JPH11124400A - Substrate peptide for immunoassay of serine protease derived from hepatitis c virus - Google Patents

Substrate peptide for immunoassay of serine protease derived from hepatitis c virus

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JPH11124400A
JPH11124400A JP9285700A JP28570097A JPH11124400A JP H11124400 A JPH11124400 A JP H11124400A JP 9285700 A JP9285700 A JP 9285700A JP 28570097 A JP28570097 A JP 28570097A JP H11124400 A JPH11124400 A JP H11124400A
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Japan
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lys
mbp
ser
protein
amino acid
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JP9285700A
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Japanese (ja)
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Satoru Misawa
悟 三沢
Mitsuhiro Matsumoto
光広 松本
Yoichi Oba
洋一 大場
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Japan Energy Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new substrate peptide utilizable for evaluation satisfying simplicity, rapidity and further excellent quantitativeness when evaluating the enzymic activity of a serine protease derived from hepatitis C virus. SOLUTION: This substrate peptide for the immunoassay of a serine protease derived from hepatitis C virus is a fusion protein prepared by joining the C- terminal of a maltose-binding protein derived from Escherichia coli to a peptide chain represented by the following amino acid sequence (I): Ser-Asp-Asp-Ile-Val- Cys-Cys-Ser-Met-Ser-Tyr-Thr-Trp-Thr-Gly-Ala-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys and a radiolabel or a fluorescent label is added to any of the five lysine residues present at the C-terminal in the amino acid sequence (I) by chemical modification.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、C型肝炎ウイルス
由来セリンプロテアーゼに対する基質ペプチド、特に
は、酵素アッセイに利用される融合蛋白質型基質ペプチ
ドに関する。具体的には、C型肝炎ウイルス由来セリン
プロテアーゼの酵素活性を測定するために利用される融
合蛋白質型基質ペプチドであり、簡便さ、迅速さ、更に
は優れた定量性をも併せ持つ酵素活性評価に適したもの
である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a substrate peptide for a serine protease derived from hepatitis C virus, and more particularly to a fusion protein type substrate peptide used in an enzyme assay. Specifically, it is a fusion protein-type substrate peptide used to measure the enzyme activity of serine protease derived from hepatitis C virus, and is useful for enzyme activity evaluation that is simple, quick, and also has excellent quantitative properties. It is suitable.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、酵素蛋白質の持つ酵素活性を定
量的に評価する方法は、酵素アッセイ法と呼ばれ、一定
量の酵素蛋白質を用い、予め定めた酵素反応条件下で基
質に対して酵素反応を行わせ、生成する反応生成物の量
を定量する方法が用いられる。その際、反応液から、い
かに再現性よく、かつ定量性を損なわない方法で反応生
成物の分離とその定量を行うかが、高い定量性を達成す
るか否かを決定する主な要素となる。換言するならば、
酵素反応後、反応液からいかに簡便に、更には迅速に目
的とする反応生成物を分離すること、また、反応生成物
を定量する際にその定量性を損なう干渉成分となる不要
物の除去が簡便であることが高い定量性を達成するか否
かを決定する主な要素となる。
2. Description of the Related Art In general, a method for quantitatively evaluating an enzyme activity of an enzyme protein is called an enzyme assay, which uses a certain amount of the enzyme protein and reacts the enzyme with a substrate under predetermined enzyme reaction conditions. A method is used in which the reaction is performed and the amount of the generated reaction product is quantified. At that time, the separation of the reaction product and the quantification of the reaction product from the reaction solution in a manner that does not impair the reproducibility and quantitativeness are the main factors that determine whether or not high quantitativeness is achieved. . In other words,
After the enzymatic reaction, it is necessary to easily and quickly separate the target reaction product from the reaction solution, and to remove unnecessary substances that become interference components that impair the quantification of the reaction product. The simplicity is a major factor in determining whether high quantification is achieved.

【0003】評価の対象となる酵素蛋白質は本来天然物
であり、その本来の基質も天然物であるが、入手の簡便
性から多くの場合、人為的に作製した基質が利用されて
いる。例えば、種々の特異的なアミノ酸配列を選択して
ペプチド鎖を切断するプロテアーゼの酵素アッセイで
は、天然の基質における切断部位のアミノ酸配列を模倣
した人為的な基質ペプチドが用いられる。本発明におい
て、対象とする酵素蛋白質であるC型肝炎ウイルス由来
セリンプロテアーゼについても、当該プロテアーゼが選
択的に切断する切断部位のアミノ酸配列は知られてお
り、それに類するアミノ酸配列部分を遺伝子組換えによ
り導入した組換え基質蛋白質が幾つか報告されている。
[0003] The enzyme protein to be evaluated is naturally a natural product, and the original substrate is also a natural product. However, in many cases, an artificially prepared substrate is used because of its easy availability. For example, in an enzyme assay for a protease that selects various specific amino acid sequences to cleave a peptide chain, an artificial substrate peptide that mimics the amino acid sequence of a cleavage site in a natural substrate is used. In the present invention, the amino acid sequence of a cleavage site at which the protease selectively cleaves is also known for the hepatitis C virus-derived serine protease, which is the enzyme protein of interest, and an amino acid sequence portion similar thereto is obtained by genetic recombination. Several introduced recombinant substrate proteins have been reported.

【0004】本発明者らも、C型肝炎ウイルス(HC
V)由来セリンプロテアーゼ;p70 蛋白質に換えて、組
換え酵素蛋白質として、大腸菌由来のマルトース結合蛋
白質のC末端にこのp70 蛋白質自体、あるいはこのp70
蛋白質中のセリンプロテアーゼ活性を示す領域、Cpro-2
と呼ばれる領域中の190 アミノ酸からなる活性ドメイン
を連結し融合蛋白質とした組換え型HCVプロテアーゼ
を作製した。同時に、前記のHCV由来セリンプロテア
ーゼCpro-2の切断するアミノ酸部分配列を二種の蛋白質
の間、具体的には、大腸菌由来のマルトース結合蛋白質
(MBP)とブタ由来アデニレートキナーゼ酵素蛋白質
(ADK)の間を連結するペプチドリンカーとして組み
込んだ融合蛋白質型の組換え基質を作製した(特開平9
−9961号公報を参照)。なお、HCVプロテアーゼ
Cpro-2は、Cys・・・Ser 及びCys・・・Ala の間を選択的に切
断するものであり、前記の融合蛋白質型の組換え基質で
は、HCVプロテアーゼ切断配列(NS5A/NS5B )に対応
するアミノ酸配列を有する、図1に示す人為的なペプチ
ドリンカーを利用している。
[0004] The present inventors have also developed hepatitis C virus (HC)
V) Derived serine protease; instead of p70 protein, this p70 protein itself or this p70 is added as a recombinant enzyme protein to the C-terminal of maltose binding protein derived from Escherichia coli.
Cpro-2, a region exhibiting serine protease activity in proteins
Thus, a recombinant HCV protease was prepared by linking active domains each consisting of 190 amino acids in a region referred to as a fusion protein. At the same time, the amino acid partial sequence that cleaves the above-mentioned HCV-derived serine protease Cpro-2 is changed between two proteins, specifically, E. coli-derived maltose binding protein (MBP) and pig-derived adenylate kinase enzyme protein (ADK). ) Was prepared as a recombinant substrate of a fusion protein type incorporated as a peptide linker connecting between
-9961). In addition, HCV protease
Cpro-2 selectively cleaves between Cys ... Ser and Cys ... Ala. In the above-mentioned recombinant substrate of the fusion protein type, it corresponds to the HCV protease cleavage sequence (NS5A / NS5B). An artificial peptide linker shown in FIG. 1 having the following amino acid sequence is used.

【0005】あるいは、本発明者らは先にHCVプロテ
アーゼCpro-2に対する合成基質ペプチドを創製し、例え
ば、HCVプロテアーゼ切断配列(NS5A/NS5B )に対応
するアミノ酸配列を有するペプチドである下記する合成
基質(S3): Abz-Glu-Asp-Val-Val-Glu-Cys-Ser-Met-Ser-Tyr-NH2 (Abz :2-アミノベンゾイル)をも利用でき、このペプ
チドは、HCVプロテアーゼで切断されると、Cys-Ser
の間で切断された下記する二種のペプチド断片:Abz-Gl
u-Asp-Val-Val-Glu-Cys-OH Ser-Met-Ser-Tyr-NH2
得られ、このような比較的に小さなペプチドも基質とな
ることを見出した(特願平9−126462号明細書を
参照)。
Alternatively, the present inventors have previously created a synthetic substrate peptide for HCV protease Cpro-2, and for example, the following synthetic substrate which is a peptide having an amino acid sequence corresponding to the HCV protease cleavage sequence (NS5A / NS5B). (S3): Abz-Glu- Asp-Val-Val-Glu-Cys-Ser-Met-Ser-Tyr-NH 2: also available (Abz 2-aminobenzoyl), this peptide is cleaved HCV protease Then, Cys-Ser
The following two types of peptide fragments cleaved between: Abz-Gl
u-Asp-Val-Val- Glu-Cys-OH Ser-Met-Ser-Tyr-NH 2 is obtained, such relatively small peptides found that as a substrate (Japanese Patent Application No. 9-126462 No.).

【0006】上述の融合蛋白質型の組換え基質を用いる
際には、生成する断片を反応液から分離し、C末端側断
片のADK蛋白質をSDS−ポリアクリルアミドゲル電
気泳動法等で定量する、あるいは合成基質ペプチドを用
いる際には、生成するペプチド断片を逆相HPLC法等
で分離・定量することで、酵素活性の評価がなされてい
た。これらの従来の基質ペプチドを利用する方法では、
酵素反応により生成するペプチド断片を定量するための
測定時間の制約により、簡便さ、迅速さの点で、例え
ば、当該酵素に対する阻害剤の評価など、多数のアッセ
イを執り行う際、充分なものとはいえないものであっ
た。それゆえ、簡便さ、迅速さの点を満足し、更には優
れた定量性をも有する新たな酵素活性評価法、それに適
する新たな基質ペプチドの提案が望まれている。
When the above-mentioned recombinant substrate of the fusion protein type is used, the generated fragment is separated from the reaction solution, and the ADK protein of the C-terminal fragment is quantified by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, or When a synthetic substrate peptide is used, the enzyme activity has been evaluated by separating and quantifying the generated peptide fragments by a reverse phase HPLC method or the like. In the method using these conventional substrate peptides,
Due to the restriction of the measurement time for quantifying the peptide fragment generated by the enzymatic reaction, simplicity and speed are sufficient when performing a large number of assays, for example, evaluating an inhibitor for the enzyme. It couldn't be said. Therefore, there is a demand for a new method for evaluating enzyme activity that satisfies the simplicity and speed, and that also has excellent quantitative properties, and a proposal for a new substrate peptide suitable for the method.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の課題
を解決するもので、本発明の目的は、HCV由来セリン
プロテアーゼCpro-2の酵素活性評価に用いられる、簡便
さ、迅速さ、更には優れた定量性をも有する新たな酵素
活性評価法に利用できる新規な基質ペプチドを提供する
ことにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for evaluating the enzymatic activity of HCV-derived serine protease Cpro-2, which is simple, fast, and easy. An object of the present invention is to provide a novel substrate peptide which can be used for a new enzyme activity evaluation method having excellent quantitative properties.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、HCV由
来セリンプロテアーゼCpro-2の基質として、前記のHC
Vプロテアーゼ切断配列(NS5A/NS5B )に対応するアミ
ノ酸配列を二種の蛋白質間を連結する人為的なペプチド
リンカーとして用いる融合蛋白質型組換え基質に換え
て、この人為的なペプチドリンカーのC末端にアデニレ
ートキナーゼ蛋白質の替わりに塩基性アミノ酸であるリ
シンを連続する数アミノ酸長加えた融合蛋白質を創製
し、この融合蛋白質に組換え型のHCV由来セリンプロ
テアーゼを作用させると、前記の人為的なペプチドリン
カー中のCys-Ser の間で選択的に切断されることを見出
した。即ち、C末端に塩基性アミノ酸であるリシンを連
続する数アミノ酸長加えることで、アデニレートキナー
ゼ蛋白質の如く嵩高いものを用いなくとも、前記の人為
的なペプチドリンカーは、N末端に存在するマルトース
結合蛋白質(MBP)部分と相互作用することなく、H
CV由来セリンプロテアーゼCpro-2による酵素的切断が
可能な立体的な配置を保つことを見出した。更に、得ら
れるC末端側のペプチド断片は、付加されている連続す
る数アミノ酸長の塩基性アミノ酸リシンの存在により、
反応液から酸可溶性画分に選択的に回収されることを見
出した。加えて、このC末端に存在する連続する数アミ
ノ酸長の塩基性アミノ酸リシンを利用して、Lys のε−
アミノ基上に置換した14C で標識されたアセチル基等に
よる放射性標識、あるいは、Lys のε−アミノ基に結合
したフルオレセインイソチオシアネート(FITC)等
による蛍光性標識を予め施すことが可能であることも確
認した。従って、前記の簡便な操作により、分離・回収
されたC末端側のペプチド断片は、この放射性標識ある
いは蛍光性標識を利用して、簡便、迅速、更には高い定
量性をもってその定量が可能であることを見出した。か
かる一連の知見に基づき、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors, as a substrate for the HCV-derived serine protease Cpro-2, use the above-mentioned HC
The amino acid sequence corresponding to the V protease cleavage sequence (NS5A / NS5B) is replaced with a fusion protein type recombination substrate used as an artificial peptide linker for linking the two proteins, and the C-terminal of this artificial peptide linker is By creating a fusion protein in which lysine, which is a basic amino acid, is added to the amino acid sequence in succession, in place of the adenylate kinase protein, and reacting this fusion protein with a recombinant HCV-derived serine protease, the artificial They were found to be selectively cleaved between Cys-Ser in the peptide linker. That is, by adding lysine, which is a basic amino acid, to the C-terminus in several consecutive amino acids, the artificial peptide linker is present at the N-terminus without using a bulky substance such as adenylate kinase protein. Without interacting with the maltose binding protein (MBP) moiety,
It has been found that a steric configuration that allows enzymatic cleavage by the CV-derived serine protease Cpro-2 is maintained. Furthermore, the resulting peptide fragment on the C-terminal side is characterized by the presence of the added basic amino acid lysine of several amino acids in length.
It was found that the acid-soluble fraction was selectively recovered from the reaction solution. In addition, by utilizing the basic amino acid lysine of several amino acids continuous at the C-terminal, Lys ε-
Radiolabeling with 14 C-labeled acetyl group substituted on amino group or fluorescent labeling with fluorescein isothiocyanate (FITC) bonded to Lys ε-amino group should be possible in advance. I also checked. Therefore, the peptide fragment on the C-terminal side separated and recovered by the above-mentioned simple operation can be quantified simply, quickly and with high quantification by using the radioactive label or the fluorescent label. I found that. Based on such a series of findings, the present invention has been completed.

【0009】即ち、本発明のC型肝炎ウイルス由来セリ
ンプロテアーゼ酵素アッセイ用基質ペプチドは、大腸菌
由来のマルトース結合蛋白質のC末端に下記のアミノ酸
配列(I): Ser-Asp-Asp-Ile-Val-Cys-Cys-Ser-Met-Ser-Tyr-Thr-Tr
p-Thr-Gly-Ala-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys で示されるペプチド鎖を連結してなる融合蛋白質であ
り、かつ前記アミノ酸配列(I)中のC末端に存在する
5つのリシン残基のいずれかに化学修飾により放射性標
識又は蛍光性標識が付加されていることを特徴とするも
のである。特に、該化学修飾により付加される放射性標
識が、Lys のε−アミノ基上に置換した14Cで標識され
たアセチル基である基質ペプチド、あるいは、該化学修
飾により付加される蛍光性標識が、Lys のε−アミノ基
に結合したFITC原子団である基質ペプチドとするの
が好ましい。
Specifically, the hepatitis C virus-derived serine protease enzyme assay substrate peptide of the present invention comprises the following amino acid sequence (I): Ser-Asp-Asp-Ile-Val- at the C-terminal of maltose-binding protein derived from Escherichia coli. Cys-Cys-Ser-Met-Ser-Tyr-Thr-Tr
This is a fusion protein comprising peptide chains represented by p-Thr-Gly-Ala-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys, and 5 lysine residues present at the C-terminus in the amino acid sequence (I). A radioactive label or a fluorescent label is added to any of the groups by chemical modification. In particular, the radioactive label added by the chemical modification is a substrate peptide in which the acetyl group labeled with 14 C substituted on the ε-amino group of Lys, or the fluorescent label added by the chemical modification is: Preferably, the substrate peptide is a FITC atom group bonded to the ε-amino group of Lys.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明のC型肝炎ウイルス(HC
V)由来セリンプロテアーゼ酵素アッセイ用基質ペプチ
ド、その作製法について概要を以下に説明する。先ず、
この基質ペプチドは、大腸菌由来のマルトース結合蛋白
質のC末端に前記アミノ酸配列(I)を連結したもので
あるが、このアミノ酸配列(I)は、既に本発明者らが
報告している融合蛋白質型組換え基質(特開平9−99
61号公報を参照)、即ち、大腸菌由来のマルトース結
合蛋白質(MBP)とブタ由来アデニレートキナーゼ酵
素蛋白質(ADK)の間を連結するペプチドリンカーと
して、下記のアミノ酸配列(II):Ser-Asp-Asp-Ile-Va
l-Cys-Cys-Ser-Met-Ser-Tyr-Thr-Trp-Thr-Glyを組み込
んだMBP-NS5A/5B-ADK と略称する組換え基質と類似した
切断部位を有するものである。即ち、HCV由来セリン
プロテアーゼを作用させると、前記アミノ酸配列(I)
中のCys-Ser の間で選択的に切断され、次のアミノ酸配
列(III): Ser-Met-Ser-Tyr-Thr-Trp-Thr-Gly-Ala-Lys-Lys-Lys-Ly
s-Lys で示されるペプチド断片を生成するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The hepatitis C virus (HC
V) A substrate peptide for a serine protease enzyme assay derived therefrom and a method for producing the same are described below. First,
This substrate peptide is obtained by linking the amino acid sequence (I) to the C-terminus of a maltose binding protein derived from Escherichia coli. This amino acid sequence (I) is the same as that of the fusion protein type already reported by the present inventors. Recombinant substrate (JP-A-9-99)
No. 61), that is, the following amino acid sequence (II): Ser-Asp as a peptide linker connecting between maltose binding protein (MBP) derived from E. coli and adenylate kinase enzyme protein (ADK) derived from pig. -Asp-Ile-Va
It has a cleavage site similar to a recombinant substrate abbreviated as MBP-NS5A / 5B-ADK incorporating l-Cys-Cys-Ser-Met-Ser-Tyr-Thr-Trp-Thr-Gly. That is, when the HCV-derived serine protease is allowed to act, the amino acid sequence (I)
Which is selectively cleaved between Cys-Ser in the following amino acid sequence (III): Ser-Met-Ser-Tyr-Thr-Trp-Thr-Gly-Ala-Lys-Lys-Lys-Ly
It produces a peptide fragment represented by s-Lys.

【0011】一方、本発明の基質ペプチドにおいて、最
も特徴的な点は、そのC末端に存在するAla-Lys-Lys-Ly
s-Lys-Lys の部分である。疎水性アミノ酸Ala に続い
て、長い側鎖を有し、かつ塩基性を示すリシンが連続し
て5つ存在する構造を持つ点である。特に、この連続し
て5つ存在するリシンは、高い親水性を有しているの
で、当該アミノ酸配列(I)のペプチド鎖部分が、N末
端の融合パートナーであるMBPと不要な相互作用を起
こし、セリンプロテアーゼCpro-2の酵素活性部位への近
接を阻害する構造に変化することを未然に防ぐ役割を果
たしている。即ち、MBP-NS5A/5B-ADK と略称する組換え
基質では、嵩高いADK蛋白質を配することで、前記ア
ミノ酸配列(II)のペプチド鎖を恰も弦を張るかの如
く、伸長した形状に保持するものであるが、その役割を
この連続して5つ存在するリシンのみで達成しているも
のである。
On the other hand, the most characteristic point of the substrate peptide of the present invention is that Ala-Lys-Lys-Ly existing at the C-terminal thereof.
It is part of s-Lys-Lys. Following the hydrophobic amino acid Ala, it has a long side chain and a structure in which five lysines exhibiting basicity are continuously present. In particular, since the five consecutive lysines have high hydrophilicity, the peptide chain portion of the amino acid sequence (I) causes an unnecessary interaction with the N-terminal fusion partner MBP. It plays a role in preventing a change to a structure that inhibits the serine protease Cpro-2 from approaching the enzyme active site. That is, in the recombinant substrate abbreviated as MBP-NS5A / 5B-ADK, by disposing a bulky ADK protein, the peptide chain of the amino acid sequence (II) is maintained in an elongated shape as if it were a string. However, the role is achieved by only five consecutive lysines.

【0012】また、このAla-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys の部
分は、放射性標識あるいは蛍光性標識をLys のε−アミ
ノ基上に化学修飾により付加する際にも利用されるが、
疎水性アミノ酸Ala に続いて、長い側鎖を有するリシン
が連続して存在する構造を採るため、化学修飾は特定の
リシンにのみ選択的に進行することになる。従って、化
学修飾により付加される放射性標識あるいは蛍光性標識
は、基質ペプチド一分子当たり、等量的に導入されるこ
とになり、この放射性標識あるいは蛍光性標識を利用
し、生成するペプチド断片を高い定量性で定量すること
を可能としている。加えて、反応液中の未反応の基質ペ
プチドと酵素反応で生成するペプチド断片を分離する際
にも、生成するペプチド断片には、この塩基性アミノ酸
リシンが連続して存在しており、当然のことながら、基
質ペプチドに較べて格段に分子量も小さいので、酸可溶
性画分に選択的に回収され、未反応の基質ペプチドある
いは酵素蛋白質との分離は、簡便、容易かつ迅速な操作
で行えるものとなっている。また、酸可溶性画分に回収
された、生成するペプチド断片部分の定量は、放射性標
識あるいは蛍光性標識を利用するので、その測定に要す
る時間は、逆相HPLC法等での分離・定量に比較して
格段に短く、かつ簡便さ、再現性の点でも優れたものと
なる。
The Ala-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys portion is also used when a radioactive or fluorescent label is added to the ε-amino group of Lys by chemical modification.
Since a lysine having a long side chain is continuously present after the hydrophobic amino acid Ala, the chemical modification selectively proceeds only to a specific lysine. Therefore, the radioactive label or the fluorescent label added by the chemical modification is introduced in an equivalent amount per one molecule of the substrate peptide, and the peptide fragment to be produced using the radioactive or fluorescent label is high. It is possible to determine quantitatively. In addition, when separating the unreacted substrate peptide in the reaction solution from the peptide fragment generated by the enzymatic reaction, the basic amino acid lysine is continuously present in the generated peptide fragment. However, since the molecular weight is much smaller than that of the substrate peptide, it is selectively recovered in the acid-soluble fraction, and separation from the unreacted substrate peptide or enzyme protein can be performed by a simple, easy and quick operation. Has become. In addition, since the quantification of the generated peptide fragment portion recovered in the acid-soluble fraction uses a radioactive label or a fluorescent label, the time required for the measurement is compared to the separation and quantification by a reversed-phase HPLC method or the like. Therefore, it is extremely short, and is excellent in terms of simplicity and reproducibility.

【0013】次いで、以下に述べるとおり、本発明の組
換え基質ペプチド(以降、MBP-NS5A/5B と略記する。)
は、大腸菌由来のマルトース結合蛋白質のC末端に前記
アミノ酸配列(I)を連結したものであり、上述したMB
P-NS5A/5B-ADK の組換え基質の生産方法に類似する手法
を用いて、当該アミノ酸配列(I)をコードするDNA
断片を合成し、それを大腸菌由来のマルトース結合蛋白
質をコードするDNAの末尾に一連のペプチド鎖に翻訳
すべく連結して、目的とする融合蛋白質を遺伝子組換え
法により宿主大腸菌に生産させることができる。
Next, as described below, the recombinant substrate peptide of the present invention (hereinafter abbreviated as MBP-NS5A / 5B).
Is obtained by linking the amino acid sequence (I) to the C-terminus of a maltose binding protein derived from Escherichia coli.
Using a method similar to the method for producing a recombinant substrate of P-NS5A / 5B-ADK, DNA encoding the amino acid sequence (I) is used.
A fragment is synthesized, ligated to the end of a DNA encoding a maltose binding protein derived from Escherichia coli so as to be translated into a series of peptide chains, and the target fusion protein is produced in the host Escherichia coli by genetic recombination. it can.

【0014】本発明の組換え基質ペプチド MBP-NS5A/5B
融合蛋白質の発現に用いる組換え大腸菌は、次の方法で
得ることができる。市販されているMBP発現プラスミ
ドベクター(NEW ENGLAND BIOLABS (NEB) 製)pMAL-c2
を制限酵素Xmn I とHind IIIで切断し(C.-d. Guan et a
l., Gene, 67, 21-30 (1988)、C. V. Maina et al.,Gen
e, 74, 365-373 (1988)などを参照) 、得られるMBP
をコードするDNA(malE)を含むベクター断片を精製
する。一方、アミノ酸配列(I)で示されるペプチド部
分鎖をコードするDNA断片を、別途にDNA合成法に
より作製する。なお、この合成DNA断片は、その端部
は、それぞれ制限酵素Xmn I とHind IIIで処理を施し、
次いで精製して、図4に示すものとした。前記MBPを
コードするDNA(malE)を含むベクター断片とこの図
4に示すアミノ酸配列(I)をコードするDNA断片を
T4DNAリガーゼにより連結した。得られるプラスミ
ドベクターは、前記MBP-NS5A/5B 融合蛋白質をコードす
るDNAをpMAL-c2 に由来するtac プロモーター(Pta
c)の下流に有し、またマーカー遺伝子としてアンピシ
リン耐性遺伝子(Ampr)を有するものとなる。このMBP-NS
5A/5B 融合蛋白質発現ベクターpMAL-5ABを用い、大腸菌
JM109 株に導入し形質転換する。マーカー遺伝子による
アンピシリン耐性、並びにウサギ抗MBP抗体を用いる
ウエスタンブロット法によるスクリーニングを行い、該
MBP-NS5A/5B 融合蛋白質発現ベクターpMAL-5ABを有する
組換え菌E. coli JM109/pMAL-5AB株等を得た。このMBP-
NS5A/5B融合蛋白質発現ベクターpMAL-5ABを宿主のE. co
li JM109 株に導入した形質転換株は、工業技術院生命
工学工業技術研究所に、発明者が定めた識別のための表
示E. coli JM109/pMAL-5ABの株として、平成9年9月2
4日付けで受託番号 FERMP-16442 のもとに寄託されて
いる。
The recombinant substrate peptide MBP-NS5A / 5B of the present invention
Recombinant Escherichia coli used for expression of the fusion protein can be obtained by the following method. Commercially available MBP expression plasmid vector (manufactured by NEW ENGLAND BIOLABS (NEB)) pMAL-c2
Was digested with restriction enzymes Xmn I and Hind III (C.-d.
l., Gene, 67 , 21-30 (1988), CV Maina et al., Gen.
e, 74 , 365-373 (1988)) and the resulting MBP
A vector fragment containing DNA (malE) encoding is purified. On the other hand, a DNA fragment encoding the peptide partial chain represented by the amino acid sequence (I) is separately prepared by a DNA synthesis method. The ends of this synthetic DNA fragment were treated with restriction enzymes Xmn I and Hind III, respectively.
It was then purified to that shown in FIG. The vector fragment containing the MBP-encoding DNA (malE) and the DNA fragment encoding the amino acid sequence (I) shown in FIG. 4 were ligated by T4 DNA ligase. The resulting plasmid vector contains a DNA encoding the MBP-NS5A / 5B fusion protein and a pMAL-c2-derived tac promoter (Pta
c), and has an ampicillin resistance gene (Amp r ) as a marker gene. This MBP-NS
E. coli using 5A / 5B fusion protein expression vector pMAL-5AB
Transform into JM109 strain. Ampicillin resistance by a marker gene, and screening by Western blotting using a rabbit anti-MBP antibody were performed.
A recombinant E. coli JM109 / pMAL-5AB strain having the MBP-NS5A / 5B fusion protein expression vector pMAL-5AB was obtained. This MBP-
The NS5A / 5B fusion protein expression vector pMAL-5AB was
The transformed strain introduced into the li JM109 strain was submitted to the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, Industrial Science and Technology as a strain of E. coli JM109 / pMAL-5AB designated by the inventor on September 2, 1997.
Deposited under accession number FERMP-16442 on 4th.

【0015】なお、宿主大腸菌として、大腸菌JM109 株
以外に、JM105 株、HB101 株、SCS1株、BL21(DE3) 株、
BL21(DE3)/pLys株など、市販されているMBP発現プラ
スミドベクター(NEW ENGLAND BIOLABS (NEB) 製)pMAL
-c2 を用いて形質転換可能な種々の株を用いて、該MBP-
NS5A/5B 融合蛋白質発現ベクターpMAL-5ABを有する組換
え菌を得ることができる。即ち、該MBP-NS5A/5B 融合蛋
白質発現ベクターpMAL-5ABは、元となる市販されている
MBP発現プラスミドベクター(NEW ENGLANDBIOLABS
(NEB) 製)pMAL-c2 と比較すると、僅かなアミノ酸配列
(I)をコードする部分に違いがあるのみで、形質転換
の効率の点では、MBP発現プラスミドベクターpMAL-c
2 と実質的な差異はないものであり、また、それから翻
訳される蛋白質も僅かな違いがあるのみで、その生産性
に実質的な差異は生じるものではない。
As the host E. coli, in addition to E. coli JM109, JM105, HB101, SCS1, BL21 (DE3),
Commercially available MBP expression plasmid vector such as BL21 (DE3) / pLys strain (manufactured by NEW ENGLAND BIOLABS (NEB)) pMAL
Using various strains that can be transformed using -MB, the MBP-
A recombinant bacterium having the NS5A / 5B fusion protein expression vector pMAL-5AB can be obtained. That is, the MBP-NS5A / 5B fusion protein expression vector pMAL-5AB is a commercially available MBP expression plasmid vector (NEW ENGLANDBIOLABS
Compared with pMAL-c2 (manufactured by (NEB)), there is only a slight difference in the portion encoding the amino acid sequence (I), and in terms of transformation efficiency, the MBP expression plasmid vector pMAL-c2
There is no substantial difference from 2, and the protein translated therefrom has only a slight difference, and does not cause a substantial difference in its productivity.

【0016】この発現ベクターpMAL-5ABを有する組換え
菌を、1 L の2 ×YT(10 g/lの Bactotryptone、10 g/l
の Bacto yeast extract、5 g/l の塩化ナトリウム及び
100mg/l のアンピシリンを含む)を含有する培地を用
い、5 L 容三角フラスコ12本(計12 L)で30℃、一晩
(約14時間)振とう培養する。その間、対数増殖期に、
終濃度0.1 mMとなるようにイソプロピル−1−チオ−β
−D−ガラクトシド (IPTG) を添加して、該MBP-NS5A/5
B 融合蛋白質の発現を誘導する。その後、培養液を集菌
し、菌体を破菌、超遠心し、菌体ライセート600 mlを得
る。この可溶性画分をアミロースゲル緩衝液(20 mM ト
リス塩酸, pH 7.4/0.2 M NaCl/1 mM EDTA)で平衡化し
たアミロースカラム(5 ×10 cm )にアプライし、同緩
衝液で洗浄した後、10 mM マルトースを含む同緩衝液で
吸着画分を溶出する。このMBP-NS5A/5B を含む溶出画分
を限外濾過(YM-30 メンブレン, Amicon製)で3 mg/ml
まで濃縮する。すぐに標識をしない場合、この状態で-8
0 ℃にて保存する。
The recombinant bacterium having the expression vector pMAL-5AB was ligated with 1 L of 2 × YT (10 g / l Bactotryptone, 10 g / l
Bacto yeast extract, 5 g / l sodium chloride &
Using a medium containing 100 mg / l ampicillin), shake and culture in 12 5 L Erlenmeyer flasks (12 L in total) at 30 ° C overnight (about 14 hours). Meanwhile, during the logarithmic growth phase,
Isopropyl-1-thio-β so that the final concentration is 0.1 mM.
-D-galactoside (IPTG) was added to the MBP-NS5A / 5
B Induces expression of the fusion protein. Thereafter, the culture solution is collected, and the cells are disrupted and ultracentrifuged to obtain 600 ml of cell lysate. This soluble fraction was applied to an amylose column (5 × 10 cm) equilibrated with an amylose gel buffer (20 mM Tris-HCl, pH 7.4 / 0.2 M NaCl / 1 mM EDTA), and washed with the same buffer. Elute the adsorbed fraction with the same buffer containing 10 mM maltose. The eluted fraction containing the MBP-NS5A / 5B was subjected to ultrafiltration (YM-30 membrane, Amicon) at 3 mg / ml.
Concentrate until: If you do not sign immediately, -8
Store at 0 ° C.

【0017】化学修飾による放射性標識としては、例え
ば、[14C]無水酢酸を用いてLys のε−アミノ基上に14C
で標識されたアセチル基を置換する等、汎用の手段で
14Cで標識されたアシル基でN-アシル化を施すとよく、
酵素反応に際して、立体障害を引き起こすことのない14
C で標識されたアセチル基はより好ましい。また、化学
修飾による蛍光性標識としては、汎用される種々の蛍光
性標識が利用できるが、最も一般的に利用されるFIT
C原子団を用いるとより好ましい。即ち、14Cで標識さ
れたアシル基による放射性標識、あるいはFITC原子
団による蛍光性標識は、いずれも種々の蛋白質やペプチ
ド等が混在する際にも、その定量性が妨げられることが
なく、より好ましいものとなる。以下に、放射性標識の
具体的な方法を示す。
As the radioactive label by chemical modification, for example, [ 14 C] acetic anhydride is used to add 14 C on the ε-amino group of Lys.
By versatile means such as replacing the acetyl group labeled with
It is good to perform N-acylation with an acyl group labeled with 14 C,
In enzymatic reactions, it does not cause steric hindrance 14
Acetyl groups labeled with C are more preferred. As the fluorescent label by chemical modification, various fluorescent labels that are widely used can be used.
It is more preferable to use a C atom group. That is, the radiolabeling with an acyl group labeled with 14 C or the fluorescent labeling with a FITC atom group does not hinder the quantification even when various proteins and peptides are mixed. It will be preferable. The specific method of radiolabeling is described below.

【0018】濃縮された該MBP-NS5A/5B 融合蛋白質溶液
をホウ酸緩衝液(10 mM Na2B4O7, pH 9.0/1 mM DTT)で
平衡化したセファデックスG-25 medium (2.2 ×26 cm
)にアプライし、溶媒交換を行う。このホウ酸緩衝液
に置換したMBP-NS5A/5B 融合蛋白質溶液24 ml に、2 ml
のジオキサンに溶かした[1-14C]無水酢酸(18.5 Mbq,
3.7 〜4.59 Gbq/mmol, Amersham 製)を添加し(初めに
1 mlのジオキサンに溶かし、蛋白質溶液に添加後、更
に、1 mlのジオキサンでアンプルを洗い、添加する)、
氷中で30分間撹拌し、C 末端Lys のε−アミノ基をアセ
チル化する。反応後、1 mM DTTを含むTSC緩衝液(50
mM トリス塩酸, pH 8.5/30 mM NaCl/5 mM CaCl2)に対
して透析し、反応副産物である[14C]酢酸を完全に除
く。この方法で、比活性1.1 ×106 dpm/mgの標識MBP-NS
5A/5B が36 mg 得られる。終濃度25 mMとなるようにDTT
を添加し、蛋白質濃度を1 mg/ml に調整して-80 ℃に
て保存する。本発明を、具体例をあげて、より詳しく説
明する。なお、以下の具体例において利用されるMBP-p7
0 融合蛋白質発現ベクターpMAL-CP と従来のMBP-NS5A/5
B-ADK 融合蛋白質発現ベクターpMAL-AK2の模式図を図2
に参考として示す。
The concentrated MBP-NS5A / 5B fusion protein solution was equilibrated with a borate buffer (10 mM Na 2 B 4 O 7 , pH 9.0 / 1 mM DTT) on Sephadex G-25 medium (2.2 × 26 cm
) And perform solvent exchange. To 24 ml of the MBP-NS5A / 5B fusion protein solution replaced with the borate buffer, add 2 ml
Was dissolved in dioxane [1- 14 C] acetic anhydride (18.5 MBq,
3.7 to 4.59 Gbq / mmol, Amersham)
After dissolving in 1 ml of dioxane and adding to the protein solution, wash the ampoule with 1 ml of dioxane and add)
Stir in ice for 30 minutes to acetylate the ε-amino group of the C-terminal Lys. After the reaction, a TSC buffer containing 1 mM DTT (50
(Tris-HCl, pH 8.5 / 30 mM NaCl / 5 mM CaCl 2 ) to completely remove the reaction by-product [ 14 C] acetic acid. In this way, labeled MBP-NS with a specific activity of 1.1 × 10 6 dpm / mg
36 mg of 5A / 5B is obtained. DTT to a final concentration of 25 mM
And adjust the protein concentration to 1 mg / ml, and store at -80 ° C. The present invention will be described in more detail with reference to specific examples. The MBP-p7 used in the following specific examples
0 Fusion protein expression vector pMAL-CP and conventional MBP-NS5A / 5
Figure 2 shows a schematic diagram of the B-ADK fusion protein expression vector pMAL-AK2.
Is shown for reference.

【0019】[0019]

【実施例】本発明のC型肝炎ウイルス由来セリンプロテ
アーゼ酵素アッセイ用基質ペプチドは、実際にHCVプ
ロテアーゼにより、前記のアミノ酸配列(I)中のCys-
Ser 間で切断を受け、その際に生成するC末端側のペプ
チド断片の定量が、簡便、容易、更には優れた定量性を
もって行えることを以下の具体例により示す。なお、天
然のHCVプロテアーゼCpro-2は、宿主細胞内で前記の
ポリペプチドp70 として産出されるものであり、大量に
入手することが困難であるので、該HCVプロテアーゼ
Cpro-2と等価なプロテアーゼ活性を有する組換え型C型
肝炎ウイルスプロテアーゼを遺伝子工学的な手法によ
り、形質転換微生物を用いて生産し、それを用いた。
EXAMPLE The substrate peptide for the enzyme assay for serine protease derived from hepatitis C virus of the present invention was actually synthesized with HCV protease to form Cys- in the amino acid sequence (I).
The following specific examples show that quantification of the C-terminal peptide fragment generated at the time of cleavage between Sers can be performed easily, easily, and with excellent quantification. The natural HCV protease Cpro-2 is produced in the host cell as the polypeptide p70 and is difficult to obtain in large quantities.
A recombinant hepatitis C virus protease having a protease activity equivalent to that of Cpro-2 was produced by a genetic engineering technique using a transformed microorganism and used.

【0020】酵素活性試験法 本例では、HCVプロテアーゼとして、組換え型HCV
プロテアーゼを用い、本発明の組換え蛋白質が基質とし
て利用できることを評価した。 [MBP-p70 融合蛋白質型の組換え型HCVプロテアーゼ
の調製]組換え型HCVプロテアーゼは、以下の手順に
従い、該組換え型HCVプロテアーゼをコードするDN
Aを含んでなる環状プラスミドベクターを構築し、その
環状プラスミドベクターを導入して形質転換してなる該
組換え型HCVプロテアーゼの生産能を有する形質転換
微生物を作製し、該形質転換微生物を培養して、その培
養物より該組換え型HCVプロテアーゼを単離・採取し
て調製した(特開平9−9961号等を参照)。なお、
HCVプロテアーゼなどのHCV由来の蛋白質をコード
するcDNAは、HCVのウイルスゲノム(+鎖のRN
A)から逆転写して採取され、その核酸配列及び対応す
るアミノ酸配列は、既に文献に報告されている(A. Tak
amizawa et al., J. Virol.,65, 1105-1113 (1991)、N.
Kato et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87, 9524
-9528 (1990)などを参照)。本例では、HCV−J型の
ゲノム核酸配列(N. Kato et al., Proc. Natl. Acad.
Sci. USA, 87, 9524-9528 (1990)などを参照)を参照し
たものを用いた。
Enzyme activity test method In this example, recombinant HCV was used as the HCV protease.
Using a protease, it was evaluated that the recombinant protein of the present invention could be used as a substrate. [Preparation of Recombinant HCV Protease of MBP-p70 Fusion Protein Type] Recombinant HCV protease is prepared by following the procedure described below.
A circular plasmid vector containing A is constructed, a transformed microorganism having the ability to produce the recombinant HCV protease is prepared by introducing the transformed circular plasmid vector, and the transformed microorganism is cultured. Then, the recombinant HCV protease was isolated and collected from the culture to prepare it (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-9961). In addition,
The cDNA encoding a HCV-derived protein such as HCV protease is composed of the HCV viral genome (+ chain RN).
The nucleic acid sequence and the corresponding amino acid sequence obtained by reverse transcription from A) have already been reported in the literature (A. Tak
amizawa et al., J. Virol., 65 , 1105-1113 (1991), N.
Kato et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87 , 9524.
-9528 (1990)). In this example, the HCV-J genomic nucleic acid sequence (N. Kato et al., Proc. Natl. Acad.
Sci. USA, 87 , 9524-9528 (1990), etc.).

【0021】組換え型HCVプロテアーゼは、大腸菌由
来のマルトース結合蛋白質(MBP;maltose-binding
protein )のC末端にHCVプロテアーゼを連結した融
合蛋白質を用いた(特開平9−9961号公報等を参
照)。市販されているMBP発現プラスミドベクター
(NEW ENGLAND BIOLABS (NEB) 製)pMAL-c2 を制限酵素
EcoR IとHind IIIで切断し(C.-d. Guan et al., Gene,
67, 21-30 (1988)、 C. V.Maina et al., Gene,74, 365
-373 (1988)などを参照) 、得られるMBPをコードす
るDNA(malE)を含むベクター断片を精製した。この
ベクター断片と、前記のp70 ; Ala1027〜 Thr1658をコ
ードするDNA断片をT4DNAリガーゼにより連結
し、MBP-p70 発現ベクターpMAL-CP を得た。得られたプ
ラスミドベクターは、前記のMBP-p70 融合蛋白質をコー
ドするDNAをpMAL-c2 に由来するtacプロモーター(P
tac)の下流に有し、またマーカー遺伝子としてアンピ
シリン耐性遺伝子(Ampr)を有するものとなる。このMBP-
p70 融合蛋白質発現ベクターpMAL-CP を用い、大腸菌HB
101 株を形質転換した。マーカー遺伝子によるアンピシ
リン耐性、並びにウサギ抗MBP抗体を用いるウエスタ
ンブロット法によるスクリーニングを行い、該発現ベク
ターpMAL-CP を有する組換え菌を得た。
The recombinant HCV protease is a maltose-binding protein (MBP; maltose-binding protein) derived from Escherichia coli.
A fusion protein in which HCV protease was linked to the C-terminus of protein (protein) was used (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-9961). A commercially available MBP expression plasmid vector (NEW ENGLAND BIOLABS (NEB)) pMAL-c2 was replaced with a restriction enzyme.
Cleavage with EcoR I and Hind III (C.-d.Guan et al., Gene,
67 , 21-30 (1988), CVMaina et al., Gene, 74 , 365.
-373 (1988)), and the resulting vector fragment containing DNA (malE) encoding MBP was purified. And the vector fragment, said p70; a DNA fragment encoding the Ala 1027 ~ Thr 1658 connected by T4DNA ligase to obtain MBP-p70 expression vector pMAL-CP. The obtained plasmid vector was constructed by adding a DNA encoding the MBP-p70 fusion protein to a tac promoter (P
tac) and an ampicillin resistance gene (Amp r ) as a marker gene. This MBP-
Using the p70 fusion protein expression vector pMAL-CP, E. coli HB
101 strains were transformed. Ampicillin resistance by a marker gene and screening by Western blotting using a rabbit anti-MBP antibody were performed to obtain a recombinant bacterium having the expression vector pMAL-CP.

【0022】組換え菌による融合蛋白質の培養生産と培
養物からの活性な組換え型HCVプロテアーゼの分離・
精製は、以下の手順で行った。組換え菌を、100 mg/ l
のアンピシリンを添加した500 mlの2×YT培地を用い
て、5L容三角フラスコ中で30℃、一晩(約14時間)振
とう培養する。この間、対数増殖期に、MBP-p70 融合蛋
白質の発現を誘導するため、培地にイソプロピル−1−
チオ−β−D−ガラクトシド (IPTG) を終濃度0.1 mMと
なる量添加する。引き続き、30℃、14時間振とう培養を
行い、得られる培養液を遠心分離して集菌した。集菌
後、超音波によって菌体を破砕し、その後、遠心分離に
よって、不溶性画分を分離し、可溶性蛋白質を含有する
上清を得た。
Culture production of fusion protein by recombinant bacteria and isolation of active recombinant HCV protease from culture
Purification was performed in the following procedure. 100 mg / l of recombinant bacteria
And shake culture in a 5 L Erlenmeyer flask at 30 ° C. overnight (about 14 hours) using 500 ml of 2 × YT medium to which ampicillin was added. During this period, during the logarithmic growth phase, the medium was treated with isopropyl-1-methyl to induce the expression of the MBP-p70 fusion protein.
Thio-β-D-galactoside (IPTG) is added to a final concentration of 0.1 mM. Subsequently, shaking culture was performed at 30 ° C. for 14 hours, and the obtained culture solution was centrifuged to collect bacteria. After collecting the cells, the cells were disrupted by ultrasonic waves, and then the insoluble fraction was separated by centrifugation to obtain a supernatant containing a soluble protein.

【0023】培養液2Lから採取された前記の上清137.
5 mlをアミロースゲル緩衝液(20 mM トリス塩酸, pH7.
4/0.2M NaCl/1 mM EDTA )で平衡化したアミロースカラ
ム(32×63mm;NEW ENGLAND BIOLABS 製)にアプライ
し、同緩衝液で洗浄した後、カラム上に吸着しているMB
P-p70 融合蛋白質を10mMマルトースを添加した同緩衝液
で溶出した。この吸着画分を限外濾過(YM-30 メンブレ
ン, Amicon製)により濃縮した。この濃縮液をゲル濾過
緩衝液(0.2 M NaCl/0.1 Mリン酸ナトリウム, pH7.2)
によって平衡化したセファクリルS-300 HRカラム(Phar
macia 製)にアプライし、ゲル濾過カラムクロマトグラ
フィーを行った。流速を400 ml/hとし、分画を各20 ml
とした。SDS−PAGEを行い、目的のMBP-p70 融合
蛋白質を含む画分をプールした。このゲル濾過を施した
MBP-p70 融合蛋白質を含有する画分を再び限外濾過膜で
濃縮する。これを、20 mM リン酸ナトリウム緩衝液, pH
7.2(以降、緩衝液Bと称する)で平衡化したセファデ
ックスG-25カラムにアプライして、溶媒を緩衝液Bに置
き換え、MBP-p70 融合蛋白質溶液を得た。最後に、精製
済みのMBP-p70 融合蛋白質溶液は、終濃度50% になるよ
うにグリセロールを添加し、また、蛋白質濃度を1 mg/m
l に調整した後、-80 ℃にて保存した。次いで、本発明
の組換え基質ペプチドMBP-NS5A/5B を、以下の手順で調
製した。
The above supernatant collected from 2 L of the culture solution 137.
5 ml of amylose gel buffer (20 mM Tris-HCl, pH 7.
4 / 0.2 M NaCl / 1 mM EDTA), equilibrated to an amylose column (32 × 63 mm; NEW ENGLAND BIOLABS), washed with the same buffer, and adsorbed on the column.
The P-p70 fusion protein was eluted with the same buffer supplemented with 10 mM maltose. The adsorbed fraction was concentrated by ultrafiltration (YM-30 membrane, manufactured by Amicon). This concentrated solution is subjected to gel filtration buffer (0.2 M NaCl / 0.1 M sodium phosphate, pH 7.2)
S-300 HR column (Phar
macia) and gel filtration column chromatography. Flow rate 400 ml / h, fractions 20 ml each
And SDS-PAGE was performed, and fractions containing the target MBP-p70 fusion protein were pooled. This gel filtration was performed
The fraction containing the MBP-p70 fusion protein is again concentrated on an ultrafiltration membrane. Add this to 20 mM sodium phosphate buffer, pH
The solution was applied to a Sephadex G-25 column equilibrated with 7.2 (hereinafter referred to as buffer B), and the solvent was replaced with buffer B to obtain an MBP-p70 fusion protein solution. Finally, glycerol was added to the purified MBP-p70 fusion protein solution to a final concentration of 50%, and the protein concentration was 1 mg / m2.
After adjusting to l, it was stored at -80 ° C. Next, the recombinant substrate peptide MBP-NS5A / 5B of the present invention was prepared by the following procedure.

【0024】[MBP-NS5A/5B 融合蛋白質の調製]先ず、
組換え基質ペプチドMBP-NS5A/5B 融合蛋白質の発現に用
いる組換え大腸菌は、次の方法で得た。市販されている
MBP発現プラスミドベクター(NEW ENGLAND BIOLABS
(NEB) 製)pMAL-c2 を制限酵素Xmn I とHind IIIで切断
し(C.-d.Guan et al., Gene, 67, 21-30 (1988)、C. V.
Maina et al., Gene, 74, 365-373 (1988)などを参照)
、得られるMBPをコードするDNA(malE)を含む
ベクター断片を精製した。一方、アミノ酸配列(I)で
示されるペプチド部分鎖をコードするDNA断片をPC
R法により作製した。つまり、MBP-NS5A/5B-ADK 発現ベ
クター pMAL-AK2 (特開平9−9961号公報等を参
照)を鋳型として、以下に示す合成プライマーを用いて
増幅した。
[Preparation of MBP-NS5A / 5B fusion protein]
Recombinant E. coli used for expression of the recombinant substrate peptide MBP-NS5A / 5B fusion protein was obtained by the following method. A commercially available MBP expression plasmid vector (NEW ENGLAND BIOLABS
(NEB)) pMAL-c2 was digested with restriction enzymes Xmn I and Hind III (C.-d. Guan et al., Gene, 67 , 21-30 (1988), CV
(See Maina et al., Gene, 74 , 365-373 (1988), etc.)
The resulting vector fragment containing DNA (malE) encoding MBP was purified. On the other hand, a DNA fragment encoding the peptide partial chain represented by the amino acid sequence (I) was
It was produced by the R method. That is, amplification was performed using the MBP-NS5A / 5B-ADK expression vector pMAL-AK2 (see JP-A-9-9961 and the like) as a template and the following synthetic primers.

【0025】[0025]

【化1】 Embedded image

【0026】なお、このDNA断片の端部は、前記のプ
ライマー内に存在する制限酵素切断部位に対して、それ
ぞれ制限酵素Xmn I とHind IIIを用いて処理を施し、次
いで精製した。前記MBPをコードするDNA(malE)
を含むベクター断片とこのアミノ酸配列(I)をコード
するDNA断片をT4DNAリガーゼにより連結し、図
4に示すように、MBPをコードするDNA(malE)の
下流に組み込んだ。得られたプラスミドベクターは、前
記のMBP-NS5A/5B 融合蛋白質をコードするDNAをpMAL
-c2 に由来するtac プロモーター(Ptac)の下流に有
し、またマーカー遺伝子としてアンピシリン耐性遺伝子
(Ampr)を有するものとなる。このMBP-NS5A/5B 融合蛋白
質発現ベクターpMAL-5ABを用い、大腸菌JM109 株を形質
転換した。マーカー遺伝子によるアンピシリン耐性、並
びにウサギ抗MBP抗体を用いるウエスタンブロット法
によるスクリーニングを行い、該MBP-NS5A/5B 融合蛋白
質発現ベクターpMAL-5ABを有する組換え菌 E. coli JM1
09/pMAL-5AB を得た。この組換え菌 E. coli JM109/pMA
L-5AB は、工業技術院生命工学工業技術研究所に受託番
号 FERM P-16442 として寄託されている。なお、本発現
ベクター中のPCR増幅領域の塩基配列は、市販のシー
クエンシングキット;BcaBEST DNA SequencingKit(宝
酒造製)を用いたサンガー法にて確認した。
The ends of the DNA fragment were treated with the restriction enzymes Xmn I and Hind III, respectively, at the restriction enzyme cleavage sites present in the primers, and then purified. DNA encoding the MBP (malE)
And a DNA fragment encoding this amino acid sequence (I) were ligated with T4 DNA ligase, and incorporated into the downstream of DNA (malE) encoding MBP as shown in FIG. The obtained plasmid vector was constructed by introducing the DNA encoding the MBP-NS5A / 5B fusion protein into pMAL.
-c2 is located downstream of the tac promoter (Ptac) and is used as a marker gene for the ampicillin resistance gene.
(Amp r ). Using the MBP-NS5A / 5B fusion protein expression vector pMAL-5AB, E. coli JM109 strain was transformed. Screening was performed by ampicillin resistance using a marker gene and Western blotting using a rabbit anti-MBP antibody, and a recombinant bacterium E. coli JM1 having the MBP-NS5A / 5B fusion protein expression vector pMAL-5AB was screened.
09 / pMAL-5AB was obtained. This recombinant bacterium E. coli JM109 / pMA
L-5AB has been deposited with the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology under the accession number FERM P-16442. The nucleotide sequence of the PCR amplification region in the expression vector was confirmed by the Sanger method using a commercially available sequencing kit; BcaBEST DNA Sequencing Kit (Takara Shuzo).

【0027】この発現ベクターpMAL-5ABを有する組換え
菌を、1 L の2 ×YT(100 mg/lのアンピシリンを含む)
を含有する培地を用い、5 L 容三角フラスコ12本(計12
L)で30℃、一晩(約14時間)振とう培養した。その
間、対数増殖期に、終濃度0.1mMとなるようIPTGを添加
して、該MBP-NS5A/5B 融合蛋白質の発現を誘導した。そ
の後、培養液を集菌し、菌体を破菌、超遠心し、菌体ラ
イセート600 mlを得た。この可溶性画分をアミロースゲ
ル緩衝液(20 mM トリス塩酸, pH 7.4/0.2 M NaCl/1 mM
EDTA )で平衡化したアミロースカラム(5 ×10 cm )
にアプライし、同緩衝液で洗浄した後、10 mM マルトー
スを含む同緩衝液で吸着画分を溶出した。このMBP-NS5A
/5B を含む溶出画分を限外濾過(YM-30 メンブレン, Am
icon製)で3 mg/ml まで濃縮した。
The recombinant bacterium having the expression vector pMAL-5AB was mixed with 1 L of 2 × YT (containing 100 mg / l ampicillin).
Using a medium containing
L) at 30 ° C. overnight (about 14 hours) with shaking culture. Meanwhile, during the logarithmic growth phase, IPTG was added to a final concentration of 0.1 mM to induce the expression of the MBP-NS5A / 5B fusion protein. Thereafter, the culture solution was collected, and the cells were disrupted and ultracentrifuged to obtain 600 ml of cell lysate. This soluble fraction was added to an amylose gel buffer (20 mM Tris-HCl, pH 7.4 / 0.2 M NaCl / 1 mM
Amylose column (5 x 10 cm) equilibrated with EDTA
After washing with the same buffer, the adsorbed fraction was eluted with the same buffer containing 10 mM maltose. This MBP-NS5A
The eluted fraction containing / 5B is ultrafiltered (YM-30 membrane, Am
icon) to 3 mg / ml.

【0028】[MBP-NS5A/5B融合蛋白質の放射性標識]濃
縮された該MBP-NS5A/5B 融合蛋白質溶液をホウ酸緩衝液
(10 mM Na2B4O7, pH 9.0/1 mM DTT)で平衡化したセフ
ァデックスG-25 medium (2.2 ×26 cm )にアプライ
し、溶媒交換を行った。このホウ酸緩衝液に置換したMB
P-NS5A/5B 融合蛋白質溶液24 ml に、2 mlのジオキサン
に溶かした[1-14C]無水酢酸(18.5 Mbq,3.7 〜4.59 Gbq
/mmol, Amersham 製)を添加し(初めに1 mlのジオキサ
ンに溶かし、蛋白質溶液に添加後、更に、1 mlのジオキ
サンでアンプルを洗い、添加する)、氷中で30分間撹拌
し、C末端Lys のε−アミノ基をアセチル化した。反応
後、1 mM DTTを含むTSC緩衝液(50 mM トリス塩酸,
pH 8.5/30 mM NaCl/5 mMCaCl2)に対して透析し、反応
副産物である[14C]酢酸を完全に除いた。この方法で、
比活性1.1 ×106 dpm/mgの標識MBP-NS5A/5B が36 mg 得
られた。終濃度25mM となるようにDTT を添加し、蛋白
質濃度を1 mg/ml に調整して-80 ℃にて保存した。
[Radiolabeling of MBP-NS5A / 5B fusion protein] The concentrated MBP-NS5A / 5B fusion protein solution was treated with a borate buffer (10 mM Na 2 B 4 O 7 , pH 9.0 / 1 mM DTT). The solution was applied to an equilibrated Sephadex G-25 medium (2.2 × 26 cm 2), and solvent exchange was performed. MB replaced with this borate buffer
P-NS5A / 5B fusion protein solution 24 ml, was dissolved in a 2 ml dioxane [1- 14 C] acetic anhydride (18.5 Mbq, 3.7 ~4.59 Gbq
/ mmol, manufactured by Amersham) (dissolve in 1 ml of dioxane first, add to the protein solution, wash the ampoule with 1 ml of dioxane and add), stir in ice for 30 minutes, The ε-amino group of Lys was acetylated. After the reaction, a TSC buffer containing 1 mM DTT (50 mM Tris-HCl,
The mixture was dialyzed against pH 8.5 / 30 mM NaCl / 5 mM CaCl 2 ) to completely remove the reaction by-product [ 14 C] acetic acid. using this method,
36 mg of labeled MBP-NS5A / 5B having a specific activity of 1.1 × 10 6 dpm / mg was obtained. DTT was added to a final concentration of 25 mM, the protein concentration was adjusted to 1 mg / ml, and the mixture was stored at -80 ° C.

【0029】[MBP-NS5A/5B融合蛋白質のFITCによる
標識]前記ホウ酸緩衝液で溶媒交換したMBP-NS5A/5B 融
合蛋白質溶液24 ml に1.5 mgのFITCを加え、25℃、
遮光下にて撹拌した。3 時間後、反応液を4 ℃に冷却
し、1 mM DTTを含むTSC緩衝液に対して透析し、融合
蛋白質に非特異的に吸着しているFITCを除いた。終
濃度25 mM となるようにDTT を添加し、蛋白質濃度を1
mg/ml に調整後、遮光して-80 ℃にて保存した。
[Labeling of MBP-NS5A / 5B fusion protein with FITC] 1.5 mg of FITC was added to 24 ml of the MBP-NS5A / 5B fusion protein solution solvent-exchanged with the above borate buffer, and the mixture was added at 25 ° C.
The mixture was stirred under light shielding. After 3 hours, the reaction solution was cooled to 4 ° C., and dialyzed against a TSC buffer containing 1 mM DTT to remove FITC non-specifically adsorbed to the fusion protein. Add DTT to a final concentration of 25 mM and reduce the protein concentration to 1
After adjusting to mg / ml, the mixture was stored at -80 ° C with shielding from light.

【0030】前記組換え菌 E. coli JM109/pMAL-5AB に
よるMBP-NS5A/5B 融合蛋白質の生産、培養物からの回
収、精製の各過程におけるSDS−PAGE法による分
析結果を図3に示す。IPTG誘導により、MBP-NS5A/5B 融
合蛋白質の発現が引き起こされ、菌体を破砕した際、可
溶性画分に回収されている。なお、アミロ−スカラムを
用いた分離過程で、MBP-NS5A/5B 融合蛋白質は純化・回
収することができる。図3中、レーン1は、分子量マー
カー、レーン2は、IPTG誘導前の全菌体蛋白質、レーン
3は、IPTG誘導後、培養終了時の全菌体蛋白質、レーン
4は、菌体を超音波破砕・超遠心後の上清、レーン5
は、菌体を超音波破砕・超遠心後の沈殿、レーン6は、
第1回目のアミロ−スカラム未吸着画分、レーン7〜9
は、第1回目のアミロ−スカラム吸着画分、レーン10
は、第2回目のアミロ−スカラム未吸着画分、レーン1
1は、第2回目のアミロ−スカラム吸着画分のそれぞれ
の分析結果を示す。
FIG. 3 shows the results of analysis by SDS-PAGE in each process of production, recovery from culture, and purification of the MBP-NS5A / 5B fusion protein by the recombinant bacterium E. coli JM109 / pMAL-5AB. The induction of IPTG caused the expression of the MBP-NS5A / 5B fusion protein, which was recovered in the soluble fraction when the cells were disrupted. The MBP-NS5A / 5B fusion protein can be purified and recovered in the course of separation using an amylose column. In FIG. 3, lane 1 is a molecular weight marker, lane 2 is whole cell protein before IPTG induction, lane 3 is whole cell protein at the end of culture after IPTG induction, and lane 4 is an ultrasonic wave of cells. Supernatant after crushing and ultracentrifugation, lane 5
Is the precipitate after sonication and ultracentrifugation of the cells, lane 6
Unadsorbed fraction of the first amylose column, lanes 7 to 9
Is the first amylose column adsorption fraction, lane 10
Is the fraction not adsorbed on the second amylose column, lane 1
1 shows each analysis result of the second amylose column adsorbed fraction.

【0031】なお、宿主大腸菌として、前記の大腸菌JM
109 株以外に、JM105 株、HB101 株、SCS1株、BL21(DE
3) 株、BL21(DE3)/pLys株など、市販されているMBP
発現プラスミドベクター(NEW ENGLAND BIOLABS (NEB)
製)pMAL-c2 を用いて形質転換可能な種々の株を用い
て、該MBP-NS5A/5B 融合蛋白質発現ベクターpMAL-5ABを
有する組換え菌を得ることができ、同様にこれらの組換
え菌を用いて、MBP-NS5A/5B 融合蛋白質を生産すること
ができた。図5に、これらの組換え菌の培養菌体より採
取した全菌体蛋白質のSDS−PAGE法による分析結
果を比較して示す。図5中、レーン1は、分子量マーカ
ー、レーン2は、JM109/pMAL-5ABのIPTG誘導後の全菌体
蛋白質、レーン3は、JM105/pMAL-5ABのIPTG誘導前の全
菌体蛋白質、レーン4は、JM105/pMAL-5ABのIPTG誘導後
の全菌体蛋白質、レーン5は、HB101/pMAL-5ABのIPTG誘
導前の全菌体蛋白質、レーン6は、HB101/pMAL-5ABのIP
TG誘導後の全菌体蛋白質、レーン7は、SCS1/pMAL-5AB
のIPTG誘導前の全菌体蛋白質、レーン8は、SCS1/pMAL-
5AB のIPTG誘導後の全菌体蛋白質、レーン9は、BL21(D
E3)/pMAL-5ABのIPTG誘導前の全菌体蛋白質、レーン10
は、BL21(DE3)/pMAL-5ABのIPTG誘導後の全菌体蛋白質、
レーン11は、BL21(DE3)/pLys, pMAL-5ABのIPTG誘導前
の全菌体蛋白質、レーン12は、BL21(DE3)/pLys, pMAL
-5ABのIPTG誘導後の全菌体蛋白質、それぞれの分析結果
を示す。また、IPTG誘導を行った際の各組換え菌株にお
けるMBP-NS5A/5B 融合蛋白質の発現量(相対値)を図5
の下に記した。
The host E. coli is E. coli JM described above.
In addition to 109, JM105, HB101, SCS1, BL21 (DE
3) Commercially available MBP such as strain, BL21 (DE3) / pLys strain
Expression plasmid vector (NEW ENGLAND BIOLABS (NEB)
Recombinant bacteria having the MBP-NS5A / 5B fusion protein expression vector pMAL-5AB can be obtained using various strains that can be transformed using pMAL-c2. Was used to produce the MBP-NS5A / 5B fusion protein. FIG. 5 shows a comparison of the results of SDS-PAGE analysis of all the cell proteins collected from the cultured cells of these recombinant cells. In FIG. 5, lane 1 is a molecular weight marker, lane 2 is a whole cell protein after IPM induction of JM109 / pMAL-5AB, and lane 3 is a whole cell protein before IPTG induction of JM105 / pMAL-5AB. 4 is the whole cell protein after IPM induction of JM105 / pMAL-5AB, lane 5 is the whole cell protein before IPB induction of HB101 / pMAL-5AB, and lane 6 is the IPB of HB101 / pMAL-5AB.
Total cell protein after TG induction, lane 7 shows SCS1 / pMAL-5AB
Lane 8 shows whole cell protein before IPTG induction of SCS1 / pMAL-
Lane 9 shows whole cell protein after IPTG induction of 5AB, BL21 (D
E3) / pMAL-5AB whole cell protein before IPTG induction, lane 10
Is the whole cell protein after IPTG induction of BL21 (DE3) / pMAL-5AB,
Lane 11 is the whole cell protein before IPTG induction of BL21 (DE3) / pLys, pMAL-5AB. Lane 12 is BL21 (DE3) / pLys, pMAL
5 shows the results of analysis of all bacterial proteins after IPTG induction of -5AB. FIG. 5 shows the expression level (relative value) of the MBP-NS5A / 5B fusion protein in each recombinant strain when IPTG induction was performed.
Below.

【0032】化学修飾による放射性標識としては、
[14C]無水酢酸を用いてLys のε−アミノ基上に14C で
標識されたアセチル基を置換した。また、化学修飾によ
る蛍光性標識としては、最も一般的に利用されるFIT
C原子団を用いた。
Radioactive labels by chemical modification include:
[ 14 C] The acetyl group labeled with 14 C was substituted on the ε-amino group of Lys using acetic anhydride. In addition, the most commonly used FIT as a fluorescent label by chemical modification is FIT.
The C group was used.

【0033】[組換え基質蛋白質を用いた試験管内HC
Vプロテアーゼ活性アッセイ法]前記の方法で調製され
るHCVプロテアーゼ融合蛋白質MBP-p70 及び組換え基
質蛋白質MBP-NS5A/5B を用いて、試験管内HCVプロテ
アーゼ活性の測定を行った。アッセイ手順の一例を、次
に述べる。
[In vitro HC using recombinant substrate protein]
V Protease Activity Assay] In vitro HCV protease activity was measured using the HCV protease fusion protein MBP-p70 and the recombinant substrate protein MBP-NS5A / 5B prepared by the above method. One example of an assay procedure is described below.

【0034】酵素溶液は、上述の保存酵素液、蛋白質濃
度1 mg/ml のものを希釈用緩衝液(10 mM リン酸ナトリ
ウム, pH 7.2/50%グリセロール)で40倍に希釈したもの
を用いた。被験物質の所定量を一旦DMSOに溶解し、
サンプル液とした。このサンプル液2μl にDTT を含ま
ないTSC緩衝液66μl 、50% グリセロールを含むTS
C緩衝液10μl 、酵素希釈溶液10μl 、0.25 mM のNS4A
ペプチドを2μl 加えて混合した。室温で10分間プレイ
ンキュベーションした後、放射性標識MBP-NS5A/5B (1.
2 mg/ml )10μl を添加し、反応を開始し、37℃で1時
間反応を行った。なお、NS4Aペプチドは、HCV由来の
ペプチドであり、下記のアミノ酸配列を持つ。天然のH
CVプロテアーゼp70 と蛋白質間結合を形成して、HC
Vプロテアーゼp70 を活性型酵素に保つ働きをすること
が判明しており、本例において利用するHCVプロテア
ーゼ融合蛋白質MBP-p70 に対しても同じ働きを示す。本
例では、NS4Aペプチドは別途人為的に調製したものを用
いた。
As the enzyme solution, the above-mentioned stored enzyme solution having a protein concentration of 1 mg / ml was diluted 40-fold with a diluting buffer (10 mM sodium phosphate, pH 7.2 / 50% glycerol). . Once a predetermined amount of the test substance is dissolved in DMSO,
A sample solution was used. 2 μl of this sample solution contained 66 μl of TSC buffer without DTT and TS containing 50% glycerol.
C buffer 10 μl, enzyme dilution 10 μl, 0.25 mM NS4A
2 μl of the peptide was added and mixed. After preincubation at room temperature for 10 minutes, radiolabeled MBP-NS5A / 5B (1.
The reaction was started by adding 10 μl of 2 mg / ml), and the reaction was carried out at 37 ° C. for 1 hour. The NS4A peptide is a peptide derived from HCV and has the following amino acid sequence. Natural H
Forming a protein-protein bond with CV protease p70,
It has been found that it has a function of keeping V protease p70 as an active enzyme, and the same function is exerted on the HCV protease fusion protein MBP-p70 used in this example. In this example, the NS4A peptide used was artificially prepared separately.

【0035】NS4Aペプチドのアミノ酸配列 Leu-Thr-Thr-Gly-Ser-Val-Val-Ile-Val-Gly-Arg-Ile-Il
e-Leu-Ser-Gly-Arg-Pro-Ala-Val-Val-Pro-Asp その後、反応液に10%トリクロロ酢酸(TCA)25 μl を加
えて反応を停止させ、遠心分離によりHCVプロテアー
ゼ融合蛋白質MBP-p70 、未反応の組換え基質蛋白質MBP-
NS5A/5B 、及びC末端が切断を受けた組換え基質蛋白質
MBP-NS5A/5B を不溶性画分として除き、酸可溶性画分に
C末端のペプチド断片のみを回収した。その酸可溶性画
分の一部をとり、放射性標識を施したものでは、その放
射活性を液体シンチレーションカウンター(TRI-CARB,
PACKARD 製)を用いて測定した。同じく、FITCで標
識したものでは、汎用の蛍光光度計で、蛍光を測定し
た。
Amino acid sequence of NS4A peptide Leu-Thr-Thr-Gly-Ser-Val-Val-Ile-Val-Gly-Arg-Ile-Il
e-Leu-Ser-Gly-Arg-Pro-Ala-Val-Val-Pro-Asp Then, the reaction was stopped by adding 25 μl of 10% trichloroacetic acid (TCA), and the HCV protease fusion protein was centrifuged. MBP-p70, unreacted recombinant substrate protein MBP-
NS5A / 5B and C-terminally truncated recombinant substrate protein
MBP-NS5A / 5B was removed as an insoluble fraction, and only the C-terminal peptide fragment was recovered in the acid-soluble fraction. A part of the acid-soluble fraction was radiolabeled, and the radioactivity was measured using a liquid scintillation counter (TRI-CARB,
PACKARD). Similarly, for those labeled with FITC, fluorescence was measured with a general-purpose fluorometer.

【0036】一例として、図6に14C で標識したMBP-NS
5A/5B を基質とした、NS4Aペプチドを付加したHCVプ
ロテアーゼ融合蛋白質(MBP-p70 )の酵素活性の経時変
化を示す。反応時間に応じて、TCA 可溶性画分の放射活
性が増加していることが確認された。即ち、MBP-NS5A/5
B 基質のNS5A/5B 部位が切断され、14C で標識されたリ
シンを含むC末端ペプチドが遊離していることが確認さ
れた。図6においては、反応開始後30分経過した時点
で、基質MBP-NS5A/5B のHCVプロテアーゼ融合蛋白質
MBP-p70 による切断速度に関しては、MBP-NS5A/5B-ADK
の組換え基質と組換え基質蛋白質MBP-NS5A/5B とでは、
実験誤差の範囲内でその速度に差異は見出されなかっ
た。他方、定量性については、放射性標識あるいはFI
TCの蛍光性標識を利用するので、格段に向上してい
た。また、合成基質(S3): Abz-Glu-Asp-Val-Val-Glu-Cys-Ser-Met-Ser-Tyr-NH2 (Abz :2-アミノベンゾイル)を利用した際の定量性と
比較しても、全く遜色のないものであった。特に、繰り
返し測定における再現性の点をも考慮すると、逆相HP
LCにより分析を行う合成基質(S3)を用いたアッセ
イ系よりも高い定量性を示すことが確認された。
As an example, FIG. 6 shows MBP-NS labeled with 14 C.
The time course of the enzymatic activity of HCV protease fusion protein (MBP-p70) to which NS4A peptide was added using 5A / 5B as a substrate is shown. It was confirmed that the radioactivity of the TCA-soluble fraction increased with the reaction time. That is, MBP-NS5A / 5
It was confirmed that the NS5A / 5B site of the B substrate was cleaved, and the C-terminal peptide containing lysine labeled with 14 C was released. In FIG. 6, at 30 minutes after the start of the reaction, the HCV protease fusion protein of the substrate MBP-NS5A / 5B was used.
Regarding the cutting speed by MBP-p70, please refer to MBP-NS5A / 5B-ADK
And the recombinant substrate protein MBP-NS5A / 5B,
No difference in the speed was found within experimental error. On the other hand, for quantitativeness, radiolabeling or FI
Since the fluorescent label of TC was used, the improvement was remarkable. The synthetic substrate (S3): Abz-Glu- Asp-Val-Val-Glu-Cys-Ser-Met-Ser-Tyr-NH 2 (Abz: 2- aminobenzoyl) compared to the quantitative property when using But it was nothing less than comparable. In particular, considering the reproducibility in repeated measurement, the reverse phase HP
It was confirmed that the assay showed higher quantification than the assay system using a synthetic substrate (S3) analyzed by LC.

【0037】更に、不溶性画分として除いた蛋白質分に
再度、酸性の液を加えて残留しているC末端のペプチド
断片の有無を確認したが、少なくとも、放射性標識を施
したものでは、放射活性を測定できる量は残留していな
いことが判明した。この面でも、再現性及び定量性に優
れることが追認された。特に、このような酵素アッセイ
系を当該HCV由来セリンプロテアーゼの酵素活性阻害
剤の評価に適用する場合、定量下限は大きな問題となら
ず、再現性が最も重要であり、その観点からは、本発明
の放射性標識あるいは蛍光性標識を施した組換え基質蛋
白質MBP-NS5A/5B を利用することで得られる高い再現性
と、その簡便さ、迅速さは他の方法にない有効性を持つ
ものとなる。
Furthermore, the presence of the remaining C-terminal peptide fragment was confirmed by adding an acidic solution again to the protein component removed as the insoluble fraction. It was found that there was no residual amount that could be measured. In this respect, it was confirmed that the reproducibility and the quantitativeness were excellent. In particular, when such an enzyme assay system is applied to the evaluation of an enzyme activity inhibitor of the HCV-derived serine protease, the lower limit of quantification does not become a major problem, and reproducibility is most important. The high reproducibility, simplicity and speed obtained by using the radioactively or fluorescently labeled recombinant substrate protein MBP-NS5A / 5B will make it more effective than other methods. .

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の放射性標識あるいは蛍光性標識
を施した組換え基質蛋白質を用いることで、HCV由来
セリンプロテアーゼCpro-2の酵素活性評価において、操
作の簡便さ、迅速さ、更には優れた定量性をも有する酵
素活性評価を行うことができる。特に、この組換え基質
蛋白質を用いるHCV由来セリンプロテアーゼCpro-2の
酵素活性評価法を当該酵素活性の阻害剤を評価するため
に利用する場合、その再現性の高さと迅速さは、多種の
試料に対する評価を短時間にかつ系統的な測定誤差を抑
えつつ行うことを可能とさせる。
EFFECT OF THE INVENTION The use of the radioactive- or fluorescent-labeled recombinant substrate protein of the present invention makes the operation of the HCV-derived serine protease Cpro-2 easier, faster and more convenient in evaluating the enzymatic activity. Enzyme activity evaluation which also has a quantitative property can be performed. In particular, when the method for evaluating the enzyme activity of HCV-derived serine protease Cpro-2 using this recombinant substrate protein is used to evaluate an inhibitor of the enzyme activity, the high reproducibility and rapidity of a variety of samples It is possible to carry out the evaluation of in a short time while suppressing systematic measurement errors.

【0039】[0039]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:87 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 ATC GAG GGA AGG ATT TCA GAT GAT ATC GTT TGT TGT TCT ATG TCT TAC 48 Ile Glu Gly Arg Ile Ser Asp Asp Ile Val Cys Cys Ser Met Ser Tyr 1 5 10 15 ACT TGG ACT GGT GCC AAA AAG AAG AAG AAA TAA TAA GCT 87 Thr Trp Thr Gly Ala Lys Lys Lys Lys Lys 20 25  SEQ ID NO: 1 Sequence length: 87 Sequence type: Nucleic acid Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence ATC GAG GGA AGG ATT TCA GAT GAT ATC GTT TGT TGT TCT ATG TCT TAC 48 Ile Glu Gly Arg Ile Ser Asp Asp Ile Val Cys Ser Met Ser Tyr 1 5 10 15 ACT TGG ACT GGT GCC AAA AAG AAG AAG AAA TAA TAA GCT 87 Thr Trp Thr Gly Ala Lys Lys Lys Lys Lys 20 25

【0040】配列番号:2 配列の長さ:21 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Ser Asp Asp Ile Val Cys Cys Ser Met Ser Tyr Thr Trp Thr Gly Ala 5 10 15 Lys Lys Lys Lys Lys 20SEQ ID NO: 2 Sequence length: 21 Sequence type: amino acid Topology: linear Sequence type: peptide sequence Ser Asp Asp Ile Val Cys Cys Ser Met Ser Tyr Thr Trp Thr Gly Ala 5 10 15 Lys Lys Lys Lys Lys 20

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】組換え基質 MBP-NS5A/5B-ADKの概要とそれに用
いられるNS5A/NS5B 切断部位に対応する人為的なペプチ
ドリンカーのアミノ酸配列及び対応するDNA塩基配列
を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a recombinant substrate MBP-NS5A / 5B-ADK, an amino acid sequence of an artificial peptide linker corresponding to an NS5A / NS5B cleavage site used therein, and a corresponding DNA base sequence.

【図2】形質転換菌を用いたHCVプロテアーゼ融合蛋
白質MBP-p70 と従来のMBP-NS5A/5B-ADK の組換え基質の
製造方法を概説する図。
FIG. 2 is a diagram outlining a method for producing a recombinant substrate of an HCV protease fusion protein MBP-p70 and a conventional MBP-NS5A / 5B-ADK using transformants.

【図3】形質転換菌を用いた組換え基質蛋白質MBP-NS5A
/5B の生産とその精製過程における純度を示すSDS−
PAGE電気泳動による分析結果を示す写真。
[Fig. 3] Recombinant substrate protein MBP-NS5A using transformed bacteria
SDS-, which indicates the purity of / 5B production and its purification process
The photograph which shows the analysis result by PAGE electrophoresis.

【図4】組換え基質蛋白質 MBP-NS5A/5BのC末端部分の
アミノ酸配列及び対応するDNA塩基配列(A)、並び
に組換え基質蛋白質 MBP-NS5A/5B発現ベクターpMAL-5AB
の概要(B)を示す図。
FIG. 4 shows the amino acid sequence of the C-terminal part of the recombinant substrate protein MBP-NS5A / 5B and the corresponding DNA base sequence (A), and the expression vector pMAL-5AB for the recombinant substrate protein MBP-NS5A / 5B.
FIG.

【図5】発現ベクターpMAL-5ABにより形質転換した種々
の宿主大腸菌を用いた組換え基質蛋白質MBP-NS5A/5B の
生産性を比較するSDS−PAGE電気泳動による分析
結果を示す写真。
FIG. 5 is a photograph showing the results of analysis by SDS-PAGE electrophoresis comparing the productivity of the recombinant substrate protein MBP-NS5A / 5B using various host Escherichia coli cells transformed with the expression vector pMAL-5AB.

【図6】放射性標識したMBP-NS5A/5B を基質としたHC
Vプロテアーゼ活性の経時変化を示す図。
FIG. 6: HC using radiolabeled MBP-NS5A / 5B as substrate
The figure which shows a time-dependent change of V protease activity.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年10月23日[Submission date] October 23, 1997

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】 FIG. 3

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図5[Correction target item name] Fig. 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図5】 FIG. 5

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C12N 1/21 C12N 9/50 9/50 C12P 21/02 C C12P 21/02 C12N 15/00 ZNAA (C12N 1/21 C12R 1:91) (C12N 9/50 C12R 1:92) (C12P 21/02 C12R 1:91) ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // C12N 1/21 C12N 9/50 9/50 C12P 21/02 C C12P 21/02 C12N 15/00 ZNAA (C12N 1/21 (C12R 1:91) (C12N 9/50 C12R 1:92) (C12P 21/02 C12R 1:91)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 大腸菌由来のマルトース結合蛋白質のC
末端に下記のアミノ酸配列(I): Ser-Asp-Asp-Ile-Val-Cys-Cys-Ser-Met-Ser-Tyr-Thr-Tr
p-Thr-Gly-Ala-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys で示されるペプチド鎖を連結してなる融合蛋白質であ
り、かつ前記アミノ酸配列(I)中のC末端に存在する
5つのリシン残基のいずれかに化学修飾により放射性標
識又は蛍光性標識が付加されていることを特徴とするC
型肝炎ウイルス由来セリンプロテアーゼ酵素アッセイ用
基質ペプチド。
The present invention relates to a maltose binding protein derived from Escherichia coli.
The following amino acid sequence (I) at the end: Ser-Asp-Asp-Ile-Val-Cys-Cys-Ser-Met-Ser-Tyr-Thr-Tr
This is a fusion protein comprising peptide chains represented by p-Thr-Gly-Ala-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys, and 5 lysine residues present at the C-terminus in the amino acid sequence (I). A radioactive or fluorescent label attached to any of the groups by chemical modification.
Substrate peptide for serine protease enzyme assay from hepatitis B virus.
【請求項2】 該化学修飾により付加される放射性標識
が、Lys のε−アミノ基上に置換した14C で標識された
アセチル基であることを特徴とする請求項1記載の基質
ペプチド。
2. The substrate peptide according to claim 1, wherein the radioactive label added by the chemical modification is an acetyl group labeled with 14 C substituted on the ε-amino group of Lys.
【請求項3】 該化学修飾により付加される蛍光性標識
が、Lys のε−アミノ基に結合したフルオレセインイソ
チオシアネート原子団であることを特徴とする請求項1
記載の基質ペプチド。
3. The fluorescent label added by the chemical modification is a fluorescein isothiocyanate atomic group bonded to the ε-amino group of Lys.
The substrate peptide according to any one of the preceding claims.
JP9285700A 1997-10-17 1997-10-17 Substrate peptide for immunoassay of serine protease derived from hepatitis c virus Pending JPH11124400A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7655394B2 (en) * 2005-10-28 2010-02-02 Boehringer Ingelheim International Gmbh Hepatitis C virus NS2/3 activity assay

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US7655394B2 (en) * 2005-10-28 2010-02-02 Boehringer Ingelheim International Gmbh Hepatitis C virus NS2/3 activity assay

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