JP6356256B2 - シアル酸結合に特異的なヤマブシタケ由来のレクチン - Google Patents

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Description

本発明は、新規のヤマブシタケ(Hericium erinaceum)NEU−1L株(寄託番号:KCTC 12499BP)、それにより産生されるシアル酸に特異的に結合するレクチン、及びその使用に関する。
レクチンは、微生物から高等動物にわたる様々な生物において内因性の糖鎖に結合することができるタンパク質の1つである。レクチンは糖鎖に特異的に結合することによってタンパク質の品質管理、宿主−病原体相互作用、細胞間連絡、炎症、免疫応答、癌の進行及び発生を含む様々な生命現象に関与することが知られている(非特許文献1)。
レクチンは酵素活性も抗体様特徴も示さない多価タンパク質である。レクチンは、19世紀後半にロシア人科学者Sillmarkによってトウゴマ(Ricinus communis)から初めて単離された。それ以降、コンカナバリンA(ConA)を含む40種のレクチンが同定され、研究され、様々な分野で使用されてきた。近年の分子生物学及び生化学の発展により、レクチンはヌクレオチド配列及びタンパク質構造に従って多くの群に分類される。起源に従うと、レクチンは植物レクチン(植物レクチンファミリー)及び動物レクチン(無脊椎動物/脊椎動物レクチンファミリー)に分類される。脊椎動物レクチンはその特徴に従うとC型(マンノース結合レクチン、MBL)、S型(ガレクチン:β−ガラクトシド結合レクチン)、P型(マンノース−6−リン酸結合レクチン)及びI型(セレクチン)のような群に分けられ、そのタンパク質構造に従うと環状五量体構造に代表されるペントラキシンに属する。このようにレクチンは多数あるにもかかわらず、細胞の生理的代謝において何らかの形で機能する無脊椎動物/脊椎動物レクチンファミリーの数は少ない。したがって、天然の系から抽出される植物レクチンは、その糖鎖特異的結合特性を用いて血液型の診断及びその適用に広く利用されている(非特許文献2)。
植物レクチンは葉、茎、根、花及び花粉を含む植物の殆ど全ての部分、更には採取することができる種子及び球根において同定される。したがって、植物レクチンは植物から容易に精製されている。植物においてレクチンは様々な活性及び機能、例えば免疫機能、有害な昆虫からの自己防衛、アレルギー反応を引き起こすことによる動物からの自己防衛、抗真菌活性、抗ウイルス活性、植物と微生物との間の細胞間相互作用による共生微生物の特定の領域への定着、栄養素及び金属イオンの送達及び保存、寒さからの植物の保護、細胞における酵素活性を増大するパートナーとしての作用、並びに糖タンパク質の輸送等に関与する。これらの活性及び機能は、以前の報告によるとレクチンの糖鎖特異的結合活性によって達成される(非特許文献2、非特許文献3)。
このようなレクチンの糖鎖特異的結合活性を用いることで、レクチンは細胞表面上に存在する糖タンパク質、糖脂質及びオリゴ糖の変化を観察することによって特定の疾患の早期診断に効果的に使用されると考えられ、疾患を引き起こす主要細胞の細胞表面又はウイルス及び微生物の細胞表面の糖鎖との凝集によりin vivo免疫系を強化することによって疾患に対抗する動物実験により更に研究されている。光学顕微鏡法及び様々な蛍光プローブの合成法の近年の発展に伴って、レクチンの糖鎖特異的結合活性が、特定の細胞、ウイルス及び微生物の表面上の糖鎖の認識におけるその有用性のために癌細胞の早期診断、特定の内因性タンパク質の位置の同定、細胞間相互作用の測定、並びにウイルス及び微生物の細胞内浸潤の画像の走査の主要な因子として用いられている。最近の商品化されているレクチンは植物、動物及び微生物等の様々な供給源から分離され、シアル酸(Neu5Ac、ノイラミン酸)、ガラクトース(Gal)、N−アセチルガラクトサミン(N−GalNAc)、フコース(Fuc)、マンノース(Man)及びグルコース(Glc)の基本的なモノマーの測定に有用である(非特許文献2、非特許文献3、非特許文献4)。
しかしながら、α結合及びβ結合を含む糖鎖構造の多様性、並びに糖鎖を構成するモノマー間の結合の組合せの多様性から、理論的には数百又は数千もの異なる糖鎖構造を天然系に見出すことができる。それにもかかわらず、このような糖鎖の多様性の測定又は理解が限定されているために、これまでに同定されたレクチンの数は極めて少ない。特に、商品化されているイヌエンジュ(Maackia amurensis)(MAA)、セイヨウニワトコ(Sambucus nigra)(SNA)及びアメリカカブトガニ(Limulus polyphemus)のレクチンは、微生物及びウイルスによる感染に直接的若しくは間接的に関与する癌細胞マーカーとして認識される特定のシアル酸(Neu5Ac)、又はその変異体であるN−グリコリルノイラミン酸(NeuGc)に特異的に結合することが知られている。しかしながら、これらのレクチンはシアル酸特異的なα(2,3)結合、α(2,6)結合及びα(2,8)結合を正確に区別せず、Neu5AcにコンジュゲートしたGal及びGalNAc等による非特異的結合のために非特異的結合に起因して示されるシグナルに問題がある。
したがって、本発明者らはシアル酸に特異的に結合する新規のレクチンの開発を試みた。結果として、ヤマブシタケ(寄託番号:KCTC 12499BP)から精製プロセスにより新規の活性レクチンタンパク質が得られた。本発明者らは、新規のレクチンタンパク質が、糖鎖によって媒介される生命現象を明らかにする研究、更には糖タンパク質、糖脂質及びオリゴ糖等のシアル酸糖鎖を有する細胞、タンパク質及び糖鎖化合物の測定、並びにシアル酸糖鎖を含有する微生物のモニタリングに広く利用され得ることを確認することによって最終的に本発明を完成させた。
Lam and Ng, 2011. Appl. Microbiol. Biotechnol. 89, 45 Lehmann et al., 2006, Cell. Mol. Life Sci. 63, 1331 Singh et al., 2010 Crit. Rev. Biotechnol. 30, 99 Kajiwara et al., 2010, Microbes Environ. 25, 152
本発明の目的は、新規のヤマブシタケNEU−1L株(寄託番号:KCTC 12499BP)を提供することである。
本発明の別の目的は、シアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを新規のヤマブシタケNEU−1L株(寄託番号:KCTC 12499BP)の子実体から作製する方法、及びそれにより作製されるレクチンを提供することである。
シアル酸糖鎖に特異的に結合する本発明のレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、糖前駆体又はオリゴ糖の測定又は検出のための組成物又はキットを提供することも本発明の目的である。
本発明の更なる目的は、シアル酸糖鎖に特異的に結合する本発明のレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する細胞系統、細菌又はウイルスの測定又は検出のための組成物又はキットを提供することである。
上記目的を達成するために、本発明は、新規のヤマブシタケNEU−1L株(寄託番号:KCTC 12499BP)を提供する。
本発明はまた、シアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを新規のヤマブシタケNEU−1L株(寄託番号:KCTC 12499BP)の子実体から作製する方法、及びそれにより作製されるレクチンを提供する。
本発明はまた、シアル酸糖鎖に特異的に結合する本発明のレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、糖前駆体又はオリゴ糖の測定又は検出のための組成物又はキットを提供する。
本発明はまた、シアル酸糖鎖に特異的に結合する本発明のレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する細胞系統、細菌又はウイルスの測定又は検出のための組成物又はキットを提供する。
本発明はまた、本発明のレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、糖前駆体又はオリゴ糖の測定又は定量化のためのキットの使用を提供する。
本発明はまた、本発明のレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する細胞系統、細菌又はウイルスのモニタリング、測定又は定量化のためのキットの使用を提供する。
本発明は、シアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを新規のヤマブシタケ(寄託番号:KCTC 12499BP)NEU−1L株の子実体から作製する方法、及びそれにより作製されるレクチンを提供する。本発明のレクチンは、シアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、糖前駆体若しくはオリゴ糖の測定若しくは検出のための組成物若しくはキット、又はシアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する細胞系統、細菌及びウイルスの測定若しくは検出のための組成物若しくはキットの主成分として有用であり得る。
本発明の好ましい実施形態の応用は、添付の図面を参照することによって最もよく理解される。
ヤマブシタケNEU−L1株の26S rDNAと類似株の26S rDNAとの遺伝的相関を示す図である。 フェチュインコンジュゲートアガロースカラムを用いてヤマブシタケ子実体から分離されたレクチンによるSDS−PAGEの結果を示す図である。CL:細胞抽出物、FT:非結合の通過濾液、MW:標準タンパク質マーカー、洗液(Wash)W1:カラム通過濾液画分1、洗液W2:カラム通過濾液画分2、洗液W3:カラム通過濾液画分3、溶出液(Elution)20:20mMガラクトースで溶出した画分、溶出液40:40mMガラクトースで溶出した画分、及び、溶出液200:200mMガラクトースで溶出した画分。 各相中のヤマブシタケ子実体から分離されたレクチンタンパク質(左)、並びにDEAD−セファロースカラム、フェチュイン−アガロースカラム及びSuperose 12カラムを用いて上記から最後に分離されたHEL1及びHEL2レクチンタンパク質(右)による12%SDS−PAGE及び15%SDS−PAGEの結果を示す図である。MW:標準タンパク質マーカー、CL:細胞抽出物、FT:非結合の通過濾液、W:DEAE−セファロースカラム通過濾液画分、E1:DEAE−セファロースカラムから溶出した画分、E2:フェチュイン−アガロースカラムから溶出した画分、及び、E3:Superose 12カラムから溶出した画分。 精製HEL1レクチンによる16%Tricine−PAGEの結果、並びにMALTI−TOF MSによって測定されたHEL1レクチン中に含まれる2つのレクチンタンパク質HEL1a及びHEL1bの分子量を示す図である。MW:標準タンパク質マーカー、及び、HEL:HEL1レクチンタンパク質。 非変性条件で測定されたSuperose 12カラムによって精製されたHEL1タンパク質のサイズ(図5A)、及びpI 3〜7 IEFゲルにおけるHEL1レクチンのpI値(図5B)を示す一組の図である。pI標準タンパク質:標準タンパク質マーカー、及び、HEL1:HEL1レクチンタンパク質。 ヒト、ウサギ及びブタの赤血球を用いて確認されたHEL1レクチンタンパク質の凝集活性を示す図である。ヒト(B型):ヒト赤血球(血液型:B)、ウサギ:ウサギ赤血球、ブタ:ブタ赤血球、ブランク、対照陰性:陰性対照、試験、HEL1:実験群、HEL1レクチン、及び、陽性、SNA−1陽性:陽性対照、SNA−1レクチン。 シアル酸糖鎖を含有するフェチュイン、及びシアル酸無含有アシアロフェチュインを基質として用いた、ヤマブシタケ子実体から分離されたレクチンのレクチンブロッティングによって測定されたシアル化タンパク質への結合の強度を示す図である。 ヤマブシタケ子実体から分離されたレクチンを蛍光物質で標識した後の共焦点顕微鏡下でのシアル酸糖鎖を含有するA549細胞系統の表面の観察を示す図である。HEL1:ヤマブシタケHEL1レクチンを用いた実験群、SNA:セイヨウニワトコ(SNA)レクチンを用いた陽性対照、及び、BSA:ウシ血清アルブミン(BSA)を用いた陰性対照。
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明は、シアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを産生することができる、寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株を提供する。
上記株は、配列番号1によって表される26S rDNAヌクレオチド配列及び配列番号4によって表されるITS1−5.8S−ITS4 rDNAヌクレオチド配列から構成されることが好ましいが、必ずしもこれに限定されるわけではない。
シアル酸糖鎖に特異的に結合する上記レクチンタンパク質は、シアル酸が付加したフェチュイン糖タンパク質中のN結合型糖鎖構造又はO結合型糖鎖構造に結合することが好ましいが、必ずしもこれに限定されるわけではない。
本発明の好ましい実施形態では、本発明者らは、シアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを調査するためにキノコ農場から購入したヤマブシタケから新規の株を単離し、株の分子生物学的同定のために26S rDNA及び5.8S rDNA配列を更に分析した。結果として、本発明者らにより株の26S rDNA配列が配列番号1によって表される配列と同じであることが確認された(表1を参照されたい)。次いで、配列番号1によって表される配列から構成される26S rDNAと類似種との関係を調査した。結果として、本発明の株とヤマブシタケ5.8SリボソームRNA及びヤマブシタケ18SリボソームRNAとの比較から、その両方との配列同一性が98%であることが確認された(図1を参照されたい)。したがって、本発明の株は「ヤマブシタケHEU−1L」と名付けられ、2013年10月4日に韓国微生物カルチャーコレクション(Korean Collection for Type Cultures)(KCTC)、韓国生命工学研究院(Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology)(KRIBB)に寄託された(KCTC 12499BP)。
本発明はまた、ヤマブシタケNEU−1L株から分離されたシアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを調製する方法であって、
(a)寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株の子実体から細胞抽出物を得る工程、及び
(b)シアル酸糖鎖を含有する糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、オリゴ糖又は単糖とコンジュゲートする樹脂で満たしたカラムを用いて、上記細胞抽出物からレクチンを分離する工程、
を含む、方法を提供する。
糖鎖コンジュゲート樹脂中のレクチンと糖鎖とのコンジュゲーションを妨げることによって、上記工程(b)において分離されたレクチンから標的レクチンを選択的に分離する更なる工程を含むことが好ましいが、必ずしもこれに限定されるわけではない。
本発明の好ましい実施形態では、ヤマブシタケ子実体からレクチンを分離するために抽出物を調製した。レクチンを精製するために、上記で調製された抽出物を用いたフェチュイン−アガロースカラムクロマトグラフィーを行った。結果として、シアル酸糖鎖を含有する糖タンパク質フェチュインとコンジュゲートしたタンパク質が溶出した。
本発明は、本発明の方法によって調製されるシアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンも提供する。
本発明はまた、寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株から作製され、配列番号7、配列番号8又は配列番号9によって表されるタンパク質N末端配列を含む、シアル酸糖鎖に特異的に結合し、15kDa〜20kDaの分子量を有するレクチンを提供する。
本発明はまた、寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株から作製され、配列番号9によって表されるタンパク質N末端配列を含む、シアル酸糖鎖に特異的に結合し、50kDa〜75kDaの分子量を有するレクチンを更に提供する。
本発明はまた、
NeuAc又はNeuGc(α2→3)がGal残基又はGlc残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→6)がGal残基又はGlc残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→3)がGal(β1→4)Glc残基又はGlc(β1→4)Glc残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→6)がGal(β1→4)Glc残基又はGlc(β1→4)Glc残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→3)がGal(β1→4)GlcNac残基又はGal(β1→3)GlcNac残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→6)がGal(β1→4)GlcNac残基又はGal(β1→3)GlcNac残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→3)がGal(β1→3)[αFuc(1→4)]GlcNac残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→6)がGal(β1→3)[αFuc(1→4)]GlcNac残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→3)がGal(β1→4)[αFuc(1→3)]GlcNac残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→6)がGal(β1→4)[αFuc(1→3)]GlcNac残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→8)がNeuAc残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→8)がNeuAc(α2→3)Gal(β1→4)GlcNac残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→8)がNeuAc(α2→8)NeuAc(α2→3)Gal(β1→4)GlcNac残基に添加されているシアル化糖鎖、
NeuAc又はNeuGc(α2→8)がNeuAc(α2→8)[NeuAc(α2→8)]nNeuAc(α2→3)Gal(β1→4)GlcNac残基に添加されているシアル化糖鎖、及び、
NeuAc又はNeuGc(α2→8)が[NeuAc]n残基に添加されているシアル化糖鎖からなる群から選択される糖鎖構造に特徴的に結合するレクチンを提供する。
本発明はまた、本発明のレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、糖前駆体又はオリゴ糖の測定又は定量化のためのキットを提供する。
本発明はまた、本発明のレクチンを含む、シアル酸糖鎖をその表面に有する細胞系統、細菌又はウイルスのモニタリング、測定又は定量化のためのキットを提供する。
本発明はまた、本発明のレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、糖前駆体又はオリゴ糖の測定又は定量化のためのキットの使用を提供する。
本発明はまた、本発明のレクチンを含む、シアル酸糖鎖をその表面に有する細胞系統、細菌又はウイルスのモニタリング、測定又は定量化のためのキットの使用を提供する。
本発明はまた、シアル酸糖鎖を有する糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、糖前駆体又はオリゴ糖から構成されるシアル化コンジュゲートを測定又は定量化する方法であって、
a)試験サンプルと本発明のレクチンとを接触させる工程、及び
b)上記レクチンに結合する糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、糖前駆体又はオリゴ糖を分析する工程、
を含む、方法を提供する。
本発明はまた、シアル酸糖鎖を有する細胞系統、細菌又はウイルスを測定又は定量化する方法であって、
a)試験サンプルと本発明のレクチンとを接触させる工程、及び
b)上記レクチンに結合する細胞系統、細菌又はウイルスを分析する工程、
を含む、方法を提供する。
本発明の好ましい実施形態では、溶出したタンパク質をAmicon(商標) Ultra Centrifugalフィルター10Kを用いて濃縮した。上記で得られた粗酵素溶液をSDS−PAGEに進め、続いてクマシーブリリアントブルー染色を行った。精製レクチンタンパク質の純度及びサイズを、Precision Plus Protein(商標) Standard(Bio-Rad,USA)を標準タンパク質として用いて分析した。結果として、シアル酸を含む糖鎖が付加した糖タンパク質フェチュインにコンジュゲートしたレクチンがHEL1及びHEL2として同定され、これら2種類のタンパク質のサイズはおよそ15kDa〜20kDa及び50kDa〜75kDaであった(図2を参照されたい)。これら2つのレクチンタンパク質HEL1及びHEl2を用いて分離の最適化を完了した。結果として、純粋なHEL1及びHEL2レクチンタンパク質をイオン交換クロマトグラフィーDEAE−セファロースカラム、親和性クロマトグラフィーフェチュインカラム及びサイズ排除クロマトグラフィーSuperose 1210/300 GLカラムを通して分離した。各タンパク質のサイズはおよそ15kDa〜20kDa及び50kDa〜75kDaであった(図3を参照されたい)。上記で分離された各タンパク質の正確な分子量を測定するために、Microflex Maldi−TOF(Bruker Daltonik GmbH. Bremen,Germany)を行った。結果として、各レクチンの分子量は正確には15327.587Da又は15536.953Da及び73253.12Daであった(図4を参照されたい)。HEL1レクチンタンパク質のサイズ及びpIを非変性条件で調査した。結果として、HEL1レクチンがpl4.5の32±5kDaの二量体という構造のタンパク質として確認された(図5を参照されたい)。HEL1レクチンを用いて赤血球凝集を調査した。陽性対照SNA−1レクチンによる試験を同様に行った。結果として、全ての赤血球サンプルがHEL1によって凝集した。特に、HEL1レクチンによる凝集はウサギ又はヒトの赤血球よりもブタ赤血球において活性であった(図6を参照されたい)。レクチンの結合活性を調査するために、シアル酸糖鎖を含有するフェチュイン及びシアル酸無含有アシアロフェチュインを基質として用いるレクチンブロッティングを行った。結果として、Neu5Ac α(2,3)Galβ(1,4)GlcNAcのようなN結合型糖鎖基本構造及びNeu5Ac α(2,3)Galβ(1,3)[GalNA、Neu5Acα(2,3)Galβ(1,4)Galβ(1,6)]のようなO結合型糖鎖を含有するフェチュインにおいてレクチンブロットシグナルが観察された。しかしながら、陰性対照である非シアル化フェチュインGalβ(1,4)GlcNAcの非シアル化N糖鎖、並びにGalβ(1,3)、GlcNA及びGalβ(1,3)[GalNA β(1,6)]の糖鎖を含有するタンパク質においてレクチンブロットシグナルは観察されなかった(図7を参照されたい)。加えて、動物細胞表面上で同定されたシアル酸糖鎖を含有するA549細胞系統の表面を、蛍光標識レクチンを用いて観察した。結果として、細胞系統の表面上に蛍光標識レクチンが観察され、シアル酸糖鎖の存在が確認された(図8を参照されたい)。
本発明は、シアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを新規のヤマブシタケ(寄託番号:KCTC 12499BP)NEU−1L株の子実体から作製する方法、及びそれにより作製されるレクチンを提供する。本発明のレクチンは、シアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、糖前駆体若しくはオリゴ糖の測定若しくは検出のための組成物若しくはキット、又はシアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する細胞系統、細菌及びウイルスの測定若しくは検出のための組成物若しくはキットの主成分として有用であり得る。
以下の実施例に示すように、本発明の実際に現在好ましい実施形態を説明する。
しかし、当業者であれば、本開示を考慮した上で本発明の趣旨及び範囲内の変更及び改善がなされ得ることが理解されるだろう。
実施例1:レクチン産生キノコ株の分離及び同定
<1−1>レクチン産生キノコ株の分離
以下の実験を行って、Dolsan mushroom farming association(Jeollanam-do Yeosu-si Dolsan-eup Geumbong-ri 1156)から購入したヤマブシタケから新規の株を分離した。
特に、Dolsan mushroom farming associationから購入したヤマブシタケのスポロシストから白金耳を用いることにより胞子を得た。得られた胞子をPDA、YDP及びアミノ酸最少培地等の固体培地に散布し、続いて22℃で静置培養した。少なくとも10日間培養した後、単一細胞から産生された菌糸を分離し、これを再び上記と同じ培地に散布し、続いて22℃で静置培養した。次いで、形態を観察することによってキノコの分離を確認した。
<1−2>レクチン産生キノコ株の同定
実施例<1−1>において分離された株を分子生物学的に同定するために、26S rDNA及び5.8S rDNAのシークエンシングを行った。
特に、実施例<1−1>において分離された株を125ml容フラスコ内の10mLのPDA、10mLのYDP及び10mLのアミノ酸最少培地の各液体培地に接種し、続いて22℃で静置培養した。株を少なくとも15日間培養した後、細胞を回収し、続いて遠心分離した。液体培地を除去した。回収した細胞を、液体窒素を用いて完全に凍結した後、物理的に溶解させた。溶解させた細胞に50mU/mL Lypticase、50mM トリス−HCl(pH8.0)及び250mM NaClを含有する細胞溶解バッファーを添加し、続いて37℃で少なくとも1時間反応させた。反応の終了後、細胞を遠心分離によって回収し、AccuPrep(商標)Genomic DNA Extraction Kit(Bioneer,Daejeon,Korea)を用いて細胞内DNAを抽出した。26S rDNAを増幅するために、NL1プライマー(配列番号2)及びLR6プライマー(配列番号3)とともに上記の抽出されたDNAを鋳型として用いて94℃で45秒間、55℃で1秒間並びに72℃で1分間及び30秒間の30サイクルでDNAポリメラーゼ連鎖反応を行った。結果として、1146bpの遺伝子が増幅された。増幅された遺伝子をpGEM−T easyベクター(Promega,USA)にクローニングし、続いてシークエンシングを行った。株の26S rDNAのヌクレオチド配列が、下記表1に示されるように配列番号1によって表される配列として同定された(表1)。次いで、配列番号1によって表される配列から構成される26S rDNAと類似種との関係を調査した。結果として、本発明の株とヤマブシタケ5.8SリボソームRNA及びヤマブシタケ18SリボソームRNAとの比較から、その両方との配列同一性が98%であることが確認された(図1)。したがって、上記で得られた株は「ヤマブシタケHEU−1L」と名付けられ、2013年10月4日に韓国微生物カルチャーコレクション(KCTC)、韓国生命工学研究院(KRIBB)に寄託された(KCTC 12499BP)。ヤマブシタケHEU−1L株のITS1−5.8S−ITS4 rDNA配列を分析するために、DNAポリメラーゼ連鎖反応を、ITS1プライマー(配列番号5)及びITS4プライマー(配列番号6、5’−TCCTCCGCTTATTGATATGC−3’)を用いて94℃で45秒間、55℃で30秒間、並びに72℃で1分間及び30秒間の30サイクルで行った。結果として、644bpの遺伝子が増幅された。増幅された遺伝子をpGEM−T easyベクターにクローニングし、続いてシークエンシングを行った。結果として、この遺伝子が配列番号4によって表される配列から構成されることが確認された(表1)。
実施例2:ヤマブシタケからのシアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンの分離及び精製
<2−1>ヤマブシタケ子実体からのレクチンの分離のための抽出物の調製
以下の実験を行い、ヤマブシタケ子実体からのレクチンの分離のための抽出物を調製した。
特に、−80℃で凍結して保管したヤマブシタケ子実体を乳鉢に入れ、続いて子実体が解凍されないように液体窒素を添加しながら子実体を粉砕した。子実体を乳鉢内での一連の粉砕プロセスにより凍結微粉末として調製した。調製された子実体凍結粉末を回収し、実験に使用されるまで再び−80℃で保管した。上記方法により調製された子実体凍結粉末の重量を測定した後、それに子実体の重量の3倍容量のプロテアーゼ阻害剤カクテル(Roche,Switzerland)を、1mM PMSFを子実体の容量の3倍容量で含有する20mMトリス−HClバッファー(pH8.0)とともに添加した。混合物を4℃で少なくとも6時間十分に混合した。非粉砕子実体粒子及び不溶性タンパク質を混合物から除去するために、A500S−6Nローター(Hanil Science Inc.,Korea)を備えるSUPRA 22K遠心機(Hanil Science Inc.,Korea)を用いて4℃、7000rpmで30分間の遠心分離を行った。次いで、沈殿物を除去し、上清を得た。得られた上清を、A50C−6ローターを備えるSUPRA 22K遠心分離機を用いる4℃、12000rpmで30分間の遠心分離に進めた。次いで、沈殿物を除去し、レクチンの分離のための最終細胞抽出物として上清を得た。
<2−2>フェチュイン−アガロースカラムクロマトグラフィーによるレクチンの精製
実施例<2−1>の方法により得られた抽出物を用いてレクチンを精製するために、フェチュイン−アガロースカラムクロマトグラフィーを行った。
特に、シアル酸に特異的に結合するレクチンを精製するために、アガロース樹脂上にフェチュインを固定したフェチュイン−アガロースを用いてレクチン分離用のカラムを作製した。実施例<1−1>の方法によって調製されたヤマブシタケ子実体細胞抽出物を、20mMトリス−HClバッファー(pH8.0)で平衡化したフェチュイン−アガロース樹脂(Sigma-Aldrich,USA)カラム(1.0cm×10cm)に、Pump P−1蠕動ポンプ(GE Healthcare,USA)を用いて1mL/分の注入速度で注入した。カラムを樹脂の容量の10倍容量の同じバッファーで洗浄した。次いで、シアル酸糖鎖を含有する糖タンパク質であるフェチュインにコンジュゲートしたタンパク質を、ガラクトースの濃度を20mMから開始して40mM、200mMまで増大して溶出した。これはD−ガラクトースを含有する同じバッファーの容量を樹脂の容量の2倍から4倍、10倍まで増大することによって達成した。その時点で溶出速度は1ml/分とした。溶出したタンパク質を、Amicon(商標) Ultra Centrifugalフィルター10Kを用いて濃縮した。
<2−3>SDS−PAGEによるレクチンタンパク質の確認
実施例<2−2>の方法によって精製された粗酵素溶液中のタンパク質を確認するために、以下の実験を行った。
特に、実施例<2−2>に記載されるのと同様に得られた粗酵素溶液をSDS−PAGEによって分離し、続いてクマシーブリリアントブルーによって染色した。上記で精製されたレクチンタンパク質の純度及びサイズを、Precision Plus Protein(商標) Standard(Bio-Rad,USA)を標準タンパク質として用いて調査した。
結果として、図2に示されるように、シアル酸を含む糖鎖が付加した糖タンパク質フェチュインにコンジュゲートしたレクチンがHEL1及びHEL2として同定され、これら2種類のタンパク質のサイズはおよそ15kDa〜20kDa及び50kDa〜75kDaであった(図2)。
<2−4>ヤマブシタケ子実体からのHEL1レクチンの分離最適化
以下の実験を行い、実施例<2−1>の方法によって調製された抽出物を用いて実施例<2−2>において同定されたHEL1及びHEL2レクチンタンパク質の分離最適化条件を得た。
特に、実施例<2−1>に記載のように調製及び保管された子実体凍結粉末の重量を測定した後、それに50mMトリス−HCl(pH7.4)を子実体粉末の重量の2.5倍容量で添加し、4℃で少なくとも12時間十分に混合した。非粉砕子実体粒子及び不溶性タンパク質を混合物から除去するために、4℃、20000×gで30分間の遠心分離を行った。次いで、沈殿物を除去して上清を得た。残存する不要な粒子を完全に除去するために、4℃、25000×gで45分間の遠心分離を再び行った。次いで、再び沈殿物を除去して上清を得た。同じバッファーを子実体の重量の1.5倍容量で沈殿子実体に添加した。上記と同様にして上清を混合物から得た。上記で得られた各上清を混ぜ合わせ、最終細胞抽出物を調製した。それに硫酸アンモニウム(飽和濃度80%)を添加し、4℃でゆっくりと撹拌してタンパク質を沈殿させた。混合物を4℃、25000×gで60分間遠心分離して沈殿タンパク質を得た。得られたタンパク質を50mMトリス−HCl(pH7.4)バッファー(1/10(v/v))に溶解し、続いて同じバッファー中で透析するか又はPD−10脱塩カラム(GE Healthcare)に通して、硫酸アンモニウムをタンパク質粗酵素溶液から除去した。
脱塩の後、タンパク質粗酵素溶液をDEAD−セファロースカラム(1.5cm×17cm)にロードし、続いてカラムの容量の5倍容量の50mMトリス−HCl(pH7.4)バッファーによるカラム平衡化を行った。0M〜0.5M NaClを含有する50mMトリス−HCl(pH7.4)バッファーを、AKTA精製システム(GE Healthcare)を用いた段階勾配又は線形勾配によってカラムに流し(spilled over)、レクチンタンパク質をDEAD−セファロースカラムから溶出させた。レクチンタンパク質を含有する画分を、0.5%(v/v)ブタ赤血球を用いた凝集アッセイによって確認した。ブタ赤血球凝集アッセイに陽性であると確認された画分を回収し、Amicon(商標) Ultra Centrifugalフィルター10Kを用いてタンパク質画分を濃縮した。
レクチン活性を示すタンパク質画分を、実施例<2−2>に記載されるのと同様に50mMトリス−HCl(pH7.4)バッファーで平衡化したフェチュイン−アガロース樹脂(Sigma-Aldrich,USA)カラム(1.5cm×17cm)にロードした。すなわち、Pump P−1蠕動ポンプ(GE Healthcare,USA)を用いてDEAE−セファロースカラム画分をそれに1mL/分の注入速度でロードした。カラムの容量の10倍容量の同じバッファーでカラムを洗浄した。洗浄の後、シアル酸糖鎖を含有する糖タンパク質であるフェチュインにコンジュゲートしたタンパク質を、0.2M〜0.5M D−ガラクトースを含有する同じバッファーを用いて溶出させた。溶出したタンパク質を、Amicon(商標) Ultra Centrifugalフィルター10Kを用いて濃縮した。
レクチン活性を示す濃縮タンパク質溶液を、50mMトリス−HClバッファー(pH7.4)で平衡化したSuperose 12 10/300 GL(GE Healthcare)クロマトグラフィーカラムにロードした。AKTA精製システムを用いて0.5mL/分の流量でタンパク質を溶出させた。レクチン活性を示す画分をブタ赤血球凝集アッセイによって確認した。最後に、ブタ赤血球凝集アッセイに陽性であると確認された画分を回収し、Amicon(商標) Ultra Centrifugalフィルター10Kを用いてタンパク質画分を濃縮した。
各工程で得られたレクチンタンパク質を含有するタンパク質画分を、実施例<2−3>に記載されるのと同様に12%又は15%SDS−PAGEによって分離し、続いてクマシーブリリアントブルー染色を行った。精製レクチンタンパク質の純度及びサイズを、Precision Plus Protein(商標) Standardを標準タンパク質として用いて分析した。
結果として、図3に示されるように、純粋なHEL1及びHEL2レクチンタンパク質をイオン交換クロマトグラフィーDEAE−セファロースカラム、親和性クロマトグラフィーフェチュインカラム及びサイズ排除クロマトグラフィーSuperose 1210/300GLカラムを通して分離した。各タンパク質のサイズは、およそ15kDa〜20kDa及び50kDa〜75kDaであった(図3)。
実施例3:ヤマブシタケ子実体から分離されたレクチンタンパク質のN末端配列の分析
ヤマブシタケ子実体から分離されたシアル酸に選択的に結合するレクチンタンパク質のアミノ酸配列を同定するために、実施例<2−4>の方法によって分離されたレクチンタンパク質のN末端のアミノ酸配列を以下のように分析した。
特に、実施例<2−4>の方法によって分離されたレクチンタンパク質を、16%Tricin−PAGEを用いて展開した。Tricin−PAGE上で展開されたタンパク質を、Trans−Blot SD Semi−Dry Transfer Cell(Bio-Rad,USA)を用いて15Vで1時間PVDF膜に転写した。Tricin−PAGEからPVDF膜上に転写されたタンパク質を、0.1%(w/v)ポンソーSで染色した。染色されたタンパク質を膜から切り取り、そのN末端配列をeMass Co.(Seoul,Korea)で分析した。
結果として、実施例<2−4>で確認された分子量15kDa〜20kDaのHEL1タンパク質の2つの配列は、HEL1a及びHEL1bとして同定された。強いシグナルを示すHEL1aは配列番号7によって表されるN末端配列として同定され(NH2−KEPTVWGRPES−CO )、やや弱いシグナルを示すHEL1bは配列番号8によって表されるN末端配列として同定された(NH2−WPVAPDYPPES−CO )。分子量50kDa〜75kDaのタンパク質は、配列番号9によって表されるN末端配列を有することが確認された(NH2−GGHSVPLTNFMNAQYFTEISLGSPPQQFKV−CO )。
実施例4:質量分析計を用いる分離/精製されたレクチンタンパク質のサイズの分析
実施例<2−4>の方法によって分離されたタンパク質の正確な分子量を測定するために、Microflex Maldi−TOF(Bruker Daltonik GmbH. Bremen,Germany)を行った。
特に、実施例<2−4>の方法によって分離及び精製されたレクチンタンパク質を、PD−10カラム(GE Healthcare,USA)にロードし、続いて蒸留水を用いて溶出させ、タンパク質溶液から塩を除去した。Amicon(商標) Ultra Centrifugalフィルター10Kを用いてタンパク質を濃縮した(1mg/ml以上)。次いで、シナピン酸を、25%アセトニトリル及び0.1%トリフルオロ酢酸を1:2の比率で含む混合溶液に飽和するまで溶解させた。混合溶液を濃縮タンパク質と1:1(v/v)の比率で混合し、続いてMALDI−TOF標的上で結晶化した。結晶化したタンパク質をMicroflex Maldi−TOF(Bruker Daltonik GmbH. Bremen,Germany)に進めた。分離/精製されたレクチンのサイズを分析した。
結果として、HEL1bのシグナルより5倍強いシグナルを示すHEL1aレクチンの分子量は15327.587Daであり、弱いシグナルを示すHEL1bレクチンの分子量は15536.953Daであった(図4)。HEL2レクチンの分子量は73253.12Daであると確認された。
実施例5:非変性条件におけるHEL1レクチンタンパク質のサイズ及びpIの調査
非変性条件における実施例<2−4>の方法によって分離されたHEL1レクチンタンパク質のサイズを、AKTA精製システムを用いるSuperose 12 10/300 GLカラムで調査した。分子量較正キット(GE Healthcare)の標準タンパク質として、440kDaのフェリチン、158kDaのアルドース、44kDaのオボアルブミン、29kDaの炭酸脱水酵素、13.7kDaのリボヌクレアーゼA及び6.5kDaのアプロチニンを使用した。Superose 12 10/300 GLカラムから溶出したHEL1レクチンタンパク質を含有する画分に含まれるレクチン活性を、ブタ赤血球凝集アッセイによって確認した。得られたクロマトグラムを標準タンパク質のクロマトグラムと比較して、相対サイズを測定した。
結果として、図5Aに示されるように、非変性条件において32±5kDa二量体の形態でHEL1レクチンが確認された(図5A)。
また、実施例<2−4>に記載されるのと同様に分離されたHEL1レクチンタンパク質のpIを、等電点分画(IEF)電気泳動によって調査した。正確には、陰極バッファー及び陽極バッファー中100Vで1時間、200Vで1時間及び500Vで30分間のIEF−PAGゲルの展開をpI 3〜7 IEFゲルシステム(KOMABIOTECH)を用いて行い、結果を標準タンパク質のpIと比較した。図5Bに示されるように、HEL1レクチンがpI 4.5のタンパク質として確認された(図5B)。
実施例6:HEL1レクチンを用いた赤血球凝集の調査
実施例<2−4>の方法によって分離されたHEL1レクチンの活性を赤血球凝集との関連で調査するために、ブタ血液、ウサギ血液及びヒト血液(B型)を10%(v/v)PBS(リン酸緩衝生理食塩水)に希釈し、続いて4℃、1000rpmで5分間遠心分離した。結果として赤血球が沈殿した。上清を除去した。上記の手順を3回繰り返した。最終沈殿物をPBSに希釈し、2%(v/v)赤血球溶液の調製物を得た。V字型96ウェルプレートを用いて凝集アッセイを行った。実施例<2−4>で分離された100uLのレクチンタンパク質(0.1mg/mL)を1/2の比率で段階希釈し、等量の2%赤血球溶液と混合した。96ウェルプレート中の混合物を室温で1時間静置した。ブタ赤血球、ウサギ赤血球及びヒト赤血球のレクチン媒介凝集が観察された。この時点で、陽性対照としてシアル酸糖鎖と選択的に結合するSNA−Iレクチンを同じ濃度で使用した。陰性対照としては、レクチン無含有PBSを使用した。
結果として、図6に示されるように、HEL1レクチンは陽性対照SNA−1レクチンと同様に全ての試験サンプル中で赤血球凝集を誘導した。特に、HEL1によるブタ赤血球の凝集はウサギ赤血球及びヒト赤血球よりも強かった(図6)。
実施例7:レクチンブロッティングによるシアル酸糖鎖を含有する糖タンパク質の測定
実施例<2−4>の方法によって分離されたレクチンの結合活性を調査するために、シアル酸糖鎖を含有するフェチュイン及びシアル酸無含有アシアロフェチュインを基質として用いてレクチンブロッティングを行った。
特に、それぞれフェチュイン及びアシアロフェチュインを含有する各タンパク質溶液を5×Laemmliバッファーと混合し、続いて10分間加熱した。タンパク質分離のために8%SDS−PAGEゲルを用いて電気泳動を行った。SDS−PAGEゲル上で分離されたタンパク質を、Trans−Blot SD Semi−Dry Transfer Cell(Bio-Rad,USA)を用いてニトロセルロース膜に15Vで1時間転写し、続いて3%BSA(ウシ血清アルブミン)、PBST及び0.5%tweenを含むPBSで1時間ブロッキングした。次いで、膜を1mg/mLのビオチンコンジュゲートレクチンを含有する3%BSA−PBS中にロードし、続いて室温で4時間培養した。実施例<2−3>の方法によって分離されたレクチンのビオチン化コンジュゲーションを、Antibody Biotinylation Kit(Genomine,KOREA)を用いて行った。レクチンと膜とのインキュベーションの後、膜をPBSTで6回10分間洗浄した後、0.2mg/mLのホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)コンジュゲート抗ビオチン抗体(1:500、Sigma-Aldrich)と1時間反応させた。反応の終了後、膜を再び上記と同様にしてPBSTで6回10分間洗浄した。ECLキット(GE Healthcare,USA)を用いてシアル化タンパク質が確認された。
結果として、図7に示されるように、Neu5Ac α(2,3)Galβ(1,4)GlcNAcのようなN結合型糖鎖基本構造及びNeu5Ac α(2,3)Galβ(1,3)[GalNA、Neu5Acα(2,3)Galβ(1,4)Galβ(1,6)]のようなO結合型糖鎖を含有するフェチュインにおいてレクチンブロットシグナルが観察された。しかしながら、陰性対照である非シアル化フェチュインGalβ(1,4)GlcNAcの非シアル化N糖鎖並びにGalβ(1,3)、GlcNA及びGalβ(1,3)[GalNAβ(1,6)]の糖鎖を含有するタンパク質では、レクチンブロットシグナルは観察されなかった(図7)。
実施例8:蛍光標識レクチンを用いたシアル酸糖鎖を含有する動物細胞表面の観察
動物細胞表面上で同定されたシアル酸糖鎖を含有するA549細胞系統(ATCC CCL−185TM、Rockville MD,USA)の表面を、蛍光標識レクチンを用いて観察した。
特に、A549細胞系統を血清無含有培地中で培養した。遠心分離によって細胞を得た。実施例<2−4>の方法によって分離されたレクチンを、当該技術分野で既知の従来の方法に従い、Alexa Fluor(商標)488 Protein Labeling Kit(Invitrogen,USA)を用いて蛍光物質で標識した。実施例<2−4>に記載されるのと同様に分離及び精製されたレクチンのシアル酸糖鎖特異的結合活性を調査するために、細胞を1mg/mLのBSA(ウシ血清アルブミン)を含有するPBSで洗浄し、続いて遠心分離を行った。細胞を再び回収した。得られた細胞を、BSAを含有する少量のPBS(PBSB)に懸濁し、Alexa Fluor(商標)488にコンジュゲートしたレクチンをそれに0.5nM〜1.0nMの最終濃度で添加した。レクチンと反応する細胞を氷中で1時間培養した。1時間の培養後、細胞を遠心分離した。細胞をPBSBで少なくとも3回洗浄した。細胞を同じバッファー中に1〜5×10細胞/mLの最終密度で懸濁した。蛍光標識レクチンに特異的に結合する細胞表面上のシアル酸糖鎖を、Zeiss LSM510 Confocal Laser Scanning Microscope(Carl Zeiss Germany)下で観察した。
結果として、図8に示されるように、動物細胞表面上に通常観察されるシアル酸糖鎖を含有するA549細胞系統の表面上で蛍光標識レクチンが観察され、シアル酸もその上で確認されることが示唆された(図8)。
寄託番号
寄託機関:韓国生命工学研究院
寄託番号:KCTC 12499BP
寄託日:20131004
当業者であれば、上記の明細書に開示された概念及び具体的な実施形態が、本発明と同じ目的で実施される他の実施形態を改変又は設計する基礎として容易に利用し得ることが理解されるだろう。当業者であれば、このような同等の実施形態が添付の特許請求の範囲に記載の本発明の趣旨及び範囲から逸脱することがないことも理解されるだろう。

Claims (6)

  1. ヤマブシタケNEU−1L株に由来するシアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを調製する方法であって、
    (a)寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株の子実体から粗抽出物を得る工程、及び
    (b)以下のシアル化糖鎖を含む糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、オリゴ糖又は単糖と固定化又は結合されている樹脂で満たしたカラムを用いて、前記粗抽出物からレクチンを精製する工程、を含む、方法、
    NeuAc又はNeuGc(α2→3)がGal残基又はGlc残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→6)がGal残基又はGlc残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→3)がGal(β1→4)Glc残基又はGlc(β1→4)Glc残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→6)がGal(β1→4)Glc残基又はGlc(β1→4)Glc残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→3)がGal(β1→4)GlcNac残基又はGal(β1→3)GlcNac残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→6)がGal(β1→4)GlcNAc残基又はGal(β1→3)GlcNAc残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→3)がGal(β1→3)[αFuc(1→4)]GlcNAc残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→6)がGal(β1→3)[αFuc(1→4)]GlcNAc残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→3)がGal(β1→4)[αFuc(1→3)]GlcNAc残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→6)がGal(β1→4)[αFuc(1→3)]GlcNAc残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→8)がNeuAc残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→8)がNeuAc(α2→3)Gal(β1→4)GlcNAc残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→8)がNeuAc(α2→8)NeuAc(α2→3)Gal(β1→4)GlcNAc残基に添加されているシアル化糖鎖、
    NeuAc又はNeuGc(α2→8)がNeuAc(α2→8)[NeuAc(α2→8)]nNeuAc(α2→3)Gal(β1→4)GlcNAc残基に添加されているシアル化糖鎖、及び、
    NeuAc又はNeuGc(α2→8)が[NeuAc]n残基に添加されているシアル化糖鎖。
  2. 前記糖鎖と前記レクチンとの間の結合を妨げることにより標的レクチンを糖鎖コンジュゲート樹脂から選択的に溶出する更なる工程を含む、請求項1に記載のヤマブシタケNEU−1L株に由来するシアル酸糖鎖に特異的に結合するレクチンを調製する方法。
  3. 配列番号7又は配列番号8によって表されるタンパク質N末端配列を含有し、15kDa〜20kDaの分子量を有する、寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株から産生されるレクチン、又は配列番号9によって表されるタンパク質N末端配列を含有し、50kDa〜75kDaの分子量を有する、寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株から産生されるレクチンを含む、シアル酸糖鎖を有する糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、糖前駆体又はオリゴ糖の測定又は定量化のためのキット。
  4. 配列番号7又は配列番号8によって表されるタンパク質N末端配列を含有し、15kDa〜20kDaの分子量を有する、寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株から産生されるレクチン、又は配列番号9によって表されるタンパク質N末端配列を含有し、50kDa〜75kDaの分子量を有する、寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株から産生されるレクチンを含む、シアロ糖複合体を有する細胞系統、細菌又はウイルスのモニタリング、測定又は定量化のためのキット。
  5. シアル酸糖鎖を有する糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、糖前駆体又はオリゴ糖から構成されるシアル化コンジュゲートを測定又は定量化する方法であって、
    a)試験サンプルと、配列番号7又は配列番号8によって表されるタンパク質N末端配列を含有し、15kDa〜20kDaの分子量を有する、寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株から産生されるレクチン、又は配列番号9によって表されるタンパク質N末端配列を含有し、50kDa〜75kDaの分子量を有する、寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株から産生されるレクチンとを接触させる工程、及び
    b)前記レクチンに結合する前記糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、糖前駆体又はオリゴ糖を分析する工程、
    を含む、方法。
  6. シアロ糖複合体を有する細胞系統、細菌又はウイルスを測定又は定量化する方法であって、
    a)試験サンプルと、配列番号7又は配列番号8によって表されるタンパク質N末端配列を含有し、15kDa〜20kDaの分子量を有する、寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株から産生されるレクチン、又は配列番号9によって表されるタンパク質N末端配列を含有し、50kDa〜75kDaの分子量を有する、寄託番号KCTC 12499BPで寄託されたヤマブシタケNEU−1L株から産生されるレクチンとを接触させる工程、及び
    b)前記レクチンに結合する細胞系統、細菌又はウイルスを分析する工程、
    を含む、方法。
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EP2078755B1 (en) * 2007-12-18 2019-02-20 Amin Karmali Process for simultaneous extraction and purification of fine chemicals from spent mushroom compost, mushroom stems and partially degraded mushroom fruiting bodies
US8461305B2 (en) 2008-07-22 2013-06-11 J-Oil Mills, Inc. L-fucose α1→6 specific lectin
JP2010091308A (ja) * 2008-10-04 2010-04-22 Sapporo Medical Univ レクチン吸収法による前立腺がんの診断方法及び判定キット
JP2010256132A (ja) * 2009-04-23 2010-11-11 Okayama Univ 糖尿病性腎症の進行度の検出方法及び糖尿病性腎症の進行度の診断キット並びに糖尿病性腎症の進行度の指標となる物質及びその選別方法
JP5698588B2 (ja) * 2011-04-11 2015-04-08 株式会社J−オイルミルズ ラカンカレクチン、その製造方法及び用途

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