JP6459483B2 - Rare earth species capture peptide and use thereof - Google Patents

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Description

本明細書は、レアアース種捕捉ペプチド及びその利用に関する。   The present specification relates to rare earth species capture peptides and uses thereof.

近年、レアアースを中心とした無機元素の活用が必須となってきている。一方、レアアースの安定供給やレアアースによる環境への影響も懸念されている。そのため、レアアース類を自然界から効率的に収集する技術の開発や、廃棄された製品や排水中に含まれる希薄なレアアースを低エネルギーで選択的かつ効率良く回収してリサイクルする技術の確立が望まれている。   In recent years, the use of inorganic elements centered on rare earths has become essential. On the other hand, there is concern about the stable supply of rare earths and the environmental impact of rare earths. Therefore, development of technology to efficiently collect rare earths from the natural world and establishment of technology to selectively and efficiently collect and recycle dilute rare earth contained in discarded products and wastewater with low energy are desired. ing.

たとえば、ネオジムは、ランタノイド系に属するレアアースであり、特には、LaからGdまでの元素及びScを含むライトレアアース系列に含まれている。ネオジムは、永久磁石やモーターに使用されている酸化ネオジムの構成金属である。   For example, neodymium is a rare earth belonging to the lanthanoid series, and is particularly included in the light rare earth series containing elements from La to Gd and Sc. Neodymium is a constituent metal of neodymium oxide used in permanent magnets and motors.

こうしたレアアース回収手法として、N,N−ジオクチルジグリコールアミド酸(DODGAA)等を活用した溶媒抽出や還元微生物を利用して回収する方法が報告されている。一方、ランタノイドイオンなどのレアアースイオンと結合するペプチドが報告されている(特許文献1、2)。   As such a rare earth recovery technique, a solvent extraction using N, N-dioctyl diglycolamidic acid (DODGAA) or the like and a recovery method using a reducing microorganism have been reported. On the other hand, peptides that bind to rare earth ions such as lanthanoid ions have been reported (Patent Documents 1 and 2).

米国特許公開公報第2003/0228622号US Patent Publication No. 2003/0228622 特開2014−51449号公報JP 2014-51449 A

上記した溶媒抽出法や還元微生物を利用した回収方法は、コスト面の採算を取ることが困難である。また、特許文献1、2の方法では、ランタノイドイオンと結合したとしても、ランタノイドイオンをレアアース鉱物(レアアースミネラル)として捕捉できるわけではなく、その回収は依然困難である。さらに、現時点においては、ネオジムイオンなどのライトレアアースに属するイオン自体を捕捉したり、レアアースミネラルとして捕捉したりすることもできない。   The above-described solvent extraction method and recovery method using a reducing microorganism are difficult to make a profitable cost. Moreover, even if it couple | bonds with a lanthanoid ion by the method of patent documents 1, 2, it cannot capture | acquire a lanthanoid ion as a rare earth mineral (rare earth mineral), and the collection | recovery is still difficult. Furthermore, at the present time, ions belonging to light rare earths such as neodymium ions cannot be captured, nor can they be captured as rare earth minerals.

本明細書の開示は、ライトレアアースに属するイオンやその鉱物などのライトレアアース種を含むレアアース種を捕捉又は回収する効率に優れる材料及びその利用を提供する。   The disclosure of the present specification provides a material having excellent efficiency for capturing or recovering rare earth species including light rare earth species such as ions belonging to light rare earth and minerals thereof, and use thereof.

本発明者らは、酸化ネオジムを捕捉又は回収できるペプチドを探索したところ、酸化ネオジムと結合し、さらにネオジムイオンを捕捉できるほか、ネオジムをネオジムミネラルとして捕捉するのに有用なペプチドの特徴を取得した。さらに、当該ペプチドがネオジムイオン以外のレアアースについても、同様の作用を奏するほか、広くヘヴィレアアースについても同様の作用を奏するという知見を得た。本明細書の開示は、かかる知見に基づいて以下の手段を提供する。   The present inventors searched for a peptide capable of capturing or recovering neodymium oxide. In addition to binding to neodymium oxide and further capable of capturing neodymium ions, the present inventors obtained characteristics of a peptide useful for capturing neodymium as a neodymium mineral. . Furthermore, the present inventors have found that the peptide has the same effect on rare earths other than neodymium ions and also has the same action on heavy rare earths. The disclosure of the present specification provides the following means based on such findings.

(1)レアアース種を捕捉するレアアース種捕捉能を有するレアアース種捕捉ペプチド領域を含むレアアース種捕捉剤。
(2)前記レアアース種は、ライトレアアース種である、(1)に記載の捕捉剤。
(3)前記ライトレアアース種の酸化物を捕捉する、(2)に記載の捕捉剤。
(4)前記ライトレアアース種のイオンをミネラル化して捕捉する、(2)又は(3)に記載の捕捉剤。
(5)前記ライトレアアース種はネオジムに由来する、(2)〜(4)のいずれかに記載の捕捉剤。
(6)前記レアアース種捕捉ペプチド領域は、1又は2以上の酸性アミノ酸残基を含む、(1)〜(5)のいずれかに記載の捕捉剤。
(7)前記レアアース種捕捉ペプチド領域は、2以上の酸性アミノ酸残基を含む、(6)に記載の捕捉剤。
(8)前記酸性アミノ酸残基は、グルタミン酸及びアスパラギン酸から選択される、(6)又は(7)に記載の捕捉剤。
(9)前記レアアース種捕捉ペプチド領域は、以下のアミノ酸配列を有する、(1)〜(8)のいずれかに記載の捕捉剤。
(1)X1−X2−X3−X4−X5−A1−X6−X7−A2−X8−X9−X10(配列番号1)
(ただし、A1及びA2は、それぞれ独立して酸性アミノ酸であり、X1は、プロリンであり、X2は、バリンであり、X3は、トリプトファンであり、X4はセフェニルアラニンであり、X5は、セリンであり、X6は、バリンであり、X7は、グリシンであり、X8は、フェニルアラニンであり、X9は、メチオニンであり、X10は、バリンである。)
(10)前記アミノ酸配列は、Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Asp/Glu-Val-Gly-Asp/Glu-Phe-Met-Val(配列番号2)からなる、(9)に記載の捕捉剤。
(11)2以上の前記レアアース種捕捉ペプチド領域を備える、(1)〜(10)のいずれかに記載の捕捉剤。
(12)以下のアミノ酸配列を有する、ペプチド。
(1)X1−X2−X3−X4−X5−A1−X6−X7−A2−X8−X9−X10(配列番号1)
(ただし、A1及びA2は、それぞれ独立して酸性アミノ酸であり、X1は、プロリンであり、X2は、バリンであり、X3は、トリプトファンであり、X4はセフェニルアラニンであり、X5は、セリンであり、X6は、バリンであり、X7は、グリシンであり、X8は、フェニルアラニンであり、X9は、メチオニンであり、X10は、バリンである。)
(13)前記酸性アミノ酸は、アスパラギン酸又はグルタミン酸である、(12)に記載のペプチド。
(14)前記アミノ酸配列は、Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Asp/Glu-Val-Gly-Asp/Glu-Phe-Met-Val(配列番号2)からなる、(12)又は(13)に記載のペプチド。
(15)レアアース種と、(1)〜(11)のいずれかに記載の捕捉剤と、を備える、複合体。
(16)レアアース種と、(1)〜(11)のいずれかに記載の捕捉剤と、を接触させる接触工程、
を備える、レアアース種の捕捉方法。
(17)前記接触工程において、前記レアアース種は、ライトレアアースイオンであり、前記ライトレアアースイオンに由来するミネラルとして前記レアアース種を捕捉する、(16)に記載の捕捉方法。
(18)前記接触工程において、前記レアアース種は、ライトレアアースの酸化物である、(16)に記載の製造方法。
(19)前記接触工程において、前記レアアース種は、ライトレアアースイオンである、(16)に記載の捕捉方法。
(20)前記レアアース種はネオジムに由来する、(16)〜(19)のいずれかに記載の捕捉方法。
(21)レアアース種と、(1)〜(11)のいずれかに記載の捕捉剤と、を接触させて、前記レアアース種を回収する工程、
を備える、レアアース種の回収方法。
(22)レアアース種と、(1)〜(11)のいずれかに記載の捕捉剤と、を接触させて、前記レアアース種を検出する工程と、
を備える、レアアース種の検出方法。
(23)ライトレアアース種の捕捉能を有するペプチドのスクリーニング方法であって、
ライトレアアースの酸化物と、被験ペプチドとを接触させて、前記ライトレアアースの酸化物に対する前記被験ペプチドの捕捉能を評価する工程、
を備える、方法。
(1) A rare earth species-trapping agent comprising a rare earth species-trapping peptide region having a rare earth species-trapping ability for capturing rare earth species.
(2) The scavenger according to (1), wherein the rare earth species is a light rare earth species.
(3) The scavenger according to (2), which captures the oxide of the light rare earth species.
(4) The scavenger according to (2) or (3), wherein ions of the light rare earth species are mineralized and captured.
(5) The scavenger according to any one of (2) to (4), wherein the light rare earth species is derived from neodymium.
(6) The capture agent according to any one of (1) to (5), wherein the rare earth species capture peptide region contains one or more acidic amino acid residues.
(7) The capture agent according to (6), wherein the rare earth species capture peptide region includes two or more acidic amino acid residues.
(8) The scavenger according to (6) or (7), wherein the acidic amino acid residue is selected from glutamic acid and aspartic acid.
(9) The capture agent according to any one of (1) to (8), wherein the rare earth species capture peptide region has the following amino acid sequence.
(1) X1-X2-X3-X4-X5-A1-X6-X7-A2-X8-X9-X10 (SEQ ID NO: 1)
(However, A1 and A2 are each independently an acidic amino acid, X1 is proline, X2 is valine, X3 is tryptophan, X4 is cephenylalanine, and X5 is serine. Yes, X6 is valine, X7 is glycine, X8 is phenylalanine, X9 is methionine, and X10 is valine.)
(10) The capture according to (9), wherein the amino acid sequence consists of Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Asp / Glu-Val-Gly-Asp / Glu-Phe-Met-Val (SEQ ID NO: 2) Agent.
(11) The capturing agent according to any one of (1) to (10), comprising two or more rare earth species capturing peptide regions.
(12) A peptide having the following amino acid sequence.
(1) X1-X2-X3-X4-X5-A1-X6-X7-A2-X8-X9-X10 (SEQ ID NO: 1)
(However, A1 and A2 are each independently an acidic amino acid, X1 is proline, X2 is valine, X3 is tryptophan, X4 is cephenylalanine, and X5 is serine. Yes, X6 is valine, X7 is glycine, X8 is phenylalanine, X9 is methionine, and X10 is valine.)
(13) The peptide according to (12), wherein the acidic amino acid is aspartic acid or glutamic acid.
(14) The amino acid sequence consists of Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Asp / Glu-Val-Gly-Asp / Glu-Phe-Met-Val (SEQ ID NO: 2), (12) or (13) The peptide according to 1.
(15) A composite comprising a rare earth species and the scavenger according to any one of (1) to (11).
(16) A contact step of bringing a rare earth species into contact with the scavenger according to any one of (1) to (11),
A method for capturing rare earth species.
(17) The capturing method according to (16), wherein, in the contacting step, the rare earth species is a light rare earth ion, and the rare earth species is captured as a mineral derived from the light rare earth ion.
(18) In the said contact process, the said rare earth seed | species is a light rare earth oxide, The manufacturing method as described in (16).
(19) The capturing method according to (16), wherein in the contacting step, the rare earth species is a light rare earth ion.
(20) The capturing method according to any one of (16) to (19), wherein the rare earth species is derived from neodymium.
(21) contacting the rare earth species with the scavenger according to any one of (1) to (11) to recover the rare earth species;
A method for recovering rare earth species.
(22) a step of contacting the rare earth species with the scavenger according to any one of (1) to (11) to detect the rare earth species;
A method for detecting rare earth species.
(23) A method for screening a peptide having the ability to capture light rare earth species,
A step of contacting the test peptide with a light rare earth oxide and evaluating the ability of the test peptide to capture the light rare earth oxide;
A method comprising:

ファージディスプレイ法によるバイオパンニングの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the biopanning by a phage display method. バイオパンニングのラウンド数と酸化ネオジム結合ファージ力価測定結果を示す図である。It is a figure which shows the number of rounds of biopanning, and a neodymium oxide binding phage titer measurement result. 酸化ネオジムに対する単クローンファージの結合能評価結果を示す図である。It is a figure which shows the binding ability evaluation result of the monoclonal phage with respect to neodymium oxide. Lamp−3ペプチドについての各種ランタノイドイオン(La、Nd、Sm)のミネラリゼーション能の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of the mineralization ability of various lanthanoid ion (La, Nd, Sm) about Lamp-3 peptide. Lamp−3ペプチドについての各種ランタノイドイオン(Dy、Lu)のミネラリゼーション能の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of the mineralization ability of various lanthanoid ion (Dy, Lu) about Lamp-3 peptide.

本開示は、レアアースミネラル及び/又はレアアースイオンなどのレアアース種を捕捉するレアアース種捕捉能を有するレアアース種捕捉剤及びその利用に関する。   The present disclosure relates to a rare earth species scavenger having a rare earth species scavenging ability for capturing rare earth species such as rare earth minerals and / or rare earth ions, and use thereof.

本開示のレアアース種捕捉剤は、そのペプチド領域を介して、レアアースイオン又はレアアースの鉱物であるレアアースミネラルであるレアアース種に結合し容易に捕捉することができる。レアアース種捕捉剤を分離又は回収することで、レアアース種を容易に分離又は回収できる。   The rare earth species-trapping agent of the present disclosure can be easily captured by binding to a rare earth species that is a rare earth mineral, which is a rare earth ion or a rare earth mineral, via its peptide region. By separating or collecting the rare earth species scavenger, the rare earth species can be easily separated or collected.

また、本開示のレアアース種捕捉剤は、ライトレアアース種に対する捕捉能に優れている。例えば、ライトレアアース酸化物を捕捉でき、ライトレアアースイオンと接してライトレアアースをミネラル化してライトレアアースミネラルとして捕捉できる。   In addition, the rare earth species scavenger of the present disclosure is excellent in the ability to capture light rare earth species. For example, the light rare earth oxide can be captured, and the light rare earth can be mineralized in contact with the light rare earth ion to be captured as the light rare earth mineral.

本明細書において、「レアアース種」とは、レアアースイオン及びレアアースミネラルを含んでいる。   In the present specification, the “rare earth species” includes rare earth ions and rare earth minerals.

本明細書において「レアアース」とは、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)の2元素と、ランタノイドのランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)、ネオジム(Nd)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミニウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)及びルテチウム(Lu)が挙げられる。   In this specification, “rare earth” means two elements of scandium (Sc) and yttrium (Y), and the lanthanoid lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), and promethium (Pm). , Samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb) and lutetium (Lu) Is mentioned.

本明細書において、「ライトレアアース」とは、ランタノイドのランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)、ネオジム(Nd)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)及びガドリニウム(Gd)及びスカンジウム(Sc)が挙げられる。ネオジムは、磁石材料等として有用である。なお、本明細書において
へビィレアアース」とは、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、Tm(ツリウム)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)及びイットリウム(Y)である。また、本明細書において、「メディアムレアアース」とは、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)及びガドリニウム(Gd)が挙げられる。
In this specification, “light rare earth” means lanthanoid lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu) and gadolinium. (Gd) and scandium (Sc). Neodymium is useful as a magnet material. In this specification, “heavy rare earth” means terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), Tm (thulium), ytterbium (Yb), lutetium (Lu) and yttrium ( Y). In the present specification, “medium rare earth” includes samarium (Sm), europium (Eu), and gadolinium (Gd).

本明細書において、「レアアースイオン」とは、各レアアースに関し可能性ある酸化数の価数のイオンの状態も含まれる。   In the present specification, the “rare earth ion” includes a state of an ion having a valence of oxidation possible for each rare earth.

また、本明細書において、「レアアースミネラル」は、各レアアースに関し可能性ある酸化数での酸化物、水酸化物、無機酸塩及び有機酸塩を含んでいる。好ましくは、酸化物や水酸化物である。水系媒体中におけるレアアースイオンのミネラリゼーション剤によって生成されるレアアースミネラルは、典型的には、水酸化物である。   In the present specification, the “rare earth mineral” includes oxides, hydroxides, inorganic acid salts, and organic acid salts with possible oxidation numbers for each rare earth. Oxides and hydroxides are preferable. The rare earth mineral produced by the mineralization agent of the rare earth ion in the aqueous medium is typically a hydroxide.

(レアアース種捕捉剤)
本開示に係るレアアース種捕捉剤(以下、単に、捕捉剤という。)は、レアアース種捕捉能を有するペプチド領域を備えることができる。
(Rare earth species scavenger)
The rare earth species-trapping agent according to the present disclosure (hereinafter simply referred to as “trapping agent”) can include a peptide region having a rare earth species-trapping ability.

(レアアース種捕捉能)
レアアース種捕捉能とは、レアアース種と接触してレアアース種を分離又は保持できる能力をいうものとする。レアアース種捕捉能は、レアアースの酸化物などのレアアースミネラルと接触してそのままレアアースミネラルとして分離又は保持できる能力(レアアースミネラル捕捉能)を含むことができる。また、レアアース種捕捉能は、レアアースイオンと接触してレアアースイオンを分離又は保持できる能力(レアアースイオン捕捉能)を含むことができる。さらに、レアアース種捕捉能は、レアアースイオンを捕捉してレアアースの水酸化物などのレアアースミネラルを生成する能力(ミネラリゼーション能)を含むことができる。
(Rare earth species capture ability)
The rare earth species capturing ability refers to the ability to contact or separate rare earth species by separation or retention. The rare earth species capturing ability can include an ability (rare earth mineral capturing ability) capable of being separated or retained as a rare earth mineral as it is in contact with a rare earth mineral such as a rare earth oxide. In addition, the rare earth species trapping ability can include an ability (rare earth ion trapping ability) to contact or separate rare earth ions in contact with rare earth ions. Furthermore, the rare earth species trapping ability can include the ability (mineralization ability) of trapping rare earth ions to produce rare earth minerals such as rare earth hydroxides.

以下、特に断らない限り、レアアース種捕捉能又はレアアース種を捕捉すると称するとき、上記したいずれか1種又は2種以上の能力に基づくことを意図するものとする。また、レアアースミネラル捕捉能又はレアアースミネラルの捕捉と称するときは、レアアースミネラル捕捉能に基づくことを意図するものとする。また、レアアースイオン捕捉能又はレアアースイオンの捕捉と称するときは、レアアースイオン捕捉能に基づくことを意図するものとする。さらに、ミネラリゼーション能又はレアアースイオンのミネラリゼーションと個別に称するときは、ミネラリゼーション能に基づくことを意図するものとする。   Hereinafter, unless otherwise specified, when referring to the ability to capture rare earth species or capture rare earth species, it is intended to be based on any one or more of the above-mentioned capabilities. In addition, the term “rare earth mineral capturing ability” or “rare earth mineral capturing ability” is intended to be based on the rare earth mineral capturing ability. In addition, the term “rare earth ion trapping ability” or “rare earth ion trapping” is intended to be based on the rare earth ion trapping ability. Furthermore, when individually referred to as mineralization ability or mineralization of rare earth ions, it is intended to be based on the mineralization ability.

後述するように、こうしたレアアース種捕捉能を有するペプチドは、標的とするレアアース種に対する捕捉能に関して種々のペプチドライブラリ(ランダムペプチドライブラリを含む。)を適用してスクリーニングすることで取得することができる。   As will be described later, such a peptide having the ability to capture rare earth species can be obtained by screening using various peptide libraries (including random peptide libraries) for the ability to capture the rare earth species as a target.

(レアアース種捕捉ペプチド領域)
レアアース種捕捉ペプチド領域(以下、単に捕捉領域という。)は、レアアース種捕捉能を有するペプチド領域である。捕捉領域は、レアアースミネラル捕捉能、レアアースイオン捕捉能及びミネラリゼーション能のいずれかあるいは2以上を発揮するペプチド鎖を備えている。
(Rare earth species capture peptide region)
A rare earth species capture peptide region (hereinafter simply referred to as a capture region) is a peptide region having a rare earth species capture ability. The capture region includes a peptide chain that exhibits one or more of rare earth mineral capture ability, rare earth ion capture ability, and mineralization ability.

捕捉領域は、レアアース種と共有結合以外の相互作用により、レアアース種を捕捉可能な程度にレアアース種との複合体を少なくとも一時的に形成できる。非共有結合性の相互作用としては、静電的結合、イオン結合、水素結合等が挙げられるが、本明細書における「捕捉」に関わる相互作用は、これらに限定されるものではない。   The capture region can form at least temporarily a complex with the rare earth species to the extent that the rare earth species can be captured by an interaction other than a covalent bond with the rare earth species. Non-covalent interactions include electrostatic bonds, ionic bonds, hydrogen bonds, and the like, but the interactions related to “trapping” in this specification are not limited to these.

捕捉領域は、少なくとも一種のレアアース種を捕捉できるものであればよい。すなわち、捕捉領域が捕捉するレアアース種は、1種又は2種以上のレアアース種(イオン及び/又はミネラル)であればよい。捕捉領域は、3種以上、好ましくは4種以上、より好ましくは5種以上のレアアース種を捕捉するものであってもよい。   The capture region may be any region that can capture at least one rare earth species. That is, the rare earth species captured by the capture region may be one or more rare earth species (ions and / or minerals). The capture region may capture 3 or more, preferably 4 or more, more preferably 5 or more rare earth species.

捕捉領域は、ミネラリゼーション能を備えていることが好ましい。ミネラリゼーション能を備えていると、レアアースイオンを含む液性媒体中から、レアアースの水酸化物などのレアアースミネラルを生成させることができる。このため、イオン化したレアアースを分離するとともに、当該イオンから一挙にレアアースミネラルを生成できて、分離及び回収も容易となりレアアース種の分離回収に効率化に大きく寄与することができる。   The capture region preferably has a mineralization ability. When the mineralization ability is provided, a rare earth mineral such as a rare earth hydroxide can be generated from a liquid medium containing a rare earth ion. For this reason, while separating the ionized rare earth, a rare earth mineral can be produced at once from the ion, and separation and recovery are facilitated, which can greatly contribute to the efficiency of separation and recovery of rare earth species.

本明細書において、ペプチドとは、通常、数個以上の天然アミノ酸及び/又は非天然アミノ酸を酸アミド結合で連結したポリマーである。ペプチドは、概して、アミノ酸残基数が100個以下程度である。捕捉領域のアミノ酸残基数は特に限定しないが、アミノ酸残基数が5個以上であることが好ましく、より好ましくは7個以上であり、さらに好ましくは8個以上であり、一層好ましくは10個以上である。また、アミノ酸残基数の上限も特に限定しないが、レアアース種捕捉能を考慮すると、25個以下であってもよいし、20個以下であってもよいし、15個以下であってもよい。   In the present specification, a peptide is usually a polymer in which several or more natural amino acids and / or unnatural amino acids are linked by acid amide bonds. Peptides generally have about 100 amino acid residues or less. The number of amino acid residues in the capture region is not particularly limited, but the number of amino acid residues is preferably 5 or more, more preferably 7 or more, still more preferably 8 or more, and even more preferably 10 That's it. Also, the upper limit of the number of amino acid residues is not particularly limited, but considering rare earth species capturing ability, it may be 25 or less, 20 or less, or 15 or less. .

捕捉領域は、L体のアミノ酸残基のポリマーであることが好ましいが、D体ポリマーであることを排除するものではない。   The capture region is preferably a polymer of L-form amino acid residues, but does not exclude a D-form polymer.

捕捉領域は、直鎖状であってもよいし、分子内ジスルフィド結合等によって環状化されていてもよい。環状化されている場合、捕捉領域中の潜在的にレアアース種との結合に寄与すると考えられるアミノ酸配列(以下、単に捕捉配列という。例えば、酸性アミノ酸残基を含むその上流及び下流の適数個のアミノ酸残基を含むアミノ酸配列である。)以外で連結されて環状化されていることが好ましい。こうした捕捉領域としては、典型的には、捕捉配列の両側に直接又は1又は2以上の適数個のアミノ酸残基を介してそれぞれシステイン残基を備える捕捉領域であって、当該システイン残基で環状化された捕捉領域が挙げられる。なお、システイン残基を介した環状化は、システイン残基を含むペプチドにヨウ素や過酸化水素などの酸化剤を付与することで、容易に実現される。   The capture region may be linear or may be cyclized by an intramolecular disulfide bond or the like. When circularized, an amino acid sequence that is considered to potentially contribute to binding to rare earth species in the capture region (hereinafter simply referred to as capture sequence. For example, an appropriate number of upstream and downstream containing acidic amino acid residues. It is preferable that the amino acid sequence is an amino acid sequence comprising the amino acid residues of Such a capture region is typically a capture region comprising a cysteine residue directly on each side of the capture sequence or via one or more appropriate amino acid residues, each having a cysteine residue. A circularized capture region may be mentioned. Cyclization via a cysteine residue is easily realized by adding an oxidizing agent such as iodine or hydrogen peroxide to a peptide containing a cysteine residue.

捕捉領域が捕捉するレアアース種の金属は、ランタノイドのランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)、ネオジム(Nd)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)及びユウロピウム(Eu)からなる群から選択される1種又は2種以上のであるライトレアアース種であることが好ましい。   The rare earth metal captured by the capture region is a group consisting of lanthanoid lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (Sm), and europium (Eu). It is preferably a light rare earth species that is one or more selected from

捕捉領域の有するレアアース種捕捉能は、後述するスクリーニング方法等によって種々の性能のものを取得できる。捕捉したいレアアース種を対象として、ファージディスプレイ法等による各種ペプチドライブラリを適用して、標的レアアース種を捕捉するペプチドをスクリーニングすることができる。標的とするレアアース種は、レアアースイオンとしてもよいし、レアアースミネラルとしてもよい。   The rare earth species trapping ability of the trapping region can be obtained with various performances by the screening method described later. A peptide that captures a target rare earth species can be screened by applying various peptide libraries by the phage display method or the like for the rare earth species to be captured. The target rare earth species may be a rare earth ion or a rare earth mineral.

捕捉領域の有するレアアース種捕捉能は、アミノ酸配列に応じて変化すると考えられる。すなわち、例えば、ネオジム種を高い選択性で捕捉する捕捉領域もあれば、ランタン種を高い選択性で捕捉する捕捉領域もある。また、複数のレアアース種をほぼ平均的に捕捉する捕捉領域もある。また、レアアースイオン及びレアアースミネラルの双方を捕捉する捕捉領域もある。   It is considered that the rare earth species capturing ability of the capture region varies depending on the amino acid sequence. That is, for example, there are capture regions that capture neodymium species with high selectivity, and there are capture regions that capture lanthanum species with high selectivity. There is also a capture region that captures a plurality of rare earth species on average. There is also a capture region that captures both rare earth ions and rare earth minerals.

捕捉領域が備える捕捉配列として、既に説明したように、1又は2以上の酸性アミノ酸残基を含んでいることが好ましい。捕捉配列は、3以上の酸性アミノ酸残基を含んでいることを排除するものではないが、好ましくは2つの酸性アミノ酸残基を含んでいる。推論であって本開示を拘束するものではないが、レアアース捕捉能は、1又は2以上の酸性アミノ酸残基を備えていることにより確保することができるものと推測される。酸性アミノ酸残基を含むアミノ酸配列によって捕捉強度や捕捉の標的核酸となるレアアース種の種類がある程度異なってくるものと考えられる。   As already described, the capture sequence included in the capture region preferably includes one or more acidic amino acid residues. The capture sequence does not exclude the inclusion of three or more acidic amino acid residues, but preferably contains two acidic amino acid residues. Although this is an inference and does not restrict the present disclosure, it is speculated that the rare earth scavenging ability can be ensured by having one or more acidic amino acid residues. It is considered that the capture strength and the type of rare earth species serving as a target nucleic acid to be captured vary to some extent depending on the amino acid sequence containing acidic amino acid residues.

酸性アミノ酸残基としては、グルタミン酸、アスパラギン酸、イソアスパラギン酸、イソグルタミン酸、2-アミノアジピン酸、2-アミノスベリン酸等が挙げられる。好ましくは、アスパラギン酸、グルタミン酸である。2以上の酸性アミノ酸残基は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。   Examples of the acidic amino acid residue include glutamic acid, aspartic acid, isoaspartic acid, isoglutamic acid, 2-aminoadipic acid, 2-aminosuberic acid and the like. Preferred are aspartic acid and glutamic acid. Two or more acidic amino acid residues may be the same or different.

捕捉配列が2以上の酸性アミノ酸残基を有している場合、最も近接する酸性アミノ酸残基は、直接隣り合っていてもよいし、1又は2以上4以下程度のアミノ酸残基を介して隣接していてもよい。より好ましくは2個のアミノ酸残基を介している。当該介在されるアミノ酸残基(介在アミノ酸残基)の種類は特に限定されないが、中性アミノ酸残基、芳香族アミノ酸残基などで介在されていることが好ましい。介在アミノ酸残基は、より好ましくは中性アミノ酸残基を含んでいる。   When the capture sequence has two or more acidic amino acid residues, the closest acidic amino acid residues may be directly adjacent to each other, or are adjacent via 1 or 2 or more and 4 or less amino acid residues You may do it. More preferably, it is via two amino acid residues. The type of the intervening amino acid residue (intervening amino acid residue) is not particularly limited, but is preferably intervened by a neutral amino acid residue, an aromatic amino acid residue, or the like. The intervening amino acid residue more preferably includes a neutral amino acid residue.

なお、ここで中性アミノ酸残基とは、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、ノルバリンが挙げられる。また、塩基性アミノ酸残基としては、リジン、ノルロイシン、2-アミノブタン酸、メチオニン、o-メチルセリン、t-ブチルグリシン、t-ブチルアラニン、シクロヘキシルアラニンが挙げられる。また、酸アミドアミノ酸残基としては、アスパラギン、グルタミンが挙げられる。塩基性アミノ酸残基としては、リジン、アルギニン、オルニチン、2,4-ジアミノブタン酸、2,3-ジアミノプロピオン酸が挙げられる。環状アミノ酸残基としては、プロリン、3-ヒドロキシプロリン、4-ヒドロキシプロリンが挙げられる。OH含有アミノ酸残基としては、セリン、スレオニン、ホモセリンが挙げられる。芳香族アミノ酸残基としては、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファンが挙げられる。   Here, examples of the neutral amino acid residue include glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, serine, threonine, and norvaline. Examples of basic amino acid residues include lysine, norleucine, 2-aminobutanoic acid, methionine, o-methylserine, t-butylglycine, t-butylalanine, and cyclohexylalanine. Examples of acid amide amino acid residues include asparagine and glutamine. Examples of basic amino acid residues include lysine, arginine, ornithine, 2,4-diaminobutanoic acid, and 2,3-diaminopropionic acid. Examples of cyclic amino acid residues include proline, 3-hydroxyproline, and 4-hydroxyproline. Examples of the OH-containing amino acid residue include serine, threonine, and homoserine. Aromatic amino acid residues include phenylalanine, tyrosine and tryptophan.

捕捉領域は、例えば、以下の捕捉配列(1)を有することができる。
(1)X1−X2−X3−X4−X5−A1−X6−X7−A2−X8−X9−X10(配列番号1)
(ただし、A1及びA2は、それぞれ独立して酸性アミノ酸であり、X1は、プロリンであり、X2は、バリンであり、X3は、トリプトファンであり、X4はセフェニルアラニンであり、X5は、セリンであり、X6は、バリンであり、X7は、グリシンであり、X8は、フェニルアラニンであり、X9は、メチオニンであり、X10は、バリンである。)。上記補足配列は、より具体的には、Pro−Val−Trp−Phe−Ser−Asp/Glu−Val−Gly−Asp/Glu−Phe−Met−Val(配列番号2)からなることができる。
The capture region can have, for example, the following capture sequence (1).
(1) X1-X2-X3-X4-X5-A1-X6-X7-A2-X8-X9-X10 (SEQ ID NO: 1)
(However, A1 and A2 are each independently an acidic amino acid, X1 is proline, X2 is valine, X3 is tryptophan, X4 is cephenylalanine, and X5 is serine. Yes, X6 is valine, X7 is glycine, X8 is phenylalanine, X9 is methionine, and X10 is valine. More specifically, the supplementary sequence can consist of Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Asp / Glu-Val-Gly-Asp / Glu-Phe-Met-Val (SEQ ID NO: 2).

捕捉配列(1)において、酸性アミノ酸は、好ましくはアスパラギン酸又はグルタミン酸である。より具体的には、例えば以下が挙げられる。以下に示すアミノ酸配列中、捕捉配列は、好ましくはN末端の3アミノ酸残基及びC末端の2アミノ酸残基を除く配列であり、より好ましくは両末端のSC−及び−CSを除く配列である。さらに好ましくは両末端の1アミノ酸基(S)を除く配列である。   In the capture sequence (1), the acidic amino acid is preferably aspartic acid or glutamic acid. More specifically, examples include the following. Among the amino acid sequences shown below, the capture sequence is preferably a sequence excluding 3 amino acid residues at the N-terminus and 2 amino acid residues at the C-terminus, more preferably a sequence excluding SC- and -CS at both ends. . More preferred is a sequence excluding one amino acid group (S) at both ends.

SerCys-Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Asp-Val-Gly-Asp-Phe-Met-Val-CysSer(配列番号3)
SerCys-Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Asp-Val-Gly-Glu-Phe-Met-Val-CysSer(配列番号4)
SerCys-Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Glu-Val-Gly-Asp-Phe-Met-Val-CysSer(配列番号5)
SerCys-Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Glu-Val-Gly-Glu-Phe-Met-Val-CysSer(配列番号6)
SerCys-Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Asp-Val-Gly-Asp-Phe-Met-Val-CysSer (SEQ ID NO: 3)
SerCys-Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Asp-Val-Gly-Glu-Phe-Met-Val-CysSer (SEQ ID NO: 4)
SerCys-Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Glu-Val-Gly-Asp-Phe-Met-Val-CysSer (SEQ ID NO: 5)
SerCys-Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Glu-Val-Gly-Glu-Phe-Met-Val-CysSer (SEQ ID NO: 6)

上記捕捉配列は、ライトレアアースであるランタノイドのランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)、ネオジム(Nd)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)及びユウロピウム(Eu)のレアアース種に対するレアアース種捕捉能を有し、なかでも、ランタン、ネオジム、サマリウムのレアアース種に対する捕捉能を有している。上記捕捉配列は、ライトレアアース種に対するレアアースミネラル捕捉能及びレアアースイオン捕捉能を有し、特に、ライトレアアース種に対するミネラリゼーション能を有している。また、上記捕捉配列は、ヘビィレアアース種に対するレアアース種捕捉能を有している。また、特に、ヘビィレアアース種に対するミネラリゼーション能を有している。すなわち、上記捕捉配列は、ライトレアアースからヘビィレアアースにわたって広くレアアースイオンに対するミネラリゼーション能を有している。   The capture sequences are rare earths for the rare earth species of lanthanoids (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (Sm) and europium (Eu) which are light rare earths. It has the ability to capture species, and in particular, it has the ability to capture rare earth species of lanthanum, neodymium, and samarium. The capturing sequence has a rare earth mineral capturing ability and a rare earth ion capturing ability for light rare earth species, and particularly has a mineralization ability for light rare earth species. In addition, the capture sequence has a rare earth species capturing ability for heavy rare earth species. In particular, it has mineralization ability for heavy rare earth species. That is, the capture sequence has a mineralization ability for rare earth ions widely from light rare earth to heavy rare earth.

以上説明した各種の捕捉配列のN末端やC末端に1又は複数個のアミノ酸残基がさらに付加されていてもよい。例えば、1個又は2個のアミノ酸残基が付加されていてもよいし、1個以上3個以下のアミノ酸残基が付加されていてもよいし、1個以上5個以下のアミノ酸残基が付加されていてもよいし、1個以上7個以下のアミノ酸残基が付加されていてもよいし、1個以上19個以下のアミノ酸残基が付加されていてもよいし、1個以上10個以下のアミノ酸残基が付加されていてもよい。   One or more amino acid residues may be further added to the N-terminus or C-terminus of the various capture sequences described above. For example, 1 or 2 amino acid residues may be added, 1 or more and 3 or less amino acid residues may be added, or 1 or more and 5 or less amino acid residues may be added. 1 to 7 or less amino acid residues may be added, 1 to 19 amino acid residues may be added, or 1 to 10 amino acid residues may be added. No more than amino acid residues may be added.

また、捕捉配列の末端に付加するアミノ酸残基としては、例えば、セリン、システイン、アスパラギン等が挙げられる。また、両末端にシステインを導入することで、本ペプチドを環状化することが可能となる。   Examples of the amino acid residue added to the end of the capture sequence include serine, cysteine, asparagine and the like. Moreover, this peptide can be cyclized by introducing cysteine at both ends.

捕捉剤は、1種又は2種以上の捕捉領域を備えることができる。例えば、1種の捕捉配列によって特徴付けられる捕捉領域を、1又は2以上備えることができる。また、異なる捕捉配列を有する捕捉領域を2個又は3個以上備えていてもよい。用途に応じて、同一又は異なるレアアース種捕捉能を有する捕捉領域を組み合わせることができる。   The capture agent can comprise one or more capture regions. For example, one or more capture regions characterized by a single capture sequence can be provided. Further, two or three or more capture regions having different capture sequences may be provided. Depending on the application, capture regions having the same or different rare earth species capture ability can be combined.

複数個の捕捉領域は、直接又は適当なリンカーを介して連結されていてもよし、後述する集合要素を含む領域を介して連結されていてもよい。こうしたリンカーとしては、公知のリンカーほか、βシート構造あるいはαヘリックス構造を形成するものであってもよい。   The plurality of capture regions may be linked directly or via an appropriate linker, or may be linked via a region containing an assembly element described later. As such a linker, besides a known linker, a β sheet structure or an α helix structure may be formed.

捕捉剤が、全体としてペプチドである場合、公知の化学合成法のほか、遺伝子工学的な方法等、当業者において周知の方法により取得することができる。また、捕捉領域に対して集合要素を連結する場合においても、集合要素の種類、例えば、集合要素がペプチドや核酸の場合など、当業者であれば、この種の化合物の連結は、公知の方法を適用して適宜実施可能である。   When the capture agent is a peptide as a whole, it can be obtained by methods well known to those skilled in the art, such as genetic engineering methods, in addition to known chemical synthesis methods. In addition, in the case of connecting an assembly element to a capture region, a person skilled in the art can connect this type of compound by a known method, for example, when the assembly element is a peptide or a nucleic acid. Can be implemented as appropriate.

捕捉剤は、このほか、標識物質を備えていてもよい。標識物質を備えていることにより、レアアース種を捕捉した捕捉剤を容易に識別できるようになり、分離・回収等に都合がよい。標識としては特に限定しないで公知の各種標識物質を用いることができる。標識物質は、目視にて識別可能なものであってもよいし、所定の波長の光によって発光等するものであってもよい。また、それ自体、着色しているもののほか、他の化合物との反応等により発色可能なものであってもよい。また、標識物質はビーズ等の担体に保持されていてもよい。こうした標識物質としては、たとえば、着色ビーズ、金コロイド、蛍光化合物、酵素タンパク質が挙げられる。また、標識物質には、抗体−抗体反応を利用したもの、ビオチン−アビジン結合を利用したものなどの標識結合物質を包含する。標識結合物質は、標識物質を結合する物質であり、こうした標識結合物質も標識物質として機能できる。   In addition, the capturing agent may include a labeling substance. By providing the labeling substance, it becomes possible to easily identify the capture agent that captured the rare earth species, which is convenient for separation and recovery. The label is not particularly limited, and various known labeling substances can be used. The labeling substance may be visually identifiable or may emit light by light of a predetermined wavelength. In addition to being colored, it may be capable of coloring by reaction with other compounds. The labeling substance may be held on a carrier such as a bead. Examples of such labeling substances include colored beads, colloidal gold, fluorescent compounds, and enzyme proteins. The labeling substance includes label binding substances such as those using an antibody-antibody reaction and those using a biotin-avidin bond. A label-binding substance is a substance that binds a labeling substance, and such a label-binding substance can also function as a labeling substance.

標識物質は、公知の方法で結合される。典型的には、本ペプチドに対して適数個のリンカーペプチドを介して本ペプチドのN末端及び/又はC末端に付与される。   The labeling substance is bound by a known method. Typically, the peptide is attached to the N-terminus and / or C-terminus of the peptide via an appropriate number of linker peptides.

レアアース種に対する捕捉特異性が異なる捕捉領域を備える捕捉剤を2種以上組み合わせて用いる場合には、捕捉剤毎に異なる標識物質を備えることができる。   When two or more types of capture agents having capture regions having different capture specificities for rare earth species are used in combination, different labeling substances can be provided for each capture agent.

さらに、捕捉剤は、アフィニティークロマトグラフィー等を用いて回収可能なように、タグを備えていてもよい。タグは、抗原(エピトープ)等であってもよいし、公知のHisタグのほか、ビオチン等を用いることができる。こうしたタグは適当なリンカーを介して結合されていてもよい。   Furthermore, the capture agent may be provided with a tag so that it can be recovered using affinity chromatography or the like. The tag may be an antigen (epitope) or the like, and in addition to a known His tag, biotin or the like can be used. Such tags may be linked via a suitable linker.

さらに、捕捉剤又は捕捉領域に対する抗体を取得し当該抗体を用いることで、捕捉剤を何ら標識することなく、本ペプチドを識別できる。   Furthermore, the peptide can be identified without labeling the capture agent by obtaining an antibody against the capture agent or capture region and using the antibody.

捕捉剤は、さらに他の機能的なペプチド鎖を備えることができ、レアアース種捕捉能のほか、当該他の機能を備える複合材料とすることができる。複合材料においては、捕捉領域のレアアース種捕捉能が実質的に維持されるように複合化されている。レアアース種捕捉能が実質的に維持されるとは、当初のレアアース種捕捉能の特異性が維持されるとともに、当初のレアアース種捕捉能による特定のレアアース種の捕捉の程度(量)が好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上、より一層好ましくは80%以上、さらに一層好ましくは90%以上である。融合タンパク質において当初のレアアース種捕捉能が維持されているか否かは、後述する実施例等に基づき確認することができる。   The scavenger can further comprise other functional peptide chains, and can be a composite material having such other functions in addition to the ability to capture rare earth species. The composite material is composited so that the rare earth species trapping ability of the trapping region is substantially maintained. The fact that the rare earth species capturing ability is substantially maintained means that the specificity of the initial rare earth species capturing ability is maintained, and the degree (amount) of capturing of the specific rare earth species by the initial rare earth species capturing ability is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, still more preferably 70% or more, still more preferably 80% or more, and still more preferably 90% or more. Whether or not the initial rare earth species capturing ability of the fusion protein is maintained can be confirmed based on examples and the like described later.

他の機能的なペプチド鎖は、所望の特性や機能を備えることができる。こうしたペプチド鎖は、既に説明した、捕捉剤の分離・回収・識別以外の他の機能を捕捉剤に付与することができる。こうしたペプチド鎖としては、抗体、酵素、膜タンパク質、などの各種公知のタンパク質を、必要に応じて選択できる。当業者であれば、こうした複合材料は、周知の遺伝子工学的手法ないしは化学的手法により取得することができる。   Other functional peptide chains can have the desired properties and functions. Such a peptide chain can impart functions other than the separation, recovery and identification of the capture agent described above to the capture agent. As such peptide chains, various known proteins such as antibodies, enzymes, membrane proteins, and the like can be selected as necessary. Those skilled in the art can obtain such composite materials by well-known genetic engineering techniques or chemical techniques.

(捕捉剤によるレアアース種の捕捉)
捕捉剤によるレアアース種の捕捉は、捕捉剤の備える捕捉領域が備えるレアアース種捕捉能に対応する。すなわち、捕捉領域がレアアースミネラル捕捉能を備えるときには、レアアースの酸化物や水酸化物などのレアアースミネラルと接触しこれを捕捉する形態でレアアース種を捕捉可能である。また、捕捉領域がミネラリゼーション能を有するとき、レアアースイオンと接触しこれを捕捉してレアアース水酸化物などのレアアースミネラルを生成するミネラリゼーションの形態でレアアース種を捕捉可能である。
(Capturing rare earth species with scavengers)
The capture of the rare earth species by the capture agent corresponds to the rare earth species capture ability of the capture region of the capture agent. That is, when the capture region has a rare earth mineral capturing ability, the rare earth species can be captured in a form that comes into contact with and captures a rare earth mineral such as a rare earth oxide or hydroxide. Further, when the trapping region has mineralization ability, the rare earth species can be trapped in the form of mineralization that contacts and traps rare earth ions to generate rare earth minerals such as rare earth hydroxides.

(レアアースミネラル捕捉能によるレアアース種の捕捉)
捕捉剤によるレアアースミネラルの捕捉のための条件は、捕捉剤のレアアースミネラル捕捉能が発揮される限り特に限定されない。例えば、捕捉剤とレアアースミネラルとを適当な条件下で接触させ、必要に応じてインキュベートすればよい。
(Capturing rare earth species with the ability to capture rare earth minerals)
The conditions for capturing the rare earth mineral by the scavenger are not particularly limited as long as the scavenger can capture the rare earth mineral. For example, the capture agent and the rare earth mineral may be brought into contact under appropriate conditions and incubated as necessary.

こうした捕捉条件は、液性媒体のpH、温度、塩濃度において条件を異ならせて、捕捉剤とレアアースミネラルとを接触させて、捕捉剤によるレアアースミネラルの捕捉状態を確認することで取得できる。例えば、液性媒体としては、捕捉剤のレアアースミネラル捕捉能を発揮できる限り、いかなる液体媒体であってもよい。液性媒体は、水性媒体であっても有機溶媒であってもよく、これらの混合媒体であってもよい。典型的には、中性付近のバッファ等やそれらを含む混液等用いることができる。また、例えば、pHは、特に限定されないが、5以上8以下程度とすることができ、塩濃度も特に限定されないが、10mM以上1M以下とすることができる。さらに、温度も、特に限定されないで、温度制御なくて容易に結合を実現できるが、典型的には、4℃以上80℃以下、より好ましくは10℃以上40℃以下とすることができ、さらに好ましくは15℃以上30℃以下とすることができる。レアアースミネラルと捕捉剤との接触のためには、適宜撹拌して接触効率を高めることもできる。また、接触のための時間は、特に限定しないが、10分程度から数時間程度とすることができ、好ましくは30分以上8時間以下とすることができ、上限時間はより好ましくは6時間以下、さらに好ましくは4時間以下程度とすることができる。また、より好ましくは1時間以上3時間以下程度とすることができる。   Such trapping conditions can be obtained by varying the conditions of pH, temperature, and salt concentration of the liquid medium, contacting the trapping agent with the rare earth mineral, and checking the trapping state of the rare earth mineral by the trapping agent. For example, the liquid medium may be any liquid medium as long as the scavenger can capture the rare earth minerals. The liquid medium may be an aqueous medium or an organic solvent, or a mixed medium thereof. Typically, a neutral buffer or the like, a mixed solution containing them, or the like can be used. For example, the pH is not particularly limited, but can be about 5 or more and 8 or less, and the salt concentration is not particularly limited, but can be 10 mM or more and 1 M or less. Further, the temperature is not particularly limited, and can be easily bonded without temperature control. Typically, the temperature can be 4 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, more preferably 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower. Preferably, it can be set to 15 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. For contact between the rare earth mineral and the scavenger, the contact efficiency can be increased by stirring as appropriate. The time for contact is not particularly limited, but can be about 10 minutes to several hours, preferably 30 minutes to 8 hours, and the upper limit time is more preferably 6 hours or less. More preferably, it can be about 4 hours or less. More preferably, it can be about 1 hour or more and 3 hours or less.

捕捉剤によるレアアースミネラル捕捉能を発揮させるための液体媒体中の捕捉剤の濃度及びレアアースミネラル濃度も特に限定されない。例えば、捕捉剤濃度が20nM以上の濃度であることが好ましく、レアアースミネラル濃度が100μM以上であることが好ましい。   The concentration of the scavenger and the rare earth mineral concentration in the liquid medium for exhibiting the ability to capture the rare earth mineral by the scavenger is not particularly limited. For example, the scavenger concentration is preferably 20 nM or higher, and the rare earth mineral concentration is preferably 100 μM or higher.

(ミネラリゼーション能によるレアアース種の捕捉)
捕捉剤によるレアアースイオンの捕捉又はレアアースミネラルの生成のための条件は、捕捉剤のミネラリゼーション能が発揮される限り特に限定されない。レアアースミネラル捕捉能による場合と同様、捕捉剤とレアアースイオンとを適当な条件下で接触させ、必要に応じてインキュベートすればよい。
(Rare earth species capture by mineralization ability)
The conditions for capturing rare earth ions by the scavenger or producing rare earth minerals are not particularly limited as long as the mineralization ability of the scavenger is exhibited. As in the case of the rare earth mineral scavenging ability, the scavenger and rare earth ions may be brought into contact under suitable conditions and incubated as necessary.

なお、ミネラリゼーション能によるレアアース種の捕捉の場合、レアアースミネラルを生成するためのレアアースイオンと、当該レアアースイオンとミネラルを形成する無機酸イオンや水酸化イオンなどの陰イオン(これらを併せてミネラリゼーション原料という場合がある。)が供給される必要がある。こうした陰イオン類のうち、無機酸イオンは酸あるいは塩の添加により、捕捉に用いる液性媒体中に存在させるようにすることができる。また、水酸化物イオンは、水の電離等により水を含む液性媒体に含まれうる。   In the case of capturing rare earth species by the mineralization ability, a rare earth ion for generating a rare earth mineral and an anion such as an inorganic acid ion or a hydroxide ion that forms the mineral with the rare earth ion (a combination of these mineral ions) May be referred to as a raw material for lysation). Among these anions, inorganic acid ions can be present in the liquid medium used for capture by addition of an acid or salt. Further, hydroxide ions can be contained in a liquid medium containing water by ionization of water or the like.

捕捉条件は、レアアースミネラル捕捉能による場合と同様、液性媒体のpH、温度、塩濃度において条件を異ならせて、捕捉剤とミネラリゼーション原料とを接触させて、捕捉剤によるレアアースイオンの捕捉状態(レアアースミネラルの生成状態)を確認することで取得できる。捕捉条件は、典型的には、既に説明した捕捉剤のレアアースミネラルの捕捉形態のための条件を採用できる。なお、pH、温度及び/又はインキュベート時間によりレアアースミネラルの生成状況や析出状況が異なるため、pH調節、温度調節及び/又はインキュベート時間を適宜延長したり短縮したりするなど適宜調節することが好ましい。   As in the case of the rare earth mineral scavenging ability, the trapping conditions are different in the pH, temperature, and salt concentration of the liquid medium, and the trapping agent and the mineralization raw material are brought into contact with each other to trap the rare earth ions by the trapping agent. It can be acquired by checking the state (the state of rare earth mineral production). As the capture conditions, typically, the conditions for capturing the rare earth mineral of the capture agent described above can be adopted. In addition, since the production | generation state and precipitation state of rare earth minerals change with pH, temperature, and / or incubation time, it is preferable to adjust pH adjustment, temperature adjustment, and / or incubation time suitably etc. suitably.

捕捉剤のミネラリゼーション能を発揮させるための液体媒体中の本ペプチド濃度及びミネラリゼーション原料濃度も特に限定されない。例えば、捕捉剤が5μM以上の濃度であることが好ましく、ミネラリゼーション原料のレアアースイオン濃度が100μM以上であることが好ましい。また、レアアースイオン以外の他のミネラリゼーション原料についても、レアアースイオン濃度と同様であることが好ましい。   The peptide concentration and the mineralization raw material concentration in the liquid medium for exerting the mineralization ability of the scavenger are not particularly limited. For example, the concentration of the scavenger is preferably 5 μM or more, and the rare earth ion concentration of the mineralization raw material is preferably 100 μM or more. Further, other mineralization raw materials other than the rare earth ions are preferably the same as the rare earth ion concentration.

なお、ミネラリゼーションにより生成するレアアースミネラルは、インキュベーション中の液性媒体において不溶物(沈殿物)等として取得することができる。遠心分離等の公知の固液分離手段により固相を回収し、必要に応じて界面活性剤等を利用して捕捉剤等を分離することで、捕捉剤と分離したレアアースミネラルを得ることができる。また、必要に応じ、乾燥及び/又は焼成によりレアアースミネラルを得ることができる。ミネラリゼーションによって得られるレアアースミネラルの乾燥及び非晶質のレアアースミネラルの結晶化のための焼成については、後述する。   In addition, the rare earth mineral produced | generated by mineralization can be acquired as an insoluble matter (precipitate) etc. in the liquid medium in incubation. A rare earth mineral separated from the capture agent can be obtained by recovering the solid phase by a known solid-liquid separation means such as centrifugation and separating the capture agent using a surfactant or the like as necessary. . Moreover, a rare earth mineral can be obtained by drying and / or baking as needed. The firing for drying the rare earth mineral obtained by mineralization and crystallization of the amorphous rare earth mineral will be described later.

捕捉剤によるミネラリゼーションは、簡易な低コスト条件で実現できる点において有利である。   Mineralization with a scavenger is advantageous in that it can be realized under simple low-cost conditions.

捕捉剤のミネラリゼーション能に基づいて生成するレアアースミネラルは、レアアースが検出される粒子として生成される。生成したレアアースミネラルは、レアアース水酸化物、レアアースの塩、レアアース酸化物(又はその水和物)であると推定される。生成するレアアースミネラルは、生成時点においては結晶質であってもよいし、非晶質であってもよい。非晶質の場合、必要に応じて焼成工程を実施することで結晶質化することができる。   Rare earth minerals generated based on the mineralization ability of the scavenger are generated as particles from which rare earth is detected. The generated rare earth mineral is presumed to be a rare earth hydroxide, a rare earth salt, or a rare earth oxide (or a hydrate thereof). The rare earth mineral produced may be crystalline or amorphous at the time of production. In the case of an amorphous material, it can be crystallized by performing a firing step as necessary.

なお、本明細書によれば、ペプチドからなる捕捉領域、捕捉剤及び複合材料をコードするヌクレオチドなどのDNAや、こうしたDNAを所定のアミノ酸配列のペプチドとして発現させるためのDNA及び当該DNAを含むベクターも提供される。こうしたDNAの取得や発現用ベクターの構築は、当該分野において周知の手法によって当業者であれば容易に実施できる。発現用ベクターは、捕捉領域、捕捉剤等をコードするDNAを発現させるための宿主細胞の種類に応じてその要素が選択される。   According to the present specification, DNA such as nucleotides encoding a capture region, a capture agent and a composite material composed of a peptide, DNA for expressing such DNA as a peptide having a predetermined amino acid sequence, and a vector containing the DNA Is also provided. Such DNA acquisition and expression vector construction can be easily carried out by those skilled in the art by techniques well known in the art. The elements of the expression vector are selected according to the type of host cell for expressing the DNA encoding the capture region, capture agent, and the like.

(捕捉剤固定化固相担体)
捕捉剤は固相担体に保持されていてもよい。例えば、各種ビーズ等の粒状体や、各種材料からなるシート状体に保持されていてもよい。こうした固相担体は、公知であり、当業者であれば適宜選択して利用できる。こうした固相担体の表面へのペプチドの固定化形態や手法は公知である。当業者であれば、適宜固定化手法を選択し、所望の形態(シート状の固相担体への固定化パターンなど)を選択し、ペプチド固相担体を得ることができる。粒子状固相担体は、典型的にはディッピング等により固相担体表面全体に本ペプチドを保持させた形態を採ることができる。また、シート状固相担体は、ディッピング、コーティングあるいはスポッティング等により、膜状にあるいは任意のパターンで本ペプチドを保持させた形態を採ることができる。
(Capturing agent-immobilized solid phase carrier)
The capture agent may be held on a solid phase carrier. For example, it may be held in a granular material such as various beads or a sheet-like material made of various materials. Such solid phase carriers are known and can be appropriately selected and used by those skilled in the art. The form and method of immobilizing peptides on the surface of such a solid support are known. A person skilled in the art can appropriately select an immobilization technique, select a desired form (such as an immobilization pattern on a sheet-like solid phase carrier), and obtain a peptide solid phase carrier. The particulate solid phase carrier can typically take a form in which the present peptide is held on the entire surface of the solid phase carrier by dipping or the like. Further, the sheet-like solid phase carrier can take a form in which the present peptide is held in a film form or in an arbitrary pattern by dipping, coating, spotting or the like.

レアアース種に対する捕捉能の異なる(捕捉選択性など)2以上の捕捉剤を固相担体に固定化する場合、各捕捉剤を、異なる識別性を有する粒子状の固相担体にそれぞれ固定化してもよい。また、各捕捉剤を、異なる位置情報に基づいたスポットとして、シート状の固相担体に固定化してもよい。   When two or more capture agents having different capture capacities for rare earth species (capture selectivity, etc.) are immobilized on a solid phase carrier, each capture agent may be immobilized on a particulate solid phase carrier having different discrimination characteristics. Good. In addition, each capture agent may be immobilized on a sheet-like solid phase carrier as a spot based on different position information.

また、捕捉剤は、生物担体を伴っていてもよい。具体的には、捕捉剤は、細胞等の生物担体の表層に提示された状態又は表層を構成する状態であってもよい。生物担体は、各種微生物、植物細胞、動物細胞のほか、ウイルスやファージ等が挙げられる。本ペプチドは、例えば、酵母や大腸菌等の微生物の表層に提示されてもよいし、ファージやウイルスに外殻タンパク質として構成したものであってもよい。   In addition, the capture agent may be accompanied by a biological carrier. Specifically, the capture agent may be in a state presented on the surface layer of a biological carrier such as a cell or a state constituting the surface layer. Examples of biological carriers include various microorganisms, plant cells, animal cells, viruses and phages. This peptide may be displayed, for example, on the surface of a microorganism such as yeast or Escherichia coli, or may be configured as an outer shell protein in a phage or virus.

捕捉剤は、多量化体の形態で固相担体に保持されていることも好ましい。こうすることで固相担体上において効率的にレアアース種を捕捉できるようになる。   It is also preferred that the capture agent is held on a solid phase carrier in the form of a multimer. This makes it possible to capture rare earth species efficiently on the solid support.

以上説明したように、捕捉剤は、レアアース種捕捉剤、レアアースミネラル回収剤、レアアースイオン回収剤及びミネラリゼーション剤(レアアースミネラル生産剤)として使用可能である。また、これらのほか、レアアース種の検出剤(プローブ)としても利用できる。さらに、捕捉剤固定化固相担体は、これらの用途にいずれも有用である。捕捉剤固定化固相担体は、レアアース種の回収、分離、検出のためのクロマトグラフィー等のためのカラムやアレイデバイスとしても有用である。   As described above, the scavenger can be used as a rare earth species scavenger, a rare earth mineral recovery agent, a rare earth ion recovery agent, and a mineralization agent (rare earth mineral production agent). In addition to these, it can also be used as a detection agent (probe) for rare earth species. Furthermore, the capture agent-immobilized solid phase carrier is useful for any of these applications. The capture agent-immobilized solid phase carrier is also useful as a column or array device for chromatography, etc. for recovering, separating, and detecting rare earth species.

(レアアース種の捕捉方法)
本開示のレアアース種の捕捉方法は、捕捉剤と、レアアース種とを接触させる工程と、を備えることができる。本方法によれば、レアアース種を捕捉することで、レアアース種の分離、回収及び検出が可能となる。本方法は、また、捕捉剤でレアアース種を捕捉して複合体を形成させることができるため、レアアース種に対して捕捉剤に基づく、分離、回収、検出のための指標を付与することができる。
(Rare earth species capture method)
The method for capturing rare earth species according to the present disclosure can include a step of bringing a capturing agent into contact with the rare earth species. According to this method, the rare earth species can be separated, recovered and detected by capturing the rare earth species. This method can also capture rare earth species with a scavenger to form a complex, so that the rare earth species can be provided with an index for separation, recovery and detection based on the scavenger. .

レアアース種の捕捉は、既に説明したように、2つの捕捉形態を含みうる。これらの各形態に応じて既に説明した捕捉条件を適用することで、レアアース種を捕捉することができる。捕捉剤としては、捕捉剤の単量体や多量化体を使用できるほか、捕捉剤固定化固相担体が使用されうる。   The capture of rare earth species can include two capture forms, as already described. The rare earth species can be captured by applying the capture conditions already described according to each of these modes. As the capture agent, a monomer or multimer of the capture agent can be used, or a capture agent-immobilized solid phase carrier can be used.

レアアース種の捕捉に際して、捕捉剤を、レアアース種を含む可能性のある試料と接触させることになる。こうした試料としては、レアアース種を含む可能性のある石炭灰、石油灰等の各種リサイクル材料、鉱山資源材料、海洋資源材料等の各種の資源材料が挙げられる。   In capturing the rare earth species, the capture agent is brought into contact with a sample that may contain the rare earth species. Examples of such samples include various recycled materials such as coal ash and petroleum ash that may contain rare earth species, and various resource materials such as mine resource materials and marine resource materials.

(レアアース種の回収方法)
(レアアースミネラルの回収方法)
本開示のレアアースミネラルの回収方法は、捕捉剤が備える捕捉領域のレアアースミネラル捕捉能に基づいて、レアアースミネラルを回収できる。すなわち、標的とするレアアースミネラルに対してレアアースミネラル捕捉能を有する捕捉領域を備える捕捉剤と、標的とするレアアースミネラルが存在する可能性のある試料とを接触させることで、レアアースミネラルを回収できる。
(Rare earth species recovery method)
(Rare earth mineral recovery method)
The method for recovering rare earth minerals of the present disclosure can recover rare earth minerals based on the ability to capture rare earth minerals in the capture region of the capture agent. That is, the rare earth mineral can be recovered by bringing a capturing agent having a capture region having a rare earth mineral capturing ability with respect to the target rare earth mineral into contact with a sample in which the target rare earth mineral may exist.

レアアースミネラルを回収するには、レアアースミネラルを捕捉した捕捉剤(複合体)を利用することが好ましい。例えば、捕捉剤における捕捉領域、捕捉剤に付与したタグ及び標識等を利用して回収することができる。例えば、これらに特異的に結合する抗体等を利用して適切な回収工程を実施することができる。本回収方法は、レアアースミネラルを捕捉した捕捉剤を、回収指標として利用できるため、効率的な回収が可能となっている。なお、捕捉剤固定化固相担体を用いる場合には、捕捉剤は既に固相に分離されているので有利である。   In order to recover the rare earth mineral, it is preferable to use a scavenger (complex) capturing the rare earth mineral. For example, it can be recovered using a capture region in the capture agent, a tag and a label attached to the capture agent, and the like. For example, an appropriate recovery step can be performed using an antibody that specifically binds to these. In this recovery method, the capture agent that captures the rare earth mineral can be used as a recovery index, so that efficient recovery is possible. When a capture agent-immobilized solid phase carrier is used, it is advantageous because the capture agent has already been separated into a solid phase.

さらに、レアアースミネラルと捕捉剤との複合体からのレアアースミネラルの回収は、例えば、イソプロパノールやメタノール・アセトンの混液(例えば1:1等)、あるいは界面活性剤溶液などを用いることができる。すなわち、こうした各種液体を用いて、捕捉剤を変性させるか、あるいは捕捉剤とレアアース種との相互作用を遮断するような溶媒と接触させるなどの処理により、レアアースを捕捉剤と分離して回収することができる。こうした複合体における捕捉剤とレアアース種との相互作用を解消する処理やその程度は、レアアース種や捕捉剤との結合強度に応じて適宜選択できる。   Furthermore, for the recovery of the rare earth mineral from the complex of the rare earth mineral and the scavenger, for example, a mixed liquid of isopropanol, methanol / acetone (for example, 1: 1), or a surfactant solution can be used. That is, using these various liquids, the rare earth is separated from the capture agent and recovered by a treatment such as denaturation of the capture agent or contact with a solvent that blocks the interaction between the capture agent and the rare earth species. be able to. The treatment for eliminating the interaction between the scavenger and the rare earth species in the complex and the degree thereof can be appropriately selected according to the bond strength with the rare earth species and the scavenger.

また、複合体からのレアアースミネラルの回収は、複合体を焼成するなどして捕捉剤を消失させるようにしてもよい。   Moreover, the recovery of the rare earth mineral from the composite may be such that the scavenger disappears by firing the composite.

(レアアースイオンの回収方法及びレアアースミネラルの生産方法)
本開示のレアアースイオンの回収方法及びレアアースミネラルの生産方法は、捕捉剤が備える捕捉領域のミネラリゼーション能に基づいて、レアアースイオンを分離し回収でき、また、レアアースミネラルを生産できる。すなわち、標的とするレアアースイオンに関しミネラリゼーション能を有する捕捉領域を備える捕捉剤と、標的とするレアアースイオンが存在する可能性のある試料とを接触させることで、レアアースイオンを回収し又はレアアースミネラルを生産できる。
(Rare earth ion recovery method and rare earth mineral production method)
The method for recovering rare earth ions and the method for producing rare earth minerals of the present disclosure can separate and recover rare earth ions and can produce rare earth minerals based on the mineralization ability of the capture region of the capture agent. That is, rare earth ions are recovered or rare earth minerals by contacting a capture agent having a capture region having a mineralization ability with respect to the target rare earth ions and a sample in which the target rare earth ions may exist. Can produce.

これらの方法は、いずれも捕捉領域のミネラリゼーション能に基づくものである。レアアースイオンは、最終的に、試料からレアアースミネラルとして回収される。レアアースミネラルは、既に説明した方法により回収することができる。なお、回収したレアアースミネラルを、必要に応じて適宜溶解することなどにより、イオンとして解離させることもできる。   Both of these methods are based on the mineralization ability of the capture region. Rare earth ions are finally recovered from the sample as rare earth minerals. Rare earth minerals can be recovered by the method described above. The recovered rare earth mineral can be dissociated as ions, for example, by appropriately dissolving it as necessary.

レアアースミネラルの生産としては、既に説明したように、複合体からレアアースミネラルを回収するための焼成工程を備えることができる。そのほか、レアアースミネラルが非晶質の場合に結晶化を促進するための、複合体又は回収したレアアースミネラルの焼成工程を備えることができる。また、レアアースミネラル水酸化物などの場合、当該ミネラルから脱水等して酸化物等に変換させるための焼成工程を備えることができる。   As described above, the production of the rare earth mineral can include a firing step for recovering the rare earth mineral from the composite. In addition, when the rare earth mineral is amorphous, a firing step of the composite or the collected rare earth mineral for promoting crystallization can be provided. In the case of a rare earth mineral hydroxide or the like, a firing step for dehydrating the mineral to convert it into an oxide or the like can be provided.

結晶化のための焼成工程は、公知の非晶質化合物を結晶化するための公知の条件に基づいて行うことができる。例えば、加熱温度を、300℃以上1500℃以下とすることができる。レアアースミネラルが炭酸塩などの無機塩類の場合、当該無機塩の状態を維持して結晶化するための加熱温度を設定することができる。また、水酸化物からの脱水や炭酸塩などからの脱炭酸等など無機酸を脱離させて酸化物を得る場合には、当該脱離が生じる温度を適宜選択することができる。   The firing step for crystallization can be performed based on known conditions for crystallizing a known amorphous compound. For example, the heating temperature can be 300 ° C. or higher and 1500 ° C. or lower. When the rare earth mineral is an inorganic salt such as carbonate, a heating temperature for crystallization while maintaining the state of the inorganic salt can be set. In the case where an oxide is obtained by desorbing an inorganic acid such as dehydration from a hydroxide or decarboxylation from a carbonate, the temperature at which the desorption occurs can be appropriately selected.

本生産方法は、nmレベルのレアアースミネラルの粒子を製造できるというメリットもある。   This production method also has the advantage that it can produce particles of rare earth minerals at the nm level.

なお、以上説明した、レアアース種の捕捉方法を始めとする各種方法は、レアアース種の検出工程を備えることで、レアアース種の検出方法としても実施できる。検出工程としては、捕捉剤が捕捉したレアアース種を特異的に検出するようにするほか、捕捉剤のレアアース種に対する選択性に基づき、捕捉剤が備える捕捉領域やタグ等を検出指標として検出することができる。   Note that the various methods including the rare earth species capturing method described above can be implemented as a rare earth species detection method by including a rare earth species detection step. As a detection process, in addition to specifically detecting rare earth species captured by the capture agent, based on the selectivity of the capture agent with respect to the rare earth species, the capture region or tag of the capture agent is detected as a detection index. Can do.

(レアアース種捕捉能を有するペプチドのスクリーニング方法)
本開示のレアアース種捕捉能を有するペプチドのスクリーニング方法は、レアアース種と、1又は2以上の被験者ペプチドと、を接触させて、前記1又は2以上の被験ペプチドの前記レアアース種に対する結合能を評価する工程を備えることができる。本スクリーニング方法によれば、レアアース種に対する捕捉能を有するペプチドをスクリーニングできる。換言すれば、捕捉配列又は捕捉領域をスクリーニングないし同定することができる。
(Screening method for peptides having ability to capture rare earth species)
The method for screening a peptide having the ability to capture rare earth species according to the present disclosure comprises contacting a rare earth species with one or more subject peptides and evaluating the binding ability of the one or more test peptides to the rare earth species. The process to perform can be provided. According to this screening method, a peptide having a capturing ability for rare earth species can be screened. In other words, the capture sequence or capture region can be screened or identified.

レアアース種は、既に記載したとおり、レアアースイオン及びレアアースミネラルを含む。これらは、それぞれ独立してスクリーニング標的となりうる。レアアースイオンの場合、硝酸塩又は塩酸塩等の溶液とすることができる。また、レアアースミネラルの場合、分散液等とすることができる。   As already described, the rare earth species includes rare earth ions and rare earth minerals. Each of these can be a screening target independently. In the case of rare earth ions, a solution of nitrate or hydrochloride can be used. Moreover, in the case of a rare earth mineral, it can be set as a dispersion liquid etc.

レアアースミネラルは、レアアースの酸化物等とすることができる。酸化物をターゲットとして捕捉能を評価することで、当該酸化物に対する捕捉能ほか、レアアースイオン捕捉能及びミネラリゼーション能を有する捕捉配列又は捕捉領域をスクリーニングできる。例えば、ライトレアアース種に対する捕捉能(ミネラリゼーション能を含む。)をスクリーニングする際、酸化ネオジムに対する捕捉能でスクリーニングですることで、ネオジムイオン他のライトレアアースに対するミネラリゼーション能を有する捕捉配列又は捕捉領域をスクリーニングできる。ひいては、へビィレアアースに対するミネラリゼーション能を有する捕捉配列をスクリーニングできる。   The rare earth mineral can be a rare earth oxide or the like. By evaluating the capture ability using an oxide as a target, it is possible to screen a capture sequence or capture region having a capture ability for the oxide, a rare earth ion capture ability, and a mineralization ability. For example, when screening for the capture ability of light rare earth species (including mineralization ability), by screening with the capture ability for neodymium oxide, a capture sequence having mineralization ability for neodymium ions and other light rare earths or The capture area can be screened. Consequently, it is possible to screen a capture sequence having a mineralization ability for heavy rare earths.

被験ペプチドとは、特に限定しないで、天然のアミノ酸配列ほか、人工のアミノ酸配列を有するペプチドが挙げられる。ペプチド長は特に限定しないが、既に説明したように、概してアミノ酸残基数が100個以下程度とすることができ、典型的には、アミノ酸残基数が5個以上であることが好ましく、より好ましくは7以上であり、さらに好ましくは8個以上である。また、25個以下であってもよいし、20個以下であってもよいし、15個以下であってもよい。また、被験ペプチドは環状ペプチドであってもよい。環状ペプチドは、2以上のシステイン残基によるジスルフィド結合により形成できる。   The test peptide is not particularly limited and includes a peptide having an artificial amino acid sequence in addition to a natural amino acid sequence. The peptide length is not particularly limited, but as already described, the number of amino acid residues can generally be about 100 or less, and typically, the number of amino acid residues is preferably 5 or more, and more Preferably it is 7 or more, more preferably 8 or more. Further, it may be 25 or less, 20 or less, or 15 or less. The test peptide may be a cyclic peptide. Cyclic peptides can be formed by disulfide bonds with two or more cysteine residues.

被験ペプチドは、天然のL体のポリマーであってもよいし、非天然のD体のポリマーであってもよい。さらに、被験ペプチドは、人工的なアミノ酸残基を含んでいてもよい。   The test peptide may be a natural L-form polymer or a non-natural D-form polymer. Furthermore, the test peptide may contain an artificial amino acid residue.

被験ペプチドは、例えば、ファージディスプレイ法、リボソームディスプレイ法、インビトロウイルス法などを用いて多様なペプチドを提示させる方式でスクリーニングに供することができる。このほか、化学合成や、無細胞タンパク質合成系等を含む遺伝子工学的な合成により取得し、スクリーニングに供することができる。被験ペプチドは、また、一定のアミノ酸配列を元に公知の手法により作製した変異体ライブラリに属するものであってもよい。さらに、被験ペプチドは、捕捉剤と同様、固相担体や生物担体に保持された形態であってもよい。   The test peptide can be subjected to screening by a method of displaying various peptides using, for example, a phage display method, a ribosome display method, an in vitro virus method and the like. In addition, it can be obtained by chemical synthesis, genetic engineering synthesis including a cell-free protein synthesis system, etc., and used for screening. The test peptide may also belong to a mutant library prepared by a known technique based on a certain amino acid sequence. Furthermore, the test peptide may be in the form of being held on a solid phase carrier or a biological carrier, similar to the capture agent.

被験ペプチドには、捕捉領域について既に説明したように、レアアース種の捕捉能の評価に都合がよいように、標識物質やタグを付与しておくことができる。あるいは、被験ペプチドのアミノ酸配列が既に知得されている場合には、予め被験ペプチドに特異的に結合する抗体を準備しておくこともできる。このような付加物のある被験ペプチドの利用は、レアアース種との結合能をさらに評価する二次スクリーニングに好適である。   As already described for the capture region, the test peptide can be provided with a labeling substance or a tag so that it is convenient for evaluating the capture ability of rare earth species. Alternatively, when the amino acid sequence of the test peptide is already known, an antibody that specifically binds to the test peptide can be prepared in advance. Use of a test peptide having such an adduct is suitable for secondary screening for further evaluating the binding ability with rare earth species.

被験ペプチドとレアアース種との接触は、既に説明したように、被験ペプチドの変性が抑制された状態でレアアース種と接触させればよい。典型的には、既に説明したような捕捉条件を備える水系媒体などの液性媒体内において、被験ペプチドとレアアース種とを接触させる。   As described above, the test peptide and the rare earth species may be contacted with the rare earth species in a state where denaturation of the test peptide is suppressed. Typically, the test peptide and the rare earth species are brought into contact in a liquid medium such as an aqueous medium having the capture conditions as described above.

1又は2以上のレアアース種と被験ペプチドとの接触形態は特に限定しない。特に、高精度にレアアース種の捕捉能を評価する二次スクリーニングにおいては、例えば、レアアース種をアレイ状に固相担体に固定するなどした、レアアース種固定化固相担体を用いることもできる。こうしたレアアース種固定化固相担体を用いることで、複数のレアアース種及び複数の被験ペプチドについて、一挙に捕捉能を評価することができる。レアアース種固定化固相担体は、例えば、シート(プレート)状の固相担体に形成されたウェル内にレアアース種が固定化されていてもよい。レアアース種は、レアアース種の分散液をガラスやプラスチックなどの表面に対して供給し、例えば、真空下などでの乾燥などにより固着される。   The contact form of one or more rare earth species and the test peptide is not particularly limited. In particular, in the secondary screening for evaluating the capture ability of rare earth species with high accuracy, for example, a rare earth species-immobilized solid phase carrier in which rare earth species are immobilized on a solid phase carrier in an array can be used. By using such a rare earth species-immobilized solid phase carrier, it is possible to evaluate the capture ability of a plurality of rare earth species and a plurality of test peptides all at once. In the rare earth species-immobilized solid phase carrier, for example, the rare earth species may be immobilized in a well formed on a sheet (plate) solid phase carrier. The rare earth species is fixed by supplying a dispersion of rare earth species to the surface of glass or plastic, for example, by drying in a vacuum or the like.

次いで、レアアース種と被験ペプチドとが接触して被験ペプチドがレアアース種を捕捉した複合体を回収する。複合体は、ペプチド自体あるいはそれに付与した標識物質を介して識別し回収できる。   Next, the rare earth species and the test peptide come into contact with each other, and the complex in which the test peptide captures the rare earth species is recovered. The complex can be identified and recovered through the peptide itself or a labeling substance attached thereto.

複合体の回収にあたり、複合体と、複合体を形成しないレアアース種及び被験ペプチドは、その質量が複合体より小さいため、遠心分離等の質量差を利用した分離法で上清等として除去することで、遠沈物として複合体を精製することもできる。   When recovering the complex, the rare earth species and test peptide that do not form the complex and the complex should be removed as the supernatant by a separation method using a mass difference such as centrifugation because the mass is smaller than the complex. Thus, the complex can be purified as a centrifuge deposit.

複合体を回収するのにあたり、さらに、回収した複合体に対して、界面活性剤溶液などを付与して、被験ペプチドとレアアース種との弱い又は非特異的な捕捉状態を解除した後、再び遠心分離してこれを上清等として除去することができる。これにより、レアアース種をより強く及び/又はより高い特異性で捕捉した被験ペプチドによる複合体を選別回収できる。   In recovering the complex, a surfactant solution is added to the recovered complex to release the weak or nonspecific capture state between the test peptide and the rare earth species, and then centrifuged again. It can be separated and removed as a supernatant or the like. Thereby, the complex by the test peptide which captured the rare earth species more strongly and / or with higher specificity can be selected and recovered.

こうした洗浄操作を行うことで、より高い確度でレアアース種を強く及び/又は特異的に捕捉する被験ペプチドをスクリーニングできる。また、こうした洗浄操作を組み合わせたスクリーニングを複数回行うことにより、レアアース種に対する被験ペプチドの濃度が高まり、レアアース種に対してより強く及び/又はより特異的に捕捉能を有する被験ペプチドをスクリーニングできるようになる。こうしたスクリーニングのセットは、3回以上行うことが好ましく、より好ましくは4回以上であり、さらに好ましくは5回以上であり、一層好ましくは6回以上である。10回程度までは概して洗浄操作による効果を認めることができる。   By performing such a washing operation, it is possible to screen a test peptide that captures the rare earth species strongly and / or specifically with higher accuracy. In addition, by conducting a plurality of screenings combined with these washing operations, the concentration of the test peptide for the rare earth species is increased, so that a test peptide having a stronger and / or more specific capture ability for the rare earth species can be screened. become. Such a screening set is preferably performed 3 times or more, more preferably 4 times or more, still more preferably 5 times or more, and still more preferably 6 times or more. The effect of the washing operation can be generally recognized up to about 10 times.

レアアース種捕捉能の評価は、複合体又は複合体を形成した被験ペプチドを特定するとともに、レアアース種の捕捉量を測定することにより行う。レアアース種の捕捉量をレアアースミネラルによる濁度やレアアース種の種類に応じた定量法により取得する。これにより、標的としたレアアース種に対して捕捉能を有する被験ペプチドをスクリーニングできる。被験ペプチドのアミノ酸配列が既に特定されている場合、当該アミノ酸配列を、標的としたイオン種に対して捕捉能を肯定し、捕捉配列として同定又はスクリーニングすることができる。被験ペプチドがファージディスプレイ法などによって取得されたものである場合など、そのアミノ酸配列が不知の場合がある。この場合、被験ペプチドの配列解析を行うことで、当該アミノ酸配列を標的としたイオン種に対して捕捉能を肯定し、同定又はスクリーニングすることができる。   The evaluation of the rare earth species capturing ability is performed by specifying the complex or the test peptide that has formed the complex and measuring the capture amount of the rare earth species. The amount of rare earth species captured is obtained by a quantitative method according to the turbidity of rare earth minerals and the type of rare earth species. Thereby, the test peptide which has a capture ability with respect to the target rare earth species can be screened. When the amino acid sequence of the test peptide has already been specified, the amino acid sequence can be identified or screened as a capture sequence by affirming the capture ability for the targeted ionic species. In some cases, such as when the test peptide is obtained by the phage display method, the amino acid sequence may be unknown. In this case, by performing the sequence analysis of the test peptide, the capturing ability can be affirmed and identified or screened for the ion species targeting the amino acid sequence.

例えば、レアアース種として、レアアースの酸化物などのレアアースミネラルを標的として、当該標的に対する捕捉能が強い被験ペプチドをスクリーニングすることができる。これにより、そのレアアースについてのレアアースミネラル捕捉能のほか、そのレアアースイオンのミネラリゼーション能も有する捕捉配列又は捕捉領域をスクリーニングできる。   For example, as a rare earth species, a rare earth mineral such as a rare earth oxide can be used as a target, and a test peptide having a strong capturing ability for the target can be screened. Thereby, in addition to the rare earth mineral capturing ability of the rare earth, it is possible to screen a capture sequence or a capture region having the mineralization ability of the rare earth ion.

以上のようなスクリーニング方法は、例えば、特定のレアアース種に対する一次スクリーニング方法として行うことができる。特に、一次スクリーニングには、多様なアミノ酸配列のペプチドを被験ペプチドとすることができるファージディスプレイ法等を用いて行うことが好ましい。また、上記のような洗浄操作のセットの繰り返し(実施例におけるパンニング)を伴うことが好ましい。   The screening method as described above can be performed, for example, as a primary screening method for a specific rare earth species. In particular, the primary screening is preferably performed using a phage display method or the like that can use peptides having various amino acid sequences as test peptides. Moreover, it is preferable to involve repetition of the set of cleaning operations as described above (panning in the examples).

また、本スクリーニング方法は、一次スクリーニングでレアアース種捕捉能を確認できた被験ペプチドやその変異体についての二次スクリーニングにも有効である。また、特定のレアアース種又は複数のレアアース種に対する捕捉能を評価するなどの二次スクリーニングには、標的とするレアアース種を固相担体等に固定化した固相担体(アレイ等)を用いて行うことが精度の良好な評価に有用である。   This screening method is also effective for secondary screening of test peptides and their mutants that have been confirmed to be capable of capturing rare earth species by primary screening. In addition, secondary screening such as evaluating the capture ability for a specific rare earth species or a plurality of rare earth species is performed using a solid phase carrier (array or the like) in which the target rare earth species is immobilized on a solid phase carrier or the like. This is useful for evaluating accuracy.

本スクリーニング方法によれば、特定のレアアース種や2以上のレアアース種に対する捕捉能を有する捕捉配列又は捕捉領域を同定・スクリーニングできる。また、特定のレアアース種に対して強い及び/又は特異的に捕捉能を有する捕捉配列又は捕捉領域を同定・スクリーニングできる。   According to this screening method, it is possible to identify and screen a capture sequence or a capture region having a capture ability for a specific rare earth species or two or more rare earth species. Further, it is possible to identify and screen a capture sequence or a capture region having a strong and / or specific capture ability for a specific rare earth species.

以下、本明細書の開示を実施例を挙げて具体的に説明する。なお、以下の実施例は、本発明を限定するものではない。   Hereinafter, the disclosure of this specification will be specifically described by way of examples. In addition, the following examples do not limit the present invention.

(ランダムペプチド提示型T7ファージライブラリの構築)
2種類のオリゴヌクレオチドプライマーT7-Libup(ATG ATT ACC AGG ATC CGA ATT CAG GTG GAG GTT CG、配列番号7),T7-Libdownt(ACT ATC GTC GGC CGC AAG CTT TTA GCT、配列番号8)を用いて、PCR反応を行い、テンプレートDNA(CGA ATT CAG GTG GAG GTT CGT GT(配列番号9)+(NNK)9-12+TGT AGC TAA AAG CTT GCG GCC GA(配列番号10))を増幅した。
N=A25%、T25%、G25%、C25%(A/T/G/Cの等量混合塩基)
K=A0%、T50%、G50%、C0%の混合塩基
(Construction of random peptide display type T7 phage library)
Using two kinds of oligonucleotide primers T7-Libup (ATG ATT ACC AGG ATC CGA ATT CAG GTG GAG GTT CG, SEQ ID NO: 7), T7-Libdownt (ACT ATC GTC GGC CGC AAG CTT TTA GCT, SEQ ID NO: 8) A PCR reaction was carried out to amplify the template DNA (CGA ATT CAG GTG GAG GTT CGT GT (SEQ ID NO: 9) + (NNK) 9-12 + TGT AGC TAA AAG CTT GCG GCC GA (SEQ ID NO: 10)).
N = A25%, T25%, G25%, C25% (A / T / G / C equal amount mixed base)
K = A 0%, T50%, G50%, C0% mixed base

増幅したDNA断片は、一般的なプロトコールに従ってフェノール処理、ブタノール濃縮を行った後,QIAquick PCR Purificationkit(QIAGEN)を用いて精製した。精製したDNAは、制限酵素Hind III、Eco RI(タカラバイオ)で処理した後、T7 select 10-3 vector arm(Novagen)にライゲーションし、T7ファージゲノムを構築した。   The amplified DNA fragment was subjected to phenol treatment and butanol concentration according to a general protocol, and then purified using QIAquick PCR Purification kit (QIAGEN). The purified DNA was treated with restriction enzymes Hind III and Eco RI (Takara Bio), and then ligated to T7 select 10-3 vector arm (Novagen) to construct a T7 phage genome.

構築したファージゲノムを、T7select packaging溶液(Novagen)と混合することで、ランダムペプチド遺伝子導入型のT7ゲノムDNAを有するT7ファージを構築した。この際、一部を用いて構築されたファージ集団の数を計測したところ、1.0×106〜4.0×107の配列多様性を有するファージライブラリが構築されていることを確認した。 The constructed phage genome was mixed with a T7select packaging solution (Novagen) to construct a T7 phage having a random peptide gene-introduced T7 genomic DNA. At this time, when the number of phage populations constructed using a part was counted, it was confirmed that a phage library having a sequence diversity of 1.0 × 10 6 to 4.0 × 10 7 was constructed. .

構築したファージ集団は、OD660nm=0.6〜1.0まで培養した大腸菌E.coli BLT5403株に感染させ増幅後、8%ポリエチレングリコール、0.22μmフィルター処理を行うことで濃縮・精製した。精製後にファージ数を計測した結果、各ライブラリは約1.0×1012pfu/mlのファージを有しており、ペプチドファージ1種あたり100,000〜1,000,000倍に増幅していることを確認した。 Phage populations constructed, amplified E. coli is infected with E. coli BLT5403 strain was cultured until OD 660nm = 0.6~1.0, 8% polyethylene glycol, and concentrated and purified by performing a 0.22μm filter. As a result of counting the number of phages after purification, each library has about 1.0 × 10 12 pfu / ml of phage, and is amplified 100,000 to 1,000,000 times per one kind of peptide phage. It was confirmed.

(ランダムペプチド提示型T7ファージライブラリを用いた酸化ネオジムに対するバイオパンニング)
実施例1にて作製したランダムペプチド提示型T7ファージライブラリにより、酸化ネオジム(Nd23)(シグマ−アルドリッチ社)に結合するペプチドを提示するT7ファージの単離を試みた。一連のスキームを図1に示す。
(Biopanning for neodymium oxide using random peptide-displaying T7 phage library)
Using the random peptide-displaying T7 phage library prepared in Example 1, an attempt was made to isolate a T7 phage that displays a peptide that binds to neodymium oxide (Nd 2 O 3 ) (Sigma-Aldrich). A series of schemes is shown in FIG.

酸化ネオジムをメタノール:アセトン混液(1:1)で洗浄し、次いでイソプロパノールにて洗浄後、TBS(50mMTris、150mM NaCl)に分散させた。   The neodymium oxide was washed with a methanol: acetone mixture (1: 1), then washed with isopropanol, and then dispersed in TBS (50 mM Tris, 150 mM NaCl).

500μgの酸化ネオジムを分散させた溶液とT7ファージライブラリを混合し、1時間室温にて反応後、遠心(6000rpm、3分)により粒子を沈殿させ上清を除去することで、非結合ファージを除去した。   A solution in which 500 µg of neodymium oxide is dispersed is mixed with the T7 phage library, reacted for 1 hour at room temperature, and then the particles are precipitated by centrifugation (6000 rpm, 3 minutes), and the supernatant is removed to remove unbound phage. did.

上清除去後、TBSTを加えて酸化ネオジムを分散させ、再度遠心操作して粒子に非特異的に結合したファージの除去を試みた。本操作(洗浄操作)を、3〜10回繰り返すことで、酸化ネオジムに非特異的に結合するペプチドファージの除去を行った。   After removing the supernatant, TBST was added to disperse the neodymium oxide, and centrifugation was performed again to remove the phage nonspecifically bound to the particles. This operation (washing operation) was repeated 3 to 10 times to remove peptide phage that nonspecifically bound to neodymium oxide.

非結合ファージ、非特異的に結合しているファージを洗浄により除去した後、OD660nm =0.6〜1.0まで培養した大腸菌E.coli BLT 5403溶液10mlと混合し、大腸菌が完全に溶菌するまで37℃で培養を行った。 Unbound phage was removed by washing the phage non-specifically bound, mixed with E. coli E. coli BLT 5403 solution 10ml cultured until OD 660 nm = 0.6 to 1.0, E. coli totally lysis The culture was performed at 37 ° C. until

大腸菌が完全に溶菌した後、培養溶液に対して1/10量の5M NaClを加えて遠心(3500rpm、15分)を行い、大腸菌の細胞壁などの不溶性画分を沈殿させ、上清を回収した。   After E. coli was completely lysed, 1/10 volume of 5M NaCl was added to the culture solution and centrifuged (3500 rpm, 15 minutes) to precipitate insoluble fractions such as cell walls of E. coli, and the supernatant was collected. .

回収した上清に対して、1/6量の50%ポリエチレングリコール6000溶液を加え、撹拌後3500rpmで15分遠心しT7ファージを沈殿させた。沈殿したT7ファージ集団は、TBS溶液で溶解後、0.22μmフィルター処理を行い、使用まで4℃で保存した。   A 1/6 amount of 50% polyethylene glycol 6000 solution was added to the collected supernatant, and after stirring, centrifuged at 3500 rpm for 15 minutes to precipitate T7 phage. The precipitated T7 phage population was dissolved in TBS solution, 0.22 μm filtered, and stored at 4 ° C. until use.

(バイオパンニングにより酸化ネオジム結合ファージの濃縮確認)
実施例2の一連の操作について5回繰り返した後、各ラウンド後のファージについて酸化ネオジムに対する結合ファージ数を測定した。
(Confirmation of enrichment of neodymium oxide binding phage by biopanning)
After repeating the series of operations of Example 2 5 times, the number of phages bound to neodymium oxide was measured for the phages after each round.

まず、酸化ネオジムをメタノール・アセトン混液(1:1)で洗浄し、次いでイソプロパノールにて洗浄後TBSに分散させた。   First, neodymium oxide was washed with a methanol / acetone mixed solution (1: 1), then washed with isopropanol and then dispersed in TBS.

500μgの酸化ネオジムを分散させた溶液と各ラウンド後のファージプールをそれぞれ混合し、1時間室温下にて反応後、遠心分離(6000rpmで3分)し、上清を除去した。次いで、TBSTにて10回洗浄操作を行った。   A solution in which 500 μg of neodymium oxide was dispersed and the phage pool after each round were mixed, reacted for 1 hour at room temperature, and then centrifuged (6000 rpm for 3 minutes) to remove the supernatant. Next, a washing operation was performed 10 times with TBST.

洗浄後、酸化ネオジム粒子に結合したファージ数をプラークアッセイにより測定した。結果を図2に示す。図2に示すように、パンニングのラウンドを重ねるにつれ、酸化ネオジム粒子に対する結合ファージ数の上昇が確認された。これらの結果から、ラウンドを重ねることで酸化ネオジムに対する結合能に優れたペプチドを提示するファージをスクリーニングできることがわかった。   After washing, the number of phage bound to the neodymium oxide particles was measured by plaque assay. The results are shown in FIG. As shown in FIG. 2, as the number of panning rounds increased, an increase in the number of bound phages against neodymium oxide particles was confirmed. From these results, it was found that by repeating rounds, it was possible to screen for phages displaying peptides excellent in binding ability to neodymium oxide.

(酸化ネオジムに結合するペプチドを提示する単クローンファージのスクリーニング)
5ラウンドのパンニングを行った後のファージプールについて、単クローン化を行い、得られた96種のファージについて、酸化ネオジム粒子への結合を測定した。
(Screening of monoclonal phage displaying peptides that bind to neodymium oxide)
The phage pool after 5 rounds of panning was subjected to single cloning, and the resulting 96 types of phages were measured for binding to neodymium oxide particles.

洗浄しTBSに分散させた酸化ネオジム500μgと各ファージをそれぞれ混合し、1時間室温下にて反応後、遠心分離(6000rpm、3分)し、上清を除去した。次いで、TBSTにて10回洗浄操作を行った。洗浄後、酸化ネオジム粒子に結合したファージ数をプラークアッセイ法により測定した。結果を図3に示す。図3に示すように、11種のクローンについて酸化ネオジムへの結合性が確認された。   Each phage was mixed with 500 μg of neodymium oxide washed and dispersed in TBS, reacted for 1 hour at room temperature, centrifuged (6000 rpm, 3 minutes), and the supernatant was removed. Subsequently, washing operation was performed 10 times with TBST. After washing, the number of phage bound to neodymium oxide particles was measured by plaque assay. The results are shown in FIG. As shown in FIG. 3, 11 types of clones were confirmed to bind to neodymium oxide.

これらの、クローンについて、提示ペプチドの配列解析を行った。その結果、図3に示すクローン72、79、85、88、89及び95は同一のアミノ酸配列SerCys-Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Asp-Val-Gly-Asp-Phe-Met-Val-CysSer(配列番号3)を有していることがわかった。本配列をLamp−3と命名した。   These clones were subjected to sequence analysis of the presented peptides. As a result, clones 72, 79, 85, 88, 89 and 95 shown in FIG. 3 have the same amino acid sequence SerCys-Pro-Val-Trp-Phe-Ser-Asp-Val-Gly-Asp-Phe-Met-Val- It was found to have CysSer (SEQ ID NO: 3). This sequence was named Lamp-3.

(合成ペプチドの調製)
酸化ネオジムへの結合が確認された各ファージが提示するペプチド(Lamp−3)について、Fmoc固相合成法により、合成ペプチドを調製した。なお、合成ペプチドのN末端には、g10配列由来のGGGを介してビオチン化を行った。
(Preparation of synthetic peptide)
A synthetic peptide was prepared by Fmoc solid phase synthesis for the peptide (Lamp-3) displayed by each phage that was confirmed to bind to neodymium oxide. The N-terminus of the synthetic peptide was biotinylated via GGG derived from the g10 sequence.

樹脂より切り出し脱保護したペプチドは、ヨウ素等の適当な酸化剤で分子内ジスルフィド結合を形成させた後、逆相HPLCにて精製し、凍結乾燥した。   The peptide cut out from the resin and deprotected was formed with intramolecular disulfide bonds with an appropriate oxidizing agent such as iodine, then purified by reverse phase HPLC and lyophilized.

(合成ペプチドのミネラリゼーション現象の評価)
実施例5にて調製した合成ペプチド(Lamp−3)を用いて、ミネラリゼーション能を評価した。HEPESバッファ(HEPES 1mM、pH6.2)にLamp−3ペプチドを10μM(DMSO3%)になるように希釈し、pHを調整後、5種類のランタノイドイオンを個別に加えて室温下で揺らしながらインキュベートした。5時間後、15000rpmで10分間遠心し、上清を除去後、100μlの超純水を加えて良く撹拌洗浄した。遠心と撹拌洗浄とを2回繰り返した後、20μlの超純水で沈殿を分散させ、カーボンテープ上に10μl滴下してクリンベンチ内で完全に乾燥するまで放置した。SEM/EDX(日立ハイテクノロジーズ)による解析結果を図4及び図5に示す。
(Evaluation of mineralization phenomenon of synthetic peptides)
Mineralization ability was evaluated using the synthetic peptide (Lamp-3) prepared in Example 5. The Lamp-3 peptide was diluted to 10 μM (DMSO 3%) in HEPES buffer (HEPES 1 mM, pH 6.2), pH was adjusted, and 5 types of lanthanoid ions were added individually and incubated at room temperature with shaking. . After 5 hours, the mixture was centrifuged at 15000 rpm for 10 minutes. After removing the supernatant, 100 μl of ultrapure water was added and the mixture was thoroughly stirred and washed. Centrifugation and agitation washing were repeated twice, and then the precipitate was dispersed with 20 μl of ultrapure water, and 10 μl was dropped on the carbon tape and left to dry completely in the clean bench. The analysis results by SEM / EDX (Hitachi High Technologies) are shown in FIG. 4 and FIG.

図4及び図5に示すように、Lamp−3ペプチドは、5種類のランタノイドイオン(La、Nd、Sm、Dy、Lu)のいずれも認識し、それぞれのレアアースミネラルの粒子を生成することを確認した。以上の結果から、Lamp−3ペプチドは、広くライトレアアースからへビィレアアースのイオンまで広くミネラリゼーションできることがわかった。   As shown in FIGS. 4 and 5, it is confirmed that the Lamp-3 peptide recognizes any of the five types of lanthanoid ions (La, Nd, Sm, Dy, Lu) and generates particles of each rare earth mineral. did. From the above results, it was found that Lamp-3 peptide can be widely mineralized widely from light rare earth to heavy rare earth ions.

配列番号1〜6:合成ペプチド
配列番号7〜10:合成ヌクレオチド
Sequence number 1-6: Synthetic peptide Sequence number 7-10: Synthetic nucleotide

Claims (16)

以下のアミノ酸配列;SerCysProValTrpPheSerAspValGlyAspPheMetValCysSerを含むペプチド領域を含むレアアース種捕捉剤。 A capture agent for a rare earth species comprising a peptide region containing the following amino acid sequence: SerCysProValTrpPheSerAspValGlyAspPheMetValCysSer . 前記レアアース種は、ライトレアアース種である、請求項1に記載の捕捉剤。   The scavenger according to claim 1, wherein the rare earth species is a light rare earth species. 前記ライトレアアース種の酸化物を捕捉する、請求項2に記載の捕捉剤。   The scavenger according to claim 2, which captures the oxide of the light rare earth species. 前記ライトレアアース種のイオンをミネラル化して捕捉する、請求項2又は3に記載の捕捉剤。   The scavenger according to claim 2 or 3, wherein the light rare earth species ions are mineralized and captured. 前記ライトレアアース種はネオジムに由来する、請求項2〜4のいずれかに記載の捕捉剤。   The scavenger according to any one of claims 2 to 4, wherein the light rare earth species is derived from neodymium. 2以上の前記ペプチド領域を備える、請求項1〜のいずれかに記載の捕捉剤。 The capturing agent according to any one of claims 1 to 5 , comprising two or more peptide regions . 以下のアミノ酸配列;SerCysProValTrpPheSerAspValGlyAspPheMetValCysSerを含むペプチド。 A peptide comprising the following amino acid sequence: SerCysProValTrpPheSerAspValGlyAspPheMetValCysSer . レアアース種と、請求項1〜のいずれかに記載の捕捉剤と、を備える、複合体。 A complex comprising a rare earth species and the scavenger according to any one of claims 1 to 6 . レアアース種と、請求項1〜のいずれかに記載の捕捉剤と、を接触させる接触工程、
を備える、レアアース種の捕捉方法。
And rare earth species, the contacting step of contacting a capture agent according to any one of claims 1 to 6
A method for capturing rare earth species.
前記接触工程において、前記レアアース種は、ライトレアアースイオンであり、前記ライトレアアースイオンに由来するミネラルとして前記レアアース種を捕捉する、請求項に記載の捕捉方法。 The capturing method according to claim 9 , wherein in the contacting step, the rare earth species is a light rare earth ion, and the rare earth species is captured as a mineral derived from the light rare earth ion. 前記接触工程において、前記レアアース種は、ライトレアアースの酸化物である、請求項に記載の捕捉方法。 The capturing method according to claim 9 , wherein in the contacting step, the rare earth species is an oxide of light rare earth. 前記接触工程において、前記レアアース種は、ライトレアアースイオンである、請求項に記載の捕捉方法。 The capturing method according to claim 9 , wherein in the contacting step, the rare earth species is a light rare earth ion. 前記レアアース種はネオジムに由来する、請求項9〜12のいずれかに記載の捕捉方法。 The capturing method according to claim 9 , wherein the rare earth species is derived from neodymium. レアアース種と、請求項1〜のいずれかに記載の捕捉剤と、を接触させて、前記レアアース種を回収する工程、
を備える、レアアース種の回収方法。
Contacting the rare earth species with the scavenger according to any one of claims 1 to 6 to recover the rare earth species;
A method for recovering rare earth species.
レアアース種と、請求項1〜のいずれかに記載の捕捉剤と、を接触させて、前記レアアース種を検出する工程と、
を備える、レアアース種の検出方法。
Contacting the rare earth species with the scavenger according to any one of claims 1 to 6 to detect the rare earth species;
A method for detecting rare earth species.
ライトレアアース種の捕捉能を有するペプチドのスクリーニング方法であって、
ライトレアアースの酸化物と、被験ペプチドとを接触させて、前記ライトレアアースの酸化物に対する前記被験ペプチドの捕捉能を評価する工程、
を備える、方法。
A method for screening peptides having the ability to capture light rare earth species,
A step of contacting the test peptide with a light rare earth oxide and evaluating the ability of the test peptide to capture the light rare earth oxide;
A method comprising:
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