KR100195372B1 - Enzymes which articipate in c-terminal amidation, and production and use thereof - Google Patents

Enzymes which articipate in c-terminal amidation, and production and use thereof

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KR100195372B1
KR100195372B1 KR1019980707733A KR19980707733A KR100195372B1 KR 100195372 B1 KR100195372 B1 KR 100195372B1 KR 1019980707733 A KR1019980707733 A KR 1019980707733A KR 19980707733 A KR19980707733 A KR 19980707733A KR 100195372 B1 KR100195372 B1 KR 100195372B1
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도시히코 가미누마
유카 후세
마사히로 다지마
미쓰오 야나기
히로시 오카모토
지로 기시모토
오지 이후쿠
이치로 가토
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겜마 아키라
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Abstract

본 발명은 화학식 II의 펩티드 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체에 작용하여 화학식 III의 C 말단 아미드화된 펩티드를 생성하는 효소에 관한 것이다.The present invention relates to enzymes that act on peptide C terminal α-hydroxyglycine adducts of formula (II) to produce C terminal amidated peptides of formula (III).

화학식 IIFormula II

화학식 IIIFormula III

상기식에서,In the above formula,

A는 천연 α-아미노산으로 부터 유래한 α-아미노기 또는 이미노기 및 α-카복실기 이외의 잔기를 나타내고,A represents a residue other than an α-amino group or an imino group and an α-carboxyl group derived from a natural α-amino acid,

X는 수소원자 또는 카보닐기를 개입시켜 N 원자와 결합하는 아미노산 유도체의 잔기를 나타낸다.X represents the residue of the amino acid derivative couple | bonded with N atom through a hydrogen atom or a carbonyl group.

Description

C말단 아미드화에 관여하는 효소Enzyme involved in C-terminal amidation

종래에 생체내 효소반응에 따른 펩타이드 C 말단 글리신 부가체(C 말단 잔기에 글리신이 펩티드 결합된 화합물)의 C 말단 아미드화에 관여하는 효소는 펩티딜글리신-α-아미디틴모노옥시게나제(펩타이드 C 말단 아미드화 효소) (EC. 1, 14, 17, 3)로 호칭되며(Bradbury 등, Nature, 298, 686, 1982 : Glembotski 등, J. Biol. Chem., 259, 6385, 1984) 다음과 같은 반응을 촉매작용하는 것으로 생각된다.Conventionally, enzymes involved in C-terminal amidation of peptide C-terminal glycine adducts (compounds in which glycine is peptide-bound to C-terminal residues) according to in vivo enzymatic reactions are peptidylglycine-α-amiditin monooxygenase ( Peptide C terminal amidase) (EC. 1, 14, 17, 3) (Bradbury et al., Nature, 298, 686, 1982: Glembotski et al., J. Biol. Chem., 259, 6385, 1984) It is thought to catalyze a reaction such as

-CHCONHCH2COOH → -CHCONH2+ 글리옥실산 생체내에서 아미드화 기전의 해명 및 재조합 DNA 기술에 따라 생산되는 펩티드를 C 말단이 아미드화되어 최초로 생리활성을 나타내는 펩티드류, 예를 들면 칼시토닌, 가스트린 등으로 생체 밖에서 전환시키는 방법으로 이용할만하며 본 효소를 정제하려는 시도가 수행되고 있다. 이와같은 효소의 예로서는 소 뇌하수체 중엽(Murthy 등, J. Biol. Chem., 261, 1815, 1986), 돼지 뇌하수체(Kizer 등, Endocrinology. 118, 2262, 1986 : Bradbury 등, Eur. J. Biochem., 169, 579, 1987), 돼지 심방(Kojima 등, J. Biochem., 105, 440, 1989), 아프리카 발톱 개구리 몸체 표피(Mizuno 등, Biochem. Biophys. Res. Commun., 137, 984, 1984), 래트 갑상선 종양(Mehta 등, Arch. Biochem. Biophys., 261, 44, 1988)으로부터 유래된 것이 보고되어 있다.-CHCONHCH 2 COOH → -CHCONH 2 + Glyoxylic acid Peptides produced according to the elucidation of the amidation mechanism in vivo and recombinant DNA technology, the peptides that are the first physiological activity by amidating the C-terminal, for example calcitonin, gastrin Attempts have been made to purify the enzyme, which can be used as a method of ex vivo conversion. Examples of such enzymes include mesenchymal pituitary (Murthy et al., J. Biol. Chem., 261, 1815, 1986), porcine pituitary (Kizer et al., Endocrinology. 118, 2262, 1986: Bradbury et al., Eur. J. Biochem., 169, 579, 1987), swine atria (Kojima et al., J. Biochem., 105, 440, 1989), African claw frog body epidermis (Mizuno et al., Biochem. Biophys. Res. Commun., 137, 984, 1984), Reported from rat thyroid tumors (Mehta et al., Arch. Biochem. Biophys., 261, 44, 1988).

또한 이러한 정제효소를 다량으로 입수하는 것이 곤란하므로 최근 일반적으로 수행되어지는 재조합 DNA 기술을 사용하여 이들 효소 발현에 필요한 대응하는 cDNA의 단리 및 이들을 이용한 당해 효소를 제조하는 것을 시도하고 있다. 예를 들면, Eipper B. A. 등은 문헌[참조: Mol. Endocrinol 1, 777 내지 790, 1987]에서 Ohsuye, K 등은 [참조: Biochem. Biophys. Res. Commun. 150, 1275 내지 1281, 1988]에서 Stoffers, D. A. 등은 문헌[참조: Proc. Natl. Acad. Sci. VSA, 86, 735 내지 739, 1989]에서 그리고 Glauder, J. 등은 문헌[참조: Biochem. Biophys. Res. Commun, 169, 551 내지 558 1990]에서 각각 소의 하수체, 개구리 피부, 래트의 심방 및 사람의 갑상선 세포 유래의 펩티드 C 말단 아미드화 효소 cDNA 를 공표하고 있으며 또한 이의 생산성에 대해서 반드시 만족할 수 있는 것은 아니지만 개구리 유래 및 소 유래의 cDNA를 이용한 재조합 DNA 기술을 이용한 펩티드 C 말단 아미드화 효소의 생산 실시예도 공지되어 있다(예: 일본국 공개특허공보 89-104168호, 국제공개공보 제 WO89/02460호 및 Perkins 등, Mol. Endocrinol. 4, 132 내지 139, 1990).In addition, since it is difficult to obtain such purified enzymes in large quantities, it has recently been attempted to isolate the corresponding cDNAs required for expression of these enzymes and to prepare the enzymes using them using recombinant DNA techniques which are generally performed. For example, Eipper B. A. et al., Mol. Endocrinol 1, 777-790, 1987, Ohsuye, K et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 150, 1275-1281, 1988, Stoffers, D. A. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. VSA, 86, 735-739, 1989 and Glauder, J. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun, 169, 551 to 558 1990, discloses peptide C terminal amidation enzyme cDNA from bovine pituitary, frog skin, atrium of rats and human thyroid cells, and is not necessarily satisfactory for its productivity. Examples of production of peptide C terminal amidation enzymes using recombinant DNA technology using frog-derived and bovine-derived cDNA are also known (e.g., Japanese Patent Application Laid-Open No. 89-104168, WO89 / 02460 and Perkins). Et al., Mol. Endocrinol. 4, 132-139, 1990).

한편, 이러한 단백질은 각각의 채취방법 등의 상이함에 따라 소 유래의 것이 38, 42 또는 54KDa의 분자량, 개구리 유래의 것이 39KDa의 분자량, 래트에서는 41, 50 또는 75KDa의 분자량을 갖는다고 보고되어 있으며 예를 들면, 상기한 Bradbury 등의 문헌, Ramer 등의 문헌[참조: J. Am. Chem. Soc., 110, 8526-8532 (1988)] 및 Young 등의 문헌[참조: J. Am. Chem. Soc., 111, 1933-1934 (1989)]에서 반응 중간체의 존재도 시사되고 있다. 그러나 현재에는 이러한 중간체의 단리 및 이의 중간체와 아미드화 효소의 관계를 명백하게 나타낸 예는 없다.On the other hand, these proteins have been reported to have a molecular weight of 38, 42 or 54 KDa from cows, a molecular weight of 39 KDa from frogs, and a molecular weight of 41, 50 or 75 KDa from rats. See, eg, Bradbury et al., Supra, Ramer et al., J. Am. Chem. Soc., 110, 8526-8532 (1988) and by Young et al., J. Am. Chem. Soc., 111, 1933-1934 (1989) also suggest the presence of reaction intermediates. However, there is currently no clear example of the isolation of this intermediate and the relationship between its intermediate and amidation enzymes.

상기한 바와 같이 펩티드 C 말단 아미드화 효소는 생체내에서 대단히 흥미를 끄는 작용을 나타내며 특정한 생체기관에서 유래하는 일정한 순도를 갖는 조성물도 공지되어 있다. 그러나 이러한 조성물을 생체외에서 펩티드 C 말단 아미드화물의 생산에 사용하는데는 이의 순도 및 안정성과 함께 제조원가의 면에서 충분하다고 할 수 없다. 본 발명자들은 이러한 과제를 해결하는데는 당해 효소에 관한 기초적 견해의 수집, 즉 C 말단 아미드화 반응을 수행하는 반응 기전을 해명할 필요가 있다고 생각되며 중간생성물의 단리를 시도한 바, 중간체를 단리하여 구조결정을 하는데 성공했다. 그 결과, 펩티드 C 말단 아미드화 반응은 종래에 고찰된 바와 같은 1단계의 반응은 아니며 중간체(대응하는 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체)를 개재시킨 2 단계의 반응인 것을 발견했다. 따라서 각각의 반응에서 촉매인 효소를 적당한 조건으로 개별 또는 조합시켜 사용하면 펩티드 C 말단 글리신 부가체의 대응 하는 아미드화물로 전환되는 것을 효율적으로 실시할 수 있는 것이 예측되므로 이러한 효소를 제공하는 것이 요망된다. 또한 이들 효소의 존재가 확인될 수 있는 경우에는 이러한 효율적 제조방법을 제공하는 것도 요망된다.As mentioned above, peptide C terminal amidation enzymes have a very interesting action in vivo and compositions having a certain purity derived from a specific biological organ are also known. However, the use of such a composition in vitro for the production of peptide C terminal amidide is not sufficient in terms of production cost and its purity and stability. In order to solve this problem, the present inventors need to clarify the mechanism of collecting basic views on the enzyme, that is, conducting the C-terminal amidation reaction, and have attempted to isolate the intermediate product. I succeeded in making the decision. As a result, it was found that the peptide C terminal amidation reaction is not a one step reaction as previously considered, but a two step reaction via an intermediate (corresponding C terminal α-hydroxyglycine adduct). It is therefore desirable to provide such enzymes because it is expected that the individual, or combination of enzymes catalyzed in the respective reactions under appropriate conditions can be efficiently converted to the corresponding amidates of the peptide C terminal glycine adducts. . It is also desirable to provide such an efficient production method when the presence of these enzymes can be confirmed.

본 발명은 펩티드 C 말단 글리신 부가체의 C 말단 아미드화에 관여하는 신규한 효소, 이의 제조방법 및 용도에 관한 것이다. C 말단 아미드화는 펩티드 C 말단 글리신 부가체를 이의 펩티드 C 말단 아미드화물로 전환시키는 어떤 단계를 촉진시키는 작용을 말한다.The present invention relates to novel enzymes involved in C-terminal amidation of peptide C-terminal glycine adducts, methods for their preparation and uses. C terminal amidation refers to the action of promoting any step of converting a peptide C terminal glycine adduct to its peptide C terminal amidate.

도 1은 FGFG를 기질로 하고 본 발명의 효소-I을 사용하여 FGFhyG를 제조할 때의 HPLC 패턴이며(본 명세서 및 도면에서 아미노산 서열을 1 문자로 표시하는 경우에 각 부호는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 의미이며 hyG는 α-하이드록시글리신이다),1 is an HPLC pattern for preparing FGFhyG using FGFG as a substrate and the enzyme-I of the present invention (in the specification and the drawings, each symbol is conventional in the art). HyG is α-hydroxyglycine),

도 2는 제조된 FGFhyG의 분자구조를 확인하기 위해 수행하는 FAB-MS 스펙트럼 분석의 결과이며,2 is a result of FAB-MS spectral analysis performed to confirm the molecular structure of the prepared FGFhyG,

도 3은 Mono Q 칼럼 크로마토그래피에 따른 본 발명의 효소-I과 효소-II의 분리를 도시한 크로마토그래피 패턴이며(완전 4각의 플로트는 효소-II의 활성을 나타내며 흑색 원의 플로트는 효소-I의 활성을 나타내고 파선은 염화나트륨의 직선 농도 구배이다),Figure 3 is a chromatographic pattern depicting the separation of Enzyme-I and Enzyme-II of the present invention according to Mono Q column chromatography (a full quadrant float shows the activity of Enzyme-II and a black circle float shows Enzyme- The activity of I and the dashed line is the linear concentration gradient of sodium chloride),

도 4는 FGFhyG를 기질로 하고 본 발명의 효소-II를 사용하여 FGF-NH2를 제조할 때에 경시적인 HPLC 패턴이며,4 is a HPLC pattern over time when using FGFhyG as a substrate to prepare FGF-NH 2 using the enzyme-II of the present invention.

도 5는 사람, 말, 소, 래트 개구리로부터 클로닝된 펩티드 C 말단 아미드화 효소 cDNA에서 추정된 아미노산 서열을 1 문자 표시로 나타낸 것이며,FIG. 5 shows, in one letter representation, the amino acid sequence estimated from peptide C terminal amidation enzyme cDNA cloned from human, horse, bovine, rat frog.

도 6은 래트 하수체 mRNA로부터 클로닝된 C 말단 아미드화 효소 cDNA 의 염기 서열 및 이에 따라 추정된 아미노산 서열을 나타낸 것이며,Figure 6 shows the nucleotide sequence of the C-terminal amidase enzyme cDNA cloned from rat pituitary mRNA and the amino acid sequence thus estimated,

도 7은 래트 하수체 mRNA로부터 클로닝된 5개의 C 말단 아미드화 효소 cDNA 를 모식적으로 도시한 것이며[추정된 효소가 암호화된 영역을 박스로 나타내며 숫자는 번역 개시점을 1로한 염기수(bp)이며 TM 은 막관통 영역에 대응하는 부분을 나타내며 KK는 라이신-라이신 서열을 나타내며 제한효소는 각각 아래의 약호이다.FIG. 7 schematically shows the five C-terminal amidase enzyme cDNA cloned from rat pituitary mRNA [indicated by the box where the putative enzyme is encoded and the number is the base number (bp) with translation initiation point 1 TM represents the portion corresponding to the transmembrane region, KK represents the lysine-lysine sequence, and restriction enzymes are the following abbreviations, respectively.

B (BamH I), N (Nsi I), RI (EcoR I), RV (EcoR V),B (BamH I), N (Nsi I), RI (EcoR I), RV (EcoR V),

S (Sph I), X (Xma I)],S (Sph I), X (Xma I)],

도 8, 도 9, 도 10은 각각 플라스미드 SV-a, SV-b, SV-203에 따라 발현된 효소의 세파클릴 S-200 칼럼 크로마토그래피 패턴을 도시한 것이며,8, 9 and 10 show the Sephacly S-200 column chromatography patterns of enzymes expressed according to plasmids SV-a, SV-b and SV-203, respectively.

도 11, 도 12는 PheGlyPheGly를 기질로 할 때의 α-하이드록실글리신체, C 말단 아미드화체를 생산할 때의 경시변화를 도시한 것이며,11 and 12 show changes over time when the α-hydroxyglycine body and the C-terminal amidated body are produced when PheGlyPheGly is used as a substrate.

도 13은 단리된 말 유래의 펩티드 C 말단 아미드화 효소 활성을 갖는 폴리펩티드를 암호화한 cDNA 내에서 가장 긴 cDNA 단편의 염기서열 및 여기에 암호화된 아미노산 서열을 1 문자 표시로 나타낸 것이며,Figure 13 shows, in one letter representation, the nucleotide sequence of the longest cDNA fragment and the amino acid sequence encoded therein in a cDNA encoding a polypeptide having peptide C terminal amidase enzyme activity from an isolated horse,

도 14 및 도 15는 각각 상이한 제한효소로 분해시켜 프로브로서 사용한 래트 유래의 펩티드 C 말단 아미드화 효소를 암호화한 cDNA 일부의 염기서열이다.Fig. 14 and Fig. 15 are base sequences of a portion of cDNA encoding peptide C terminal amidation enzymes derived from rats which were digested with different restriction enzymes and used as probes, respectively.

발명의 실시를 위한 최량의 형태Best Mode for Carrying Out the Invention

본 발명에서 화학식 I의 펩티드 C 말단 글리신 부가체, 즉 본 발명의 효소 기질로서는 일반적으로 상기식의부분이 천연 또는 합성인 아미노산 유도체류, 특히 펩티드 또는 단백질류로 부터 유래하고 이의 C 말단 아미노산 잔기[-H(H)-A-CO-로 나타낸다]에 글리신이 펩티드 결합된 화합물을 열거할 수 있다. 이러한 C 말단 아미노산 잔기로서는 천연의 α-아미노산, 특히 단백질 구성 아미노산, 예를 들면, 글리신, 알라닌과 같은 지방족 아미노산; 발린, 로이신, 이소로이신과 같은 측쇄 아미노산; 세린, 트레오닌과 같은 하이드록시아미노산; 아스파라긴산, 글루타민산과 같은 산성 아미노산; 아스파라긴, 글루타민과 같은 아미드; 라이신, 하이드록시라이신, 아르기닌과 같은 염기성 아미노산; 시스테인, 시스틴, 메티오닌과 같은 황 함유 아미노산; 페닐알라닌, 티로신과 같은 방향족 아미노산; 트립토판, 히스티딘과 같은 복소환식 아미노산; 프롤린, 4-하이드록시프로린과 같은 이미노산에 유래하는 잔기를 열거 할 수 있다. 또한 이러한 아미노산 잔기인 α-아미노기 또는 이미노기에 결합된 수소원자 또는 아미노산 유도체의 잔기[X-로 나타낸다]인 당해 잔기로서는 단일 아미노산 또는 α-아미노기를 개재시켜 펩티드 결합을 할 수 있는 펩티드류인 경우 이의 구성 아미노산 잔기의 종류 및 펩티드의 쇄 길이에 제한이 없으며 또한 이의 구성 아미노산 잔기에 인산이나 당 또는 기타 치환기가 공유 결합되어도 양호하며 또한 지방질과 복합체를 형성해도 양호하다. 상기한 치환기의 구체적인 것으로는 각각의 아미노산 잔기에 대응하여 아르기닌 잔기인 구아니딘기에서 치환하는 기, 예를 들면, 메틸기 또는 에틸기 등의 알킬기 또는 아데노신2인산리보스, 시트룰린 또는 오르니틴으로부터 유래하는 잔기; 라이신 잔기인 ε-아미노기에서 치환하는 기, 예를 들면, 글루코실기, 피리독실기, 비오티닐기, 리포일기 또는 아세틸기 또는 인산, δ-수산기를 갖는 화합물, δ-글루코실기를 갖는 화합물, 글루탈알데히드 또는 무수 시트라콘산에서 유래하는 잔기; 히스티딘 잔기인 이미다졸기에서 치환하는 기, 예를 들면, 메틸기, 인산기 또는 요오드 원자 또는 플라빈에서 유래하는 잔기; 프롤린 잔기에서 치환하는 기, 예를 들면, 수산기, 이수산기 또는 글리코실옥시기; 페닐알라닌 잔기인 벤젠환에서 치환하는 기, 예를 들면, 수산기 또는 글리코실옥시기; 티로신 잔기인 수산기에서 치환하는 기, 예를 들면, 글리코실옥시기, 설폰산기, 요오드 원자, 브롬 원자이거나 염소원자 또는 수산기를 갖는 화합물, 비스에테르, 아데닌, 우리신 또는 RNA(리보핵산)에서 유래하는 잔기; 세린 잔기인 수산기에서 치환하는 기, 예를 들면, 메틸기, 글리코실기, 포스포판테테인기, 아데노신2인산리보실 또는 인산기, 트레오닌 잔기인 수산기에서 치환하는 기, 예를 들면, 글리코실기, 메틸기 또는 인산기; 시스테인 잔기인 SH 기에서 치환하는 기, 예를 들면, 글리코실기, 시스티닐기, 데하이드로알라닐기 또는 셀렌원자 또는 글루타민산, 아스파라긴산 또는 글루타민산 잔기인 카복실기에서 치환하는 기, 예를 들면, 메틸기, 글리코실기는 γ-카복실기이고, 아스파라긴 또는 글루타민기의 아미드기에 치환한 기, 예를 들면, 글리코실기, 피롤리디닐기 또는 이미노기 등을 열거할 수 있다.In the present invention, as the peptide C terminal glycine adduct of the formula (I), that is, the enzyme substrate of the present invention, Amino acid derivatives whose portions are natural or synthetic, in particular those compounds derived from peptides or proteins and whose glycine is peptide-bound to their C-terminal amino acid residues (represented by -H (H) -A-CO-) may be enumerated. . Such C-terminal amino acid residues include natural α-amino acids, in particular aliphatic amino acids such as protein constituting amino acids such as glycine and alanine; Side chain amino acids such as valine, leucine, isoleucine; Hydroxyamino acids such as serine and threonine; Acidic amino acids such as aspartic acid and glutamic acid; Amides such as asparagine, glutamine; Basic amino acids such as lysine, hydroxylysine and arginine; Sulfur containing amino acids such as cysteine, cystine, methionine; Aromatic amino acids such as phenylalanine and tyrosine; Heterocyclic amino acids such as tryptophan and histidine; The residues derived from imino acid, such as proline and 4-hydroxyproline, can be enumerated. In addition, as the residue [represented by X-] of a hydrogen atom or an amino acid derivative bound to an amino acid group or an α-amino group, which is an amino acid residue, peptides capable of peptide bonds via a single amino acid or α-amino group may be used. There is no restriction on the kind of the constituent amino acid residues and the chain length of the peptide, and a phosphoric acid, a sugar or other substituent may be covalently bonded to the constituent amino acid residues thereof, and may be complexed with fat. Specific examples of the substituents include groups substituted with an arginine residue guanidine group corresponding to each amino acid residue, for example, an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group or a residue derived from adenosine diphosphate ribose, citrulline or ornithine; Groups substituted in the lysine residues ε-amino group, for example, glucosyl group, pyridoxyl group, biotinyl group, lipoyl group or compound having acetyl group or phosphoric acid, δ-hydroxy group, compound having δ-glucosyl group, glue Residues derived from aldehydes or citraconic anhydride; Residues derived from groups substituted by imidazole groups that are histidine residues, such as methyl groups, phosphate groups or iodine atoms or flavins; Groups substituted at the proline residues, such as hydroxyl, dihydroxy or glycosyloxy groups; Groups substituted in the benzene ring which is a phenylalanine residue, for example, a hydroxyl group or a glycosyloxy group; Derived from a group substituted by a hydroxyl group which is a tyrosine residue, for example, a glycosyloxy group, a sulfonic acid group, an iodine atom, a bromine atom or a compound having a chlorine atom or a hydroxyl group, bisether, adenine, urine or RNA (ribonucleic acid) Residues; Groups substituted in the hydroxyl group which is a serine residue, for example, a methyl group, a glycosyl group, a phosphopantein group, an adenosine diphosphoric acid group or a phosphoric acid group, and the group substituted in the hydroxyl group which is a threonine residue, for example, a glycosyl group, a methyl group, or a phosphate group ; Groups substituted in the SH group which is a cysteine residue, for example, glycosyl group, cystynyl group, dehydroalanyl group or selenium atom or group substituted in carboxyl group which is glutamic acid, aspartic acid or glutamic acid residue, for example, methyl group, glyco The actual group is a γ-carboxyl group, and examples thereof include groups substituted with an amide group of an asparagine or glutamine group, for example, a glycosyl group, a pyrrolidinyl group or an imino group.

상기한 기질로서의 펩티드 C 말단 글리신 부가체, 즉 C 말단 잔기에서 글리신이 펩티드 결합된 펩티드 또는 이의 유도체는 천연에서 추출한 것도 화학합성에 따라 생산한 것도 또한 재조합 DNA 기술을 사용하여 생산해도 양호하다. 따라서 본 발명의 기질 화학식 I의 화합물로서는 펩티드류, 예를 들면, 아미노산 잔기의 수가 2 내지 100 정도인 펩티드, 카제인, 프로테인키나제, 아데노바이러스 EIA 단백질, RAS 단백질 등으로 대표되는 인산펩티드 및 이의 가수분해물, 트롬보플라스틴, α1리보단백질, 리보비테린 등으로 대표되는 리보단백질 및 이의 가수분해물, 헤모글로빈, 미오글로빈, 헤모시아닌, 클로로필, 피코시아닌, 플라빈, 로돕신 등으로 대표되는 금속 단백질 및 이의 가수분해물, 콜라겐, 라미닌, 인터페론 α, 세로글리코이드, 아비딘 등으로 대표되는 당단백질 및 이의 가수분해물과 함께 기타 C 말단 카복실기가 아미드화되어 성숙형의 생리활성 펩티드, 예를 들면, 칼시토닌, 세크레틴, 가스트린, 혈관 작용성 소장 펩티드(VIP), 콜레시스토기닌, 셀루레인, 췌장 폴리펩티드, 성장 호르몬 방출인자, 부신 피질 자극 호르몬 방출인자, 칼시토닌 유전자 관련 펩티드 등을 형성하는 펩티드류 각각의 C 말단 글리신 부가체(즉, C 말단 카복실기와 글리신의 아미드 결합 화합물)를 열거할 수 있다. 이중에서 본 발명의 효소의 효소활성을 확인하기 위해 바람직한 기질로서는 예를 들면, D-티로실발릴글리신, D-티로실트립토파닐글리신, 글리실페닐알라닐글리실, 페닐알라닐글리실페닐알라닐글리신, D-티로실로이실아스파라기닐글리신, 아르기닐페닐알라닐글리신, 아르기닐알라닐아르기닐로이실글리신, 로이실메티오닐글리신, 글리실로이실메티오닐글리신, 페닐알라닐글리실로이실메티오닐글리신, 아스파라기닐아르기닐페닐알라닐글리신, 트립토파닐아스파라기닐아르기닐페닐알라닐글리신, 알라닐페닐알라닐글리신, 라이실알라닐페닐알라닐글리실, 세릴라이실알라닐페닐알라닐글리신, 아르기닐티로실글리신, 글리실메티오닐글리신, 글리실티로실글리신, 글리실히스티딜글리신, 히스티딜글리실글리신, 트립토파닐글리실글리신 및 글리실시스테이닐글리신 등을 열거할 수 있다(또한, 글리신을 제외하고 D-라고 특별히 표시하지 않은 것은 L-형을 나타낸다). 한편, 본 발명의 효소를 유효하게 이용하는데 바람직한 기질로서는 상기한 C 말단 카복실기가 아미드화되어 형성된 성숙형의 생리활성 펩티드이다. 이러한 C 말단 카복실기에서 글리신이 펩타이드 결합된 펩티드류를 열거할 수 있다.The above-mentioned peptide C terminal glycine adduct as the substrate, that is, a peptide or a derivative thereof in which the glycine is peptide-bound to the C terminal residue, may be produced either by natural synthesis or by chemical synthesis, or may be produced using recombinant DNA technology. Thus, as the compound of the present invention, the compound of formula (I) includes peptides, for example, phosphate peptides represented by peptides having a number of amino acid residues of about 2 to 100, casein, protein kinase, adenovirus EIA protein, RAS protein and the like, and hydrolysates thereof. , Riboproteins represented by thromboplastin, α 1 riboprotein, ribobiterine and the like, and hydrolysates thereof, metal proteins represented by hemoglobin, myoglobin, hemocyanin, chlorophyll, phycocyanin, flavin, rhodopsin, and the like. Glycoproteins represented by their hydrolysates, collagen, laminin, interferon α, serogloids, avidins and the like, along with other hydrolysates thereof, are amidated with other C-terminal carboxyl groups to form mature bioactive peptides such as calcitonin, secretin , Gastrin, vascular functional small intestine peptide (VIP), cholecystoginine, cellulose, pancreatic polypeptide, C-terminal glycine adducts (i.e., amide-binding compounds of C-terminal carboxyl groups and glycine) of peptides that form growth hormone-releasing factor, adrenal cortical stimulating hormone-releasing factor, calcitonin gene-related peptide, and the like. Among them, preferred substrates for confirming the enzymatic activity of the enzyme of the present invention include, for example, D-tyrosylvalylglycine, D-tyrosyl tryptophanyl glycine, glycylphenylalanyl glycyl, phenylalanyl glycylphenylalanyl Glycine, D-Tylosyloylsil asparaginylglycine, arginylphenylalanylglycine, arginylalanylarginylalloylglycine, leuylmethionylglycine, glycylloylsilmethionylglycine, phenylalanylglyciloylsilionylmethionyl Glycine, Asparaginyl arginylphenylalanylglycine, tryptophanyl asparaginylarginylphenylalanylglycine, alanylphenylalanylglycine, lysylalanylphenylalanylglycine, serylalysylalanylphenylalanylglycine , Arginyl tyrosyl glycine, glycylmethionyl glycine, glycyl tyrosyl glycine, glycyl histidyl glycine, histidyl glycyl glycine, tryptophanyl glycyl glycine and glyce It can be exemplified such as Tay carbonyl glycine (Also, except for glycine, and are not specifically shown as D- represents the L- form). On the other hand, a preferable substrate for effectively utilizing the enzyme of the present invention is a mature physiologically active peptide formed by amidating the above-mentioned C-terminal carboxyl group. Peptides to which glycine is peptide-bound in such a C terminal carboxyl group can be enumerated.

본 발명의 효소-I은 상기한 기질에 작용하여 하기 화학식 II의 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체를 생성시킬 수 있다.Enzyme-I of the present invention may act on the above-mentioned substrate to produce a C-terminal α-hydroxyglycine adduct of formula II.

화학식 IIFormula II

상기식에서,In the above formula,

부분의 구체적인 예는 상기 화학식 I에 대해서 정의한 바와 같은 의미를 갖는다. Specific examples of moieties have the same meanings as defined for Formula I above.

화학식 II의 화합물은부분에 악영향을 미치지 않는 조건하에서 가수분해하거나 하기한 본 발명의 효소-II로 처리함으로써 대응하는 C 말단 아미드화물로 전환시킬 수 있다.Compound of Formula II It can be converted to the corresponding C terminal amidide by hydrolysis under conditions which do not adversely affect the part or by treatment with the enzyme-II of the present invention described below.

또한 상기한 효소-I 은 각각 기원에 따라 상이하며 예를 들면, 겔 여과를 사용하는 분자량 결정법에 따르면 하기한 당해 효소활성 함유물로부터 분리 정제하면 말에서 약 25킬로달톤(KDa)이며 래트는 약 36KDa의 분자량을 갖는다. 또한 본 발명의 cDNA를 이용하여 생산되는 당해 효소의 분자량은 경우에 따라 부가염기서열에서 유래하는 아미노산 서열을 수반하므로 동등하거나 약간 큰 분자량을 갖는다. 즉, 당해 분자량은 자체 공지된 겔 여과법[예: 세이카가쿠짓켄고자 5, 고소갠큐보, 상권, 283 내지 298 페이지, 도쿄가가쿠도진(1975)]에 따라 결정할 수 있다. 구체적으로는 100mM의 염화칼륨을 함유하는 50mM의 트리스-염산(pH 7.4)을 평형화 및 용출액으로서 사용하며 도요팔 HW-55S (도소사 제품)에서 겔 여과를 수행하며 β-아밀라제 (M.W. 200,000), 알코올데하이드로게나제(M.W. 150,000), BSA (M.W. 66,000), 카보닉안하이드라제(M.W. 29,000) 및 시토크롬 C (M.W. 15,400)을 지표로서 결정한다.In addition, each of the enzyme-I is different depending on the origin, and according to the molecular weight determination method using gel filtration, for example, it is about 25 kilodaltons (KDa) in horses, and the rat is about It has a molecular weight of 36KDa. In addition, the molecular weight of the enzyme produced using the cDNA of the present invention has an equivalent or slightly larger molecular weight, as it sometimes involves an amino acid sequence derived from the addition base sequence. That is, the molecular weight can be determined according to a gel filtration method known per se (e.g., Seikagakujikken Koja 5, Koso Gankyubo, Sangku, 283-298, Tokyo Kagakudojin (1975)). Specifically, 50mM tris-hydrochloric acid (pH 7.4) containing 100mM potassium chloride is used as an equilibration and eluent, gel filtration is performed in TOYOPAL HW-55S (manufactured by Tosoh Corporation), β-amylase (MW 200,000), alcohol Hydrogenase (MW 150,000), BSA (MW 66,000), carbonic anhydrase (MW 29,000) and cytochrome C (MW 15,400) are determined as indicators.

본 발명의 효소-I은 기원에 따라 상이하지 않으며 하기의 이화학적 성질에 따라 특정화된다. 즉,Enzyme-I of the present invention does not differ by origin and is characterized according to the following physicochemical properties. In other words,

(a) 적절한 pH 가 약 5 내지 7 인 동시에 안정된 pH가 4 내지 9이며,(a) a suitable pH of about 5-7 and a stable pH of 4-9,

(b) 작용 적정온도가 25 내지 40℃의 범위이며(b) the optimum operating temperature is in the range of 25 to 40 ° C;

(c) 금속이온 및 아스코르브산을 보인자로 한다.(c) Metal ions and ascorbic acid are used as carriers.

상기한 (a) 및 (b)의 성질은 통상적으로 사용되는 완충액이며 구체적으로는 트리스-염산, 메스-수산화칼륨, 테스-수산화나트륨, 헤페스-수산화칼륨 완충액을 사용하여 측정한다. 또한 본 발명의 효소 조성물은 1℃ 내지 55℃의 온도범위 내에서 상기한 반응의 촉매로서 작용하며 56℃에서는 약 10분 동안에 활성을 잃고 40℃ 부근에서도 활성을 약간 잃는 것이 보여진다.The properties of (a) and (b) described above are commonly used buffers and are specifically measured using tris-hydrochloric acid, mes-potassium hydroxide, tes-sodium hydroxide, hepes-potassium hydroxide buffer. In addition, the enzyme composition of the present invention acts as a catalyst for the above reaction within a temperature range of 1 ° C to 55 ° C, and it is shown that at 56 ° C, the activity is lost for about 10 minutes and slightly lost at around 40 ° C.

금속 이온으로서는 Cu2+, Zn2+, Ni2+, Co2+, Fe3+등이 적당하며 특히 Cu2+, Zn2+가 바람직하다.As the metal ion, Cu 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Co 2+ , Fe 3+ and the like are suitable, and Cu 2+ and Zn 2+ are particularly preferable.

본 발명은 또한 하기의 또다른 1 종의 효소도 제공한다. 즉, 화학식 II의 펩티드 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체에 작용하여 하기 화학식 III의 펩티드 C 말단 아미드화물과 글리옥실산을 생성시키는 효소-II가 제공된다.The present invention also provides another one of the following enzymes. That is, enzyme-II is provided which acts on the peptide C terminal α-hydroxyglycine adduct of formula II to produce peptide C terminal amidide and glyoxylic acid of formula III.

화학식 IIIFormula III

상기식에서,In the above formula,

A 및 X는 전술한 바와 같다.A and X are as described above.

이러한 효소도 또한 그 기원에 따라 분자량은 상이하지만 하기한 당해 효소활성 함유물로부터 분리 정제하는 경우에 예를 들면, 겔 여과를 이용하는 분자량 결정법에 따르면 말에서 약 40KDa 이며 래트에서 약 43KDa의 분자량을 갖는 펩티드 C 말단 글리신 부가체의 C 말단 아미드화에 관여하는 효소이다. 또한 cDNA를 이용하여 생산하는 당해 효소의 분자량은 효소-I와 동일하게 약간 큰 경우도 있다. 이 효소가 특정하게 사용되는부분의 의미는 효소-I 의 특정하게 사용된 것과 동일하다. 또한 효소-II의 효소활성을 확인하기 위해서 바람직한 기질로서는 상기한 효소-I에 대해서 구체적으로 열거한 기질에 대응하는 C 말단 α-하이드록실글리신화물을 열거할 수 있다. 예를 들면, 이의 구체적인 것으로서는 D-티로실발릴 α-하이드록시글리신, D-티로실트립토파닐 α-하이드록시글리신, 글리실페닐알라닐 α-하이드록시글리신, 페닐알라닐글리실페닐알라닐 α-하이드록시글리신, D-티로실로이실아스파라기닐 α-하이드록시글리신, 아르기닐알라닐아르기닐로이실 α-하이드록시글리신, 로이실메티오닐 α-하이드록시글리신, 글리실로이실메티오닐 α-하이드록시글리신, 페닐알라닐글리실로이실메티오닐 α-하이드록시글리신, 아스파라기닐아르기닐페닐알라닐 α-하이드록시글리신, 트립토파닐아스파라기닐아르기닐페닐알라닐 α-하이드록시글리신, 알라닐페닐알라닐 α-하이드록시글리신, 라이실알라닐페닐알라닐 α-하이드록시글리신, 세릴라이실알라닐페닐알라닐 α-하이드록시글리신, 아르기닐티로실 α-하이드록시글리신, 글리실메티오닐 α-하이드록시글리신, 글리실티로실 α-하이드록시글리신, 글리실히스티딜 α-하이드록시글리신, 히스티딜글리실 α-하이드록시글리신, 트립토파닐글리실 α-하이드록시글리신 및 글리실시스테이닐 α-하이드록시글리신 등을 열거할 수 있다. 또한 효소-II는 기타 이화학적 성질로서 다음의 성질을 보유함으로써 특정된다. 즉,These enzymes also have molecular weights of about 40 KDa in horses and a molecular weight of about 43 KDa in rats, for example, according to the molecular weight determination method using gel filtration, when separating and purifying from the following enzymatically active contents, which differ in molecular weight depending on their origin. It is an enzyme involved in C-terminal amidation of peptide C-terminal glycine adducts. In addition, the molecular weight of the enzyme produced using cDNA may be slightly larger than that of enzyme-I. This enzyme is specifically used The meaning of the moieties is the same as that used specifically for Enzyme-I. In order to confirm the enzymatic activity of enzyme-II, preferred substrates include C-terminal α-hydroxyglycines corresponding to the substrates specifically listed for enzyme-I. For example, specific examples thereof include D-tyrosylvalyl α-hydroxyglycine, D-tyrosyl tryptophanyl α-hydroxyglycine, glycylphenylalanyl α-hydroxyglycine, phenylalanyl glycylphenylalanyl α-hydroxyglycine, D-tyrosylosilyl asparaginyl α-hydroxyglycine, arginylalanylarginyloxyl α-hydroxyglycine, leuylmethionyl α-hydroxyglycine, glycylosilmethionyl α -Hydroxyglycine, phenylalanylglycyloylsiliononyl α-hydroxyglycine, asparaginylarginylphenylalanyl α-hydroxyglycine, tryptophanylasparaginylarginylphenylalanyl α-hydroxyglycine, Alanylphenylalanyl α-hydroxyglycine, lysylalanylphenylalanyl α-hydroxyglycine, cerylsilylalanylphenylalanyl α-hydroxyglycine, arginyltyrosyl α-hydroxyglycine Shin, glycylmethionyl α-hydroxyglycine, glycyltyrosyl α-hydroxyglycine, glycyl histidyl α-hydroxyglycine, histidyl glycyl α-hydroxyglycine, tryptophanyl glycyl α-hydro Hydroxyglycine, glycesteininyl α-hydroxyglycine, and the like. Enzyme-II is also specified by having the following properties as other physicochemical properties. In other words,

(a) 적절한 pH 가 약 5 내지 6인 동시에 안정된 pH는 4 내지 9이며,(a) a suitable pH of about 5 to 6 and a stable pH of 4 to 9,

(b) 작용 적정온도가 15 내지 35℃의 범위이다.(b) The optimum temperature for action is in the range of 15 to 35 ° C.

상기한 (a) 및 (b)의 성질은 통상적으로 사용하는 완충액이며 구체적으로는 트리스-염산, 메스-수산화칼륨, 테스-수산화나트륨, 헤페스-수산화칼륨 완충액을 사용하여 측정한다. 또한 본 발명의 효소 조성물은 1℃ 내지 55℃의 온도범위 내에서 상기한 반응의 촉매로서 작용하거나 56℃에서는 약 10분 동안에 활성을 잃고 40℃ 부근에서도 활성을 약간 잃는 것을 볼 수 있다.The properties of (a) and (b) described above are commonly used buffers, and are specifically measured using tris-hydrochloric acid, mes-potassium hydroxide, tes-sodium hydroxide and hepes-potassium hydroxide buffer. In addition, it can be seen that the enzyme composition of the present invention acts as a catalyst for the above reaction within a temperature range of 1 ° C to 55 ° C or loses activity at about 56 ° C for about 10 minutes and slightly loses activity at around 40 ° C.

효소의 제조Preparation of the enzyme

상기에서 설명한 본 발명의 효소-I 및 효소-II 는 당해 효소활성 함유물로부터 자체 공지된 효소의 분리정제법에 따라 제조할 수 있으며 바람직하게는 본 명세서에서 개시한 하기한 본 발명의 제조방법에 따라 수득할 수 있다. 즉, 효소-I 또는 효소-II의 효소활성 함유물을 화학식 I의 펩티드 C 말단 글리신 부가체를 리간드로 하는 기질 친화성 크로마토그래피 및 음이온 교환 크로마토그래피로 처리함을 특징으로 하는 효소-I 또는 효소-II의 제조방법을 이용할 수 있다.The enzyme-I and enzyme-II of the present invention described above can be prepared according to the separation and purification method of enzymes known per se from the enzymatic activity-containing content, and preferably in the production method of the present invention described below. Can be obtained accordingly. That is, enzyme-I or enzyme characterized in that the enzymatic activity of enzyme-I or enzyme-II is subjected to substrate affinity chromatography and anion exchange chromatography with the peptide C terminal glycine adduct of formula (I) as a ligand. The preparation method of -II can be used.

본 방법에서 사용하는 효소활성 함유물은 본 발명의 효소를 함유하는 것이면 모두 대조하는데 사용할 수 있으며 천연적으로 발견되거나 인공적으로 제공되는 어떠한 것도 양호하다. 일반적으로 천연에서 발견되는 것으로서는 이러한 효소활성을 갖는 생물, 예를 들면, 사람, 소, 말, 돼지, 양, 토끼, 염소, 래트 및 마우스 등의 포유류, 닭, 들닭 및 카와라 비둘기 등의 조류, 돌거북, 살모사, 방울뱀 및 코브라 등의 파충류, 영원, 아프리카 발톱개구리, 소개구리 및 두꺼비 등의 양서류, 칠성장어, 장님뱀장어, 기름상어, 쉬비레 홍어, 나비 상어, 청어, 연어, 뱀장어, 범복, 도미 등의 어류, 원형무늬 바퀴벌레, 누에나방, 초파리 및 꿀벌 등의 곤충에 유래하는 제조물을 열거할 수 있다. 이와 같이 바람직한 제조물의 구체적인 것으로서는 포유류의 뇌, 하수체, 위, 심장 및 간장 등의 기관에 유래하는 균질화물과 함께 혈액 및 림프액 등의 체액 등을 함유하는 생물학적 유체를 열거할 수 있다.The enzymatic activity content used in the present method can be used to control all those containing the enzyme of the present invention, and any naturally found or artificially provided one is good. Generally found in nature are organisms having such enzymatic activity, for example, mammals such as humans, cattle, horses, pigs, sheep, rabbits, goats, rats and mice, birds such as chickens, wild chickens and kawara pigeons. Reptiles such as dolphins, salsas, rattlesnakes and cobras, amphibians such as eternity, african claws, introductory copper and toads, seven-growing eel, blind eel, oil shark, hibiscus eel, butterfly shark, herring, salmon, eel, bumbok And products derived from insects such as fish such as sea bream, circular pattern cockroaches, silkworm moths, fruit flies, and bees. Specific examples of such preferable products include biological fluids containing homogenates derived from organs such as mammalian brain, pituitary gland, stomach, heart and liver, and body fluids such as blood and lymph fluid.

즉, 상기한 바와 같은 본 효소를 갖는 생물학적 유체를 하기 화학식 I의 펩티드 C 말단 글리신 부가체를 리간드로 하는 기질 유사체 친화성 크로마토그래피를 사용하여 필요에 따라 효소의 정제에 통상적으로 사용된다.That is, biological fluids having the present enzymes as described above are commonly used for purification of enzymes as needed using substrate analog affinity chromatography with ligands of peptide C terminal glycine adducts of formula (I)

화학식 IFormula I

상기식에서,In the above formula,

A 및 X는 상기한 바와 같이 동일하다.A and X are the same as described above.

(1) 침전에 따른 분획(1) fractions from precipitation

(2) 헤파린 친화성 크로마토그래피(2) heparin affinity chromatography

(3) 투석, 겔 여과 등에 따라 분자량 분획방법 및/또는(3) molecular weight fractionation method and / or according to dialysis, gel filtration, etc.

(4) 이온 교환 크로마토그래피를 조합시켜 사용함으로써 본 발명의 효소(효소-I 및 효소-II)를 수득할 수 있다.(4) By using a combination of ion exchange chromatography, the enzymes (enzyme-I and enzyme-II) of the present invention can be obtained.

상기한 리간드로서는 상기 화학식 I의 펩티드 C 말단 글리신 부가체이면 모두 사용할 수 있지만 상기한 효소 활성을 확인하기 위해 바람직한 것으로서 구체적으로 열거한 글리신을 포함하여 2 내지 6 개의 아미노산 잔기로 이루어진 펩티드류를 열거할 수 있다. 이중에서 D-Tyr-Trp-Gly, Phe-Gly-Phe-Gly 및 Gly-Phe-Gly 가 보다 바람직하며 Phe-Gly-Phe-Gly 를 리간드로 하거나 본 발명의 효소(본 효소로 호칭한다)에서 강한 친화성을 갖기 때문에 특히 바람직하다.As the ligand, any of the peptide C terminal glycine adducts of the above formula (I) may be used, but peptides consisting of 2 to 6 amino acid residues including glycine, which are specifically listed as preferable to confirm the enzyme activity, may be listed. Can be. Among them, D-Tyr-Trp-Gly, Phe-Gly-Phe-Gly and Gly-Phe-Gly are more preferred, and Phe-Gly-Phe-Gly is a ligand or in the enzyme of the present invention (called this enzyme). It is especially preferable because it has a strong affinity.

이러한 리간드는 통상적으로 수불용성 담체에 결합시켜 사용하지만 리간드로서 사용하는 펩티드의 C 말단 글리신 잔기의 카복실기는 유리상태인 것이 본 효소와의 결합에서 중요하며 N 말단의 아미노산 잔기의 아미노기를 개재시켜 담체와 결합시킬 필요가 있다. 즉, 담체로서는 펩티드의 아미노기와 결합할 수 있는 것이면 어떤 것도 양호하며 또한 아미노기와 반응하는 활성기를 담체에서 화학적으로 도입시키거나 이미 도입된 시판하는 담체를 사용해도 양호하다. 화학적으로 도입시키는 방법은 일반적으로 사용되는 방법으로 좋으며 예를 들면 문헌[참조: 세이가카쿠짓켄보 제5권 상권 257 내지 281 페이지 가사이저도쿄가가쿠도진(1975)]에 기재되어 있는 바와 같이 예를 들면, 아가로스에 브롬화시안을 사용하여 이미드카복실기를 도입한다. 시판되는 활성화 담체는 기재를 지표로 하면 예를 들면, 아가로스계, 셀룰로스계, 친수성 폴리비닐계 등이 있으며 이들 어떤 것을 사용해도 상관없다. 아가로스계 담체로서는 리간드의 아미노기와의 결합방법에서 CNBr 법을 사용하는 CNBr 활성화 세팔로스 4B (파마시아사제), 카보이미드법을 사용하여 CH-세팔로스 4B, ECH-세팔로스 4B (이상, 파마시아사제), 아피겔 10, 아피겔 15 (이상, 바이오라드사제), 트레실클로라이드법을 사용하는 트레실 활성화 세팔로스 4B (파마시아사제) 등을 열거할 수 있다. 친수성 폴리비닐계 담체로서는 카보디이미드 법을 사용하는 AF-카복시도요팔 650, 포르밀법을 사용하는 AF-포르밀도요팔 650, 트레실클로라이드법을 사용하는 AF-트레실도요팔 650, 에폭시 활성화법을 사용하는 AF-에폭시도요팔 650 (이상, 도소사제)등을 열거할 수 있다. 리간드와의 결합 반응은 각각의 담체의 사용설명서에 따라 반응시키면 양호하다.Such ligands are usually used in combination with a water-insoluble carrier, but the carboxyl group of the C-terminal glycine residue of the peptide used as the ligand is important in the binding to the present enzyme, and the N-terminal amino acid residue is linked to the carrier via the amino group. Need to be combined. In other words, any carrier can be used as long as it can bind to the amino group of the peptide, and a commercially available carrier which has introduced the active group reacting with the amino group chemically from the carrier or has already been introduced may be used. The method of chemical introduction is good as a commonly used method, for example, as described in Seigakakujikkenbo Vol. 5, 257-281 Kasaiiser Tokyo Kagakudojin (1975). For example, cyanide bromide is introduced into agarose to introduce an imide carboxyl group. Commercially available activating carriers include, for example, agarose, cellulose, hydrophilic polyvinyl, and the like, and any of these may be used. As the agarose carrier, CNBr-activated Sepharose 4B (manufactured by Pharmacia) using CNBr method in the method of binding a ligand to an amino group, CH-Sephalos 4B, ECH-Sephalos 4B (manufactured by Pharmacia company) using carbodiimide method ), Apigel 10, Apigel 15 (above, manufactured by Biorad, Inc.), tresyl activated cephalos 4B (manufactured by Pharmacia) using the tresyl chloride method, and the like. As the hydrophilic polyvinyl-based carrier, AF-carboxyyopal 650 using carbodiimide method, AF-formal density Yopal 650 using formyl method, AF-tresylyopal 650 using tresyl chloride method and epoxy activation method are used. We can enumerate AF-Epoxy Toy arm 650 (above, Tosoh Corporation) to say. The binding reaction with the ligand is good if the reaction according to the instructions of each carrier.

이중에서 아피겔 10에 관한 제조방법을 기재한다. 아피겔 10과 펩티드의 반응은 0.001 내지 1M이며 바람직하게는 0.1M 모프스-수산화칼륨 등의 완충액 속에서 수행한다. 반응 조건은 0 내지 20℃ , 10분 내지 24시간, pH 3 내지 11 정도가 가능하지만 바람직하게는 4℃, 4 내지 24시간, pH 5 내지 9의 조건에서 수행한다. 아피겔 10과의 결합에서 사용하는 펩티드의 혼합비는 아피겔 1ml에 대하여 펩티드가 약 25μmol 까지는 많이 가할수록 많이 결합하므로 그 범위내에서 몇개라도 좋지만 결합 효율의 점에서 1 내지 20μmol 정도가 편리하게 사용된다. 반응시킨 다음, 반응시에 사용된 완충액으로 충분하게 세정한 다음, 트리스-염산(pH 8.0)을 최종 농도가 50mM이 되도록 첨가하여 4℃에서 1시간 동안 진탕시키는 등의 방법으로 미반응의 활성기를 봉쇄시킨다. 상기에서 기질 유사체 친화성 겔이 제조된다.Among these, the manufacturing method regarding Apigel 10 is described. The reaction of Apigel 10 with the peptide is 0.001 to 1 M and is preferably carried out in a buffer such as 0.1 M morphs-potassium hydroxide. The reaction conditions may be 0 to 20 ° C., 10 minutes to 24 hours, and pH 3 to 11, but preferably 4 ° C., 4 to 24 hours, and pH 5 to 9 conditions. The mixing ratio of the peptide used in the binding to Apigel 10 is as much as the peptide is added to 1ml of Apigel up to about 25μmol, so it may be any number within the range, but from 1 to 20μmol is convenient in terms of binding efficiency. . After the reaction, the reaction solution was sufficiently washed with the buffer used in the reaction, and then tris-hydrochloric acid (pH 8.0) was added so that the final concentration was 50 mM, followed by shaking at 4 ° C for 1 hour. Blockade. Substrate analog affinity gels are prepared above.

기질 친화성 크로마토그래피는 배치식으로도 칼럼에 충전시켜 연속식으로 수행해도 좋다. 시료와 겔을 접촉시키는 시간은 본 효소가 충분하게 흡착되는 정도이면 양호하며 통상적으로 20분 내지 24시간이다. 겔의 평형화에 사용한 것과 동일한 조성의 저이온강도에서 pH 가 6.0 내지 11.0, 바람직하게는 7.0 내지 9.0의 완충액, 예를 들면, 10mM의 헤페스-수산화칼륨(pH 7.0)으로 비흡착 성분을 세척해낸다. 이중에서 본 효소활성이 존재하는 분획을 용출시킨다. 용출액은 본 효소가 효율적으로 수득되는 조성이면 어떤 것도 좋지만 바람직한 것은 1 내지 40% 정도의 아세토니트릴과 함께 0.1 내지 10M 염화나트륨을 함유하는 pH 7.0 내지 9.0 사이의 완충액, 예를 들면, 20% 아세토니트릴, 0.4M 염화나트륨을 함유하는 10mM 헤페스-수산화나트륨(pH 7.0)을 열거할 수 있다. 또한 용출은 칼럼에 충전시킨 경우, 농도 구배 전체에 걸쳐도 상관없다.Substrate affinity chromatography may be carried out batchwise or continuously by charging the column. The time for contacting the sample with the gel is good enough that the enzyme is sufficiently adsorbed, and is usually 20 minutes to 24 hours. At low ionic strengths of the same composition used to equilibrate the gel, the nonadsorbed components are washed out with a buffer of pH 6.0 to 11.0, preferably 7.0 to 9.0, for example 10 mM Hepes-potassium hydroxide (pH 7.0). . Among these, the fraction in which this enzyme activity exists is eluted. The eluate may be any composition so long as the enzyme is efficiently obtained, but preferred is a buffer between pH 7.0 and 9.0 containing 0.1 to 10 M sodium chloride with about 1 to 40% acetonitrile, for example 20% acetonitrile, 10 mM Hepes-Sodium Hydroxide (pH 7.0) containing 0.4 M sodium chloride may be enumerated. In addition, elution may be carried out over the whole concentration gradient, when a column is filled.

또한, 경우에 따라 상기한 기질 유사체 친화성 크로마토그래피[이하, (5)로 나타낸다]공정을 실시하기 전 또는 후이거나 전후 모두 미리 건져낸 침전에 따른 분획[이하, (1)로 나타낸다], 헤파린 친화성 크로마토그래피[이하, (2)로 나타낸다] 투석, 겔 여과등에 따른 분자량 분획[이하, (3)으로 나타낸다] 및/또는 이온교환 크로마토그래피[이하, (4)로 나타낸다] 공정을 실시해도 양호하다. 이와같이 본 효소(효소-I 및 효소-II)는 기타 사이에 낀 잡물로부터 분리할 수 있지만 당해 효소-I과 효소-II의 분리에는 (3) 및/또는 (4)의 공정을 실시하는 것이 유효하다. 일반적으로 이러한 전체 1 내지 6 공정을 실시한 다음, 상기(5) 또는 (3) 공정을 최종 단계에서 실시하는 것이 바람직하다. 각 공정을 조합시킨 구체적인 예로서는 (5)만으로,Further, in some cases, fractions obtained by pre-drying before or after or after performing the substrate analog affinity chromatography process (hereinafter, referred to as (5)) (hereinafter, referred to as (1)), heparinchin Chemical chromatography [hereinafter referred to as (2)] The molecular weight fraction [hereinafter referred to as (3)] and / or ion exchange chromatography [hereinafter referred to as (4)] according to dialysis, gel filtration, etc. may be performed. Do. In this way, the enzymes (enzyme-I and enzyme-II) can be separated from other miscellaneous products, but it is effective to perform the steps (3) and / or (4) to separate the enzyme-I and enzyme-II. Do. In general, it is preferable to carry out the above steps 1 to 6 and then to carry out the step (5) or (3) in the final step. As a specific example which combined each process, only in (5),

의 순으로 공정을 진행시키는 것이 보다 바람직하다.It is more preferable to advance the process in the order of.

하기에 상기한 (1) 내지 (4) 공정에 대해서도 상세하게 설명한다. 또한 이들은 모두 0℃ 내지 10℃, 바람직하게는 4℃에서 수행한다.The above-mentioned steps (1) to (4) will also be described in detail. In addition, they are all performed at 0 ° C to 10 ° C, preferably 4 ° C.

(1)의 침전에 따른 분획에서 사용하는 물질은 황산 암모늄 등의 염류, 에탄올, 아세톤 등의 유기용매, 폴리에틸렌 글리콜 등의 중합체류를 열거할 수 있다. 첨가하는 농도는 특별히 제한하지 않으며 본 효소를 양호한 수율로 회수할 수 있으며 또한 기타 단백질 성분과 분리시킬 수 있는 조건이 바람직하다. 예를 들면, 30 내지 50% 포화 황산암모늄, 10 내지 15%(W/V)의 폴리에틸렌글리콜 6000의 첨가에서는 본 효소는 침전분획으로 되는 것에 대해 대다수의 단백질은 상등 부분에 존재하므로 효율적으로 정제할 수 있다. 또한 첨가할 때는 교반기로 교반하면서 서서히 수행하는 것이 바람직하다. 첨가를 종료시킨 다음, 적어도 1 시간 이상 정치시킨 다음, 원심분리 함으로써 본 효소에 존재하는 분획을 회수한다. 침전 분획을 회수할 때에는 이를 적당한 완충액으로 용해시킨다. 완충액은 pH가 6.0 내지 11.0이며 바람직하게는 pH가 7.0 내지 9.0이면 어떠한 조성도 양호하며 예를 들면, 트리스-염산, 헤페스-수산화칼륨, 테스-수산화나트륨 등을 열거할 수 있다. 또한 농도는 완충 능력을 유지시키는 범위이면 특별한 제한은 없으며 5 내지 50mM 정도가 바람직하다.Substances used in the fraction according to precipitation in (1) may include salts such as ammonium sulfate, organic solvents such as ethanol and acetone, and polymers such as polyethylene glycol. The concentration to be added is not particularly limited, and conditions are preferred in which the enzyme can be recovered in good yield and can be separated from other protein components. For example, the addition of 30-50% saturated ammonium sulfate and 10-15% (W / V) polyethylene glycol 6000 results in an efficient purification since the enzyme is a precipitate fraction and most of the protein is in the upper portion. Can be. Moreover, when adding, it is preferable to carry out gradually, stirring with a stirrer. After completion of the addition, the mixture is allowed to stand for at least 1 hour and then centrifuged to recover a fraction present in the enzyme. When recovering the precipitated fraction, it is dissolved in a suitable buffer. The buffer may have any composition if the pH is 6.0 to 11.0 and preferably the pH is 7.0 to 9.0, and examples thereof include tris-hydrochloric acid, hepes-potassium hydroxide, tes-sodium hydroxide and the like. In addition, the concentration is not particularly limited as long as it maintains the buffering capacity, and 5 to 50 mM is preferable.

(1)에 따라 수득한 활성 분획은 이어서 (1)을 재차 수행해도 (2) 내지 (5) 중에서 어떠한 하나의 공정으로 진행시키면 양호하지만 (1)의 분획에 황산암모늄 등의 염류를 사용하여 (2)나 (4) 또는 (5)로 진행시킬 때는 (3)의 공정이나 적당한 완충액을 첨가하여 다음 공정으로 사용하는 겔에서 본 효소가 결합할 수 있는 염농도로 낮출 필요가 있다. 또한 침전을 용해시켜 1시간 이상 정제한 경우나 투석을 수행한 경우에는 불용성 물질이 생길 수 있으므로 예를 들면, 원심분리나 여과로써 이를 제거한다.The active fraction obtained according to (1) is then good to proceed to any one of (2) to (5) even if (1) is again performed, but using salts such as ammonium sulfate in the fraction of (1) ( When proceeding to 2) or (4) or (5), it is necessary to add the appropriate buffer solution in step (3) or lower the salt concentration to which the enzyme can bind in the gel used in the next step. Insoluble matter may be generated when the precipitate is dissolved and purified for 1 hour or more, or when dialysis is performed, and thus, it is removed by centrifugation or filtration.

(2)의 헤파린 친화성 크로마토그래피에 대해서는 배치식으로도 칼럼에 겔을 충전시켜 연속식으로 수행해도 양호하다. 헤파린을 리간드로 한 겔은 시판된 것으로서 헤파린세파로스 CL-6B (파마시아사제), 아피겔헤파린(바이오라드사제), 헤파린아가로스(시그마사제), AF-헤파린도요팔 650 (도소사제) 등이 있다.The heparin affinity chromatography of (2) may be carried out in a batchwise manner by gel filling the column in a continuous manner. Heparin-based ligand gels are commercially available and include Heparin Sepharose CL-6B (manufactured by Pharmacia), Apigelheparin (manufactured by Biorad), Heparin-Agarose (manufactured by Sigma), AF-heparindopal 650 (manufactured by Tosoh) .

생체 추출액을 직접 또는 (1)에 기재한 침전에 따라 분획의 처리를 수행한 다음, 헤파린 친화성 겔과 접촉시킨다. 접촉시간은 본 효소가 충분하게 흡착되는 정도이면 양호하며 통상적으로는 20분 내지 12시간이다. 헤파린에 친화성이 없는 성분을 본 효소가 용출되지 않는 정도로 이온 강도가 낮으며 pH가 6.0 내지 11.0 바람직하게는 7.0 내지 9.0의 완충액, 예를 들면, 10mM의 헤페스-수산화칼륨(pH 7.0)으로 충분하게 제거시킨다. 이중에서 본 효소를 함유하는 분획을 용출시킨다. 용출액으로서는 본 효소 활성의 회수율이 높은 것이 좋으며 예를 들면, 0.5M-2M의 염화나트륨, 염화칼륨, 황산암모늄 등, 일반적으로 효소 정제에 사용하는 염류를 함유하는 pH 6.0 내지 11.0인 것이 바람직하다. 용출은 칼럼에 충전시키는 경우, 염농도 구배에 따르거나 1단계 용출을 수행하여도 상관없다. 예를 들면, 0.3 내지 2.0M의 염화나트륨을 함유하는 10mM의 헤페스-수산화칼륨 완충액(pH 7.0)으로 용출시킨다.The biological extract is subjected to treatment of the fractions directly or according to the precipitation described in (1), followed by contact with the heparin affinity gel. The contact time is good enough that the enzyme is sufficiently adsorbed, and is usually 20 minutes to 12 hours. A component that has no affinity for heparin is so low in ionic strength that the enzyme is not eluted and has a pH of 6.0 to 11.0, preferably 7.0 to 9.0, for example, 10 mM Hepes-potassium hydroxide (pH 7.0). Remove enough. Among them, the fraction containing this enzyme is eluted. As the eluate, it is preferable that the recovery rate of this enzyme activity is high, and for example, pH 6.0-11.0 containing salts generally used for enzyme purification, such as 0.5 M-2 M sodium chloride, potassium chloride, ammonium sulfate, etc., is preferable. When the elution is charged to the column, the elution may be carried out according to a salt concentration gradient or a one-step elution. For example, it is eluted with 10 mM Hepes-potassium hydroxide buffer (pH 7.0) containing 0.3-2.0 M sodium chloride.

(2)의 공정에서 수득한 활성 분획은 이어서 (1) 내지 (4)의 어떠한 공정에 제공해도 양호하지만 재차(2)를 수행하거나 (4) 또는 (5)로 진행시키는 경우에는 (3)을 미리 수행하거나 다량으로 50mM 이하의 저이온 강도인 pH 6.0 내지 11.0, 바람직하게는 7.0 내지 9.0의 완충액, 예를 들면 5mM 헤페스-수산화나트륨(pH 7.0) 등을 가하여 (2), (4) 또는 (5)에서 사용하는 겔에 본 효소가 흡착할 수 있는 이온 강도까지 낮출 필요가 있다.The active fraction obtained in the step (2) may then be provided to any of the steps (1) to (4), but if (2) is carried out again or proceeds to (4) or (5), (3) (2), (4) or by adding a buffer of pH 6.0 to 11.0, preferably 7.0 to 9.0, which has been carried out in advance or in large amounts at a low ion strength of 50 mM or less, for example 5 mM Hepes-sodium hydroxide (pH 7.0) or the like. It is necessary to lower the ionic strength which the enzyme can adsorb to the gel used in (5).

(3)의 투석, 겔 여과 등에 따른 저분자 물질의 제거 공정에서 투석의 경우, 사용하는 막은 본 효소가 통과할 수 없을 정도의 분획 분자량의 것이면 양호하지만 1,000 내지 10,000이 바람직하다. 투석의 방법은 예를 들면, 문헌[참조: 세이카가쿠짓켄고자 제5권 상권 252 내지 253페이지 사유다 저 도쿄가가쿠도진(1975)]에 기재된 바와 같이 일반적으로 사용되는 것이 양호하며 수시간 내지 수일동안, 이온강도가 낮으며 pH 6.0 내지 11.0, 바람직하게는 pH 7.0 내지 9.0의 완충액, 예를 들면 10mM의 헤페스-수산화칼륨(pH 7.0), 10mM 의 트리스-염산(pH 7.5) 등에 대해서 수행한다. 또한, 투석할 때에 불용성의 물질이 석출된 경우에는 예를 들면, 원심분리, 여과 등으로써 제거한다.In the case of dialysis in the step of removing low molecular weight substances according to dialysis, gel filtration and the like of (3), the membrane to be used may have a fractional molecular weight such that the enzyme cannot pass, but 1,000 to 10,000 is preferable. The method of dialysis is generally used, for example, as described in Seikagakujikken Koza Vol. 5, No. 5, pages 252 to 253, Saida Low Tokyo Kagakudojin (1975). For several days, the ionic strength is low and is performed with a buffer of pH 6.0 to 11.0, preferably pH 7.0 to 9.0, such as 10 mM Hepes-potassium hydroxide (pH 7.0), 10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 7.5), and the like. do. In addition, when an insoluble substance precipitates at the time of dialysis, it is removed by centrifugation, filtration, etc., for example.

겔 여과에 대해서는 일반적으로 겔 여과용 담체로서 사용할 수 있는 것이면 어떤 것도 상관없다. 예를 들면, 세파덱스 G-10, G-15, G-25, G-50, G-75, G-100, 세파크릴 S-200, S-300(이상, 파마시아사제), 도요팔 HW-40, HW-55(도소사제), 바이오겔 P-2, P-4, P-6, P-10, P-30, P-60, P-100(이상, 바이오라드사제)등이 바람직하다. 또한, 사용할만한 완충액은 투석할 때에 사용하려는 조성과 동일하다. 단, 이온 강도가 상당히 낮으면 본 효소의 겔에 대한 흡착을 일으킨다고 생각되므로 농도를 5 내지 200mM, 바람직하게는 10 내지 20mM로 한다. 겔 여과의 방법은 예를 들면, 문헌[참조: 세이카가쿠짓켄고자 제5권 상권 283 내지 298페이지 사유다 저 도쿄가가쿠도진(1975)]에 기재된 바와 같이 수행하면 양호하다. 겔 여과 담체의 베드 체적에 대해 충분한 분리 능력이 수득되는 양의 시료를 첨가한 다음, 용출을 수행하며 본 효소활성이 존재하는 분획을 회수한다.As regards gel filtration, anything that can be generally used as a carrier for gel filtration does not matter. For example, Sephadex G-10, G-15, G-25, G-50, G-75, G-100, Sephacryl S-200, S-300 (above, Pharmacia company), Toyota HW-40 , HW-55 (manufactured by Tosoh Corporation), Biogel P-2, P-4, P-6, P-10, P-30, P-60, P-100 (above, manufactured by Biorad Company), and the like are preferable. In addition, the buffers to be used are the same as the composition to be used for dialysis. However, if the ionic strength is considerably low, the concentration of the enzyme is considered to be 5 to 200 mM, preferably 10 to 20 mM. The method of gel filtration may be carried out as described in, for example, Seikagakujikken Koza Vol. 5, No. 283-298, Saida, Tokyo Kagakudojin (1975). Samples are added in an amount such that sufficient separation capacity is obtained for the bed volume of the gel filtration carrier, followed by elution to recover the fraction in which the present enzymatic activity is present.

(3)의 공정에 따라 수득한 활성분획은 특별히 처리하지 않고 (1) 내지 (5)의 각 공정으로 진행시킬 수 있다.The active fraction obtained according to the process of (3) can be advanced to each process of (1) to (5) without any special treatment.

이온교환 크로마토그래피에 관해서는 일반적으로 시판되는 이온교환 크로마토그래피용 담체이면 하등 상관이 없다. 예를 들면, Aminex, Dowex, Amberlite, SP-Sephacryl M, Asahipak, DEAE-Toyopearl, DEAE-Sephadex, CM-Sepharose, DEAE, Bio-Gel A, CM-Cellulose, DEAE-Cellulofine, Partisil SCY, Mono Q 및 Mono S 등이 바람직하다. 또한 사용하려는 완충액 및 사용방법은 헤파린 친화성 겔의 항에 기재된 방법에 준하는 것이 양호하다. 또한 기본적인 조작방법은 문헌[참조: 신키소세이카가쿠짓켄보 2, 추출.정제 분석 I(마루젠, 1988)] 등에 기재된 일반적인 방법에 따르면 양호하다.Regarding ion exchange chromatography, any commercially available carrier for ion exchange chromatography may be used. For example, Aminex, Dowex, Amberlite, SP-Sephacryl M, Asahipak, DEAE-Toyopearl, DEAE-Sephadex, CM-Sepharose, DEAE, Bio-Gel A, CM-Cellulose, DEAE-Cellulofine, Partisil SCY, Mono Q and Mono S and the like are preferred. In addition, the buffer to be used and the method of use are preferably in accordance with the method described in the section of heparin affinity gel. In addition, the basic operation method is satisfactory according to the general method described in Shinkisosei Chemical Co., Ltd. 2, extraction and purification analysis I (Maruzen, 1988).

(4)의 공정에서 수득한 활성분획을 이어서 (1) 내지 (5)의 어떤 공정에 제공해도 양호하지만 재차(4)를 수행하거나 (2) 또는 (5)로 진행시키는 경우에는 (3)을 미리 실시하거나 다량으로 50mM 이하의 저이온 강도인 pH 5.0 내지 11.0, 바람직하게는 6.0 내지 8.0 의 완충액, 예를 들면, 헤페스-수산화나트륨(pH 7.0) 등을 가하여 (2), (4) 또는 (5)에서 사용하는 겔에 본 효소가 흡착될 수 있는 이온 강도까지 낮출 필요가 있다. 상기한 정제공정을 경유함으로써 본 발명의 효소의 조생성물이 수득된다. 이러한 효소의 조생성물은 또한 (3)의 겔 여과공정을 이용하는 단백질 분리 수단으로써 분자량이 약 25,000 및 분자량 약 40,000에서 각각 피크를 이루는 분획으로 단리하여 본 효소 표준품으로서 할 수 있다.The active fraction obtained in the step (4) may then be provided to any of the steps (1) to (5), but if (4) is carried out again or proceeds to (2) or (5), (3) (2), (4) or by adding a buffer of pH 5.0-11.0, preferably 6.0-8.0, such as hepes-sodium hydroxide (pH 7.0) or the like, which has been carried out in advance or in a large amount and has a low ion strength of 50 mM or less. It is necessary to lower the ionic strength that the enzyme can adsorb to the gel used in (5). The crude product of the enzyme of the present invention is obtained through the above purification process. The crude product of such an enzyme can also be used as the present enzyme standard by isolating into fractions each having a peak at a molecular weight of about 25,000 and a molecular weight of about 40,000 as a protein separation means using the gel filtration step of (3).

상기한 각 공정은 각각 하기한 또 하나의 본 발명인 효소 활성의 측정방법에 준하여 화학식 I 또는 화학식 II의 화합물을 기질로 사용하고 효소-I 및/또는 효소-II 의 활성에 따라 활성 분획을 수득함으로써 실시된다.Each of the above-mentioned steps is carried out by using a compound of formula (I) or formula (II) as a substrate and obtaining an active fraction according to the activity of enzyme-I and / or enzyme-II according to another method of measuring enzyme activity of the present invention described below. Is carried out.

본 발명의 효소-I 및 효소-II는 당해 효소를 암호화하는 cDNA를 함유하는 동시에 이를 발현시킬 수 있는 플라스미드로써 형질전환된 숙주 세포를 배양함으로써 상기한 효소를 생산 축적시킨 배양물로부터 이들 효소의 양쪽 또는 한쪽을 채취함으로써 제조할 수 있다.Enzyme-I and Enzyme-II of the present invention both of these enzymes from a culture in which the above-described enzyme was produced and accumulated by culturing a host cell transformed with a plasmid capable of expressing and containing cDNA encoding the enzyme. Or it can manufacture by extracting one side.

이러한 방법으로 이용할 수 있는 본 발명의 효소를 암호화하는 cDNA는 사람, 소, 말, 돼지, 양, 토끼, 산양, 래트, 마우스 등의 포유류, 닭, 칠면조 등의 조류, 개구리 등의 양서류, 뱀 등의 파충류, 정어리, 고등어, 뱀장어, 연어 등의 어류들에 존재하는 DNA 에 유래하고 이러한 cDNA의 거의 중앙 부근에서 Lys-Lys의 서열이 존재하며 이의 기원은 문제되지 않으며 바람직한 것으로는 포유류 유래의 것을 열거할 수 있다. 보다 구체적으로는 현재 공지되어 있는 펩티드 C 말단 아미드화 효소의 아미노산 서열을 아미노산의 1 문자 표시로 또한 종류간의 상동성을 높게 하도록 결핍부분(-로 표시한다)을 임의로 삽입하여 도 5에 기재된 바와 같은 아미노산 서열을 암호화하는 DNA 단편이며 이러한 C 말단 근방의 소수성 아미노산 영역에 상당하는 부분을 제외시킨 cDNA가 유리하게 사용될 수 있다. 또한 각 cDNA 는 사람, 말, 소, 래트, 개구리 I 및 개구리 II에 대해서 각각 문헌[참조: Biochem, Bioph ys. Res. Commun, 169, 551 내지 558, 1990; 일본국 특허원 제90-76331호 명세서; Mol. Endocrinal. 1, 777 내지 790페이지, 1987; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86, 735 내지 739페이지, 1989; Biochem. Biophys. Res. Commum., 148, 546 내지 552페이지, 1987; 및 Biochem, Biophys. Res. Commun., 150, 1275 내지 1281 페이지, 1988]에 기재되어 있다. 이중에서 예를 들면, 도 5의 말의 서열에서 441과 442번째가 상기한 K (라이신), K (라이신) 서열에 해당된다. 이러한 서열은 사람, 말, 소, 래트의 cDNA로써 양호하게 보존된다. 이러한 서열로부터 전반 부분(5'측)의 cDNA는 화학식 I의 펩티드 C 말단 글리신 부가체에 작용하여 화학식 II의 펩티드 C 말단 α-하이드록시글리신 부가체를 생산하는 활성을 갖는 단백질을 암호화하며 또한 본 KK 서열로부터 후반부분(3'측)의 cDNA 는 화학식 II의 펩티드 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체에 작용하여 화학식 III의 C 말단 아미드화물과 글리옥실산을 생성시키는 활성을 갖는 단백질을 암호화하고 있다. 이러한 KK 서열 근방의 부위에서 자체 공지된 제한효소를 사용하여 cDNA를 전반부와 후반부로 분리시킬 수도 있다.CDNA encoding the enzyme of the present invention that can be used in this way is mammals such as humans, cattle, horses, pigs, sheep, rabbits, goats, rats, mice, birds such as chickens, turkeys, amphibians such as frogs, snakes, etc. It is derived from DNA in fish such as reptiles, sardines, mackerel, eel, salmon, etc., and the sequence of Lys-Lys exists near the center of the cDNA, and its origin is not a problem. can do. More specifically, the amino acid sequence of the currently known peptide C terminal amidation enzyme is optionally inserted into the deficient part (denoted by-) to increase the homology between types by the one-letter representation of amino acids and as shown in FIG. A cDNA which is a DNA fragment encoding an amino acid sequence and excludes a portion corresponding to a hydrophobic amino acid region near this C terminus may be advantageously used. In addition, each cDNA is described for human, horse, cow, rat, frog I and frog II, respectively. See Biochem, Bioph ys. Res. Commun, 169, 551-558, 1990; Japanese Patent Application No. 90-76331; Mol. Endocrinal. 1, 777-790 pages, 1987; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86, 735-739, 1989; Biochem. Biophys. Res. Commum., 148, 546 to 552, 1987; And Biochem, Biophys. Res. Commun., 150, pages 1275-1281, 1988. For example, 441 and 442th in the sequence of the end of FIG. 5 correspond to the above-described K (lysine) and K (lysine) sequences. Such sequences are well preserved as cDNA of humans, horses, cattle, and rats. From this sequence the cDNA of the first half (5 'side) encodes a protein having activity to act on peptide C terminal glycine adducts of formula (I) to produce peptide C terminal α-hydroxyglycine adducts of formula (II). The cDNA of the latter half (3 'side) from the KK sequence encodes a protein having an activity that acts on the peptide C-terminal α-hydroxyglycine adduct of formula (II) to produce C-terminal amidide and glyoxylic acid of formula (III). have. CDNA may be separated in the first half and the second half using a restriction enzyme known per se at a site near this KK sequence.

또한 상기한 소수성 아미노산 영역은 예를 들면, 도 5 내의 말의 서열에 따르면 880번째의 V (발린) 내지 901번째의 I (이소로이신)에 해당하며 당해 영역에 상당하는 부분을 본 명세서에서는 막 관통 영역이라 한다. 이러한 영역에 상당하는 부분을 제외한 cDNA 단편을 이용하면 놀랍게도 생산되는 효소를 숙주세포 외부로 분비할 뿐만아니라 전체적인 생산량도 현저하게 중대되므로 본 발명에서 사용하는 cDNA로는 상기한 영역을 제외한 cDNA가 특히 바람직하다. 또한 본 발명의 효소-I 및 효소-II는 상기한 바와 같이 인접하여 cDNA에 암호화되지만 이들 효소는 세포에서 분비과정의 가공처리로써 개별적으로 방출되므로 상기한 막 관통 영역을 제외한 cDNA를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 cDNA는 공지된 대응 cDNA로부터 자체 공지된 제한효소를 사용하여 그 부분을 절제하여 제조한 것도 양호하며 또한 당해 cDNA의 클로닝 단계에서 mRNA의 스플라이싱의 차이에 따라 생기는 각종 cDNA로부터 선택할 수도 있다. 또한 cDNA는 효소-I 및 효소-II를 각각 독립하여 암호화하는 cDNA를 상기한 바와 같이 분리한 것을 사용할 수 있다.Also, the hydrophobic amino acid region described above corresponds to, for example, the 880th V (valine) to the 901th I (isoleucine) according to the sequence shown in FIG. It is called an area. The use of cDNA fragments other than those corresponding to these regions surprisingly not only secretes the produced enzymes to the outside of the host cell, but also the overall production is remarkably important, so cDNA except for the above-mentioned region is particularly preferable as the cDNA used in the present invention. . In addition, although enzyme-I and enzyme-II of the present invention are encoded in cDNA adjacent to each other as described above, these enzymes are individually released as a process of secretion process in cells, so it is preferable to use cDNA except the above-mentioned membrane transmembrane region. Do. Such cDNA may be prepared by excising its portion from a known corresponding cDNA using a restriction enzyme known per se, and may also be selected from various cDNAs generated by differences in mRNA splicing in the cloning step of the cDNA. . In addition, cDNA isolate | separated as above-mentioned cDNA which encodes enzyme-I and enzyme-II, respectively independently can be used.

본 발명에서 이용하는 cDNA의 클로닝은 자체 공지된 방법에 따라 상기한 각종 동물의 제조직을 사용하여 실시할 수 있다. 구체적으로는 +, -법, 하이브리드화 법, PCR법 등, 일반적으로 사용되는 방법(참조: Methods in Enzymology, vol. 152; Guide to Molecular Cloning Teehniques, S.L. Berger et A.R. Kimmel편, 1987, Academic Press. Inc.; Methcds in Molecular Biology, vol. 4; New Nucleic Acid Techniques, J.M. Walker 편, 1988, The Humana Press Inc.; Molecular Cloning A Laboratory Manual 2nd Ed. J. Sambrook, E.F. Fritsch, T. Maniatis 편, 1989, Cold Spring Harbor Laboratory Press)에 따라 실시하며 수득된 cDNA 클론의 염기 서열을 결정함으로써 단백질을 암호화하는 cDNA 영역을 결정하고 필요에 따라 상기한 막 관통 영역에 상당하는 부분이 제거된 곳에서 선택하고 상기한 중앙부분의 KK 서열 부근에서 cDNA를 분할함으로써 목적하는 cDNA를 수득할 수 있다.Cloning of the cDNA used in the present invention can be carried out using the above-described production of various animals according to a method known per se. Specifically, methods commonly used, such as the +, − method, hybridization method, PCR method, etc. (see Methods in Enzymology, vol. 152; Guide to Molecular Cloning Teehniques, SL Berger et AR Kimmel, 1987, Academic Press. Inc .; Methcds in Molecular Biology, vol. 4; New Nucleic Acid Techniques, JM Walker, 1988, The Humana Press Inc .; Molecular Cloning A Laboratory Manual 2nd Ed.J. Sambrook, EF Fritsch, T. Maniatis, 1989 Cold Spring Harbor Laboratory Press), and determine the cDNA region encoding the protein by determining the base sequence of the obtained cDNA clone, and if necessary select from where the portion corresponding to the membrane penetration region is removed and The desired cDNA can be obtained by cleaving the cDNA near the KK sequence in one central portion.

래트를 예로서 설명하면 펩타이드 C 말단 아미드화 효소를 다량으로 생산하는 조직, 예를 들면, 래트의 하수체를 구아디닐티오시아네이트와 함께 균질화 함으로써 세포를 파쇄하고 염화세슘 평형밀도구배 초원심분리로써 RNA 분획을 수득한다. 이어서 올리고 dT 셀룰로스를 담체화한 친화성 크로마토그래피로써 상기한 RNA 분획으로부터 폴리 A를 갖는 RNA (폴리 A+RNA)를 단리시킨다.Using rats as an example, cells are crushed by homogenizing tissues producing large amounts of peptide C terminal amidase, for example, the rat's pituitary with guadiylthiocyanate and cesium chloride equilibrium density gradient ultracentrifugation RNA fractions are obtained. RNA with poly A (poly A + RNA) is then isolated from the RNA fraction described above by affinity chromatography with carrier oligo dT cellulose.

이러한 폴리 A+RNA를 주형으로서 사용하고 공지된 방법, 바람직하게는 오카야마-Berg의 방법(Mol. Cell. Biol. 2, 161, 1982)에 따라 cDNA 라이브러리를 수득한다. 이러한 라이브러리로부터 적당한 프로브를 사용하여 양성 클론을 스크리닝 하고 증폭된 cDNA 라이브러리로부터 적당한 프로브를 사용하며 재스크리닝하여 수득한 양성 cDNA 클론을 단리하고 이러한 제한효소 지도 작성 및 서열 분석 등으로써 목적하는 cDNA를 구조 결정할 수 있다. 또한 상기한 cDNA를 발현 벡터에 삽입하고 이로써 형질전환시킨 숙주의 펩티드 C 말단 아미드화 효소의 생산성을 평가함으로써 목적하는 cDNA를 함유하는 플라스미드를 선택할 수도 있다.This poly A + RNA is used as a template and a cDNA library is obtained according to known methods, preferably Okayama-Berg (Mol. Cell. Biol. 2, 161, 1982). Screen positive cDNA clones using appropriate probes from these libraries, isolate positive cDNA clones obtained by rescreening with appropriate probes from amplified cDNA libraries, and construct the desired cDNA by such restriction enzyme mapping and sequencing. Can be. The plasmid containing the desired cDNA can also be selected by evaluating the productivity of the peptide C terminal amidation enzyme of the host which is inserted into the expression vector and thereby transformed with the cDNA.

이러한 cDNA를 발현시키는 숙주로서는 대장균, 고초균, 효모 등의 미생물, 곤충, 동물 등에 유래하는 배양세포 시스템 등, 통상적으로 사용되는 세포를 열거할 수 있다. 발현 플라스미드는 이들 세포속에서 cDNA를 효율적으로 발현시킬 수 있는 플라스미드이면 모두 양호하다. 예를 들면, 하기에 기재한 문헌들로부터 적절하게 선택할 수 있다.As a host expressing such cDNA, cells commonly used, such as cultured cell systems derived from microorganisms such as Escherichia coli, Bacillus subtilis, yeast, insects, animals and the like, can be listed. The expression plasmid is satisfactory as long as it is a plasmid capable of efficiently expressing cDNA in these cells. For example, it can select suitably from the documents described below.

조쿠세이카가쿠짓켄고자 , 이덴시캔큐보 II, -재조합 DNA 기술 - 제7장 조환체의 발현(1986), 닛뽄세이카가쿠편, 도쿄가가쿠도진; Recombinant DNA, Part D, Section II, Vectors for expression of Cloned Genes, (1987) RayWu 및 Lawrence Grossman 편, Academic Press, INC ; Molecular Cloning, A Laboratory Manual 2ne Ed. Book 3, (1989) J. Sambrook, E. F. Fritsch 및 T. Maniatis 편, Cold Spring Harbor Laboratory Press 등.Choku Seika Gakuji Kenken Koza, Idenshi Kankyubo II, -Recombinant DNA Technology-Chapter 7 Expression of the Ring (1986), Nippon Seikagaku, Tokyo Kakukudojin; Recombinant DNA, Part D, Section II, Vectors for expression of Cloned Genes, (1987) RayWu and Lawrence Grossman, Academic Press, INC; Molecular Cloning, A Laboratory Manual 2ne Ed. Book 3, (1989) J. Sambrook, E. F. Fritsch and T. Maniatis, Cold Spring Harbor Laboratory Press, et al.

예를 들면, 동물 배양세포로서 사용되는 CV-1을 숙주로서 사용하는 경우에는 pSV, pL2n, pCol 형의 프로모터 및 필요에 따라 선택 마커를 배열한 것을 사용할 수 있다. 또한 대장균에 대해서는 pGH, pKYP, pHUB형 벡터를 효모에 대해서는 YRp, YEp형의 것을 사용할 수 있다. 이들 벡터의 cDNA에 따른 재조합 및 재조합 플라스미드에 따른 숙주세포의 형질전환, 형질도입은 각각 상기한 문헌들에 기재된 자체 공지된 수준에 따라 수행할 수 있다. 이와 같이 수득된 형질전환세포는 유래된 세포를 증식하는데 통상적으로 사용되는 배지 및 배양조건하에서 배양시킬 수 있다.For example, when CV-1 used as an animal culture cell is used as a host, the promoter of pSV, pL2n, pCol type, and what arrange | positioned selection marker as needed can be used. Also, pGH, pKYP, and pHUB type vectors can be used for E. coli, and YRp and YEp types can be used for yeast. Transformation and transduction of the host cells according to the recombination according to cDNA and the recombinant plasmid of these vectors can be carried out according to their own known levels described in the above-mentioned documents, respectively. The transformed cells thus obtained can be cultured under medium and culture conditions commonly used to propagate derived cells.

이와 같은 배양물로부터 생산 축적시킨 펩티드 C 말단 아미드화 효소의 채취는 예를 들면, 동물 배양세포를 사용하는 경우에는 생산효소가 세포 외부로 분비되므로 세포를 제거한 다음에 배양액으로부터 용이하게 채취할 수 있으며 필요에 따라 세포 용해물에서 채취해도 양호하다. 이러한 채취, 정제는 통상적인 효소 정제법, 예를 들면 침전에 따른 분획, 헤파린 친화성 크로마토그래피 및 투석 등을 조합시켜 실시할 수 있으며 또한 상기한 생물학적 유체에서 본 효소를 채취하는 방법, 펩티드 C 말단 글리신 부가체를 리간드로 하는 기질 친화성 크로마토그래피를 조합시켜 사용하는 것이 바람직하다.Peptide C terminal amidation enzymes produced and accumulated from such cultures can be easily collected from the culture medium after removing the cells, for example, because the production enzymes are secreted outside the cells when animal culture cells are used. If necessary, the sample may be collected from the cell lysate. Such collection and purification may be carried out by combining conventional enzyme purification methods, for example, fractions according to precipitation, heparin affinity chromatography, and dialysis, and the method of extracting the enzyme from the biological fluid described above, peptide C terminus. Preference is given to using a combination of substrate affinity chromatography with glycine adducts as ligands.

이와 같이 수득한 본 발명의 효소-I은 도 5를 인용하면 효소-I에 대해서 사람, 말, 소, 래트에서는 각각 42 잔기째의 P 또는 S에서 442 잔기째의 K 까지, 또는 말, 소에서는 42 잔기째의 P 또는 S에서 231 잔기째의 K까지 아미노산 서열에 관한 것이다. 한편, 효소-II는 사람, 말, 소, 래트에서는 각각 443째의 D에서 830 잔기째의 K 까지 아미노산 서열에 대응하는 것을 수득할 수 있다.The enzyme-I of the present invention thus obtained can be referred to in FIG. 5 with respect to enzyme-I in human, horse, bovine, and rat, respectively, from 42 residues P or S to 442 residues K, or in horses and cattle. The amino acid sequence is from P or S at the 42 residue to K at the 231 residue. On the other hand, it can be obtained that enzyme-II corresponds to the amino acid sequence from the 443th D to the 830th K in humans, horses, cattle and rats, respectively.

본 명세서에서 대응하는 것이란 본 발명의 효소가 경우에 따라 이의 아미노산 서열의 아스파라긴산에 N-아세틸글로코사민을 개재시켜 당을 결합시킨 것을 포함한다.Corresponding herein includes those wherein an enzyme of the present invention optionally binds a sugar to an aspartic acid of its amino acid sequence via N-acetylglocosamine.

효소의 사용Use of enzyme

본 발명의 효소의 사용, 즉 화학식 I의 펩티드 C 말단 글리신 부가체를 상기한 효소-I로 처리함을 특징으로 하는 화학식 II의 펩티드 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체의 제조방법 및 화학식 II의 상기한 부가체를 효소 - II로 처리함을 특징으로 하는 화학식 III의 펩티드 C 말단 아미드화물의 제조 방법을 제공할 수 있다.Process for the preparation of the peptide C terminal α-hydroxyglycine adduct of formula (II) characterized in that the use of the enzyme of the present invention, i.e., the peptide C terminal glycine adduct of formula (I) is treated with the above enzyme-I A process for the preparation of the peptide C terminal amidide of formula (III) can be provided which is characterized by treating said adduct with enzyme-II.

또한 이들 효소-I 및 효소-II는 병용함으로써 단일 반응조성물 중에서 화학식 I의 화합물을 화학식 III의 화합물로 전환시킬 수 있다. 화학식 I로부터 화학식 III의 화합물로의 전환공정에 효소-II를 사용하는 것은 효소-I 형의 효소만의 존재하에서는 화학식 II에서 화학식 III 화합물로의 전환에 있어서 화학적 가수분해조건으로할 필요가 있음에 비해서 보다 완화된 효소반응 조건하에서 상기 전환이 달성될 수 있다는 점에 유의한 것임이 분명하다. 특히, 알칼리 조건하에서 불안정한 기질류의 처리에 적합하다.These enzyme-I and enzyme-II can also be combined to convert compounds of formula (I) to compounds of formula (III) in a single reaction composition. The use of enzyme-II in the conversion process from the general formula (I) to the compound of the general formula (III) requires the use of chemical hydrolysis conditions in the conversion of the general formula (II) to the general formula (III) in the presence of only the enzyme of the enzyme-I type. It is clear that the conversion can be achieved in comparison with more relaxed enzymatic conditions. In particular, it is suitable for the treatment of unstable substrates under alkaline conditions.

이들의 제조방법은, 본 발명의 효소를 함유하는 것이면 그의 농도, 순도를 불문하고 사용할 수 있으나, 반응혼합물로 부터의 생성물, 화학식 II의 화합물의 단리정제를 고려할때 협잡 단백질이 대폭 제거된 본 발명의 효소를 사용하는 것이 유리하다.These preparation methods can be used irrespective of their concentration and purity as long as they contain the enzyme of the present invention. However, the present invention is characterized in that the contaminant protein is greatly removed in view of the isolation of the product from the reaction mixture and the compound of formula II. It is advantageous to use enzymes.

화학식 I 또는 화학식 II의 화합물로서는 상술한 것이 모두 포함되지만, 이들의 제조방법에서 사용하기 적합한 것으로서는 특히 이들의 최종 생성물, 화학식 III의 화합물 예를 들면, 알키닌 바소토신(AVT), 황체 형성호르몬 방출 호르몬(LH-RH), 옥시토신, 가스트린, 가스트린 분비 촉진 펩티드(GGRP), 칼시토닌(CT), 혈관작용성 소장 펩티드(VIP), 갑상선 자극 호르몬 방출 호르몬(TRH), 흑색 소포 자극 호르몬 (MSH), MSH 방출 억제 호르몬(MIH), 콜레시스토키닌옥타헵타이드 (CCK-8), 섭스탠스 P (SP), 지방동원호르몬, 취폴리펩티드(PP), 성장호르몬 방출인자, 세크레틴, 셀룰레인, 연체동물성 심장 흥분성 신경 펩티드, 바소프레신, 부신피질 자극호르몬 (ACTH), 변색 호르몬, 본베신, 명순응 호르몬, 모틸린, 아파민, 아리데신, 에레도이신, 캇시닌, 그래뉼리베린 R, 스코트호빈, 히란베이트셀룰레인, 비만세포 탈과립 펩티드, 피살레민, 피로셀룰레인, 피로메즈신, 프로멜리틴, 본비닌, 마스트파란, 마스트파란-X, 멜리틴-1, 라나텐신 및 라나텐신-R 에 대응하는 화합물이 바람직하다.The compounds of formula (I) or formula (II) include all of the foregoing, but those suitable for use in their preparation include, in particular, their final products, compounds of formula (III) such as alkynine vasothocin (AVT), luteinizing hormone Releasing hormone (LH-RH), oxytocin, gastrin, gastrin secretion promoting peptide (GGRP), calcitonin (CT), vasoactive intestinal peptide (VIP), thyroid stimulating hormone releasing hormone (TRH), black vesicle stimulating hormone (MSH) , MSH release inhibitory hormone (MIH), cholecystokininoctaheptide (CCK-8), substance P (SP), fat mobilizing hormone, quippeptide (PP), growth hormone releasing factor, secretin, cellulose, mollusk heart excitability Neuropeptides, vasopressin, corticosteroids (ACTH), discoloration hormones, bone besin, acclimatization hormone, motilin, apamin, aridin, eredocin, katsinin, granuliverin R, scothobin, Corresponds to Hiranbate Cellulose, Mast Cell Degranulation Peptides, Pisalmine, Pyrocellulose, Pyrromethezin, Promelitin, Bonvinin, Mastparan, Mastparan-X, Melitin-1, Lanathecin and Ranathecin-R The compound which makes it preferable.

상기 처리는 통상의 완충액중에서 특히 효소-I을 사용하는 반응에서는 반응액에 아스코르브산 및 카탈리아제를 첨가하여 실시할 수 있으나, 하기에 나타내는 효소활성의 측정 방법 조건을 고려하여 실시하는 것이 바람직하다.The above treatment may be carried out by adding ascorbic acid and catalase to the reaction solution, especially in a reaction using enzyme-I in a conventional buffer, but it is preferable to consider the conditions of the method for measuring enzyme activity shown below.

효소활성의 측정방법 및 이를 사용하는 신규 효소의 탐색방법Method for measuring enzyme activity and searching for new enzyme using same

상술한 본 발명의 효소-I 및 효소-II는 이하의 활성 측정방법에 의해 추적할 수 있고, 또한 이 측정방법은 상술한 본 발명의 효소의 제조방법을 합리적으로 실시하는데 유용하다.The above-described enzyme-I and enzyme-II of the present invention can be traced by the following activity measurement method, and this measurement method is also useful for reasonably carrying out the above-described method for producing the enzyme of the present invention.

물론, 이들 측정방법은 펩티드 C 말단 아미드화 반응이 종래 공지된 바와 같은 1단계의 반응이 아니라, 중간체(펩티드 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체)를 매개하는 2단계 반응이라는 점에 근거를 둔것이다.Of course, these methods are based on the fact that the peptide C terminal amidation reaction is not a one step reaction as is known in the art, but a two step reaction that mediates an intermediate (peptide C terminal α-hydroxyglycine adduct). will be.

먼저 최초로, 효소-I 의 활성은 (a) 그 활성을 갖는 것이 예측될 수 있는 피검체를 pH 5 내지 8로 완충화하는 공정 및 (b) 이러한 완충용액에 상기 화학식 I로 표시되는 펩티드 C 말단 글리신 부가체 및 L-아스코르브산 및 카탈리아제를 첨가하여 인큐베이션 하는 공정을 포함하며, 이와같이 하여 수득되는 반응혼합물로부터 후술하는 그 자체 공지된 각종 크로마토그래피를 사용하여 상기 화학식 II로 표시되는 생성물을 단리 측정하든가, 또는 화학식 II의 화합물을 알칼리 조건하에서 화학식 III의 화합물로까지 전환시킨 후 이를 단리 측정함으로써 결정할 수 있다. 이러한 바람직한 단리 측정 방법으로서는 반응생성물을 아세토니트릴-함유 완충액(pH 6 내지 10)을 사용하는 HPLC 로 검출하는 공정을 들 수 있다.First of all, the activity of enzyme-I is determined by (a) buffering a subject whose pH can be expected to have a pH of 5 to 8, and (b) the peptide C terminus represented by the formula (I) in such a buffer solution. Incubating with the addition of glycine adducts and L-ascorbic acid and catalase, and isolating and measuring the product represented by the above formula (II) from the reaction mixture thus obtained using various known chromatographs described below. Or can be determined by converting the compound of formula (II) to the compound of formula (III) under alkaline conditions and then measuring it isolated. One such preferred isolation measurement method includes the step of detecting the reaction product by HPLC using acetonitrile-containing buffers (pH 6-10).

또한, 효소-II의 활성은, (a) 그 활성을 갖는 것이 예측될 수 있는 피검체를 pH 4 내지 8로 완충화 하는 공정, 및 (b) 이 완충용액에 화학식 II로 표시되는 펩티드 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체를 첨가하여 인큐베이션하는 공정을 포함하며, 이와 같이 하여 수득되는 반응생성물, 화학식 III 또는 글리옥실산을 그자체로 공지된 측정방법에 의해 결정할 수 있다. 효소-II의 활성도 또한 상기 HPLC로 검출하는 것이 바람직하다.In addition, the activity of enzyme-II is (a) buffering a subject whose pH can be predicted to have a pH of 4 to 8, and (b) the peptide C terminus represented by the formula (II) in this buffer solution. incubating with addition of the α-hydroxyglycine adduct, whereby the reaction product, formula III or glyoxylic acid, thus obtained, can be determined by a known method known per se. The activity of enzyme-II is also preferably detected by said HPLC.

이들 측정방법에 있어서 피검체로서는 효소활성을 가진 유체이면 어느것이라도 포함되며, 특히 이러한 활성을 가진 생물학적 유체, 즉 생물의 기관의 균질화물, 및 체액, 예를 들면 혈액 및 림파액, 추가로 이들의 정제처리등의 처리액을 들 수 있다. 또한, 미생물 세포에서 유래된 처리액도 생물학적 유체에 포함된다.In these measurement methods, any of the test subjects includes any fluid having an enzyme activity, and in particular, a biological fluid having such activity, i.e., a homogenate of an organ of a living organism, and a body fluid such as blood and lymphatic fluid, Treatment liquids, such as a purification process, are mentioned. In addition, a treatment liquid derived from a microbial cell is also included in the biological fluid.

이들 피검체의 완충화에 사용하는 완충제는 특별히 제한되지 않으며, 통상적으로 사용되는 것이 사용될 수 있다. 예를 들면, 트리스-염산, 헤페스-수산화칼륨이 있다. 완충용액 중의 완충제의 농도는 완충작용이 달성될 수 있는한 어떠한 농도에서도 좋으나 통상적으로는 20 내지 200mM이 적당하다.The buffer used for buffering these subjects is not specifically limited, What is conventionally used can be used. For example, tris-hydrochloric acid, hepes-potassium hydroxide. The concentration of buffer in the buffer may be any concentration as long as buffering can be achieved, but usually 20 to 200 mM is appropriate.

각각의 완충용액은 전자의 경우 pH 6 내지 8, 바람직하게는 pH 6.5 부근으로 조절하고, 후자의 경우는 pH 4 내지 8, 바람직하게는 pH 6 부근으로 조절한다. 이와 같이하여 제조된 완충용액에 전자에서 첨가되는 펩티드 C 말단 글리신 부가체로서는 당해효소의 기질이며, 상술한 효소-I의 활성을 확인하기 위해 바람직한 기질로서 열거된 화학식 I로 표시되는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이 화합물의 농도는 일반적으로 0.1μM 내지 2mM 정도가 적당하다. 또한, 보인자로서 기능하는 것으로 생각되는 L-아스코르브산, 활성화제로서 카탈라아제의 첨가가 필요하다. 일반적으로, L-아스코르브산의 농도는 0.5 내지 2mM이 바람직하고, 또한 카탈라아제의 농도는 40 내지 100μg/ml가 적당하다. 또한, 완충용액에 금속 이온을 첨가하여도 좋지만, 이러한 첨가는 본 활성 측정에 특히 요구되는 것은 아니지만, 첨가에 의해 무첨가의 경우보다는 더 높은 활성이 수득될 수 있기 때문에 첨가하는 것이 바람직하다. 사용하는 금속 이온으로서는 Zn2+, Cu2+, Ni2+, Co2+, Fe3+등이 적당하며 특히 Cu2+및 Zn2+가 바람직하다. 금속 이온의 완충용액중의 농도는 0 내지 1000μM, 바람직하게는 0 내지 10μM가 적당하다. 한정하는 것은 아니지만, 이러한 금속 이온을 제공하는 화합물은 CuSO4, CuCl2, ZnCl2, NiCl2, CoCl2, FeCl3등이 있다.Each buffer is adjusted to pH 6-8, preferably pH 6.5 for the former, and to pH 4-8, preferably pH 6 for the latter. As the peptide C-terminal glycine adduct added in the former to the buffer thus prepared, it is a substrate of the enzyme, and a compound represented by the formula (I) listed as a preferred substrate for confirming the activity of the enzyme-I described above is used. desirable. The concentration of this compound is generally about 0.1 μM to 2 mM. In addition, addition of L-ascorbic acid, which is thought to function as a carrier, and catalase as an activator are required. In general, the concentration of L-ascorbic acid is preferably 0.5 to 2 mM, and the concentration of catalase is suitably 40 to 100 μg / ml. In addition, although metal ions may be added to the buffer solution, such addition is not particularly required for the present activity measurement, but is preferably added because higher activity can be obtained than by addition. As the metal ion to be used, Zn 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Co 2+ , Fe 3+ and the like are suitable, and Cu 2+ and Zn 2+ are particularly preferable. The concentration of the metal ions in the buffer solution is suitably 0 to 1000 µM, preferably 0 to 10 µM. Although not limited, compounds providing such metal ions include CuSO 4 , CuCl 2 , ZnCl 2 , NiCl 2 , CoCl 2 , FeCl 3, and the like.

이러한 반응 조성물의 구체적인 것으로서는 예를 들면 후술하는 예 7의 반응조성액 A가 참고로 될것이다. 한편, 후자에 있어서 반응조성물은 상기 화학식 I의 화합물 대신에 대응하는 화학식 II의 화합물을 사용하여 제조한다. 이 경우, 아스코르브산, 카탈라아제 등의 보인자는 필요하지 않다.As a specific example of the reaction composition, for example, the reaction composition A of Example 7 to be described later will be referred to. On the other hand, in the latter, the reaction composition is prepared by using the corresponding compound of formula II instead of the compound of formula I. In this case, carriers such as ascorbic acid and catalase are not necessary.

양쪽 측정방법 모두 피검체의 사용량은 특별히 제한하지 않으며 여러가지로 변화시킬 수 있으나, 반응계에 존재하는 기질의 양(a 나노몰(nmol)로 한다)에 대해 바람직하게는 a pmol/hr 이상, 보다 바람직하게는 10 X a pmol/hr 이상, 한층 더 바람직하게는 10 X a pmol/hr 내지 a mol/hr [단위는 효소 활성을 나타내며, 37℃, 1시간으로 반응하는 기질량(예를 들면 피코몰(pmol))로 표시한다]의 효소활성을 함유하도록 조정하는 것이 적절하다.In both measurement methods, the amount of the subject to be used is not particularly limited and can be varied. However, the amount of the substrate (a nanomolar (nmol)) in the reaction system is preferably a pmol / hr or more, more preferably. Is at least 10 X a pmol / hr, more preferably from 10 X a pmol / hr to a mol / hr [unit indicates enzymatic activity and reacts at 37 ° C. for 1 hour (for example, picomol ( pmol))] is appropriately adjusted to contain the enzymatic activity.

인큐베이션은 1 내지 55℃, 특히 전자에서는 바람직하게는 25 내지 40℃ , 특히 바람직하게는 30℃ 부근에서 진탕하면서 2 내지 24시간 반응시키고, 후자에서는 바람직하게는 15 내지 35℃, 보다 바람직하게는 25℃ 부근에서 정치시켜 1분 내지 48시간 수행한다.The incubation is allowed to react for 2 to 24 hours with shaking at 1 to 55 ° C., especially at the former, preferably at 25 to 40 ° C., particularly preferably at 30 ° C., and in the latter, preferably 15 to 35 ° C., more preferably 25 Allow to stand at < RTI ID = 0.0 > C < / RTI >

이상의 공정에서, 각각 생성되는 화학식 II의 화합물 및 화학식 III의 화합물의 검출은 이들 기질과 생성물, 예를 들면 전자에서는 화학식 I의 화합물과 화학식 II의 화합물, 후자에서는 화학식 II의 화합물과 화학식 III의 화합물을 분리측정할 수 있는 방법이면 어느 방법이라도 사용할 수 있다. 일반적으로 분리측정은 이하의 크로마토그래피로 분리, 정제 하여 수행할 수 있다. 상기에서 사용할 수 있는 크로마토그래피로서는 이온 교환 크로마토그래피, 역상 크로마토그래피, 겔투과, 친화성 크로마토그래피, 고속 액체 크로마토그래피 (HPLC), 박층 크로마토그래피(TLC) 등이 있다. 후자의 반응계에 있어서 화학식 II로 표시되는 기질과 화학식 III으로 표시되는 아미드화된 생성물은 펩티드 C 말단이 각각 카복실기와 아미드기이며, 전하가 상이하다. 이러한 성질을 사용한 이온 교환 크로마토그래피, 역상 크로마토그래피등이 적합하다. 또한, 생성물의 항체를 사용한 친화성 크로마토그래피도 유효하다. 그러나, 전자의 반응계에서는 화학식 I로 표시되는 기질과 화학식 II로 표시되는 생성물은 통상의 크로마토그래피 처리로는 분리가 매우 곤란하지만, 본 발명자들에 의해 개발된 아세토니트릴 함유 완충액(pH 6 내지 10, 바람직하게는 pH 9)을 용출액으로서 사용하는 고속 액체 크로마토그래피(HPLC)에 의하면 유리하게 분리측정할 수 있다. 용출액은, 특히 아세토니트릴 농도의 직선 농도 구배를 곱하여 수행하는 것이 좋다. HPLC 의 컬럼으로서는 본 목적에 적합한 것이면 시판중인 어떠한 종류의 컬럼을 사용할 수도 있으나, 특히 캡슐 팩 C18SG, 300Å(시세이도(제))을 사용하는 것이 유리하다.In the above processes, the detection of the compounds of formula II and the compounds of formula III, respectively produced, is carried out with these substrates and products, for example in the former compounds of formula I and compounds of formula II, in the latter compounds of formula II and compounds of formula III Any method can be used as long as it can measure separately. In general, the separation measurement can be carried out by separation and purification by the following chromatography. Chromatography that can be used above includes ion exchange chromatography, reverse phase chromatography, gel permeation, affinity chromatography, high performance liquid chromatography (HPLC), thin layer chromatography (TLC) and the like. In the latter reaction system, the substrate represented by the formula (II) and the amidated product represented by the formula (III) each have a carboxyl group and an amide group at the peptide C ends, and differ in charge. Ion exchange chromatography, reverse phase chromatography, etc. using this property are suitable. Affinity chromatography using antibodies of the product is also effective. However, in the former reaction system, the substrate represented by the formula (I) and the product represented by the formula (II) are very difficult to separate by conventional chromatography, but the acetonitrile-containing buffers (pH 6 to 10, Preferably, high-performance liquid chromatography (HPLC) using pH 9) as the eluent can advantageously measure the separation. The eluate is particularly preferably performed by multiplying the linear concentration gradient of acetonitrile concentration. As the column of HPLC, any kind of commercially available column may be used as long as it is suitable for this purpose, but it is particularly advantageous to use capsule pack C18SG, 300 kPa (manufactured by Shiseido).

이렇게하여, 각각 분리된 기질과 생성물은 이들중 (필요에 따라 결합된) 어느것의 화학적 또는 물리적 특성에 대하여 측정하면 좋다. 이러한 측정에는 공지된 특성, 공지된 측정법이 사용될 수 있고, 일반적으로는 기질 펩티드를 구성하는 아미노산에서 유래된 UV 흡수를 이용하는 것이 적합할 것이다.In this way, each of the separated substrates and products may be measured for the chemical or physical properties of any of them (coupled as necessary). Such measurements may use known properties, known methods, and in general it will be suitable to use UV absorption derived from the amino acids constituting the substrate peptide.

이상의 측정방법은 정확하며 간편하므로, 이들을 상술한 생물학적 유체에 적절히 사용하므로써 각각 효소-I 또는 효소- II의 활성을 가진 효소의 탐색을 수행할 수 있다.Since the above measuring methods are accurate and simple, the screening of enzymes having enzyme-I or enzyme-II activity can be performed by appropriately using them in the above-described biological fluids.

탐색의 대상이되는 생물학적 유체는 상술한 효소활성을 갖는 것이 예측될 수 있음은 물론이고, 그외의 동식물의 생체세포, 조직, 추출액도 모두 포함한다. 예를 들면, 추출액은 실험 생물학 강좌 6, 세포분획법 (환선, 1984), 생화학 실험 강좌 5, 효소 연구법 (상) (동경화학동인, 1975), 기초 생화학 실험법 1, 생물재료의 취급법 (환선, 1974) 등에 기술된 일반적인 추출법을 기준으로 조제하면 좋다.The biological fluid to be searched can be predicted to have the above-described enzymatic activity, and also includes all living cells, tissues and extracts of other plants and animals. For example, extracts can be found in Experimental Biology 6, Cell Fractionation (Circulation, 1984), Biochemistry Experiment 5, Enzyme Research (Phase) (Tokyo Chemical Drivers, 1975), Basic Biochemistry Experiment 1, Handling of Biomaterials (Circulation) , 1974).

말에서 유래된 효소-I 및 효소-II에 관한 DNA 서열DNA sequence for enzyme-I and enzyme-II derived from horses

본 발명에 따르면, 효소-I 및 효소-II의 효소활성을 갖는 폴리펩티드를 암호화 하는 cDNA 서열이 제공된다. 이들 효소는 당해 기술분야에서 공지되어 있는 펩티드 C 말단 아미드화 효소 보다도 활성, 안정성에서 우수할 가능성이 있기 때문에(국제공개: WO 89/12096호 공보 참조), 이들을 생산하는 관점에서 상기 DNA 서열을 제공하는 의의가 확인될 수 있다. 이러한 효소의 기원은 이들이 존재하는 기관 또는 조직이라면 그 종류에 상관없이 주로 심방, 하수체, 뇌 또는 위에서 유래된 것을 대상으로 한다.According to the present invention, cDNA sequences are provided which encode polypeptides having enzymatic activities of enzyme-I and enzyme-II. Since these enzymes are likely to be superior in activity and stability to peptide C terminal amidation enzymes known in the art (see WO 89/12096), the above DNA sequences are provided in terms of producing them. The meaning can be confirmed. The origin of these enzymes is primarily of the atrial, pituitary, brain or stomach origin, regardless of the type of organ or tissue in which they are present.

본 발명에 따른 펩티드 C 말단 아미드화 효소활성을 가진 폴리펩티드를 암호화한 cDNA는 구체적으로는 도 13에 나타내었다. 이 도면에서는 가장 긴 cDNA 단편의 염기 서열 및 여기에 암호화된 아미노산 서열을 일문자 표시로 나타내었다. 즉, 도면중의 [ ] 안은 몇개의 cDNA 를 해석한 결과 밝혀진 mRNA 스플라이싱의 차이에 의해 생긴 것으로 여겨지는 cDNA 결실부분이다. 따라서, 본 발명에 따른 cDNA는 암호화할 폴리펩티드의 아미노산 서열에 대해서도 수종 존재하고 있다. 예를 들면, 본 발명에서 제공되는 말에서 유래된 본 발명 효소의 효소 활성을 가진 폴리펩티드의 아미노산 서열은 적어도 하기와 같이 일정한 쇄길이 까지 공통적인 서열을 가지며, 또한 그의 하류에 각각 4종의 서열중 어느것을 포함하는 4종이 존재한다.Specifically, cDNA encoding a polypeptide having peptide C terminal amidation enzyme activity according to the present invention is shown in FIG. 13. In this figure, the nucleotide sequence of the longest cDNA fragment and the amino acid sequence encoded therein are shown in single letter. In other words, the [] in the figure is a cDNA deletion part believed to be caused by the difference in mRNA splicing revealed by analyzing several cDNAs. Accordingly, cDNAs according to the present invention also exist in several amino acid sequences of polypeptides to be encoded. For example, the amino acid sequence of a polypeptide having the enzymatic activity of the enzyme of the present invention derived from the horse provided in the present invention has a common sequence up to a constant chain length, at least as follows, and further downstream of each of the four sequences There are four species, including which one.

공통 아미노산 서열Consensus amino acid sequence

상이한 영역의 아미노산 서열Amino acid sequences of different regions

이들 아미노산 서열을 가진 폴리펩티드는 단순히 4종의 cDNA 서열에 의해 해독될 뿐만아니라 동일한 아미노산을 암호화 하는 상이한 코돈을 조합한 DNA를 사용하여서도 해독할 수 있기 때문에, 본 발명의 DNA 서열은 그들 전부를 포함한다. 더욱이, C 말단 아미드화 효소활성이 상실되지 않을 정도로 아미노산 서열의 일부가 치환, 추가 또는 제거에 의해 변경되어도 본 발명의 본래의 목적에 부합하는 것으로 해석된다. 이들의 구체예로서는 하기의 공통 염기 서열을 가지며 그의 하류에 각각 하기의 상이한 염기 서열부를 갖는 것을 들 수 있다 :Since the polypeptides having these amino acid sequences can not only be translated by four cDNA sequences, but also by using DNA combining different codons encoding the same amino acids, the DNA sequences of the present invention include them all. do. Moreover, even if a part of the amino acid sequence is changed by substitution, addition or removal to the extent that the C terminal amidation enzyme activity is not lost, it is interpreted as meeting the original object of the present invention. Specific examples thereof include those having the following common nucleotide sequences and downstream of each having the following different nucleotide sequences:

공통 염기 서열Consensus base sequence

상이한 염기 서열Different nucleotide sequences

본 발명의 cDNA의 클로닝은 상술한 래트에 대해서 설명한 것과 동일하게, 상술한 말의 각 조직을 사용하여 그 자체 공지된 방법으로 실시할 수 있다.Cloning of the cDNA of the present invention can be carried out by a method known per se using the tissues described above in the same manner as described for the rats described above.

이하, 본 발명의 cDNA 제조방법에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the cDNA preparation method of the present invention will be described in detail.

말에 있어서, 펩티드 C 말단 아미드화 효소를 다수 생산하는 조직(이하, 양성조직 이라고 함), 예를 들면 말의 심방을 구아니딜티오시아네이트와 함께 균질화 함으로써 세포를 파쇄하고 염화세슘 평형밀도구배 초원심분리에 의해 RNA를 분획하여 수득한다. 이어서 올리고 dT 셀룰로오즈를 담지한 친화성 크로마토그래피에 의해 상기 RNA 분획으로부터 폴리 A를 가진 RNA(폴리 A RNA)를 단리한다.In horses, tissues that produce a large number of peptide C terminal amidation enzymes (hereinafter referred to as benign tissues), for example, by homogenizing the atrium of horses with guanidylthiocyanate, cesium chloride equilibrium density gradient RNA is obtained by fractionation by ultracentrifugation. RNA with poly A (poly A RNA) is then isolated from the RNA fraction by affinity chromatography carrying oligo dT cellulose.

이러한 폴리 A+RNA를 주형으로 사용하여 공지의 방법, 바람직하게는 오카야마-Berg의 방법(Mol. Cell. Biol. 2, 161, 1982)에 의해 cDNA 라이브러리를 수득한다. 오카야마-Berg의 방법은 이하와 같이 실시한다. 즉, 오카야마-Berg의 벡터의 폴리 T 부분에 폴리 A+RNA의 폴리 A 부분을 흡착시키고 역전사 효소를 반응시켜 cDNA를 합성한다. 말단 데옥시뉴클레오티딜 트랜스퍼라아제로 올리고 dC를 cDNA의 3' 말단에 부가한 후, 제한효소 Hind III로 벡터 DNA를 절단한다. 올리고 dG 링커를 연결하고나서 벡터를 환형화한 후, RNA 부분을 DNA 폴리머라제로 DNA에 치환하고 cDNA 함유 플라스미드를 수득한다. 이들 플라스미드를 사용하여 염화칼슘법(Strik, P. 등, J. Bacteriol. 138, 1033, 1979)등의 방법에 의해 대장균을 형질전환시킨다. 암피실린 첨가 평판 배지에서 암피실린 내성주를 선택하므로써 플라스미드 수용균을 취득한다.Using this poly A + RNA as a template, cDNA libraries are obtained by known methods, preferably by the method of Okayama-Berg (Mol. Cell. Biol. 2, 161, 1982). The method of Okayama-Berg is carried out as follows. That is, cDNA is synthesized by adsorbing the poly A portion of poly A + RNA to the poly T portion of the vector of Okayama-Berg and reacting reverse transcriptase. Oligo dC with terminal deoxynucleotidyl transferase is added to the 3 'end of the cDNA, followed by cleavage of the vector DNA with restriction enzyme Hind III. After linking the oligo dG linker and then circularizing the vector, the RNA moiety is replaced with DNA by DNA polymerase to obtain a cDNA containing plasmid. These plasmids are used to transform E. coli by the calcium chloride method (Strik, P. et al., J. Bacteriol. 138, 1033, 1979). Plasmid receptive bacteria are obtained by selecting ampicillin resistant strains from the ampicillin-added plate medium.

한편, 상기의 양성조직, 즉 C 말단 아미드화효소를 다량 생산하는 조직과, C 말단 아미드화효소를 별로 생산하지 않는 조직(이하, 음성조직으로 언급), 예를 들어 말의 간장을 준비하여 각각의 세포로부터 상술한 방법 등에 따라 폴리 A+RNA를 단리한다. 폴리뉴클레오티드 키나아제와 [γ-32] PATP를 이용하여 RNA의 5' OH를32P로 라벨링시키고 이를 프로브로 한다.On the other hand, the positive tissues, that is, tissues that produce a large amount of C-terminal amidase and tissues that do not produce much C-terminal amidase (hereinafter, referred to as negative tissue), for example horse liver, are prepared. Poly A + RNA is isolated from the cells in accordance with the method described above. 5 'OH of RNA is labeled with 32 P using polynucleotide kinase and [γ- 32 ] PATP and used as probe.

다음, 콜로니 하이보리드화법[참조: Hanahan, D. 등, Gene, 10, 63, 1980]에 따라 상술한 cDNA 라이브러리 중에서 양성조직 유래의 프로브와 상보성이 있으나 음성조직 유래의 프로브와 상보성이 없는 콜로니를 선택한다. 이렇게 하여 선택한 콜로니로부터 플라스미드 DNA를 취득하여 디데옥시뉴클레오티드법[참조: Messing, J. Methods in Enzymology 101, 20, 1983] 등에 따라 염기서열을 결정한다.Next, in the cDNA library described above according to colony-hybridization method (see Hanahan, D. et al., Gene, 10, 63, 1980), the colony was complementary to the probe derived from the benign tissue but not complemented to the probe derived from the negative tissue. Select. The plasmid DNA is obtained from the colonies thus selected, and the nucleotide sequence is determined according to the dideoxynucleotide method (Messing, J. Methods in Enzymology 101, 20, 1983) and the like.

이들이 펩티드 C 말단 아미드화효소의 cDNA인가는, 이의 아미노산 서열을 암호화하는 영역을 대장균, 고초균, 효모 동물 배양세포등의 발현 벡터계에 도입시켜서 cDNA에서 암호화되는 단백질을 생산시킨 다음 이의 아미드화효소 활성[참조: 예를 들어, PCT/JP 89/00521호 명세서]을 측정함에 의해 확인할 수 있다. 또한, 수득된 cDNA는 전술한 공지의 펩티드 C 말단 아미드화 효소 cDNA와의 상동성을 비교함에 의해 선별하여도 좋다. 더우기, 국제 공개 WO 89/12096호 공보에 기재되어 있는 말 C 말단 아미드화 효소의 정제법을 이용하여 정제한 효소의 일부 아미노산 서열을, 펩티드 서열 분석기등으로 판정하고, cDNA로 부터 추정된 아미노산 서열과 동일한 것을 확인하는 것도 좋다. 또한 더우기, 정제효소를 항원으로 한 항체를 래빗, 래트 등에서 작제한 다음 상술한 cDNA에 의해 대장균 등에서 발현된 단백질과 항원 항체 반응을 수행함에 의해 확인하여도 좋다.Whether they are cDNA of peptide C terminal amidase, the region encoding its amino acid sequence is introduced into expression vector systems of Escherichia coli, Bacillus subtilis and yeast animal culture cells to produce a protein encoded by cDNA and then its amidase activity. [Reference: PCT / JP 89/00521 specification] can be confirmed by measuring. In addition, the obtained cDNA may be selected by comparing the homology with the above-mentioned known peptide C terminal amidation enzyme cDNA. Furthermore, some amino acid sequences of the enzyme purified using the purification method of the horse C terminal amidation enzyme described in International Publication No. WO 89/12096 are determined by a peptide sequence analyzer or the like, and the amino acid sequence estimated from cDNA. It is also good to check the same with. Moreover, the antibody using the purified enzyme as an antigen may be constructed by rabbits, rats, and the like, and then confirmed by performing an antigen-antibody reaction with a protein expressed in E. coli and the like by the above-described cDNA.

이들 확인 수단은, 이들의 특성을 이용한 cDNA 클로닝의 수법으로서 이용할 수 있다. 즉, 공지의 이종 C 말단 아미드화 효소 cDNA중, 이들 종간에서 상동성이 높은 영역은 말 유래의 cDNA라도 상동성이 높다고 여겨지며, 이와 같은 영역의 DNA를 프로브로서 cDNA 라이브러리를 스크리닝하는 방법; λgt 11 파아지를 이용하는 cDNA 클로닝 시스템으로 항체를 프로브로 하는 스크리닝법; 정제 효소의 일부 아미노산 서열에 의해 대응하는 코돈을 연결한 합성 DNA(수종류로 된다)를 DNA 합성기 등으로 작제하여 이를 프로브로서 플라스미드, 파아지 등을 이용하여 작제하는 cDNA 라이브러리의 스크리닝법등이다.These confirmation means can be used as a method of cDNA cloning using these characteristics. Namely, among the known heterologous C-terminal amidation enzyme cDNAs, regions having high homology among these species are considered to have high homology even with cDNA derived from horses, and a method for screening a cDNA library using DNA of such regions as a probe; a screening method using an antibody as a probe in a cDNA cloning system using λgt 11 phage; The screening method of cDNA library which produces | generates the synthetic DNA (made into several kinds) which linked the corresponding codon by the some amino acid sequence of a purified enzyme with a DNA synthesizer, etc., and this is constructed using a plasmid, phage, etc. as a probe.

이렇게 제조된 본 발명의 펩티드 C 말단 아미드화 효소 활성을 갖는 단백질을 암호화한 DNA 서열은, 이의 DNA를 적당한 발현 벡터에 연결하여 대장균, 고초균, 효모, 동물 세포 등을 숙주로서 발현됨에 의해 효소-I 및/또는 효소-II를 다량으로 생산할 수 있다.The DNA sequence encoding the protein having the peptide C terminal amidation enzyme activity of the present invention thus prepared is expressed by enzyme-I by connecting its DNA to a suitable expression vector to express E. coli, Bacillus subtilis, yeast, animal cells, etc. as a host. And / or a large amount of enzyme-II can be produced.

본 발명에 따르면 하기 화학식 I의 C 말단 글리신 부가체에 작용하여 하기 화학식 II의 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체를 생성하는 효소(이하, 효소 I로 호칭한다) 및 하기 화학식 II의 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체에 작용하여 하기 화학식 III의 C 말단 아미드화물과 글리옥실산의 생성에 관여하는 효소(이하, 효소-II 로 호칭한다)를 제공한다.According to the invention an enzyme which acts on a C-terminal glycine adduct of formula (I) to produce a C-terminal α-hydroxyglycine adduct of formula (II) (hereinafter referred to as enzyme I) and a C-terminal α of formula (II) It acts on a hydroxylglycine adduct to provide an enzyme (hereinafter referred to as enzyme-II) that is involved in the production of C-terminal amidide and glyoxylic acid of formula III.

상기식에서,In the above formula,

A는 천연의 α-아미노산으로부터 유래한 α-아미노기 또는 이미노기 및 α-카복실기 이외의 잔기이며,A is a residue other than an α-amino group or an imino group and an α-carboxyl group derived from a natural α-amino acid,

X는 수소원자 또는 카보닐기를 개입시켜 N 원자와 결합하는 아미노산 유도체의 잔기이다.X is a residue of an amino acid derivative which bonds to an N atom via a hydrogen atom or a carbonyl group.

또한 화학식 I, II 및 화학식 III의 형태내의 수소 원자(H)는 A 가 α-이미노기를 갖는 α-아미노산으로부터 유래하는 경우에는 수소원자를 갖지 않는 것을 의미한다.In addition, the hydrogen atom (H) in the form of the formulas (I), (II) and (III) means that when A is derived from an α-amino acid having an α-imino group, it does not have a hydrogen atom.

이러한 효소를 개별적으로 또는 조합시켜 사용함으로써 화학식 I의 펩티드 C 말단 글리신 부가체에서 화학식 III의 대응하는 펩티드 C 말단 아미드화물로 전환되는 것을 효율적으로 실시할 수 있게 된다.The use of these enzymes individually or in combination allows efficient conversion of the peptide C terminal glycine adducts of formula (I) to the corresponding peptide C terminal amidates of formula (III).

또한 본 발명에 따르면 특정한 리간드를 담체로 하는 기질 친화성을 사용하여 상기한 효소 함유물로부터 이러한 효소를 제조하는 방법 및 이러한 효소 활성 폴리펩티드를 암호화한 cDNA를 이용하여 각각의 효소를 효율적으로 제조하는 방법이 제공된다.In addition, according to the present invention, a method for preparing such an enzyme from the above-described enzyme content using substrate affinity with a specific ligand as a carrier and a method for efficiently preparing each enzyme using cDNA encoding such an enzyme-activated polypeptide This is provided.

또한 본 발명은 상기한 효소 활성을 측정하는 방법 및 이러한 효소 함유물의 탐색방법을 제공한다.The present invention also provides a method for measuring the enzyme activity described above and a method for screening such enzyme content.

또한 본 발명은 말로 부터 유래하는 상기한 효소 활성을 갖는 폴리펩티드를 암호화하는 cDNA를 제공한다.The present invention also provides a cDNA encoding a polypeptide having the above enzymatic activity derived from horses.

다음, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

그러나, 본 발명은 이들에 의해 한정되지 않는다.However, the present invention is not limited by these.

실시예 1Example 1

기질유사체 친화성 크로마토그래피용 겔의 제조Preparation of Substrate-like Affinity Chromatography Gel

5ml의 아피겔 10을, 이소프로판올을 채운 10ml용 에코노 컬럼(바이오래드사 제품)에 가하여 취한다.5 ml of Apigel 10 is added to a 10 ml Econo column (manufactured by Biorad, Inc.) filled with isopropanol.

이소프로판올을 유출시킨 후, 50ml의 10mM 초산 나트륨 완충액(pH 4.5), 이어서 10ml의 0.1M 모푸스-수산화나트륨 완충액(80mM 염화칼륨을 함유, pH 7.5)로 세정한다. 겔을 20ml용의 병에 옮긴 후, 40mg (약 100μmol)의 페닐알라닐글리실페닐알라닐글리신(Phe-Gly- Phe-Gly, 시그마사 제품)을 용해한 상기 모푸스-수산화나트륨 완충액 10ml와 혼합하여 4℃ 에서 18시간 진탕 반응시킨다.After isopropanol was distilled off, it was washed with 50 ml of 10 mM sodium acetate buffer (pH 4.5), followed by 10 ml of 0.1 M morphose-sodium hydroxide buffer (containing pH 80 potassium chloride, pH 7.5). The gel was transferred to a 20 ml bottle, and then mixed with 10 ml of the morphose-sodium hydroxide buffer in which 40 mg (about 100 μmol) of phenylalanyl glycylphenylalanyl glycine (Phe-Gly-Phe-Gly, manufactured by Sigma) was dissolved. The reaction was shaken at 4 ° C. for 18 hours.

그후, 0.5ml의 1M 트리스-염기완충액(pH 8.0)을 가하여 4℃ 에서 1시간 진탕 반응시키고, 미반응 활성기를 불활성화시킨다. 겔을 상기 모푸스-수산화나트륨 완충액, 이어서 이온교환수로 세정한 후, 0.02% NaN3에 현탁시켜서 컬럼에 충전시키고, 4℃에 보존한다. 반응에 사용한 펩티드(Phe-Gly-Phe-Gly)의 양과 회수된 용액중의 펩티드 양으로부터 겔 1ml당 약 10μmol이 결합하고 있다고 산출되었다.Then, 0.5 ml of 1M Tris-base buffer (pH 8.0) was added to shake for 1 hour at 4 ° C, and the unreacted activator was inactivated. The gel is washed with the Mofus-sodium hydroxide buffer, followed by ion exchanged water, then suspended in 0.02% NaN 3 to fill the column and stored at 4 ° C. From the amount of peptide (Phe-Gly-Phe-Gly) used for the reaction and the amount of peptide in the recovered solution, it was calculated that about 10 μmol per 1 ml of gel was bound.

실시예 2Example 2

기질로서의 페닐알라닐글리실페닐알라닐하이드록실글리신의 제조Preparation of Phenylalanylgylsilphenylalanylhydroxyglycine as Substrate

페닐알라닐글리실페닐알라닐글리신(FGFG)(시그마사 제품) 3mg을 측정하여 취해서, 50mM 헤페스-수산화칼륨 완충액 (pH 5.5), 3mM 아스코르브산, 10mM 요오드화칼륨, 0.25mg/ml 카탈라제, 0.25nM 황산구리, 7.5% 아세토니트릴 및 국제 특허 출원 JP 89-00521호 명세서의 실시예 2에 기재된 바와 같은 말 혈청 유래의 아미드화 효소 조성물을 200㎕ 첨가하여 총량 10ml로 하고, 30℃에서 20시간동안 호기적으로 아미드화 반응시킨다. 반응을 10% 포름산 첨가로 정지시키고, 고속 액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 페닐알라닐글리실페닐알라닐하이드록실글리신(FGFhyG)을 분리 수득한다. HPLC의 컬럼은 캡슐파크 C 18SG, 300Å (자생당 제품)을 이용한다. 용출 용매는 1mM 탄산수소암모늄(pH 9.0) 및 아세토니트릴을 사용하고, 아세토니트릴을 0%로부터 40% 까지 30분으로 증가시켜 직선 농도 구배를 건다. 펩티드는 214nm의 흡수에서 검출한다. 결과를 도 1에 나타낸다. 10.7분의 페닐알라닐글리실페닐알라닐 글리실의 피크는 C 말단 아미드화 반응에 의해 거의 소멸한다. 이에 수반하여 9.9분의 α-하이드록시글리신 유도체 및 14.5분의 아미드화체의 피크가 발견된다. 이들 물질은 FAB-MS 스펙트럼 분석 및 NMR 분석에 의해 구조 확인된다. 도 2에, 글리세린 용액중의 FAB-MS 스펙트럼의 결과를 나타낸다. 친피크는 분자량 442를 나타내고 있으며, 여기서 분절화 결과, C 말단에 존재하는 -OH기가 1 또는 2개 빠진 425 및 408m/z의 단편이 확인되며, α-하이드록실글리신 부가체인 것을 나타내고 있다. 9.9분의 피크를 분취하여 신속하게 10% 포름산 용액으로 하여 동결건조함에 의해 본 발명의 효소-II의 기질을 제조한다. 이 기질은 상기 아미드화 효소 조성물 대신에 본 발명의 효소-I 함유물을 이용하여도 동일하게 제조할 수 있다. 상술한 바와 같이, α-하이드록실글리신 유도체는 산성 조건에서는 안정하나 알칼리 조건에서는 불안정하며, 산소 반응과는 무관하게 아미드화물과 글리옥실산에 분해된다. 따라서, 본 실시예의 최초에 수행한 C 말단 아미드화 반응은 산성 조건에서 실시한다. 그후, pH 7.5 이상에서 반응시키면 α-하이드록실글리신 유도체는 확인할 수 없게 된다. 공지의 C 말단 아미드화 효소가 전술한 화학식 I로 표시되는 펩티드 C 말단 글리신 부가체로 부터 화학식 III으로 표시되는 펩티드 C 말단 아미드화물과 글리옥실산으로 변환한다고 여겨지는 것은, 이의 알칼리 조건에서의 비산소적 변환이 포함되어 있기 때문이며, 산소 자체의 촉매 반응은 화학식 I로 표시되는 펩티드 C 말단 글리신 부가체로부터 화학식 II로 표시되는 펩티드 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체로의 변환반응이다. 따라서, 종래의 펩티드 C 말단 아미드화 효소에 의한 산성 조건하에서의 아미드화 반응의 수율은 일반적으로 낮다.Taken by measuring 3 mg of phenylalanyl glycylphenylalanyl glycine (FGFG) (manufactured by Sigma), 50 mM Hepes-potassium hydroxide buffer (pH 5.5), 3 mM ascorbic acid, 10 mM potassium iodide, 0.25 mg / ml catalase, 0.25 nM Copper sulfate, 7.5% acetonitrile and 200 μl of horse serum amidation enzyme composition as described in Example 2 of International Patent Application No. JP 89-00521 are added to a total amount of 10 ml, and aerobic for 20 hours at 30 ° C. To amidation reaction. The reaction is stopped by addition of 10% formic acid, and phenylalanylglyciylphenylalanylhydroxyglycine (FGFhyG) is obtained separately using high performance liquid chromatography (HPLC). The column of HPLC uses Capsule Park C 18SG, 300 kPa (Sugar Sugar). As the eluting solvent, 1 mM ammonium bicarbonate (pH 9.0) and acetonitrile were used, and the acetonitrile was increased from 0% to 40% for 30 minutes to apply a linear concentration gradient. Peptides are detected at an absorption of 214 nm. The results are shown in FIG. The peak of 10.7 minutes of phenylalanylglysylphenylalanyl glycyl is almost extinguished by the C terminal amidation reaction. Along with this, peaks of the α-hydroxyglycine derivative at 9.9 minutes and the amidated body at 14.5 minutes are found. These materials are structurally identified by FAB-MS spectral analysis and NMR analysis. In FIG. 2, the result of FAB-MS spectrum in a glycerin solution is shown. The parent peak has a molecular weight of 442, where fragmentation results in fragments of 425 and 408 m / z missing one or two -OH groups present at the C-terminus, indicating that they are α-hydroxyglycine adducts. A substrate of enzyme-II of the present invention is prepared by aliquoting a peak of 9.9 minutes and rapidly lyophilizing to 10% formic acid solution. This substrate can be prepared in the same manner using the enzyme-I content of the present invention instead of the amidation enzyme composition. As described above, the α-hydroxyglycine derivative is stable under acidic conditions but unstable under alkaline conditions and decomposes to amidates and glyoxylic acids regardless of the oxygen reaction. Therefore, the C terminal amidation reaction carried out at the beginning of this example is carried out under acidic conditions. Subsequently, the reaction at pH 7.5 or higher no longer confirms the α-hydroxyglycine derivative. It is believed that known C-terminal amidases are converted from peptide C-terminal glycine adducts represented by Formula (I) to peptide C-terminal amidates represented by Formula (III) and glyoxylic acid. Since the conversion is included, the catalytic reaction of oxygen itself is the conversion of the peptide C terminal glycine adduct represented by the formula (I) to the peptide C terminal α-hydroxyglycine adduct represented by the formula (II). Thus, the yield of amidation reactions under acidic conditions with conventional peptide C terminal amidation enzymes is generally low.

실시예 3Example 3

말 혈청으로부터의 효소-I의 제조Preparation of Enzyme-I from Equine Serum

(1) 시판 말 혈청(기부코사 제품) 100ml에 폴리에틸렌 글리콜 6000( 제품) 25% 수용액(w/v)을 100ml, 즉 최종 농도 12.5%가 되도록 교반하면서 서서히 첨가한다. 이하 모두 4℃에서 조작을 수행한다. 12시간 정치한 후, 원심분리 (10,000 x g, 10분)하여 수득된 침전물을 120ml의 10mM 헤페스- 수산화칼륨 완충액(pH 7.0)에 용해시키고, 다시 2시간 정치한 후 생성된 불용성 물질을 재 원심분리(10,000 x g, 10분)로 제거하여 효소-I을 함유하는 상등액(127ml)을 수득한다.(1) To 100 ml of commercially available serum (produced by Gibuco Co.), 25% aqueous solution of polyethylene glycol 6000 (product) (w / v) is gradually added to 100 ml, that is, to a final concentration of 12.5%. The operation is all performed below at 4 ° C. After standing for 12 hours, the precipitate obtained by centrifugation (10,000 xg, 10 minutes) was dissolved in 120 ml of 10 mM Hepes-potassium hydroxide buffer (pH 7.0), and again standing for 2 hours, and then the resultant insoluble substance was again centrifuged. Separation (10,000 × g, 10 min) removes to give a supernatant (127 ml) containing enzyme-I.

(2) 상기(1)에서 수득된 활성 분획을 10mM 헤페스- 수산화칼륨 완충액(pH 7.0)으로 평형화한 헤파린세파로스 CL-6B (파마시아사 제품)을 충전한 컬럼(1.6 x 15cm)에 건다. 동일한 완충액 96ml로 비흡착 물질을 세척해낸 후, 0.5M 염화나트륨을 함유하는 10mM 헤페스-수산화칼륨 완충액(pH 7.0)으로 용출시킨다(유속 30ml/시간). 도 3에 용출 패턴을 나타낸다. 0.5M 염화나트륨 함유 완충액에 의해 효소-I은 용출된다[분획 번호 No. 14 내지 16을 수집한다(100ml)].(2) The active fraction obtained in (1) above was subjected to a column (1.6 × 15 cm) packed with Heparin Sepharose CL-6B (from Pharmacia) equilibrated with 10 mM Hepes-potassium hydroxide buffer (pH 7.0). The nonadsorbed material was washed out with 96 ml of the same buffer and then eluted with 10 mM Hepes-Potassium hydroxide buffer (pH 7.0) containing 0.5 M sodium chloride (flow rate 30 ml / hour). The elution pattern is shown in FIG. Enzyme-I elutes with 0.5 M sodium chloride containing buffer [fraction no. Collect 14-16 (100 ml)].

(3) 상기 분획을 Sephadex G-25 파인(파마시아사 제품) 컬럼 크로마토그래피(5cmφ x 23cm)를 이용하여 겔 여과시킨다. 용매는 10mM 헤페스-수산화칼륨)(pH 7.0)을 이용하여 유속 2ml/ 분으로 용출시킨다. 단백질은 280nm의 흡광도에서 검출하여 단백질을 함유하는 분획 100ml를 수집한다.(3) The fractions were gel filtered using Sephadex G-25 Fine (Pharmacia) column chromatography (5 cmφ × 23 cm). The solvent is eluted with 10 mM hepes-potassium hydroxide) (pH 7.0) at a flow rate of 2 ml / min. The protein is detected at absorbance of 280 nm to collect 100 ml of fractions containing the protein.

(4) 실시예 1에 따라 제작한 아피겔 10-Phe-Gly-Phe-Gly 겔 5ml를 컬럼에 충전시키고(1.0x6.3cm), 0.1M 염화나트륨을 함유 하는 10mM 헤페스-수산화칼륨 완충액(pH 7.0)으로 평형화시킨다. 이 컬럼에 상기 (3)에서 수득된 시료(18.1ml)를 건다. 효소-I을 충분하게 겔에 흡착시키기 위해 컬럼을 통과한 액을 몇회 컬럼을 통과하도록 순환시킨다(유속 20ml/시간). 12시간 후, 순환을 중지시키고, 비흡착 물질을 35ml의 평형화에 이용한 완충액으로 세척해낸 후, 0.4M 염화나트륨, 20% 아세토니트릴을 함유하는 8mM 헤페스-수산화칼륨 완충액(pH 7.0)으로 용출시킨다(유속 20ml/시간). 효소-I의 활성은 용출 분획(10ml)에서만 확인된다.(4) 5 ml of Apigel 10-Phe-Gly-Phe-Gly gel prepared according to Example 1 was charged to a column (1.0 × 6.3 cm), and 10 mM Hepes-Potassium hydroxide buffer containing 0.1 M sodium chloride (pH Equilibrate to 7.0). The sample (18.1 ml) obtained in the above (3) is hanged on this column. The liquid passed through the column is circulated through the column several times (flow rate 20 ml / hour) to sufficiently adsorb enzyme-I to the gel. After 12 hours, the circulation was stopped and the nonadsorbed material was washed with 35 ml of the buffer used for equilibration and then eluted with 8 mM Hepes-Potassium hydroxide buffer (pH 7.0) containing 0.4 M sodium chloride, 20% acetonitrile (pH 7.0). Flow rate 20 ml / hour). The activity of enzyme-I is confirmed only in the elution fraction (10 ml).

(5) 상기 (4)에서 수득된 정제물을, 다시 상기 (3)의 처리를 수행한 후, 10mM 헤페스-수산화칼륨 완충액(pH 7.0)으로 평형화한 Mono Q 컬럼(파마시아사 제품 0.5x5cm)에 놓고, 동일 완충액 중에서 NaCl의 직선 농도 구배를 도 3와 같이 걸어서 단백질을 용출시킨다. 이때 유속은 0.5ml/분으로 한다.(5) Mono Q column (0.5x5cm from Pharmacia Co., Ltd.), wherein the purified product obtained in (4) was again subjected to the treatment of (3) and then equilibrated with 10 mM Hepes-potassium hydroxide buffer (pH 7.0). In the same buffer, the linear concentration gradient of NaCl is walked as shown in FIG. 3 to elute the protein. At this time, the flow rate is 0.5 ml / min.

표 1에 상기 (1) 내지 (5)에서 수행한 정제의 각 공정에서의 전단백질량, 전효소활성, 비활성, 수율 및 정제 배율을 나타낸다.Table 1 shows the shear back mass, preenzyme activity, inactivity, yield, and purification ratio in each step of the purification performed in the above (1) to (5).

말 혈청으로부터의 효소-I의 제조Preparation of Enzyme-I from Equine Serum 단계step 전단백질(㎎)Shear protein (mg) 전활성(U)Fully active (U) 비활성(U/㎎)Inactive (U / mg) 수율(%)yield(%) 정제배율Tablet magnification 혈청serum 7,5007,500 10,500* 10,500 * 1.41.4 100100 (1) 폴리에틸렌 글리콜6000 침전(1) polyethylene glycol 6000 precipitation 4,1004,100 9,0209,020 2.22.2 8686 1.61.6 (2) 헤파린세파로스CL-6B(2) Heparin Sepharose CL-6B 1,4001,400 5,7405,740 4.14.1 5555 2.92.9 (3) 세파덱스 G-25(3) Sephadex G-25 1,1001,100 3,9603,960 3.63.6 3838 2.62.6 (4) 아피겔 10-Phe-Gly-Phe-Gly(4) Apigel 10-Phe-Gly-Phe-Gly 2.02.0 800800 400400 88 290290 (5) Mono Q 컬럼(5) Mono Q column 0.50.5 350350 700700 33 500500 * 혈청중에 존재하는 단백질 분해 효소의 영향에 의한 것인지 공지되어 있지 않으나, 기질 및 생성물이 일부 분해하기 때문에 상대적으로 활성이 낮다.It is not known whether it is due to the effects of proteolytic enzymes present in serum, but relatively low activity due to partial degradation of substrate and product.

활성 측정법은 실시예 2에 기재한 FGFG로부터 FGFhyG의 제조방법에 준한 반응을 각 정제물에 대해 실시하고 여기에서 기술한 HPLC에 의한 FGFhyG를 정량함으로써 수행한다. 효소활성 1U는 1nmol의 FGFhyG가 37℃에서 1시간 동안 생성한 양으로 한다.The activity assay is performed by performing a reaction according to the method for preparing FGFhyG from FGFG described in Example 2 for each purified product and quantifying FGFhyG by HPLC described herein. Enzymatic activity 1U is the amount produced by 1 nmol of FGFhyG at 37 ℃ for 1 hour.

또한, 단백질양의 측정은 로우리의 개량법[참조: Bensadoun 등, Anal. Biochem., 70, 265, 1976]을 이용하고, 표준곡선은 소 혈청 알부민(분획 V, 시그마사 제품)으로 작제한다.In addition, the measurement of the amount of protein was carried out by Lowry's improvement method [Bensadoun et al., Anal. Biochem., 70, 265, 1976, the standard curve is constructed with bovine serum albumin (fraction V, Sigma).

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 효소는 수율 2%로 약 500배로 정제할 수 있다. 더우기, 정제가 필요한 경우에는 상기 공정 (3) 내지 (5)를 반복하나, 이들중 어느 것의 공정을 반복한다면 좋다.As shown in Table 1, the enzyme can be purified about 500-fold in yield 2%. Moreover, when refinement | purification is needed, said process (3)-(5) is repeated, but what is necessary is just to repeat any of these processes.

실시예 4Example 4

말 혈청으로부터의 효소-II의 제조Preparation of Enzyme-II from Equine Serum

각 정제공정을 효소-II의 활성을 추적하면서 수행한 이외는 실시예 3과 동일하게 말 혈청을 처리한다.Equivalent serum was treated in the same manner as in Example 3 except that each purification step was performed while tracking the activity of enzyme-II.

각 정제 공정 (1) 내지 (5)의 전단백질, 전효소활성, 비활성, 수율 및 정제배율을 표 2에 나타낸다.Table 2 shows the shear protein, preenzyme activity, inactivity, yield and purification ratio of each purification step (1) to (5).

말 혈청으로부터의 효소-II의 제조Preparation of Enzyme-II from Equine Serum 단계step 전단백질(㎎)Shear protein (mg) 전활성(U)Fully active (U) 비활성(U/㎎)Inactive (U / mg) 수율(%)yield(%) 정제배율Tablet magnification 혈청serum 7,5007,500 2,100* 2,100 * 0.280.28 (1) 폴리에틸렌 글리콜6000 침전(1) polyethylene glycol 6000 precipitation 4,0004,000 5,3005,300 1.31.3 250250 4.64.6 (2) 헤파린세파로스CL-6B(2) Heparin Sepharose CL-6B 1,5001,500 3,8003,800 2.52.5 180180 9.09.0 (3) 세파덱스 G-25(3) Sephadex G-25 1,2001,200 3,0003,000 2.52.5 140140 9.09.0 (4) 아피겔 10-Phe-Gly-Phe-Gly(4) Apigel 10-Phe-Gly-Phe-Gly 1.21.2 360360 300300 1717 10701070 (5) Mono Q 컬럼(5) Mono Q column 0.10.1 5050 500500 22 17901790 * 혈청중에 존재하는 단백질 분해 효소의 영향에 의한 것인지 공지되어 있지 않으나, 기질 및 생성물이 일부 분해하기 때문에 상대적으로 활성이 낮다.It is not known whether it is due to the effects of proteolytic enzymes present in serum, but relatively low activity due to partial degradation of substrate and product.

활성 측정은 10mM 헤페스-수산화칼륨(pH 6.5)중에 실시예 1에서 수득된 페닐알라닐글리실페닐알라닐하이드록시글리신(FGFhyG)을 5mM 농도로 용해시키고, 각 단계의 시료를 첨가하여 총량 100㎕로서 30℃에서 반응시킨다. 1시간 반응시킨 후, 10% 포름산을 첨가하여 반응을 중지시키고, 실시예 2의 조건을 이용하여 HPLC로 반응 생성물을 정량한다. 이때 시료 무첨가 대조군의 반응도 수행하고, 비효소적 변환이 모두 진행되지 않음을 확인한다. 반응 용액의 HPLC 패턴을 도 4에 나타낸다(도표중의 반응조건은, 37℃, pH 6.9에서 반응시간은 도표중에 나타낸다). 활성은 유니트(U)로 표시한 1 U는 1nmol의 FGF-NH2를 30℃ 에서 1시간 동안 생성하는 효소량으로 정의한다.Activity measurement was performed by dissolving phenylalanylglyciylphenylalanylhydroxyglycine (FGFhyG) obtained in Example 1 in 10 mM Hepes-potassium hydroxide (pH 6.5) at a concentration of 5 mM and adding a sample of each step to a total amount of 100 µl. Reaction at 30 ° C. After reacting for 1 hour, the reaction is stopped by adding 10% formic acid, and the reaction product is quantified by HPLC using the conditions of Example 2. At this time, the reaction of the sample-free control was also performed, and it was confirmed that all of the non-enzymatic conversion did not proceed. The HPLC pattern of the reaction solution is shown in FIG. Activity is defined as the amount of enzyme that 1 U expressed in units (U) produces 1 nmol of FGF-NH 2 at 30 ° C. for 1 hour.

또한, 단백질양의 측정은 실시예 3과 동일하게 수행한다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 효소는 수율 2%로 약 1800배로 정제할 수 있다.In addition, the measurement of protein amount is performed similarly to Example 3. As shown in Table 2, the enzyme can be purified about 1800-fold in yield 2%.

이하의 실시예에서, 래트 하수체 유래의 펩티드 C 말단 아미드화 효소 cDNA를 이용하는 당 효소의 생산에 관해 설명한다.In the following examples, the production of sugar enzymes using peptide C terminal amidation enzyme cDNA derived from rat pituitary gland is described.

실시예 5Example 5

발현 플라스미드의 제조Preparation of Expression Plasmids

래트 하수체 유래의 폴리 A+RNA를 이용하여 cDNA 클로닝을 수행하여 분자량이 상이한 5개의 cDNA를 수득한다 [참조: 도 6, 도 7, 생화학, 61, 842 (1989)]. cDNA 클론 205의 EcoR I-Xma I로 절단된 2.58kbp의 DNA 단편을, 동물 배양 세포계 발현 벡터 pSV2 벡터[참조: S. Subramani, R. Mulligan, P. Berg, Mol. Cell. biol. 1, 854 (1981)]의 Hind III-Bgl II 부위에 합성 링커를 개재시켜 삽입하고, 이 플라스미드를 SV-205로 명명한다. 이어서, SV-205의 Nsi I (700)-Xma I 단편을, cDNA 클론 201, 202, 203, 204 각각의 Nsi I (700)- Xma I 단편과 치환한다. 이들의 발현 플라스미드를 SV-201, SV-202, SV-203, SV-204로 한다. 이중, SV-203이 cDNA의 막관통 영역에 상당하는 부분이 제거되어 있음을 확인한다. 이리하여 수득된 SV-203 플라스미드 DNA부터 펩티드 C 말단 글리신 부가체에 작용하여 펩티드 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체로 변환하는 효소를 발현하는 발현 플라스미드 SV-A를 구축한다. 중앙 부근의 KK 서열 부분을 암호화하는 cDNA 영역 근방에 존재 하는 BamH I 부위 [제 7도, B (1386)] 이외의 DNA 부분을, BamH I, Xma I [ 제 7도, X (2948)] 분해에 의해 제거시키고, 절단 부위에 합성 DNA 링커를 삽입하고, 연결시키고, 이어서 SV-A 플라스미드를 완성한다. 합성 DNA는 ABI사 제품 DNA 합성기를 이용하여 통상의 방법에 따라 합성함으로써 정제한다. 이 합성 DNA는 BamH I 절단 부위-정제 코돈-Xma I 절단 부위로 구성되어 있다.CDNA cloning is performed using poly A + RNA derived from the rat pituitary to give five cDNAs of different molecular weights (FIG. 6, FIG. 7, Biochemistry, 61, 842 (1989)). 2.58kbp DNA fragment digested with EcoR I-Xma I of cDNA clone 205 was obtained from animal culture cell line expression vector pSV2 vector [S. Subramani, R. Mulligan, P. Berg, Mol. Cell. biol. 1, 854 (1981), inserted via a synthetic linker via the Hind III-Bgl II site, and this plasmid is named SV-205. Subsequently, the Nsi I (700) -Xma I fragment of SV-205 is substituted with the Nsi I (700) -Xma I fragments of cDNA clones 201, 202, 203, and 204, respectively. These expression plasmids are referred to as SV-201, SV-202, SV-203, and SV-204. Of these, it was confirmed that the portion of SV-203 corresponding to the transmembrane region of cDNA was removed. This constructs an expression plasmid SV-A expressing an enzyme that acts on the peptide C terminal glycine adduct from the obtained SV-203 plasmid DNA and converts it to the peptide C terminal α-hydroxyglycine adduct. DNA portions other than the BamH I site [FIG. 7, B (1386)], which exist near the cDNA region encoding the KK sequence portion near the center, are digested with BamH I, Xma I [FIG. 7, X (2948)]. Removed by a synthetic DNA linker at the cleavage site Insert and link, then complete the SV-A plasmid. Synthetic DNA is purified by synthesizing according to a conventional method using a DNA synthesizer manufactured by ABI. This synthetic DNA consists of the BamH I cleavage site-purification codon-Xma I cleavage site.

이어서, C 말단 α-하이드록실글리신 부가체를, C 말단 아미드화체와 글리옥실산으로 변환시키는 효소를 발현하는 본 발명에 따른 발현 플라스미드 SV-B를 구축한다. 시그날 펩티드를 암호화하는 영역 가까이 하부에 존재하는 Kpn I 부위 [도 7, N (175)] 및, 중앙의 KK 부위 근방에 상당하는 위치에 존재하는 BamH I 부위로 SV-203 DNA를 절단하고, 이 사이를 합성 DNA에 의해 연결하여 발현 플라스미드 SV-B로 한다. 그 결과, 시그날 펩티드 영역과 cDNA 후반부위의 프레임이 합하여 연결된다.Next, an expression plasmid SV-B according to the present invention expressing an enzyme converting the C-terminal α-hydroxyglycine adduct into a C-terminal amidate and glyoxylic acid is constructed. The SV-203 DNA is cleaved into a Kpn I site (Fig. 7, N (175)) located below the region encoding the signal peptide and a BamH I site located at a position corresponding to the central KK site. Between synthetic DNA It connects by and it is set as expression plasmid SV-B. As a result, the signal peptide region and the frame of the second half of the cDNA are joined together.

실시예 6Example 6

동물 배양 세포중에서의 발현Expression in Animal Culture Cells

배양세포 COS-7은, 10% 소 태반 혈청을 함유하는 합성 배지(DMEM)중에서 생육시키고, 공지의 방법에 의해 실시예 1의 발현 플라스미드를 이용하여 형질전환시킨다[참조: C. Chen and H. Okayama, Mol. Cell, Biol. 7, 2745 (1987)]. 이때 세포 5 x 105개에 대해 20μg의 발현 플라스미드를 사용한다. 3% 이산화탄소, 35℃의 조건하에 24시간 배양한 후, 소 혈청 알부민(BSA) 0.2%를 함유하는 DMED 배지 10ml로 2회 세포를 세정한 후, 0.2% BSA를 함유하는 DMEM 배지 10ml중, 5% 이산화 탄소, 37℃ 의 조건 하에 48시간 다시 배양한다.Cultured cell COS-7 is grown in synthetic medium (DMEM) containing 10% bovine placental serum and transformed using the expression plasmid of Example 1 by a known method [C. Chen and H. Okayama, Mol. Cell, Biol. 7, 2745 (1987). 20 μg of expression plasmid is used for 5 × 10 5 cells. After 24 hours of incubation at 35 ° C. under 3% carbon dioxide, the cells were washed twice with 10 ml of DMED medium containing 0.2% bovine serum albumin (BSA), and then, in 10 ml of DMEM medium containing 0.2% BSA, 5 Incubate again for 48 hours under conditions of% carbon dioxide, 37 ° C.

실시예 7Example 7

재조합 세포에 의해 생산된 C 말단 아미드화효소 활성C-terminal amidase activity produced by recombinant cells

실시예 6에서 발현된 세포 배양액을 원심분리에 의해 세포와 상등액(배지)으로 나눈다. 상등액에 대해 효소 활성을 측정한다. 활성측정은 기본적으로는 문헌[참조: J. Biol. Chem., 265, 9602-9605, 1990]에 나타낸 HPLC를 이용한 방법에 따라 수행한다. 즉, C 말단 글리신 부가체의 α-하이드록실글리신 부가체로의 변환 활성은 다음과 같은 반응액 조성(A)으로 반응을 진행하여 일정 시간 반응후에 HPLC 에 의해 기질(PheGlyPheGly) 및 생산물 (PheGlyPhehydroxyGly)을 정량하여 구한다.The cell culture expressed in Example 6 is divided into cells and supernatant (medium) by centrifugation. Enzyme activity is measured against the supernatant. Activity measurements are basically described in J. Biol. Chem., 265, 9602-9605, 1990, according to the method using HPLC. In other words, the conversion activity of the C-terminal glycine adduct to the α-hydroxyglycine adduct is proceeded to the reaction solution composition (A) as follows. After a certain time reaction, the substrate (PheGlyPheGly) and the product (PheGlyPhehydroxyGly) Quantify

반응액 조성(A)Reaction liquid composition (A)

15 μM PheGlyPheGly15 μM PheGlyPheGly

5 mM CuSO4 5 mM CuSO 4

5 ㎕/반응액 1ml 카탈라제(시그마)5 μl / reaction solution 1 ml catalase (Sigma)

100 mM MES 완충액 (pH 5.6)100 mM MES buffer (pH 5.6)

1 mM 아스코르브산1 mM ascorbic acid

+ 배양 상등액 (배지)+ Culture supernatant (medium)

또한, α-하이드록실글리신 부가체의 아미드화물 및 글리옥실산으로의 변환 활성은 다음 반응액 조성(B)를 이용하여 동일한 양식으로 측정한다.Incidentally, the conversion activity of the α-hydroxyglycine adduct to amidide and glyoxylic acid is measured in the same manner using the following reaction solution composition (B).

반응액 조성(B)Reaction liquid composition (B)

15 μM PheGlyPhehydroxyGly* 15 μM PheGlyPhehydroxyGly *

100 mM MES 완충액 (pH 5.6)100 mM MES buffer (pH 5.6)

+ 배양 상등액 (배지)+ Culture supernatant (medium)

* 반응액 조성(A)로의 반응을 진행하고 HPLC로 α-하이드록실 글리신 부가체를 분취함에 의해 제조한다. 또한, hydroxyGly는 α-하이드록시글리신을 나타낸다.* Produced by proceeding with the reaction solution composition (A) and fractionating α-hydroxyl glycine adduct by HPLC. HydroxyGly also represents α-hydroxyglycine.

측정 결과를 표 3에 제시한다.The measurement results are shown in Table 3.

효소 활성 nmol/시간/㎖ 배지Enzyme activity nmol / hour / ml medium 플라스미드Plasmid 기질 PheGlyPheGlySubstrate PheGlyPheGly PheGlyPhehydroxyGlyPheGlyPhehydroxyGly 생산물 PheGlyPhe-hydroxyGlyProduct PheGlyPhe-hydroxyGly PheGlyPhe-NH2+글리옥실산PheGlyPhe-NH 2 + glyoxylic acid SV-203(시그날 서열 +N 말단 도메인 + C 말단도메인; 본 발명)SV-203 (signal sequence + N terminal domain + C terminal domain; invention) 2.52.5 4.24.2 SVa(시그날 서열 + N말단 도메인; 본 발명)SVa (signal sequence + N terminal domain; the present invention) 2.82.8 22 SVb(시그날 서열 + C말단 도메인; 본 발명)SVb (signal sequence + C-terminal domain; the present invention) 0.40.4 10.810.8 PSV2 (대조군)PSV2 (Control) 0.30.3 22 플라스미드 없음(대조군)No plasmid (control) 0.50.5 22

SV-a 플라스미드에 의한 형질전환주에서는 현저히 향상된 α-하이드록실글리신 부가체 생산활성이 확인되며, α-하이드록실글리신 부가체를 기질로 한 반응에는 관여하지 않는다. 이에 대해, SV-b 플라스미드에 의해 형질전환된 주에서는 C 말단 글리신 부가체에서는 완전히 반응하지 않으며, α-하이드록실글리신 부가체를 아미드화물로 전환하는 활성만이 확인된다. cDNA의 거의 전영역을 갖는 플라스미드 SV-203에 의해 형질전환된 주에서는 양효소활성이 확인되나, 각각의 효소 활성은 SV-a, SV-b에 비교해 낮다.Significantly improved α-hydroxyglycine adduct production activity was observed in the transformed strain by the SV-a plasmid, and was not involved in the reaction using the α-hydroxyglycine adduct as a substrate. In contrast, the strain transformed with the SV-b plasmid did not react completely with the C-terminal glycine adduct and only the activity of converting the α-hydroxyglycine adduct to an amidate was confirmed. In the strain transformed with plasmid SV-203, which has almost the entire region of cDNA, bienzyme activity was confirmed, but the enzyme activity was lower than that of SV-a and SV-b.

다음으로, 이들의 형질전환주에 있어서, 발현하고 있는 효소가 단일한 계통인지를 겔여과 크로마토그래피에 의해 확인한다. 세파크릴 S-200(파마시아사 제품) 컬럼(1x95cm)을 이용하고, 용출 완충액 10mM HEPES-KOH (pH 7.0), 50mM NaCl로 평형화한다. 용출속도는 6ml/시간이고 1ml 분획을 수집한다. 양 효소활성 및 단백질양을 측정한 결과를 제 8도 내지 제 10도에 나타낸다. SV-a 유래(도 8), SV-b 유래(도 9)의 효소활성은 각각 단일 피크로 되며, 이의 측정된 분자량도 각각 36KDa, 및 54KDa로 각각의 플라스미드가 갖는 cDNA가 암호화하는 단백질의 분자량에 상당한다. 그러나, SV-203 플라스미드 유래의 단백질은 도 10에 나타낸 바와 같이 C 말단 글리신에 작용하여 α-하이드록실글리신 부가체를 생산하는 활성(□-□)과 α-하이드록실글리신 부가체에 작용하여 아미드화물과 글리옥실산을 생산하는 효소 활성(○-○)의 2개의 피크로 분리된다. 또한, 이들의 분자량은 도 8, 도 9에 나타낸 각각의 효소를 단독으로 발현시킨 것과 동일하다. 그 결과는 배양세포중에서 cDNA의 암호화하는 단백질의 중앙부에 위치한 KK 서열이 프로세싱에 의해 절단된 것을 나타내고 있다. 따라서, 이와 같은 전 cDNA 영역을 갖는 cDNA의 발현에 의해서도 본 발명에 따른 2종의 효소를 생산할 수 있음을 나타낸다.Next, in these transformants, it is confirmed by gel filtration chromatography whether the expressed enzyme is a single strain. Separcryl S-200 (available from Pharmacia) column (1 × 95 cm) is used and equilibrated with elution buffer 10 mM HEPES-KOH (pH 7.0), 50 mM NaCl. Elution rate is 6 ml / hour and 1 ml fraction is collected. The results of measuring both enzyme activity and protein amount are shown in FIGS. 8 to 10. The enzymatic activity of SV-a-derived (FIG. 8) and SV-b-derived (FIG. 9) becomes a single peak, respectively, and its measured molecular weight was 36 KDa and 54 KDa, respectively, and the molecular weight of the cDNA encoded by the cDNA of each plasmid. Corresponds to However, proteins derived from the SV-203 plasmid have activity (□-□) and α-hydroxyglycine adducts that act on C-terminal glycine to produce α-hydroxyglycine adducts as shown in FIG. It is separated into two peaks of the enzymatic activity (○-○) that produces a cargo and glyoxylic acid. In addition, these molecular weights are the same as what expressed each enzyme shown to FIG. 8, FIG. 9 independently. The results show that the KK sequence located in the center of the protein encoding the cDNA in the cultured cells was cleaved by processing. Therefore, the expression of cDNA having such an entire cDNA region also indicates that two enzymes according to the present invention can be produced.

다음, 펩티드 C 말단 아미드화반응에 있어서, 본 발명에서의 2종의 효소를 병용함에 의한 상승효과를 도 11, 도 12를 이용하여 나타낸다. 도 11 및 도 8은 PheGlyPheGly를 기질로 한 경우 아미드화물로의 변환의 시간에 따른 변화를 나타내고 있다. 효소 시료는, SV-a, SV-b 플라스미드와 발현에 의해 수득된 배지 상등액을 상술한 겔 여과에 의해 정제하고, 각각의 활성 분획을 농축하여 제조한다. 도 11에는 SV-a 유래의 것을 나타내나, α-하이드록실 부가체만이 생산되며 아미드화물은 생산되지 않음을 나타내고 있다. 도 12에는, Sv-b 유래 만을 사용한 경우(☆), 및 SV-a 유래와 SV-b 유래를 병용한 경우를 나타낸다. SV-b 유래만에서는 α-하이드록실 부가체도 아미드화물도 모두 생산되지않으나, 양 효소를 병용하면(효소 첨가량은 동량) α-하이드록실 부가체도 아미드화물도 동시에 순조롭게 생산됨을 알 수 있다. 또한, 여기서 더욱 주목해야할 것은, 반응 4시간 이내에 병용한 경우에 반응 효율은 상승하며, 9시간 반응시에는 도 7에 나타낸 SV-a 유래 단독의 경우에 비교해 1.5배 이상의 변환율을 나타낸다는 것이다. 이와 같이 양 효소의 병용은, C 말단 아미드화 반응을 효율적으로 수행하기 때문에 매우 유효한 수단이다.Next, in the peptide C terminal amidation reaction, the synergistic effect by using two kinds of enzymes in the present invention is shown using Figs. 11 and 12. 11 and 8 show changes with time of conversion to amidide when PheGlyPheGly is used as a substrate. An enzyme sample is prepared by purifying the SV-a, SV-b plasmid and the media supernatant obtained by expression by gel filtration described above, and concentrating each active fraction. Fig. 11 shows that derived from SV-a, but only α-hydroxyl adduct is produced and no amidide is produced. In FIG. 12, the case where only Sv-b origin is used (☆) and the case where SV-a origin and SV-b origin are used together are shown. It is understood that neither α-hydroxyl adduct nor amidide is produced from SV-b alone, but both enzymes (amount of enzyme added) are used to simultaneously produce both α-hydroxyl adduct and amidate. Further, it should be noted further that the reaction efficiency is increased when used in combination within 4 hours, and the reaction time is 9 times higher than the case of SV-a-derived alone shown in FIG. Thus, the combination of both enzymes is a very effective means because the C-terminal amidation reaction is efficiently performed.

하기의 실시예로 말에서 유래하는 효소-I 및 효소-II (말 C 말단 아미드화 효소)의 활성을 갖는 폴리펩티드를 암호화 하는 DNA 서열의 제조에 관해 설명한다.In the following Examples, the production of DNA sequences encoding polypeptides having the activity of enzyme-I and enzyme-II (horse C-terminal amidase) derived from horses will be described.

실시예 8Example 8

말 심방으로부터의 폴리 APoly A from the Horse Atrial ++ RNA의 제조Preparation of RNA

(1) 전 RNA의 제조(1) Preparation of Whole RNA

말 심방을 적출한 후 신속히 절개하여 약 2g을 50ml 플라스틱 튜브(Falcon사 제품 번호 2070)에 넣어 액체 질소 중에서 동결시킨다. 20ml의 티오시안산 구아니딘 용액(4M 티오시안산-구아니딘, 25mM 쿠엔산 나트륨(pH 7.0) 0.5% 라우릴자르코신나트륨, 0.1% 안티포름 A, 0.1M 2-머캅토 에탄올)을 가하고, 폴리토론(센트럴 과학 무역)을 이용하여 세포파쇄시킨 후, 18G의 주사침을 장착한 10ml 주사기 (테르모사 제품)로 파쇄액을 수회 뽑아낸다. 저속 원심분리 (300xg, 5분)에 의해 침전을 제거하고, 상등액 7.3ml을 3.7㎖의 Cs TFA 용기(파마시아사 제품), 0.5M EDTA를 함유한 세슘트리 플루오로아세트산 수용액, 밀도를 1.64g/ml로 제조)에 중층하고, 스윙 로타 RPS-40T를 이용한 초원심분리기(제품, SCP85H)에 의해 33,000rpm에서 16시간 처리한다. 침전을 3ml의 4M 구아니딘 용액, 이어서 3ml의 95% 에탄올로 세척한 후, 1.5ml의 Cs TFA 용액에 용해시킨다. 60㎕의 5M NaCl 용액, 3.9ml의 에탄올을 가하여 -80℃에서 30분간 에탄올 침전을 수행하고, 16,000xg에서 15분간 원심분리시켜 침전을 수득하여 70% 에탄올로 세척한 후, 농축기(사쿠마사 제품, EC -57C)에 의해 건조시킨다. 멸균 증류수에 용해시킨 후, 260nm의 흡광도를 측정하여 RNA 양을 정량한다. 이 방법에 의해 말 심방조직 약 2g으로부터 350μg의 RNA를 수득할 수 있다.After extracting the horse atrium, it is quickly dissected and placed in a 50 ml plastic tube (Falcon Product No. 2070) and frozen in liquid nitrogen. 20 ml guanidine solution (4M thiocyanate-guanidine, 25 mM sodium quenoate, pH 7.0) 0.5% sodium laurylzarcosine sodium, 0.1% antiform A, 0.1M 2-mercapto ethanol) was added, After cell crushing using (Central Science Trade), the crushed liquid is drawn out several times with a 10 ml syringe (product of Termosa) equipped with an 18 G needle. The precipitate was removed by low speed centrifugation (300xg, 5 minutes), and 7.3 ml of the supernatant was poured into a 3.7 ml Cs TFA vessel (Pharmacia), an aqueous cesium trifluoroacetic acid solution containing 0.5 M EDTA, and the density was 1.64 g / layer) and treated for 16 hours at 33,000 rpm with an ultracentrifuge (product SCP85H) using Swing Rota RPS-40T. The precipitate is washed with 3 ml of 4M guanidine solution followed by 3 ml of 95% ethanol and then dissolved in 1.5 ml of Cs TFA solution. 60 μl of 5M NaCl solution and 3.9 ml of ethanol were added to carry out ethanol precipitation at −80 ° C. for 30 minutes, centrifuged at 16,000 × g for 15 minutes to obtain a precipitate, washed with 70% ethanol, and then concentrated (Sakuma Corporation). , EC -57C). After dissolving in sterile distilled water, the absorbance at 260 nm is measured to quantify the amount of RNA. This method yields 350 μg of RNA from about 2 g of horse atrial tissue.

(2) 폴리 A(2) poly A ++ RNA의 제조Preparation of RNA

전 RNA로부터의 폴리 A+RNA의 제조는 mRNA 정제 키트 (파마시아사 제품)를 이용하여 이의 첨부 프로토콜에 따라 수행한다. 올리고(dT) 컬럼에 의한 친화 크로마토 그래피는 2회 수행하여 350μg의 말 심방 전 RNA 보다 13μg의 폴리A+RNA를 수득한다.Preparation of poly A + RNA from whole RNA is performed according to its attachment protocol using an mRNA purification kit (from Pharmacia). Affinity chromatography with an oligo (dT) column was performed twice to yield 13 μg of polyA + RNA than 350 μg of horse atrial pre-RNA.

실시예 9Example 9

cDNA 라이브러리의 작제Construction of cDNA Library

(1) cDNA의 작제(1) Construction of cDNA

cDNA 합성 시스템 프라스 (아머샴사제품, RPN 1256Y)를 사용하고, 말 심방폴리A+RNA 5μg을 사용함으로써 cDNA 합성을 수행한다. 합성 순서는 첨부 프로토콜에 충실히 따른다. 프라이머로서 폴리올리고 dT 뉴클레오티드를 사용하고 [α-32P]-dCTP를 함유한 합성계로 방사활성에 의한 cDNA 합성 효율을 계산한 경우, 역전사효율이 약 20%이고 제 2 본쇄 합성 효율은 90% 이상이다.cDNA synthesis is carried out using the cDNA synthesis system Phras (Amersham, RPN 1256Y) and 5 μg of atrial polyA + RNA. The order of synthesis adheres faithfully to the attached protocol. When polyoligo dT nucleotides were used as a primer and the efficiency of cDNA synthesis by radioactivity was calculated using a synthetic system containing [α- 32 P] -dCTP, the reverse transcription efficiency was about 20% and the second chain synthesis efficiency was 90% or more. to be.

(2) cDNA 라이브러리 작제(2) cDNA library construction

파아지 DNA로의 연결에 관해서는, cDNA 클로닝 시스템 λgt 10, version 2.0 (아머샴사제품, RPN1257), 파아지로의 패키징에 관해서는, 기가팍; 골드(스트라타진사 제품)을 사용하고 이들의 첨부 프로토콜에 따라 합성 cDNA에 의해 cDNA 라이브러리를 작제한다.As for phage DNA, cDNA cloning system λgt 10, version 2.0 (manufactured by Amersham, RPN1257), and for packaging into phage, gigapak; CDNA libraries are constructed by synthetic cDNA using Gold (produced by Stratagene) and according to their attachment protocol.

(3) 대장균의 감염(3) Escherichia coli infection

숙주균으로서는, 대장균 Y1089 (ATCC37196)를 사용하고 컴피턴트 세포는 다음과 같이 조제한다. 단일 콜로니 세포를, 0.2% 말토오스를 가한 NZY 배지 (0.5% NaCl, 1% NZ 아민, 타입 A (和光純藥)0.5% 효모 엑기스(DIFCO), 0.2% 황산 마그네슘, pH 7.5) 5ml에 접종하고 밤새 37℃ 에서 진탕배양한다.As a host bacterium, Escherichia coli Y1089 (ATCC37196) is used, and competent cells are prepared as follows. Single colony cells were inoculated in 5 ml of NZY medium (0.5% NaCl, 1% NZ amine, type A 0.5% yeast extract (DIFCO), 0.2% magnesium sulfate, pH 7.5) with 0.2% maltose overnight. Shake culture at 37 ℃.

100㎕를 신선한 동일 배지 5ml에 이식한 다음, 37℃ 에서 OD660= 0.5가 될때가지 배양한후, 원심분리에 의해 집균한다. 1ml의 10mM 황산 마그네슘 용액에 현탁시켜 컴피턴트 세포로 한다.100 μl are transplanted into 5 ml of the same fresh medium, followed by incubation at 37 ° C. until OD 660 = 0.5, followed by centrifugation. It is suspended in 1 ml of 10 mM magnesium sulfate solution to prepare competent cells.

컴피턴트 세포 현탁액 0.2ml에 (2)에서 제조된 파아지 용액 0.1ml를 가하고, 56℃ 에서 보온시킨 탑 아가로오스(0.7% 타입 I-Low EEO-아가로오스(시그마사제품)를 함유하는 NZY 배지) 3ml와 혼합한후, NZY 아가플레이트(1.5% 바크트아가(DIFCO사 제품)를 함유하는 NZY배지 30ml를 Falcon사 제품 1005 플레이트에 첨가)의 상부에 유입한다. 탑아가로오스의 고화후, 37℃에서 밤새 정치 배양한다. 플라크를 확인함으로써 파아지 감염세포를 확인한다.0.1 ml of the phage solution prepared in (2) was added to 0.2 ml of competent cell suspension, and NZY containing top agarose (0.7% type I-Low EEO-agarose (manufactured by Sigma)) was insulated at 56 ° C. After mixing with 3 ml of medium, 30 ml of NZY medium containing 1.5% Bacta agar (produced by DIFCO) is added to the Falcon 1005 plate. After solidification of top agarose, the cells are left to incubate overnight at 37 ° C. Check for plaque to identify phage infected cells.

상기와 같은 방법으로, 2.0x107개의 말 심방 cDNA 라이브러리를 작제할 수 있다.In the same manner as described above, a 2.0 × 10 7 atrial cDNA library can be constructed.

실시예 10Example 10

C 말단 아미드화 효소 cDNA의 단리Isolation of the C-terminal amidation enzyme cDNA

(1) DNA 프로브의 작제(1) Construction of DNA Probe

래트 유래된 펩티드 C 말단 아미드화 효소 cDNA는 이미 단리되어 있고, 그 염기서열은 보고되어 있다(D.A. Soffer 등, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86, 735-739 (1989), 가도오 등, 생화학, 61, 842 (1989)). 래트 cDNA와 말 유래된 펩티드 C 말단 아미드화 효소 cDNA는 어느 정도의 상동성이 있는 것으로 생각되며, 래트 cDNA의 일부를 입수하고 이를 프로브로 하여 말 cDNA의 단리를 진행시킨다. 래트 cDNA는 도오복구대학 의학부(가도오등, 생화학, 61, 842(1989))로부터 입수하고 이를 제한효소 EcoR I와 Hin II 및 NsiI 와 Sph I로 분해하고, 각각 도 14 및 도 15에 도시된 DNA 단편을 단리하고 멀티프라임 DNA 표시키트(아머샴사제품)에 의해32P 라벨하여 프로브로 한다.Rat-derived peptide C terminal amidation enzyme cDNA has already been isolated and its nucleotide sequence has been reported (DA Soffer et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86, 735-739 (1989), Gaodo et al. , Biochemistry, 61, 842 (1989)). The rat cDNA and the horseradish-derived peptide C terminal amidation enzyme cDNA are considered to have some degree of homology, and a part of the rat cDNA is obtained and used as a probe to proceed with the isolation of the horse cDNA. Rat cDNA was obtained from the Department of Medicine, Doo Recovery University (Kadoo et al., Biochemistry, 61, 842 (1989)) and digested with restriction enzymes EcoR I and Hin II and NsiI and Sph I, respectively, shown in FIGS. 14 and 15. The DNA fragments are isolated and labeled with 32 P using a multiprime DNA labeling kit (manufactured by Amersham) to make probes.

(2) 플라크 하이브리드화(2) plaque hybridization

실시예 9(3) 대장균 감염에 지시된 방법에 따라 직경 15cm의 플레이트(FALCON 사제품, No. 1058) 1매에 대해 약 50만개의 플라크를 형성시킨다. 이때, 플라크 형성을 위한 배양은 37℃, 4시간동안 수행한다. 플라크를 4℃, 2시간동안 방치한 후 니트로셀룰로오즈 필터(Schleicher Schuell사 제품, BA85)를 접착하고 파아지 DNA를 필터로 이행한후, 알칼리 용액(0.5M 가성 소오다, 1.5M 염화나트륨)중에서 DNA를 변성시킨다. 중화액(1.5M 식염, 0.5M 트리스염산 완충액, pH 7.0)으로 중화후, 2xssc 용액 (0.3M 염화나트륨, 30mM 시트르산 나트륨 완충액 pH 7.0)으로 세정한 다음, 통풍 건조후에 감압하 80℃ 2시간가열하고, 이어서 필터에 DNA를 고정한다.Example 9 (3) Approximately 500,000 plaques were formed per sheet of 15 cm diameter (FALCON, No. 1058) according to the method indicated for Escherichia coli infection. At this time, the culture for plaque formation is carried out for 37 ℃, 4 hours. The plaques were allowed to stand at 4 ° C. for 2 hours, and then nitrocellulose filters (Schleicher Schuell, BA85) were adhered and phage DNA was transferred to the filters, followed by DNA in alkaline solution (0.5 M caustic soda, 1.5 M sodium chloride). Denature After neutralization with neutralization solution (1.5M saline, 0.5M tris hydrochloric acid buffer, pH 7.0), washed with 2xssc solution (0.3M sodium chloride, 30 mM sodium citrate buffer pH 7.0), and then heated to 80 ° C. under reduced pressure for 2 hours after ventilation drying. Then, the DNA is fixed to the filter.

파아지 DNA를 고정시킨 니트로셀룰로오스 필터에, (1)에서 제조한 프로브를 사용하여 플라크 하이브리드화를 수행 한다. 필터를 랩-백(이와다니사제품)에 넣고 30ml의 예비 하이브리화액(0.75M 염화나트륨, 50mM 인산나트륨 완충액, pH 7.4, 5mM EDTA, 0.05% 필터, 0.05% 폴리비닐피롤리돈, 0.05% 소혈청알부민(시그마사제품 플라크션 V), 0.1% SDS, 0.2mg/ml 연어정자 DNA)를 가하고 봉입제로 밀봉한 다음, 65℃ 4시간 가온한다. 예비 하이브리드화액을 버리고, 약 1000만 cpm의 방사활성을 갖는 프로브를 함유하는 30ml의 하이브리드화액 (0.75M 염화나트륨, 50mM 인산나트륨 완충액, pH 7.4, 5mM EDTA, 0.02% 피콜, 0.02% 폴리비닐피롤리돈, 0.02% 소혈청 알부민, 0.1% SDS, 0.1mg/ml 연어정자 DNA)를 가하고 밀봉후 65℃ 에서 15시간 하이브리드화를 수행한다. 필터를 250ml의 세정액(0.3M 염화나트륨, 20mM 인산나트륨 완충액, pH 7.4, 2mMEDTA, 0.1% SDS)로 2회 세정하고, 다시 250ml의 세정액 (30mM 염화나트륨, 2mM 인산나트륨 완충액 7.4, 0.2mMEDTA, 0.1% SDS)로 2회 세정하여 통풍건조한다. 양성 클론의 검출은 X선 필름(후지, HR-H)를 사용하여 -80℃ 하루동안 광노출되는 조건하에 오토래디오그래피로 수행한다.Plaque hybridization is performed on the nitrocellulose filter to which phage DNA is immobilized using the probe prepared in (1). Place the filter in a wrap-bag (manufactured by Iwadani Co.) and 30 ml of preliminary hybridization solution (0.75 M sodium chloride, 50 mM sodium phosphate buffer, pH 7.4, 5 mM EDTA, 0.05% filter, 0.05% polyvinylpyrrolidone, 0.05% bovine) Serum albumin (Sigma Plaque V), 0.1% SDS, 0.2 mg / ml salmon sperm DNA) is added and sealed with a sealant and warmed at 65 ° C. for 4 hours. Discard the preliminary hybridization solution and contain 30 ml of hybridization solution (0.75 M sodium chloride, 50 mM sodium phosphate buffer, pH 7.4, 5 mM EDTA, 0.02% picol, 0.02% polyvinylpyrrolidone) containing a probe having a radioactivity of about 10 million cpm , 0.02% bovine serum albumin, 0.1% SDS, 0.1 mg / ml salmon sperm DNA) were added and hybridization was performed at 65 ° C. for 15 hours after sealing. The filter is washed twice with 250 ml of washing solution (0.3 M sodium chloride, 20 mM sodium phosphate buffer, pH 7.4, 2 mM EDTA, 0.1% SDS) and again 250 ml of washing liquid (30 mM sodium chloride, 2 mM sodium phosphate buffer 7.4, 0.2 mM EDTA, 0.1% SDS). Wash twice with) and dry with ventilation. Detection of positive clones is carried out by autoradiography using X-ray film (Fuji, HR-H) under conditions that are photoexposed for -80 ° C. day.

사용한 2개의 프로브에 대해서, 각각 200만 플라크를 스크린한 경우, 1000개 정도의 양성 클론이 수득된다. 양성 플라크에 의해 파아지 DNA를 회수하고, 재차, 상기 방법에 따라 대장균에 감염시키고, 플라크 하이브리드를 재차 수행하고 이 조작을 플라크가 단일하게 될때까지 반복한다. 통상, 2회 반복함으로써 단일 플라크가 수득된다.As for the two probes used, about 2 million plaques were screened, and about 1,000 positive clones were obtained. Phage DNA is recovered by positive plaque, infected again with E. coli according to the above method, plaque hybrid is performed again and the operation is repeated until plaque becomes single. Usually, a single plaque is obtained by repeating twice.

실시예 11Example 11

cDNA 염기서열의 결정cDNA sequencing

문헌[참조: Molecular Cloning A Laboratory Manual(T. Maniatis, E.F. Fritsch, J. Sambrook편, Cold Spring Harbor Laboratory, 1982), 371-372]에 기재된 방법에 따라, 클로닝된 파아지에 의해 DNA를 분리정제한다. 제한효소 EcoR I (호슈조 제품)에 의해 DNA를 분해하고 1.5% 아가로오스겔 전기영동에 의해 파아지 DNA로부터 cDNA 삽입 DNA 단편을 단리한다. cDNA 단편을 겔로부터 추출하고 대장균 플라스미드 pUC119(호슈조 제품)의 EcoR I 부위에 연결 반응에 의해 재조합한다. cDNA 단편중에 EcoR I 절단부위가 존재하는 경우에는 파아지 DNA를 EcoR I로 부분분해함으로써 cDNA 단편을 수득한다. 플라스미드를 증폭한 후, cDNA 단편을 M13 파아지 mp18, mp19(호슈조제품)에 아클로닝하고, 통상의 방법에 따라 일본쇄 DNA를 수득한다. Sequenase(상품명, 도오요오보오세키사 제품)를 사용하고, 그 사용 설명서에 따라 DNA 염기서열을 결정한다. 일본의 DNA쇄의 염기서열 결정은 약 400 염기로 하고 그것을 넘는 길이의 DNA 단편에 대해서는 적당한 제한효소 부위를 사용하여 아클로닝함으로써 서열결정을 한다. 또 cDNA 단편은 이본쇄의 양쪽쇄와도 염기서열을 결정한다.DNA is isolated and purified by cloned phage according to the method described in the Molecular Cloning A Laboratory Manual (T. Maniatis, EF Fritsch, J. Sambrook, Cold Spring Harbor Laboratory, 1982), 371-372. . DNA is digested by restriction enzyme EcoR I (Housozo) and cDNA insert DNA fragment is isolated from phage DNA by 1.5% agarose gel electrophoresis. The cDNA fragment is extracted from the gel and recombined by the ligation reaction to the EcoR I site of E. coli plasmid pUC119 (Housezo Co.). If there is an EcoR I cleavage site in the cDNA fragment, cDNA fragments are obtained by partial digestion of phage DNA with EcoR I. After amplifying the plasmids, the cDNA fragments were cloned into M13 phage mp18, mp19 (House Products) and single chain DNA was obtained according to a conventional method. Sequenase (trade name, manufactured by Toyoobo Seki Co., Ltd.) is used, and the DNA sequence is determined according to the instruction manual. The base sequence of the Japanese DNA chain is determined to be about 400 bases, and DNA fragments longer than that are sequenced by acloning using an appropriate restriction enzyme site. The cDNA fragment also determines the nucleotide sequence with both strands of the double strand.

도 13에 결정된 말 C 말단 아미드화 효소 cDNA 염기 서열(이 염기서열은 많은 DNA의 해석결과, 최장 cDNA 클론에 대해 도시한다) 및 이 염기서열로부터 예상된 아미노산 서열 (1문자 표시)를 나타낸다. 도면중[ ]로 나타낸 부분의 한쪽 또는 양쪽이 흠락된 cDNA도 확인될 수 있다. 이들의 cDNA는 mRNA 스플라이싱의 양식이 상이한 mRNA로부터 유래한다고 생각된다.The horse C terminal amidation enzyme cDNA nucleotide sequence determined in FIG. 13 (this nucleotide sequence is shown for the longest cDNA clone as a result of the analysis of many DNAs) and the amino acid sequence predicted from this nucleotide sequence (in one letter). CDNAs with one or both of the portions indicated by [] in the drawings may be identified. It is believed that these cDNAs are derived from different mRNAs in the manner of mRNA splicing.

본 발명은 펩티드 C 말단 글리신 부가체로부터 대응하는 펩티드 C 말단 아미드화물의 제조에 이용할 수 있고, 이러한 펩티드 C 말단 아미드화물에는 많은 관심이 주목되는 생리활성 물질이 포함된다.The present invention can be used for the preparation of corresponding peptide C terminal amidates from peptide C terminal glycine adducts, and these peptide C terminal amidates include bioactive substances of great interest.

Claims (13)

화학식 II의 펩티드 C 말단 α-하이드록실 글리신 부가체에 작용하여 화학식 III의 펩티드 C 말단 아미드화물과 글리옥실산을 생성시키고, 첨부된 도 5의 사람, 말, 소 및 래트의 각각 443번째 잔기인 D로부터 830번째 잔기인 K까지의 아미노산 서열에 대응하는 것중에서 선택되는 아미노산 서열을 갖는, 펩티드 C 말단 글리신 부가체의 C 말단 아미드화에 관여하는 효소.It acts on the peptide C terminal α-hydroxyl glycine adduct of formula (II) to produce peptide C terminal amidide and glyoxylic acid of formula (III), each of which is the 443th residue of the human, horse, bovine and rat of FIG. An enzyme involved in the C terminal amidation of a peptide C terminal glycine adduct having an amino acid sequence selected from those corresponding to the amino acid sequence from D to K, the 830th residue. 화학식 IIFormula II 화학식 IIIFormula III 상기식에서,In the above formula, A는 천연 α-아미노산으로 부터 유래한 α-아미노기 또는 이미노기 및 α-카복실기 이외의 잔기를 나타내고,A represents a residue other than an α-amino group or an imino group and an α-carboxyl group derived from a natural α-amino acid, X는 수소원자 또는 카보닐기를 개입시켜 N 원자와 결합하는 아미노산 유도체의 잔기를 나타낸다.X represents the residue of the amino acid derivative couple | bonded with N atom through a hydrogen atom or a carbonyl group. 제1항에 있어서, (a) 적절한 pH가 약 5 내지 6이고 안정한 pH가 4 내지 9이며, (b) 작용온도가 15 내지 35℃ 범위인 효소.The enzyme of claim 1 wherein (a) the appropriate pH is about 5-6 and the stable pH is 4-9, and (b) the operating temperature is in the range of 15-35 ° C. 제1항에 있어서, 분자량이 약 40KDa 또는 약 43KDa인 효소.The enzyme of claim 1, wherein the enzyme has a molecular weight of about 40 KDa or about 43 KDa. 제1항에 따른 효소를 암호화하는 cDNA를 함유하여 이를 발현할수 있는 플라스미드로 형질전환된 숙주세포를 배양하고, 상기 효소가 축적된 배양물로부터 효소를 수거함을 포함하는, 제1항에 따른 효소의 제조방법.The method of claim 1, comprising culturing the host cell transformed with a plasmid containing the cDNA encoding the enzyme according to claim 1, and collecting the enzyme from the culture in which the enzyme is accumulated. Manufacturing method. 제4항에 있어서, cDNA가 포유류로부터 유래되는 방법.The method of claim 4, wherein the cDNA is derived from a mammal. 제5항에 있어서, 포유류가 래트 또는 말인 방법.The method of claim 5, wherein the mammal is a rat or a horse. 제1항에 기재된 화학식 II의 펩티드 C 말단 α- 하이드록실글리신 부가체를 제1항에 따른 효소로 처리함을 특징으로 하는, 제1항에 기재된 일반식(III)의 펩티드 C 말단 아미드화물의 제조방법.The peptide C terminal amidate of formula (III) according to claim 1, characterized by treating the peptide C terminal α-hydroxyglycine adduct of formula II according to claim 1 with the enzyme according to claim 1. Manufacturing method. (a) 제1항에 따른 효소 활성을 갖는 것으로 예측되는 피험체를 pH 4 내지 8에 완충화시키는 단계,(a) buffering a subject predicted to have enzymatic activity according to claim 1 at pH 4 to 8, (b) 이 완충용액에 제1항에 기재된 화학식 II의 펩티드 C 말단 α-하이드록실글리신 부가체를 첨가하여 인큐베이션하는 단계, 및(b) incubating the buffer with the addition of the peptide C terminal α-hydroxyglycine adduct of formula (II) as defined in claim 1, and (c) 생성되는 제1항에 기재된 화학식 III의 펩티드 C 말단 아미드화물을 검출하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 제1항에 따른 효소의 활성 측정방법.(c) detecting the resultant peptide C terminal amidate of formula (III) according to claim 1, characterized in that the activity of the enzyme according to claim 1. 제8항에 따른 측정방법을 피험체에 적용함을 특징으로 하는, 제1항에 따른 효소의 탐색방법.A method for searching for an enzyme according to claim 1, wherein the measuring method according to claim 8 is applied to a subject. 제1항에 따른 효소활성 함유물을 하기 화학식 I의 펩티드 C 말단 글리신 부가체를 리간드로하는 기질친화성 크로마토그래피, 및 음이온 교환 크로마토그래피로 처리함을 특징으로 하는, 제1항에 따른 펩티드 C 말단 아미드화에 관여하는 효소의 제조방법.The peptide C according to claim 1, characterized in that the enzymatic activity content according to claim 1 is subjected to substrate affinity chromatography with a ligand as the peptide C terminal glycine adduct of formula (I), and anion exchange chromatography. A method for producing an enzyme involved in terminal amidation. 화학식 IFormula I 상기식에서,In the above formula, A 및 X는 제1항에서 정의한 바와 같다.A and X are as defined in claim 1. 제10항에 있어서, 효소 활성 함유물이, 포유류의 뇌, 하수체 및 심장으로 이루어진 그룹중에서 선택된 기관의 균질화물 또는 포유류의 혈액인 방법.The method of claim 10, wherein the enzymatic active content is a homogenate of an organ selected from the group consisting of the brain, the pituitary gland and the heart of a mammal or blood of a mammal. 제10항에 있어서, 효소 활성 함유물이 말의 혈청인 방법.The method of claim 10, wherein the enzymatic active content is horse serum. 제4항에 있어서, cDNA의 막 스패닝 영역이 제거된 방법.The method of claim 4, wherein the membrane spanning region of the cDNA is removed.
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