JP7358509B2 - カブトガニ由来組換えFactorG及びこれを用いたβ-グルカンの測定方法 - Google Patents
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Description
特許文献2では、非特許文献2及び特許文献1に記載のFactor Gを用い、BG無添加でプロテアーゼ活性を測定している。
[1] 配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号6、8、10、12、14、又は16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー。
[2] 下記から選択される、前記[1]に記載のヘテロダイマー:
(i) 配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号6で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(ii) 配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号8で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(iii) 配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号12で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(iv) 配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号14で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(v) 配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号10で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(vi) 配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号16で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットのヘテロダイマー。
[3] (i)、(ii)、又は(v)から選択される、前記[2]に記載のヘテロダイマー。
[4] 試料と、配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号6、8、10、12、14、又は16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマーを用いた、β-グルカンの測定方法。
[5] 配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニット。
[6] 配列番号6、8、10、12、14、又は16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニット。
[7] 配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号6、8、10、12、14、又は16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマーを含む、β―グルカン測定用キット。
[8] 配列番号2、4、6、8、10、12、14、又は16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有する核酸分子を組み込んだベクター。
[9] 配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有する核酸分子、及び配列番号6、8、10、12、14、又は16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有する核酸分子の両方を組み込んだベクター。
[10] 配列番号2、4、6、8、10、12、14、又は16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有する核酸分子を組み込んだ形質転換体。
[11] 配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有する核酸分子、及び配列番号6、8、10、12、14、又は16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有する核酸分子の両方を組み込んだ形質転換体。
[12] BGを含有する試料を、配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと接触させて処理する、試料からBGを除去する方法。
[13] 前記FactorG αサブユニットが不溶性担体に担持されている、前記[13]に記載のBGを除去する方法。
[14] 配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットを含む、β―グルカン除去用キット。
本発明に係るBGとしては、BGをその構成成分として含む多糖類であって、カブトガニ血球抽出物の酵素反応を引き起こす性質のあるものが挙げられる。具体的には、例えば各種細菌類(例えば、Alcaligenes属,Agrobacterium属等)、酵母類(例えば、Saccharomyces属,Candida属,Cryptococcus属,Trichosporon属,Rhodotorula属等)、カビ類(Aspergillus属,Mucor属,Penicillium属,Trichophyton属,Sporothrix属,Phialophora属等)、放線菌類(Actinomyces属,Nocardia属等)、キノコ類(例えば,シイタケ,スエヒロタケ,カワラタケ等)等の細胞壁等から得られる天然の多糖、具体的には例えばカードラン,パキマン,スクレロタン,レンチナン,シゾフィラン,コリオラン等が、或は藻類(例えば、褐藻,ユーグレナ,ケイ藻等)の貯蔵性多糖、具体的には例えばラミナラン、パラミロン等が挙げられる。
本発明のFactorG αサブユニットは、配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有する蛋白質である。
本発明のFactorG αサブユニットは、BGに結合する性質を有する。
本発明のFactorG αサブユニットの由来としては、Limulus polyphemus由来のものが好ましい。
配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一又は実質的に同一のアミノ酸配列を含有する蛋白質を、以下「FactorG αサブユニットB」又は単に「αサブユニットB」と略記する場合がある。
また、単に「FactorG αサブユニットのアミノ酸配列」と記載した場合は、上記した「配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列」の総称を意味する。
本発明のFactorG βサブユニットは、配列番号6、8、10、12、14、及び16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有する蛋白質である。
本発明のFactorG βサブユニットは、セリンプロテアーゼのドメインを持つが、酵素活性はなく、前記した本発明のFactorG αサブユニットとのヘテロダイマーを形成した場合にプロテアーゼ活性を発揮する。
本発明のFactorG βサブユニットの由来としては、Limulus polyphemus由来のものが好ましい。
・配列番号8で表されるアミノ酸配列と同一又は実質的に同一のアミノ酸配列を含有する本発明のFactorG βサブユニット:FactorG βサブユニットβi3、
・配列番号10で表されるアミノ酸配列と同一又は実質的に同一のアミノ酸配列を含有する本発明のFactorG βサブユニット:FactorG βサブユニットβ2、
・配列番号12で表されるアミノ酸配列と同一又は実質的に同一のアミノ酸配列を含有する本発明のFactorG βサブユニット:FactorG βサブユニットβ5、
・配列番号14で表されるアミノ酸配列と同一又は実質的に同一のアミノ酸配列を含有する本発明のFactorG βサブユニット:FactorG βサブユニットβC1、
・配列番号16で表されるアミノ酸配列と同一又は実質的に同一のアミノ酸配列を含有する本発明のFactorG βサブユニット:FactorG βサブユニットβC2。
本発明のヘテロダイマーは、「配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号6、8、10、12、14、又は16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組み合わせのヘテロダイマー」である。
(1)本発明のFactorG αサブユニットをコードする核酸分子
本発明のFactorG αサブユニットをコードする核酸分子としては、配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含有する核酸分子が挙げられる。「配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列」の具体例は、上記した「2.本発明のFactorG αサブユニット」の項で説明した通りである。
配列番号1で表される塩基配列と同一又は実質的に同一の塩基配列を含有する核酸分子は、配列番号2で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする。
配列番号3で表される塩基配列と同一又は実質的に同一の塩基配列を含有する核酸分子は、配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする。
。
また、本発明のFactorG αサブユニットをコードする核酸分子は一本鎖でも二本鎖であってもよい。二本鎖の場合には、例えば配列番号1、3、17、18、33、34、41、又は42で表される塩基配列とその相補鎖からなるもの等である。
本発明のFactorG βサブユニットをコードする核酸分子としては、配列番号6、8、10、12、14、又は16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含有する核酸分子が挙げられる。「配列番号6、8、10、12、14、又は16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列」の具体例は、上記した「3.本発明のFactorG βサブユニット」の項で説明した通りである。
配列番号7で表される塩基配列と同一又は実質的に同一の塩基配列を含有する核酸分子は、配列番号8で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする。FactorG βサブユニットβi3のアミノ酸配列をコードする。
配列番号9で表される塩基配列と同一又は実質的に同一の塩基配列を含有する核酸分子は、配列番号10で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする。FactorG βサブユニットβ2のアミノ酸配列をコードする。
配列番号11で表される塩基配列と同一又は実質的に同一の塩基配列を含有する核酸分子は、配列番号12で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする核酸分子である。FactorG βサブユニットβ5のアミノ酸配列をコードする。
配列番号13で表される塩基配列と同一又は実質的に同一の塩基配列を含有する核酸分子は、配列番号14で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする。FactorG βサブユニットβC1のアミノ酸配列をコードする。
配列番号15で表される塩基配列と同一又は実質的に同一の塩基配列を含有する核酸分子は、配列番号16で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列をコードする。FactorG βサブユニットβC2のアミノ酸配列をコードする。
また、本発明のFactorG βサブユニットをコードする核酸分子は一本鎖でも二本鎖であってもよい。二本鎖の場合には、例えば配列番号5、7、9、11、13、15、21、23、25、27、29、31、35~40、43~48、68、又は69で表される塩基配列とその相補鎖からなるもの等である。
更に、上記「核酸分子α」及び「核酸分子β」をまとめて「本発明に係る核酸分子」と略記する場合がある。
例えば、1、3、5、7、9、11、13、15、17,19、21、23、25、27、29、31のいずれか一つで表される塩基配列にタグをコードする塩基配列を連結した塩基配列を、発現させる細胞の種類に合わせて最適化した核酸分子が挙げられる。
例えば、5'末端側からシグナル配列、Hatタグ、SUMOタグ、FactorG βサブユニットi2(アミノ酸配列:配列番号6)の順に配したアミノ酸配列(配列番号67)を設計し、このアミノ酸配列をコードし、且つ昆虫細胞用に最適化した配列番号68で表される塩基配列を有する核酸分子が挙げられる。配列番号68で表される塩基配列において、FactorG βサブユニットi2をコードする塩基配列は、配列番号69で表される塩基配列である。
本発明のヘテロダイマーの取得方法としては、例えば下記の3通りの方法が挙げられる。
(1)共発現による取得方法
(2)αサブユニットとβサブユニットをそれぞれ取得してから結合させることにより取得する方法
(3)化学合成による取得方法
中でも、ヘテロダイマーの収率等を考慮すると、「(1)共発現による取得方法」が好ましい。
本発明のヘテロダイマーは、「本発明に係る核酸分子(核酸分子α、及び核酸分子β)を、適当なウイルスやプラスミド等の発現ベクターに組み込み、適当な宿主細胞を該組み換え発現ベクターを用いた常法により形質転換(又は形質導入)させる。得られた形質転換体(形質導入体)を培養し、本発明のFactorGαサブユニットと本発明のFactorG βサブユニットを共発現させ、本発明のヘテロダイマーを、細胞外又は細胞内に分泌させる。」という遺伝子組み換え技術を用いた周知の方法で、得ることができる。
バキュロウイルス―昆虫細胞の発現系を利用した本発明に係る組換え体の調製は、通常本発明に係る核酸分子(核酸分子α又は核酸分子β)を一旦トランスファーベクターに組み込んだのち、バキュロウイルスゲノムDNAとともに、宿主となる昆虫細胞にコトランスフェクションすることによりなされる。
本法に用いられる核酸分子α、及び核酸分子βの具体例は、上記した「5.本発明に係る核酸分子」の項に記載した通りである。
上記で得られた組換えバキュロウイルス(本発明に係る組換え体)を、以下の方法で宿主となる昆虫細胞にトランスフェクションさせる。
すなわち、核酸分子αが組み込まれた組換えバキュロウイルスと核酸分子βが組み込まれた組換えバキュロウイルスを、宿主細胞の培地に加える。核酸分子αが組み込まれた組換えバキュロウイルスを、volume of infection (以下、VOIと略記する。)=1/400~1/200、核酸分子βが組み込まれた組換えバキュロウイルスを、VOI=1/200~1/100の割合で加え、FactorG βサブユニットの発現量に対してFactorG αサブユニットの発現量を抑えることが好ましい。この場合、多重感染度(Multiphcity of Infection、以下MOIと略記する)で換算すると、概ねFactorG αサブユニット:FactorG βサブユニット=0.4~0.8:0.9~1.8の比率になる。
本発明のヘテロダイマーは、上記の方法で得られたトランスフェクションされた宿主細胞(本発明に係る形質転換体)を、その宿主細胞に応じた適切な培地中で培養し、培養物中に本発明のFactorG αサブユニットと本発明のFactorG βサブユニットを共発現させ、得られた本発明のヘテロダイマーを該培養物から分離・精製することによって製造することが出来る。
本発明のヘテロダイマーの別の取得方法としては、「本発明のFactorG αサブユニット、及び本発明のFactorG βサブユニットをそれぞれ得る。次いで、得られた本発明のFactorG αサブユニットと本発明のFactorG βサブユニットを結合させる。」方法が挙げられる。
本発明のFactorG αサブユニットは、例えば以下のような方法で取得することが出来る。
本発明に係る核酸分子αを用い、上記「6.(1)共発現による取得方法」の「1)本発明に係る核酸分子を組み込んだ本発明に係る組換え体の調製」に記載された方法で、核酸分子α(シグナルペプチドやHisタグ配列等のマーカーをコードする塩基配列を含んでいてもよい)を組み込んだ組換えバキュロウイルスを得る。
次いで、この組換えバキュロウイルスを宿主となる昆虫細胞にトランスフェクションさせる。トランスフェクションさせた宿主細胞を培養し、培養液を遠心等処理して上清を回収する。昆虫細胞のトランスフェクション及び培養方法の詳細は、上記した「6.2)~3)」に記載した通りである。
本発明のFactorG βサブユニットは、例えば以下のような方法で取得することが出来る。
本発明に係る核酸分子βを用い、上記「6.(1)共発現による取得方法」の「1)本発明に係る核酸分子を組み込んだ本発明に係る組換え体の調製」に記載された方法で、核酸分子β((シグナルペプチドやHisタグ配列等のマーカーをコードする塩基配列を含んでいてもよい))を組み込んだ組換えバキュロウイルスを得る。
次いで、この組換えバキュロウイルスを宿主となる昆虫細胞にトランスフェクションさせる。トランスフェクションさせた宿主細胞を培養し、培養液を遠心等処理して上清を回収する。昆虫細胞のトランスフェクション及び培養方法の詳細は、上記した「6.2)~3)」に記載した通りである。
次いで、精製したFactorG αサブユニットAとFactorG βi2サブユニットを、それぞれBGフリーの10 mM MOPS緩衝液に溶解させた後、それぞれ等モルとなるように混合し、撹拌下に数時間~一昼夜反応させることにより、本発明のヘテロダイマーを得ることが出来る。
上記方法に用いられるFactorG αサブユニット及びFactorG βサブユニットを溶解させる溶媒としては、注射用蒸留水等の水、例えばpH 5.0~10.0、好ましくはpH 6.0~8.5の中性付近に緩衝作用を有する、例えばリン酸緩衝液、トリス緩衝液、グッド緩衝液、グリシン緩衝液、ホウ酸緩衝液、MOPS緩衝液等が挙げられる。また、これらの緩衝液中の緩衝剤濃度としては、通常10~500 mM、好ましくは10~300 mMの範囲から適宜選択される。
また、本発明のヘテロダイマーは、そのアミノ酸配列に従って、一般的な化学合成法により製造することができる。例えば、ルオレニルメチルオキシカルボニル法(Fmoc法)、t-ブチルオキシカルボニル法(tBoc法)等の通常の化学合成法により、本発明のヘテロダイマーを得ることができる。また、市販のペプチド合成機を用いて化学合成することもできる。
本発明のヘテロダイマーを用いてBGを測定する方法としては、いわゆる合成基質法が挙げられる。
すなわち、BGを含有する試料10~50μL(BGを0.1 pg~1 μg含有)を、本発明のヘテロダイマーを含有する溶液20~100μL(本発明のヘテロダイマーを0.1 ng~0.1 mg含有)、プロクロッティングエンザイム、及びBoc-Thr-Gly-Arg-pNA等の合成ペプチド基質 1μM~10 mMと4~40℃で3分~300分間反応させる。その後、反応液の例えば405 nm(測定波長)と492 nm(副波長)における吸光度を測定する。得られた測定値を、予め濃度既知のBG溶液について上記と同じ試薬を用い同様の操作を行って得た、測定値とBG量との関係を示す検量線にあてはめることにより、試料中のBG量を求めることができる。
本発明のβ―グルカン測定用キットとしては、配列番号2又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号6、8、10、12、14、又は16のいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一若しくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマーを含むものが挙げられる。
BGを含有する試料を、本発明のFactorG αサブユニット(αサブユニットA、又はαサブユニットB)と接触させて処理することで、試料からBGを除去することが出来る。
本法に用いられる本発明のFactorG αサブユニットの具体例は、上記「2.本発明のFactorG αサブユニット」の項で説明した通りである。
FactorG αサブユニットBがより好ましい。
BGを含有する試料として細胞や細菌等の培養用培地を用いる場合には、「BGを含有する試料と本発明のFactorG αサブユニットを担持した不溶性担体とを混合する方法」が好ましい。
先ず、試料を本発明のFactorG αサブユニットを担持した不溶性担体と混合し、好ましくは振とうする。又は、試料を、本発明のFactorG αサブユニットを担持した不溶性担体を懸濁させた溶媒と、好ましくは撹拌させながら混合する。その後、試料と本発明のFactorG αサブユニットを担持した不溶性担体を分離すれば、試料からBGを除去することが出来る。
また、市販の不溶性担体を用いる場合には、その取扱説明書で推奨されている固定化方法に従って、FactorG αサブユニットを不溶性担体に固定化させればよい。
また、本発明に係るBGの除去方法によれば、培地中に共存する、FactorGを用いたBGの測定の阻害因子を除去することが出来る。
即ち、例えば培養細胞等を用いた実験に於て、培養細胞がBGの影響を受け易い性質のものであるとき、使用試薬のBGの汚染を排除するために用いることができる。
<1. 次世代シークエンサーを用いたカブトガニ由来FactorG RNAの解析>
以下、「次世代シークエンサー、Next Generation Sequencer」を「NGS」と略記する。
尚、ここで言うNGSは、次世代シークエンサー機器そのものだけではなく、次世代シークエンサーを用いて行われる、サンプル調製から数百万ものシーケンシング反応が並行して実行されることにより配列決定の処理量が増大したシーケンシング手法、その後のPC上で行われる配列解析を含むシステム全般をも示す。
RNA抽出用試薬ISOGEN(富士フイルム和光純薬(株)製)を用い、その製品付属のプロトコルに従って、下記の通りの方法で、Limulus属カブトガニ血球細胞よりtotal RNAを回収した。
上記1-1で得られたLimulus属カブトガニの血球細胞由来Total RNAを用い、TruSeq Stranded mRNA sample Prep kit(イルミナ(株)製)を用いて、Kitに記載の説明書に従って、シーケンスライブラリーを作製した。作製したシーケンスライブラリーを、次世代シーケンサーであるHiSeq 2500を用いた分析に付した。
次いで、上記アッセンブルで得られたアミノ酸配列と、Tachypleus属 FactorG αサブユニットのアミノ酸配列(Accession No.BAA04044.1(Protein ID)、配列番号52、DNA配列:配列番号51)もしくはTachypleus属 FactorG βサブユニットのアミノ酸配列(Accession No. BAA04045.1(Protein ID))との相同検索(blastp)を行った。
取得した配列番号53及び配列番号54のDNA配列は終止コドンを含まないため、Limulus属FactorG αサブユニットの全アミノ酸配列ではなく、そのN末端側の部分配列をコードしていると推定された。
大文字:ベクターへのin-fusion反応時に用いる付加配列
小文字:配列番号53及び配列番号54由来の配列
SMARTerTM RACE 5'/3' Kit (タカラバイオ(株)製)を用い、上記1-1で得られたLimulus属カブトガニの血球細胞由来Total RNAを1st strand cDNAに逆転写し、cDNAライブラリーを作製した。
本kit付属のUPM short primer mix、上記で得られたプライマー F1、及びPrimeSTARTM Max DNA Polymerase (タカラバイオ(株)製)を用いて、PCRを行った。PCR溶液の組成を下記表3に、PCR条件を下記表4に、それぞれ示す。
上記2-1で得られたPCRフラグメントとLinearized pRACEベクター(タカラバイオ(株)製)と5×In-Fusion HD Enzyme Premix(タカラバイオ(株)製)とを混合し、50℃で15分反応させ、in-fusion反応溶液を得た。得られたin-fusion反応溶液2.5 μLを、50 μL ECOSTM Competent E. coli DH5 α(富士フイルム和光純薬(株)製)に添加し、氷上で5分インキュベートした。42℃で45秒ヒートショック処理した後、100 μg/mLアンピシリン入りLB寒天培地に塗布した。37℃で一晩インキュベートし、コロニーを形成させた。
上記2-2で得られたプラスミドを、M13-20及びM13-P5(ユニバーサルプライマー、タカラバイオ(株)製)と混合して、サンガーシーケンス解析を行った。
M13-P5 Reverse プライマー:5'-caggaaacagctatgac-3'(配列番号57)
以上の結果、上記<1.>で確認された2種類のアミノ酸配列のうち1種類のFactorG αサブユニットの全長アミノ酸配列をコードしている全長DNA配列が確認された。
そこで、上記<1.>で確認された2種類のDNA配列である配列番号53及び配列番号54の塩基配列をもとに、開始コドンを含むプライマーF2を設計し、配列番号58の3’末端側の塩基配列をもとに終始コドンを含むプライマーR2を設計し、合成した。
大文字:ベクターへのin-fusion反応時に用いる付加配列
小文字:配列番号53及び配列番号54由来の配列
プライマーR2 5'-GGAGCTCCTGCGGCCGCctaaacctttgtaatcttaatc-3' (配列番号60)
大文字:ベクターへのin-fusion反応時に用いる付加配列
小文字:配列番号58由来の配列
上記2-2で得られたプラスミドを鋳型とし、プライマーF2とプライマーR2を用い、KOD DNA polymerase(東洋紡(株)製)を用いてPCRを行った。PCR溶液の組成を表5に、PCR条件を表6にそれぞれ示す。
コロニー細胞からのプラスミドの取得は、上記「2-2.FactorG αサブユニットの3’側フラグメント入りベクターの作製」の項に記載の方法と同様の方法で行った。
pIEx/Bac-1ベクター側のReverseプライマー: acgtcgccaactcccattgt (配列番号62)
上記の「1-2.本発明のFactorGサブユニットのアミノ酸配列及び塩基配列等の取得」の工程で、FactorG βサブユニットβi2及びFactorG βサブユニットβi3の全長cDNAの塩基配列、すなわち配列番号21及び配列番号23で表される塩基配列を取得した。確認のため、この塩基配列の5’末端側と3’末端側の塩基配列をもとに、下記のプライマーを設計した。
プライマーR3 5'-GATGGTGGTGCTCGAGTtaaaatactggcacaacttc-3' ) (配列番号64)
上記1-1で得られたLimulus属カブトガニの血球細胞由来のTotal RNAとSuperScriptTM VILOTM Master Mix(Invitrogen社)を用い、常法によりcDNA ライブラリーを作製した。
そのcDNAライブラリーを鋳型として用い、プライマーF3及びプライマーR3を用いて、PCRを行った。PCR溶液の組成を下記表7に、PCR条件を下記表8に、それぞれ示す。
上記3-1で得られたPCRフラグメントと、制限酵素NcoIとXhoIで処理したLinearized pIExTM-4ベクター(Novagen社)と、5×In-Fusion HD Enzyme Premix(タカラバイオ(株))を混合し、50℃で15分反応させ、in-fusion反応溶液を得た。得られたin-fusion反応溶液 2.5 μLを50 μL ECOSTM Competent E. coli DH5 α(富士フイルム和光純薬(株)製)に添加し、氷上で5分インキュベートし、42℃で45秒ヒートショック処理した後、100 μg/mLアンピシリン入りLB寒天培地に塗布した。37℃で一晩インキュベートし、コロニーを形成させた。コロニー細胞からのプラスミドの取得は、上記「2-2.FactorG αサブユニットの3’側フラグメント入りベクターの作製」の項に記載の方法と同様の方法で行った。
上記3-2で得られたシークエンスデータの取得は、pIEx/Bac-1ベクター側のForwardプライマー(配列番号61)及びpIEx/Bac-1ベクター側のReverseプライマー(配列番号62)を用い、上記「2-3. FactorG αサブユニットの3’側フラグメントのサンガーシーケンス解析」に記載の方法と同様の方法で行った。
得られたシーケンスデータを、Vector NTIソフトウェア(Invitrogen社)を用いてトリミングし、コンティグを行った。
その結果、Limulus属FactorG βサブユニットをコードする6種類のDNA配列、すなわち配列番号21、23、25、27、29、及び31で表される塩基配列を取得した。
4-1.トランスファーベクターの構築
前項<2.>及び<3.>で確認された塩基配列である配列番号17、19、21、23、25、27、29、及び31を、それぞれアミノ酸配列へ翻訳した。
尚、下記表9における各項目は、それぞれ以下の意味である。
・サブユニット名:FactorGサブユニット蛋白質の名称、
・アミノ酸配列番号:FactorGサブユニット蛋白質アミノ酸配列の配列番号(シグナルペプチド配列を除く)、
・塩基配列番号:FactorGサブユニット蛋白質のアミノ酸配列をコードする塩基配列の配列番号(シグナルペプチド配列をコードする塩基配列を除く)、
・アミノ酸配列番号(シグナル配列含む):FactorGサブユニット蛋白質アミノ酸配列の配列番号(シグナルペプチド配列を含む)、
・塩基配列番号(シグナル配列含む):FactorGサブユニット蛋白質のアミノ酸配列をコードする塩基配列の配列番号(シグナルペプチド配列をコードする塩基配列を含む)、
・最適化した塩基配列番号:FactorGサブユニット蛋白質を昆虫細胞で発現させるために最適化した塩基配列の配列番号(シグナルペプチド配列をコードする塩基配列を除く)、
・塩基配列番号(シグナル配列含む):FactorGサブユニット蛋白質を昆虫細胞で発現させるために最適化した塩基配列の配列番号(シグナルペプチド配列をコードする塩基配列を含む)。
25 cm2フラスコに播いた1.0 x 106 個のSf9細胞(invitorgen社)に、上記4-1で得られたトランスファーベクター各種 2 μg、Linear AcNPV DNA 90 ng及びScreenFectTM A plus(富士フイルム和光純薬(株)製)3 μLを含む無血清PSFM-J1培地(富士フイルム和光純薬(株)製)100 μLを添加した。28℃で7日間静置培養後に培養上清を回収し、組換えバキュロウイルスベクター溶液とした。
得られた組換えバキュロウイルスベクターは、FactorG αサブユニット A、FactorG αサブユニット B、FactorG βサブユニットβC1、FactorG βサブユニットβi2、FactorG βサブユニットβi3、FactorG βサブユニットβ2、FactorG βサブユニットβ5、又はFactorG βサブユニットβC2のいずれか一つのアミノ酸配列をコードするcDNAを保持している。
得られた組換えバキュロウイルスベクターを含有する溶液を「コトランスフェクション溶液」として用いた。
ここで、以下の方法で、本発明のFactorG αサブユニット Bを担持したビーズを用い、昆虫細胞用培地を処理し、培地性能を維持した状態でBGを除去した細胞培養用培地を作製した。
上記4-1及び上記4-2に記載の方法で得られた、PAタグ配列(配列番号65:GVAMPGAEDDVV)及び6×Hisタグ配列をC末端側に連結したFactorG αサブユニットBをコードするcDNA(配列番号66)を有する組換えバキュロウイルスベクター溶液(コトランスフェクション溶液)を用い、以下の操作を行った。
上記5-1で発現した蛋白質は、C末端側に、6×Hisタグ配列が連結している。そこで、cOmpleteTM His-Tag Purification Resin(Sigma-Aldrich社)を使用し、添付のマニュアル記載の方法に準じてアフィニティー精製を行って、上記5-1で得られたFactorG αサブユニットB発現培養上清からFactorG αサブユニットB蛋白質を精製した。
CNBr-activated Sepharose 4B(GE社)1gを1 mM HClで懸濁し、200 mL で洗浄した。洗浄済みCNBr-activated Sepharose 4B 4 ml netを、カップリングバッファー(200 mM NaHCO3, 500 mM NaCl, pH 8.3)に溶解した、上記5-2で得られたFactorG αサブユニットB 16 mgと混合して、4℃、一晩、転倒混和しながらインキュベートした。未反応活性基を不活化するためにビーズを回収し、Tris-HCl buffer, pH 8.0で再懸濁し、2時間、4℃でインキュベーションした。以上の方法で、FactorG αサブユニットB固定化ビーズの懸濁液を得た。
1000 mL 無血清PSFM-J1培地に、上記5-3で得られたFactorG αサブユニットB固定化ビーズの懸濁液0.5 mL netを加え、撹拌振とう機で、室温で4時間撹拌した。その後、0.22μMのPESフィルターに通して、ビーズの除去と滅菌処理を行った。
1)BG除去の確認1-BGの除去
5-4で得られたFactorG αサブユニットB固定化ビーズ処理培地、又は未処理培地を用い、下記表10に記載の組成の反応溶液を調製し、反応用プレートに順次添加した。次いで、37℃で200分反応を行い、反応終了後、0.04%亜硝酸ナトリウム(1.0M塩酸溶液)、0.3%スルファミン酸アンモニウム、0.07%N-1-ナフチルエチレンジアミン二塩酸塩(14% N-1-メチル-2-ピロリドン溶液)を各々0.05mL順次添加してジアゾカップリングし、マイクロプレートリーダー(機器名:Spark(Tecan社製))により540nm(対照波長:630nm)で吸光度を測定した。
尚、ここで用いているカブトガニ由来 天然FactorG含有溶液は、特許第2564632号に記載の方法に従い、粗LALより分画したフラクションを用いた。
図1から明らかな通り、無血清PSFN-J1培地には350 pg/mL以上のBGが含まれていたが、FactorG αサブユニットBで処理すると、BG濃度は数pg/mL以下となり、検出限界付近の値となった。
以上のことから、本発明のFactorG αサブユニットBで培地を処理することにより、BGを検出限界まで除去できることがわかった。
レンチナン(以下LNT)を注射用水で0、5、10、30、60 pg/mLになるように溶解し、「検量線用溶液」とした。すなわち、「検量線用溶液」は培地を含まない。
表11で用いているカブトガニ由来 天然FactorG含有溶液は、特許第2564632号に記載の方法に従い、粗LALより分画したフラクションを用いた。
図2において、--◇--は検量線用溶液を用いて得られた結果を、―▲―は本発明のFactorG αサブユニットBを用いてBG除去処理したPSM-J1培地を用いて得られた結果を、―◆―は未処理のPSM-J1培地を用いて得られた結果を、それぞれ示す。
一方、本発明のFactorG αサブユニットBビーズを用いてBG除去処理を行った無血清PSFM-J1培地を用いて得た検量線(▲、y=0.0065X+0.0048)の傾きは0.065となり、検量線用溶液を用いて得た検量線の傾き(0.007)に近似した値となった。この結果より、本BG除去処理方法によってFactorGを用いたBG測定に影響を及ぼす阻害因子も取り除かれていることが示唆された。
以上のことから、本発明のGactorG αサブユニットBを用いて培地中のBGを除去する方法は、培地性能を維持しながら、従来よりも簡便な方法でBGを除去することが出来る方法として、極めて優れた方法であることがわかった。
6-1. 発現試験用組換えバキュロウイルス溶液の作製
昆虫細胞 expresSF+TM(プロテイン・サイエンス(Protein Science)社製)を、1.5 x 106 cells/mlとなるようにBG除去済み無血清培地PSFM-J1(pH5.5~6.2)で希釈し、125 ml 三角フラスコに50 ml用意した。
これに上記4-2で得られた各コトランスフェクション溶液を0.250 ml加え、130 rpm、27℃で3日間振盪培養した。培養後、培養液を、3,000 x g、4℃で30分間遠心し、上清と沈殿に分画した。この培養上清を回収し、「発現試験用の組換えバキュロウイルス溶液」とした。
尚、上記で用いた「BG除去済み無血清培地PSFM-J1」は、上記「5. BG除去済み無血清PSFM-J1培地の作製」の方法で得た。
上記6-1で作製した発現試験用の組換えバキュロウイルス溶液の力価を組換えFactorG αサブユニットAとβサブユニットβi2を代表とし、以下の方法で測定した。
上記6-1で得られた「FactorG αサブユニットA(PAタグ配列及び6×Hisタグ配列をC末端側に連結していないもの)をコードするcDNA」を有する発現試験用の組換えバキュロウイルスの溶液、又は「FactorG βサブユニットβi2をコードするcDNA」を有する発現試験用の組換えバキュロウイルスの溶液を、それぞれ無血清PSFM-J1培地で105、106、107、108倍に希釈し、これらの溶液をそれぞれ1 mlずつSf9細胞に添加し、室温で1時間穏やかに振盪した。その後、シャーレ上清(ウイルス液)を取り除き、0.5% SeaKemGTG agarose(BMA社製)を含有する無血清PSFM-J1培地4 ml を流し込んで、28℃で7日間静置培養した。7日間後のプレートに0.03%ニュートラルレッド溶液を添加し3時間静置し、染色した。プラーク(透明になっている箇所)数をカウントして、タイター値を算出した。
FactorG αサブユニットAをコードするcDNAを有する組換えバキュロウイルス:2.1×108 pfu/mL
FactorG βサブユニットβi2をコードするcDNAを有する組換えバキュロウイルスi2: 1.4×108 pfu/mL
昆虫細胞 expresSF+TM(プロテイン・サイエンス(Protein Science社製)を、1.5 x 106 cells/mlとなるようにBG除去済み無血清培地PSFM-J1(pH5.5~6.2)で希釈し、125 ml 三角フラスコ12本に50 mlずつ用意した。
上記で用いた「BG除去済み無血清培地PSFM-J1」は、上記「5. BG除去済み無血清PSFM-J1培地の作製」の方法で得た。
尚、ここで使用したFactorG αサブユニット発現用のバキュロウイルスが有するDNAは、PAタグ配列及び6×Hisタグ配列をC末端側に連結していないものである。
また、FactorG βサブユニットをコードするcDNAを有する発現用のバキュロウイルスは、FactorG βサブユニットβi2、βi3、β2、β5、βC1、又はβC2をコードするcDNA(配列番号43、44、45、46、47、又は48)を有する。
上記6-2で得られた発現試験用の組換えバキュロウイルス溶液(FactorG αサブユニットA発現試験用の組換えバキュロウイルス溶液、又はFactorG βサブユニットβi2発現試験用の組換えバキュロウイルス溶液) 90 μLと試料用緩衝液(3-メルカプト-1,2-プロパンジオール含有)(×4)(富士フイルム和光純薬(株)製)30 μLを混合して、5分間熱処理した。熱処理した試料をイージーセパレーターにセットしたスーパーセップTMエース、10-20%ゲル(富士フイルム和光純薬(株)製)に15 μLアプライした。
その結果、rFactorG αサブユニットは約75 kDa、rFacotrG βサブユニットは約40 kDa付近の位置にバンドが確認された。
実施例1の6-3で得られた、本発明のFactorG αサブユニットとFactorG βサブユニットの共発現物が含まれる上清を試料として用い、得られた共発現物のグルカン依存性プロテアーゼ活性の評価を、以下の方法で行った。
表13において、
◎は、 ブランク差>0.1の場合を、
〇は、0.1≧ブランク差>0.01の場合を、
△は、0.01≧ブランク差>0の場合を、
×は、ブランク差= 0の場合を、それぞれ示す。
実施例1の6-3で得られた、本発明のFactorG αサブユニットAとFactorG βサブユニットβi2の共発現物が含まれる上清、又は本発明のFactorG αサブユニットBとFacorG βサブユニットβ2の共発現物が含まれる上清を試料として用い、既知のBG量を以下の方法で測定した。
LNT濃度が0.35 pg/mL、3.5 pg/mL、及び35 pg/mLになるように溶解したものをLNT溶液として用いた。また、注射用蒸留水を、LNT無添加のブランクとして用いた。
また、測定値から最小2乗法で求めた回帰直線式と相関係数は下記の通りである。
R2=1
また、測定値から最小2乗法で求めた回帰直線式と相関係数は下記の通りである。
R2=0.9938
(1)発現ベクターの構築
1)FactorG αサブユニットA発現ベクター発現ベクターの構築
配列番号41(表9に記載の昆虫細胞用に最適化した塩基配列、シグナル配列含む)で表される塩基配列を有するcDNAをプラスミドベクター pIEx-Bac-1ベクター(Novagen社)のNcoI-NotIサイトへ挿入し、FactorG αサブユニットA発現ベクター(α(TYPE A)/pIEx-Bac-1)を構築した。
5'末端側からシグナル配列、Hatタグ、SUMOタグ、FactorG βサブユニットβi2(アミノ酸配列:配列番号6)の順に配したアミノ酸配列(配列番号67)を設計し、このアミノ酸配列をコードし、且つ昆虫細胞用に最適化した塩基配列(配列番号68)を設計した。この塩基配列のFactorG βサブユニットβi2をコードする塩基配列は、配列番号69で表されるものである。
昆虫細胞 expresSF+(登録商標;プロテイン・サイエンス(Protein Science社製)を、1.0 x 106 cellsとなるようにBG除去済み無血清培地PSFM-J1(pH5.5~6.2)が入った6well plateに播種した。
上記で構築した発現ベクター α(TYPE A)/pIEx-Bac-1及びβi2/ pIEx-Bac-1(それぞれ1μg分)、及びトランスフェクション試薬 ScreenFectA plus(富士フイルム和光純薬(株)製) 2 μLを、PSFM-J1培地(富士フイルム和光純薬(株)製)100μLを混合し、室温で20分インキュベーションした後、溶液をexpresSF+を播種した6well plateに添加した。
その後、27℃で3日間培養した。培養後、培養液を、12,000 x g、4℃で2分間遠心し、上清と沈殿に分画した。上清を凍結させ保存した。
得られた上清(本発明のFactorG αサブユニットAとFactorG βサブユニットβi2の共発現物を含有する)を試料として用いる以外は、実施例2と同様の方法で、得られた共発現物のグルカン依存性プロテアーゼ活性の評価を行った。尚、35pg/mL LNT溶液は、測定時の濃度が35 pg/mL、3.5 pg/mL、又は0.35 pg/mLとなるように加えた。
図5から明らかな通り、本発明のヘテロダイマーを用いてBGの測定を行った場合、試料中のBG濃度が、レンチナン濃度換算値で0.35pg/mLでも十分検出可能であることが確認できた。
Claims (9)
- 下記から選択される、ヘテロダイマー:
(1)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号6で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(2)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号8で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(3)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号12で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(4)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号14で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(5)配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号10で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(6)配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号16で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットのヘテロダイマー、
(7)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号10で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(8)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号16で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(9)配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号8で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットのヘテロダイマー。 - (1)~(6)から選択される、請求項1に記載のヘテロダイマー。
- (1)、(2)、又は(5)から選択される、請求項1に記載のヘテロダイマー。
- 下記から選択されるヘテロダイマーを用いた、β-グルカンの測定方法:
(1)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号6で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(2)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号8で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(3)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号12で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(4)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号14で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(5)配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号10で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(6)配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号16で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットのヘテロダイマー、
(7)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号10で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(8)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号16で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(9)配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号8で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットのヘテロダイマー。 - 前記ヘテロダイマーが(1)~(6)から選択される、請求項4に記載のβ-グルカンの測定方法。
- 前記ヘテロダイマーが(1)、(2)、又は(5)から選択される、請求項4に記載のβ-グルカンの測定方法。
- 下記から選択されるヘテロダイマーを含む、β-グルカン測定用キット:
(1)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号6で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(2)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号8で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(3)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号12で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(4)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号14で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(5)配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号10で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(6)配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号16で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットのヘテロダイマー、
(7)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号10で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(8)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号16で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットとの組合せのヘテロダイマー、
(9)配列番号4で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG αサブユニットと、配列番号8で表されるアミノ酸配列を含有するFactorG βサブユニットのヘテロダイマー。 - 前記ヘテロダイマーが(1)~(6)から選択される、請求項7に記載のβ―グルカン測定用キット。
- 前記ヘテロダイマーが(1)、(2)、又は(5)から選択される、請求項7に記載のβ―グルカン測定用キット。
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