチドとしては、なかでもポリヒスチ
ジンが好ましい。ポリヒスチジンに含まれるヒスチジン残基数としては、5〜12残基で
あるのが好ましく、さらに5〜8残基であるのが好ましく、特に6残基(ヒスチジンヘキ
サマー)であるのが好ましい。
(2) Polypeptide rich in basic amino acid The polypeptide rich in basic amino acid used in the present invention contains a basic amino acid and dissolves the target protein when fused and expressed on the N-terminal side of the target protein. It may be anything that can increase the property. Examples of the polypeptide rich in basic amino acids include, for example, a polypeptide having an isoelectric point on the alkaline side of physiological pH, and a ratio (content ratio) of the number of basic amino acid residues to all amino acid residues constituting the polypeptide. And the like, which are 30% or more. The content of basic amino acid residues is preferably 60% or more,
Further, it is preferably 80% or more, and particularly preferably 100%.
The number of amino acid residues contained in the polypeptide rich in basic amino acids used in the present invention is preferably 3 to 20 residues, more preferably 5 to 12 residues, particularly 5 to 8 residues. It is preferably a group, especially 6 residues.
A basic amino acid means an amino acid having a basic side chain. Examples of basic amino acids include histidine, arginine, lysine and the like. As the basic amino acid used in the present invention, histidine, arginine and lysine are preferable, and histidine is particularly preferable.
The ratio (content ratio) of the number of histidine residues to the basic amino acid residues contained in the polypeptide rich in basic amino acids is preferably 60% or more, more preferably 80% or more, particularly It is preferably 100%.
As the polypeptide rich in basic amino acids used in the present invention, polyhistidine is particularly preferable. The number of histidine residues contained in polyhistidine is preferably 5 to 12 residues, more preferably 5 to 8 residues, and particularly preferably 6 residues (histidine hexamer).

(3)目的タンパク質
本発明の製造方法における目的タンパク質には特に制限はない。例えば、組換えタンパ
ク質発現系で発現させた場合に封入体を形成しやすいタンパク質も可溶性タンパク質とし
て製造しうるので、好ましく用いることができる。また、目的タンパク質は、アポタンパ
ク質、すなわちホロタンパク質のタンパク質部分であってもよい。アポタンパク質として
は、例えば、アポRLBP(FEBS Lett. 268, 287-290 (1990)など参照)、アポイクオリ
ン(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 3154-3158 (1985)など参照 )、アポクライチィン
(FEBS Lett. 315, 343-346 (1993)など参照)、アポマイトロコミン(FEBS Lett. 333,
301-305 (1993)など参照)、アポオベリン(Gene 153,273-274 (1995)など参照)などが
挙げられる。アポRLBPのアミノ酸配列を配列番号:1に示す。
また、B型肝炎ウィルス、C型肝炎ウィルス、HIV、インフルエンザなどの病原性ウ
ィルスゲノムにコードされる、外被タンパク質、コアタンパク質、プロテアーゼ、逆転写
酵素、インテグラーゼなどのタンパク質(ウィルス抗原);抗体のFab、(Fab)2
;血小板由来増殖因子(PDGF)、幹細胞成長因子(SCF)、肝細胞成長因子(HG
F)、トランスフォーミング成長因子(TGF)、神経成長因子(NGF)、上皮細胞増
殖因子(EGF)、線維芽細胞増殖因子(FGF)、インスリン様成長因子(IGF)な
どの増殖因子;腫瘍壊死因子、インターフェロン、インターロイキンなどのサイトカイン
類;エリスロポエチン、顆粒球コロニー刺激因子、顆粒球マクロファージコロニー刺激因
子、マクロファージコロニー刺激因子、トロンボポエチンなどの造血因子;黄体形成ホル
モン放出ホルモン(LH−RH)、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン(TRH)、インス
リン、ソマトスタチン、成長ホルモン、プロラクチン、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH
)、メラノサイト刺激ホルモン(MSH)、甲状腺刺激ホルモン(TSH)、黄体形成ホ
ルモン(LH)、卵胞刺激ホルモン(FSH)、バソプレシン、オキシトシン、カルシト
ニン、副甲状腺ホルモン(PTH)、グルカゴン、ガストリン、セクレチン、パンクレオ
ザイミン、コレシストキニン、アンジオテンシン、ヒト胎盤ラクトーゲン、ヒト絨毛性ゴ
ナドトロピン(HCG)、セルレイン、モチリンなどのペプチドホルモン;エンケファリ
ン、エンドルフィン、ディノルフィン、キョウトルフィンなどの鎮痛性ペプチド;スーパ
ーオキシドディスミュターゼ(SOD)、ウロキナーゼ、ティシュープラスミノーゲンア
クティベーター(TPA)、アスパラギナーゼ、カリクレインなどの酵素;ボムベシン、
ニュウロテンシン、ブラジキニン、サブスタンスPなどのペプチド性神経伝達物質;アル
ブミン;コラーゲン;プロインスリン;レニン;α1アンチトリプシンなども挙げられる
が、これらに限定されない。
(3) Target protein There is no restriction | limiting in particular in the target protein in the manufacturing method of this invention. For example, a protein that easily forms an inclusion body when expressed in a recombinant protein expression system can be produced as a soluble protein, and thus can be preferably used. The target protein may be an apoprotein, that is, a protein portion of a holoprotein. Examples of the apoprotein include apoRLBP (see FEBS Lett. 268, 287-290 (1990), etc.), apoaequorin (see Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 3154-3158 (1985), etc.), apocritin (See FEBS Lett. 315, 343-346 (1993), etc.), Apomaitrocomin (FEBS Lett. 333,
301-305 (1993), etc.) and apooverin (see Gene 153,273-274 (1995), etc.). The amino acid sequence of apoRLBP is shown in SEQ ID NO: 1.
In addition, proteins (viral antigens) such as coat protein, core protein, protease, reverse transcriptase, integrase encoded by pathogenic virus genomes such as hepatitis B virus, hepatitis C virus, HIV, influenza; antibody Fab, (Fab) 2
Platelet derived growth factor (PDGF), stem cell growth factor (SCF), hepatocyte growth factor (HG)
F), growth factors such as transforming growth factor (TGF), nerve growth factor (NGF), epidermal growth factor (EGF), fibroblast growth factor (FGF), insulin-like growth factor (IGF); tumor necrosis factor , Interferon, interleukin and other cytokines; erythropoietin, granulocyte colony stimulating factor, granulocyte macrophage colony stimulating factor, macrophage colony stimulating factor, thrombopoietin and other hematopoietic factors; luteinizing hormone releasing hormone (LH-RH), thyroid stimulating hormone Release hormone (TRH), insulin, somatostatin, growth hormone, prolactin, corticotropin (ACTH)
), Melanocyte stimulating hormone (MSH), thyroid stimulating hormone (TSH), luteinizing hormone (LH), follicle stimulating hormone (FSH), vasopressin, oxytocin, calcitonin, parathyroid hormone (PTH), glucagon, gastrin, secretin, pan Peptide hormones such as cleosaimine, cholecystokinin, angiotensin, human placental lactogen, human chorionic gonadotropin (HCG), cerulein, motilin; analgesic peptides such as enkephalin, endorphin, dinorphine, kyotorphin; superoxide dismutase (SOD), urokinase, tissue plasminogen activator (TPA), asparaginase, kallikrein and other enzymes; bombesin,
Peptide neurotransmitters such as neurotensin, bradykinin, substance P; albumin; collagen; proinsulin; renin; α1 antitrypsin and the like may be mentioned, but not limited thereto.

本発明の目的タンパク質には、上記タンパク質の変異体も含まれる。そのような変異体
としては、例えば、上記タンパク質のアミノ酸配列において、1もしくは複数個のアミノ
酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列からなり、かつ目的タンパク
質と同質の活性を有するタンパク質も含まれる。このようなタンパク質としては、上記タ
ンパク質のアミノ酸配列において、例えば、1〜100個、1〜90個、1〜80個、1〜70個
、1〜60個、1〜50個、1〜40個、1〜30個、1〜20個、1〜10個、1〜9個、1〜8個、
1〜7個、1〜6個(1〜数個)、1〜5個、1〜4個、1〜3個、1〜2個、1個のアミノ酸
残基が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ目的タン
パク質と同質の活性を有するタンパク質が挙げられる。上記アミノ酸残基の欠失、置換、
挿入および/または付加の数は、一般的には小さい程好ましい。欠失、置換、挿入及び付
加のうち2種以上が同時に生じてもよい。本明細書において、アポRLBPとは、配列番
号:1で表されるアミノ酸配列を有するタンパク質のみならず、その変異体をも意味する
The target protein of the present invention includes mutants of the above proteins. Examples of such a mutant include a protein having an amino acid sequence in which one or a plurality of amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of the protein and having the same activity as the target protein. Is also included. Examples of such proteins include 1 to 100, 1 to 90, 1 to 80, 1 to 70, 1 to 60, 1 to 50, and 1 to 40 in the amino acid sequence of the protein. 1-30, 1-20, 1-10, 1-9, 1-8,
1-7, 1-6 (1 to several), 1-5, 1-4, 1-3, 1-2, 1 amino acid residue deleted, substituted, inserted and And / or a protein having an added amino acid sequence and having the same activity as the target protein. Deletion, substitution of the above amino acid residues,
In general, the smaller the number of insertions and / or additions, the better. Two or more of deletion, substitution, insertion and addition may occur simultaneously. In this specification, apoRLBP means not only a protein having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, but also a variant thereof.

本発明の目的タンパク質には、目的タンパク質の「部分ペプチド」も含まれる。タンパ
ク質の部分ペプチドとしては、目的タンパク質のアミノ酸配列の一部の連続するアミノ酸
配列からなる部分ペプチドが挙げられ、目的タンパク質の活性と同質の活性を有するもの
が好ましい。例えば、目的タンパク質のアミノ酸配列において、少なくとも20個、好ま
しくは少なくとも50個のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を有するポリペプチドなど
が挙げられる。好ましくは、これらのポリペプチドは、目的タンパク質の活性に関与する
部分に対応するアミノ酸配列を含有する。また、本発明で使用される部分ペプチドは、上
記のポリペプチドにおいて、そのアミノ酸配列中の1または複数個(例えば、1〜20個
程度、より好ましくは1〜10個程度、さらにより好ましくは1〜5個程度)のアミノ酸
残基が欠失、付加、置換、または挿入により変更されているものでもよい。
本発明で用いられる部分ペプチドは抗体作成のための抗原としても用いることができる
The target protein of the present invention includes “partial peptides” of the target protein. Examples of the partial peptide of the protein include partial peptides consisting of a part of the amino acid sequence of the target protein, and preferably have the same activity as that of the target protein. Examples thereof include a polypeptide having an amino acid sequence composed of at least 20, preferably at least 50 amino acid residues in the amino acid sequence of the target protein. Preferably, these polypeptides contain an amino acid sequence corresponding to the portion involved in the activity of the target protein. Moreover, the partial peptide used in the present invention is one or more of the above-described polypeptides in the amino acid sequence (for example, about 1 to 20, more preferably about 1 to 10, even more preferably 1). (About ˜5) amino acid residues may be changed by deletion, addition, substitution, or insertion.
The partial peptide used in the present invention can also be used as an antigen for antibody production.

(4)本発明で用いられるポリヌクレオチド
本発明で用いられるポリヌクレオチドとしては、前述した分泌シグナルペプチド、塩基
性アミノ酸に富むポリペプチドまたは目的タンパク質をコードする塩基配列を含有するも
のであればいかなるものであってもよいが、好ましくはDNAである。DNAとしては、
ゲノムDNA、ゲノムDNAライブラリー、細胞・組織由来のcDNA、細胞・組織由来
のcDNAライブラリー、合成DNAなどが挙げられる。本発明の目的タンパク質をコー
ドするポリヌクレオチドの例として、アポRLBPをコードする合成DNAの塩基配列を
配列番号:2に示す。
ライブラリーに使用するベクターは、特に制限はなく、バクテリオファージ、プラスミ
ド、コスミド、ファージミドなどいずれであってもよい。また、前記した細胞・組織から
totalRNAまたはmRNA画分を調製したものを用いて直接 Reverse Transcription Po
lymerase Chain Reaction(以下、RT-PCR法と略称する)によって増幅することもできる

本発明で用いられる分泌シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチドと、塩基性ア
ミノ酸に富むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと、目的タンパク質をコードす
るポリヌクレオチドとを含有するポリヌクレオチド(DNA)は、目的タンパク質をコー
ドするポリヌクレオチドと、分泌シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチドまたは
塩基性アミノ酸に富むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドとの間に、さらに切断
可能なペプチドリンカーをコードするポリヌクレオチドを有していてもよい。切断可能な
ペプチドリンカーとは、酵素的または化学的切断物質により切断することができるペプチ
ド配列を意味する。酵素(プロテアーゼ)または化学物質により切断されるペプチド配列
は多数知られている(例えば、Harlow and Lane, Antibodies:A Laboratory Manual, Co
ld Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (1988);Walsh, Protein
s Biochemistry and Biotechnology, John Wiley & Sons, LTD., West Sussex, England
(2002)など参照)。切断物質とは、ポリペプチドにおける切断部位を認識し、ポリペプチ
ド内の結合の切断によりポリペプチドを2つのポリペプチドに分割する化学物質または酵
素である。切断物質としては、例えば、化学物質、プロテアーゼなどが挙げられる。
(4) Polynucleotide used in the present invention The polynucleotide used in the present invention is any polynucleotide as long as it contains a secretory signal peptide, a polypeptide rich in basic amino acids, or a base sequence encoding a target protein. However, it is preferably DNA. As DNA,
Examples include genomic DNA, genomic DNA library, cell / tissue-derived cDNA, cell / tissue-derived cDNA library, and synthetic DNA. As an example of the polynucleotide encoding the target protein of the present invention, SEQ ID NO: 2 shows the base sequence of a synthetic DNA encoding apoRLBP.
The vector used for the library is not particularly limited and may be any of bacteriophage, plasmid, cosmid, phagemid and the like. In addition, from the cells and tissues described above
Reverse Transcription Po directly using the total RNA or mRNA fraction prepared
It can also be amplified by lymerase chain reaction (hereinafter abbreviated as RT-PCR method).
A polynucleotide (DNA) containing a polynucleotide encoding a secretory signal peptide used in the present invention, a polynucleotide encoding a polypeptide rich in basic amino acids, and a polynucleotide encoding a target protein is a target protein. There may be further provided a polynucleotide encoding a cleavable peptide linker between the encoding polynucleotide and a polynucleotide encoding a secretory signal peptide or a polynucleotide encoding a polypeptide rich in basic amino acids. . A cleavable peptide linker means a peptide sequence that can be cleaved by an enzymatic or chemical cleaving substance. Many peptide sequences that are cleaved by enzymes (proteases) or chemicals are known (eg, Harlow and Lane, Antibodies: A Laboratory Manual, Co
ld Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (1988); Walsh, Protein
s Biochemistry and Biotechnology, John Wiley & Sons, LTD., West Sussex, England
(See 2002). A cleaving substance is a chemical substance or enzyme that recognizes a cleaving site in a polypeptide and splits the polypeptide into two polypeptides by cleaving a bond in the polypeptide. Examples of the cleaving substance include chemical substances and proteases.

(5)目的タンパク質の製造
本発明の目的タンパク質は、具体的には、例えば分泌シグナルペプチドをコードするポ
リヌクレオチドと、塩基性アミノ酸に富むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと
、目的タンパク質をコードするポリヌクレオチドとを、この順に含有するポリヌクレオチ
ド(DNA)(以下、目的タンパク質の製造の説明においては、「本発明で用いられるポ
リヌクレオチド」と称することがある。)を連結(導入)した発現ベクターを用いて目的
タンパク質を発現させ、生成した目的タンパク質を分離・精製することによって製造する
ことができる。発現ベクターを用いた目的タンパク質の発現は、宿主細胞内、無細胞翻訳
系などのタンパク質発現系で行うことができる。目的タンパク質の発現は、前記した発現
ベクターの導入によって形質転換された宿主細胞(形質転換体)内で行うのが好ましい。
前記形質転換体を、導入された発現ベクターに連結(導入)された本発明で用いられるポ
リヌクレオチド(DNA)が発現可能な条件下で培養し、目的タンパク質を精製・蓄積さ
せ、分離・精製することによって製造することができる。宿主細胞としては、グラム陰性
菌が好ましく、特に大腸菌が好ましく用いられる。グラム陰性菌を宿主細胞として用いた
場合には、発現された目的タンパク質は、好ましくは、分泌シグナルペプチドによって細
胞内膜を透過し、ペリプラズムスペースまたは外膜を通過し培養上清中に分泌される。こ
こで、本発明の目的タンパク質は、異種タンパク質であってもよい。異種タンパク質とは
、宿主細胞などのタンパク質発現系において、天然には産生されないタンパク質を意味す
る。
以下、本発明の目的タンパク質の製造方法について、さらに詳細に説明する。
(5) Production of target protein Specifically, the target protein of the present invention includes, for example, a polynucleotide encoding a secretory signal peptide, a polynucleotide encoding a polypeptide rich in basic amino acids, and a polynucleotide encoding the target protein. An expression vector obtained by linking (introducing) a polynucleotide (DNA) containing nucleotides in this order (hereinafter, sometimes referred to as “polynucleotide used in the present invention” in the description of the production of the target protein). It can be produced by expressing a target protein and separating and purifying the generated target protein. Expression of the target protein using the expression vector can be performed in a host cell, a protein expression system such as a cell-free translation system. The target protein is preferably expressed in a host cell (transformant) transformed by introducing the expression vector.
The transformant is cultured under conditions allowing expression of the polynucleotide (DNA) used in the present invention linked (introduced) to the introduced expression vector, and the target protein is purified / accumulated and separated / purified. Can be manufactured. As the host cell, Gram-negative bacteria are preferable, and Escherichia coli is particularly preferably used. When a Gram-negative bacterium is used as a host cell, the expressed target protein preferably permeates the inner membrane by a secretory signal peptide, passes through the periplasmic space or outer membrane, and is secreted into the culture supernatant. . Here, the target protein of the present invention may be a heterologous protein. A heterologous protein means a protein that is not naturally produced in a protein expression system such as a host cell.
Hereinafter, the method for producing the target protein of the present invention will be described in more detail.

(発現ベクターの作成)
本発明で用いられる発現ベクターは、本発明で用いられるポリヌクレオチドを含有する
。 本発明の組換えベクターは、適当なベクターに本発明で用いられるポリヌクレオチド
(DNA)を連結(挿入)することにより得ることができる。より具体的には、精製された
本発明で用いられるポリヌクレオチド(DNA)を適当な制限酵素で切断し、適当なベク
ターの制限酵素サイトまたはマルチクローニングサイトに挿入して、ベクターに連結する
ことにより得ることができる。本発明で用いられるポリヌクレオチドを挿入するためのベ
クターは、宿主中で複製可能なものであれば特に限定されず、例えば、プラスミド、バク
テリオファージなどが挙げられる。プラスミドとしては、例えば、大腸菌由来のプラスミ
ド(例えばpUC8, pUC118, pUC119, pBR322, pBR325等)などがあげられる。バクテリオフ
ァージとしては、例えば、λファージなどがあげられる。
(Creation of expression vector)
The expression vector used in the present invention contains the polynucleotide used in the present invention. The recombinant vector of the present invention can be obtained by ligating (inserting) the polynucleotide (DNA) used in the present invention into an appropriate vector. More specifically, the purified polynucleotide (DNA) used in the present invention is cleaved with an appropriate restriction enzyme, inserted into a restriction enzyme site or a multiple cloning site of an appropriate vector, and ligated to the vector. Can be obtained. The vector for inserting the polynucleotide used in the present invention is not particularly limited as long as it can replicate in the host, and examples thereof include plasmids, bacteriophages and the like. Examples of plasmids include plasmids derived from E. coli (eg, pUC8, pUC118, pUC119, pBR322, pBR325, etc.). Examples of the bacteriophage include λ phage.

本発明のポリヌクレオチドは、通常、適当なベクター中のプロモーターの下流に、発現
可能なように連結される。用いられるプロモーターとしては、宿主中で発現可能なものが
好ましい。より具体的には、例えば、形質転換する際の宿主が大腸菌属の細菌である場合
は、lppプロモーター、Trpプロモーター、T7プロモーター、lacプロモーター
、recAプロモーター、λPLプロモーターなどが好ましい。
本発明の組換えベクターには、以上の他に、所望によりリボソーム結合配列(SD配列)
、選択マーカーなどを含有しているものを用いることができる。選択マーカーとしては、
例えば、ジヒドロ葉酸還元酵素遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、ネオマイシン耐性遺伝
子などがあげられる。
The polynucleotide of the present invention is usually operably linked downstream of a promoter in an appropriate vector. The promoter used is preferably one that can be expressed in the host. More specifically, for example, when the host to be transformed is an Escherichia coli bacterium, lpp promoter, Trp promoter, T7 promoter, lac promoter, recA promoter, λPL promoter and the like are preferable.
In addition to the above, the recombinant vector of the present invention may optionally include a ribosome binding sequence (SD sequence).
Those containing a selection marker or the like can be used. As a selection marker,
Examples thereof include a dihydrofolate reductase gene, an ampicillin resistance gene, a neomycin resistance gene, and the like.

(形質転換体の作成)
本発明で用いられる形質転換体には、本発明で用いられるポリヌクレオチド(DNA)
が発現可能なように、本発明で用いられる発現ベクターが導入されている。上述したよう
にして得られた本発明で用いられるポリヌクレオチド(DNA)を含有する発現ベクター
を、適当な宿主中に導入することによって、形質転換体を作成することができる。宿主と
しては、本発明で用いられるポリヌクレオチド(DNA)を発現できるものであれば特に
限定されるものではなく、例えば、グラム陰性菌が挙げられる。グラム陰性菌としては、
例えば、通性嫌気性桿菌などが挙げられる。通性嫌気性桿菌としては、例えば、大腸菌属
、緑膿菌属またはサルモネラ菌属の細菌などがあげられる。大腸菌属の細菌としては、例
えば、大腸菌などがあげられる。緑膿菌属の細菌としては、例えば、緑膿菌などがあげら
れる。サルモネラ菌属の細菌としては、例えば、サルモネラ菌などがあげられる。宿主と
しては、なかでも、グラム陰性菌が好ましく、通性嫌気性桿菌がより好ましく、さらに大
腸菌属の細菌が好ましく、特に大腸菌が好ましい。
(Creation of transformants)
The transformant used in the present invention includes a polynucleotide (DNA) used in the present invention.
The expression vector used in the present invention has been introduced so that can be expressed. A transformant can be prepared by introducing an expression vector containing the polynucleotide (DNA) used in the present invention obtained as described above into a suitable host. The host is not particularly limited as long as it can express the polynucleotide (DNA) used in the present invention, and examples thereof include Gram-negative bacteria. As gram negative bacteria,
For example, facultative anaerobic bacilli and the like can be mentioned. Examples of facultative anaerobic bacilli include bacteria of the genus Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, or Salmonella. Examples of bacteria belonging to the genus Escherichia coli include Escherichia coli. Examples of bacteria belonging to the genus Pseudomonas aeruginosa include Pseudomonas aeruginosa. Examples of bacteria belonging to the genus Salmonella include Salmonella. As the host, Gram-negative bacteria are preferable, facultative anaerobic bacilli are more preferable, bacteria of the genus Escherichia are preferable, and Escherichia coli is particularly preferable.

発現ベクターの宿主への導入方法およびこれによる形質転換方法は、一般的な各種方法
によって行うことができる。発現ベクターの宿主細胞への導入方法としては、例えば、リ
ン酸カルシウム法(Virology, 52, 456-457 (1973))、エレクトロポレーション法(EMBO
J., 1, 841-845 (1982))などがあげられる。大腸菌属の細菌の形質転換方法としては、
例えば、Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 69, 2110 (1972)、Gene, 17, 107 (1982)などに
記載の方法などがあげられる。緑膿菌属の細菌の形質転換方法としては、例えば、エレク
トロポレーション法などがあげられる。サルモネラ菌属の細菌の形質転換方法としては、
例えば、エレクトロポレーション法などがあげられる。
このようにして、本発明で用いられるポリヌクレオチド(DNA)を含有する発現ベク
ターで形質転換された形質転換体を得ることができる。
(形質転換体の培養)
本発明で用いられる形質転換体の培養は、宿主の培養に用いられる通常の方法に従って
行うことができる。該培養によって、形質転換体によって目的タンパク質が生成され、ペ
リプラズムスペースまたは培養液中などに目的タンパク質が蓄積される。
The method for introducing the expression vector into the host and the transformation method using the vector can be performed by various general methods. Examples of methods for introducing an expression vector into a host cell include the calcium phosphate method (Virology, 52, 456-457 (1973)) and the electroporation method (EMBO).
J., 1, 841-845 (1982)). As a method for transforming E. coli bacteria,
Examples thereof include the methods described in Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 69, 2110 (1972), Gene, 17, 107 (1982) and the like. Examples of a method for transforming Pseudomonas aeruginosa bacteria include electroporation. As a method for transforming Salmonella bacteria,
For example, there is an electroporation method.
Thus, a transformant transformed with an expression vector containing the polynucleotide (DNA) used in the present invention can be obtained.
(Culture of transformants)
The transformant used in the present invention can be cultured according to a usual method used for host culture. By the culture, the target protein is produced by the transformant, and the target protein is accumulated in the periplasmic space or the culture solution.

宿主が大腸菌属、緑膿菌属またはサルモネラ菌属の細菌である形質転換体を培養する培
地としては、該形質転換体の生育に必要な炭素源、窒素源、無機塩類等を含有し、形質転
換体の培養を効率的に行うことができる培地であれば、天然培地、合成培地のいずれを用
いてもよい。炭素源としては、グルコース、フラクトース、スクロース、デンプンなどの
炭水化物、酢酸、プロピオン酸などの有機酸、エタノール、プロパノール等のアルコール
類が用いられる。窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、
酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウムなどの無機酸もしくは有機酸のアンモニウム塩ま
たはその他の含窒素化合物のほか、ペプトン、肉エキス、コーンスティープリカーなどが
用いられる。無機塩類としては、リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウム、リン酸マグ
ネシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、炭
酸カルシウムなどが用いられる。培養中は必要に応じてアンピシリンやテトラサイクリン
等の抗生物質を培地に添加してもよい。プロモーターとして誘導性のプロモーターを用い
た発現ベクターで形質転換した形質転換体を培養する場合は、必要に応じてインデューサ
ーを培地に添加してもよい。例えば、Lacプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換
した形質転換体を培養するときにはイソプロピル-β-D-チオガラクトピラノシド(IPTG)な
どを、trpプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した形質転換体を培養するとき
にはインドールアクリル酸(IAA)などを培地に添加してもよい。
As a medium for culturing a transformant whose host is a bacterium of the genus Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa or Salmonella, it contains a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts, etc. necessary for the growth of the transformant. Any natural or synthetic medium may be used as long as the medium can be efficiently cultured. As the carbon source, carbohydrates such as glucose, fructose, sucrose and starch, organic acids such as acetic acid and propionic acid, and alcohols such as ethanol and propanol are used. Nitrogen sources include ammonia, ammonium chloride, ammonium sulfate,
In addition to inorganic or organic acid ammonium salts such as ammonium acetate and ammonium phosphate or other nitrogen-containing compounds, peptone, meat extract, corn steep liquor, and the like are used. Examples of inorganic salts include monopotassium phosphate, dipotassium phosphate, magnesium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, ferrous sulfate, manganese sulfate, copper sulfate, and calcium carbonate. During culture, an antibiotic such as ampicillin or tetracycline may be added to the medium as necessary. When cultivating a transformant transformed with an expression vector using an inducible promoter as a promoter, an inducer may be added to the medium as necessary. For example, when cultivating a transformant transformed with an expression vector using the Lac promoter, transformation by transforming isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG) with an expression vector using the trp promoter When culturing the body, indoleacrylic acid (IAA) or the like may be added to the medium.

宿主が大腸菌属、緑膿菌属またはサルモネラ菌属の細菌の場合、培養は通常約15〜4
3℃で約3〜24時間行い、必要により、通気や撹拌を加える。
When the host is a bacterium of the genus Escherichia, Pseudomonas or Salmonella, the culture is usually about 15 to 4
Carry out at 3 ° C. for about 3 to 24 hours, and if necessary, add aeration and stirring.

(目的タンパク質の分離・精製)
上記培養物から、目的タンパク質を分離・精製することによって、本発明の目的タンパ
ク質を得ることができる。ここで、培養物とは、培養液、培養菌体もしくは培養細胞、ま
たは培養菌体もしくは培養細胞の破砕物のいずれをも意味する。目的タンパク質の分離・
精製は、通常の方法に従って行うことができる。
(Separation and purification of target protein)
The target protein of the present invention can be obtained by separating and purifying the target protein from the culture. Here, the culture means any of a culture solution, cultured cells or cultured cells, or disrupted cultured cells or cultured cells. Separation of target protein
Purification can be performed according to a usual method.

具体的には、目的タンパク質がペリプラズムスペース中に蓄積される場合には、培養終
了後、通常の方法(例えば浸透圧ショック法など)により目的タンパク質を含む抽出液を
得ることができる。目的タンパク質が培養液中に蓄積される場合には、培養終了後、通常
の方法(例えば、遠心分離、ろ過など)により菌体もしくは細胞と培養上清とを分離する
ことにより、本発明のタンパク質を含む培養上清を得ることができる。目的タンパク質が
培養菌体内もしくは培養細胞内に蓄積される場合には、培養後、通常の方法(例えば、超
音波、リゾチーム、凍結融解など)で菌体もしくは細胞を破砕した後、通常の方法(例え
ば、遠心分離、ろ過など)により目的タンパク質の抽出液を得ることができる。
Specifically, when the target protein is accumulated in the periplasmic space, an extract containing the target protein can be obtained by an ordinary method (for example, osmotic shock method) after the end of the culture. When the target protein accumulates in the culture solution, after completion of the culture, the cells or cells and the culture supernatant are separated by a usual method (for example, centrifugation, filtration, etc.), thereby A culture supernatant containing can be obtained. When the target protein is accumulated in cultured cells or cultured cells, after culturing, the cells or cells are disrupted by a normal method (for example, ultrasound, lysozyme, freeze-thawing, etc.), and then the normal method ( For example, the target protein extract can be obtained by centrifugation, filtration and the like.

このようにして得られた抽出液もしくは培養上清中に含まれる目的タンパク質の精製は
、通常の分離・精製方法に従って行うことができる。分離・精製方法としては、例えば、
硫酸アンモニウム沈殿、ゲルろ過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、
アフィニティークロマトグラフィー、逆相高速液体クロマトグラフィー、透析法、限外ろ
過法などを単独で、または適宜組み合わせて用いることができる。
Purification of the target protein contained in the extract or culture supernatant thus obtained can be performed according to a normal separation / purification method. Examples of separation / purification methods include:
Ammonium sulfate precipitation, gel filtration chromatography, ion exchange chromatography,
Affinity chromatography, reverse phase high performance liquid chromatography, dialysis, ultrafiltration, etc. can be used alone or in appropriate combination.

目的タンパク質がアポタンパク質である場合には、通常の方法、例えば、得られたアポ
タンパク質と非タンパク質成分とを接触させることにより、ホロタンパク質を製造するこ
とができる。例えば、上記のようにして得られたアポタンパク質がセレンテラジンを結合
するルシフェリン結合タンパク質のアポタンパク質(例えば、アポRLBP、アポイクオ
リン、アポクライチィンなど)である場合には、該アポタンパク質をセレンテラジンまた
はその誘導体(例えば、h-セレンテラジン、e-セレンテラジン、Bis-セレンテラジンなど
)と接触させることにより、該ルシフェリン結合タンパク質のホロタンパク質(例えば、
RLBP、アポRLBP、アポイクオリンなど)を得ることができる。より具体的には、
RLBPは、Charbonneau, H. and Cormier, M. J. Ca2+ -induced bioluminescence in
Renilla reniformis. Purification and characterization of a calcium-triggered luc
iferin-binding protein. (1979) J.Biol.Chem. 254, 769-780などに記載の製造方法に従
って製造することができる。イクオリンは、例えば、Shimomura, O. and Inouye, S. (19
99) The in situ regeneration and extraction of recombinant aequorin from Escheri
chia coli cells and the purification of extracted aequorin. Protein Expression a
nd Purification. 16: 91-95などに記載の製造方法に従って調製することができる。
セレンテラジンおよびセレンテラジン誘導体は溶液中では不安定であるが、本発明の製
造方法によって得られるルシフェリン結合タンパク質のホロタンパク質中に結合した状態
では安定である。したがって、本発明の製造方法によって得られるアポRLBPなどのル
シフェリン結合タンパク質のアポタンパク質は、セレンテラジンおよびその誘導体などの
ルシフェリンを安定に保存するために好適に使用することができる。
本明細書において、ルシフェリン結合タンパク質のホロタンパク質とは、ルシフェリン
結合タンパク質のアポタンパク質とルシフェリン(例えば、セレンテラジンなど)とから
なるものを含み、さらにルシフェリン結合タンパク質のアポタンパク質とルシフェリン誘
導体(例えば、h−セレンテラジン、e−セレンテラジン、Bis−セレンテラジンなど
のセレンテラジン誘導体など)とからなるものも含む。RLBPとは、アポRLBPとセ
レンテラジンとからなるものを含み、さらにアポRLBPとセレンテラジン誘導体とから
なるものも含む。
When the target protein is an apoprotein, the holoprotein can be produced by an ordinary method, for example, by contacting the obtained apoprotein and a non-protein component. For example, when the apoprotein obtained as described above is an apoprotein of a luciferin-binding protein that binds coelenterazine (for example, apoRLBP, apoaequorin, apocritin, etc.), the apoprotein is coelenterazine or a derivative thereof ( For example, by contacting with h-coelenterazine, e-coelenterazine, Bis-coelenterazine, etc.), a holoprotein of the luciferin-binding protein (for example,
RLBP, apoRLBP, apoaequorin, etc.) can be obtained. More specifically,
RLBP is Charbonneau, H. and Cormier, MJ Ca2 + -induced bioluminescence in
Renilla reniformis. Purification and characterization of a calcium-triggered luc
iferin-binding protein. (1979) J. Biol. Chem. 254, 769-780. Aequorin is, for example, Shimomura, O. and Inouye, S. (19
99) The in situ regeneration and extraction of recombinant aequorin from Escheri
chia coli cells and the purification of extracted aequorin.
nd Purification. 16: 91-95 and the like.
Coelenterazine and coelenterazine derivatives are unstable in a solution, but are stable in a state of being bound in a holoprotein of a luciferin-binding protein obtained by the production method of the present invention. Therefore, the apoprotein of luciferin-binding protein such as apoRLBP obtained by the production method of the present invention can be suitably used for stably storing luciferin such as coelenterazine and its derivatives.
In this specification, the luciferin-binding protein holoprotein includes a luciferin-binding protein apoprotein and luciferin (for example, coelenterazine), and further includes a luciferin-binding protein apoprotein and a luciferin derivative (for example, h- And coelenterazine derivatives such as coelenterazine, e-coelenterazine, and Bis-coelenterazine). The RLBP includes those composed of apo RLBP and coelenterazine, and further includes those composed of apo RLBP and a coelenterazine derivative.

2.本発明の発現ベクター
さらに、本発明は、(a)分泌シグナルペプチドをコードする第1コード領域、(b)
塩基性アミノ酸に富むポリペプチドをコードする第2コード領域、および(c)目的タン
パク質をコードする第3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
イトを含有することを特徴とする発現ベクターも提供する。本発明の発現ベクターは、(
c)目的タンパク質をコードする第3コード領域を挿入することができる少なくとも1つ
の制限酵素サイトに、上述の目的タンパク質をコードするポリヌクレオチドを連結(挿入
)することにより、上述の目的タンパク質の製造に好適に使用することができる。
(a)分泌シグナルペプチドをコードする第1コード領域にコードされるシグナルペプ
チドとしては、上述の目的タンパク質の製造方法に記載されているものと同様のものが挙
げられる。
(b)塩基性アミノ酸に富むポリペプチドをコードする第2コード領域にコードされる
塩基性アミノ酸に富むポリペプチドとしては、上述の目的タンパク質の製造方法に記載さ
れているものと同様のものが挙げられる。
(c)目的タンパク質をコードする第3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は、目的タンパク質をコードする第3コード領域を挿入することが
できる制限酵素認識部位を有するポリヌクレオチドを含有するものである。前記制限酵素
サイトとしては、目的タンパク質をコードする第3コード領域を挿入することができれば
よく、特に制限はないが、いわゆるマルチクローニングサイトであるのが好ましい。マル
チクローニングサイトなどの制限酵素サイトは、当技術分野において周知であり、報告さ
れている(例えば、Yanisch-Perron, C., Vieira, J. and Messing, J. Gene 33 (1985)
103-119、Improved M13 phage cloning vectors and host strains: Nucleotide sequenc
es of the M13mp18 and pUC19 vectors. Gene 33 (1985) 103-119など参照)。
目的タンパク質としては、上述の目的タンパク質の製造方法に記載されているものと同
様のものが挙げられる。
2. Further, the present invention provides (a) a first coding region encoding a secretory signal peptide, (b)
An expression vector comprising: a second coding region encoding a polypeptide rich in basic amino acids; and (c) at least one restriction enzyme site into which a third coding region encoding a target protein can be inserted. Also provide. The expression vector of the present invention is (
c) By ligating (inserting) a polynucleotide encoding the above-mentioned target protein into at least one restriction enzyme site into which the third coding region encoding the target protein can be inserted, the above-mentioned target protein can be produced. It can be preferably used.
(A) Examples of the signal peptide encoded by the first coding region encoding the secretory signal peptide include those described in the above-described method for producing a target protein.
(B) Examples of the polypeptide rich in basic amino acid encoded by the second coding region encoding the polypeptide rich in basic amino acid include those similar to those described in the above-mentioned method for producing a target protein. It is done.
(C) At least one restriction enzyme site capable of inserting the third coding region encoding the target protein is a polynucleotide having a restriction enzyme recognition site capable of inserting the third coding region encoding the target protein. It contains. The restriction enzyme site is not particularly limited as long as the third coding region encoding the target protein can be inserted, but is preferably a so-called multicloning site. Restriction enzyme sites such as multicloning sites are well known and reported in the art (eg, Yanisch-Perron, C., Vieira, J. and Messing, J. Gene 33 (1985)
103-119, Improved M13 phage cloning vectors and host strains: Nucleotide sequenc
es of the M13mp18 and pUC19 vectors. See Gene 33 (1985) 103-119).
Examples of the target protein include those described in the above-described method for producing a target protein.

本発明の発現ベクターは、宿主中で複製可能なものであれば特に限定されず、例えば、
プラスミド、バクテリオファージなどが挙げられる。プラスミドとしては、例えば、大腸
菌由来のプラスミド(例えばpUC8, pUC118, pUC119, pBR322, pBR325等)などがあげられ
る。バクテリオファージとしては、例えば、λファージなどがあげられる。上述の目的タ
ンパク質の製造で用いられる宿主としてグラム陰性菌が好ましく、通性嫌気性桿菌がより
好ましく、さらに大腸菌属、緑膿菌属またはサルモネラ菌属の細菌が好ましく、特に大腸
菌属の細菌であるのが好ましいので、本発明の発現ベクターとしては、これらの細菌中で
複製可能なものが好ましく、さらに大腸菌属の細菌中で複製可能なものが好ましく、特に
大腸菌由来のプラスミドが好ましい。
The expression vector of the present invention is not particularly limited as long as it can replicate in the host, for example,
Examples include plasmids and bacteriophages. Examples of plasmids include plasmids derived from E. coli (eg, pUC8, pUC118, pUC119, pBR322, pBR325, etc.). Examples of the bacteriophage include λ phage. Gram-negative bacteria are preferred as hosts used in the production of the above-mentioned target protein, facultative anaerobic bacilli are more preferred, bacteria of the genus Escherichia, Pseudomonas aeruginosa or Salmonella are preferred, especially bacteria of the genus Escherichia Therefore, the expression vector of the present invention is preferably one that can replicate in these bacteria, more preferably one that can replicate in bacteria of the genus E. coli, and particularly a plasmid derived from E. coli.

本発明の発現ベクターにおいては、通常、前記第1コード領域は、プロモーターに有効
に連結している。用いられるプロモーターとしては、宿主が大腸菌属の細菌である場合は
、lppプロモーター、Trpプロモーター、T7プロモーター、lacプロモーター、
recAプロモーター、λPLプロモーターなどが好ましい。上述の目的タンパク質の製
造で用いられる宿主として、グラム陰性菌が好ましく、通性嫌気性桿菌がより好ましく、
さらに大腸菌属、細菌が好ましく、特に大腸菌であるのが好ましいので、用いられるプロ
モーターとしては、これらの細菌中で発現可能なものが好ましく、さらに大腸菌属の細菌
中で発現可能なものが好ましく、特に大腸菌中で発現可能なものが好ましい。より具体的
には、lppプロモーター、Trpプロモーター、T7プロモーター、lacプロモータ
ー、recAプロモーター、λPLプロモーターなどが好ましい。
In the expression vector of the present invention, usually, the first coding region is effectively linked to a promoter. As the promoter to be used, when the host is a bacterium of the genus E. coli, lpp promoter, Trp promoter, T7 promoter, lac promoter,
RecA promoter, λPL promoter and the like are preferable. As a host used in the production of the target protein described above, a gram-negative bacterium is preferable, a facultative anaerobic gonococcus is more preferable,
Furthermore, Escherichia coli and bacteria are preferable, and Escherichia coli is particularly preferable. Therefore, promoters that can be expressed are preferably those that can be expressed in these bacteria, and those that can be expressed in bacteria of the Escherichia genus are preferable. Those that can be expressed in E. coli are preferred. More specifically, the lpp promoter, Trp promoter, T7 promoter, lac promoter, recA promoter, λPL promoter and the like are preferable.

前記第1コード領域、前記第2コード領域および前記制限酵素サイトは、同じ読み枠内
にあるように配置される。前記第2コード領域は、前記第1コード領域の下流にあるのが
好ましい。前記制限酵素サイトは、前記第2コード領域の下流にあるのが好ましい。
本発明の発現ベクターとしては、前記制限酵素サイトに、目的タンパク質をコードする
ポリヌクレオチドを含有する第3コード領域が組み込まれているものも好ましい。
また、前記タンパク質をコードする第3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と、前記第1コード領域または前記第2コード領域との間に、さら
に切断可能なペプチドリンカーをコードする領域を有していてもよい。切断可能なペプチ
ドリンカーとは、上述の目的タンパク質の製造方法に記載されているものと同様の意味を
表す。プロテアーゼまたは化学物質で処理して切断可能なペプチドリンカーの切断部位を
切断することにより、第3コード領域にコードされる目的タンパク質を切り離すことがで
きる。
The first coding region, the second coding region, and the restriction enzyme site are arranged so as to be in the same reading frame. Preferably, the second code region is downstream of the first code region. The restriction enzyme site is preferably downstream of the second coding region.
As the expression vector of the present invention, a vector in which a third coding region containing a polynucleotide encoding a target protein is incorporated in the restriction enzyme site is also preferable.
Furthermore, a cleavable peptide linker is encoded between at least one restriction enzyme site into which the third coding region encoding the protein can be inserted and the first coding region or the second coding region. It may have a region. The cleavable peptide linker represents the same meaning as that described in the above-mentioned method for producing a target protein. The target protein encoded by the third coding region can be cleaved by cleaving the cleavage site of the cleavable peptide linker by treatment with a protease or chemical substance.

発明を実施するための最良の形態及び実施例に特に説明がない場合には、J. Sambrook,
E. F. Fritsch & T. Maniatis (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (3rd
edition), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (2001); F. M. A
usubel, R. Brent, R. E. Kingston, D. D. Moore, J.G. Seidman, J. A. Smith, K. Str
uhl (Ed.), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Ltd.などの
標準的なプロトコール集に記載の方法、あるいはそれを修飾したり、改変した方法を用い
る。また、市販の試薬キットや測定装置を用いる場合には、特に説明が無い場合、それら
に添付のプロトコールを用いる。
なお、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業
者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を実施できる
。発明を実施するための最良の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態
様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに
限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図ならびに範囲内で、本明
細書の記載に基づき、様々に修飾ができることは、当業者にとって明らかである。
Unless otherwise explained in the best mode and examples for carrying out the invention, J. Sambrook,
EF Fritsch & T. Maniatis (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (3rd
edition), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (2001); FM A
usubel, R. Brent, RE Kingston, DD Moore, JG Seidman, JA Smith, K. Str
A method described in a standard protocol collection such as Uhl (Ed.), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Ltd., or a modified or modified method thereof is used. In addition, when using commercially available reagent kits and measuring devices, unless otherwise explained, protocols attached to them are used.
The objects, features, advantages, and ideas of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the description of the present specification, and those skilled in the art can easily implement the present invention from the description of the present specification. it can. The best mode for carrying out the invention and specific examples show preferred embodiments of the present invention and are shown for illustration or description, and the present invention is not limited thereto. Not what you want. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made based on the description of the present specification within the spirit and scope of the present invention disclosed herein.

以下に実施例により本発明を説明するが、実施例は本発明を制限するものではない。
[材料と方法]
まず、本実施例で用いた材料と方法について説明する。
(1)材料
セレンテラジンおよびセレンテラジン誘導体は市販品を用いた。セレンテラジン(チッ
ソ株式会社製)、h-セレンテラジン(チッソ株式会社製)、e-セレンテラジン(和光純薬
工業社製)、Bis-セレンテラジン(チッソ株式会社製)。
Renilla reniformisの組換えRenillaルシフェラーゼは文献記載の方法に従って調製し
た(Biochem. Biophys. Res. Commun. 233, 249-353 (1997)参照)。以下の材料は市販の
ものを用いた:キレート・セファロース・ファーストフロー、セファデックスG25(スー
パーファイングレード)(アマシャム・バイオサイエンス);イミダゾール、ジチオスレ
イトール(DTT)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、硫酸ニッケル六水塩(和光純薬工
業)。
(2)質量分析
マトリックス支援レーザーイオン化飛行時間型質量分析(MALDI-TOF-MS)をオートFLEX
(ブルーカー・ダルトニクス)上で、マトリックスとしてシナピン酸(アルドリッチ−シ
グマ)を用いて、Anal. Biochem. 316, 216-222 (2003)に記載の方法に従って測定した。
データはポジティブリフレクターモードで得た。時間−質量変換をアポミオグロビン(ウ
マ、m/z = 16952.6)を標準に用いた外部較正により行った。分子量の計算値をプログラ
ムExPASy PeptideMass(http://www.expasy.ch/cgi-bin/peptide-mass.pl)を用いて得た

(3) タンパク質濃度をブラッドフォードの色素結合法(Anal. Biochem. 72, 248-254
(1976))により、市販のキット(バイオラド)および標準物質としてウシ血清アルブミ
ン(ピアス)を用いて測定した。SDS-PAGE分析を還元条件下で、12%分離ゲル(テフコ)
を用いて、Laemmli法(Nature 227, 680-658 (1970))に従って行った。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the examples are not intended to limit the present invention.
[Materials and methods]
First, materials and methods used in this example will be described.
(1) Material Commercially available coelenterazine and coelenterazine derivatives were used. Coelenterazine (manufactured by Chisso Corporation), h-coelenterazine (manufactured by Chisso Corporation), e-coelenterazine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), Bis-coelenterazine (manufactured by Chisso Corporation).
Renilla reniformis recombinant Renilla luciferase was prepared according to literature methods (see Biochem. Biophys. Res. Commun. 233, 249-353 (1997)). The following materials were used commercially: Chelate Sepharose Fast Flow, Sephadex G25 (Super Fine Grade) (Amersham Bioscience); Imidazole, Dithiothreitol (DTT), Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), Sulfuric acid Nickel hexahydrate (Wako Pure Chemical Industries).
(2) Mass spectrometry Auto FLEX with matrix-assisted laser ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)
(Blue Car Daltonics) was measured according to the method described in Anal. Biochem. 316, 216-222 (2003) using sinapinic acid (Aldrich-Sigma) as a matrix.
Data were acquired in positive reflector mode. Time-mass conversion was performed by external calibration using apomyoglobin (horse, m / z = 16952.6) as a standard. The calculated molecular weight was obtained using the program ExPASy PeptideMass (http://www.expasy.ch/cgi-bin/peptide-mass.pl).
(3) Protein concentration was determined by Bradford's dye binding method (Anal. Biochem. 72, 248-254
(1976)) using a commercially available kit (BioRad) and bovine serum albumin (Pierce) as a standard substance. SDS-PAGE analysis under reducing conditions, 12% separation gel (Tefco)
Was performed according to the Laemmli method (Nature 227, 680-658 (1970)).

参考例1
(アポイクオリン発現ベクターpiP−HEの構築)
OmpAをコードする配列を有し、塩基性アミノ酸に富むポリペプチドをコードする配
列を有さないアポイクオリン発現ベクターpiP−HEは、Proc. Natl. Acad. Sci. USA
82, 3154-3158 (1985)、J. Biochem. 105, 473-477 (1989)、特開昭63−102695
号公報などに記載の方法に従って構築した。具体的には、以下のようにして構築した。
(1)piQ8−HEの作成
高コピーのクローニングベクターpUC8のEcoRI-HindIII部分を、それぞれの制限酵
素で消化後、その部分に特開昭61−135586号公報に記載の方法に従って得たcDNA
クローンpAQ440より得られたイクオリンcDNAのEcoRI-HindIIIフラグメントを、サ
ブクローニングを行うことによりpiQ8−HEを作成した。
(2)piP−HEの作成
piQ8−HEをScaI-HindIIIで消化後、その部分にpIN-III 113 ompA-1から切り出し
たリポプロテインのプロモーター(lpp)、lacオペレーターおよびompA遺伝子を含むScaI
-HindIIIフラグメントを挿入し、piP−HEを作成した。
Reference example 1
(Construction of apoaequorin expression vector piP-HE)
An apoaequorin expression vector piP-HE having a sequence encoding OmpA and no sequence encoding a polypeptide rich in basic amino acids is known as Proc. Natl. Acad. Sci. USA.
82, 3154-3158 (1985), J. Biochem. 105, 473-477 (1989), JP-A 63-102695.
It was constructed according to the method described in the gazettes. Specifically, it was constructed as follows.
(1) Preparation of piQ8-HE The EcoRI-HindIII part of the high-copy cloning vector pUC8 was digested with the respective restriction enzymes, and cDNA obtained according to the method described in JP-A-61-135586
PiQ8-HE was prepared by subcloning the EcoRI-HindIII fragment of the aequorin cDNA obtained from clone pAQ440.
(2) Preparation of piP-HE After digestion of piQ8-HE with ScaI-HindIII, ScaI containing the lipoprotein promoter (lpp) excised from pIN-III 113 ompA-1, the lac operator and the ompA gene
-The HindIII fragment was inserted to create piP-HE.

参考例2
(アポイクオリン発現ベクターpiP−His6−HEの構築)
OmpAおよびヒスチジンヘキサマーをコードする配列を有するアポイクオリン発現ベ
クターpiP−His−HEは、以下のようにして構築した。
参考例1記載の方法に従って得られたアポイクオリン分泌発現ベクターpiP−HEよ
り、カルボキシ末端側のEcoRIをKlenow fragmentでfill-inすることにより削除したpiP-H
EΔ2Eを使用し、piP-HEΔ2EのHindIII-EcoRI サイトに、6個のヒスチジンからなる配列
をコードするオリゴヌクレオチド(Eco-His6-Hind Linker: 5' AAT-TCC-CAC-CAT-CAC-CA-T
-CAC-CAT-GGT 3'(配列番号:3)、および Eco-His6-Hind Linker: 5'-AG-CTT-ACC-ATG
-GTG-ATG-GTG-GG 3'(配列番号:4)を挿入してpiP−His6−HEを作製した。
Reference example 2
(Construction of apoaequorin expression vector piP-His6-HE)
An apoaequorin expression vector piP-His-HE having sequences encoding OmpA and histidine hexamer was constructed as follows.
From the apoaequorin secretion expression vector piP-HE obtained according to the method described in Reference Example 1, piP-H deleted by filling-in the EcoRI on the carboxy terminal side with Klenow fragment
Using EΔ2E, an oligonucleotide that encodes a sequence consisting of 6 histidines (Eco-His6-Hind Linker: 5 'AAT-TCC-CAC-CAT-CAC-CA-T) at the HindIII-EcoRI site of piP-HEΔ2E
-CAC-CAT-GGT 3 '(SEQ ID NO: 3) and Eco-His6-Hind Linker: 5'-AG-CTT-ACC-ATG
-GTG-ATG-GTG-GG 3 '(SEQ ID NO: 4) was inserted to prepare piP-His6-HE.

参考例3
(アポRLBPをコードする遺伝子の設計および化学合成)
アポRLBPのcDNAは未だ単離されていないので、PCR手順を用いたオリゴヌクレオ
チドアセンブリ法によってアポRLBPをコードする遺伝子を化学合成した。
アポRLBP(184アミノ酸残基)をコードする遺伝子は、DNASISソフトウェ
アVer.3.7(日立ソフトウェアエンジニアリング)を用いてデザインした。この際
、大腸菌で好ましいコドンを用いず、アポRLBPの552ヌクレオチドの配列中に11
の制限酵素部位を導入した。20ヌクレオチドが重複するオリゴヌクレオチド(40 mer×
28、35 mer×1)をミリポアDNAシンセサイザー(モデルExpedite)を用いた
ホスホアミデート法により50 nmolスケールで合成し、ゲル精製法により精製し、真空乾
燥した。遺伝子アセンブリーを以下のようなPCR法(Gene 164, 49-53 (1995))を用い
て行った;乾燥したオリゴを蒸留水に約3.3 μg/μlの濃度(250 mM)で再懸濁し、内部
オリゴの溶液各1 μlを合わせ、混合液(0.4 μl)を各0.25 mMのdNTP、5単位のE
xTaqポリメラーゼ(宝酒造)および4 μlの10×ExTaq緩衝液(緩衝液組成は
製品添付書には示されていない)を含有する40 μlのPCR反応混合液に添加した。PC
Rプログラムとして、94℃−30秒、50℃−30秒、72℃−60秒を55サイクル
行った(パーキン・エルマー)。アセンブリー反応混合液(2.5 μl)を、両者外側のプ
ライマーセット(3.3 μg);HindIII部位を下線で示した15NL 5' GGCAAGCTT-CCA-GAA-G
TT-ACT-GCC-AGC-GAA-CGT-GCT-TAC-C 3'(配列番号:5)とBam HI部位を下線で示した33R
L 5' GCCGGATCC-TTA-TAA-TAA-ATC-ACC-ATA-AAA-TGC-ATT-AGC-C 3'(配列番号:6)によ
る増幅に用いた(94℃−30秒、50℃−30秒、72℃−60秒を30サイクル)。
1.2%アガロースゲル上の増幅断片(約550塩基対)を6 M NaIを用いて溶出し、P
CR精製キット(キアゲン)を用いて精製した。分離した断片をHindIIIとBamHIで消化し
、HindIII-BamHI断片を得た。得られた合成アポRLBP遺伝子のHindIII-BamHI断片は、
184アミノ酸残基に対応し、512ヌクレオチド中に11個の制限酵素認識部位を有し
ていた(図1)。このようにして得たHindIII-BamHI断片をpUC9-2(Gene 30, 247-250 (1
984))のHindIII/BamHI部位に連結し、p92−RLBPを得た。DNA配列をアプライ
ドシステムズDNAシーケンサー(モデル377および310)を用いて決定した。
Reference example 3
(Design and chemical synthesis of a gene encoding apoRLBP)
Since the apoRLBP cDNA has not yet been isolated, the gene encoding ApoRLBP was chemically synthesized by the oligonucleotide assembly method using the PCR procedure.
The gene encoding ApoRLBP (184 amino acid residues) is DNASIS software Ver. Designed using 3.7 (Hitachi Software Engineering). At this time, a preferred codon is not used in E. coli, and 11% in the sequence of 552 nucleotides of apoRLBP.
The restriction enzyme sites were introduced. 20 nucleotide overlapping oligonucleotide (40 mer ×
28, 35 mer × 1) were synthesized on a 50 nmol scale by the phosphoamidate method using a Millipore DNA synthesizer (model Expedite), purified by gel purification method, and vacuum-dried. Gene assembly was performed using the following PCR method (Gene 164, 49-53 (1995)); the dried oligo was resuspended in distilled water at a concentration of about 3.3 μg / μl (250 mM) Combine 1 μl each of oligo solution and mix (0.4 μl) each with 0.25 mM dNTP, 5 units E
It was added to a 40 μl PCR reaction mixture containing xTaq polymerase (Takara Shuzo) and 4 μl of 10 × ExTaq buffer (buffer composition not shown on product insert). PC
As the R program, 55 cycles of 94 ° C.-30 seconds, 50 ° C.-30 seconds, 72 ° C.-60 seconds were performed (Perkin Elmer). Assembly reaction mixture (2.5 μl), outer primer set (3.3 μg); HindIII site underlined 15NL 5 'GGC AAGCTT -CCA-GAA-G
TT-ACT-GCC-AGC-GAA-CGT-GCT-TAC-C 3 '(SEQ ID NO: 5) and 33R with Bam HI site underlined
Used for amplification by L 5 ′ GCC GGATCC- TTA-TAA-TAA-ATC-ACC-ATA-AAA-TGC-ATT-AGC-C 3 ′ (SEQ ID NO: 6) (94 ° C.-30 sec, 50 ° C.- 30 cycles of 30 seconds, 72 ° C.-60 seconds).
The amplified fragment (approximately 550 base pairs) on a 1.2% agarose gel is eluted with 6 M NaI and P
Purification was performed using a CR purification kit (Qiagen). The separated fragment was digested with HindIII and BamHI to obtain a HindIII-BamHI fragment. The HindIII-BamHI fragment of the obtained synthetic apoRLBP gene is
It corresponded to 184 amino acid residues and had 11 restriction enzyme recognition sites in 512 nucleotides (FIG. 1). The thus obtained HindIII-BamHI fragment was pUC9-2 (Gene 30, 247-250 (1
984)) to the HindIII / BamHI site to obtain p92-RLBP. The DNA sequence was determined using an Applied Systems DNA sequencer (models 377 and 310).

参考例4
(OmpAを有し、塩基性アミノ酸に富むポリペプチドを有さない組換えアポRLBPの
大腸菌での発現)
(1)piP−RLBPの構築
参考例1で得られたpiP−HE中のアポイクオリンcDNAのHindIII-BamHI断片を、参
考例3で得られたp92−RLBPのHindIII-BamHI断片と置換することによって、Om
pAのシグナルペプチドを有するアポRLBPの発現プラスミドpiP−RLBPを構築
した(図2)。用いた宿主は大腸菌BL21株(アマシャム・バイオサイエンス)であった。
(2)組換えアポRLBPの大腸菌での発現
上記(1)で得られた発現プラスミドpiP−RLBPを有する細菌株の種培養をアン
ピシリン(50 μg/ml)を含む5 mlのルリア−ベルターニ培地で、30℃で16時間行い、500
mlの坂口フラスコ中の80 mlのLB培地に添加した。16時間、37℃の培養の後、細胞を5000
g、5分間の遠心により回収し、20 mlの50 mM Tris-HCl (pH7.6)に懸濁し、氷中でブラブ
ソン・モデル250 ソニファイヤーを用いた超音波破砕を行った。SDS-PAGE分析の結果、
ヒスチジンを持たないアポRLBPの発現が確認された。しかしながら、発現されたアポ
RLBPは、菌体中に封入体として存在していた(図3A、レーン4)。
Reference example 4
(Expression in E. coli of recombinant apoRLBP with OmpA and no polypeptide rich in basic amino acids)
(1) Construction of piP-RLBP By replacing the HindIII-BamHI fragment of the apoaequorin cDNA in piP-HE obtained in Reference Example 1 with the HindIII-BamHI fragment of p92-RLBP obtained in Reference Example 3. , Om
An apoRLBP expression plasmid piP-RLBP having a pA signal peptide was constructed (FIG. 2). The host used was Escherichia coli BL21 strain (Amersham Bioscience).
(2) Expression of recombinant apoRLP in Escherichia coli Seed culture of the bacterial strain having the expression plasmid piP-RLBP obtained in (1) above was performed in 5 ml of Luria-Bertani medium containing ampicillin (50 μg / ml). For 16 hours at 30 ° C, 500
Added to 80 ml LB medium in a ml Sakaguchi flask. After 16 hours of incubation at 37 ° C,
g, collected by centrifugation for 5 minutes, suspended in 20 ml of 50 mM Tris-HCl (pH 7.6), and sonicated in ice using a Brabson model 250 sonifier. As a result of SDS-PAGE analysis,
The expression of apoRLBP without histidine was confirmed. However, the expressed apoRLBP was present as inclusion bodies in the microbial cells (FIG. 3A, lane 4).

実施例1
(OmpAおよびヒスチジンヘキサマーを有する組換えアポRLBPの大腸菌での発現)
(1)piP−His−RLBPの構築
参考例2で得られたpiP−His6−HEのアポイクオリンcDNAのHindIII-BamHI断
片を、参考例3で得られたp92−RLBPのHindIII-BamHI断片と置換することによっ
て、OmpAのシグナルペプチドおよびヒスチジンヘキサマーを有するアポRLBPの発
現プラスミドpiP−His−RLBPを構築した(図2A)。用いた宿主は大腸菌BL21
株(アマシャム・バイオサイエンス)であった。
(2)組換えアポRLBPの大腸菌での発現および精製
上記(1)で得られた発現プラスミドpiP−His−RLBPを有する細菌株の種培
養をアンピシリン(50 μg/ml)を含む5 mlのルリア−ベルターニ培地で、30℃で16時間
行い、500 mlの坂口フラスコの80 mlのLB培地に添加した。16時間、37℃の培養の後、細
胞を5000g、5分間の遠心により回収し、20 mlの50 mM Tris-HCl (pH7.6)に懸濁し、氷中
でブラブソン・モデル250 ソニファイヤーを用いた超音波破砕を行った。
SDS-PAGE分析の結果piP-His-RLBP発現ベクターを用いて可溶性タンパク質として発現さ
れていることを確認した(図3A、レーン3)。次に、培養細胞の超音波破砕物を12000g
、10分間遠心して得られた上清(20 ml)を50 mM Tris-HCl (pH7.6)で平衡化したニッケ
ル−キレートカラム(1.5×4 cm)にアプライした。カラムを50 mlの50 mM Tris-HCl (pH
7.6)で洗浄し、吸着したタンパク質を0.05 M、0.1 M、0.3 M、0.5 M、および1 Mのイミダ
ゾールを含む50 mM Tris-HCl (pH7.6)を各20 mlのステップワイズにより溶出した。ヒス
チジンタグのついたアポRLBPの画分を0.1-0.3 M濃度のイミダゾールで溶出し、SDS-P
AGEで解析した。アポRLBP画分を合わせ、4 Lの50 mM重炭酸アンモニウム(pH8.3)に
透析し、-80℃で保存した。精製アポRLBPの収量は80 mlの培養した細胞から18.2 mg
であった。
熱処理および還元条件下でのSDS-PAGE分析により、精製アポRLBPは95%以上の純度
で、分子量24 kDaを示した(図3B、レーン2)。この結果は、大腸菌細胞におけるアポ
RLBPの発現量が細菌細胞から抽出される全タンパク質の10%以上であることを示唆し
ている。これは、本発明の製造方法が、大量の目的タンパク質を、可溶性タンパク質とし
て製造できることを示している。
精製アポRLBPにおいて、OmpAシグナルペプチドが正確に切断されていること及びヒ
スチジンヘキサマーを有するアポRLBPを確認するために、MALDI-TOF-MSを用いて質量
分析を行った。[M+H]+に対するm/z 21931.7および[M+2H]2+に対するm/z 10965.9の質量
値が観察された。これらの値はOmpAシグナルペプチドをもたないヒスチジンヘキサマーを
有するアポRLBPに対する計算平均質量21932.9によく一致していた。この結果は、ヒ
スチジンヘキサマーを有するアポRLBPのOmpAシグナルペプチドが、大腸菌細胞中
で細胞質からペリプラズム部分への移行中に正しく切断されたことを示している。
Example 1
(Expression in E. coli of recombinant apoRLBP with OmpA and histidine hexamer)
(1) Construction of piP-His-RLBP Replacing the HindIII-BamHI fragment of the apoaequorin cDNA of piP-His6-HE obtained in Reference Example 2 with the HindIII-BamHI fragment of p92-RLBP obtained in Reference Example 3 As a result, an expression plasmid piP-His-RLBP having an OmpA signal peptide and a histidine hexamer was constructed (FIG. 2A). The host used was E. coli BL21
Stock (Amersham Bioscience).
(2) Expression and Purification of Recombinant ApoRLP in E. coli Seed culture of a bacterial strain having the expression plasmid piP-His-RLBP obtained in (1) above was performed using 5 ml of Luria containing ampicillin (50 μg / ml). -Bertani medium at 30 ° C for 16 hours and added to 80 ml LB medium in a 500 ml Sakaguchi flask. After 16 hours of incubation at 37 ° C, the cells are harvested by centrifugation at 5000 g for 5 minutes, suspended in 20 ml of 50 mM Tris-HCl (pH 7.6), and using a Brabson model 250 sonifier in ice. The sonication was performed.
As a result of SDS-PAGE analysis, it was confirmed that the protein was expressed as a soluble protein using the piP-His-RLBP expression vector (FIG. 3A, lane 3). Next, 12000 g of ultrasonic disruption of cultured cells
The supernatant (20 ml) obtained by centrifugation for 10 minutes was applied to a nickel-chelate column (1.5 × 4 cm) equilibrated with 50 mM Tris-HCl (pH 7.6). Add 50 ml of 50 mM Tris-HCl (pH
In 7.6), the adsorbed protein was eluted with 50 mM Tris-HCl (pH 7.6) containing 0.05 M, 0.1 M, 0.3 M, 0.5 M, and 1 M imidazole by 20 ml each stepwise. The fraction of apoRLBP with histidine tag was eluted with 0.1-0.3 M imidazole, and SDS-P
Analyzed by AGE. ApoRLBP fractions were combined, dialyzed against 4 L of 50 mM ammonium bicarbonate (pH 8.3) and stored at -80 ° C. The yield of purified apoRLBP is 18.2 mg from 80 ml cultured cells
Met.
By SDS-PAGE analysis under heat treatment and reducing conditions, purified apoRLBP showed a purity of 95% or more and a molecular weight of 24 kDa (FIG. 3B, lane 2). This result suggests that the expression level of apoRLBP in E. coli cells is 10% or more of the total protein extracted from bacterial cells. This indicates that the production method of the present invention can produce a large amount of the target protein as a soluble protein.
In the purified apoRLBP, mass spectrometry was performed using MALDI-TOF-MS in order to confirm that the OmpA signal peptide was cleaved correctly and apoRLBP having a histidine hexamer. Mass values of m / z 21931.7 for [M + H] + and m / z 10965.9 for [M + 2H] 2+ were observed. These values were in good agreement with the calculated average mass of 21932.9 for apoRLBP with histidine hexamer without OmpA signal peptide. This result indicates that the OmpA signal peptide of apoRLBP with histidine hexamer was correctly cleaved during the transition from cytoplasm to periplasm in E. coli cells.

実施例2
(アポRLBPからのRLBPの調製)
実施例1で得られた精製アポRLBP(1 mg = 46 nmol)を10 mM EDTAおよび0.66 mM
DTTを含む30 mM Tris-HCl (pH7.6) 5 mlに溶解し、アポRLBPからRLBPへの変換
をセレンテラジン(20 μg = 47 nmol)を添加することにより開始した。16時間、4℃で
静置した後、混合液を遠心フィルター(アミコン・ウルトラ、分子量カット:10000)を
用いて、4℃で、0.5 mlまで濃縮し、黄緑色の溶液を得た。結合していないセレンテラジ
ンを除去するために、この溶液を10 mM EDTAを含む30 mM Tris-HCl (pH7.6)で平衡化した
セファデックスG-25カラム(1×6 cm)にかけ、同緩衝液で溶出した。画分(0.5 ml)を1
分あたり0.5 mlの流速で回収し、280 nmと446 nmの吸収でモニターした。RLBPの主画
分を0.5 mlから1.0 mlで溶出した。タンパク質の回収率は80%であった。得られた精製R
LBPの、熱処理および還元条件下でのSDS-PAGE分析の結果を図3Bのレーン3に示す。
精製RLBPの純度は、天然のRLBPの吸収スペクトルのデータ(J. Biol. Chem. 254
, 769-780 (1979))と比較することにより、95%以上であると推測された。
この結果は、実施例1で得られたアポRLBPが、天然のRLBPと同様に、セレンテ
ラジンと結合してホロタンパク質であるRLBPを形成することを示している。これによ
り、実施例1で得られた組換えアポRLBPが、本来の機能を有していることが確認され
た。
Example 2
(Preparation of RLBP from ApoRLBP)
The purified apoRLBP (1 mg = 46 nmol) obtained in Example 1 was added to 10 mM EDTA and 0.66 mM.
It melt | dissolved in 5 ml of 30 mM Tris-HCl (pH7.6) containing DTT, and conversion from apo RLBP to RLBP was started by adding coelenterazine (20 μg = 47 nmol). After standing at 4 ° C. for 16 hours, the mixture was concentrated to 0.5 ml at 4 ° C. using a centrifugal filter (Amicon Ultra, molecular weight cut: 10000) to obtain a yellow-green solution. To remove unbound coelenterazine, the solution was applied to a Sephadex G-25 column (1 x 6 cm) equilibrated with 30 mM Tris-HCl (pH 7.6) containing 10 mM EDTA. Eluted with. 1 fraction (0.5 ml)
Recovered at a flow rate of 0.5 ml per minute and monitored by absorbance at 280 nm and 446 nm. The main fraction of RLBP was eluted from 0.5 ml to 1.0 ml. The protein recovery was 80%. Obtained purified R
The results of SDS-PAGE analysis of LBP under heat treatment and reduction conditions are shown in lane 3 of FIG. 3B.
The purity of the purified RLBP is determined based on the absorption spectrum data of natural RLBP (J. Biol. Chem. 254
, 769-780 (1979)), it was estimated to be over 95%.
This result shows that the apo RLBP obtained in Example 1 binds to coelenterazine to form RLBP, which is a holoprotein, in the same manner as natural RLBP. Thereby, it was confirmed that the recombinant apoRLBP obtained in Example 1 has the original function.

実施例3
(組換えRLBPのスペクトル分析)
精製した組換えRLBPの吸収スペクトルを2 mM EDTAまたは10 mM CaCl2を含む20 mM
Tris-HCl (pH7.6)中で、ジャスコ(東京)V-560 分光光度計(バンドパス 0.5 nm;応
答 Quick;スキャン速度 100 nm/分)、25℃で、石英キュベット(10 mm光路)を用い
て測定した。カルシウムイオンの存在下および非存在下での組換えRLBPの吸収スペク
トルを図4に示す。組換えRLBPは、475 nmに肩のある、277 nmと446 nmに二つの特徴
的な最大吸収を有し、これは天然のRLBPのスペクトルとほとんど一致している(J. B
iol. Chem. 254, 769-780 (1979))。277 nmと446 nmにおける組換えRLBPの吸光係数
(ε)はそれぞれ、24900(E0.1% = 1.13)および9300(E0.1% = 0.42)であった。組換
えRLBPの277 nm/446 nmの吸収比は2.68であり、天然のRLBPの277 nm/446 nm比の
2.7から2.8(J. Biol. Chem. 254, 769-780 (1979))に近い。10 mMのカルシウムイオン
存在下で、組換えRLBPの277 nmと446 nmのピークは265 nmと434 nmにシフトし、天然
のRLBPに類似した特性を示した(J. Biol. Chem. 254, 769-780 (1979))。10 mM EDTAを
含む同一の緩衝液中のセレンテラジンの420 nm(ε= 9300)の吸収ピークは、10 mMのカ
ルシウムイオン存在下で432 nm(ε= 10000)にシフトした。この吸収ピークは、10 mMの
カルシウムイオン存在下での組換えRLBPの434 nmに近かった。
また、蛍光スペクトルをジャスコ FP-6500 W 蛍光分光光度計(発光および励起バン
ドパス 5 nm;応答 0.5秒;スキャン速度 100 nm/分)を用いて測定した。446 nmで励
起したRLBPの蛍光スペクトルは、1/2のバンド幅 86 nmで、530 nmにおいて発光ピー
クを示し、発光ピークの強度はカルシウムイオンの添加により、4倍に増加した。
これらのスペクトル変化のデータは、組換えRLBPは天然のRLBPと同様な高次構
造をとっていることを示し、正常に折り畳まれていることをも示唆している。
吸収スペクトルの変化がないことから判断すると、組換えRLBPの溶液は、4℃およ
び-80℃で6ヶ月以上安定であった。このことは、一般にセレンテラジンの中性付近の水溶
液を4℃で保存した場合、半減期は約3日であるが、組換えRLBPを使用することより
安定に保存可能であることも示している。
Example 3
(Spectrum analysis of recombinant RLBP)
Absorption spectrum of purified recombinant RLBP is 20 mM containing 2 mM EDTA or 10 mM CaCl 2
A quartz cuvette (10 mm optical path) at 25 ° C in a Tris-HCl (pH7.6) Jusco (Tokyo) V-560 spectrophotometer (bandpass 0.5 nm; response Quick; scan speed 100 nm / min) And measured. The absorption spectrum of recombinant RLBP in the presence and absence of calcium ions is shown in FIG. Recombinant RLBP has two characteristic absorption maxima at 277 nm and 446 nm, shouldered at 475 nm, which is almost consistent with the spectrum of natural RLBP (J. B
iol. Chem. 254, 769-780 (1979)). The extinction coefficients (ε) of recombinant RLBP at 277 nm and 446 nm were 24900 (E 0.1% = 1.13) and 9300 (E 0.1% = 0.42), respectively. The absorption ratio of recombinant RLBP at 277 nm / 446 nm is 2.68, and the ratio of natural RLBP at 277 nm / 446 nm
Close to 2.7 to 2.8 (J. Biol. Chem. 254, 769-780 (1979)). In the presence of 10 mM calcium ions, the 277 nm and 446 nm peaks of recombinant RLBP were shifted to 265 nm and 434 nm, indicating properties similar to natural RLBP (J. Biol. Chem. 254, 769). -780 (1979)). The absorption peak of coelenterazine at 420 nm (ε = 9300) in the same buffer containing 10 mM EDTA shifted to 432 nm (ε = 10000) in the presence of 10 mM calcium ions. This absorption peak was close to 434 nm of recombinant RLBP in the presence of 10 mM calcium ions.
In addition, fluorescence spectra were measured using a Jusco FP-6500 W fluorescence spectrophotometer (emission and excitation bandpass 5 nm; response 0.5 seconds; scan rate 100 nm / min). The fluorescence spectrum of RLBP excited at 446 nm showed an emission peak at 530 nm with a half bandwidth of 86 nm, and the intensity of the emission peak increased 4 times by the addition of calcium ions.
These spectral change data indicate that the recombinant RLBP has a conformation similar to that of natural RLBP, suggesting that it is normally folded.
Judging from the absence of change in the absorption spectrum, the solution of recombinant RLBP was stable for more than 6 months at 4 ° C and -80 ° C. This indicates that, generally, when a neutral aqueous solution of coelenterazine is stored at 4 ° C., the half-life is about 3 days, but it can be stably stored by using recombinant RLBP.

実施例4
(RLBPとRenillaルシフェラーゼによる発光反応)
50 mM Tris-HCl (pH7.6)、10 mM CaCl2および実施例3で得られた組換えRLBP5 μg
を含む反応混合液(100 μl)に、Renillaルシフェラーゼ(0.08 μg)を添加し、発光活
性を光電子倍増管(R4220P、浜松ホトニクス)を装備したルミノメーター(AB2200、アト
ー社製(東京))を用いて測定したところ、連続的な発光が観察された(図5)。これは
、カルシウムイオンがRLBPに結合することよって、RLBP分子内に内包していたセ
レンテラジンが放出され、放出されたセレンテラジンがRenillaルシフェラーゼの基質と
なり触媒作用によって酸化されたた結果、発光したことを示している。この結果は、実施
例2で得られたRLBP(実施例1で得られたアポRLBPとセレンテラジンが結合した
もの)が、カルシウムイオンによってセレンテラジンを放出することを示している。これ
により、実施例1で得られた組換えアポRLBPおよび実施例3で得られた組換えRLB
Pが、本来の機能を有していることが確認された。
Example 4
(Luminescence reaction by RLBP and Renilla luciferase)
50 mM Tris-HCl (pH 7.6), 10 mM CaCl 2 and 5 μg of the recombinant RLBP obtained in Example 3
Add a Renilla luciferase (0.08 μg) to the reaction mixture (100 μl) and use a luminometer (AB2200, manufactured by Ato (Tokyo)) equipped with a photomultiplier tube (R4220P, Hamamatsu Photonics). As a result, continuous light emission was observed (FIG. 5). This shows that coelenterazine contained in the RLBP molecule was released by binding of calcium ions to RLBP, and the released coelenterazine became a substrate of Renilla luciferase and oxidized as a result of catalytic action, resulting in light emission. ing. This result indicates that the RLBP obtained in Example 2 (the combination of apoRLBP obtained in Example 1 and coelenterazine) releases coelenterazine by calcium ions. This resulted in the recombinant apoRLBP obtained in Example 1 and the recombinant RLB obtained in Example 3.
It was confirmed that P has the original function.

実施例5
(アポRLBPとセレンテラジン誘導体からのRLBPの調製)
実施例2で記載したアポRLBPとセレンテラジンによるRLBPの調製法と同様にし
て、セレンテラジン誘導体を用いて新規RLBPを調製した。セレンテラジン誘導体とし
て、h-セレンレたジン、e-セレンテラジン、Bis-セレンテラジンを用いて、対応するRL
BP、すなわちh−RLBP、e−RLBP、Bis−RLBPを得た。アポRLBP、
セレンテラジンおよび上記のようにして得られたRLBPの、カルシウムイオン(Ca2+
)非存在下および存在下における吸収スペクトルデータを表1に示した。吸収スペクトル
は、2 mM EDTAまたは10 mM CaCl2を含む50 mM Tris-HCl (pH7.6)中で、実施例3と同様に
して測定した。得られたRLBPを4℃および-80℃で6ヶ月以上保存しても、これらの吸
収スペクトルには、ほとんど変化が認められなかった。この結果は、組換えRLBPの溶
液は、4℃および-80℃で6ヶ月以上安定であることを示している。すなわち、セレンテラ
ジンと同様に、セレンテラジン誘導体も溶液中では不安定であるが、アポRLBPを使用
することより安定に保存可能であることが示された。

Figure 0005637180
Example 5
(Preparation of RLBP from apoRLBP and coelenterazine derivatives)
A novel RLBP was prepared using a coelenterazine derivative in the same manner as in the preparation of RLBP using apoRLBP and coelenterazine described in Example 2. As the coelenterazine derivative, h-coelenterazine, e-coelenterazine, Bis-coelenterazine are used, and the corresponding RL
BP, ie h-RLBP, e-RLBP, Bis-RLBP, was obtained. Apo RLBP,
Calcium ions (Ca 2+) of coelenterazine and RLBP obtained as described above
Table 1 shows the absorption spectrum data in the absence and presence. The absorption spectrum was measured in the same manner as in Example 3 in 50 mM Tris-HCl (pH 7.6) containing 2 mM EDTA or 10 mM CaCl 2 . Even when the obtained RLBP was stored at 4 ° C. and -80 ° C. for 6 months or more, these absorption spectra showed almost no change. This result indicates that the solution of recombinant RLBP is stable for more than 6 months at 4 ° C and -80 ° C. That is, like coelenterazine, it was shown that coelenterazine derivatives are unstable in solution, but can be stored more stably by using apoRLBP.

Figure 0005637180

実施例6
(アミノ末端にヒスチジン配列を持つ分泌タンパク質を発現するための新規基本ベクター
、piP−H6−M(11)、の構築)
目的タンパク質を可溶性タンパク質として発現させるための基本ベクター、piP−H
6−M(11)、は以下の手順で構築した。出発となるベクターpiP−His6−HE
は、参考例2に記載の方法に従って作製した。さらに、piP−His6−HEベクター
のHindIII-BamHI サイトに、マルチクローニングサイト(NcoI/ HindIII/ NdeI/ SacI
/ KpnI/ XhoI/ BamHI/ EcoRI/ SalI/ PstI/ XbaI)をもつリンカーを挿入し、p
iP−H6−M(11)を構築した。基本ベクターpiP−H6−M(11)は、大腸菌
のリポプロテインのプロモーター、ラクトースのオペレーターに制御され、分泌のための
OmpA配列、6個のヒスチジンからなる配列、マルチクローニングサイト(EcoRI/ NcoI/
HindIII/ NdeI/ SacI/ KpnI/ XhoI/ BamHI/ EcoRI/SalI/ PstI/ XbaI/ BamHI
)を有する(図6)。
Example 6
(Construction of a novel basic vector, piP-H6-M (11), for expressing secreted proteins having a histidine sequence at the amino terminus)
PiP-H, a basic vector for expressing a target protein as a soluble protein
6-M (11) was constructed by the following procedure. Starting vector piP-His6-HE
Was prepared according to the method described in Reference Example 2. Furthermore, a multi-cloning site (NcoI / HindIII / NdeI / SacI) is added to the HindIII-BamHI site of the piP-His6-HE vector.
/ KpnI / XhoI / BamHI / EcoRI / SalI / PstI / XbaI)
iP-H6-M (11) was constructed. The basic vector piP-H6-M (11) is controlled by the E. coli lipoprotein promoter, the lactose operator, for secretion.
OmpA sequence, 6 histidine sequence, multiple cloning site (EcoRI / NcoI /
HindIII / NdeI / SacI / KpnI / XhoI / BamHI / EcoRI / SalI / PstI / XbaI / BamHI
) (FIG. 6).

本発明の目的タンパク質の製造によれば、目的タンパク質を可溶性タンパク質として製
造することができるので、目的タンパク質を変性(可溶化)させる必要がない。よって、
本発明によれば、目的タンパク質を効率的に、高い回収率で得ることができる。したがっ
て、本発明は有用タンパク質や、機能や構造の解析対象となるタンパク質などのタンパク
質の製造方法として極めて有用である。
また、本発明の発現ベクターは、目的タンパク質をコードする遺伝子を制限酵素サイト
に挿入して発現させることによって、目的タンパク質を可溶性タンパク質として製造する
ことができるので、有用タンパク質など所望のタンパク質の製造に好適に用いることがで
きる。
According to the production of the target protein of the present invention, since the target protein can be produced as a soluble protein, it is not necessary to denature (solubilize) the target protein. Therefore,
According to the present invention, the target protein can be obtained efficiently and at a high recovery rate. Therefore, the present invention is extremely useful as a method for producing useful proteins and proteins such as proteins to be analyzed for functions and structures.
In addition, since the expression vector of the present invention can be produced as a soluble protein by inserting a gene encoding the protein of interest into a restriction enzyme site and expressing it, it can be used for producing a desired protein such as a useful protein. It can be used suitably.

図1は、参考例3で得られた合成アポRLBP遺伝子の塩基配列および制限酵素認識部位、並びにアポRLBPのアミノ酸配列を示す。(A)制限酵素地図を示す。斜線部分はEFハンドモチーフのループ領域を示す。(B)合成アポRLBP遺伝子の塩基配列を示す。四角で囲まれた部分はEFハンドモチーフのループ領域を示す。FIG. 1 shows the base sequence and restriction enzyme recognition site of the synthetic apoRLBP gene obtained in Reference Example 3, and the amino acid sequence of apoRLBP. (A) A restriction enzyme map is shown. The shaded area indicates the loop region of the EF hand motif. (B) shows the base sequence of the synthetic apoRLRL gene. A portion surrounded by a square indicates a loop region of the EF hand motif. 図2は、実施例1で得られたOmpAのシグナルペプチドおよびヒスチジンヘキサマーを有するアポRLBPの発現ベクターpiP−His−RLBPおよび参考例4で得られたOmpAのシグナルペプチドを有するアポRLBPの発現ベクターpiP−RLBPを示す。(A)piP−His−RLBPの制限酵素地図を示す。(B)piP−His−RLBPおよびpiP−RLBPのアミノ末端のアミノ酸配列、およびシグナルペプチド配列の切断部位を示す。FIG. 2 shows the expression vector of apoRLBP having OmpA signal peptide and histidine hexamer obtained in Example 1 piP-His-RLBP and the expression vector of apoRLBP having OmpA signal peptide obtained in Reference Example 4. piP-RLBP is shown. (A) shows a restriction map of piP-His-RLBP. (B) shows the amino terminal amino acid sequence of piP-His-RLBP and piP-RLBP, and the cleavage site of the signal peptide sequence. 図3は、実施例1で得られた組換えアポRLBP、実施例2で得られた組換えRLBPおよび参考例4で得られた組換えアポRLBPのSDS−PAGE分析の結果を示す。各レーンの試料は次の通りである。(A)レーン1:タンパク質分子量マーカー(テフコ社):β−ガラクトシダーゼ(116,000)、ホスホリパーゼB(97,400)、ウシ血清アルブミン(69,000)、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ(55,000)、乳酸デヒドロゲナーゼ(36,500)、炭酸脱水素酵素(29,000)、トリプシンインヒビター(20,100);レーン2:実施例1における培養細胞piP−His−RLBP/BL21(40μl)の超音波破砕物を遠心して得られた沈殿;レーン3:実施例1における培養細胞piP−His−RLBP/BL21(40μl)の超音波破砕物を遠心して得られた上清;レーン4:参考例4における培養細胞piP−RLBP/BL21(40μl)の超音波破砕物を遠心して得られた沈殿;レーン5:参考例4における培養細胞piP−RLBP/BL21(40μl)の超音波破砕物を遠心して得られた上清。(B)レーン1:タンパク質分子量マーカー;レーン2:実施例1で得られたヒスチジンヘキサマーが結合した精製アポRLBP(2.2μg);レーン3:実施例2で得られたヒスチジンヘキサマーが結合した精製RLBP(3.5μg)。FIG. 3 shows the results of SDS-PAGE analysis of the recombinant apoRLBP obtained in Example 1, the recombinant RLBP obtained in Example 2, and the recombinant apoRLBP obtained in Reference Example 4. Samples in each lane are as follows. (A) Lane 1: Protein molecular weight marker (Tefco): β-galactosidase (116,000), phospholipase B (97,400), bovine serum albumin (69,000), glutamate dehydrogenase (55,000), lactate dehydrogenase (36,500), carbonic acid dehydrogenase (29,000), trypsin inhibitor (20,100); lane 2: precipitate obtained by centrifuging an ultrasonic disruption of cultured cell piP-His-RLBP / BL21 (40 μl) in Example 1; lane 3: culture in Example 1 Supernatant obtained by centrifuging ultrasonic disruption of cell piP-His-RLBP / BL21 (40 μl); Lane 4: sonication disruption of cultured cell piP-RLBP / BL21 (40 μl) in Reference Example 4 Obtained precipitate; Lane 5: Over culture cell piP-RLBP / BL21 (40 μl) in Reference Example 4 Supernatant obtained by the waves breaking was centrifuged. (B) Lane 1: protein molecular weight marker; Lane 2: purified apoRLBP (2.2 μg) bound to histidine hexamer obtained in Example 1; Lane 3: bound to histidine hexamer obtained in Example 2 Purified RLBP (3.5 μg). 図4は、実施例3におけるカルシウムイオンの非存在下および存在下での組換えRLBPの吸収スペクトルを示す。実線および破線は、それぞれカルシウムイオン非存在下および存在下の吸収スペクトルを示す。タンパク質濃度は0.45 mg/mlであった。FIG. 4 shows the absorption spectrum of recombinant RLBP in Example 3 in the absence and presence of calcium ions. A solid line and a broken line show absorption spectra in the absence and presence of calcium ions, respectively. The protein concentration was 0.45 mg / ml. 図5は、実施例4における、実施例3で得られた組換えRLBPとRenillaルシフェラーゼによる発光反応を示す。挿入図は、矢印で示した部分を拡大したものを示す。FIG. 5 shows the luminescence reaction by recombinant RLBP obtained in Example 3 and Renilla luciferase in Example 4. The inset shows an enlarged view of the part indicated by the arrow. 図6は、実施例6で得られた発現ベクターpiP−H6−M(11)を示す。FIG. 6 shows the expression vector piP-H6-M (11) obtained in Example 6.

[配列番号:1]アポRLBPのアミノ酸配列を示す。
[配列番号:2]アポRLBPをコードする合成DNAの塩基配列を示す。
[配列番号:3]参考例2および実施例6で用いられた6個のヒスチジンからなる配列を
コードするオリゴヌクレオチドの塩基配列を示す。
[配列番号:4]参考例2および実施例6で用いられた6個のヒスチジンからなる配列を
コードするオリゴヌクレオチドの塩基配列を示す。
[配列番号:5]参考例3で用いられたプライマーの塩基配列を示す。
[配列番号:6]参考例3で用いられたプライマーの塩基配列を示す。
[SEQ ID NO: 1] This shows the amino acid sequence of apoRLBP.
[SEQ ID NO: 2] This shows the base sequence of synthetic DNA encoding apoRLBP.
[SEQ ID NO: 3] This shows the base sequence of the oligonucleotide encoding the sequence consisting of 6 histidines used in Reference Example 2 and Example 6.
[SEQ ID NO: 4] This shows the base sequence of the oligonucleotide encoding the sequence consisting of 6 histidines used in Reference Example 2 and Example 6.
[SEQ ID NO: 5] This shows the base sequence of the primer used in Reference Example 3.
[SEQ ID NO: 6] This shows the base sequence of the primer used in Reference Example 3.

Claims (9)

分泌シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチドと、塩基性アミノ酸に富むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと、目的タンパク質をコードするポリヌクレオチドとを、この順に含有するポリヌクレオチドを用いてタンパク質を発現させ、
分泌シグナルペプチドが、大腸菌の外膜タンパク質A由来の分泌シグナルペプチド(OmpA)であり、
塩基性アミノ酸に富むポリペプチドがポリヒスチジンであり、
目的タンパク質が、アポイクオリン、アポクライチィン、アポオベリンおよびアポマイトロコミンからなる群より選択されるいずれかであり、
タンパク質の発現が宿主細胞であるグラム陰性菌内で行われ
ことを特徴とする前記目的タンパク質を可溶性タンパク質として製造する方法。
Expressing a protein using a polynucleotide encoding a secretion signal peptide, a polynucleotide encoding a polypeptide rich in basic amino acids, and a polynucleotide encoding a target protein in this order,
The secretion signal peptide is a secretion signal peptide (OmpA) derived from the outer membrane protein A of E. coli,
A polypeptide rich in basic amino acids is polyhistidine,
Target protein apoaequorin, Apokuraichiin, der any one selected from the group consisting of apoobelin and apo apomitrocomin is,
Method for producing the target protein as a soluble protein expression of the protein is characterized Rukoto place within Gram-negative bacteria is a host cell.
グラム陰性菌が大腸菌属の細菌である請求項記載の方法。 The method according to claim 1 , wherein the gram-negative bacterium is a bacterium of the genus Escherichia coli. 塩基性アミノ酸に富むポリペプチドが5〜12アミノ酸残基からなるポリペプチドである請求項1または2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2 , wherein the polypeptide rich in basic amino acids is a polypeptide consisting of 5 to 12 amino acid residues. 目的タンパク質の発現が、該目的タンパク質をコードするポリヌクレオチドを含有する発現ベクターを用いて行われる請求項1〜のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the target protein is expressed using an expression vector containing a polynucleotide encoding the target protein. グラム陰性菌の分泌シグナルペプチドをコードするポリヌクレオチドと、5ないし12個の塩基性アミノ酸残基からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと、目的タンパク質をコードするポリヌクレオチドとを、この順に含有するポリヌクレオチドを用いてグラム陰性菌内でタンパク質を発現させ、
グラム陰性菌の分泌シグナルペプチドが、大腸菌の外膜タンパク質A由来の分泌シグナルペプチド(OmpA)であり、
5ないし12個の塩基性アミノ酸残基からなるポリペプチドがポリヒスチジンであり、
目的タンパク質が、アポイクオリン、アポクライチィン、アポオベリンおよびアポマイトロコミンからなる群より選択されるいずれかである
ことを特徴とする前記目的タンパク質を可溶性タンパク質として製造する方法。
A polynucleotide comprising, in this order, a polynucleotide encoding a secretion signal peptide of a Gram-negative bacterium, a polynucleotide encoding a polypeptide consisting of 5 to 12 basic amino acid residues, and a polynucleotide encoding a target protein Using nucleotides to express proteins in gram-negative bacteria,
The secretion signal peptide of Gram-negative bacteria is a secretion signal peptide (OmpA) derived from the outer membrane protein A of E. coli,
A polypeptide consisting of 5 to 12 basic amino acid residues is polyhistidine,
A method for producing the target protein as a soluble protein, wherein the target protein is any one selected from the group consisting of apoaequorin, apocritin, apoovelin, and apomytrocomin.
OmpAをコードするポリヌクレオチドと、ポリヒスチジンをコードするポリヌクレオチドと、目的タンパク質をコードするポリヌクレオチドとを、この順に含有するポリヌクレオチドを用いて大腸菌属の細菌内でタンパク質を発現させ、
目的タンパク質が、アポイクオリン、アポクライチィン、アポオベリンおよびアポマイトロコミンからなる群より選択されるいずれかである
ことを特徴とする前記目的タンパク質を可溶性タンパク質として製造する方法。
Expressing a protein in a bacterium of the genus Escherichia coli using a polynucleotide that contains a polynucleotide encoding OmpA, a polynucleotide encoding polyhistidine, and a polynucleotide encoding a target protein in this order ;
A method for producing the target protein as a soluble protein, wherein the target protein is any one selected from the group consisting of apoaequorin, apocritin, apoovelin, and apomytrocomin.
(a)分泌シグナルペプチドをコードする第1コード領域、
(b)塩基性アミノ酸に富むポリペプチドをコードする第2コード領域、および
(c)目的タンパク質をコードする第3コード領域
を、この順に含有し、
分泌シグナルペプチドが、大腸菌の外膜タンパク質A由来の分泌シグナルペプチド(OmpA)であり、
塩基性アミノ酸に富むポリペプチドがポリヒスチジンであり、
目的タンパク質が、アポイクオリン、アポクライチィン、アポオベリンおよびアポマイトロコミンからなる群より選択されるいずれかである
ことを特徴とする発現ベクター。
(A) a first coding region encoding a secretory signal peptide;
(B) a second coding region encoding a polypeptide rich in basic amino acids, and (c) a third coding region encoding a target protein.
In this order ,
The secretion signal peptide is a secretion signal peptide (OmpA) derived from the outer membrane protein A of E. coli,
A polypeptide rich in basic amino acids is polyhistidine,
An expression vector, wherein the target protein is any one selected from the group consisting of apoaequorin, apocritin, apoovelin and apomytrocomin.
塩基性アミノ酸に富むポリペプチドが5〜12アミノ酸残基からなるポリペプチドである請求項に記載の発現ベクター。 The expression vector according to claim 7 , wherein the polypeptide rich in basic amino acids is a polypeptide comprising 5 to 12 amino acid residues. (a)グラム陰性菌由来の分泌シグナルペプチドをコードする第1コード領域、
(b)5ないし12個の塩基性アミノ酸残基からなるポリペプチドをコードする第2コード領域、および
(c)目的タンパク質をコードする第3コード領域
を、この順に含有し、
グラム陰性菌由来の分泌シグナルペプチドが、大腸菌の外膜タンパク質A由来の分泌シグナルペプチド(OmpA)であり、
5ないし12個の塩基性アミノ酸に富むポリペプチドがポリヒスチジンであり、
目的タンパク質が、アポイクオリン、アポクライチィン、アポオベリンおよびアポマイトロコミンからなる群より選択されるいずれかである
ことを特徴とする発現ベクター。
(A) a first coding region encoding a secretory signal peptide derived from a Gram-negative bacterium,
(B) a second coding region encoding a polypeptide consisting of 5 to 12 basic amino acid residues, and (c) a third coding region encoding a target protein.
In this order ,
The secretion signal peptide derived from Gram-negative bacteria is a secretion signal peptide (OmpA) derived from the outer membrane protein A of E. coli,
A polypeptide rich in 5 to 12 basic amino acids is polyhistidine,
An expression vector, wherein the target protein is any one selected from the group consisting of apoaequorin, apocritin, apoovelin and apomytrocomin.
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