KR100388935B1 - Recombinant βig-h3 protein and producing method thereof - Google Patents

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KR100388935B1 KR10-2000-0025664A KR20000025664A KR100388935B1 KR 100388935 B1 KR100388935 B1 KR 100388935B1 KR 20000025664 A KR20000025664 A KR 20000025664A KR 100388935 B1 KR100388935 B1 KR 100388935B1
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Abstract

본 발명은 천연의 βig-h3 단백질의 전체 또는 그 일부 도메인을 포함하여 세포부착 및 확산을 지지하는 재조합 단백질 및 대장균을 숙주로 사용하여 상기 재조합 단백질 및 전장의 βig-h3 단백질을 생산하는 방법에 관한 것으로, 수용성이어서 분리 및 정제가 용이하면서도 세포부착과 확산효과가 우수한 βig-h3의 일부에 대한 단백질을 대량으로 얻을 수 있고, 포유동물세포에서 만들어진 원래의 형태와 동일하게 세포부착과 확산을 지지할 수 있는 재조합 βig-h3 단백질을 대량으로 생산할 수 있다.The present invention relates to a method for producing the recombinant protein and full-length βig-h3 protein using a recombinant protein and E. coli as a host, including all or part of a native βig-h3 protein to support cell adhesion and proliferation. It is water-soluble, so that it is easy to separate and purify, and can obtain a large amount of protein for a part of βig-h3 which is excellent in cell adhesion and diffusion effect, and supports cell adhesion and diffusion in the same way as the original form made in mammalian cells. Can produce a large amount of recombinant βig-h3 protein.

Description

재조합 βig-h3 단백질 및 그 제조방법{Recombinant βig-h3 protein and producing method thereof}Recombinant βig-h3 protein and producing method

본 발명은 βig-h3 단백질의 전체 및 그 일부 도메인을 포함하는 재조합 단백질 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대장균을 숙주로 사용하여 제조한 세포부착 및 확산을 지지하는 βig-h3 단백질의 전체 및 그 일부 도메인을 포함하는 재조합 단백질 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a recombinant protein comprising all and part of the domain of the βig-h3 protein and a method for producing the same, and more specifically, to a cell adhesion and diffusion prepared by using E. coli as a host. The present invention relates to a recombinant protein comprising all and part of a domain thereof and a method for producing the same.

βig-h3은 TGF-β로 처리된 사람 폐의 선암종(adenocarcinoma) 세포계(A549)로부터 cDNA 라이브러리를 구성하고 그 라이브러리를 스크리닝함으로써 스코니어(Skonier)등에 의하여 최초로 확인되었다.βig-h3 was first identified by Skonier et al. by constructing a cDNA library from adenocarcinoma cell line (A549) of human lungs treated with TGF-β and screening the library.

βig-h3은 683 개의 아미노산으로 구성되어 있으며, 카르복시 말단에 여러 가지 인테그린에 대한 리간드 인식부위로 작용하는 Arg-Gly-Asp(RGD) 서열과 아미노말단에 분비서열을 가지고 있는 단백질을 코딩한다.βig-h3 is composed of 683 amino acids and encodes a protein having an Arg-Gly-Asp (RGD) sequence that acts as a ligand recognition site for various integrins at the carboxy terminus and a secretory sequence at the amino terminus.

이 단백질에는 파시클린-Ⅰ(fasciclin-Ⅰ)이라는 4 개의 반복 도메인이 존재하며, 포유동물, 곤충, 섬게식물, 효모 및 박테리아를 포함한 여러 종의 일부 분비성 단백질 또는 막단백질도 이와 상동성이 높은 모티브를 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.There are four repeat domains called fasciclin-I in this protein, and some secreted proteins or membrane proteins from several species, including mammals, insects, sea urchins, yeast and bacteria, are highly homologous. It turns out to have a motif.

여러 세포계에서 βig-h3 mRNA와 단백질은 TGF-β에 의하여 그 발현이 증가 조절되고 있다. 이러한 사실은 βig-h3 유전자가 TGF-β에 의하여 그 증식이 영향을 받는 여러 세포계에서 유도되기 때문에 βig-h3이 TGF-β의 신호중 일부를 매개하는데 관련된 것으로 생각되고 있다.In many cell lines, the expression of βig-h3 mRNA and protein is increased by TGF-β. This fact is believed to be involved in mediating some of the signals of TGF-β because βig-h3 genes are induced in several cell systems whose proliferation is affected by TGF-β.

이와 대조적으로, 희귀한 골질환인 국한성 유선상과골증(Melorheostosis)에 걸린 피부손상부위로부터 배양된 섬유아세포(fibroblast), 일부 종양 세포계 및 덱사메타손(dexamethasone)으로 처리된 골수 간세포(stem cell)에서는 βig-h3 발현이 감소 조절되어 발현되는 것이 보고되었다.By contrast, βig- It has been reported that h3 expression is reduced and regulated.

상기와 같이 βig-h3은 다양한 조직에서 세포외 기질들 사이 및 세포들 사이의 상호작용과 형태발생(morphogenesis)에 중요한 인자로 작용하는 것으로 보고되고 있다.As described above, βig-h3 has been reported to act as an important factor in the interaction and morphogenesis between the extracellular matrix and the cells in various tissues.

또한 βig-h3은 세포부착 분자로서 세포부착과 확산을 매개하는 것으로 알려져 있다. 예를 들면, 정제된 βig-h3 단백질은 피부 섬유아 세포의 부착과 확산을 촉진시키는 한편, 무혈청 배지에서 A549, HeLa 및 WI-38 세포의 부착을 저해하였다.Βig-h3 is a cell adhesion molecule and is known to mediate cell adhesion and proliferation. For example, purified βig-h3 protein promoted the adhesion and proliferation of dermal fibroblasts, while inhibiting the adhesion of A549, HeLa and WI-38 cells in serum-free medium.

특히 종양세포의 성장, 콜로니 형성 및 출현을 저해하는 것으로 알려져 있으며, 차이니즈 햄스터 난소(Chinese Hamster Ovary, 이하 CHO"라 함) 세포에 βig-h3 발현 플라스미드를 도입(transfection)시키면 누드마우스에서 종양을 형성하는 이 세포들의 능력이 현저히 감소된다는 것이 미국특허 제5,599,788호 및 제5,714,588 호에 개시되어 있다.In particular, it is known to inhibit the growth, colony formation and emergence of tumor cells. Transfection of βig-h3 expression plasmids into Chinese Hamster Ovary (CHO ") cells forms tumors in nude mice. It is disclosed in US Pat. Nos. 5,599,788 and 5,714,588 that the ability of these cells to significantly decrease.

또한, 빠른 상처치유를 촉진하기 위하여 치료촉진에 유효한 양의 βig-h3을 상처와 접촉시킴으로써 세포, 특히 섬유아 세포가 상처부위에 퍼지고 점착하는 것을 촉진시킬 수 있는 방법이 상기 특허들에 개시되어 있다.Also disclosed in these patents are methods for promoting the spread and adhesion of cells, especially fibroblasts, to wounds by contacting the wound with an effective amount of βig-h3 to promote healing to promote rapid wound healing. .

상기와 같이 βig-h3은 의학적으로 여러 가지 유용성이 기대는 물질이면서도 생체내에서 극소량밖에 채취할 수 없어 안정적이 공급이 곤란한 문제점이 있다.As described above, βig-h3 is a substance that is expected to be useful in various ways, but only a very small amount can be collected in vivo.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 유전자 재조합에 의하여 진핵생물 세포계에서 발현시켜 제조하는 방법이 상기 특허들에 개시되어 있다. 그러나 진핵생물 세포계에서 발현시키는 경우, βig-h3을 만들어내는 세포는 만들지 않는 세포보다 세포의 성장이 훨씬 느리므로 충분한 양의 세포수를 확보하기 어렵고, 그 결과 진핵생물 세포계에서 얻어지는 βig-h3의 생산량이 적어 대량생산이 어려운 문제점이 있다.In order to solve this problem, a method of producing by expressing in a eukaryotic cell system by genetic recombination has been disclosed in the above patents. However, when expressed in the eukaryotic cell system, the cells producing βig-h3 are much slower than the cells which do not produce, so it is difficult to secure a sufficient number of cells, resulting in the production of βig-h3 obtained in the eukaryotic cell system. There is a problem that the mass production is difficult because of the small number.

또한, 상기 특허들에서는 단백질을 정제하기 위하여 암모늄 설페이트 침전법(ammonium sulfate precipitation)과 겔 여과 칼럼 크로마토그래피(gel filtration column chromatography)를 사용하였으나, 다른 종류의 크로마토그래피만으로 얼마나 순수한 단백질을 얻을 수 있는지에 대해서는 언급되어 있지 않다.In addition, the above patents use ammonium sulfate precipitation and gel filtration column chromatography to purify the protein, but how pure protein can be obtained by other kinds of chromatography alone. It is not mentioned.

이에, 본 발명자들은 대장균을 숙주로 하여 βig-h3 단백질의 전체 및 그 일부 도메인을 포함하는 재조합 단백질을 대량 발현시켜 정제하는데 성공하였고, 상기 재조합 단백질이 세포부착 및 확산을 지지하는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have succeeded in mass-expressing and purifying recombinant proteins including all and part of the domain of βig-h3 protein using E. coli as a host, and the present invention was confirmed by confirming that the recombinant proteins support cell adhesion and proliferation. Was completed.

본 발명은 대장균을 숙주로 사용하여 βig-h3 단백질의 전체 및 그 일부 도메인을 포함하는 재조합 단백질을 생산함으로써 정제된 대량의 재조합 βig-h3을 용이하게 생산할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method capable of easily producing a purified large amount of recombinant βig-h3 by producing a recombinant protein comprising all and part of the domain of βig-h3 protein using E. coli as a host.

또한, 본 발명은 재조합 βig-h3과 동일한 세포부착 및 확산효과를 나타내면서도 대장균에서 대량으로 생산될 수 있고 수용성이어서 분리가 쉬운 재조합 단백질 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a recombinant protein that can be produced in large quantities in E. coli and has a water solubility and is easy to be separated, while exhibiting the same cell adhesion and diffusion effects as recombinant βig-h3.

도 1은 재조합 βig-h3 단백질의 구조를 나타내는 다이아그램이고, 1 is a diagram showing the structure of the recombinant βig-h3 protein,

도 2는 βig-h3 단백질의 제 4 반복 도메인에 해당하는 재조합 단백질들의 다이아그램이고, 2 is a diagram of recombinant proteins corresponding to the fourth repeat domain of βig-h3 protein,

도 3a 재조합 βig-h3 단백질들의 폴리아크릴아마이드 전기영동 분석결과를 나타낸 사진이고, 3aIs Recombination The photo shows the results of polyacrylamide electrophoresis of βig-h3 proteins,

1 : Hisβ-a1: Hisβ-a

2 : Hisβ-b2: Hisβ-b

3 : Hisβ-c3: Hisβ-c

4 : Hisβ-d4: Hisβ-d

도 3b는 Hisβ-a와 Hisβ-b 단백질들의 폴리아크릴아마이드 전기영동 분석 결과를 나타낸 사진이고, Figure 3b is a photograph showing the results of polyacrylamide electrophoresis of Hisβ-a and Hisβ-b proteins,

도 3c는 Hisβ-a와 Hisβ-b를 글루타르알데하이드로 교차결합시킨 후 SDS-PAGE로 분석한 결과이고, Figure 3c is a result of analysis by SDS-PAGE after crosslinking Hisβ-a and Hisβ-b with glutaraldehyde,

◀ : 다중 결합체◀: Multiple conjugate

도 3d는 음성 염색을 한 후 전자현미경에 나타난 재조합 βig-h3의 섬유구조를 나타낸 전자현미경 사진이고, Figure 3d is an electron micrograph showing the fiber structure of the recombinant βig-h3 shown in the electron microscope after negative staining,

도 4a내지도 4c는 BSA, Hisβ-b 또는 FN으로 코팅된 표면에 대한 CHO 세포의 부착과 확산을 실험한 결과를 나타낸 현미경 사진 및 그래프이고, 4A to 4C are micrographs and graphs showing the results of experiments on adhesion and diffusion of CHO cells to a surface coated with BSA, Hisβ-b or FN,

도 5 재조합 βig-h3에 의해 매개된 세포부착 활성의 특이성을 확인한 결과를 나타낸 막대그래프이고, 5Is Recombination Bar graph showing the results of confirming the specificity of the cell adhesion activity mediated by βig-h3,

도 6a 재조합 βig-h3에 의해 매개된 세포부착의 수용체를 확인한 결과를 나타낸 막대그래프이고, 6aIs Recombination It is a bar graph showing the result of confirming the receptor of the cell adhesion mediated by βig-h3,

도 6b는 재조합 단백질인 Hisβ-g 및 Hisβ-e와 인테그린과의 반응성을 실험한 결과를 나타낸 막대그래프이고, Figure 6b is a bar graph showing the results of experiments in the reactivity of the recombinant proteins Hisβ-g and Hisβ-e with integrin,

도 7은 재조합 βig-h3에 의해 매개된 세포부착에 대한 2가 양이온 민감성을 분석한 결과를 나타낸 막대그래프이고. 7Silver recombination It is a bar graph showing the result of analyzing the divalent cation sensitivity to the cell adhesion mediated by βig-h3.

도 8a도 8b는 N말단이 결실된 βig-h3 단백질로 코팅된 기질에 대한 CHO 세포의 부착과 확산을 실험한 결과를 나타내는 막대그래프이고, 8aWow8bN terminal is deleted Bar graph showing the results of experiments on adhesion and diffusion of CHO cells to substrates coated with βig-h3 protein,

도 9a는 Hisβ-e를 글루타르알데하이드로 교차결합시킨 후 ND-PAGE 분석한 결과를 나타낸 사진이고, 9a is a photograph showing the result of ND-PAGE analysis after crosslinking Hisβ-e with glutaraldehyde,

1 : Hisβ-b1: Hisβ-b

2 : Hisβ-e2: Hisβ-e

3 : BSA3: BSA

도 9b는 Hisβ-e를 글루타르알데하이드로 교차결합시킨 후 SDS-PAGE 분석한결과를 나타낸 사진이고, 9b is a photograph showing the result of SDS-PAGE analysis after crosslinking Hisβ-e with glutaraldehyde,

◀ : 2 량체◀: Dimer

도 10a내지도 10c는 Hisβ-b와 Hisβ-e로 코팅된 표면에 대한 CHO 세포의 부착능력을 비교한 결과를 나타내는 그래프이고, 10A to 10C are graphs showing the results of comparing the adhesion of CHO cells to surfaces coated with Hisβ-b and Hisβ-e,

도 10b는 Hisβ-b와 Hisβ-e로 코팅된 표면에 대한 CHO 세포의 확산정도를 확산면적으로 나타낸 그래프이고, 10B is a graph showing the diffusion area of CHO cells on the surface coated with Hisβ-b and Hisβ-e,

도 11a도 11b는 고정화된 세포외 기질단백질에 대한 Hisβ-b 단백질 및 Hisβ-e 단백질의 결합을 나타낸 그래프이고, 11A and 11B are graphs showing the binding of Hisβ-b protein and Hisβ-e protein to immobilized extracellular matrix protein,

도 12는 βig-h3에 대한 포유동물 발현벡터의 다이아그램이고, 12 is a diagram of a mammalian expression vector for βig-h3,

도 13a13b는 상기 도 12의 발현벡터에 의해 발현되는 βig-h3의 세포부착과 확산을 실험한 결과를 나타내는 막대그래프이다. 13A and 13B are bar graphs showing the results of experiments on cell adhesion and proliferation of βig-h3 expressed by the expression vector of FIG. 12.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 천연 βig-h3 일부를 포함하는 재조합 단백질이고, 서열목록 2의 위치에서는 1-653의 아미노산의 전부 또는 말단 일부가 결실된 아미노산 서열과 선별표지로 이루어지는 재조합 단백질 및 서열목록 2의 위치 237-377 또는 498-637과 동일하거나 실질적으로 유사한 아미노산서열과 선별표지로 이루어지는 재조합 단백질을 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, the recombinant protein comprising a part of the native βig-h3, the recombinant consisting of the amino acid sequence and the selection marker of the deletion of all or a terminal portion of amino acids 1-653 at the position of SEQ ID NO: 2 Provided are a recombinant protein comprising an amino acid sequence and a selection label identical or substantially similar to positions 237-377 or 498-637 of protein and SEQ ID NO: 2.

특히, βig-h3 단백질의 237-377의 아미노산 서열을 포함하는 재조합 단백질은 βig-h3 단백질의 제 2 반복 도메인을, 그리고 498-637의 아미노산 서열을 포함하는 재조합 단백질은 βig-h3 단백질의 제 4 반복 도메인을 포함하는 재조합 단백질로서 전장의 βig-h3 단백질과 동일하거나 더 우수한 세포부착 및 확산능력을 가지며 수용성이어서 분리가 쉽다.In particular, the recombinant protein comprising the amino acid sequence of 237-377 of βig-h3 protein comprises the second repeat domain of βig-h3 protein, and the recombinant protein comprising the amino acid sequence of 498-637 represents the fourth of βig-h3 protein. Recombinant protein comprising a repeating domain is the same or better than the full-length βig-h3 protein cell adhesion and proliferation ability, water soluble and easy to isolate.

또한, 본 발명은 서열목록 2에서의 위치 1-653의 아미노산의 전부 또는 말단 의 일부가 결실된 전부를 코딩하는 염기서열 및 선별표지를 코딩하는 염기서열을 포함하는 cDNA 단편을 제조하는 단계, 상기 cDNA 단편이 삽입된 발현벡터를 형성하는 단계, 상기 발현벡터를 도입(transfection)시켜 대장균을 형질전환시키는 단계, 상기 형질전환된 대장균에서 단백질을 발현시키는 단계 및 상기 발현된 단백질을 선별표지를 이용하여 정제하는 단계를 포함하여 세포부착 및 확산을 지지하는 단백질을 대량으로 생산하는 것을 특징으로 하는 재조합 단백질의 제조방법을 제공한다. 상기의 제조방법에서 사용된 대장균 형질전환체E.coliBL21/Hisβb는 2000년 4월 25일자로 생명공학연구소 유전자 은행에 기탁되었다(수탁번호 : KCTC 18008P).In addition, the present invention provides a step of preparing a cDNA fragment comprising a nucleotide sequence encoding a selectable sequence and the base sequence encoding all or part of the terminal of all the amino acids of positions 1-653 in SEQ ID NO: 2, forming an expression vector into which the cDNA fragment is inserted, transfecting the expression vector to transform E. coli, expressing the protein in the transformed E. coli, and expressing the expressed protein using a selection label. It provides a method for producing a recombinant protein, characterized in that for producing a large amount of protein supporting the cell adhesion and diffusion, including the step of purifying. Escherichia coli transformant E. coli BL21 / Hisβb used in the above production method was deposited on April 25, 2000 to the Biotechnology Research Institute Gene Bank (Accession Number: KCTC 18008P).

또한, 본 발명은 서열목록 2의 위치 237-377 또는 498-637의 아미노산을 코딩하는 염기서열과 선별표지를 코딩하는 염기서열을 포함하는 cDNA 단편을 제조하는 단계, 상기 cDNA 단편이 삽입된 발현벡터를 형성하는 단계, 상기 발현벡터를 도입(transfection)시켜 대장균을 형질전환시키는 단계, 상기 형질전환된 대장균에서 단백질을 발현시키는 단계 및 상기 발현된 단백질을 선별표지를 이용하여 정제하는 단계를 포함하여 세포부착 및 확산을 지지하는 단백질을 대량으로 생산하는 것을 특징으로 하는 재조합 단백질의 제조 방법을 제공한다. 상기의 대장균 형질전환체E.coliBL21/Hisβ-g 및E.coliBL21/Hisβ-e 는 2000년 4월 25일자로 생명공학연구소 유전자 은행에 기탁되었다(수탁번호 : KCTC 18010P 및 수탁번호 : KCTC 18009P).In addition, the present invention is to prepare a cDNA fragment comprising a nucleotide sequence encoding the amino acid of position 237-377 or 498-637 and SEQ ID NO: 237-377 or SEQ ID NO: 2, the expression vector into which the cDNA fragment is inserted Forming a cell, transfecting the expression vector to transform E. coli, expressing the protein in the transformed Escherichia coli, and purifying the expressed protein using a selection label. It provides a method for producing a recombinant protein, characterized in that for producing a large amount of protein supporting the adhesion and diffusion. The E. coli BL21 / Hisβ-g and E. coli BL21 / Hisβ-e were transformed into the Genetic Bank of Biotechnology Research Institute on April 25, 2000 (accession number: KCTC 18010P and accession number: KCTC). 18009P).

상기와 같이 대장균을 숙주로 사용하여 재조합 단백질을 제조함으로써 원래의 βig-h3 단백질과 동일 내지 유사한 기능을 가진 유용한 물질을 대량으로 생산할 수 있게 된다.By producing a recombinant protein using E. coli as a host as described above it is possible to produce a large amount of useful substances having the same or similar functions as the original βig-h3 protein.

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by Examples and Experimental Examples.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following Examples.

<실시예 1> 대장균에서 재조합 βig-h3 단백질의 생산Example 1 Production of Recombinant βig-h3 Protein in Escherichia Coli

재조합 βig-h3 단백질을 생산하기 위하여 4 개의 발현벡터인 pHisβ-a, pHisβ-b, pHisβ-c 및 pHisβ-d를 다음과 같이 제조하였다.In order to produce recombinant βig-h3 protein, four expression vectors, pHisβ-a, pHisβ-b, pHisβ-c and pHisβ-d, were prepared as follows.

재조합 βig-h3 단백질의 발현을 위한 벡터로는 pET-29 β(+)벡터(Novagen)를 사용하였다.As a vector for expression of recombinant βig-h3 protein, pET-29 β (+) vector (Novagen) was used.

pBluescript에 클로닝된 βig-h3 cDNA(pBS βig-h3)를NdeⅠ과BglⅡ로 절단하여 블런트 말단(blunt end)으로 전환하고, 그 단편을 pET-29 β의EcoRⅤ와EcoRⅠ 부위에 서브클로닝하여 pHisβ-a를 제조하였다.βig-h3 cDNA cloned into pBluescript (pBS βig-h3) was cleaved into Nde I and Bgl II and converted into blunt ends, and the fragment was subcloned into EcoR V and EcoR I sites of pET-29 β. PHisβ-a was prepared.

pHisβ-b는 βig-h3 cDNA로부터 절제된Asp718 -BglⅡ 단편을 pET-29β의EcoRⅤ와EcoRⅠ부위에 삽입하여 제조하였다.pHisβ-b is restrained Asp 718 from the βig-h3 cDNA - was prepared by inserting a EcoR Ⅴ of the Bgl Ⅱ fragments pET-29β and EcoR Ⅰ site.

pHisβ-c는 βig-h3 cDNA로부터 절제된 1351 개 뉴클레오이드의NcoI 단편을 pHisβ-b 의NcoⅠ 부위에 도입하여 제조하였다.pHisβ-c was prepared by introducing an Nco I fragment of 1351 nucleoids excised from βig-h3 cDNA into the Nco I site of pHisβ-b.

Hisβ-d는 Hisβ-c 벡터의 3'-단편을AocⅠ과NotⅠ으로 절단하여 블런트 말단을 만든 후 자가결합(self ligation)시킴으로써 제조하였다.Hisβ-d was prepared by cutting 3′-fragments of Hisβ-c vector into Aoc I and Not I to make blunt ends and then self ligation.

Ni-NTA 레진을 사용하여 상기의 재조합 단백질들을 정제하기 위하여, 재조합 단백질의 말단에 6 개의 His-표지(His-tag)를 연결시켰다. 대장균에서 전장의 재조합 단백질이 유도될 수는 있지만, C 말단이 절단되어 C 말단에 부착된 His-표지가 상실되므로 Ni-NTA 레진을 사용하여 정제할 수 없다. 따라서 본 발명에서는 재조합 단백질의 C 말단으로부터 30 개의 아미노산을 잘라내고 6 개의 His-표지를 연결시켰다.In order to purify the recombinant proteins using Ni-NTA resin, six His-tags were linked to the ends of the recombinant protein. In E. coli, full-length recombinant proteins can be derived but cannot be purified using Ni-NTA resin because the C terminus is cleaved and His-label attached to the C terminus is lost. Thus, in the present invention, 30 amino acids were cut from the C terminus of the recombinant protein and linked to 6 His-labels.

올바른 방향으로 DNA 단편이 삽입된 클론을 선택하고, 클로닝 과정 동안 돌연변이나 결실이 일어났는지를 확인하기 위하여 염기서열을 확인하였다.Clones in which DNA fragments were inserted in the right direction were selected, and nucleotide sequences were checked to confirm whether mutations or deletions occurred during the cloning process.

상기 벡터들을 발현시키기 위한 숙주로는E.coliBL21(DE3)을 사용하였고 형질전환 균주들을 595 nm에서의 광학농도(OD)가 0.5-0.6이 될 때까지 37℃, 50 ㎍/㎖의 카나마이신(kanamycin)을 포함한 LB 배지에서 배양하였다. E. coli BL21 (DE3) was used as a host for expressing the vectors and transformed strains were kanamycin (37 ° C., 50 μg / ml) until the optical concentration (OD) at 595 nm was 0.5-0.6. cultured in LB medium containing kanamycin).

상기 형질전환된 균주 중 pHisβ-b로 형질전환된E.coliBL21(DE3)는E.coliBL21/Hisβ-b로 명명하였으며, 2000년 4월 25일자로 생명공학연구소 유전자 은행에 기탁되었다(수탁번호 : KCTC 18008P).Among the transformed strains, E. coli BL21 (DE3) transformed with pHisβ-b was named E.coli BL21 / Hisβ-b and was deposited on April 25, 2000 at the Biotechnology Research Institute Gene Bank. Number: KCTC 18008P).

배양과정에서 1 mM이소프로릴-β-D-(-)-티오갈락토피라노시드(isopropyl-β-D-(-)thiogalactopyranoside, 이하 "IPTG"라 함)로 37℃에서 3 시간 동안 βig-h3단백질을 유도하여 발현시켰다.Βig incubated at 37 ° C. for 3 hours with 1 mM isoproyl-β-D-(-)-thiogalactopyranoside (hereinafter referred to as "IPTG"). -h3 protein was induced and expressed.

βig-h3를 발현시킨 후 대장균 침전물(pellet)을 50 mM 트리스염산(Tris-HCl, pH 8.00), 100 mM 염화나트륨, 1 mM EDTA, 1% 트리톤(Triton) X-100, 1 mM 페닐메탄-설포닐 플루오라이드(phenylmethane sulfonyl fluoride, 이하 "PMSF"라 함) 및 0.5 mM DTT로 구성된 세포 용해 완충용액(cell lysis buffer)에 다시 현탁시킨 후 초음파처리하였으며, 이 과정을 5 회 반복하였다.After expressing βig-h3, the E. coli pellets were purified by 50 mM Tris hydrochloric acid (Tris-HCl, pH 8.00), 100 mM sodium chloride, 1 mM EDTA, 1% Triton X-100, 1 mM phenylmethane-sulphate. It was resuspended in cell lysis buffer consisting of phenylmethane sulfonyl fluoride (hereinafter referred to as "PMSF") and 0.5 mM DTT and sonicated. This procedure was repeated five times.

초음파처리한 후 원심분리를 하였고, 원심분리 후 βig-h3이 포함된 불용성 함유체(inclusion bodies)를 20 mM 트리스염산(pH 7.8), 0.5 M 염화나트륨 및 5 mM 이미다졸(imidazole)을 포함한 8 M 우레아(urea)의 변성 완충용액에 용해시켰다. 용해 후, Ni-NTA 레진(Qiagen)을 사용하여 레진 제조자의 안내서에 따라 변성된 단백질을 정제하였다.After sonication, centrifugation was carried out, and after centrifugation, insoluble bodies containing βig-h3 were separated by 8 M containing 20 mM tris hydrochloric acid (pH 7.8), 0.5 M sodium chloride, and 5 mM imidazole. It was dissolved in denaturing buffer of urea. After dissolution, the denatured protein was purified using Ni-NTA resin (Qiagen) according to the resin manufacturer's instructions.

200 mM 이미다졸 용액으로 재조합 단백질을 용출하고, 용출된 재조합 단백질을 50 mM 염화나트륨을 포함하는 20 mM 트리스 염산 완충용액에서 고농도부터 저농도까지의 우레아로 차례대로 투석하여 재생(renaturation)시켰다.The recombinant protein was eluted with a 200 mM imidazole solution, and the eluted recombinant protein was renaturated by dialysis in a high concentration to low concentration urea in 20 mM Tris hydrochloric acid buffer solution containing 50 mM sodium chloride.

상기와 같은 βig-h3 재조합 단백질들의 다이아그램을도 1에 나타내었다.도 1에서 해칭된 칸과 크로스 해칭된 칸은 각 반복되는 도메인인 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ 및 Ⅳ의 매우 보존된 서열을 나타내며, RGD 모티브는 빈칸으로 나타내었다. 1 shows a diagram of the βig-h3 recombinant proteins as described above. The hatched and cross hatched cells in FIG. 1 represent highly conserved sequences of each of the repeating domains I, II, III and IV, and the RGD motif is shown as blank.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 재조합 단백질은 C 말단으로부터 30 개의 아미노산을 가지고 있지 않다. 또한, pHisβ-a와 pHisβ-b에서는 N 말단의 174 개의 아미노산과 68 개의 아미노산이 각각 결실되었고, pHisβ-d는 RGD 서열이 결여되어 있다.As can be seen in FIG . 1 , the recombinant protein of the present invention does not have 30 amino acids from the C terminus. In addition, at pHisβ-a and pHisβ-b, N-terminal 174 amino acids and 68 amino acids were deleted, respectively, and pHisβ-d lacked the RGD sequence.

상기와 같은 방법에 의하여 제조된 재조합 단백질을 정량한 결과 대표적으로 pHisβ-b의 경우 세균배양액 1 ℓ당 9 mg을 분리 정제할 수 있었다.As a result of quantifying the recombinant protein prepared by the method as described above, in the case of pHisβ-b, 9 mg per liter of bacterial culture solution could be separated and purified.

<실시예 2> 제 2 및 제 4 반복 도메인에 대한 재조합 단백질의 생산Example 2 Production of Recombinant Proteins for Second and Fourth Repeat Domains

중합효소 연쇄반응(Polymerase Chain Reaction, PCR)에 의하여 서열목록 2의 위치 각각 237-377과 498-637의 아미노산을 코딩하는 βig-h3 cDNA의 단편을 만들고, 그 단편을 pET-29β의EcoRⅤ와XhoⅠ부위에 클로닝하여 pHisβ-g와 pHisβ-e를 제조하였다. 이 때에도 Ni-NTA 레진을 사용하여 제조합 단백질을 정제하기 위하여 실시예 1에서와 같이 C 말단에 6 개의 His-표지를 코딩하는 뉴클레오티드를 연결시켰다.A polymerase chain reaction (PCR) was used to make fragments of βig-h3 cDNA encoding amino acids 237-377 and 498-637 in SEQ ID NO: 2, respectively, and the fragments were cloned into EcoR V and pET-29β. Cloning to Xho I site, pHisβ-g and pHisβ-e were prepared. At this time, in order to purify the synthesized protein using Ni-NTA resin, nucleotides encoding six His-labels at the C terminus were linked as in Example 1.

상기 벡터들을 발현시키기 위한 숙주로는E.coliBL21(DE3)을 사용하였으며,pHisβ-e로 형질전환된E.coliBL21(DE3)는E.coliBL21/Hisβ-e로 명명하였고 pHisβ-g로 형질전환된E.coliBL21(DE3)은E.coliBL21/Hisβ-g로 명명하여 2000년 4월 25일자로 생명공학연구소 유전자 은행에 기탁되었다(수탁번호 : KCTC 18009P 및 수탁번호 : KCTC 18010P). 상기 형질전환체를 595 nm에서의 광학농도(OD)가 0.5-0.6이 될 때까지 37℃, 50 ㎍/㎖의 카나마이신(kanamycin)을 포함한 LB 배지에서 배양하였다. Hisβ-e 및 Hisβ-g 단백질은 1 mM IPTG로 37℃에서 3 시간 동안 유도하여 발현시킨 후,E.coli침전물을 50 mM 트리스 염산(pH 8.0), 100 mM 염화나트륨, 1 mM EDTA, 1% 트리톤 X-100, 1 mM PMSF 및 0.5 mM DTT로 구성된 세포 용해 완충용액에 다시 현탁시킨 후 초음파처리 하였으며, 이 과정을 5 회 반복하였다.As a host for expression of the vector was used to E.coli BL21 (DE3), E.coli BL21 transformed with a pHisβ-e (DE3) was named as E.coli BL21 / Hisβ-e-g to pHisβ Transformed E. coli BL21 (DE3) was named E. coli BL21 / Hisβ-g and deposited with the Biotechnology Research Institute Gene Bank on April 25, 2000 (Accession Number: KCTC 18009P and Accession Number: KCTC 18010P). . The transformants were incubated in LB medium containing kanamycin at 37 ° C. and 50 μg / ml until the optical concentration (OD) at 595 nm was 0.5-0.6. Hisβ-e and Hisβ-g proteins were induced by expression of 1 mM IPTG at 37 ° C. for 3 hours, and then the E. coli precipitate was purified by 50 mM Tris hydrochloric acid (pH 8.0), 100 mM sodium chloride, 1 mM EDTA, 1% Triton. It was resuspended in cell lysis buffer consisting of X-100, 1 mM PMSF and 0.5 mM DTT and sonicated. This procedure was repeated five times.

초음파처리를 한 후 원심분리하고 원심분리하여 얻은 상등액(supernatant)을 Ni-NTA 레진(Qiagen)을 사용하여 레진 제조자의 안내서에 따라 정제하였다. 다른 Hisβ 구조체들이 불용성 분획에서 발현된 것과는 달리, Hisβ-e 및 Hisβ-g는 용해성 분획에서 발현되므로 우레아없이 정제되었다.Supernatants obtained after sonication and centrifugation were purified using Ni-NTA resin (Qiagen) according to the resin manufacturer's instructions. Unlike other Hisβ constructs expressed in the insoluble fraction, Hisβ-e and Hisβ-g were purified without urea because they were expressed in the soluble fraction.

상기와 같이 제조된 재조합 Hisβ-e 및 Hisβ-g 단백질의 다이아그램을도 2에 나타내었다. 정제된 상기의 제조합 단백질을 정량한 결과, 세균배양액 1 ℓ당 35 mg의 단백질을 얻을 수 있었다.A diagram of the recombinant Hisβ-e and Hisβ-g proteins prepared as above is shown in FIG. 2 . As a result of quantification of the purified synthetic protein, 35 mg of protein per liter of the bacterial culture solution was obtained.

<실험예 1> 재조합 βig-h3의 분석Experimental Example 1 Analysis of Recombinant βig-h3

상기 실시예 1에서 제조된 재조합 단백질들을 소디움 도데실 설페이트-폴리아크릴아미드 겔 전기영동(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, 이하 SDS-PAGE"라 함) 및 비변성 전기영동(non-denaturing polyacrylamide gel electrophoresis, 이하 ND-PAGE"라 함)에 의하여 분석하였다.The recombinant proteins prepared in Example 1 were sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (hereinafter referred to as SDS-PAGE) and non-denaturing polyacrylamide gel electrophoresis. , ND-PAGE "below).

4가지 정제된 재조합 βig-h3 단백질을 10% 폴리아크릴아미드 겔에서 전기영동한 결과를도 3a에 나타내었다.도 3a에서 레인 1은 Hisβ-a, 레인 2는 Hisβ-b, 레인 3은 Hisβ-c, 레인 4는 Hisβ-d이며, 분자량 기준은 겔의 왼쪽에 킬로달톤(kDa)으로 나타내었다.도 3a에서 알 수 있는 바와 같이, 4 가지 재조합 βig-h3 단백질은 모두 SDS-PAGE에서 단일밴드로 나타났다.The results of electrophoresis of four purified recombinant βig-h3 proteins on a 10% polyacrylamide gel are shown in FIG. 3A . In FIG. 3a , lane 1 is Hisβ-a, lane 2 is Hisβ-b, lane 3 is Hisβ-c, lane 4 is Hisβ-d, and the molecular weight is expressed in kilodaltons (kDa) on the left side of the gel. As can be seen in FIG . 3A , all four recombinant βig-h3 proteins appeared as single bands in SDS-PAGE.

Hisβ-a와 Hisβ-b의 전기영동 분석결과를도 3b에 나타내었다. 분자량 기준인 우레아제는 272 kDa과 545 kDa을 나타낸다.도 3b에서 알 수 있는 바와 같이, Hisβ-a와 Hisβ-b는 다수의 밴드로 이루어진 사다리 모양을 형성하였다. 결과는 나타내지 않았으나, Hisβ-c와 Hisβ-d에서도 유사한 결과가 관찰되었다.The results of electrophoresis of Hisβ-a and Hisβ-b are shown in FIG. 3B . Urease, the molecular weight basis, shows 272 kDa and 545 kDa. As can be seen in Figure 3b , Hisβ-a and Hisβ-b formed a ladder shape consisting of a plurality of bands. The results were not shown, but similar results were observed in Hisβ-c and Hisβ-d.

<실험예 2> 교차결합Experimental Example 2 Crosslinking

상기 실시예 1에서 제조된 βig-h3 단백질들을 글루타르알데하이드Glutaraldehyde to βig-h3 proteins prepared in Example 1

(glutaraldehyde, Sigma Chemical Co. St. Louis. MO.)를 사용하여 교차결합시켰다. 글루타르알데하이드는 수용액에서 단백질과 강하게 또는 약하게 상호작용하여 올리고모 또는 폴리머를 형성할 수 있으며 고차 복합체에서 다중 단백질을 교차결합시킬 수도 있다.(glutaraldehyde, Sigma Chemical Co. St. Louis. MO.) and crosslinked. Glutaraldehyde may interact strongly or weakly with proteins in aqueous solution to form oligomo or polymers and may crosslink multiple proteins in higher order complexes.

재조합 βig-h3 단백질을 20℃에서 0.01-1% 농도의 글루타르알데하이드로 5분간 배양하고, SDS-PAGE용 염색 용액을 첨가하여 반응을 중지시켰다. 교차결합된 βig-h3 단백질을 10% SDS-PAGE 겔에서 전기영동하여 분석하고, 그 결과를도 3c에 나타내었다. 0.01%의 글루타르알데하이드 처리 후에는 2 량체, 3 량체 및 4 량체의 크기에 대응하는 크기를 가진 별개의 교차결합된 형태로 관찰되었으며, 고농도 글루타르알데하이드 처리 후에는 βig-h3 단백질이 고분자량 형태로 정량적으로 교차결합되었다.도 3c에 대표적으로 Hisβ-a와 Hisβ-b에 대한 결과를 나타내었고, 2 량체, 3 량체, 4 량체 및 다중결합체에 대응하여 구분되는 교차결합된 형태를 화살표로 표시하였다.Recombinant βig-h3 protein was incubated for 5 minutes with glutaraldehyde at a concentration of 0.01-1% at 20 ° C, and the reaction was stopped by adding a staining solution for SDS-PAGE. Crosslinked βig-h3 protein was analyzed by electrophoresis on 10% SDS-PAGE gel and the results are shown in FIG. 3C . After 0.01% glutaraldehyde treatment, distinct crosslinked forms of dimer, trimer and tetramer size were observed, and after high concentration glutaraldehyde treatment, βig-h3 protein was present in high molecular weight form. Crosslinked quantitatively. The results for Hisβ-a and Hisβ-b are representatively shown in FIG. 3C , and cross-linked forms corresponding to dimers, trimers, tetramers, and multiplexers are indicated by arrows.

상기와 같이 교차결합시켜 전기영동한 Hisβ-b를 코마시에블루(coomassie blue)로 염색하여 재조합 단백질들의 올리고머 구조를 전자현미경으로 관찰한 결과를도 3d에 나타내었다. 4 개의 재조합 βig-h3은 모두 섬유성 구조를 형성했지만, 대표적으로 Hisβ-b에 대한 결과만을 나타내었다.도 3d에서 나타난 바와 같이 Hisβ-b는 많은 가는 소섬유(fibril)가 모여진 두꺼운 섬유성 구조를 형성하였다.Hisβ-b electrophoresed with cross-linking as described above was stained with Coomassie blue, and the oligomer structure of the recombinant proteins was observed by electron microscope in FIG. 3D . All four recombinant βig-h3 formed a fibrous structure, but typically showed only results for Hisβ-b. As shown in FIG. 3D , Hisβ-b formed a thick fibrous structure in which many thin fibrils were collected.

<실험예 3> 세포부착과 확산분석Experimental Example 3 Cell Attachment and Diffusion Analysis

Hisβ-b로 코팅된 표면에 대한 CHO 세포의 부착과 확산을 조사하였다. 비교구로 FN, 대조구로 BSA로 코팅된 표면에 대한 CHO 세포의 부착과 확산을 조사하였다. 96 조 마리크로타이터 플레이트(Falcon, Becton-Dickinson, Mountain View. CA.USA)에서 0 ㎍/㎖ 내지 100 ㎍/㎖ 농도의 재조합 βig-h3 단백질,피브로넥틴(FN) 및 BSA를 37℃에서 1 시간 동안 배양시킨 후, 0.2% BSA를 포함하는 인삼염 완충 생리수(phosphate-buffered saline)로 동일한 온도에서 1 시간 동안 차단시켰다. CHO 세포를 트립신으로 처리하고 3 ×105세포/㎖의 농도로 α-MEM에 현탁시킨 후, 세포 현탁액 0.1 ㎖를 플레이트의 각 조에 첨가하였다. 37℃에서 90 분간 배양한 후, 부착되지 않은 세포를 인삼염 완충 생리수로 씻어 제거하였다. 부착된 세포는 3.75 mMp-니트로페놀-N-아세틸-1-β-D-글리코사미니드(p-nitro-phenol-N-acetyl-1-D-glycosaminide) {헥소사미니다제(hexosaminidase)의 기질}와 0.25% 트리톤 X-100을 포함하는 pH 5.0의 50 mM 구연산버퍼로, 37℃에서 1 시간 동안 배양하였다. 배양 후 4 ×104세포를 48 조 접시에 넣어 기질에 부착시켰다. 부착된 세포를 8% 글루타르알데하이드(Sigma Chemical Co., St. Louis. MO)로 고정시키고 0.25%(w/v) 크리스탈 바이올렛 메탄올 용액(Sigma)으로 염색하였다. 염색된 세포영역을 이미지-프로 플러스(Image-Pro plus) 소프트웨어(Media Cybernetics, Silver Spring, MD.)를 사용하여 측정하였고, 그 결과를도 4b에 나타내었다.The adhesion and proliferation of CHO cells to the surface coated with Hisβ-b were investigated. The adhesion and proliferation of CHO cells to the surface coated with FN as a control and BSA as a control were investigated. Recombinant βig-h3 protein, fibronectin (FN) and BSA at concentrations of 0 μg / ml to 100 μg / ml in 96 trillion microchromator plates (Falcon, Becton-Dickinson, Mountain View. After incubation, the cells were blocked with phosphate-buffered saline containing 0.2% BSA for 1 hour at the same temperature. CHO cells were treated with trypsin and suspended in α-MEM at a concentration of 3 × 10 5 cells / ml, then 0.1 ml of cell suspension was added to each bath of the plate. After incubation at 37 ° C. for 90 min, unattached cells were washed away with phosphate buffered saline. The attached cells are 3.75 mM p - acetyl-β-D- glycoside Sami Need -1 (p -nitro-phenol- N -acetyl- 1-D-glycosaminide) { hexyl sosami The first (hexosaminidase) - nitro phenol - N Substrate} and 50 mM citric acid buffer at pH 5.0 containing 0.25% Triton X-100, and incubated at 37 ° C for 1 hour. After incubation, 4 × 10 4 cells were placed in 48-thick plates and attached to the substrate. Attached cells were fixed with 8% glutaraldehyde (Sigma Chemical Co., St. Louis. MO) and stained with 0.25% (w / v) crystal violet methanol solution (Sigma). Stained cell regions were measured using Image-Pro plus software (Media Cybernetics, Silver Spring, MD.) And the results are shown in FIG. 4B .

또한, 상기 배양 후 표면에 부착된 세포들을 5 mM EDTA를 포함한 pH 10.4의 50 mM 글라이신 완충용액을 첨가하여 효소활성을 차단하였다. 효소활성을 차단한 후, 헥소사미니다제에 대한 분석 결과를 멀티스캔 MCC/340 마이크로플레이트 판독기(Multiskan MCC/340 microplate reader)로 405 nm에서 흡광도를 측정하여 확인하였고, 그 결과를도 4c에 나타내었다. 실험은 각 실험부위 당 200 내지 300 번 측정하였으며, 이를 3 회 반복하였고 결과는 3 번 측정한 값의 평균 ±S.D.(표준오차)로 나타내었다.In addition, the cells attached to the surface after the culture was blocked by adding 50 mM glycine buffer solution of pH 10.4 including 5 mM EDTA. After blocking the enzyme activity, the analysis result for hexosaminidase was confirmed by measuring the absorbance at 405 nm with a Multiscan MCC / 340 microplate reader, and the result is shown in FIG. 4C . It was. The experiment was carried out 200 to 300 times for each experimental site, repeated three times and the results are expressed as the mean ± SD (standard error) of the three measurements.

도 4b4c의 결과에서 βig-h3의 세포부착과 확산활성은 농도 의존적이라는 것을 알 수 있었고, 결과는 나타내지 않았지만 상기와 유사한 결과가 사람의 각막상피(Human Corneal Epithelial cell. 이하 HCE"라 함) 세포에서도 얻어졌다. 4b and 4c showed that the cell adhesion and proliferation activity of βig-h3 was concentration-dependent. The results were not shown, but the results were similar to those of the human corneal epithelial cell (hereinafter referred to as HCE "). Obtained also in cells.

또한, 각 단백질을 10 ㎍/㎖ 농도로 코팅하여 배양한 후, 염색해서 현미경으로 관찰한 결과를도 4a에 나타내었다.도 4a에서 알 수 있는 바와 같이 Hisβ-b 단백질에 부착된 CHO 세포의 수는 알부민에 부착한 세포의 수보다 많고, Hisβ-b 단백질에 부착된 CHO 세포의 표면영역은 알부민에 부착한 세포의 표면영역보다 넓었다. 더불어, Hisβ-b 단백질에 부착된 CHO 세포의 수 및 표면영역은 피브로넥틴에 부착된 세포의 수 및 표면영역과 비슷했다.In addition, after the culture by coating the respective protein in 10 ㎍ / ㎖ concentration, staining is shown in Figure 4a to the result of observation under a microscope. As can be seen in Figure 4a the number of CHO cells attached to Hisβ-b protein is greater than the number of cells attached to albumin, the surface area of CHO cells attached to Hisβ-b protein is the surface of the cells attached to albumin It was wider than the area. In addition, the number and surface area of CHO cells attached to Hisβ-b protein were similar to the number and surface area of cells attached to fibronectin.

<실험예 4> 저해분석Experimental Example 4 Inhibition Analysis

재조합 βig-h3의 세포부착 활성의 특이성을 확인하기 위하여 여러가지 화학적 탐식자를 사용하여 확인하였다.In order to confirm the specificity of the cell adhesion activity of recombinant βig-h3, various chemical probes were used.

플라스틱 배양접시를 Hisβ-c, Hisβ-d 또는 FN의 각 단백질 10 ㎍/ml로 코팅하였다. CHO 세포를 시험관 내 5 mM EGTA, 100 ㎍/㎖ βig-h3, 1 mM GRGDSP, 1 mM GRGESP, 100 ㎍/㎖ pFN 또는 5 ㎕/㎖ 토끼 항-βig-h3 항혈청이 든 배지에서 30 분간 전배양하였다. 세포부착 활성에 대한 RDGS와 관련서열의 기여정도를 평가하기 위하여 GRGDSP 또는 GRGESP(Gibco BRL, Gaithersburg, MD,USA)도 함께 실험하였다. 세포 현탁액을 단백질로 코팅된 접시로 옮기고 1 시간 동안 배양하였다. 실험조에서 결합되지 않은 세포와 느슨하게 결합된 세포는 흔들어서 제거하고, 남은 세포들은 실험예 3에서와 같이 글루타르알데하이드로 고정시켰고, 부착된 세포는 정량하여 그 결과를도 5에 나타내었다.The plastic dish was coated with 10 μg / ml of each protein of Hisβ-c, Hisβ-d or FN. CHO cells were preincubated for 30 minutes in medium containing 5 mM EGTA, 100 μg / ml βig-h3, 1 mM GRGDSP, 1 mM GRGESP, 100 μg / ml pFN or 5 μl / ml rabbit anti-βig-h3 antiserum. It was. GRGDSP or GRGESP (Gibco BRL, Gaithersburg, MD, USA) was also tested to evaluate the contribution of RDGS and related sequences to cell adhesion activity. The cell suspension was transferred to a protein coated dish and incubated for 1 hour. Cells loosely bound to cells that were not bound in the experimental bath were removed by shaking, and the remaining cells were fixed with glutaraldehyde as in Experiment 3, and the attached cells were quantified and the results are shown in FIG. 5 .

도 5에서 알 수 있는 바와 같이, βig-h3에 대한 세포부착은 βig-h3 자체, 항 βig-h3 항혈청, RGD 펩티드 및 EDTA에 의하여 거의 완전하게 저해되었고, 피브로넥틴과 EGTA에 의하여 부분적으로 저해되었지만, RGE 펩티드에 의하여 저해되지 않았다. 피브로넥틴에 대한 세포부착은 피브로넥틴 자체, RGD 펩티드 및 EDTA에 의하여 상당히 저해되었고 βig-h3과 EGTA에 의하여 부분적으로 저해되었지만, RGD 펩티드에 의해서는 저해되지 않았다.As can be seen in FIG . 5 , cell adhesion to βig-h3 was almost completely inhibited by βig-h3 itself, anti βig-h3 antiserum, RGD peptide and EDTA, and partially inhibited by fibronectin and EGTA. Not inhibited by RGE peptide. Cell adhesion to fibronectin was significantly inhibited by fibronectin itself, RGD peptide and EDTA and partially inhibited by βig-h3 and EGTA, but not by RGD peptide.

상기의 결과에 의해 βig-h3에 대한 세포부착이 특이적이라는 것을 알 수 있으며, βig-h3가 적어도 CHO 세포와 HCE 세포에서는 RGD-의존성 인테그린과 상호작용을 한다는 것을 알 수 있다.These results indicate that cell adhesion to βig-h3 is specific, and it can be seen that βig-h3 interacts with RGD-dependent integrin at least in CHO cells and HCE cells.

<실험예 5> βig-h3의 세포부착의 수용체확인Experimental Example 5 Receptor Identification of Cell Attachment of βig-h3

βig-h3에 대한 수용체를 확인하기 위하여, 다양한 인테그린 서브유닛에 대한 모노클로날 항체를 βig-h3로 코팅된 표면에 대한 HCE 세포의 부착에 대한 기능차단 효과를 조사하였다.To identify receptors for βig-h3, monoclonal antibodies against various integrin subunits were investigated for their effect on the adhesion of HCE cells to surfaces coated with βig-h3.

HCE 세포를 37℃의 배양용액(3 X 105세포/㎖) 0.05 ㎖에서 5 ㎍/㎖의 여러종류의 인테그린에 대한 모노클로날 항체(Chemigon International Inc. Temecula, CA. USA)의 존재 하에서 개별적으로 30 분간 전배양하였다.The HCE cells were individually isolated in the presence of monoclonal antibodies against various types of integrins (Chemigon International Inc. Temecula, CA. USA) at 0.05 ml of culture solution (3 × 10 5 cells / ml) at 37 ° C. Preculture for 30 minutes.

사용된 항체는 다음과 같다: α1, 항인테그린 α1 서브유닛 항체(FB12); α2, 항인테그린 α2 서브유닛 항체(P1E6); α3, 항인테그린 α3 서브유닛 항체(P1B5); α4, 항인테그린 α4 서브유닛 항체(P1H4); α5, 항인테그린 α5 서브유닛 항체(P1D6); α6, 항인테그린 α6 서브유닛 항체(CLB701); αv, 항인테그린 αv 서브유닛 항체(P3G8); β1, 항인테그린 β1서브유닛 항체(6C6).The antibodies used were as follows: α1, antiintegrin α1 subunit antibody (FB12); α2, antiintegrin α2 subunit antibody (P1E6); α3, antiintegrin α3 subunit antibody (P1B5); α4, antiintegrin α4 subunit antibody (P1H4); α5, antiintegrin α5 subunit antibody (P1D6); α6, antiintegrin α6 subunit antibody (CLB701); αv, antiintegrin αv subunit antibody (P3G8); β1, anti-integrin β1 subunit antibody (6C6).

전배양된 세포를 βig-h3 단백질 및 실시예 3에서 제조된 Hisβ-e와 Hisβ-g로 미리 코팅된 플레이트에 옮기고 37℃에서 1 시간 동안 더 배양한 후 기질에 부착된 세포를 헥소사미니다제의 분석으로 정량하였다. βig-h3의 세포부착 활성 측정의 결과를도 6a에, Hisβ-e와 Hisβ-g에 대한 세포부착 활성을 측정한 결과를도 6b에 나타내었다. 각 값은 모노크로날 항체가 없을 때 부착하는 세포수의 백분율을 나타내며, 각 칼럼은 3 번 분석한 결과의 평균을 나타낸다.The precultured cells were transferred to a plate previously coated with βig-h3 protein and Hisβ-e and Hisβ-g prepared in Example 3 and further incubated at 37 ° C. for 1 hour before the cells attached to the substrate were hexosaminidase. Quantification by analysis of. The results of measuring the cell adhesion activity of βig-h3 are shown in FIG. 6A and the results of measuring the cell adhesion activity against Hisβ-e and Hisβ-g are shown in FIG. 6B . Each value represents the percentage of cells to attach in the absence of the monoclonal antibody, and each column represents the average of the results of three analyzes.

도 6a도 6b에서 알 수 있는 바와 같이, βig-h3 재조합 단백질로 코팅된 표면에서의 세포부착은 α3 서브유닛에 대한 항체 및 β1 서브유닛에 대한 항체에 의하여 상당히 저해되었지만 다른 서브유닛에 대한 항체들에 의해서는 저해되지 않았다. 결과는 나타내지 않았으나 항인테그린 α3와 β1 항체들에 의한 βig-h3에 의하여 매개된 세포부착의 특이적 저해는 CHO 세포에서도 관찰되었다.As can be seen in FIGS . 6A and 6B , cell adhesion on surfaces coated with βig-h3 recombinant protein was significantly inhibited by antibodies to α3 subunits and antibodies against β1 subunits but antibodies against other subunits. It was not inhibited by them. Although not shown, specific inhibition of cell adhesion mediated by βig-h3 by anti-integrin α3 and β1 antibodies was also observed in CHO cells.

<실험예 6> βig-h3에 의해 매개된 세포부착에 대한 2가 양이온 민감성 분석Experimental Example 6 Analysis of Divalent Cation Sensitivity to Cell Adhesion Mediated by βig-h3

βig-h3에 의하여 매개된 세포부착에 있어서 2가 양이온 민감성을 분석하기 위하여 Mn2+, Mg2+및 Ca2+의 효과를 조사하였다.The effects of Mn 2+ , Mg 2+ and Ca 2+ on the divalent cation sensitivity in cell adhesion mediated by βig-h3 were investigated.

CHO 세포를 pH 7.4의 2 mM EDTA, 25 mM 헤페스(Hepes), 150 mM 염화나트륨에 3 ×105세포/㎖로 현탁시키고 37℃에서 30 분간 배양하였다. 배양 후 세포를 헤페스 완충 생리수(Hepes buffered saline: 150 mM 염화나트륨, 25 mM hepes, pH 7.4)에서 2 번 세척하고 동일한 버퍼에 재현탁시켰다.CHO cells were suspended at 3 × 10 5 cells / ml in 2 mM EDTA, 25 mM Hepes, 150 mM sodium chloride, pH 7.4 and incubated at 37 ° C. for 30 minutes. After incubation, cells were washed twice in Hepes buffered saline (150 mM sodium chloride, 25 mM hepes, pH 7.4) and resuspended in the same buffer.

일정량의 세포를 마이크로타이터 조에 첨가하고 2가 양이온(염화망간, 염화마그네슘 또는 염화칼슘) 최종 농도의 2 배를 포함하는 헤페스 완충 생리수 및 2가 양이온을 포함하지 않는 헤페스 완충 생리수를 50 ㎕씩 분주하여 각각의 세포조를 5%(v/v) 이산화탄소의 습기찬 대기 하의 37℃에서 30 분 동안 배양하고, Hisβ-b로 코팅된(10 ㎍/㎖) 접시에 도포하여 1 시간 동안 추가 배양하였다. 배양 후 기질에 부착된 세포의 수를 헥소사미니다제의 분석에 의하여 정량하고, 그 결과를도 7에 나타내었다.Add an amount of cells to the microtiter bath and add Hepes buffered saline containing 2 times the final concentration of divalent cations (manganese chloride, magnesium chloride or calcium chloride) and Hepes buffered saline without divalent cations. Dispense ul by incubating each cell bath for 30 minutes at 37 ° C. under a humid atmosphere of 5% (v / v) carbon dioxide, and apply to Hisβ-b coated (10 μg / ml) dish for 1 hour. Further incubation. The number of cells attached to the substrate after the culture was quantified by analysis of hexosaminidase, and the results are shown in FIG. 7 .

도 7에서 알 수 있는 바와 같이, βig-h3에 대한 세포부착은 Mn2+에 의하여 강하게 촉진되고 Mg2+에 의해서는 적게 촉진되었지만, Ca2+에 의해서는 촉진되지 않았다. 상기의 결과에 의해 βig-h3에 대한 세포부착이 인테그린 α3β1에 의하여 매개되고 그러한 상호작용은 Mn2+와 Mg2+에 의존적이라는 것을 알 수 있다.As can be seen in FIG . 7 , cell adhesion to βig-h3 was strongly promoted by Mn 2+ and less by Mg 2+ , but not by Ca 2+ . These results suggest that cell adhesion to βig-h3 is mediated by integrin α3β1 and that the interaction is dependent on Mn 2+ and Mg 2+ .

<실험예 7> βig-h3에 의한 세포부착 및 확산과 RGD 모티브와의 상관성Experimental Example 7 Correlation between Cell Attachment and Proliferation by βig-h3 and RGD Motif

βig-h3의 RGD 모티브가 세포부착과 확산활성에 반드시 필요한지 여부를, 실시예 1에서 제조된 N 말단 또는 C 말단이 결실된 여러가지 βig-h3 단백질을 사용하여 확인하였다.Whether or not the RGD motif of βig-h3 is necessary for cell adhesion and proliferation activity was confirmed using various βig-h3 proteins having N- or C-terminal deletions prepared in Example 1.

CHO 세포(2 ×104세포)를 10 ㎍/㎖의 BSA, pFN 또는 10 ㎍/㎖의 다른 βig-h3 단백질로 코팅된 마이크로타이터 플레이트에 접종하고 37℃에서 1 시간 동안 배양하였다. 세포를 헹구고 고정시킨 후, 크리스탈 바이올렛으로 염색하여 각 기질에 대한 CHO 세포의 부착과 확산을 정량하였다. 그 결과를도 8a도 8b에 나타냈으며, 그 값은 3 번 측정값의 평균 ±S.D.이다.CHO cells (2 × 10 4 cells) were seeded on microtiter plates coated with 10 μg / ml BSA, pFN or 10 μg / ml other βig-h3 protein and incubated at 37 ° C. for 1 hour. Cells were rinsed and fixed, and then stained with crystal violet to quantify adhesion and diffusion of CHO cells to each substrate. The results are shown in Figs. 8A and 8B , and the values are the mean ± SD of the three measured values.

도 8a도 8b에서 나타낸 바와 같이, 모든 재조합 βig-h3은 세포부착과 확산을 지지하는데 거의 동등한 효과가 있었다. 이 결과로 βig-h3이 RGD 모티브에 상관없이 세포부착과 확산을 지지하고, 보존된 도메인의 작은 결실이 그 활성에 영향을 미치지 않음을 알 수 있다.As shown in Figures 8a and 8b , all recombinant βig-h3 had almost the same effect on supporting cell adhesion and proliferation. As a result, it can be seen that βig-h3 supports cell adhesion and proliferation regardless of the RGD motif, and small deletion of the conserved domain does not affect its activity.

<실험예 8> 재조합 Hisβ-e 및 Hisβ-g 단백질의 SDS-PAGE 및 ND-PAGE 분석Experimental Example 8 SDS-PAGE and ND-PAGE Analysis of Recombinant Hisβ-e and Hisβ-g Proteins

도 9a는 Hisβ-e의 ND-PAGE 분석결과를 나타낸 것이다. 분자량 기준으로는 66 kDa과 132 kDa을 나타내는 BSA를 사용하였고, 비교를 위하여 Hisβ-b를 사용하였다. 레인 1은 Hisβ-b, 레인 2는 Hisβ-e, 레인 3은 BSA를 나타낸다.도 9a의 결과에서 알 수 있듯이, Hisβ-e 단백질은 ND-PAGE에서 다중 중합체밴드를 나타내지 않았다. 또한, 결과는 나타내지 않았지만, Hisβ-g에서도 상기와 동일한 결과를 얻을 수 있었다. Figure 9a shows the result of ND-PAGE analysis of Hisβ-e. BSA showing 66 kDa and 132 kDa was used as a molecular weight basis, and Hisβ-b was used for comparison. Lane 1 represents Hisβ-b, lane 2 represents Hisβ-e and lane 3 represents BSA. As can be seen from the results of FIG. 9A , Hisβ-e protein did not show multiple polymer bands in ND-PAGE. In addition, although the result was not shown, the same result as the above was obtained also in His (beta) -g.

도 9b는 Hisβ-e를 글루타르알데하이드로 교차결합시킨 후, SDS-PAGE로 분석한 결과를 나타내며, 화살표는 2 량체를 나타낸다.도 9b의 결과에서, Hisβ-e는 글루타알데하이드로 교차결합시킨 후, 주로 2 량체를 형성하였음을 알 수 있다. Hisβ-e가 고농도의 글루타르알데하이드에서 올리고머 형태를 나타냈지만, 그 양상은 대부분 고농도의 글루타르알데하이드에서 고분자량의 교차결합된 생산물을 형성하는 Hisβ-a 또는 Hisβ-b와 명백히 달랐으며, Hisβ-e의 대부분은 2 량체로 남아 있었다. 글루타르알데하이드의 농도를 증가시켰을 때, 2 량체 밴드의 강도는 더 증가 하는 것으로 보아 Hisβ-e는 주로 2 량체로 존재한다는 것을 알 수 있다. 또한, 결과는 나타내지 않았지만, Hisβ-g에서도 상기와 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 9B shows the result of analysis by SDS-PAGE after crosslinking Hisβ-e with glutaraldehyde, and arrows indicate dimers. From the results of FIG. 9B , it can be seen that Hisβ-e mainly formed a dimer after crosslinking with glutaaldehyde. Although Hisβ-e showed oligomeric form at high concentrations of glutaraldehyde, the pattern was clearly different from Hisβ-a or Hisβ-b, which forms mostly high molecular weight cross-linked products at high concentrations of glutaraldehyde, and Hisβ- Most of e remained dimer. When the concentration of glutaraldehyde is increased, the intensity of the dimer band is further increased, indicating that Hisβ-e exists mainly as a dimer. In addition, although the result was not shown, the same result as the above was obtained also in His (beta) -g.

<실험예 9> Hisβ-e 및 Hisβ-g의 세포부착 능력Experimental Example 9 Cell Attachment Ability of Hisβ-e and Hisβ-g

Hisβ-e 및 Hisβ-g가 세포부착과 확산을 지지하는 능력을 함유하고 있는지의 여부를 확인하기 위하여, 대조구로 BSA 및 비교구로 Hisβ-b를 사용하여 실험하였다.To determine whether Hisβ-e and Hisβ-g contain the ability to support cell adhesion and proliferation, experiments were carried out using BSA as a control and Hisβ-b as a control.

CHO 세포(2 ×104)를 Hisβ-e, Hisβ-b 또는 BSA로 코팅된 96 조 마이크로타이터 플레이트에 접종한 후, 37℃에서 1 시간 배양하였다. 배양 후 각 플레이트에대한 CHO 세포의 확산정도를 405 nm에서의 흡광도를 측정하여 확인하였고, 그 결과를도 10a에 나타내었다. 또한, 각 플레이트에 대한 확산정도를 확산면적으로 조사하여 그 결과를도 10b에 나타내었다.CHO cells (2 × 10 4 ) were inoculated into 96 crude microtiter plates coated with Hisβ-e, Hisβ-b or BSA, and then incubated at 37 ° C. for 1 hour. After incubation, the degree of diffusion of CHO cells for each plate was confirmed by measuring absorbance at 405 nm, and the results are shown in FIG. 10A . In addition, the degree of diffusion of each plate was investigated by the area of diffusion, and the results are shown in FIG. 10B .

도 10a10b의 결과에서 Hisβ-e는 Hisβ-b만큼 강하게 CHO 세포의 부착과 확산을 촉진할 수 있음을 알 수 있었고, 결과는 나타내지 않았지만 Hisβ-g도 Hisβ-e와 동일하게 CHO 세포의 부착과 확산을 촉진할 수 있었다. 이것은 중합과 섬유성 구조의 특징이 βig-h3이 세포부착과 확산을 지지하는데 필수적이지 않다는 것을 나타낸다. 10A and 10B show that Hisβ-e can promote CHO cell adhesion and proliferation as strongly as Hisβ-b. Although the results are not shown, Hisβ-g also adheres to CHO cells the same as Hisβ-e. And could promote diffusion. This indicates that the nature of the polymerization and fibrous structure is not essential for βig-h3 to support cell adhesion and diffusion.

다음으로 CHO 세포를 시험관내 다양한 농도의 Hisβ-b 또는 Hisβ-e가 든 배양액에서 30 분간 전배양한 후, 세포 현탁액을 Hisβ-e로 코팅된 접시로 옮기고 1 시간 동안 추가 배양하였다. 배양 후 세포부착과 확산을 정량하여 그 결과를도 10c에 나타내었으며, 각 값은 3 번 배양의 평균 ±S.D.이다. 상기 실험에서 Hisβ-e가 세포부착을 양의존적 방식으로 저해하며, Hisβ-e의 세포부착과 확산능력은 동일한 농도에서 Hisβ-b와 동일하거나 조금 더 높다는 것을 알 수 있다. 결과는 나타내지 않았지만, Hisβ-g에서도 동일한 결과를 얻을 수 있었다.Next, CHO cells were preincubated for 30 min in a culture solution containing various concentrations of Hisβ-b or Hisβ-e in vitro, and then the cell suspension was transferred to Hisβ-e coated dishes and further cultured for 1 hour. After culturing to the determination of cell adhesion and proliferation showed the result in Fig. 10c, each value is the mean ± SD of 3 cultures. It can be seen from the above experiment that Hisβ-e inhibits cell adhesion in a positively dependent manner, and the cell adhesion and proliferation capacity of Hisβ-e are the same or slightly higher than Hisβ-b at the same concentration. Although the result was not shown, the same result was obtained also in His (beta) -g.

<실험예 10> 고정화분석(고상분석)Experimental Example 10 Immobilization Analysis (Solid State Analysis)

용해성 리간드로 사용된 βig-h3에 대한 다양한 고정화된 세포의 기질 단백질의 결합력을 조사하기 위하여, 고정화된 세포의 기질 단백질에 대한 Hisβ-b와 Hisβ-e 단백질의 결합력을 측정하였다.In order to investigate the binding ability of the substrate proteins of various immobilized cells to βig-h3 used as the soluble ligand, the binding strength of Hisβ-b and Hisβ-e protein to the substrate protein of the immobilized cells was measured.

평평한 바닥을 가진 96 조 엘리자ELISA(Enzyme Linked Immunosorbent assay) 플레이트를 4℃에서 pH 9.6인 20 mM 탄산버퍼 100 ㎕ 내에서 다양한 고정된 세포외 기질(extracellular molecules, ECM) 단백질 0.5 ㎍으로 하루 밤 동안 사전 코팅하였다. 코팅에 사용된 세포외 기질 단백질은 정제된 사람의 플라즈마 피브로넥틴, 닭의 콜라겐 타입 Ⅰ과 Ⅱ(Chemicon International Inc. Temecula, CA, USA), 소의 콜라겐 타입 Ⅳ과 Ⅵ(Chemicon), 마우스의 라미닌(Chemicon) 및 소의 혈장알부민(Sigma)이다.A 96-well Enzyme Linked Immunosorbent assay plate with a flat bottom was pre- overnight at 4 ° C. with 0.5 μg of various fixed extracellular molecules (ECM) proteins in 100 μl of a 20 mM carbonate buffer at pH 9.6. Coated. Extracellular matrix proteins used for coating were purified human plasma fibronectin, collagen types I and II of chicken (Chemicon International Inc. Temecula, CA, USA), bovine collagen types IV and VI (Chemicon), and mouse laminin (Chemicon). ) And bovine plasma albumin (Sigma).

비특이적인 결합부위는 인산염 완충 생리수/0.05% Tween 20으로 37℃에서 1 시간 동안 차단하고, 100 ㎕ 인산염 완충 생리수/0.05% Tween 20에 재조합 βig-h3 단백질을 0.1-10 ㎍의 다양한 농도로 첨가하여 37℃에서 2 시간 동안 배양하였다. 배양 후 인산염 완충 생리수/0.05% Tween 20으로 각 조를 세척하고, 항-His-HRP 항체(Invitrogen)로 37℃에서 2 시간 동안 배양한 후 다시 세척하였다. 상호작용을 검출하기 위하여 0.003% 과산화수소수와 1% 메탄올에 0.1 mg/㎕의 농도로o-페닐렌디아민(Sigma)을 용해시킨 용액 200 ㎕를 각 조에 첨가하고 37℃, 암소(dark place)에서 1 시간 동안 배양하였다. 3 M 황산 50 ㎕를 첨가하여 반응을 정지시키고 멀티스캔 MCC/340 마이크로플레이트 판독기(Multiskan MCC/340 microplate reader)로 492 nm에서의 흡광도를 측정하였다.Non-specific binding sites were blocked with phosphate buffered saline / 0.05% Tween 20 for 1 hour at 37 ° C., and 100 μl phosphate buffered saline / 0.05% Tween 20 was used at various concentrations of recombinant βig-h3 protein at 0.1-10 μg. Incubated at 37 ° C. for 2 hours. After incubation, each bath was washed with phosphate buffered saline / 0.05% Tween 20, incubated with anti-His-HRP antibody (Invitrogen) for 2 hours at 37 ° C, and washed again. To detect the interaction, 200 μl of a solution of o -phenylenediamine (Sigma) dissolved in 0.003% hydrogen peroxide solution and 1% methanol at a concentration of 0.1 mg / μl was added to each bath, and then at 37 ° C. in a dark place. Incubate for 1 hour. 50 μl of 3 M sulfuric acid was added to stop the reaction and the absorbance at 492 nm was measured with a Multiscan MCC / 340 microplate reader.

고정화된 세포외 기질 단백질에 대한 Hisβ-b 단백질의 결합을도 11a에 나타내었고, 고정화된 세포외 기질 단백질에 대한 Hisβ-e 단백질의 결합을도 11b에 나타내었다.도 11a에서 피브로넥틴에 대해서는 명백히 높은 결합이 관찰된 반면, 콜라겐 타입 Ⅰ,Ⅱ,Ⅳ 및 Ⅵ 및 라미닌에 대해서는 중간정도의 결합이 관찰되었다. 이와 반대로,도 11b에서 알 수 있듯이 Hisβ-e 단백질은 상기 세포외 기질 단백질과 전혀 반응하지 않아서, 하나의 반복 도메인이 세포외 기질 단백질과의 결합에 충분하지 않다는 것을 알 수 있다.Exhibited a combination of Hisβ-b protein for other immobilized cell matrix protein in Figure 11a, it shows the binding of protein to the outer Hisβ-e the immobilized cell matrix protein in Figure 11b. Obviously high binding was observed for fibronectin in FIG. 11A , while moderate binding was observed for collagen types I, II, IV and VI and laminin. In contrast, as can be seen in Figure 11b Hisβ-e protein does not react at all with the extracellular matrix protein, it can be seen that one repeat domain is not sufficient for binding to the extracellular matrix protein.

<비교예 1> 세포로부터 분리된 쳔연 βig-h3의 세포부착 및 확산능력Comparative Example 1 Adhesion and Diffusion Capability of Natural βig-h3 Isolated from Cells

비교예로써 세포로부터 분리된 원래의 βig-h3의 세포부착 및 확산능력을 시험하였다.As a comparative example, the cell adhesion and diffusion capacity of the original βig-h3 isolated from the cells were tested.

pBSβig-h3의SmaⅠ/BglⅡ DNA 단편을 pcDNA3.1(-)/myc-His A(Invitrogen)벡터의EcoRⅤ 부위에 클로닝하여 pMycβ-a를 만들고, 이 pMycβ-a의AocⅠ과HindⅢ 부위에 C 말단에 대응하는 PCR 단편을 삽입하여 βig-h3의 포유동물 발현벡터인 pMycβ-b를 제조하였다. 전장의 βig-h3에 대한 포유동물 발현벡터의 다이아그램을도 12에 나타내었다.The Sma I / Bgl II DNA fragment of pBSβig-h3 was cloned into the EcoR V region of the pcDNA3.1 (-) / myc-His A (Invitrogen) vector to make pMycβ-a, which was Aoc I and Hind III of pMycβ-a. A PCR fragment corresponding to the C terminus was inserted at the site to prepare pMycβ-b, a mammalian expression vector of βig-h3. A diagram of a mammalian expression vector for full length βig-h3 is shown in FIG. 12 .

CHO 세포를 5% 이산화탄소 하의 37℃에서 10% FBS (fetal bovine serum), 100 units/㎖의 페니실린 및 100 ㎍/㎖의 스트렙토마이신을 첨가한 α- MEM 배지(Minimum Essential Medium alpha, Gibco BRL Gaithersburg, MD,USA)에서 성장시켰다. 또한, HCE 세포는 15% FBS, 5 ㎍/㎖ 인슐린, 0.1 ㎍/㎖ 콜레라톡신 및 10 ng/㎖ 사람의 표피 성장인자(epidermal growth factor, EGF)를 첨가한 영양 혼합물(Nutrient Mixture) F-12를 포함하는 DMEM(Dubecco's Modified Eagle Medium) 배지(DMEM/F-12, Gibco BRL)에서 배양하였다. 일시적인 발현을 위해서,CHO 세포와 HCE 세포를 6 조 배양플레이트에 2 ×105 세포/조와 1.3 ×105 세포/조로 각각 접종하고, 37℃에서 5 시간 동안 1 ㎍의 pMycβ-c DNA와 6 ㎕의 리포펙타민(lipofectamineTM)(Gibco BRL)으로 형질전환시켰다. 형질전환된 세포를 10% FBS를 첨가한 배지에서 48 시간 동안 배양한 후 배지를 무혈장 배지로 바꾸었다.CHO cells were treated with α-MEM medium supplemented with 10% FBS (fetal bovine serum), 100 units / ml penicillin and 100 μg / ml streptomycin at 37 ° C. under 5% carbon dioxide (Minimum Essential Medium alpha, Gibco BRL Gaithersburg, MD, USA). In addition, HCE cells were supplemented with 15% FBS, 5 μg / ml insulin, 0.1 μg / ml choleratoxin and 10 ng / ml human epidermal growth factor (EGF). It was cultured in DMEM (Dubecco's Modified Eagle Medium) medium containing (DMEM / F-12, Gibco BRL). For transient expression, CHO cells and HCE cells were inoculated into 6-well culture plates at 2 x 10 5 cells / tan and 1.3 x 10 5 cells / tan, respectively, and 1 μg pMycβ-c DNA and 6 μl lipo for 5 hours at 37 ° C. It was transformed with lipofectamine ™ (Gibco BRL). Transformed cells were incubated for 48 hours in medium with 10% FBS before changing to medium without plasma.

전이된 세포는 추가로 48 시간 동안 배양하여 상등액만을 분리하였다. 각각 1.0 mg/㎖ 또는 2.0 mg/㎖의 G-418(Sigma)을 함유한 선택배지를 사용하여 안정하게 형질전환된 CHO 및 HCE 세포를 선택하였다. 배양 상등액에서의 βig-h3의 발현을 항 βig-h3 항혈청을 사용한 면역블렁팅으로 확인하여 그 결과를도 13a13b에 나타냈으며, 각 막대는 평균 ±S.D.(n=3)를 나타낸다. 전장 cDNA인 Mycβ-b의 발현은 C 말단이 절단되었기 때문에 항-Myc 항체가 아니라, 항-βig-h3 항혈청에 의하여 검출되며 이때 항-βig-h3 항혈청은 Hisβ-b 단백질에 대하여 만들어졌다.The metastasized cells were further cultured for 48 hours to separate only the supernatant. Stably transformed CHO and HCE cells were selected using selection media containing 1.0 mg / ml or 2.0 mg / ml of G-418 (Sigma), respectively. Expression of βig-h3 in the culture supernatant was confirmed by immunoblotting using anti-βig-h3 antiserum, and the results are shown in FIGS. 13A and 13B , and each bar represents an average ± SD (n = 3). The expression of Mycβ-b, the full-length cDNA, was detected by anti-βig-h3 antiserum, not anti-Myc antibody because the C terminus was cleaved, wherein anti-βig-h3 antiserum was made for Hisβ-b protein.

도 13a도13b에서 알 수 있는 바와 같이, 이러한 안정하게 전이된 HCE와 CHO 세포는 전이되지 않은 HCE 및 CHO 세포보다 더 우수한 부착과 확산을 나타내었다. 이 결과로부터, HCE 및 CHO 세포에서 분리된 βig-h3도 그들의 부착과 확산을 지지함을 알 수 있었다. 또한 대장균에서 발현되어 변성된 상태로 분리된 후 재생된 본 발명의 재조합 βig-h3 단백질도 세포부착과 확산의 능력에 있어서 원래의 βig-h3 단백질과 크게 다르지 않다는 것을 명확하게 알 수 있었다.As can be seen in FIGS . 13A and 13B , these stably metastasized HCE and CHO cells showed better adhesion and proliferation than untransferred HCE and CHO cells. From these results, it was found that βig-h3 isolated from HCE and CHO cells also supported their adhesion and diffusion. In addition, it was clear that the recombinant βig-h3 protein of the present invention, which was expressed in E. coli and isolated after being regenerated, was not significantly different from the original βig-h3 protein in terms of cell adhesion and proliferation.

상기와 같은 본 발명의 방법에 의하면 대장균을 숙주로 이용함으로써 재조합βig-h3 단백질을 대량으로 생산할 수 있고 대장균에서 만들어진 재조합 βig-h3는 변성조건에서 정제되고 다시 재생되었지만 포유동물 세포에서 만들어진 원래의 형태와 동일하게 세포부착과 확산을 지지할 수 있다.According to the method of the present invention as described above, by using E. coli as a host, recombinant βig-h3 protein can be produced in large quantities, and recombinant βig-h3 produced in E. coli was purified and regenerated under denatured conditions, but the original form made in mammalian cells. It can support cell adhesion and diffusion in the same way as

βig-h3 단백질의 제 2 또는 제 4 반복 도메인을 포함하는 재조합 단백질들은은 전장의 βig-h3 단백질과는 달리 수용성이어서 분리 및 정제가 용이하며, 다른 세포외 기질 단백질과의 상호작용에는 충분하지 않았지만 세포부착과 확산에는 충분하다.Recombinant proteins comprising a second or fourth repeat domain of βig-h3 protein are water soluble, unlike full-length βig-h3 protein, easy to isolate and purify, and were not sufficient for interaction with other extracellular matrix proteins. Sufficient for cell adhesion and diffusion.

따라서, 본 발명의 단백질들은 종양형성의 억제 및 상처의 지료촉진 등에 유효하게 사용될 수 있다.Therefore, the proteins of the present invention can be effectively used for inhibiting tumor formation and promoting wound healing.

Claims (8)

βig-h3 단백질의 2번째 fas-1 도메인(서열번호 2에서 위치 237-377에 해당하는 아미노산 서열) 또는 4번째 fas-1 도메인(서열번호 2에서 위치 498-637에 해당하는 아미노산 서열)을 단독으로 또는 혼합하여 하나 이상 포함하는, 대장균을 숙주로 하여 발현되는 재조합 단백질.the second fas-1 domain (amino acid sequence corresponding to position 237-377 in SEQ ID NO: 2) or the fourth fas-1 domain (amino acid sequence corresponding to position 498-637 in SEQ ID NO: 2) of the βig-h3 protein alone Recombinant protein expressed with E. coli as a host, including one or more, or in combination. 제 1항에 있어서, 상기 재조합 단백질은 세포부착 및 확산을 지지하는 것을 특징으로 하는 재조합 단백질.The recombinant protein of claim 1, wherein the recombinant protein supports cell adhesion and proliferation. 제 1항의 재조합 단백질을 코딩하는 유전자.Gene encoding the recombinant protein of claim 1. 제 3항에 있어서, 상기 유전자는 서열번호 1에서 위치 711-1131에 해당하는 염기서열 또는 서열번호 1에서 위치 1494-1911에 해당하는 염기서열을 단독으로 또는 혼합하여 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자.The method of claim 3, wherein the gene comprises at least one base sequence corresponding to position 711-1131 in SEQ ID NO: 1 or a base sequence corresponding to position 1494-1911 in SEQ ID NO: 1 or a mixture thereof gene. 제 4항의 유전자를 포함하는 재조합 발현벡터 pHisβ-g 또는 pHisβ-e.Recombinant expression vector pHisβ-g or pHisβ-e comprising the gene of claim 4. 제 5항의 발현벡터 pHisβ-g 또는 pHisβ-e로 형질전환된 대장균 형질전환체E.coliBL21/Hisβ-g(수탁번호 : KCTC 18010P) 또는E.coliBL21/Hisβ-e(수탁번호 : KCTC 18009P).E. coli transformed with E. coli BL21 / Hisβ-g (Accession No .: KCTC 18010P) or E. coli BL21 / Hisβ-e (Accession No .: KCTC 18009P) transformed with the expression vector pHisβ-g or pHisβ-e ). 1) βig-h3 단백질의 2번째 fas-1 도메인을 코딩하는 염기서열 또는 4번째 fas-1 도메인을 코딩하는 염기서열을 단독으로 또는 혼합하여 하나 이상 포함하는 유전자 및 선별표지를 포함하는 cDNA 단편을 제조하는 단계;1) a cDNA fragment comprising one or more genes and selection markers comprising, alone or in combination, a nucleotide sequence encoding the second fas-1 domain of the βig-h3 protein or a nucleotide sequence encoding the fourth fas-1 domain; Manufacturing step; 2) 상기 유전자가 삽입된 발현벡터를 제조하는 단계;2) preparing an expression vector into which the gene is inserted; 3) 상기 발현벡터를 도입(transfection)시켜 대장균을 형질전환시키는 단계;3) transforming Escherichia coli by transfection of the expression vector; 4) 상기 형질전환된 대장균에서 단백질을 발현시키는 단계; 및4) expressing the protein in the transformed Escherichia coli; And 5) 상기 발현된 단백질을 선별표지를 이용하여 정제하는 단계를 포함하는, 제 1항의 재조합 단백질의 제조 방법.5) Purifying the expressed protein using a selection label, the method of producing a recombinant protein of claim 1. 제 7항에 있어서, 상기 제 1) 단계의 2번째 fas-1 도메인을 코딩하는 염기서열은 서열번호 1에서 위치 711-1131에 해당하는 염기서열이고, 4번째 fas-1 도메인을 코딩하는 염기서열은 서열번호 1에서 위치 1494-1911에 해당하는 염기서열인 것을 특징으로 하는 재조합 단백질의 제조 방법.The nucleotide sequence encoding the second fas-1 domain of step 1) is a nucleotide sequence corresponding to the position 711-1131 in SEQ ID NO: 1, and a nucleotide sequence encoding the fourth fas-1 domain. Is a nucleotide sequence corresponding to position 1494-1911 in SEQ ID NO: 1.
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