KR100241264B1 - Antagonist detecting method of binding to sh2 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알칼라인 포스파테이즈 (alkaline phosphatase, AP)와 결합한 SH2 부위를 포함하는 단백질을 이용하여 SH2 부위에 작용하는 길항제 (antagonist)를 검색하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 세포신호전달 과정에 관여하는 SH2 부위를 포함하는 단백질을 알칼라인 포스파테이즈와 결합시킨 융합 단백질 (이하 "Ap-SrcSH2 융합 단백질"이라고 약칭함), 이를 대장균에서 대량으로 생산할 수 있는 발현 벡터, 이를 이용한 AP-SH2 융합 단백질의 제조방법 및 알칼라인 포스파테이즈를 이용한 SH2 부위에 작용하는 길항제 등의 검색방법에 관한 것으로서, 본 발명의 검색방법은 방사능을 이용하지 않고 조작이 간편하여 세포신호전달 과정에 작용하는 조절제 등을 효과적으로 선별할 수 있다.The present invention relates to a method of searching for an antagonist acting on an SH2 site by using a protein comprising an SH2 site that binds to alkaline phosphatase (AP). Specifically, the present invention is a fusion protein (hereinafter, abbreviated as "Ap-SrcSH2 fusion protein") that combines a protein containing the SH2 site involved in cell signaling process with alkaline phosphatase, which can be produced in large quantities in E. coli The present invention relates to a method for producing an expression vector, an AP-SH2 fusion protein using the same, and a method for searching for an antagonist acting on an SH2 site using alkaline phosphatase, and the method for searching according to the present invention is simple to operate without using radioactivity. Modulators and the like acting on cell signaling can be effectively selected.
Description
본 발명은 알칼라인 포스파테이즈 (alkaline phosphatase, AP)와 결합한 SH2 부위를 포함하는 단백질을 이용하여 SH2 부위에 작용하는 길항제 (antagonist)를 검색하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of searching for an antagonist acting on an SH2 site by using a protein comprising an SH2 site that binds to alkaline phosphatase (AP).
보다 상세하게는, 본 발명은 세포신호전달 과정에 관여하는 SH2 부위를 포함하는 단백질을 알칼라인 포스파테이즈와 결합시킨 융합 단백질 (Ap-SrcSH2 융합 단백질), 이를 대장균에서 대량으로 생산할 수 있는 발현 벡터, 이를 이용한 AP-SH2 융합 단백질의 제조방법 및 알칼라인 레인 포스파테이즈를 이용한 SH2 부위에 작용하는 길항제 등의 검색방법에 관한 것으로서, 본 발명의 검색방법은 방사능을 이용하지 않고 조작이 간편하여 세포신호전달 과정에 작용하는 조절제 등을 효과적으로 선별할 수 있다.More specifically, the present invention is a fusion protein (Ap-SrcSH2 fusion protein) that combines a protein containing an SH2 site involved in the cell signaling process with alkaline phosphatase, an expression vector capable of producing a large amount in E. coli, The present invention relates to a method for producing an AP-SH2 fusion protein and a method for searching for an antagonist that acts on an SH2 site using alkaline lane phosphatase, and the method for searching according to the present invention is easy to operate without using radioactivity and thus cell signal transduction. Regulators that act on the process can be effectively selected.
암은 바이러스, 화학 물질 또는 방사선 등과 같은 발암원에 의하여 정상세포가 유전적으로 손상되어 세포의 성장과 증식에 관련된 세포신호전달 과정에 이상이 생김으로써 유발된다. 이러한 세포내 신호전달 과정에는 다양한 단백질 인산화효소가 작용하는데, 이들 인산화효소가 활성화되어 그의 기질을 인산화하고 이를 통해 다양한 생리적 반응이 유발되게 된다. 구체적으로 세포가 정상적으로 기능을 나타내기 위해서는 다양한 기관들이 상호적으로 작용하여야 하는데, 이러한 과정에 성장 인자 또는 사이토카인 같은 세포외 신호전달물질들이 그의 아미노산 1차 서열의 정보를 통해 세포막에 존재하는 수용체에 세포외 정보를 전달하여 세포 반응을 유발시키고 이를 통해 다양한 단백질들을 세포내에서 생산하게 된다.Cancer is caused by genetic damage of normal cells by carcinogens such as viruses, chemicals, or radiation, resulting in abnormal cell signaling processes involved in cell growth and proliferation. In this intracellular signaling process, various protein kinases act. These kinases are activated to phosphorylate their substrates, thereby inducing various physiological responses. Specifically, in order for a cell to function normally, various organs must interact with each other. In this process, extracellular signaling agents such as growth factors or cytokines are applied to receptors present in the cell membrane through information of their amino acid primary sequence. It transmits extracellular information to induce a cellular response through which various proteins are produced intracellularly.
상기 세포내 작용들은 외부에서 전달된 신호가 수용체 타이로신 인산화효소, G 단백질과의 결합 수용체들, 사이토카인 수용체들, 이온 통로들, 세린-트레오닌 인산화효소 수용체들 그리고 키모카인 수용체 등에 의하여 세포내로 전달되어 유발된다. 특히 상기 수용체들은 주로 타이로신 인산화효소 (receptor tyrosine kinase, RTK)로서 활성화되면 자신을 포함한 세포내 다양한 기질들의 타이로신 잔기를 인산화시킴으로써 외부 신호를 세포 내로 전달한다 (Cohen, Nature, 276: 409-410, 1978). 예를 들어 라스 육종 바이러스의 암 유전자인 src 산물이 타이로신 인산화효소인 것으로 보고되어, 세포를 계속적으로 증식시키는 암 유전자 산물이 타이로신 인산화효소이고 이들 효소의 활성화에 의해 세포 성장이 조절되는 것으로 확인되었다. 또한 몇몇 정상 성장인자 수용체 (growth factor receptor)가 외부에서 오는 신호와 결합하는 경우, 수용체 단백질의 세포막 내부 부위가 단백질 타이로신 인산화효소로서 작용한다고 보고되어 있다. 또한, 상기 수용체들은 지나치게 발현되거나 그의 기능획득 (gain of function) 돌연변이가 유발되면 인슐린 저항성 당뇨병이나 파이발디즘 (Piebaldism) 같은 질환이 생길수 있고 이러한 인산화 과정은 단백질 타이로신 탈인산화효소 (protein tyrosine phosphatase, PTK)에 의해 조절된다.These intracellular actions are transmitted externally by intracellular signaling by receptor tyrosine kinase, binding receptors for G protein, cytokine receptors, ion channels, serine-threonine kinase receptors and chemokine receptors. Triggered. In particular, these receptors, when activated primarily as receptor tyrosine kinase (RTK), transfer external signals into cells by phosphorylating tyrosine residues of various substrates in the cell, including itself (Cohen, Nature, 276: 409-410, 1978). ). For example, the src product, a cancer gene of Ras' sarcoma virus, has been reported to be tyrosine kinase, and it has been confirmed that the cancer gene product that continuously proliferates cells is tyrosine kinase and cell growth is regulated by activation of these enzymes. It has also been reported that when some normal growth factor receptors bind to signals from outside, the site inside the cell membrane of the receptor protein acts as a protein tyrosine kinase. In addition, when the receptors are overexpressed or their gain of function mutations are induced, diseases such as insulin-resistant diabetes and pibaldism may occur, and this phosphorylation process may be caused by protein tyrosine phosphatase (PTK). Is controlled by
상기와 같은 세포내 신호전달 과정을 통하여 결과적으로 세포 핵내에서 특정 유전자가 발현되고 (Schlessinger, J., Neuron, 9: 383-391, 1992), 상기 과정에서 생산된 각종 단백질들은 세포의 성장, 대사 및 분화 과정을 직접적 또는 간접적으로 조절하게 된다. 예를 들어 피브로블라스트 (fibroblast) 세포에서 PDGF (platelet-derived growth factor)는 세포의 증식과 운동성을 조절하고, NGF (nerve growth factor)는 신경 세포의 분화를 유발하며, 인슐린 (Insulin)은 대상 세포의 대사 기작을 활성화시킨다.As a result, specific genes are expressed in the cell nucleus through the intracellular signal transduction process (Schlessinger, J., Neuron, 9: 383-391, 1992), and various proteins produced in the process are used for cell growth and metabolism. And control the differentiation process directly or indirectly. For example, in fibroblast cells, platelet-derived growth factor (PDGF) regulates cell proliferation and motility, NGF (nerve growth factor) causes neuronal differentiation, and insulin (Insulin) is a target. Activates metabolic mechanisms of cells
세포신호전달 과정에 작용하는 타이로신 인산화효소 (protein tyrosine kinase, PTK)는 크게 수용체성 (receptor tyrosine kinase, RTK)과 비수용체성 (nonreceptor tyrosine kinase, NRTK)으로 나눌 수 있는데, 수용체성 타이로신 인산화효소에는 EGFR (epidermal growth factor receptor), PDGFR (platelet-derived growth factor receptor), NGFR (nerve growth factor receptor), FGFR (fibroblast growth factor receptor), EPH, AXL, TIE, HGFR (hepatocyte growth factor receptor), InsulinR 등이 있고, 비수용체성 타이로신 인산화효소에는 Src, Abl, Fes/Fer, Syk, Jak, Tec, Fak, Ack, Csk 등이 있다. 이러한 단백질 타이로신 인산화효소 (PTK)는 암을 포함한 여러 질병과 밀접한 관계가 있는 것으로 보고되어 있는데, 타이로신이 인산화된 수용체나 기질들은 세포 내에 존재하는 목적 단백질과 결합하여 타이로신 잔기를 인산화하거나, 단백질을 구조적으로 변화시키거나(Conformational change), 단백질의 세포 내 위치를 변화 (alteration of cellular location)시킨다. 이 때 인산화된 단백질들은 신호전달 단백질과 특이적으로 결합하여 상호 작용하는데, 이는 인산화된 타이로신 잔기의 바로 근처에 있는 아미노산 잔기와 신호전달 단백질의 약 100개의 아미노산으로 이루어진 SH2 부위 (Src homology 2 domain) 간의 반응으로 설명될 수 있다.Protein tyrosine kinase (PTK), which acts on cellular signaling, can be classified into receptor tyrosine kinase (RTK) and nonreceptor tyrosine kinase (RTTK). epidermal growth factor receptor (PDGFR), platelet-derived growth factor receptor (PDGFR), nerve growth factor receptor (NGFR), fibroblast growth factor receptor (FGFR), EPH, AXL, TIE, hepatocyte growth factor receptor (HGFR), and InsulinR. Non-receptor tyrosine kinase enzymes include Src, Abl, Fes / Fer, Syk, Jak, Tec, Fak, Ack, Csk and the like. The protein tyrosine kinase (PTK) has been reported to be closely related to various diseases including cancer. Tyrosine phosphorylated receptors or substrates bind to target proteins present in the cell to phosphorylate tyrosine residues or structurally bind proteins. Conformational change or alteration of cellular location of the protein. At this time, the phosphorylated proteins specifically bind and interact with the signaling protein, which is composed of an amino acid residue immediately adjacent to the phosphorylated tyrosine residue and an SH2 region (
이러한 SH2 부위는 각 신호전달 단백질마다 구조적으로 또는 기능적으로 서로 다른 독특한 특이성 (specificity)을 나타낸다 (Koch, C. A., Science, 252, 668-674, 1992). 구체적으로 SH2 부위는 인산화된 타이로신 잔기가 포함된 짧은 아미노산 배열을 인식하는 작용을 하는데, 각 신호전달 단백질마다 포함하고 있는 SH2 부위의 종류와 수는 각기 다르다. 이는 표적 단백질에 있는 특이 펩티드를 인식하여 신호전달 단백질들 사이의 상호 작용을 유도하는 분자 스위치로 작용하므로 세포의 증식과 분화에 중요한 역할을 한다. 따라서 세포의 성장과 증식에 관련된 유전 정보가 손상되어 세포 성장에 관한 신호전달 경로에 이상이 생기는 암의 치료 등과 관련하여 신호전달 체계의 초기에 작용하는 인산화된 타이로신 및 SH2 부위를 포함하는 신호전달 단백질 간의 결합을 억제하는 저해제를 개발하려는 많은 연구가 시도되고 있다.These SH2 sites exhibit unique specificities that are structurally or functionally different for each signaling protein (Koch, C. A., Science, 252, 668-674, 1992). Specifically, the SH2 site recognizes a short amino acid sequence including phosphorylated tyrosine residues. The types and number of SH2 sites included in each signaling protein are different. It plays an important role in the proliferation and differentiation of cells because it acts as a molecular switch that recognizes specific peptides in target proteins and induces interactions between signaling proteins. Thus, signaling proteins containing phosphorylated tyrosine and SH2 sites that act early in the signaling system in the treatment of cancer, where genetic information related to cell growth and proliferation is impaired, resulting in abnormalities in signaling pathways related to cell growth. Many studies have been attempted to develop inhibitors that inhibit the binding of livers.
상기에서 보는 바와 같이 SH2 부위에 인산화된 특정 단백질이 결합하는 과정의 특이성은 인산화된 타이로신 주위의 몇 개 (약4-5개)의 아미노산 서열과 SH2 부위의 아미노산 서열에 의해 좌우된다. 이들 결합은 최소 수 nM 정도에서도 매우 높은 친화도 (affinity)를 가지는데 (Songyang, Cell, 1993, 72: 767-778), 예를 들어 Src 단백질의 SH2 부위는 인산화된 4개의 아미노산으로 구성된 펩타이드인 pYEEI 단위체와 4nM 정도의 친화도를 가지며, p85 단백질의 SH2 부위는 pY(M/V)(D/E/P)M 등의 아미노산 서열을 가지는 펩타이드와 0.3-3nM 정도의 친화도를 가지고, 해리도 (dissociation rate)도 매우 높다 (Felder, S. et al., Mol. Cell. Biol., 1993, 13: 1449). 이같은 사실은 약 5개 정도의 아미노산으로 구성된짧은 선형 펩타이드들이 신호전달 단백질의 활성을 특이적으로 조절할 수 있고, 더 나아가 이 과정에 작용하는 화합물인 약제 (compound drug)들을 개발할 수 있음을 시사한다. 구체적으로 이에 관한 긍정적인 결과들이 이미 실현되어 보고된 바 있다 (Beattie, J., Cell Signal, 1996, 8: 75-86; Masamitsu, T. M., Mol. Cell. Biol., 1995, 15: 6829-6837).As shown above, the specificity of the binding process of the specific protein phosphorylated to the SH2 site depends on the amino acid sequence of several (about 4-5) amino acids around the phosphorylated tyrosine and the amino acid sequence of the SH2 site. These bonds have very high affinity at least a few nM (Songyang, Cell, 1993, 72: 767-778). For example, the SH2 region of the Src protein is a peptide consisting of four amino acids that are phosphorylated. It has affinity of about 4nM with pYEEI monomer, SH2 site of p85 protein has affinity of about 0.3-3nM with peptide having amino acid sequence such as pY (M / V) (D / E / P) M, and dissociation The dissociation rate is also very high (Felder, S. et al., Mol. Cell. Biol., 1993, 13: 1449). This suggests that short linear peptides consisting of about five amino acids can specifically regulate the activity of signaling proteins and further develop compound drugs that act on this process. Specifically, positive results have already been realized and reported (Beattie, J., Cell Signal, 1996, 8: 75-86; Masamitsu, TM, Mol. Cell. Biol., 1995, 15: 6829-6837 ).
상기에서 보는 바와 같이 SH2 부위는 세포신호전달 과정에 있어서 초기 신호전달에 관여하는 단백질들의 상호 작용을 조절하는데 중요한 역할을 하므로, SH2 부위에 작용하는 효과적인 길항제 (antagonist)를 개발하면 초기 신호전달의 고장 또는 비정상적인 문제로 인하여 유발되는 암을 포함한 각종 질병의 치료제로서 이용할 수 있다.As shown above, the SH2 site plays an important role in regulating the interaction of proteins involved in early signaling in cell signaling, so developing an effective antagonist that acts on the SH2 site leads to failure of early signaling. Or as a therapeutic agent for various diseases including cancer caused by abnormal problems.
그러나 효소 활성을 가지지 않은 SH2 부위를 포함하는 대부분의 SH2 부위를 포함하는 단백질의 경우는 길항제, 이와 결합할 수 있는 펩타이드 및 아고니스트 (agonist) 등과 반응하는 과정에 있어서 그의 친화도, 해리도 및 특이성 등을 평가하는데 많은 어려움이 있다. 따라서 SH2 부위를 포함하는 단백질과 결합하는 적절한 길항제를 선별하기 위하여, 상기 길항제의 활성을 측정하고 그 결과를 효과적으로 평가할 수 있는 분석 방법이 필요하다.However, in the case of proteins containing most SH2 sites including SH2 sites without enzymatic activity, their affinity, dissociation and specificity in the course of reaction with antagonists, peptides and agonists that can bind to them, etc. There are many difficulties in evaluating the back. Thus, in order to select an appropriate antagonist that binds to a protein comprising the SH2 site, an assay method is required to measure the activity of the antagonist and to evaluate the results effectively.
이에 본 발명자들은 SH2 부위에 작용하는 길항제를 효과적으로 검색하기 위하여, SH2 부위를 포함하는 단백질로서 타이로신 인산화효소 중 가장 잘 알려진 원암원성 (oncogenic) Src 단백질의 일부와 알칼라인 포스파테이즈를 결합시킨 융합단백질 (Ap-SrcSH2 융합 단백질)을 제조하고, 상기 융합 단백질의 SH2 부위와 결합하는 길항제 등을 알칼라인 포스파테이즈의 활성을 분석하여 검색하는 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.In order to effectively search for antagonists acting on the SH2 site, the present inventors have identified a fusion protein which combines alkaline phosphatase with a portion of the most well known oncogenic Src protein among tyrosine kinase as a protein including the SH2 site. Ap-SrcSH2 fusion protein) was prepared, and the present invention was completed by developing a method of analyzing an antagonist that binds to the SH2 region of the fusion protein by analyzing the activity of alkaline phosphatase.
본 발명은 SH2 부위를 포함하는 단백질의 일부 또는 전체와 알칼라인 포스파테이즈 (AP)를 결합시킨 융합 단백질을 이용하여 SH2 부위와 결합하는 길항제를 효소 반응으로 선별하는 검색 방법을 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a screening method for selecting an antagonist binding to SH2 site by enzymatic reaction using a fusion protein in which part or all of the protein including the SH2 site is combined with alkaline phosphatase (AP). .
이 때 융합 단백질은 SH2 부위를 갖는 모든 종류의 단백질을 포함할 수 있으며, SH2 부위만 또는 그의 전체 단백질을 포함할 수 있다.In this case, the fusion protein may include all kinds of proteins having the SH2 region, and may include only the SH2 region or the entire protein thereof.
구체적으로 본 발명은 상기 융합 단백질을 고체 지지체에 고정되어 있는 화합물과 반응시킨 다음, 화합물과 결합한 융합 단백질에서 알칼라인 포스파테이즈 활성을 측정하여 SH2 부위에 결합하는 길항제를 선별한다.Specifically, the present invention reacts the fusion protein with a compound immobilized on a solid support, and then selects an antagonist that binds to the SH2 site by measuring alkaline phosphatase activity in the fusion protein bound to the compound.
본 발명은 SH2 부위를 포함하는 단백질로서 타이로신 인산화효소인 Src 단백질의 일부 (이하 "Src SH2 부위" 라고 약칭함) 또는 전체와 알칼라인 포스파테이즈 (alkaline phosphatase, AP)를 결합시킨 융합 단백질 (Ap-SrcSH2 융합 단백질) 및 그의 유전자를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a fusion protein (Ap-) which combines a portion of the Src protein, which is a tyrosine kinase (hereinafter, abbreviated as "Src SH2 site") or whole and alkaline phosphatase (AP), as a protein including an SH2 site. SrcSH2 fusion protein) and its genes.
또한, 본 발명은 상기 Ap-SrcSH2 융합 단백질을 대장균에서 생산할 수 있는 발현 벡터를 제공함에 그 목적이 있다. 구체적으로 본 발명은 대장균에서 얻은 AP 유전자와 Src 단백질의 SH2 부위 유전자를 결합시켜 얻은 서열번호 5 의 염기 서열 및 이로부터 유추한 서열번호 6 의 아미노산 서열을 갖는 유전자를 포함하는 발현 벡터 pRGT7 Ap-SrcSH2 를 제공한다.In addition, an object of the present invention is to provide an expression vector capable of producing the Ap-SrcSH2 fusion protein in E. coli. Specifically, the present invention provides an expression vector pRGT7 Ap-SrcSH2 comprising a gene having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 obtained by combining an AP gene obtained from E. coli and an SH2 region gene of Src protein, and an amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 inferred therefrom. To provide.
또한, 본 발명은 상기 발현 벡터 pRGT7 Ap-SrcSH2 를 대장균에 형질전환시켜 얻은 대장균 형질전환체를 1997년 2월 3일에 한국과학기술연구원 부설 생명공학연구소 유전자은행에 기탁하였다 (수탁번호 : KCTC 0313BP).In addition, the present invention deposited Escherichia coli transformants obtained by transforming the expression vector pRGT7 Ap-SrcSH2 into Escherichia coli to the Gene Bank of Korea Institute of Science and Technology, Biotechnology Research Institute, attached on February 3, 1997 (Accession No .: KCTC 0313BP). ).
또한, 본 발명은 상기 대장균 형질전환체를 배양하여 단백질의 발현을 유도한 다음 조세포 용출액에서 Ap-SrcSH2 융합 단백질을 얻는 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing the Ap-SrcSH2 fusion protein in the crude cell eluate after inducing the expression of the protein by culturing the E. coli transformant.
도 1 은 본 발명의 Src 단백질의 SH2 부위와 알칼라인 포스파테이즈를 결합한 융합 단백질 (Ap-SrcSH2 단백질)의 유전자 염기 서열 및 이로부터 유추한 아미노산 서열을 나타낸 것이다. 이 때 염기 번호 1420 부터 1820 까지가 SH2 부위 유전자에 해당한다.Figure 1 shows the gene sequence of the fusion protein (Ap-SrcSH2 protein) that combines the SH2 site and alkaline phosphatase of the Src protein of the present invention and the amino acid sequence inferred therefrom. At this time, the
도 2 는 본 발명의 발현 벡터 pRGT7 Ap-SrcSH2 의 전체 클로닝 과정을 도식화하여 나타낸 것이다.Figure 2 shows the overall cloning process of the expression vector pRGT7 Ap-SrcSH2 of the present invention.
도 3 은 본 발명의 Ap-SrcSH2 융합 단백질을 대장균에서 발현시켜 SDS-폴리아크릴아미드 젤 전기영동으로 확인한 결과를 나타낸 것이다.Figure 3 shows the results confirmed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis by expressing the Ap-SrcSH2 fusion protein of the present invention in E. coli.
레인 C : 대조군; 레인 M : 표준 분자량 표지 단백질Lane C: control; Lane M: standard molecular weight labeled protein
레인 1, 2 및 3 : 발현된 Ap-SrcSH2 융합 단백질
도 4 는 본 발명의 SH2 부위에 대한 분석 방법을 모형 (프로토타입, prototype)으로 도식화하여 나타낸 것이다.Figure 4 shows the analysis method for the SH2 site of the present invention as a schematic (prototype, prototype).
도 5 는 본 발명의 Ap-SrcSH2 융합 단백질이 발현된 세포 파쇄액 및 대조군으로 사용한 세포 파쇄액에서 알칼라인 포스파테이즈 활성을 비교하여 나타낸 것이다.Figure 5 shows the comparison of alkaline phosphatase activity in the cell lysate with the Ap-SrcSH2 fusion protein of the present invention and the cell lysate used as a control.
레인 1 : 대조군; 레인 2 : Ap-SrcSH2 융합 단백질이 발현된 세포Lane 1: control group; Lane 2: Cell expressing Ap-SrcSH2 fusion protein
도 6 은 알칼라인 포스파테이즈를 이용하여 Ap-SrcSH2 융합 단백질과 바이오틴- 펩타이드의 상호작용을 측정하여 그 결과를 나타낸 것이다.Figure 6 shows the results of measuring the interaction of Ap-SrcSH2 fusion protein and biotin-peptide using alkaline phosphatase.
레인 1 : 펩타이드가 붙어있는 웰에, 대조군의 세포 파쇄액을 넣은 경우;Lane 1: in a cell to which the peptide is attached, a cell lysate of the control group is added;
레인 2 : Ap-SrcSH2 융합 단백질이 발현된 세포 파쇄액을 넣은 경우;Lane 2: in the cell lysate in which the Ap-SrcSH2 fusion protein was expressed;
레인 3 : 포스포타이로신 항체를 붙인 다음 알칼라인 포스파테이즈가 결합된 2차 항체를 붙인 경우Lane 3: attaching phosphotyrosine antibody followed by attaching alkaline phosphate bound secondary antibody
본 발명은 SH2 부위를 포함하는 단백질과 알칼라인 포스파테이즈 (alkaline phosphatase, AP)를 결합시킨 융합 단백질을 이용하여 SH2 부위와 결합하는 길항제를 효소 반응으로 선별하는 검색 방법을 제공한다.The present invention provides a screening method for screening an antagonist that binds to a SH2 site by an enzymatic reaction using a fusion protein that binds a protein comprising an SH2 site with an alkaline phosphatase (AP).
구체적으로 본 발명은 1) SH2 부위 및 AP 효소 활성 부위를 포함하는 상기 융합 단백질을 멀티 웰 (multi- well)에 넣고, 2) 고체 지지체에 고정되어 있는 화합물을 반응시키고, 3) 상기 화합물과 결합한 융합 단백질에서 알칼라인 포스파테이즈 활성을 측정하여, 4) 적절한 AP 효소 활성을 나타내는 화합물을 회수하여 그의 질량, 구조, 순도 및 농도 등을 확인함으로써 SH2 부위에 결합하는 길항제를 선별하는 검색 방법을 제공한다.Specifically, the present invention provides a method for preparing a fusion protein including 1) an SH2 site and an AP enzyme active site in a multi-well, 2) reacting a compound immobilized on a solid support, and 3) binding the compound. The present invention provides a method for screening an antagonist that binds to an SH2 site by measuring alkaline phosphatase activity in a fusion protein, 4) recovering a compound that exhibits appropriate AP enzyme activity, and confirming its mass, structure, purity, and concentration. .
이 때 융합 단백질은 SH2 부위를 갖는 모든 종류의 단백질을 포함할 수 있으며, SH2 부위만 또는 그의 전체 단백질을 포함할 수 있다.In this case, the fusion protein may include all kinds of proteins having the SH2 region, and may include only the SH2 region or the entire protein thereof.
본 발명의 검색 방법은 멀티 웰을 사용하여 도 4 에 나타난 바와 같은 모형(protoytpe assay)으로 수행할 수 있다. 따라서 본 발명의 방법을 이용하면 각 화합물의 SH2 부위와의 결합 (interaction 또는 binding) 뿐만 아니라 대략적인 친화도, 해리도 및 특이성 등도 용이하게 분석할 수 있으므로 HTS (High Throughput Screening) 같이 여러 종류의 화합물을 함께 분석하는데 유용하게 사용될 수 있다.The search method of the present invention can be performed by a model (protoytpe assay) as shown in Figure 4 using multi-well. Therefore, the method of the present invention can easily analyze the affinity, dissociation, and specificity of each compound as well as the interaction (binding or binding) with the SH2 site of each compound, so that many kinds of compounds such as HTS (High Throughput Screening) It can be useful to analyze them together.
본 발명은 SH2 부위에 작용하는 길항제 등을 선별하는 검색 방법을 개발하기 위하여, SH2 부위를 포함하는 단백질로서 타이로신 인산화효소인 Src 단백질의 일부 또는 전체 단백질과 알칼라인 포스파테이즈 (alkaline phosphatase, AP)를 결합시킨 융합 단백질 (Ap-SrcSH2 융합 단백질) 및 그의 유전자를 제공한다 (도 1 참조).The present invention, in order to develop a screening method for screening an antagonist or the like acting on the SH2 site, as part of the protein containing the SH2 or a portion of the entirety of the Src protein tyrosine kinase and alkaline phosphatase (alkaline phosphatase, AP) Bound fusion protein (Ap-SrcSH2 fusion protein) and genes thereof are provided (see FIG. 1).
구체적으로 본 발명은 인간의 플라센타 cDNA 라이브러리를 주형으로 서열 1 및 서열 2의 시발체를 이용한 중합효소 연쇄반응을 수행하여 타이로신 인산화효소 중 가장 잘 알려진 Src 단백질의 SH2 부위 유전자를 얻는다. 이 때 서열 1 의 염기 서열을 가지는 시발체는 제한효소 Xba Ⅰ인지 부위를 갖고 Src SH2 부위의 아미노 말단에 해당하는 염기 서열을 가지며, 서열 2 의 염기 서열을 가지는 시발체는 제한효소 Xho Ⅰ 인지 부위를 가지며 14번째 염기부터는 Src SH2 부위의 카복시 말단에 해당하는 상보적인 염기 서열을 가진다. 또한, 대장균의 전체 (chromosomal) 유전자를 주형으로 서열 3 및 서열 4의 시발체를 이용한 중합효소 연쇄반응 (polymerase chain reaction, PCR)을 수행하여 AP 유전자를 얻는다. 이 때 서열 3 의 염기 서열을 가지는 시발체는 분비형 AP 의 아미노 말단에 해당하는 염기 서열과 제한효소 Nde Ⅰ 인지부위를 가지고, 서열 4 의 염기 서열을 가지는 시발체는 제한효소 Xba Ⅰ 인지부위를 가지며 12번째 염기부터는 AP 의 카복시 말단에 해당하는 상보적인 염기 서열을 가진다.Specifically, the present invention performs a polymerase chain reaction using the primers of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 using a human placenta cDNA library as a template to obtain the SH2 region gene of the most well known Src protein among tyrosine kinase. In this case, the primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 has a restriction enzyme Xba I recognition site and the nucleotide sequence corresponding to the amino terminus of the Src SH2 site, and the primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 has a restriction enzyme Xho I recognition site From the 14th base has a complementary base sequence corresponding to the carboxy terminus of the Src SH2 site. In addition, the AP gene is obtained by performing a polymerase chain reaction (PCR) using the primers of SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 using the chromosomal gene of E. coli as a template. In this case, the primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 has a nucleotide sequence corresponding to the amino terminus of the secreted AP and the restriction enzyme Nde I recognition site, and the primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 has a restriction enzyme Xba I recognition site 12 From the first base has a complementary base sequence corresponding to the carboxy terminus of the AP.
또한, 본 발명은 상기 Ap-SrcSH2 융합 단백질을 대장균에서 생산할 수 있는 발현 벡터를 제공한다. 구체적으로 본 발명은 대장균에서 얻은 AP 유전자와 Src 단백질의 SH2 부위 유전자를 결합시켜 얻은 서열번호 5 의 염기 서열 및 이로부터 유추한 서열번호 6 의 아미노산 서열의 유전자를 포함하는 발현 벡터 pRGT7 Ap-SrcSH2 를 제공한다 (도 2 참조).The present invention also provides an expression vector capable of producing the Ap-SrcSH2 fusion protein in E. coli. Specifically, the present invention provides an expression vector pRGT7 Ap-SrcSH2 comprising a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 obtained by combining an AP gene obtained from Escherichia coli and the SH2 region gene of Src protein, and an amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 inferred therefrom. (See Figure 2).
또한, 본 발명은 상기 발현 벡터 pRGT7 Ap-SrcSH2 로 대장균을 형질전환시켜 얻은 대장균 형질전환체를 배양하여 단백질의 발현을 유도한 다음 조세포 용출액에서 Ap-SrcSH2 융합 단백질을 대량으로 얻는 제조방법을 제공한다 (도 3 참조).In addition, the present invention provides a method for producing a large amount of Ap-SrcSH2 fusion protein in crude cell eluate after inducing the expression of the protein by culturing E. coli transformants obtained by transforming E. coli with the expression vector pRGT7 Ap-SrcSH2. (See FIG. 3).
본 발명의 Ap-SrcSH2 융합 단백질에 존재하는 알칼라인 포스파테이즈 활성을 측정하기 위하여, 단백질이 발현된 대장균 세포를 AP 완충용액에 현탁시키고 기질 용액으로 p-니트로페닐 포스페이트 디소듐염 (p-nitrophenyl phosphate, disodium salt, pNPP) 등을 사용하여 반응시킨다 (도 5 참조).In order to measure alkaline phosphatase activity present in the Ap-SrcSH2 fusion protein of the present invention, E. coli cells expressing the protein are suspended in AP buffer and p-nitrophenyl phosphate disodium salt (p-nitrophenyl phosphate) as a substrate solution. , disodium salt, pNPP) and the like (see FIG. 5).
또한, Ap-SrcSH2 융합 단백질의 SH2 부위와 이와 결합하는 펩타이드의 상호 작용을 조사하기 위하여, 알칼라인 포스파테이즈를 이용하여 Ap-SrcSH2 융합 단백질과 바이오틴-펩타이드 (B-S003)의 상호작용을 측정하였고, 웰에 존재하는 바이오틴-펩타이드를 포스포타이로신 단일클론항체 및 AP가 결합된 이차 항체로 반응시켜 확인한다 (도 6 참조).In addition, in order to investigate the interaction between the SH2 site of the Ap-SrcSH2 fusion protein and the peptide binding thereto, the interaction of the Ap-SrcSH2 fusion protein with the biotin-peptide (B-S003) was measured using alkaline phosphatase. The biotin-peptides present in the wells are identified by reaction with a phosphotyrosine monoclonal antibody and a secondary antibody to which the AP is bound (see FIG. 6).
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로, 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.The following examples illustrate the invention and are not intended to limit the scope of the invention.
<실시예 1> SH2 유전자 및 알칼라인 포스파테이즈 유전자의 분리 및 클로닝Example 1 Isolation and Cloning of SH2 Gene and Alkaline Phosphate Gene
대장균 HB101 (ATCC 33694) 세포의 전체 (chromosomal) 유전자를 정제하고 이를 주형으로 이용하여 중합효소 연쇄반응 (polymerase chain reaction, PCR)을 수행함으로써 알칼라인 포스파테이즈 (AP) 유전자를 클로닝하였다. 또한, 인간의 플라센타 cDNA 라이브러리를 주형으로 이용하여 중합효소 연쇄반응을 수행함으로써 src 유전자의 SH2 부위 (Src SH2 부위)를 얻고 이를 상기 AP 유전자와 결합시킨 유전자 (Ap-SrcSH2 유전자)를 최종적으로 제조하였다. 그 구체적인 과정은 다음에 기술한 바와 같다.Alkaline phosphatase (AP) genes were cloned by purifying the chromosomal genes of E. coli HB101 (ATCC 33694) cells and performing a polymerase chain reaction (PCR) using the template as a template. In addition, by performing a polymerase chain reaction using a human placenta cDNA library as a template, a SH2 region (Src SH2 region) of the src gene was obtained and finally a gene (Ap-SrcSH2 gene) was combined with the AP gene. . The specific process is as described below.
(단계 1) 시발체의 고안 및 합성(Step 1) Design and synthesis of primers
인간의 플라센타 cDNA 라이브러리 (Clontech company, Cat# HL4025AH)를 주형으로 이용한 중합효소 연쇄반응으로 Src SH2 유전자를 얻기 위하여, 2개의 올리고 뉴클레오타이드를 핵산 합성기 (DNA Synthesizer, Applied Biosystems INC., 미국)로 합성하여 시발체로 사용하였다. 이 때 서열 1 의 염기 서열을 가지는 시발체는 제한효소 Xba Ⅰ인지 부위를 갖고 Src SH2 부위의 아미노 말단에 해당하는 염기 서열을 가지며, 서열 2 의 염기 서열을 가지는 시발체는 제한효소 Xho Ⅰ 인지 부위를 가지며 14번째 염기부터는 Src SH2 부위의 카복시 말단에 해당하는 상보적인 염기 서열을 가진다.To obtain the Src SH2 gene by polymerase chain reaction using a human placenta cDNA library (Clontech company, Cat # HL4025AH) as a template, two oligonucleotides were synthesized using a nucleic acid synthesizer (DNA Synthesizer, Applied Biosystems INC., USA). Used as primer. In this case, the primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 has a restriction enzyme Xba I recognition site and the nucleotide sequence corresponding to the amino terminus of the Src SH2 site, and the primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 has a restriction enzyme Xho I recognition site From the 14th base has a complementary base sequence corresponding to the carboxy terminus of the Src SH2 site.
또한, 대장균의 전체 유전자를 주형으로 이용한 중합효소 연쇄반응으로 Src SH2 부위의 아미노 말단에 결합시키기 위한 AP 유전자를 얻기 위하여, 2개의 올리고 뉴클레오타이드를 합성하여 시발체로 사용하였다. 이 때 서열 3 의 염기 서열을 가지는 시발체는 분비형 AP 의 아미노 말단에 해당하는 염기 서열과 제한효소 Nde Ⅰ 인지부위를 가지고, 서열 4 의 염기 서열을 가지는 시발체는 제한효소 Xba Ⅰ 인지부위를 가지며 12번째 염기부터는 AP 의 카복시 말단에 해당하는 상보적인 염기 서열을 가진다.In addition, two oligonucleotides were synthesized and used as primers to obtain an AP gene for binding to the amino terminus of the Src SH2 region by polymerase chain reaction using the entire gene of E. coli as a template. In this case, the primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 has a nucleotide sequence corresponding to the amino terminus of the secreted AP and the restriction enzyme Nde I recognition site, and the primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 has a restriction enzyme Xba I recognition site 12 From the first base has a complementary base sequence corresponding to the carboxy terminus of the AP.
(단계 2) 유전자 증폭(Step 2) Gene Amplification
1) SrcSH2 유전자를 cDNA 라이브러리로부터 증폭하고 2) AP 유전자를 대장균의 전체 유전자로부터 증폭하기 위하여 중합효소 연쇄반응을 각각 수행하였다. 구체적으로 각각의 유전자 즉, 인간의 플라센타 cDNA 라이브러리 또는 대장균의 전체 유전자인 주형 2㎕, 10㎕의 10X 농축 반응용액, 6㎕의 25mM 염화마그네슘, 2㎕의 10mM dNTP (dATP, dGTP, dCTP, dTTP 가 각각 10mM 농도로 포함), 3㎕,의 0.75㎍ 서열 1의 시발체, 3㎕의 0.75ug 서열 2의 시발체, Taq 중합효소 0.4㎕ (5U/㎕, Promega, 미국)에 75㎕의 증류수를 넣어 반응액 Ⅰ을 만들었다. 또한, 위에서 언급한 시발체만을 제외한 성분이 들어 있는 튜브 속에 3㎕의 0.75ug 서열 3 의 시발체, 3㎕의 0.75ug 서열 4 의 시발체를 넣어 반응액 Ⅱ를 만들었다. 다음 상기 반응액으로 94℃에서 1분 30초; 50℃에서 1분; 72℃에서 1분 30초의 반응을 30회 동안 반복한 결과, 반응액 Ⅰ 에서는 399 염기쌍의 Src SH2 유전자를, 그리고 반응액 Ⅱ에서는 1416 염기쌍의 AP 유전자를 증폭하였다. 다음 기존의 통상적인 방법인 페놀/클로로포름 (phenol/Chloroform)와 100% 에탄올을 이용하여 DNA 를 추출하고 이를 20㎕의 TE 완충용액에 녹여 다음 단계에 이용하였다.Polymerase chain reaction was performed to 1) amplify the SrcSH2 gene from the cDNA library and 2) amplify the AP gene from all of E. coli. Specifically, each gene, that is, the human placenta cDNA library or the whole gene of E. coli, 2 μl of template, 10 μl of 10X concentrated reaction solution, 6 μl of 25 mM magnesium chloride, 2 μl of 10 mM dNTP (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) 3 μl, 0.75 μg of
(단계 3) 발현 벡터 pRGT7 Ap-SrcSH2 의 제조(Step 3) Preparation of Expression Vector pRGT7 Ap-SrcSH2
상기 반응액 Ⅰ과 Ⅱ를 각각 16㎕ 씩 취한 다음 반응액 Ⅰ에는 제한효소 Xba Ⅰ와 Xho Ⅰ를 1㎕ 씩을 가하고, 반응액 Ⅱ에는 제한효소 Nde Ⅰ와 Xba Ⅰ를 1㎕ 씩을 가한 다음 10X 제한효소 반응용액을 2㎕씩 다시 첨가하여 37℃에서 1시간 동안 반응시키는 통상적인 방법으로 원하는 제한효소 인지 부위를 가진 DNA 절편을 얻었다. 또한, 플라스미드 벡터 pRGT7 (T7 작동 유전자를 가지는 대장균용 벡터, Hyun-ho Chung, Sciece, 259, 806, 1993)도 제한효소 Nde Ⅰ와 Xho Ⅰ 를 이용하여 완전히 절단한 다음 1% 아가로즈 젤상에서 분리하였다.Take 16 μl of each of the reaction solutions I and II, and add 1 μl of restriction enzymes Xba I and Xho I to the reaction solution I, and add 1 μl of the restriction enzymes Nde I and Xba I to the reaction solution II, and then add 10 × restriction enzyme. 2 µl of the reaction solution was added again, and a DNA fragment having a desired restriction enzyme recognition site was obtained by a conventional method of reacting at 37 ° C. for 1 hour. In addition, the plasmid vector pRGT7 (E. coli vector with T7 agonist, Hyun-ho Chung, Sciece, 259, 806, 1993) was also completely cleaved with restriction enzymes Nde I and Xho I and isolated on 1% agarose gel. It was.
두 개의 DNA 절편을 상기 플라스미드 벡터에 연결시켜 본 발명의 발현 벡터를 제조하기 위하여, 0.1ug 의 SrcSH2 유전자 절편과 AP 유전자 절편 그리고 0.1ug 의 제한효소 Nde Ⅰ와 Xho Ⅰ 효소로 절단된 플라스미드 벡터 pRGT7, 2㎕의 10X 연결 반응용액 (500mM 트리스-염산, pH 7.8, 10mM 염화마그네슘, 100mM DTT, 10mM ATP), 10U 의 T4 DNA 리가제를 넣고 총 부피가 20㎕가 되도록 증류수를 가한 다음 16℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 이 반응액을 대장균 HB101 (ATCC # 33694) 컴피턴트 세포에 첨가하여 대장균을 형질전환시킨 다음 LB-엠피실린(50ug/ml 엠피실린을 포함하는 LB 배지) 평판에 평판하여 대장균 형질전환체를 선별하였다. 상기 발현 벡터 pRGT7-Ap-SrcSH2 의 클로닝 과정은 도 2 에 도시하였다.In order to prepare the expression vector of the present invention by connecting two DNA fragments to the plasmid vector, the plasmid vector pRGT7, which was digested with 0.1 ug of SrcSH2 and AP gene fragments and 0.1 ug of restriction enzymes Nde I and Xho I, Add 2 μl of 10X ligation solution (500mM Tris-HCl, pH 7.8, 10mM Magnesium Chloride, 100mM DTT, 10mM ATP), 10U of T4 DNA Ligase, add distilled water to make 20µl of total volume, and then add 12 ° C at 16 ℃. The reaction was carried out for a time. The reaction solution was added to E. coli HB101 (ATCC # 33694) competent cells to transform E. coli, and then, E. coli transformants were selected by plating on LB-Epicillin (LB medium containing 50 ug / ml empicillin) plate. . Cloning of the expression vector pRGT7-Ap-SrcSH2 is shown in FIG.
<실시예 2> Ap-SrcSH2 융합 단백질의 발현Example 2 Expression of Ap-SrcSH2 Fusion Proteins
본 발명의 Ap-SrcSH2 융합 단백질을 대장균에서 발현시키기 위하여, 상기 발현 벡터 pRGT7 Ap-SrcSH2 를 대량 추출하고 이를 대장균 BL21 컴피턴트 세포에 첨가하여 하나한의 방법 (J. Mol. Biol., 116, 557, 1983)으로 형질전환시킨 다음 LB 평판에 평판하여 대장균 형질전환체를 선별하였다. 형질전환된 대장균 균주를 3ml의 LB-엠피실린 배지에 접종하여 37℃에서 3시간 동안 더 배양한 다음 0.4mM 농도로 IPTG (isopropylthiogalactoside)를 첨가하여 3시간 더 배양기에서 배양하였다.In order to express the Ap-SrcSH2 fusion protein of the present invention in Escherichia coli, the expression vector pRGT7 Ap-SrcSH2 was extracted in a large amount and added to E. coli BL21 competent cells to provide a single method (J. Mol. Biol., 116, 557). , 1983) and E. coli transformants were selected by plating on the LB plate. The transformed E. coli strains were inoculated in 3 ml of LB-empicillin medium and further incubated for 3 hours at 37 ° C., followed by further incubation for 3 hours by adding IPTG (isopropylthiogalactoside) at a concentration of 0.4 mM.
상기 세포 배양액을 12,000g 에서 5분 동안 원심분리하여 위의 배양 상층액을 버리고 침전물에 100㎕의 TE 완충용액을 넣어 잘 흔들어 준 다음 100㎕의 램리 완충용액 (Laemli, et. al., Nature, 227, 680, 1970)을 넣어 잘 섞어 12% SDS-폴리아크릴아마이드 젤 전기영동을 수행하고 코마시블루 용액으로 단백질을 염색하여 약 66kDa 크기의 Ap-SrcSH2 융합 단백질이 발현됨을 확인하였다 (도 3 참조).Centrifuge the cell culture solution at 12,000 g for 5 minutes to discard the culture supernatant, add 100 μl of TE buffer solution to the precipitate, shake well, and then 100 μl Ramley buffer solution (Laemli, et. Al., Nature, 227, 680, 1970) and mixed well to perform 12% SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and staining the protein with Coomassie blue solution was confirmed that the expression of Ap-SrcSH2 fusion protein of about 66kDa size (see Fig. 3) ).
상기 형질전환된 대장균 BL21/pRGT7 Ap-SrcSH2을 1997년 2월 3일에 한국과학기술연구원 부설 생명공학연구소 유전자은행에 기탁하였다 (수탁번호 : KCTC 0313BP).The transformed Escherichia coli BL21 / pRGT7 Ap-SrcSH2 was deposited on February 3, 1997, to the Gene Bank of Biotechnology Research Institute, affiliated with the Korea Institute of Science and Technology (Accession Number: KCTC 0313BP).
<실시예 3> Ap-SrcSH2 융합 단백질의 효소 활성 측정Example 3 Determination of Enzyme Activity of Ap-SrcSH2 Fusion Proteins
본 발명의 Ap-SrcSH2 단백질의 효소 활성을 측정하기 위하여, 상기 발현 벡터 pRGT7 Ap-SrcSH2 로 형질전환된 대장균 BL21 균주 1 L 를 37℃ 에서 진탕 배양하였다. 600nm 에서 흡광도가 0.3 에서 0.6 사이의 값에 이르렀을 때, IPTG 를 1mM농도가 되도록 넣어 주고 12시간 정도를 더 배양한 다음 세포 배양액을 JA-10 (Beckmann) 로터를 사용하여 5,000 rpm 으로 10분 동안 원심분리하였다. 다음 배양 상층액은 버리고 세포 덩어리는 50ml AP 완충용액 [1M 디에탄올아민 ( diethanolamine), 0.5mM 염화마그네슘, pH 9.8)으로 현탁시켰다.In order to measure the enzymatic activity of the Ap-SrcSH2 protein of the present invention, 1 L of E. coli BL21 strain transformed with the expression vector pRGT7 Ap-SrcSH2 was shaken at 37 ° C. When the absorbance at 600 nm reached a value between 0.3 and 0.6, add IPTG to a concentration of 1 mM, incubate for another 12 hours, and then use a JA-10 (Beckmann) rotor for 10 minutes at 5,000 rpm. Centrifuged. The culture supernatant was then discarded and the cell mass suspended in 50 ml AP buffer [1M diethanolamine, 0.5 mM magnesium chloride, pH 9.8].
세포 현탁액을 프렌치프레스 (French pressure)를 이용하여 13,000psi 의 압력으로 파쇄하고 JA-14 로터 (Beckmann)를 이용하여 10,000rpm 으로 20분간 동안 원심분리한 다음 그의 상층액을 취하였다. 이렇게 얻은 세포 파쇄액 10㎕(10㎍)을 각각 각각 96-웰 플레이트에 넣은 다음, 기질 용액 [1mM p-니트로페닐 포스페이트 디소듐염 (p-nitrophenyl phosphate, disodium salt, pNPP)을 6.2ml AP 완충용액에 녹인 것] 65㎕를 더 첨가하여 37℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 다음 1N 수산화나트륨 25㎕ 을 첨가하여 그 결과를 405nm 에서 효소면역반응 (enzyme -linked immunosorbent assay, ELISA) 판독기로 읽었다.The cell suspension was crushed at a pressure of 13,000 psi using French pressure and centrifuged at 10,000 rpm for 20 minutes using a JA-14 rotor (Beckmann), and then the supernatant thereof was taken out. 10 μl (10 μg) of the cell lysate thus obtained was put in 96-well plates, respectively, and then 6.2 ml AP buffer was added to the substrate solution [1 mM p-nitrophenyl phosphate, disodium salt, pNPP). Dissolved in solution] was further added thereto and reacted at 37 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, 25 μl of 1N sodium hydroxide was added, and the result was read by an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) reader at 405 nm.
이 때 대조군으로 발현 벡터 pRGT7 TGF1 로 형질전환된 대장균 BL21 균주를 상기와 동일한 과정으로 제조하여 효소 활성을 분석하는데 사용하였다. 도 5 는 상기에서 기술한 방법대로 대조군 (대장균 BL21 pRGT7 TGF1)의 세포 파쇄액과 Ap-SrcSH2 융합 단백질이 발현된 세포 파쇄액에서 알칼라인 포스파테이즈의 활성을 측정하고 이들을 비교하여 도표로 나타낸 것이다.At this time, E. coli BL21 strain transformed with the expression vector pRGT7 TGF1 as a control was prepared in the same manner as above and used to analyze the enzyme activity. FIG. 5 is a graphical representation of measuring the activity of alkaline phosphatase in the cell lysate of the control group (E. coli BL21 pRGT7 TGF1) and the cell lysate expressing the Ap-SrcSH2 fusion protein as described above.
<실시예 4> Ap-SrcSH2 단백질과 상호 작용하는 펩타이드의 바이오티닐레이션 (biotinylation) 및 그의 정제Example 4 Biotinylation of Peptides Interacting with Ap-SrcSH2 Protein and Purification thereof
Src SH2 단백질과 결합하는 펩타이드 (펩타이드 S003; 아미노산 서열은 아미노 말단-EPQpYEEIPIYL-카복시 말단, pY는 포스포타이로신; Eppendorf Co. 제품)를 아비딘 (Avidin) 또는 스트렙토아비딘 (Steptavidin)과 결합할 수 있는 물질로 만들기 위하여, 이미 활성화된 NHS-바이오틴 (NHS-biotin, Boehringer Mannheim Co.)을 이용하여 상기 펩타이드를 바이오티닐레이션(biotinylation)시켰다. 다음 바이오틴이 결합된 상기 바이오틴-펩타이드(B-S003) 복합체를 HPLC (Waters Co.)로 정제하여 동결 건조한 다음 그 분말을 얻어 다음 과정에 사용하였다.A substance capable of binding a peptide binding to Src SH2 protein (peptide S003; amino acid sequence is amino terminus-EPQpYEEIPIYL-carboxy terminus, pY is phosphotyrosine; product of Eppendorf Co.) with avidin or streptoavidin (Steptavidin) The peptide was biotinylated using already activated NHS-biotin (NHS-biotin, Boehringer Mannheim Co.). The biotin-combined biotin-peptide (B-S003) complex was then purified by HPLC (Waters Co.), lyophilized, and the powder was used in the next step.
<실시예 5> 알칼라인 포스파테이즈를 이용하여 Ap-SrcSH2 단백질과 바이오틴- 펩타이드의 상호 작용 측정Example 5 Measurement of Ap-SrcSH2 Protein and Biotin-Peptide Interaction Using Alkaline Phosphate
(단계 1) SH2 단백질과 바이오틴-펩타이드 (B-S003)의 반응 측정(Step 1) Measurement of reaction of SH2 protein with biotin-peptide (B-S003)
아비딘이 코팅 (Coating)되어 있는 96-웰 플레이트에 바이오틴-펩타이드를 웰당 100ng (인산 완충용액 100㎕ 속에 녹아 있음)씩을 넣어 주고 37℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 다음 PBST 완충용액 (인산나트륨 20mM, pH 7.5, 염화나트륨 150mM, 트리톤 X-100 1%)으로 각 웰을 10번 이상 씻어주고 Ap-SrcSH2 단백질이 들어 있는 세포 파쇄액을 100㎕ (100ug) 넣어 주어 37℃에서 1시간 동안 반응시켰다 이 때 음성 기준 (control)으로 대조군 세포 파쇄액을 상기와 동일량으로 넣어 함께 반응시켰다. 다음 PBST 완충용액으로 다시 각 웰을 10번 이상 씻어주고 기질 용액을 75㎕ 첨가하여 37℃에서 1시간 동안 반응시키고 1N 수산화나트륨을 25㎕ 넣어 반응을 멈추게 한 다음 그 결과를 405nm 에서 효소면역반응 판독기로 읽었다.In a 96-well plate coated with avidin (coating), biotin-peptide (100 ng) was dissolved per well (dissolved in 100 μl of phosphate buffer solution) and reacted at 37 ° C. for 1 hour. Next, wash each well more than 10 times with PBST buffer solution (20mM sodium phosphate, pH 7.5, 150mM sodium chloride, Triton X-100 1%) and add 100µl (100ug) of cell lysate containing Ap-SrcSH2 protein. The reaction was carried out at 1 ° C. for 1 hour. As a negative control, the control cell lysate was added in the same amount as above to react together. Then wash each well more than 10 times with PBST buffer solution, add 75µl of substrate solution, react for 1 hour at 37 ℃, stop the reaction with 25µl of 1N sodium hydroxide, and measure the result at 405nm. Read by.
(단계 2) 웰 내에 존재하는 바이오틴-펩타이드를 포스포타이로신 단일클론항체를 사용하여 확인(Step 2) Identification of biotin-peptides present in the wells using phosphotyrosine monoclonal antibodies
상기에서 조사한 웰 내에 바이오틴-펩타이드가 붙어있는지를 확인하기 위하여, 바이오틴-펩타이드 (B-S003)를 37℃에서 100ng 씩 반응시킨 웰을 PBST 완충용액으로 세척하고, 포스포타이로신 단일클론항체를 37℃에서 1시간 동안 1000배 희석하여 붙이고, 다시 PBST 완충용액으로 웰을 세척한 다음 알칼라인 포스파테이즈가 결합된 이차 항체 (AP conjugated 2nd Antibody)를 3000배 희석하여 37℃에서 1시간 동안 붙였다. 이 때 음성 기준으로는 바이오틴-펩타이드를 웰에 반응시키지 않은 것을 사용하였다. 다음 기질 용액 75㎕ 를 첨가하여 37℃에서 1시간 동안 반응시키고 이에 다시 25㎕ 수산화나트륨을 넣어 반응을 끝낸 다음 그 결과를 405nm 에서 읽었다.In order to confirm that the biotin-peptide is attached to the wells examined above, the wells obtained by reacting the biotin-peptide (B-S003) with 100ng at 37 ° C were washed with PBST buffer and the phosphotyrosine monoclonal antibody was 37 ° C. After diluting at 1000-fold for 1 hour, the wells were washed again with PBST buffer, and alkaline phosphate-bound secondary antibody (AP conjugated 2nd Antibody) was diluted 3000-fold and attached at 37 ° C for 1 hour. At this time, a negative standard was used that did not react the biotin-peptide to the well. Next, 75 μl of substrate solution was added to react at 37 ° C. for 1 hour, and 25 μl sodium hydroxide was added thereto to terminate the reaction. The result was read at 405 nm.
도 6 은 아비딘이 코팅된 96-웰에 바이오틴-펩타이드를 붙이고 Ap-SrcSH2 단백질이 발현된 세포 파쇄액을 반응시켜 그 AP 효소 활성을 측정한 것 (레인 2), 그 웰에 바이오틴-펩타이드가 붙어있는지를 알아보기 위하여 포스포타이로신 모노클로날 항체를 붙인 다음 알칼라인 포스파테이즈가 결합된 이차 항체로 반응시켜 AP 활성을 측정한 것 (레인 3)을 도표로 나타낸 것이다.FIG. 6 shows biotin-peptide attached to an avidin-coated 96-well and reacted with cell disruption solution expressing Ap-SrcSH2 protein to measure its AP enzyme activity (lane 2). To determine if there is a phosphotyrosine monoclonal antibody attached and then reacted with alkaline phosphate-conjugated secondary antibody to measure AP activity (lane 3).
본 발명은 Ap-SrcSH2 융합 단백질을 알칼라인 포스파테이즈 활성을 이용하여 선별하므로 다양한 화합물 또는 펩티드 등이 SH2 부위와 상호 작용하는지 여부 를 판단할 수 있을뿐만 아니라 그의 대략적인 친화도, 해리도 등도 확인할 수 있어 HTS (High Throughput Screening) 같은 여러 가지 화합물을 분석하는 경우 매우 유용하게 사용될 수 있다. 따라서 본 발명의 검색방법은 방사능을 이용하지 않고 조작이 간편하여 세포신호전달 과정에 관여하는 효과적인 조절제를 선별할 수 있고 암을 예방하고 치료하는데 크게 기여할 것으로 기대된다.In the present invention, the Ap-SrcSH2 fusion protein is selected using alkaline phosphatase activity, so that not only whether various compounds or peptides interact with the SH2 site can be determined, but also their affinity, dissociation degree, etc. can be confirmed. This can be very useful when analyzing various compounds such as high throughput screening (HTS). Therefore, the screening method of the present invention is easy to operate without using radioactivity, it is expected to select an effective regulator involved in the cell signaling process and is expected to contribute greatly to the prevention and treatment of cancer.
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Patent Citations (1)
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EP0728482A2 (en) * | 1995-02-10 | 1996-08-28 | Smithkline Beecham Corporation | Use of hcp specific compounds to enhance erythropoiesis |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190143193A (en) * | 2018-06-20 | 2019-12-30 | (주)큐젠바이오텍 | Pharmaceutical compositions comprising beta-glucan-peptide complexes and antibiotics for preventing or treating inflammatory disease |
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