KR100477062B1

KR100477062B1 - 바실러스 리케니포미스 유래의 신규한 아미노펩티다아제, 이를 코딩하는 유전자, 이 유전자를 포함하는 발현벡터, 이 발현벡터로 형질전환된 형질전환체 및 이를 이용하는 천연형 단백질의 제조방법

Info

Publication number: KR100477062B1
Application number: KR10-2002-0030798A
Authority: KR
Inventors: 이영필; 이승원; 정철호; 김형철; 최순용; 김진숙; 김현식; 서정우
Original assignee: 주식회사 엘지생명과학
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2005-03-17
Also published as: DE60224046D1; JP4599389B2; PT1404829E; JP2008154582A; KR20030004998A; DE60224046T2

Abstract

본 발명은 바실러스 리케니포미스 유래의 신규한 아미노펩티다아제, 이를 코딩하는 유전자, 이 유전자를 포함하는 발현벡터, 이 발현벡터로 형질전환된 형질전환체 및 이를 이용하는 천연형 단백질의 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 아미노펩티다아제를 발현하는 유전자를 클로닝하여, 재조합 인간 성장호르몬을 천연형으로 제조하는데 필요한 아미노펩티다아제를 기존의 정제방법대신 유전자 재조합을 통해 생성하여 아미노펩티다아제를 보다 안정적으로 많은 양을 얻을 수 있게 해 주는 잇점이 있는 아미노펩티다아제를 코딩하는 유전자, 발현벡터 및 그의 아미노펩티다아제에 관한 것이다.

Description

바실러스 리케니포미스 유래의 신규한 아미노펩티다아제, 이를 코딩하는 유전자, 이 유전자를 포함하는 발현벡터, 이 발현벡터로 형질전환된 형질전환체 및 이를 이용하는 천연형 단백질의 제조방법{Novel aminopeptidase derived from Bacilus licheniformis, gene coding the aminopeptidase, expression vector containing the gene, transformant transfected with the expression vector and manufacturing method thereof}

바실러스 리케니포미스 유래의 신규한 아미노펩티다아제, 이를 코딩하는 유전자, 이 유전자를 포함하는 발현벡터, 이 발현벡터로 형질전환된 형질전환체 및 이를 이용하는 천연형 단백질의 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 아미노펩티다아제를 발현하는 유전자를 클로닝하여, 재조합 인간 성장호르몬을 천연형으로 제조하는데 필요한 아미노펩티다아제를 기존의 정제방법 대신 유전자 재조합을 통해 생성함으로써 아미노펩티다아제를 보다 안정적으로 많은 양을 얻을 수 있게 해 주는 잇점이 있는 아미노펩티다아제를 코딩하는 유전자, 발현벡터 및 그의 아미노펩티다아제에 관한 것이다.

유전자 재조합 방법으로 단백질을 미생물에서 대량 생산하는 경우 대개 비천연형 형태의 단백질이 얻어지는데, 대개 아미노 말단의 최초(initiator) 메티오닌(Methionine, Met)이 불완전하게 처리된 상태의 재조합 단백질이 생산된다. 아미노말단에 메티오닌이 포함된 재조합 단백질이 인간이나 기타 동물에 적용되는 경우 면역 반응(immunogenic)이 유발되거나 불안정하여(unstable form) 본래의 단백질 기능을 수행하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 재조합 단백질을 천연형 단백질과 동일한 형태로 제조하는 방법을 개발하는 것은 매우 중요하다(Nature, 1987, 326, 315; J. Bacteriol., 1987, 169, 751-757; Bio/Technology, 1990, 8, 1036-1040; Appl. Microbiol. Biotechnol., 1991, 36, 211-215).

인간 성장호르몬은 사람의 뇌하수체에서 생성되는 191개의 아미노산으로 구성되고 아미노 말단이 페닐알라닌-프롤린-트레오닌(Phe-Pro-Thr)의 서열로 이루어져 있는 분자량 22,125의 폴리펩티드 호르몬으로서, 주로 왜소증을 치료하는데 사용되어 왔다(Raben, M. S., J. Clin. Endocr., 1958, 18, 901). 인간 성장호르몬은 종래에 죽은 사람의 뇌하수체에서 추출 및 정제하여 사용되어 왔으나, 생산되는 양이 크게 제한되어 모든 환자에게 공급되는데 어려움이 있었다. 최근에는 유전자 재조합 방법으로 대장균 및 효모 등에서 인간 성장 호르몬을 발현시켜 정제하려는 많은 시도가 이루어졌으며, 이러한 인간 성장호르몬이 실제로도 임상에서 이용되고 있다(대장균의 경우, 대한민국 특허공고 제 89-1244 호 및 제 87-701 호, 특허공개 제 87-2258 호 및 제 84-8695 호 참조; 효모의 경우, 대한민국 특허공고 제 92-99 호, 특허공개 제 90-9973 호 및 제 90-9976 호 참조).

그러나 상기의 유전자 재조합 방법으로 인간 성장호르몬을 생산하는 경우 천연형의 인간 성장호르몬에 존재하는 191개의 아미노산 잔기 이외에 그의 아미노 말단에 아미노산의 합성이 시작되는 코돈(codon)인 메티오닌이 하나 더 첨가되어 아미노 말단이 메티오닌-페닐알라닌-프롤린-트레오닌으로 시작되는 192개의 아미노산 잔기로 이루어진 메티오닌 인간 성장호르몬이 생산된다. 메티오닐 인간 성장호르몬은 생물학적 활성면에서 천연형 인간 성장호르몬과 같은 성질을 보여주고(Moore, J. A.., Endocrinology, 1988, 122, 2920-2926), 이에 메티오닌이 첨가되어 일어나는 부작용에 대해서는 아직까지 보고된 바가 없다. 그러나, 메티오닌이 첨가됨으로 해서 간혹 항체가 생성될 수 있으며 체내에서 항체가 생성되는 비율이 천연형 단백질 보다 높다는 보고가 있다(Lancet, 1986, March 29, 697).

따라서 인간 성장호르몬을 아미노 말단에 메티오닌이 없는 천연형으로 제조하려는 많은 시도가 있었다. 구체적으로, 인간 성장호르몬의 아미노 말단과 다른 단백질의 카복시 말단을 융합시킨 다음 특수한 프로테아제 (protease)를 이용하여 절단하는 방법(PCT 국제출원 WO 89/12678, 유럽 특허출원 EP 20209, 유럽 특허 EP 321940), 그리고 성장호르몬이 세포 내에서 발현되어 숙주세포 밖으로 분비되는 과정에서 메티오닌이 잘려나가게 함으로써 배지로부터 천연형의 인간 성장호르몬을 얻는 방법 등이 이를 제조하기 위하여 시도되었다(유럽 특허 EP 008832, 미국 특허 US 4755465, 일본 특허 JP01273591, 유럽 특허출원 EP 306673, 대한민국 특허출원 제 92-10932 호). 그러나 상기의 방법들은 인간 성장호르몬을 생산하기 위하여 발현 벡터를 새로이 만들거나 숙주세포를 형질전환하는 번거로운 조작을 거쳐야 하며 이 때 발현되는 조건을 최적화하려는 부가적인 노력이 필요한 단점이 있다.

한편 유전자 재조합 방법으로 생산된 단백질의 아미노 말단에 부가적인 아미노산이 포함되는 경우 아미노펩티다아제를 처리하면 이러한 부가적인 아미노산을 제거할 수 있고, 그 결과 천연형 단백질과 동일한 단백질을 용이하게 생산할 수 있다. 구체적으로 천연형 인간 성장호르몬을 생산하기 위하여 기존의 방법으로 정제된 메티오닐 인간 성장 호르몬의 아미노 말단에 존재하는 메티오닌만을 선택적으로 제거할 수 있는 특수한 아미노펩티다아제(aminopeptidase)를 사용하면 천연형 인간 성장호르몬을 제조할 수 있다(PCT 국제출원 WO 86/04609, WO 86/204527 A1).

현재까지 천연형 인간 성장호르몬을 제조하기 위하여 사용된 아미노펩티다아제로는 에로모나스 프로티오리티카에서 정제한 아미노펩티다아제(국제출원 WO 86/01229; 유럽 특허 EP 0489711, A3, B.T.G. 사; Prescott and Wikes, Method in Enzymology, 1976, 44, 530-543), 돼지 신장에서 정제한 아미노펩티다아제(국제출원 WO 86/204527 A1; Bio/Technology, 1987, 5,824-827, Takeda사), 딕티오스텔리움 디스코이듐에서 정제한 디펩티딜(dipeptidyl) 아미노펩티다아제(유럽 특허EP 557076, 미국 특허 US 5126249, A1, Eli Lilly사), 스트렙토미세스 써모니트리피칸스에서 정제한 아미노펩티다아제(유럽 특허 EP 6296695; 미국 특허 US 5569598, Lucky 사)가 보고되었다.

아미노펩티다아제가 상기의 목적에 사용되기 위해서는 재조합 단백질의 아미노 말단에 존재하는 불필요한 아미노산 잔기를 제거하지만 천연형 단백질의 아미노산 서열에는 작용하지 않는 특성을 가져야만 한다. 즉 천연형 단백질이 아미노 말단에 X-Y-Z- 로 시작되는 아미노산 서열을 가지고 유전자 재조합 방법으로 생산된 단백질이 아미노 말단에 부가적인 메티오닌을 포함하는 Met-X-Y-Z- 의 아미노산 서열을 가지는 경우, 아미노펩티다아제가 메티오닌 잔기만을 제거하고 그 이후의 아미노산 (X-Y-Z-) 에는 작용하지 않아야 천연형 단백질과 동일한 단백질을 제조할 수 있다. 따라서 이러한 목적에 이용될 수 있는 아미노펩티다아제는 목적 단백질에 따른 기질 특이성이 부합되어야만 적용할 수 있다. 또한 상기의 특성을 지니는 효소가 분리되어 있어도 이를 산업적으로 이용하기 위해서는 효소 자체내의 내재 활성도가 월등히 높아야 유리하다.

지금까지 아미노펩티다아제는 미생물 등에서 수십 종 이상이 추출되어 보고되었으며, 대부분의 효소가 공통적으로 그의 활성을 나타내기 위하여 칼슘 또는 아연 등 금속 이온을 필요로 한다. 이들 아미노펩티다아제는 아미노 말단에서 아미노산 잔기를 절단하는 측면에서는 공통적인 활성을 나타내지만, 이들이 정제된 미생물에 따라 분자량, 필요한 금속 이온, 반응의 최적 조건 및 기질 특이성 등의 측면에서는 매우 다양한 활성을 나타낸다(FEMS Microbiol. Rev., 1996, 18, 319-344). 이와 같은 아미노펩티다아제는 엑소펩티다아제(exopeptidase)로 분류되며 기질로 사용되는 단백질의 아미노 말단에서부터 순차적으로 아미노산을 유리시키는 성질을 가지고 있다.

이들 아미노펩티다아제가 바실러스 속(genus)에서는 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) (Arch. Biochem. Biophys., 1979, 197, 63-77; Arch. Biochem. Biophys., 202, 540-545, 1980; J. Biochem., 1994, 107, 603-607; 일본 특허 JP 03285684, Diacel-Chem사), 바실러스 스테아로써모필러스 (Bacillus stearothermophilus) (Meth. Enzymol., 1970, 19, 544-552; Biochim. Biophys. Acta, 1976, 438, 212-220; 유럽 특허 EP 101653, Unitika사), 바실러스 써린젠시스 (Bacillus thuringensis) (Biokhimiya, 1984, 49 1899-1907), 바실러스 리케니포미스 (Bacillus licheniformis) (Arch. Biochem. Biophys., 1978, 186, 383-391; Mikrobiol. Zh., 1989, 51, 49-52) 등에서 분리되어 보고되었다.

상기에서 언급한 문헌들을 조사하여 보면, 아미노펩티다아제를 정제하여 그의 효소적 특성을 루이신-파라-니트로아닐리드및 몇가지 디펩티드(dipeptide) 등을 기질로 사용하여 분석하였다. 그러나 아미노 말단이 메티오닌-X-프롤린의 서열로 시작하는 올리고펩티드 또는 아미노 말단이 메티오닌-X-프롤린으로 시작되는 단백질을 기질로 사용하여 그 효소 활성은 측정하지 않았다. 따라서 이들 아미노펩티다아제들이 아미노 말단에 메티오닌-X-프롤린 서열을 가지는 재조합 단백질에서 메티오닌을 제거하는 반응에 이용될 수 있는 가능성을 보여주지는 못하였다.

바실러스 리케니포미스 유래의 아미노펩티다아제에 관한 기존의 기술을 살펴보면 로드리게즈 등(Rodriguez-Absi J. and Prescott J. M., Arch. Biochem. Biophys, 1978, 186(2), 383-391)은 바실러스 리케니포미스 ATCC 12759에서 유래하는 아미노펩티다아제의 정제 및 특성을 보고하였고, 본 발명자들은 바실러스 리케니포미스 유래의 아미노펩티다아제를 이용한 천연형 인간 성장호르몬의 제조방법과 정제된 아미노펩티다아제에 대한 특성 파악 및 아미노 말단 아미노산 서열을 보고한(대한민국 특허 공개번호 1998-071239) 바 있다. 상기 보고에서 본 발명자들은 유전자 재조합 방법으로 천연형 단백질을 대량 생산하기 위하여, 바실러스 리케니포미스 균주에서 유래한 아미노펩티다아제가 합성 기질, 올리고펩티드 및 단백질 등에서 메티오닌 잔기만을 제거할 수 있고, 특히 메티오닌-X-프롤린(여기에서 X 는 어느 아미노산이든 무관함을 나타낸다)의 아미노산 서열을 인지하므로 천연형 인간 성장호르몬을 제조하는데 적합함을 보고(대한민국 특허 공개번호 1998-071239)하였다. 이들 종래 기술들은 바실러스 리케니포미스로부터 아미노펩티다아제가 생산되며, 이 아미노펩티다아제를 천연형 단백질 제조에 이용될 수 있음을 보였고 또한 아미노 말단의 일부 아미노산 서열에 대한 정보만을 제공하고 있을 뿐 아직까지 아미노펩티다아제 전체 유전자에 대한 정보는 없는 실정이다.

이에, 본 발명자들은 바실러스 리케니포미스 유래의 아미노펩티다아제 유전자를 클로닝하여 그것의 염기서열 및 아미노산 서열을 밝히고, 클로닝된 아미노펩티다아제 유전자를 재조합 미생물 균주에서 발현시켰을 때 발현된 단백질이 아미노펩티다아제의 활성을 가지고 있음을 밝혔으며, 상기 아미노펩티다아제가 천연형 단백질의 제조에 유용할 뿐만 아니라 다른 효소 반응 측면에서 유용하게 사용될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 천연형 단백질의 제조에 유용할 뿐만 아니라 다른 효소 반응 측면에서 유용하게 사용될 수 있는 바실러스 리케니포미스 유래의 신규한 아미노펩티다아제, 이를 코딩하는 유전자, 이 유전자를 포함하는 발현벡터, 이 발현벡터로 형질전환된 형질전환체 및 이를 이용하는 천연형 단백질의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 바실러스 리케니포미스 유래인 것을 특징으로 하는 아미노펩티다아제를 제공한다.

또한 본 발명은, 바실러스 리케니포미스 유래의 아미노펩티다아제를 코딩하는 유전자를 제공한다.

또한 본 발명은, 서열번호 2의 전장 염기서열인 아미토펩티다아제를 코딩하는 유전자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발현벡터 pLAP132를 제공한다.

또한 본 발명은, 발현벡터 pLAP132로 형질전환된 대장균 XLOLR/LAP132를 제공한다.

또한 본 발명은, 천연형 단백질의 제조방법에 있어서, (1) 아미노말단 메티오닌-X-프롤린을 함유하는 재조합 발현 단백질의 정제 단계; (2) 상기 아미노펩티다아제 첨가 단계; 및, (3) 상기 아미노펩티다아제에 의한 재조합 발현 단백질의 아미노말단 메티오닌-X-프롤린 서열이 절단되는 단계를 포함하여 이루어지는 천연형 단백질의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 아미노펩티다아제 폴리펩티드는 신호펩티드(서열번호 1에서 1번째 아미노산에서 30번째 아미노산까지의 서열)가 제거되지 않은 상태에서도 효소적 활성을 보이고, 신호펩티드가 제거된 다음에도 효소적 활성을 보였다. 또한 신호펩타이드가 제거된 후, 추가적으로 아미노 말단의 아미노산의 일부가 잘려 나간 경우에도 효소적 활성을 나타냈고, 나아가 카복실 말단의 일부 아미노산이 제거되더라도 효소적 활성을 유지하였다. 따라서 본 발명의 아미노펩티다아제에는 서열번호 1의 아미노산 서열을 지니는 아미노펩티다아제 뿐만 아니라 서열번호 1의 아미노산 서열에서 아미노 말단 또는 카르복시 말단이 일부 결실된 형태도 포함된다. 상기의 경우, 서열번호 1의 아미노산 서열에서, 아미노 말단은 서열번호 1의 30번째 알라닌과 31번째 알라닌 사이, 39번째 리신과 40번째 아스파라긴 사이, 40번째 아스파라긴과 41번째 발린 사이, 41번째 발린과 42번째 글루타민 사이 또는 42번째 글루타민과 43번째 리신 사이에서 결실되는 것이 바람직하며, 30번째 알라닌과 31번째 알라닌 사이 또는 42번째 글루타민과 43번째 리신 사이에서 결실되는 것이 더욱 바람직하다. 카르복시 말단은 서열번호 1의 443번째 세린과 444번째 티로신사이에서 결실되는 것이 바람직하다. 상기에서 가장 바람직한 결실된 형태의 아미노펩티다아제는 아미노 말단이 서열번호 1의 42번째 글루타민과 43번째 리신 사이에서 결실되고, 카르복시 말단이 서열번호 1의 443번째 세린과 444번째 티로신사이에서 결실된 경우이다.

한편, 본 발명의 바실러스 리케니포미스 유래의 아미노펩티다아제를 코딩하는 유전자에는 서열번호 1의 아미노산을 코딩하는 유전자, 상기에서 언급한 결실된 모든 형태의 아미노펩티다아제를 코딩하는 유전자 및 서열번호 2의 유전자가 포함된다.

본 발명에서 서열번호 1의 아미노산 서열을 지니는 단백질 및 이를 코딩하는 유전자가 아미노펩티다아제의 기능을 지님을 확인한 과정 및 상기 결실된 형태의 폴리펩티드들이 아미노펩티다아제의 활성을 지님을 확인한 과정을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 바실러스 리케니포미스에서 유래한 아미노펩티다아제 활성을 가진 폴리펩티드를 규명하기 위하여 바실러스 리케니포미스의 크로모좀 DNA로부터 아미노펩티다아제 유전자를 클로닝하였다. 클로닝 방법으로는 먼저 바실러스 리케니포미스로부터 아미노펩티다아제 활성을 가진 폴리펩티드를 순수하게 정제하고 정제된 아미노펩티다아제를 트립신으로 잘라 여러 개의 펩티드 단편들을 얻은 후에 펩티드 단편들의 아미노산 서열을 밝혔다. 밝혀진 아미노산의 서열 정보로부터 올리고 뉴클레오티드를 합성하여 이를 프라이머(primer)로 사용하여 아미노펩티다아제 유전자의 일부에 해당하는 DNA 절편을 증폭시킨 후, 이를 프로브(probe)로 사용하여 바실러스 리케니포미스 유래의 크로모좀 라이브러리(library)로부터 아미노펩티다아제의 유전자를 찾아냈다. 찾아진 아미노펩티다아제 유전자에 대해 DNA 염기 분석기를 통하여 뉴클레오티드 서열을 규명하였고(서열번호 2), 유전자 정보로부터 유추된 아미노산 서열(서열번호 1)은 자연숙주에서 정제한 아미노펩티다아제의 서열정보와 정확하게 일치하였다. 그리고 본 발명에서 얻어진 아미노펩티다아제 폴리펩티드를 유전정보 데이터 베이스에서 검색해본 결과 지금까지 보고된 적이 없는 신규한 유전자임을 확인하였고, 이 유전자를 재조합 미생물 균주에서 발현시켰을 때 아미노펩티다아제 활성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

또한, 본 발명의 아미노펩티다아제를 재조합 바실러스 균주에서 발현하여 배양액으로부터 아미노펩티다아제를 분리하였을 때 분비 동안에 신호펩티드(signal peptide)가 제거된 이후에도 아미노 말단의 일부가 추가로 제거된 형태들이 존재하는 것을 발견하였다. 따라서 본 발명의 아미노펩티다아제는 폴리펩티드가 발현된 이후에 세포 외로 분비되는 과정에서 아미노 말단의 신호펩티드가 잘려나간 성숙된(mature) 아미노펩티다아제가 얻어지는 것으로 밝혀졌다. 그리고 성숙된 아미노펩티다아제는 아미노말단의 일부가 추가로 잘려나갈 수 있음을 발견하였다. 본 발명에서는 아미노펩티다아제의 카복실 말단의 구성을 파악하기 위하여 재조합 균주에서 정제한 아미노펩티다아제와 자연 숙주인 바실러스 리케니포미스에서 정제한 아미노펩티다아제에 대한 질량을 질량분석기로 분석하였다. 그 결과, 두 경우 모두에서 카복실 말단의 6개의 아미노산이 잘려 나간 결과를 얻었다.

본 발명의 아미노펩티다아제는 단백질로 발현된 이후에 세포 외로 분비되는 과정에서 아미노 말단의 신호서열(signal sequence)이 제거되어 성숙된(mature) 아미노펩티다아제가 얻어지는 것으로 밝혀졌다. 그리고 성숙된 아미노펩티다아제는 아미노말단의 일부가 추가로 제거될 수 있음을 발견하였다.

따라서, 본 발명의 아미노펩티다아제 폴리펩티드는 신호펩티드가 제거되지 않은 상태에서도 효소적 활성을 보이며 신호펩티드가 잘려 나간 다음에 추가적으로 아미노 말단의 아미노산의 일부가 제거되거나 또는 카복실 말단의 일부 아미노산이 제거되더라도 효소적 활성이 있음을 알 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 바실러스 리케니포미스 유래의 아미노펩티다아제 유전자의 클로닝

<1-1> 바실러스 리케니포미스로부터 정제된 아미노펩티다아제의 아미노산 서열정보의 부분적 파악

본 발명자들은 바실러스 리케니포미스로부터 아미노펩티다아제 단백질을 정제하기 위하여 하기와 같은 방법을 사용하였다.

1 ℓ당 트립톤 10 g, 효모엑기스 5 g, 염화나트륨 10 g을 포함하는 멸균된 배지를 플라스크에 준비하여 바실러스 리케니포미스 KCTC3058을 접종하고 40℃에서 120 rpm으로 약 16시간 종배양하였다. 상기 종배양에서 얻은 배양액을 본배양 배지에 접종하고 40℃ 교반속도 200-400 rpm, 용존 산소 30 이상으로 하여 배양을 진행하고 포도당의 농도를 1시간 간격으로 측정하여 아미노펩티다아제의 활성이 35 U/㎖ 이상에 도달하면 배양을 종료하였다. 본 배양은 450 ℓ 발효기에서 200 ℓ 정제수당 펩톤 2 ㎏, 효모엑기스 6 ㎏, 포타슘포스페이트 4 ㎏, 염화나트륨 1 ㎏, 소포제(SAG), MgSO4.7H2O 15 g, FeSO4.7H2O 1.53 g, ZnSO4.7H2O 1.53 g, MnSO4 1.53 g 및 포도당 10 ㎏을 포함하는 배지를 멸균된 상태로 준비하여 사용하였다. 배양이 끝난 후, 연속 원심분리기를 사용하여 균체를 제거하고 상등액을 회수하였다. 회수한 상등액은 농축기를 사용하여 농축한 후 ZnSO4를 약 0.3 mM이 되도록 추가하였다. 농축액으로부터 세 단계의 칼럼크로마토그래피 공정을 통하여 아미노펩티다아제를 정제하였다. 이때 사용한 크로마토그래피는 SP-세파로스 FF(SP-Sepharose FF), 세파크릴 S-200(Sephacryl S-200), DEAE-세파로스 FF를 순차적으로 사용하였다. 상기 방법으로 정제된 아미노펩티다아제의 순도를 역상 고압 크로마토그래피로 분석하였을 때 95%이상의 순수한 것으로 나타났다.

상기 정제된 아미노펩티다아제를 10% 트리클로로아세트산(TCA)으로 침전시킨 후 아세톤으로 세척하여 건조시켰다. 건조된 단백질 침전물을 8몰 요소(8 M urea)와 0.4몰 암모늄 비카보네이트(0.4 M ammonium bicarbonate)에서 용해시키고 디티오트레이톨(dithiothreitol, DTT)과 이오도아세트아미드(iodoacetamide)로 순차적으로 처리하여 디설파이드(disulfide)결합을 절단시켰다. 처리된 시료를 증류수에 다시 용해시키고, 아미노펩티다아제 2 ㎎ 당 약 0.05 ㎎ 트립신을 첨가하여 37℃에서 약 8시간 처리하였다. 트립신을 처리한 시료를 고압 역상 크로마토그래피(RP-HPLC) 칼럼에 주입하여 주 펩티드 피크들을 분획, 수집하였다. 역상 크로마토그래피에서 칼럼으로는 바이닥 C18 역상 칼럼(Vydac C18 reverse phase column)을 사용하였고, 용매 A(0.05% TFA(Trifluoroacetic acid)를 포함하는 초정제수)와 용매 B(0.05% TFA와 80% 아세토니트릴을 포함하는 초정제수)를 사용한 선형 농도 구배를 적용하였고, 유속은 0.5 ㎖/min, 크로마토그램은 214 ㎚에서의 자외선 흡광도에 의하여 분석하였다. 본 방법에 의하여 10개 이상의 피크를 수집하였다. 수집된 각각의 펩티드 시료를 질량분석기를 통하여 분석하여 15개 이상의 아미노산으로 구성된 펩티드를 선별하였고, 선별된 시료에 대해서는 아미노산 서열분석기를 통하여 아미노산 서열을 결정하였다. 도 1에서는 아미노산의 1문자표기를 사용하여 선별된 펩티드들에 대한 아미노산 서열분석 결과를 보여 주고 있다. 각 펩티드에 순번은 역상 크로마토 그래피에서 용출되는 시간에 따라 임의로 부여하였고, 도 1에서 화살표로 표시된 부분을 올리고 뉴클레오티드 프라이머 합성을 위한 정보로 사용하였다. 펩티드 시료 중에서 T4로 명명한 시료는 아미노산 서열 분석결과 각 사이클에서 두개의 아미노산이 동시에 나타나 두개의 다른 펩티드를 동시에 포함하고 있는 것으로 추정되었다. 분석한 펩티드들 중 T6는 T9과, T11은 T13과, T16은 T17과 서로 동일한 아미노산 서열을 포함하고 있었다. 상기의 T4는 서열번호 4와 5, T6은 서열번호 6, T7은 서열번호 7, T9은 서열번호 8, T11은 서열번호 9, T13은 서열번호 10, T16은 서열번호 11, T17은 서열번호 12에 각각 기재되어 있다.

<1-2> 아미노펩티다아제 유전자의 클로닝 및 염기서열 규명

실시예 <1-1>에서 규명된 펩타이드 정보로부터 아미노펩티다아제 유전자의 PCR을 위한 올리고뉴클레오티드 프라이머를 합성하였다. 서열번호 13로 기재되는 5'-위쪽 프라이머(5'-upstream primer, LAP-5)와 서열번호 14로 기재되는 3'-아래쪽 프라이머(3'-downstream primer, LAP-3)를 사용하였는데 이는 실시예 <1-1>에서 밝혀낸 아미노산 서열 중 서열번호 15으로 기재되는 것과 서열번호 16로 기재된 아미노산 서열에 의해 제작된 것이다. PCR은 DNA 써멀 사이클러(DNA thermal cycler)에서 32회 동안 수행하였고, 94℃에서 30초 동안의 변성(denaturation), 40℃에서 45초 동안의 결합(annealing), 72℃에서 1분 동안의 연장반응(extension)을 통해서 수행하였다. 바실러스 리케니포미스의 크로모좀 DNA를 주형(template)으로 하여 PCR 반응을 수행하였을 때 약 390 bp 크기의 DNA 절편이 얻어졌다.

한편, 바실러스 리케니포미스의 게놈 DNA는 뮤레이와 톰슨(Murray and Thompson)의 방법으로 준비하였고, 준비된 게놈 DNA를 Sau3A 절단효소로 부분 처리한 후, 2 내지 3 kb에 해당하는 절편을 0.8% 아가로스 겔(agarose gel)에서 분리하였다. 준비된 절편은 BamHI으로 자른 λZAP 발현벡터(Stratagene, LaJolla, 미국)에 결합시킨 후, 팩키지 추출물(packaging extract)에 첨가하였다. 팩키지 추출물(Packaging mixture)은 대장균 XL-1 Blue MRF'로 이전시켰다. 이렇게 준비된 라이브러리(library)의 필터를 ³²P로 표지된 PCR 단편으로 스크린 하여 아미노펩티다아제 유전자를 포함하고 있는 클론을 찾았다. 이렇게 찾아진 클론은 약 2.6 kb의 DNA 삽입물을 포함하고 있었고, 이를 'LAP132' 클론으로 명명하였다.

LAP132에 대하여 DNA 염기 서열 분석을 수행하였고, 결과는 서열번호 2에 기재되어 있다. 뉴클레오티드 192번 위치의 시작 코돈 ATG에서 시작하여 1,539 베이스 위치의 TAA 종료 코돈으로 구성되는 1,347 bp ORF(Open reading frame)를 찾아내었다(서열번호 2와 서열번호 3). 상기 뉴클레오티드는 449 아미노산 서열을 암호화하고 있다. 상기 유전정보로부터 암호화된 아미노산 서열은 정제된 아미노펩티다아제로부터 유래한 펩티드 절편들의 아미노산 서열분석 결과와 모두 일치하였다. 본 발명의 아미노펩티다아제의 아미노 말단쪽의 도메인은 분비에 필요한 신호서열(signal sequence)과 유사하게 양이온 아미노산 잔기들 다음에 소수성 아미노산 잔기들을 포함하고 있었다. 그리고 아미노펩티다아제는 분비될 때에 30번째인 알라닌과 31번째인 알라닌 아미노산 사이에서 절단될 것으로 추정된다. 그러나, 대한민국 특허 공개번호 1998-071239에서는 본 아미노펩티다아제의 아미노 말단이 주로 서열번호 17으로 기재되는 아미노산 서열로 시작하고 아미노 말단이 절단된 부위가 약간씩 다른 혼성의 형태가 존재하는 것으로 보고하고 있다. 이러한 차이는 이 아미노펩티다아제가 원래의 균주에서 분비된 후에 다른 세포외 프로테아제(extracellular protease)에 의하여 절단됨으로써 생긴 결과로 추정되고 있다. 본 발명의 아미노펩티다아제 아미노산 서열을 유전자은행(Genbank)에 수록된 다른 아미노펩티다아제와 블라스트(BLAST)에 의해 유사성을 비교해 보았을 때, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)유래의 아미노펩티다아제와 62%의 유사성을 보였고, 바실러스 할로두란(Bacillus halodurans) 유래의 아미노펩티다아제와 58% 유사성을 보였지만, 기존에 보고되지 않은 새로운 아미노펩티다아제 임을 확인하였다.

본 발명자들은 상기 바실러스 리케니포미스 유래의 아미노펩티다아제 유전자 "엘에이피132(LAP132)"를 대장균 XLOLR에 형질전환시키고 이 형질전환체를 "대장균 XLOLR/LAP132"로 명명하고 이를 2001년 4월 26일부로 한국과학기술연구원 부설 생명공학연구소 유전자은행에 기탁하였다(수탁번호 : KCTC 1000BP).

<실시예 2> 재조합 대장균에서 아미노펩티다아제 유전자의 발현

본 발명의 클로닝된 아미노펩티다아제 유전자를 미국 pBK-CMV벡터(Stratagene, 미국)로 서브 클로닝한 후, 발현벡터를 "피엘에피32(pLAP32)"로 명명하였고, 이를 아미노펩티다아제 유전자원으로 사용하였다. 아미노펩티다아제의 코딩 부위를 포함하는 약 1.2 kb의 PCR 단편을 pET11a(Stratagene, 미국)로 서브 클로닝한 후의 발현벡터를 "피이티엘에피45(pETLAP45)"로 명명하였다. 이 벡터를 대장균 BL21(DE3)에 형질전환시켜 히스-태그(His-tag) 펩티드가 붙은 융합단백질을 발현하도록 하였다. 상기 발현 시스템을 통한 아미노펩티다아제의 발현은 SDS-PAGE를 통하여 확인할 수 있었다. 도 2에서 보여준 바와 같이 발현된 아미노펩티다아제의 분자량은 SDS-PAGE상에서 약 45 kDa에 해당하였고, 이는 유전자로부터 유추된 분자량과 일치하였다. 도 2에서 레인 M은 표준 분자량 시료이고, 레인 1은 pET11a로 형질전환된 대장균(발현을 유도하지 않은 경우)이고, 레인 2는 pET11a로 형질전환된 대장균(T7 프로모터의 작동을 유도한 경우)이고, 레인 3은 pETLAP45로 형질전환된 대장균(발현을 유도하지 않은 경우)이고, 레인 4는 pETLAP45로 형질전환된 대장균(T7 프로모터의 작동을 유도한 경우)이다. 또한, 도 2에서 표시된 화살표는 아미노펩티다아제이다.

본 발명자들은 상기의 아미노펩티다아제를 재조합 대장균에서 발현시켰을 때 분비되는 단백질이 아미노펩티다아제 활성을 갖는지 확인하였다. 재조합 대장균의 분쇄물을 분석하였을 때, 수용성 분획에서 아미노펩티다아제의 활성을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명의 아미노펩티다아제를 대장균에서 발현하였을 때, 유전자로부터 유추된 크기와 동일한 단백질이 발현되고, 또한 발현된 단백질이 아미노펩티다아제의 활성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

<실시예 3> 재조합 바실러스 서브틸리스에서 아미노펩티다아제 유전자의 발현, 분리된 아미노펩티다아제의 아미노 말단의 서열규명 및 아미노펩티다아제의 분자량 결정

<3-1> 재조합 바실러스 서브틸리스에서 아미노펩티다아제 유전자의 발현

본 발명의 아미노펩티다아제의 코딩 부위뿐만 아니라 프로모터와 3'-비번역(untranlated) 부위를 포함하는 약 2.6 kb의 HindIII-SacI 절편을 바실러스 벡터 pRB373의 HindIII-SacI 부위로 서브 클로닝한 발현벡터를 "피알비373-엘에피(pRB373-LAP)"으로 명명하였다. 이 발현벡터를 바실러스 서브틸리스에 형질전환시킨 후, 배양하여 배양액을 SDS-PAGE로 분석하였다. 상기 배양액에는 아미노펩티다아제가 분비되는 것으로 확인되었고, 분비된 아미노펩티다아제의 분자량은 약 45 kDa으로 바실러스 리케니포미스에서 정제한 것과 일치하였다(도 3). 도 3에서 레인 M은 표준 분자량 시료이고, 레인 1은 pRB373으로 형질전환된 바실러스 서브틸리스이고, 레인 2는 pRB373-LAP로 형질전환된 바실러스 서브틸리스이고, 레인 3은 바실러스 리케니포미스에서 정제한 아미노펩티다아제이다. 또한, 도 3에서 화살표는 아미노펩티다아제이다.

<3-2> 재조합 바실러스 서브틸리스에서 발현된 아미노펩티다아제 폴리펩티드의 아미노 말단 서열 규명

본 발명의 아미노펩티다아제 유전자를 포함하는 재조합 바실러스 균주의 배양액을 SP-세파로즈(Sepharose) 크로마토그래피를 수행하여 아미노펩티다아제를 정제하였다. 정제된 아미노펩티다아제의 아미노 말단 서열을 아미노산 조성분석기를 사용하여 분석하였다. 분석 결과는 아미노펩티다아제의 아미노 말단은 원래의 자연 숙주세포에서 유래한 것과 마찬가지로 균질하지 않았고(heterogeneous) 아미노펩티다아제의 아미노 말단부위에서 서열번호 18로 기재되는 것 중에서 서열번호 17로 기재되는 것으로 시작하는 것이 주된 형태이며 또한 Asn, Val 및 Glu로 시작하는 형태도 공존하는 것으로 나타났다.

<3-3> 재조합 바실러스 서브틸리스에서 발현된 아미노펩티다아제 폴리펩티드의 분자량 결정

아미노펩티다아제 유전자를 포함하는 재조합 바실러스 균주의 배약액을 SP-세파로즈 크로마토그래피를 수행하여 아미노펩티다아제를 정제하였다. 정제된 아미노펩티다아제의 분자량을 질량분석기를 사용하여 분석하여 본 결과 42,965 Da, 43,241 Da, 43,468 Da에 해당하는 물질이 존재하는 것으로 나타났다. 이를 실시예 <3-2>에서 분석한 아미노산 서열분석 결과와 비교해 볼 때, 카복실 말단(C-terminal)에서 추가적으로 6개의 아미노산이 추가로 제거된 것으로 추정되었다. 즉, 서열번호 1에서 아미노 말단이 서열번호 17로 기재되는 것부터 시작하여 카복실 말단이 서열번호 19로 기재되는 것으로 끝나는 폴리펩티드의 이론적인 분자량이 약 43,241 Da에 해당하며, 이로부터 아미노 말단에 두개의 아미노산이 추가적으로 존재할 때 43,468 Da, 두개의 아미노산이 더 제거되었을 때 42,965 Da에 해당하며 이는 질량분석기를 통한 분석 결과와 정확하게 일치하였다. 한편 상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 자연 숙주세포인 바실러스 리케니포미스에서 정제한 아미노펩티다아제에 대하여도 질량분석을 수행하였을 때도 재조합 균주에서와 동일한 결과가 얻어졌다.

<실시예 4> 재조합 대장균 및 바실러스 서브틸리스에서 발현된 아미노펩티다아제 및 그의 결실된 형태의 활성 측정

본 발명자들은 형질전환된 재조합 대장균의 경우에는 세포분쇄액에 대하여 아미노펩티다아제 활성을 측정하였고, 형질전환된 재조합 바실러스 서브틸러스의 경우에는 상기 실시예 <3-1>에서의 배양액에 대하여 활성을 측정하였다.

상기 실시예 2와 실시예 3에서 얻은 아미노펩티다아제의 활성을 측정하는 방법으로는 플레이더러(Pflleiderer, Meth. Enzymol., 1970, 19, 514-521)의 방법을 사용하였다. 1몰 트리스 (1 M Tris, pH 8.5) 950 ㎕, 0.1몰 루신-파라-니트로아닐리드(0.1 M leucine-p-nitroanilide in DMSO) 20 ㎕에서 배양액 50 ㎕를 첨가하여 60℃에서 3분 동안 반응시킨 후, 70% 아세트산 100 ㎕를 첨가하여 반응을 종료하고 405 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.

그 결과, 아미노펩티다아제로 형질전환한 바실러스와 발현벡터만을 포함하는 바실러스간의 차이를 보여 주고 있다(도 4). 아울러, 재조합 바실러스 서브틸러스로부터 정제된 아미노펩티다아제에는 아미노 말단 또는 카복실 말단이 절단된 형태들이 공존하는 것을 실시예 <3-2>와 실시예 <3-3>에서 보였고, 또한 이 시료도 아미노펩티다아제의 활성을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 도 4에서 ■는 pRB373::LAP(아미노펩티다아제 유전자가 포함된 발현벡터로 형질전환된 바실러스 서브틸리스)이고, ▲는 LG(바실러스 서브틸리스를 LB 배양액에서 배양한 경우)이고, ◆는 pRB373(아미노펩티다아제가 포함되지 않은 벡터로 형질전환된 바실러스 서브틸리스)이다.

본 발명에서는 바실러스 리케니포미스에서 유래한 아미노펩티다아제를 유전자 클로닝 및 재조합 균주에서의 발현을 시켰고 상기 아미노펩티다아제는 기존에 보고된 적이 없는 신규한 유전자임을 확인하였다. 본 발명을 통해 규명된 아미노펩티다아제는 천연형 단백질의 제조뿐만 아니라 다른 효소 반응 측면에서 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 트립신 처리에 의해 얻어진 아미노펩티다아제의 펩티드 단편들의 아미노산 서열 규명 결과를 나타내는 표이다.

도 2는 대장균에 형질전환된 바실러스 리케니포미스 유래 아미노펩티다아제의 발현을 SDS-PAGE로 확인한 결과이다.

도 3은 바실러스 서브틸리스에 형질전환된 바실러스 리케니포미스 유래 아미노펩티다아제의 발현을 SDS-PAGE로 확인한 결과이다.

도 4는 바실러스 서브틸리스에 형질전환된 바실러스 리케니포미스 유래 아미노펩티다아제의 활성 측정을 나타낸 그래프이다.

<110> SUNG, Jae-kap <120> NOVEL AMINOPEPTIDASE DERIVED FROM BACILUS LICHENIFORMIS, GENE CODING THE AMINOPEPTIDASE, EXPRESSION VECTOR CONTAINING THE GENE, TRANSFORMANT TRANSFECTED WITH THE EXPRESSION VECTOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF <130> 1p-05-08 <160> 19 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 449 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <220> <221> SIGNAL <222> (1)..(30) <220> <221> DOMAIN <222> (133)..(211) <223> PA (Protease associated) domain <220> <221> DOMAIN <222> (261)..(308) <223> Peptidase family M20/M25/M40 <400> 1 Met Lys Arg Lys Met Met Met Ile Gly Leu Ala Leu Ser Val Ile Ala 1 5 10 15 Gly Gly Val Phe Ala Ala Gly Thr Gly Asn Ala Val Gln Ala Ala Pro 20 25 30 Gln Glu Thr Ala Ile Ala Lys Asn Val Glu Lys Phe Ser Lys Lys Phe 35 40 45 Asn Glu Asn Arg Ala Tyr Gln Thr Ile Tyr His Leu Ser Glu Thr Val 50 55 60 Gly Pro Arg Val Thr Gly Thr Ala Glu Glu Lys Lys Ser Ala Ala Phe 65 70 75 80 Ile Ala Ser Gln Met Lys Lys Ser Asn Leu Lys Val Thr Thr Gln Thr 85 90 95 Phe Ser Ile Pro Asp Arg Leu Glu Gly Thr Leu Thr Val Gln Gly Asn 100 105 110 Asn Val Pro Ser Arg Pro Ala Ala Gly Ser Ala Pro Thr Ala Ala Glu 115 120 125 Gly Leu Ala Ala Pro Leu Tyr Asp Ala Gly Leu Gly Leu Pro Gly Asp 130 135 140 Phe Thr Glu Glu Ala Arg Gly Lys Ile Ala Val Ile Leu Arg Gly Glu 145 150 155 160 Leu Thr Phe Tyr Glu Lys Ala Lys Asn Ala Ala Asp Ala Gly Ala Ser 165 170 175 Gly Val Ile Ile Tyr Asn Asn Val Asp Gly Leu Val Pro Leu Thr Pro 180 185 190 Asn Leu Ser Gly Asn Lys Val Asp Val Pro Val Val Gly Val Lys Lys 195 200 205 Glu Asp Gly Glu Lys Leu Leu Ser Glu Gln Glu Ala Ile Leu Lys Leu 210 215 220 Lys Ala His Lys Asn Gln Thr Ser Gln Asn Val Ile Gly Val Arg Lys 225 230 235 240 Ala Lys Gly Val Lys Asn Pro Asp Ile Val Tyr Val Thr Ser His Tyr 245 250 255 Asp Ser Val Pro Tyr Ala Pro Gly Ala Asn Asp Asn Ala Ser Gly Thr 260 265 270 Ser Val Val Leu Glu Leu Ala Arg Ile Met Lys Thr Val Pro Ala Asp 275 280 285 Lys Glu Ile Arg Phe Ile Thr Phe Gly Ala Glu Glu Ile Gly Leu Leu 290 295 300 Gly Ser Arg His Tyr Val Ser Thr Leu Ser Glu Gln Glu Val Lys Arg 305 310 315 320 Ser Val Ala Asn Phe Asn Leu Asp Met Val Ala Thr Ser Trp Glu Asn 325 330 335 Ala Ser Gln Leu Tyr Ile Asn Thr Pro Asp Gly Ser Ala Asn Leu Val 340 345 350 Trp Gln Leu Ser Lys Ala Ala Ser Leu Ser Leu Gly Lys Asp Val Leu 355 360 365 Phe Leu His Gln Gly Gly Ser Ser Asp His Val Pro Phe His Glu Ala 370 375 380 Gly Ile Asp Ser Ala Asn Phe Ile Trp Arg Glu Pro Gly Thr Gly Ala 385 390 395 400 Leu Glu Pro Trp Tyr His Thr Pro Tyr Asp Thr Ile Glu His Ile Ser 405 410 415 Lys Asp Arg Leu Lys Thr Ala Gly Gln Ile Ala Gly Thr Ala Val Tyr 420 425 430 Asn Leu Thr Lys Lys Glu Asn Arg Thr Pro Ser Tyr Ser Ser Val Ala 435 440 445 Gln <210> 2 <211> 2052 <212> DNA <213> Bacillus licheniformis <220> <221> RBS <222> (179)..(184) <223> RBS candidate 1 <220> <221> RBS <222> (195)..(200) <223> RBS candidate 2 <220> <221> CDS <222> (192)..(1538) <223> CDS candidate 1 <220> <221> mat_peptide <222> (282)..(1538) <220> <221> sig_peptide <222> (192)..(281) <400> 2 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Lys Ser Asn Leu Lys 80 85 90 gtg acc aca caa acc ttc agc ata cct gac cgg ctg gaa gga acg ctt 512 Val Thr Thr Gln Thr Phe Ser Ile Pro Asp Arg Leu Glu Gly Thr Leu 95 100 105 acc gtt cag gga aat aac gtg cct tcg cgg cct gcc gcc ggt tcc gcc 560 Thr Val Gln Gly Asn Asn Val Pro Ser Arg Pro Ala Ala Gly Ser Ala 110 115 120 ccg aca gca gca gaa ggc ctg gcc gct cct ctc tat gat gcc ggc ctc 608 Pro Thr Ala Ala Glu Gly Leu Ala Ala Pro Leu Tyr Asp Ala Gly Leu 125 130 135 ggc ctg cct ggc gac ttc acc gag gaa gcg aga ggc aaa atc gcc gtc 656 Gly Leu Pro Gly Asp Phe Thr Glu Glu Ala Arg Gly Lys Ile Ala Val 140 145 150 155 att tta aga ggc gag ctg aca ttc tat gaa aaa gcg aaa aac gct gct 704 Ile Leu Arg Gly Glu Leu Thr Phe Tyr Glu Lys Ala Lys Asn Ala Ala 160 165 170 gac gca ggc gca agc gga gtg atc att tat aat aac gtc gac ggt ctc 752 Asp Ala Gly Ala Ser Gly Val Ile Ile Tyr Asn Asn Val Asp Gly Leu 175 180 185 gtc cct ctg act ccg aat ctc agc ggt aat aaa gtc gat gtt ccg gta 800 Val Pro Leu Thr Pro Asn Leu Ser Gly Asn Lys Val Asp Val Pro Val 190 195 200 gtc ggc gtc aaa aag gaa gac gga gaa aag ctg ctt tct gaa caa gaa 848 Val Gly Val Lys Lys Glu Asp Gly Glu Lys Leu Leu Ser Glu Gln Glu 205 210 215 gcg atc ttg aag ctg aag gct cat aaa aat caa aca tcg caa aac gta 896 Ala Ile Leu Lys Leu Lys Ala His Lys Asn Gln Thr Ser Gln Asn Val 220 225 230 235 atc ggc gtc cgc aaa gca aaa ggt gtc aaa aat ccg gac atc gtg tat 944 Ile Gly Val Arg Lys Ala Lys Gly Val Lys Asn Pro Asp Ile Val Tyr 240 245 250 gtg act tcg cat tat gac agc gtc cct tac gct ccc gga gcc aat gac 992 Val Thr Ser His Tyr Asp Ser Val Pro Tyr Ala Pro Gly Ala Asn Asp 255 260 265 aat gcc tcc ggc act tca gtc gtt ctt gaa ctg gcc cgg atc atg aag 1040 Asn Ala Ser Gly Thr Ser Val Val Leu Glu Leu Ala Arg Ile Met Lys 270 275 280 acg gtt ccg gcc gac aaa gaa att cgc ttt att aca ttc ggc gcc gaa 1088 Thr Val Pro Ala Asp Lys Glu Ile Arg Phe Ile Thr Phe Gly Ala Glu 285 290 295 gaa atc ggt ctc ctc gga tcg cgc cat tat gtc agc acc ttg tca gag 1136 Glu Ile Gly Leu Leu Gly Ser Arg His Tyr Val Ser Thr Leu Ser Glu 300 305 310 315 cag gaa gtc aaa cgg agc gtt gcc aac ttt aac tta gat atg gtg gcg 1184 Gln Glu Val Lys Arg Ser Val Ala Asn Phe Asn Leu Asp Met Val Ala 320 325 330 aca agc tgg gaa aat gct tca cag ctg tac atc aat aca cct gac ggt 1232 Thr Ser Trp Glu Asn Ala Ser Gln Leu Tyr Ile Asn Thr Pro Asp Gly 335 340 345 tca gca aac ctc gtc tgg cag cta agt aaa gcc gct tct tta agc ctt 1280 Ser Ala Asn Leu Val Trp Gln Leu Ser Lys Ala Ala Ser Leu Ser Leu 350 355 360 ggg aaa gac gta tta ttt tta cat caa ggc gga tca tcc gac cat gtc 1328 Gly Lys Asp Val Leu Phe Leu His Gln Gly Gly Ser Ser Asp His Val 365 370 375 cca ttc cat gaa gcc ggc atc gac tca gcc aac ttc att tgg aga gag 1376 Pro Phe His Glu Ala Gly Ile Asp Ser Ala Asn Phe Ile Trp Arg Glu 380 385 390 395 ccg gga aca ggt gca ttg gag cct tgg tac cac acc cct tac gac acg 1424 Pro Gly Thr Gly Ala Leu Glu Pro Trp Tyr His Thr Pro Tyr Asp Thr 400 405 410 att gaa cac atc agc aaa gac agg ctg aaa aca gcc gga caa atc gcg 1472 Ile Glu His Ile Ser Lys Asp Arg Leu Lys Thr Ala Gly Gln Ile Ala 415 420 425 gga aca gcc gtg tat aac ctg acc aag aaa gaa aac aga aca ccg tct 1520 Gly Thr Ala Val Tyr Asn Leu Thr Lys Lys Glu Asn Arg Thr Pro Ser 430 435 440 tac agc tca gtc gcc caa ta atattaaaaa ggagcagatc gattcaatct 1570 Tyr Ser Ser Val Ala Gln 445 gctccttttt tataccgctt cttttcaatc cttcatcagc ttaataaacc tgaagctcat 1630 caaaacgctg ccgatggcaa ccacaatcat gaccaccccc agatcctgaa aatgacccgc 1690 ggttatttct tctccaaaca acagacccag aatgacggac gaaaagatcg agccaagata 1750 gcggcatgtt tggaagagcc ccgaagtggt tccgacgatg tccggcgggc ttgccgtaaa 1810 catggcggcc tggagggcga cattgccgag tccatagctg acccccagca aagagaggat 1870 gatgcctttc cacaacatcg gtgcatcgac aaaaaacaat gtgagcagga tagcgccggc 1930 tgccattaag caagaaccaa ttaaaacagg ctgcgtttca cctgaacggt caatccatgt 1990 cccgacgaaa ggcgaaatca atacgctcgt cccggacatg aacagcatca aaagacccgt 2050 cg 2052 <210> 3 <211> 449 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 3 Met Lys Arg Lys Met Met Met Ile Gly Leu Ala Leu Ser Val Ile Ala 1 5 10 15 Gly Gly Val Phe Ala Ala Gly Thr Gly Asn Ala Val Gln Ala Ala Pro 20 25 30 Gln Glu Thr Ala Ile Ala Lys Asn Val Glu Lys Phe Ser Lys Lys Phe 35 40 45 Asn Glu Asn Arg Ala Tyr Gln Thr Ile Tyr His Leu Ser Glu Thr Val 50 55 60 Gly Pro Arg Val Thr Gly Thr Ala Glu Glu Lys Lys Ser Ala Ala Phe 65 70 75 80 Ile Ala Ser Gln Met Lys Lys Ser Asn Leu Lys Val Thr Thr Gln Thr 85 90 95 Phe Ser Ile Pro Asp Arg Leu Glu Gly Thr Leu Thr Val Gln Gly Asn 100 105 110 Asn Val Pro Ser Arg Pro Ala Ala Gly Ser Ala Pro Thr Ala Ala Glu 115 120 125 Gly Leu Ala Ala Pro Leu Tyr Asp Ala Gly Leu Gly Leu Pro Gly Asp 130 135 140 Phe Thr Glu Glu Ala Arg Gly Lys Ile Ala Val Ile Leu Arg Gly Glu 145 150 155 160 Leu Thr Phe Tyr Glu Lys Ala Lys Asn Ala Ala Asp Ala Gly Ala Ser 165 170 175 Gly Val Ile Ile Tyr Asn Asn Val Asp Gly Leu Val Pro Leu Thr Pro 180 185 190 Asn Leu Ser Gly Asn Lys Val Asp Val Pro Val Val Gly Val Lys Lys 195 200 205 Glu Asp Gly Glu Lys Leu Leu Ser Glu Gln Glu Ala Ile Leu Lys Leu 210 215 220 Lys Ala His Lys Asn Gln Thr Ser Gln Asn Val Ile Gly Val Arg Lys 225 230 235 240 Ala Lys Gly Val Lys Asn Pro Asp Ile Val Tyr Val Thr Ser His Tyr 245 250 255 Asp Ser Val Pro Tyr Ala Pro Gly Ala Asn Asp Asn Ala Ser Gly Thr 260 265 270 Ser Val Val Leu Glu Leu Ala Arg Ile Met Lys Thr Val Pro Ala Asp 275 280 285 Lys Glu Ile Arg Phe Ile Thr Phe Gly Ala Glu Glu Ile Gly Leu Leu 290 295 300 Gly Ser Arg His Tyr Val Ser Thr Leu Ser Glu Gln Glu Val Lys Arg 305 310 315 320 Ser Val Ala Asn Phe Asn Leu Asp Met Val Ala Thr Ser Trp Glu Asn 325 330 335 Ala Ser Gln Leu Tyr Ile Asn Thr Pro Asp Gly Ser Ala Asn Leu Val 340 345 350 Trp Gln Leu Ser Lys Ala Ala Ser Leu Ser Leu Gly Lys Asp Val Leu 355 360 365 Phe Leu His Gln Gly Gly Ser Ser Asp His Val Pro Phe His Glu Ala 370 375 380 Gly Ile Asp Ser Ala Asn Phe Ile Trp Arg Glu Pro Gly Thr Gly Ala 385 390 395 400 Leu Glu Pro Trp Tyr His Thr Pro Tyr Asp Thr Ile Glu His Ile Ser 405 410 415 Lys Asp Arg Leu Lys Thr Ala Gly Gln Ile Ala Gly Thr Ala Val Tyr 420 425 430 Asn Leu Thr Lys Lys Glu Asn Arg Thr Pro Ser Tyr Ser Ser Val Ala 435 440 445 Gln <210> 4 <211> 11 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 4 Ile Met Lys Thr Val Pro Ala Asp Lys Glu Ile 1 5 10 <210> 5 <211> 11 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 5 His Tyr Val Ser Thr Leu Ser Glu Gln Glu Val 1 5 10 <210> 6 <211> 15 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 6 Ala Tyr Gln Thr Ile Tyr His Leu Ser Glu Thr Val Gly Pro Arg 1 5 10 15 <210> 7 <211> 22 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 7 Thr Ala Gly Gln Ile Ala Gly Thr Ala Val Tyr Asn Leu Thr Lys Lys 1 5 10 15 Glu Asn Arg Thr Pro Ser 20 <210> 8 <211> 27 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 8 Ala Tyr Gln Thr Ile Tyr His Leu Ser Glu Thr Val Gly Pro Arg Val 1 5 10 15 Thr Gly Thr Ala Glu Glu Lys Lys Ser Ala Ala 20 25 <210> 9 <211> 19 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 9 Lys Ala Lys Gly Val Lys Asn Pro Asp Ile Val Tyr Val Thr Ser His 1 5 10 15 Tyr Asp Ser <210> 10 <211> 20 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 10 Gly Val Lys Asn Pro Asp Ile Val Tyr Val Thr Ser His Tyr Asp Ser 1 5 10 15 Val Pro Tyr Ala 20 <210> 11 <211> 20 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 11 Phe Ile Thr Phe Gly Ala Glu Glu Ile Gly Leu Leu Gly Ser Arg His 1 5 10 15 Tyr Val Ser Thr 20 <210> 12 <211> 20 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 12 Ala Ala Ser Leu Ser Leu Gly Lys Asp Val Leu Phe Leu His Gln Gly 1 5 10 15 Gly Ser Ser Asp 20 <210> 13 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> LAP-5 upstream primer <400> 13 aayccngaya thgtntay 18 <210> 14 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> LAP-3 downstream primer <400> 14 raanagnacr tcyttncc 18 <210> 15 <211> 6 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 15 Asn Pro Asp Ile Val Tyr 1 5 <210> 16 <211> 7 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 16 Gly Lys Asp Val Leu Phe Leu 1 5 <210> 17 <211> 5 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 17 Lys Phe Ser Lys Lys 1 5 <210> 18 <211> 8 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 18 Asn Val Glu Lys Phe Ser Lys Lys 1 5 <210> 19 <211> 5 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 19 Asn Arg Thr Pro Ser 1 5

Claims

서열번호 1의 아미노산 서열을 가지는 것을 특징으로 하는 아미노펩티다아제.
삭제
삭제
서열번호 1의 30번째 알라닌과 31번째 알라닌 사이에서, 39번째 리신과 40번째 아스파라긴 사이에서, 40번째 아스파라긴과 41번째 발린 사이에서, 41번째 발린과 42번째 글루타민 사이에서 또는 42번째 글루타민과 43번째 리신 사이에서 절단되어 아미노 말단이 결실된 서열들 중에서 선택된 어느 하나의 서열을 갖는 것을 특징으로 하는 아미노펩티다아제.
서열번호 1의 443번째 세린과 444번째 티로신 사이에서 절단되어 카르복시 말단이 결실된 서열을 갖는 것을 특징으로 하는 아미노펩티다아제.
제1항, 제4항 또는 제5항의 아미노펩티다아제를 코딩하는 유전자.
삭제
서열번호 2의 전장 염기서열인 아미노펩티다아제를 코딩하는 유전자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발현벡터 pLAP132.
발현벡터 pLAP132로 형질전환된 대장균 XLOLR/LAP132(기탁번호 KCTC 1000BP).
천연형 단백질의 제조방법에 있어서,

(1) 아미노말단 메티오닌-X-프롤린을 함유하는 재조합 발현 단백질의 정제 단계;

(2) 제1항, 제4항 또는 제5항의 아미노펩티다아제 첨가 단계; 및,

(3) 상기 아미노펩티다아제에 의한 재조합 발현 단백질의 아미노말단 메티오닌-X-프롤린 서열 절단 단계를 포함하여 이루어지는 천연형 단백질의 제조방법.
제 10항에 있어서,

메티오닌-X-프롤린 서열에서 X는 어느 아미노산이든 무관한 것을 특징으로 하는 천연형 단백질의 제조방법.