KR100970770B1 - A crystallized recombinant human hSpoT and the method for crystalizing the same - Google Patents

A crystallized recombinant human hSpoT and the method for crystalizing the same Download PDF

Info

Publication number
KR100970770B1
KR100970770B1 KR1020080012625A KR20080012625A KR100970770B1 KR 100970770 B1 KR100970770 B1 KR 100970770B1 KR 1020080012625 A KR1020080012625 A KR 1020080012625A KR 20080012625 A KR20080012625 A KR 20080012625A KR 100970770 B1 KR100970770 B1 KR 100970770B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hspot
protein
solution
leu
crystals
Prior art date
Application number
KR1020080012625A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090087275A (en
Inventor
김혜연
다웨이선
전영호
정재준
권택헌
정종경
Original Assignee
한국기초과학지원연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기초과학지원연구원 filed Critical 한국기초과학지원연구원
Priority to KR1020080012625A priority Critical patent/KR100970770B1/en
Publication of KR20090087275A publication Critical patent/KR20090087275A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100970770B1 publication Critical patent/KR100970770B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/30Extraction; Separation; Purification by precipitation
    • C07K1/306Extraction; Separation; Purification by precipitation by crystallization
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2299/00Coordinates from 3D structures of peptides, e.g. proteins or enzymes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

본 발명은 성장억제유전자(영양부족 신호전달물질) ppGpp(guanosine 5'-diphosphate 3'-diphosphate)를 가수분해하는 효소인 인간(Homo sapiens)으로부터 얻은 재조합 단백질 SpoT(이하 ‘hSpoT'라 함) 및 이를 방울 혼합 증기 평형법을 이용하여 결정화하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의한 hSpoT는 X-선 분석이 용이하고 결정화도가 우수하여, 인간과 같은 진핵 생물에서의 영양 부족 신호 전달과 관련된 기작 규명을 위한 단백질 3차 구조 연구에 유용하게 이용 될 수 있다. The present invention provides a recombinant protein SpoT (hereinafter referred to as 'hSpoT') obtained from human (Homo sapiens), an enzyme that hydrolyzes a growth inhibitory gene (lacking nutrient signaling material) ppGpp (guanosine 5'-diphosphate 3'-diphosphate). This method relates to crystallization using the drop-mixed vapor equilibrium method, hSpoT according to the present invention is easy to X-ray analysis and excellent crystallinity, it is possible to identify the mechanism related to the transmission of nutrient deficiency signal in eukaryotes such as human It can be useful for the study of protein tertiary structure.

ppGpp(guanosine 5'-diphosphate 3'-diphosphate), 영양 부족 신호 전달, hSpoT, 방울 혼합 증기 평형법, 결정화 ppGpp (guanosine 5'-diphosphate 3'-diphosphate), undernourished signal transduction, hSpoT, drop mixed vapor equilibrium, crystallization

Description

결정성 재조합 단백질 휴먼 에스피오티 및 이의 결정화 방법 {A crystallized recombinant human hSpoT and the method for crystalizing the same}A crystallized recombinant human hSpoT and the method for crystalizing the same}

본 발명은 성장억제유전자(영양부족 신호전달물질)ppGpp(guanosine 5'-diphosphate 3'-diphosphate)를 가수분해하는 효소인 hSpoT 및 이를 방울 혼합 증기 평형법을 이용하여 hSpoT 결정화하는 방법에 관한 것입니다.The present invention relates to hSpoT, an enzyme that hydrolyzes a growth inhibitory gene (nutrition deficiency signaling material) ppGpp (guanosine 5'-diphosphate 3'-diphosphate), and a method for crystallizing hSpoT using a drop-mixed vapor equilibrium method. .

[문헌 1] hanging-drop vapour diffusion method; Jancarik,J et al., J. Appl . Cryst ., 24, pp 409-411, 1991Literature 1 hanging-drop vapor diffusion method; Jancarik, J et al., J. Appl . Cryst . , 24, pp 409-411, 1991

[문헌 2] Gentry, D.R. et al., J. Bacteriol., 1993, p.7982-7989, Lange, R. et al., J. Bacteriol., 1995, p.4676-4680 [Reference 2] Gentry, D.R. et al., J. Bacteriol., 1993, p. 7982-7989, Lange, R. et al., J. Bacteriol., 1995, p. 4676-4680

[문헌 3] Nucleic Acids Research, Givens, R.M. et al., J. Biol. Chem., 2004, 7495-75043 Nucleic Acids Research, Givens, R.M. et al., J. Biol. Chem., 2004, 7495-7504

[문헌 4] Kasai,K., et al., Nucleic Acids Research, 2002, p.4985-4992, van der Biezen, E.A., et al., PNAS,2000, p.3747-3752, Givens, R.M., J. Biol.Chem., 2004, p.7495-7504Kasai, K., et al., Nucleic Acids Research, 2002, p. 4985-4992, van der Biezen, EA, et al., PNAS, 2000, p. 3747-3752, Givens, RM, J Biol. Chem., 2004, p.7495-7504

[문헌 5] Garman, E., et al., J. Appl. Cryst., 30, p211-237, 1997[Reference 5] Garman, E., et al., J. Appl. Cryst., 30, p211-237, 1997

[문헌 6] Bradford, M., Analytical Biochemistry, 72, p248-254, 19766, Bradford, M., Analytical Biochemistry, 72, p248-254, 1976

본 발명은 인간 게놈(genome)로부터 얻은 재조합 hSpoT 및 이를 방울 혼합 증기 평형법을 이용하여 결정화하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to recombinant hSpoT obtained from the human genome and a method of crystallizing it using droplet mixed vapor equilibrium.

아미노산이 부족한 상황에서, 박테리아는 단백질 합성을 줄이고, 신진대사를 조절하는 반응을 하게 된다. 이러한 반응은 ppGpp가 이차 메신저로서 작용함으로서 이뤄진다. ppGpp는 유전적 생성물인 relA에 의해 GDP와 ATP로부터 합성되고, 리보솜에 붙은 대전되지 않은 전이 RNA에 의해 활성화 된다. 영양분이 풍부한 상태에서 모든 전이 RNA는 아미노산에 의해 대전되기 때문에, ppGpp는 아미노산이 부족한 상태에서만 합성된다. 축적된 ppGpp는 RNA 폴리머라아제의 베타 서브유닛에 붙어 그들의 기능과 특이성을 조절한다. ppGpp는 RNA 폴리머라아제를 조절함으로서, 리보솜 RNA와 리보솜 단백질의 합성을 억제한다. 또한 스트레스에 대응하기 위해 필요한 여러 유전자들을 전사하기 위해 주둔한 상태의 시그마 팩터(sS)를 활성화 시킨다(Gentry, D.R. et al., J. Bacteriol., 1993, p.7982-7989, Lange, R. et al., J. Bacteriol., 1995, p.4676-4680 ). In the absence of amino acids, the bacteria respond by reducing protein synthesis and controlling metabolism. This reaction is achieved by ppGpp acting as a secondary messenger. ppGpp is synthesized from GDP and ATP by the genetic product relA and is activated by uncharged transfer RNA attached to ribosomes. Since all transition RNAs are charged by amino acids in the nutrient rich state, ppGpp is synthesized only in the absence of amino acids. Accumulated ppGpp attaches to the beta subunits of RNA polymerases to regulate their function and specificity. ppGpp inhibits the synthesis of ribosomal RNA and ribosomal proteins by regulating RNA polymerase. It also activates a stationary sigma factor (s S ) to transcrib several genes needed to cope with stress (Gentry, DR et al., J. Bacteriol., 1993, p.7982-7989, Lange, R et al., J. Bacteriol., 1995, p. 4676-4680).

합성된 ppGpp는 유전적 생성물인 SpoT에 의해 가수분해 되며, ppGpp는 성장을 억제하는 기능을 갖기 때문에, 이것의 비정상적인 축적은 미생물에게 치명적이다. 실제로, SpoT 유전자가 없는 대장균은 죽게 되고, SpoT의 전사가 감소된 돌연변이체는 충분한 영양분에서도 더 느린 성장을 한다. 그러나 relA와 spoT 두 유전 자가 모두 없는 돌연변이체는 ppGpp를 합성할 수 없기 때문에, 풍부한 영양분에서는 잘 살지만, 아미노산이 없는 배지에서는 성장을 못하게 된다. 또한, SpoT는 ppGpp를 합성하는 약한 활성을 갖고 있는데, 이것은 아미노산 부족 이외에 삼투압 충격, 산화적 스트레스에 반응함으로써 이뤄진다. 따라서 ppGpp에 의해 이뤄지는 반응은 박테리아가 아미노산 부족을 포함한 다양한 스트레스에 대응하여 살아남기 위해 필수적이다(Nucleic Acids Research, Givens, R.M. et al., J. Biol. Chem., 2004, 7495-7504).The synthesized ppGpp is hydrolyzed by the genetic product SpoT, and because ppGpp has a function of inhibiting growth, its abnormal accumulation is fatal to microorganisms. Indeed, E. coli without the SpoT gene dies, and mutants with reduced transcription of SpoT grow slower, even with sufficient nutrients. However, mutants without both the relA and spoT genes cannot synthesize ppGpp, so they live well in rich nutrients but do not grow in medium without amino acids. In addition, SpoT has a weak activity of synthesizing ppGpp, which is achieved by responding to osmotic shock and oxidative stress in addition to amino acid deficiency. Thus, the reactions made by ppGpp are essential for bacteria to survive in response to various stresses, including amino acid deficiencies (Nucleic Acids Research, Givens, R.M. et al., J. Biol. Chem., 2004, 7495-7504).

ppGpp의 신호전달이 다양한 원핵생물에서 보존되어 있지만, 진핵생물에서는 20세기 동안 조사되지 않았다. 그러나 최근에 어떤 연구팀이 식물에서 피코몰 양의 ppGpp를 발견하였고, 이것은 고등 진핵생물에서도 ppGpp 분자가 존재함을 의미한다. 실제로 RelA와 SpoT의 상동기관이 클라미도모나스(Chlamydomonas), 애기장대(Arabidopsis), 니코티아나(Nicotiana) 같은 다양한 진핵생물에서 발견되었다(Kasai,K., et al., Nucleic Acids Research, 2002, p.4985-4992, van der Biezen, E.A., et al., PNAS,2000, p.3747-3752, Givens, R.M., J. Biol.Chem., 2004, p.7495-7504 ).Although signaling of ppGpp is conserved in various prokaryotes, it has not been investigated in eukaryotes during the 20th century. Recently, however, a team found picomolar amounts of ppGpp in plants, indicating the presence of ppGpp molecules in higher eukaryotes. Indeed, homologues of RelA and SpoT have been found in various eukaryotes such as Chlamydomonas, Arabidopsis, and Nicotiana (Kasai, K., et al., Nucleic Acids Research, 2002, p. .4985-4992, van der Biezen, EA, et al., PNAS, 2000, p. 3747-3752, Givens, RM, J. Biol. Chem., 2004, p.7495-7504).

고등 진핵생물의 SpoT 단백질의 명확한 반응기작을 밝히기 위해서는 X-선 결정화법에 의한 단백질 3차 구조연구가 필요하고, 본 연구에서는 X-선 결정화법에 필요한 단백질의 결정을 획득하고 데이터를 수집하였다. 이러한 연구를 통하여 인간과 같은 진핵생물에서도 미생물에 존재하는 것과 유사한 영양 대사 관련 신호전달 기작이 존재함을 밝힐 수 있을 것이다. 단백질의 3차 구조를 밝히기 위하여 먼 저 좋은 물성을 가진 단백질을 만드는 것이 필요하다. In order to elucidate the clear reaction mechanism of SpoT protein of higher eukaryotes, it is necessary to study the tertiary structure of protein by X-ray crystallization method. These studies may reveal that metabolism-related signaling mechanisms similar to those present in microorganisms exist in eukaryotes such as humans. In order to reveal the tertiary structure of a protein, it is necessary to make a protein with good physical properties.

단백질의 3차원 구조를 규명하기 위하여 X-선 결정화법(x-ray crystallography)을 사용하며, 이러한 X-선 결정화법을 사용하기 위한 전처리 단계로서 여러 가지 결정화 방법이 수행된다. 이 중, 방울 혼합 증기 평형법(hanging-drop vapour diffusion method; Jancarik,J et al., J. Appl . Cryst ., 24, pp 409-411, 1991)에 의하여 결정화시키는 방법이 주로 사용되는데, 이의 결정화 원리는 다음과 같다. X-ray crystallography is used to identify the three-dimensional structure of the protein, and various crystallization methods are performed as a pretreatment step for using such X-ray crystallization. Among these, a method of crystallizing by a hanging-drop vapor diffusion method (Jancarik, J et al., J. Appl . Cryst . , 24, pp 409-411, 1991) is mainly used. The crystallization principle is as follows.

밀폐된 공간에 모액의 작은 방울과 훨씬 큰 규모의 저수조(reservoir) 용액이 분리된 채 공존할 때, 이들 사이에 물 또는 다른 휘발성 물질의 이동이 일어나게 된다. When small droplets of mother liquor and a much larger reservoir solution coexist in an enclosed space, the movement of water or other volatiles occurs between them.

단백질의 용액조건에서 슈퍼포화상태가 있는데, 그러한 열역학적 준안정 상태에서 침전제의 변화에 따라 단백질이 침전되며, 이때 그 속도가 느리게 진행되면서 안정된 결정화 상태가 된다. 침전제로 알려져 있는 것은 농축상태의 단백질 용액의 용해도를 줄여 주는 역할을 하게 된다. 단백질 분자 주위의 상대적인 흡착층을 감소시키기 위하여 단백질들은 서로 모여들고 이것이 결정을 형성하게 된다. 저수조 용액은 이와 같은 침전제, 완충액, 염, 청정제 (첨가제, 계면활성제) 등이 여러 농도로 섞여 있게 되는데, 단백질 용액과 이런 다양한 조건의 저수조 용액이 보통의 경우 1:1의 비율로 섞어 방울을 형성하게 된다. 이렇게 얻어진 방울을 실리콘으로 코팅된 유리 슬라이드에 얹어 뒤집은 상태로 준비된 플레이트에 얹어 밀봉한다. 초기에는 방울중 단백질의 농도가 저수조 용액의 농도와 차이가 있어서 단백질 이 결정상태로 존재하지 않는다. 이렇게 밀봉된 상태로 놓아두면 서서히 평형이 이루어지는데, 이때 상기에 설명한 원리에 의해 특정상태의 조건에서 결정이 형성되는 것이다. There is a super saturation in the solution condition of the protein. In such thermodynamic metastable state, the protein precipitates according to the change of the precipitant, and at this time, it becomes a stable crystallization state with a slow progress. Known precipitants can reduce the solubility of concentrated protein solutions. In order to reduce the relative adsorption layer around the protein molecules, the proteins gather together and form crystals. The reservoir solution is a mixture of such precipitants, buffers, salts, and detergents (additives, surfactants) in various concentrations.In general, the solution of the protein and the reservoir solution under these various conditions are mixed at a ratio of 1: 1 to form drops. Done. The droplets thus obtained are placed on a glass slide coated with silicon and inverted on a prepared plate to be sealed. Initially, the protein concentration in the droplets differs from that of the reservoir solution so that the protein does not exist in the crystalline state. When left in this sealed state, equilibrium is gradually achieved. At this time, crystals are formed under specific conditions by the above-described principle.

이와 같은 방울 혼합 증기 평형법에서 저수조 용액 중의 침전제뿐만 아니라 염, 완충액 및 첨가제(additive)의 종류와 적정 농도, 용액의 pH 및 실험온도는 단백질의 종류에 따라 달리 선택되고 경우에 따라서는 단백질의 결정형성에 있어서 아주 중요한 요소가 된다. In this drop-mixed vapor equilibrium, the type and titration of salts, buffers and additives as well as the precipitants in the reservoir solution, the pH and experimental temperature of the solution are chosen differently depending on the type of protein and in some cases the determination of the protein. It is a very important factor in its formation.

또한 단백질 결정은 그 특성상 X-선의 높은 에너지에 노출될 경우 그 수명이 짧아지고, 데이터의 강도도 약해져서 구조 분석에 영향을 받을 수 있으므로 고속 질소냉각법을 사용하는데, 이는 액체 질소를 100 K 의 온도까지 냉각 시킨 후 이것을 실험 기간 도중 지속적으로 노출시켜 실험을 하게 되는 방법으로 3차 구조의 데이터를 지속적으로 확보하기 위해서 꼭 필요한 실험이다( Garman, E., et al., J. Appl. Cryst., 30, p211-237, 1997). In addition, protein crystals use fast nitrogen cooling because their properties are shortened when exposed to high energy of X-rays and the strength of the data may be affected by structural analysis. It is necessary to continuously obtain the tertiary structure data by cooling and then exposing it continuously during the experiment (Garman, E., et al., J. Appl. Cryst., 30 , p211-237, 1997).

이에 본 발명자들은 인간 게놈으로부터 얻은 재조합 hSpoT 단백질을 분리 정제하여, X-선 분석이 용이하고 결정화도가 우수한 hSpoT의 결정을 제조함으로써 본 발명을 완성하였다. Therefore, the present inventors have completed the present invention by preparing a crystal of hSpoT that is easy to X-ray analysis and excellent crystallinity by separating and purifying recombinant hSpoT protein obtained from the human genome.

본 발명의 목적은 인간 게놈(genome)으로부터 얻은 재조합 단백질 hSpoT를 저수조 용액을 이용한 방울 혼합 증기 평형법(hanging-drop vapour diffusion method)을 이용한 hSpoT의 결정화 방법을 제공한다. An object of the present invention is to provide a method for crystallizing hSpoT from a recombinant protein hSpoT obtained from a human genome using a hanging-drop vapour diffusion method using a reservoir solution.

상기 재조합 단백질 hSpoT은 하기의 서열번호 1인 것을 포함하며, 아미노 말단에 히스티딘 6개를 단백질에 퓨전시킨것임을 특징으로 한다. The recombinant protein hSpoT includes the following SEQ ID NO: 1, characterized in that fusion of six histidines at the amino terminus to the protein.

서열번호 1 : Met Gly Ser Glu Ala Ala Gln Leu Leu Glu Ala Ala Asp Phe Ala Ala Arg Lys His Arg Gln Gln Arg Arg Lys Asp Pro Glu Gly Thr Pro Tyr Ile Asn His Pro Ile Gly Val Ala Arg Ile Leu Thr His Glu Ala Gly Ile Thr Asp Ile Val Val Leu Gln Ala Ala Leu Leu His Asp Thr Val Glu Asp Thr Asp Thr Thr Leu Asp Glu Val Glu Leu His Phe Gly Ala Gln Val Arg Arg Leu Val Glu Glu Val Thr Asp Asp Lys Thr Leu Pro Lys Leu Glu Arg Lys Arg Leu Gln Val Glu Gln Ala Pro His Ser Ser Pro Gly Ala Lys Leu Val Lys Leu Ala Asp Lys Leu Tyr Asn Leu Arg Asp Leu Asn Arg Cys Thr Pro Glu Gly Trp Ser Glu His Arg Val Gln Glu Tyr Phe Glu Trp Ala Ala Gln Val Val Lys Gly Leu Gln Gly Thr Asn Arg Gln Leu Glu Glu Ala Leu Lys His Leu Phe Lys Gln Arg Gly Leu Thr Ile.SEQ ID NO: 1 Met Gly Ser Glu Ala Ala Gln Leu Leu Glu Ala Ala Asp Phe Ala Ala Arg Lys His Arg Gln Gln Arg Arg Lys Asp Pro Glu Gly Thr Pro Tyr Ile Asn His Pro Ile Gly Val Ala Arg Ile Leu Thr His Glu Ala Gly Ile Thr Asp Ile Val Val Leu Gln Ala Ala Leu Leu His Asp Thr Val Glu Asp Thr Asp Thr Thr Leu Asp Glu Val Glu Leu His Phe Gly Ala Gln Val Arg Arg Leu Val Glu Glu Val Thr Asp Asp Lys Thr Leu Pro Lys Leu Glu Arg Lys Arg Leu Gln Val Glu Gln Ala Pro His Ser Ser Pro Gly Ala Lys Leu Val Lys Leu Ala Asp Lys Leu Tyr Asn Leu Arg Asp Leu Asn Arg Cys Thr Pro Glu Gly Trp Ser Glu His Arg Val Gln Glu Tyr Phe Glu Trp Ala Ala Gln Val Val Lys Gly Leu Gln Gly Thr Asn Arg Gln Leu Glu Glu Ala Leu Lys His Leu Phe Lys Gln Arg Gly Leu Thr Ile.

상기 “방울 혼합 증기 평형법”은 당업계에 공지된 방법으로써(hanging-drop vapour diffusion method; Jancarik,J et al., J.Appl.Cryst., 24, pp 409-411, 1991), 보다 구체적으로 분리 정제된 단백질 용액 및 저수조 용액을 1:1의 비율로 섞어 방울을 형성하는 제 1단계; 1 단계에서 얻어진 방울을 실리콘으로 코팅된 유리 슬라이드에 얹어 뒤집은 상태로 준비된 플레이트에 얹어 밀봉하는 제 2단계; 저수조 용액보다 낮은 농도인 단백질과 저수조 용액의 혼합 방울을 밀봉된 상태로 15 내지 25℃, 바람직하게는 18 내지 22℃의 온도에서, 1일 내지 10일, 바람 직하게는 3일 내지 5일 동안 놓아두어 서서히 평형이 이루어 특정상태의 조건에서 hSpoT 단백질 결정이 형성되는 제 3단계의 제조공정을 포함한다.The “drop mixed vapor equilibrium method” is known in the art (hanging-drop vapour diffusion method; Jancarik, J et al., J. Appl. Cryst. , 24, pp 409-411, 1991) A first step of forming a droplet by mixing the purified protein solution and the reservoir solution in a ratio of 1: 1; A second step of sealing the drops obtained in the first step by placing them on a glass slide coated with silicon and inverting the prepared plates; A mixture of protein and reservoir solution at a lower concentration than the reservoir solution is sealed and kept at a temperature of 15-25 ° C., preferably 18-22 ° C., for 1-10 days, preferably 3-5 days. Allowing it to slowly equilibrate to include the third step of manufacturing the hSpoT protein crystals under specific conditions.

상기 저수조 용액의 pH는 2.0 내지 8.0, 바람직하게는 3.0 내지 6.0임을 특징으로 한다. The pH of the reservoir solution is characterized in that 2.0 to 8.0, preferably 3.0 to 6.0.

본원에서 정의되는 저수조 용액은 침전제 및 염 용액을 포함함을 특징으로 한다. The reservoir solution as defined herein is characterized as comprising a precipitant and a salt solution.

본 발명의 바람직한 일 양태로는, 상기 저수조 용액의 침전제는 농도 10% 내지 40%, 바람직하게는 15% 내지 35% 폴리에틸렌 글리콜 3,350(PEG 3,350), 염용액은 0.1 내지 1M, 바람직하게는 0.2 내지 0.5M의 염화 시트르산 용액을 포함한다. In a preferred embodiment of the present invention, the precipitant of the reservoir solution is 10% to 40%, preferably 15% to 35% polyethylene glycol 3,350 (PEG 3,350), the salt solution is 0.1 to 1M, preferably 0.2 to 0.5 M chloride solution of citric acid.

또한 본 발명은 상기 제법으로 생성된 하기 물성치를 갖고 소단위 격자안에 들어있는 hSpoT 결정성 단백질을 제공한다. The present invention also provides hSpoT crystalline protein contained in the subunit lattice having the following physical properties produced by the above-mentioned manufacturing method.

결정형태 Crystalline form

결정의 공간군: 사방정계 공간군 (C2221) Spatial Group of Crystals: Rhombic Space Group (C2221)

격자 단위: a=72.713 , b=79.796 , c= 62.474 Lattice Units: a = 72.713, b = 79.796, c = 62.474

α= 90˚, β= 90˚ ,γ = 90˚ α = 90˚, β = 90˚, γ = 90˚

총격자점의 수: 218,533Number of shooting points: 218,533

필수 격자점의 수: 36,875Number of required grid points: 36,875

결정의 격자 부피: 362,587.1        Lattice Volume of the Crystal: 362,587.1

Rsym: 10.9 %        Rsym: 10.9%

상기에서 제조된 인간으로부터 얻은 재조합 단백질 hSpoT의 결정성 구조를 분석하기 위해 X-선의 분석 전에 hSpoT 결정을 고속으로 질소 냉각하여 높은 에너지의 X선으로부터 hSpoT 결정을 효과적으로 보호함을 특징으로 한다.In order to analyze the crystalline structure of the recombinant protein hSpoT obtained from the human prepared above, the hSpoT crystals are nitrogen-cooled at high speed prior to X-ray analysis to effectively protect the hSpoT crystals from high energy X-rays.

또한 본 발명은 상기에서 수득한 결정성 hSpoT를 농도 10 내지 40(w/w)% 바람직하게는 15 내지 35(w/w)%의 폴리에틸렌 글리콜 3,350(PEG 3,350), 염용액으로서 0.1 내지 1M, 바람직하게는 0.2 내지 0.5M의 염화 시트르산 용액 및 10 내지 50(w/w)% 에틸렌 글리콜을 포함하는 고속냉각용 용액에 온도 80K 내지 120K, 바람직하게는 90K 내지 110K에서 질소냉각시키는 것을 특징으로 하는 hSpoT 단백질의 냉각방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a crystalline hSpoT obtained in the above concentration of 10 to 40 (w / w)%, preferably 15 to 35 (w / w)% of polyethylene glycol 3,350 (PEG 3,350), 0.1 to 1M as a salt solution, It is characterized in that the nitrogen-cooled solution containing a solution of 0.2 to 0.5M citric acid and 10 to 50 (w / w) ethylene glycol at a temperature of 80K to 120K, preferably 90K to 110K It provides a method of cooling hSpoT protein.

본 발명은 인간 게놈으로부터 얻은 재조합 단백질 hSpoT은 X-선 분석이 용이하고, 결정화도가 우수하여 추후 본 발명의 hSpoT 단백질의 결정화 방법이 진핵생물의 영양 부족과 관련된 신호 전달 메카니즘 규명에 필수적인 3차원 구조연구에 유용하게 이용될 수 있다. According to the present invention, the recombinant protein hSpoT obtained from the human genome is easy to X-ray analysis and has excellent crystallinity. It can be usefully used.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples and experimental examples.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해 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 by the following Examples and Experimental Examples.

실시예Example 1.  One. hSpoThSpoT 유전자의  Gene 서브클로닝Subcloning 및 발현  And expression

단계 1: Step 1: hSpoThSpoT 유전자의  Gene 클로닝Cloning

1-1. 1-1. 프라이머primer 제작 making

hSpoT의 유전자의 DNA 서열은 Gene ID: 374659(NCBI nucleotide ID:XM_351013)(카이스트 정종경 교수님 제공)를 기초로 하여 표 1의 프라이머를 제작하였다.The DNA sequence of the gene of hSpoT was prepared primers of Table 1 based on Gene ID: 374659 (NCBI nucleotide ID: XM_351013) (provided by Professor KAIST Jung Jong-kyung).

서열번호 2SEQ ID NO: 2 5'- ACT CATATG GGC TCT GAG GCG GCG CAG CTG -3’5'- ACT CATATG GGC TCT GAG GCG GCG CAG CTG -3 ' 서열번호 3SEQ ID NO: 3 5'- ACT CTCGAG TCA GGT TGT CAG CCC CCG CTG CT -3’5'- ACT CTCGAG TCA GGT TGT CAG CCC CCG CTG CT -3 '

상기 서열번호 2의 염기서열을 가지는 프라이머는 Nde I 제한효소 인지부위(밑줄)에 해당하는 염기서열을 포함하고, 서열번호 3의 염기서열을 가지는 프라이머는 Xho I 제한효소 인지부위(밑줄)에 해당하는 염기서열을 포함하며, 상기 프라이머들은 제노텍(한국)에 합성을 의뢰하여 사용하였다. The primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 includes a nucleotide sequence corresponding to the Nde I restriction enzyme recognition site (underline), and the primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 corresponds to the Xho I restriction enzyme recognition site (underline) Including the nucleotide sequence, the primers were used in the synthesis by Genotech (Korea).

1-2. 1-2. PCRPCR ( ( PolymerasePolymerase ChainChain ReactionReaction ))

PCR을 위한 주형 DNA는 pGEX 4T-1에 hSpoT 유전자가 클로닝된 플라스미드를 사용하였다. PCR을 위한 반응혼합물의 조성은 각 프라이머 100 pmol, 주형 DNA 100 ng, 10X PCR 완충용액, dNTP 0.2 mmol과 5 unit의 Taq 중합효소(Takara, Japan)로 전체부피를 50 ㎕로 하였다. PCR 반응의 조건은 전변성(predenaturation)을 95℃에서 5분 동안 실시하였으며 증폭을 위해서 95℃에서 30초 동안 변성(denaturation), 57℃에서 1분 동안 어닐링(annealing), 72℃에서 1분 동안 연장(extension) 반응을 30 주기 실시하였고 마지막으로 72℃에서 10분 동안 마지막으로 연장(extension) 하였다. 상기 PCR 결과 발현벡터에 삽입할 hSpoT 유전자를 확보하였다.As template DNA for PCR, a plasmid cloned with the hSpoT gene in pGEX 4T-1 was used. The composition of the reaction mixture for PCR was 100 μl of each primer, 100 ng of template DNA, 10X PCR buffer, 0.2 mmol of dNTP, and 5 units of Taq polymerase (Takara, Japan). The conditions of the PCR reaction were predenaturation at 95 ° C. for 5 minutes, denaturation at 95 ° C. for 30 seconds, annealing at 57 ° C. for 1 minute, and 72 ° C. for 1 minute. Extension reaction was carried out for 30 cycles and finally extended at 72 ° C. for 10 minutes. As a result of the PCR, the hSpoT gene to be inserted into the expression vector was obtained.

1-3. 제한효소 처리1-3. Restriction Enzyme Treatment

PCR를 통해서 얻어진 hSpoT 유전자와 pET-28a(+) 발현 벡터(Novagen)에 제한효소 Nde I(10 U)과 Xho I(10 U)을 넣은 다음 10X 완충용액을 넣어 최종 부피가 20 ㎕가 되게 한 다음 37℃에서 1시간 30분 동안 반응시켰다.Add the restriction enzymes Nde I (10 U) and Xho I (10 U) to the hSpoT gene and pET-28a (+) expression vector (Novagen) obtained by PCR, and then add 10X buffer solution so that the final volume was 20 μl. Next, the reaction was carried out at 37 ° C. for 1 hour 30 minutes.

1-4. 젤 용리(1-4. Gel elution elutionelution ))

제한효소 처리를 통해서 얻어진 유전자 산물들을 1% 아가로즈 젤에 전기영동하여 나온 절편의 DNA 밴드를 젤에서 잘라낸 다음 QIA quick Gel Extraction 키트(QIAGEN, USA)를 사용하여 제공된 방법에 따라 유전자 산물들을 용리(elution)하였다.DNA bands from sections obtained by electrophoresis of the gene products obtained through restriction enzyme treatment on a 1% agarose gel were cut from the gel, and the gene products were eluted according to the method provided using the QIA quick Gel Extraction Kit (QIAGEN, USA). elution).

1-5. 접합(1-5. join( ligationligation ))

시판되는 pET-28a(+) 벡터(Novagen)를 동일한 제한효소(Nde I/Xho I)로 처리하고, 젤 용리를 통해서 얻어진 hSpoT 유전자의 DNA 비율을 1:3으로 혼합하고 여기에 10X 접합 완충용액과 T4 DNA 접합효소(Takara, Japan)를 넣어 최종 부피가 20 ㎕가 되게한 다음 16℃에서 하룻밤 동안 방치하여 hSpoT 유전자가 삽입된 재조합 발현벡터를 만들었다.A commercially available pET-28a (+) vector (Novagen) was treated with the same restriction enzyme (Nde I / Xho I), and the DNA ratio of the hSpoT gene obtained through gel elution was mixed 1: 3, and the 10X conjugation buffer was added thereto. And T4 DNA conjugated enzyme (Takara, Japan) were added to the final volume of 20 μl and left overnight at 16 ° C. to make a recombinant expression vector into which the hSpoT gene was inserted.

1-6. 형질전환(1-6. Transformation ( transformationtransformation ))

-70℃에 보관된 E. coli BL21(DE3) 형질전환 가능세포(competent cell)를 얼음에서 녹인 뒤 여기에 접합 반응 혼합물을 가하여 30분간 얼음에서 방치하고 다시 42℃에서 1분 30초, 얼음에서 2분간 방치 후 LB 브로스(broth)를 500 ㎕ 가하여 37℃에서 1시간 배양시킨 다음 항생제 카나마이신(kanamycin)을 함유하는 LB 아가 배지에 도말하여 37℃에서 하룻밤 배양 하였다. 얻어진 콜로니를 LB 브로스(broth) 10 ml에 배양한 뒤 인트론(한국)에서 구입한 플라스미드 DNA 프렙 키트를 사용하여서 각 hSpoT 유전자를 가지는 플라스미드 DNA를 분리하였다. 분리된 플라스미드 DNA를 염기서열분석(SolGent Co., Ltd, 한국)하여 형질 전환체를 확인하였다. E. coli BL21 (DE3) transformable cells stored at -70 ° C were dissolved in ice, and then the conjugated reaction mixture was added thereto and left for 30 minutes on ice. After standing for 2 minutes, 500 μl of LB broth was added and incubated for 1 hour at 37 ° C., and then plated in LB agar medium containing antibiotic kanamycin and incubated overnight at 37 ° C. The resulting colonies were incubated in 10 ml of LB broth and then plasmid DNA having each hSpoT gene was isolated using a plasmid DNA prep kit purchased from Intron (Korea). The transformed plasmid DNA was identified by sequencing (SolGent Co., Ltd, Korea).

단계 2: Step 2: hSpoThSpoT 단백질의  Protein 대장균에서의In E. coli 발현 Expression

1000 ㎖의 LB 브로스(broth)가 담긴 2000 ㎖의 삼각플라스크에 접종한 재조합체를 10 ㎖을 가하여 37℃, 200 rpm에서 배양한 뒤, 자외선/가시광선 분광광도계 600 nm에서 세포 성장을 측정하여 O.D가 0.5-0.7가 될 때까지 키운 다음 IPTG(isoproyl-β-D-thiogalactopyranoside) 1 mM을 가한 후 18℃, 200 rpm에서 하룻밤을 더 배양하여 과다발현을 유도하였다. 10 ml of the recombinant inoculated into a 2000 ml Erlenmeyer flask containing 1000 ml of LB broth was incubated at 37 ° C and 200 rpm, followed by cell growth measurement at 600 nm under UV / Vis spectrophotometer. Was raised to 0.5-0.7 and then 1 mM of IPTG (isoproyl-β-D-thiogalactopyranoside) was added thereto, followed by further incubation at 18 ° C. and 200 rpm overnight to induce overexpression.

실시예Example 2.  2. hSpoThSpoT 단백질의 정제 및 결정화 Purification and Crystallization of Proteins

2-1. 2-1. hSpoThSpoT 단백질의 정제 Purification of Protein

단계 a: 대장균 세포의 배양 및 파쇄Step a: Cultivation and disruption of E. coli cells

hSpoT 변형체를 발현하는 대장균 세포들을 각각 실시예 1의 단계 2와 같은 방법으로 과다발현을 유도하여, 균체를 원심분리(5,000 rpm, 20 min, 4℃)하여 모은 뒤 1X 결합 완충용액(binding buffer, 5 mM imidazole, 500 mM NaCl, 25 mM sodium phosphate, pH 7.0) 20 ㎖에 재현탁 시키고 얼음에 방치한 상태로 초음파 파쇄기(sonicator)로 세포를 용해(lysis)시켰다. 초음파 파쇄기(sonicator)를 사용하여 10분간 세포를 파쇄(sonication)한 후, 세포를 완전히 깬 다음 원심분리(15,000 rpm, 45 min, 4℃)하여 상등액을 모아 세포 추출물(cell-free extract)을 조제하였다.       Escherichia coli cells expressing hSpoT variants were overexpressed in the same manner as in Step 2 of Example 1, and the cells were collected by centrifugation (5,000 rpm, 20 min, 4 ° C.), and then bound with 1 × binding buffer (binding buffer, 5 mM imidazole, 500 mM NaCl, 25 mM sodium phosphate, pH 7.0) 20 ml was resuspended, and the cells were lysed with an ultrasonic sonicator while standing on ice. After sonication of the cells for 10 minutes using an ultrasonic sonicator, the cells were completely disrupted and centrifuged (15,000 rpm, 45 min, 4 ° C) to collect the supernatant to prepare a cell-free extract. It was.

단계 b: Step b: 컬럼column 크로마토그래피에 의한 정제 Purification by Chromatography

상기 단계 a에서 얻은 상층액을 상기의 완충용액으로 미리 평형된 니켈-니트릴로트리아세트 산(Ni-NTA) 칼럼(파마시아, 스웨덴)에 결합시킨 후, 상기 완충액을 용출액으로 하고, 250mM 이미다졸 완충액을 이용하여 용출한 후, SDS-PAGE로 hSpoT 단백질을 함유하는 분획을 확인하여 모은 후 다음 과정에 이용하였다. 용출 용액에 있는 이미다졸을 투석법(dialysis buffer: 20 mM Tris-Cl, pH 7.0)을 이용하여 제거하였다. 트롬빈을 처리하여 히스티딘 텍(Histidine tag)을 제거하였고, 남아있는 트롬빈은 벤자미딘(Benzamidine) 컬럼을 이용하여 제거하였다. 상기 과정에서 얻은 hSpoT 단백질 분획을 모아 5ml 정도로 농축하여 20 mM 염화 포스페이트 (pH7.0), 50mM 염화나트륨, 2mM DTT 조성의 완충용액으로 미리 평형된 겔 침투컬럼(GPC: Gel permeation column, superdex 75, 16/60, 파마시아, 스웨덴)에 주입하여 상기 완충액으로 용출시켜 단백질의 분자량에 의해 분리하였다. SDS-PAGE로 hSpoT 변형체 단백질을 함유하는 분획을 확인하여 모았다. The supernatant obtained in step a was bound to a nickel-nitrilotriacetic acid (Ni-NTA) column (Pharmacia, Sweden) previously equilibrated with the above buffer solution, and then the buffer solution was used as an eluate and the 250 mM imidazole buffer solution After elution, fractions containing hSpoT protein were identified and collected by SDS-PAGE and used in the following procedure. The imidazole in the elution solution was removed using dialysis buffer (dialysis buffer: 20 mM Tris-Cl, pH 7.0). Histidine tag was removed by treatment with thrombin, and the remaining thrombin was removed using a Benzamidine column. The fraction of hSpoT protein obtained in the above process was collected and concentrated to about 5ml, gel permeation column (GPC: gel permeation column, superdex 75, 16) pre-equilibrated with a buffer solution of 20 mM phosphate (pH7.0), 50 mM sodium chloride, and 2 mM DTT. / 60, Pharmacia, Sweden), eluted with the buffer and separated by the molecular weight of the protein. Fractions containing hSpoT variant protein were identified and collected by SDS-PAGE.

2-2. 2-2. hSpoThSpoT 단백질의 결정화 Crystallization of Proteins

상기 실시예 2-1의 hSpoT 단백질을 유전공학적 방법으로 얻은 후, 다음과 같은 문헌에 기재된 방울 혼합 증기 평형법을 본 실험에 응용하여 결정화하였다(hanging-drop diffusion method; Jancarik, J et al., J. Appl . Cryst ., 24, pp 409-411, 1991).After obtaining the hSpoT protein of Example 2-1 by genetic engineering method, the droplet mixing vapor equilibrium method described in the following literature was applied and crystallized in this experiment (hanging-drop diffusion method; Jancarik, J et al., J. Appl . Cryst . , 24 , pp 409-411, 1991).

20 mM 염화 포스페이트 (pH7.0), 50 mM 염화나트륨, 2 mM DTT 으로 구성된 용액에 hSpoT 단백질을 넣고 단백질 농도를 20 mg/ml로 조절하여 단백질 용액을 제조하였다. 최종 단백질 농도는 하기 문헌에 개시된 브랫포드 방법(Bradford, M., Analytical Biochemistry, 72, p248-254, 1976)에 의해 결정하였다. A protein solution was prepared by adding hSpoT protein to a solution consisting of 20 mM phosphate (pH7.0), 50 mM sodium chloride, and 2 mM DTT, and adjusting the protein concentration to 20 mg / ml. Final protein concentrations were determined by the Bradford method described in Bradford, M., Analytical Biochemistry, 72, p248-254, 1976.

상기의 최종 단백질 용액과 초기 스크린 용액 (Hampton research Inc, Emerald Biosystems Inc 제품)을 이용하여 결정 조건을 검색하였는데, 하이드라 II 플러스 자동 결정화 장비(Matrix, Co.)를 이용하였다. X-선 실험에 필요한 많은 단백질 결정을 얻기 위해서는 구체적으로는 실리콘으로 코팅된 유리 슬라이드(A) 표면에 정제된 hSpoT 단백질 용액 2㎕와 저수조 용액 2㎕의 혼합용액(B)을 접촉시키고, 이 슬라이드를 저수조 용액 (C) 0.5 ml가 들어 있는 플레이트 위에 덮어 20℃ 항온 상태에서 보관하였다(도 1 참조). 1일 후에 결정이 생성되었고 공간군이 사방정계 공간군을 나타내었다. 1주일 후에 결정의 크기가 0.1 x 0.1 x 0.4 mm로 자랐으며 모양은 사각기둥모양이었다. 올림푸스 카메라(C7070, Olympus)로 찍은 생성된 결정을 도 2에 나타내었다. The final protein solution and initial screen solution (Hampton research Inc, Emerald Biosystems Inc) were used to search for crystallization conditions, using a Hydra II plus automatic crystallization instrument (Matrix, Co.). In order to obtain many protein crystals required for the X-ray experiment, specifically, 2 μl of purified hSpoT protein solution and 2 μl of reservoir solution (B) were brought into contact with a silicon coated glass slide (A). Was placed on a plate containing 0.5 ml of reservoir solution (C) and stored at 20 ° C. constant temperature (see FIG. 1). After 1 day, crystals were formed and the space group represented a tetragonal space group. After one week, the crystals grew to 0.1 x 0.1 x 0.4 mm and had a square pillar shape. The resulting crystals taken with an Olympus camera (C7070, Olympus) are shown in FIG.

실시예Example 3.  3. hSpoThSpoT 단백질 결정의 고속냉각법 실험 Fast Cooling Method of Protein Crystals

상기 실시예 2에서 얻어진 hSpoT 결정을 직접 X-선에 노출시 파생되는 문제점을 해결하기 위하여, 다음과 같이 hSpoT 결정을 문헌에 기재된 고속 질소 냉각법(Garman, E., et al., J. Appl. Cryst., 30, p211-237, 1997)을 응용하여 냉각시켰다. 고속질소 냉각법의 최적 조건을 검색한 결과, hSpoT를 농도 15 내지 35w/w%의 폴리에틸렌 글라이콜 3,350(PEG 3,350), 염용액으로서 0.2 내지 0.5M의 염화 시트르산 용액 및 10 내지 50w/w% 에틸렌 글라이콜을 포함하는 고속 냉각용 용액이 hSpoT 결정에 아무런 해를 입히지 않으면서 100 K의 액체 질소 스트림에 가장 잘 견디게 해주는 것으로 나타났다. 또한 실험 도중에 자주 발생되는 고속질소 냉각이 완전하지 않은 경우에 물이 얼어서 나타나는 현상인 얼음링(ice ring) 현상도 보이지 않았다. In order to solve the problem derived when the hSpoT crystals obtained in Example 2 are directly exposed to X-rays, hSpoT crystals were prepared by the high-speed nitrogen cooling method described in the literature (Garman, E., et al., J. Appl. Cryst., 30, p211-237, 1997). As a result of searching for the optimum condition of the high-speed nitrogen cooling method, hSpoT was found to be 15 to 35 w / w% polyethylene glycol 3,350 (PEG 3,350), 0.2 to 0.5 M chloride solution of citric acid and 10 to 50 w / w% ethylene as a salt solution. Fast cooling solutions containing glycols have been shown to best tolerate a 100 K liquid nitrogen stream without harming the hSpoT crystals. In addition, there was no ice ring phenomenon, which is a phenomenon in which water freezes when the high-speed nitrogen cooling that is frequently performed during the experiment is not complete.

실시예Example 4. 방사광 가속기를 통한  4. Through radiation accelerator hSpoThSpoT 단백질 결정의 X-선 데이터 수집 및 분석 X-ray data collection and analysis of protein crystals

상기 실시예 3에서 얻어진 hSpoT 단백질 결정을 이용하여 포항공과 대학교내의 방사광 가속기(Macromolecular Beam Line PL-4A)에서 데이터를 모으는 실험을 수행하였다. 가속기의 검출기는 Q210(Area Detector Systems Co. USA) 으로서 형태 I 결정의 데이터 한계는 1.7 이고, 결정의 공간군은 사방정계 공간군으로 격자 단위는 a=72.713 , b=79.796 , c= 62.474 , α=90˚ , β=90˚ , γ=90˚로 나타났다. 총 격자점의 수는 218,533이고, 이중 필수 격자점은 36,875이며 약 5.93 배의 충분도(multiplicity)를 나타내었다. Using the hSpoT protein crystals obtained in Example 3, an experiment was performed to collect data from a radiation accelerator (Macromolecular Beam Line PL-4A) in Pohang University and University. The detector of the accelerator is Q210 (Area Detector Systems Co. USA), which has a data limit of type I crystals of 1.7, the spatial group of crystals is a tetragonal space group, and the lattice units are a = 72.713, b = 79.796, c = 62.474, α = 90˚, β = 90˚ and γ = 90˚. The total number of grid points was 218,533, of which 36,875 were required and represented about 5.93 times multiplicity.

상기에서 얻어진 데이터를 분석하여 계산한 결과, 결정의 격자 부피는 362,587.1 이고, 소단위 격자안에 1개의 hSpoT 단백질이 들어 있는 형태를 이루고 있는 것으로 계산된다. 데이터의 처리 결과, Rsym은 10.9 % 의 값을 나타내었다.As a result of analyzing the data obtained above, the crystal lattice volume is 362,587.1 and it is calculated that one hSpoT protein is contained in the subunit lattice. As a result of the data processing, Rsym exhibited a value of 10.9%.

도 1은 인간 게놈으로부터 얻은 재조합 단백질 hSpoT 결정을 생성시키는 방법인 방울 혼합증기 평형법을 도식화한 도이며,1 is a diagram illustrating a drop mixed vapor equilibrium method for generating recombinant protein hSpoT crystals obtained from the human genome,

(A : 유리 슬라이드, B : 단백질 용액, 저수조 용액 혼합액, C: 저수조 용액)(A: glass slide, B: protein solution, reservoir solution mixed solution, C: reservoir solution)

도 2는 인간 게놈으로부터 얻은 재조합 단백질 hSpoT의 결정화 사진을 나타낸 도이다.2 is a diagram showing a crystallization picture of the recombinant protein hSpoT obtained from the human genome.

<110> Korea Basic Science Institute <120> A crystallized recombinant human hSpoT and the method for crystalizing the same <160> 3 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 179 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> hSpoT <400> 1 Met Gly Ser Glu Ala Ala Gln Leu Leu Glu Ala Ala Asp Phe Ala Ala 1 5 10 15 Arg Lys His Arg Gln Gln Arg Arg Lys Asp Pro Glu Gly Thr Pro Tyr 20 25 30 Ile Asn His Pro Ile Gly Val Ala Arg Ile Leu Thr His Glu Ala Gly 35 40 45 Ile Thr Asp Ile Val Val Leu Gln Ala Ala Leu Leu His Asp Thr Val 50 55 60 Glu Asp Thr Asp Thr Thr Leu Asp Glu Val Glu Leu His Phe Gly Ala 65 70 75 80 Gln Val Arg Arg Leu Val Glu Glu Val Thr Asp Asp Lys Thr Leu Pro 85 90 95 Lys Leu Glu Arg Lys Arg Leu Gln Val Glu Gln Ala Pro His Ser Ser 100 105 110 Pro Gly Ala Lys Leu Val Lys Leu Ala Asp Lys Leu Tyr Asn Leu Arg 115 120 125 Asp Leu Asn Arg Cys Thr Pro Glu Gly Trp Ser Glu His Arg Val Gln 130 135 140 Glu Tyr Phe Glu Trp Ala Ala Gln Val Val Lys Gly Leu Gln Gly Thr 145 150 155 160 Asn Arg Gln Leu Glu Glu Ala Leu Lys His Leu Phe Lys Gln Arg Gly 165 170 175 Leu Thr Ile <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hSpoT <400> 2 actcatatgg gctctgaggc ggcgcagctg 30 <210> 3 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hSpoT <400> 3 actctcgagt caggttgtca gcccccgctg ct 32 <110> Korea Basic Science Institute <120> A crystallized recombinant human hSpoT and the method for          crystalizing the same <160> 3 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 179 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> hSpoT <400> 1 Met Gly Ser Glu Ala Ala Gln Leu Leu Glu Ala Ala Asp Phe Ala Ala   1 5 10 15 Arg Lys His Arg Gln Gln Arg Arg Lys Asp Pro Glu Gly Thr Pro Tyr              20 25 30 Ile Asn His Pro Ile Gly Val Ala Arg Ile Leu Thr His Glu Ala Gly          35 40 45 Ile Thr Asp Ile Val Val Leu Gln Ala Ala Leu Leu His Asp Thr Val      50 55 60 Glu Asp Thr Asp Thr Thr Leu Asp Glu Val Glu Leu His Phe Gly Ala  65 70 75 80 Gln Val Arg Arg Leu Val Glu Glu Val Thr Asp Asp Lys Thr Leu Pro                  85 90 95 Lys Leu Glu Arg Lys Arg Leu Gln Val Glu Gln Ala Pro His Ser Ser             100 105 110 Pro Gly Ala Lys Leu Val Lys Leu Ala Asp Lys Leu Tyr Asn Leu Arg         115 120 125 Asp Leu Asn Arg Cys Thr Pro Glu Gly Trp Ser Glu His Arg Val Gln     130 135 140 Glu Tyr Phe Glu Trp Ala Ala Gln Val Val Lys Gly Leu Gln Gly Thr 145 150 155 160 Asn Arg Gln Leu Glu Glu Ala Leu Lys His Leu Phe Lys Gln Arg Gly                 165 170 175 Leu Thr Ile             <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hSpoT <400> 2 actcatatgg gctctgaggc ggcgcagctg 30 <210> 3 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hSpoT <400> 3 actctcgagt caggttgtca gcccccgctg ct 32  

Claims (7)

인간 게놈(genome)으로 분리 정제된 서열번호 1의 재조합 단백질 hSpoT 용액 및 침전제로서 농도 10% 내지 40%의 폴리에틸렌 글리콜 3,350(PEG 3,350), 염 용액으로서 농도 0.1 내지 1M의 염화 시트르산 용액을 포함하는 저수조 용액을 1:1의 비율로 섞어 방울을 형성하는 제 1단계; 1 단계에서 얻어진 방울을 실리콘으로 코팅된 유리 슬라이드에 얹어 뒤집은 상태로 준비된 플레이트에 얹어 밀봉하는 제 2단계; 저수조 용액보다 낮은 농도인 단백질과 저수조 용액의 혼합 방울을 밀봉된 상태로 15 내지 25℃의 온도에서, 1일 내지 10일 동안 놓아두어 서서히 평형이 이루어지는 조건에서 hSpoT 단백질 결정이 형성되는 제 3단계의 제조공정을 포함하는 하기 물성치를 갖고 소단위 격자안에 들어있는 hSpoT 단백질을 결정화하는 결정화 방법:Human Genome reservoir containing (genome) Purification of SEQ ID NO: 1, recombinant protein hSpoT solution and precipitant chloride citric acid solution having a concentration of 10% to 40% of polyethylene glycol 3,350 (PEG 3,350), a concentration of 0.1 to 1M as a salt solution as to the Mixing the solution in a ratio of 1: 1 to form drops; A second step of sealing the drops obtained in the first step by placing them on a glass slide coated with silicon and inverting the prepared plates; In the third step, hSpoT protein crystals are formed in a condition where the mixed droplets of the protein and the reservoir solution having a lower concentration than the reservoir solution are kept in a sealed state at a temperature of 15 to 25 ° C. for 1 to 10 days to be slowly equilibrated. Crystallization method to crystallize the hSpoT protein contained in the subunit lattice with the following physical properties including the manufacturing process: 결정의 공간군: 단사정계 공간군 (C2221) Spatial Group of Crystals: Monoclinic Space Group (C2221) 격자 단위: a=72.713 , b=79.796 , c=62.474 Lattice Units: a = 72.713, b = 79.796, c = 62.474 α= 90˚, β= 90˚ ,γ = 90˚ α = 90˚, β = 90˚, γ = 90˚ 총격자점의 수: 218,533Number of shooting points: 218,533 필수 격자점의 수: 36,875Number of required grid points: 36,875 결정의 격자 부피: 362,587.1       Lattice Volume of the Crystal: 362,587.1 Rsym: 10.9 % .       Rsym: 10.9%. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 기재된 결정성 단백질 hSpoT를 농도 10 내지 40(w/w)% 폴리에틸렌 글리콜 3,350(PEG 3,350), 염 용액으로서 0.1 내지 1M의 염화 시트르산 용액 및 10 내지 50(w/w)% 에틸렌 글리콜을 포함하는 고속냉각용 용액에 온도 80K 내지 120K에서 질소 냉각시키는 것을 특징으로 하는 hSpoT 단백질의 냉각방법.      The crystalline protein hSpoT according to claim 1 is used in a concentration of 10 to 40 (w / w)% polyethylene glycol 3,350 (PEG 3,350), 0.1 to 1 M chloride solution of citric acid and 10 to 50 (w / w)% ethylene glycol as a salt solution. Cooling method of the hSpoT protein, characterized in that the cooling in a high-speed cooling solution comprising a nitrogen at 80K to 120K.
KR1020080012625A 2008-02-12 2008-02-12 A crystallized recombinant human hSpoT and the method for crystalizing the same KR100970770B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080012625A KR100970770B1 (en) 2008-02-12 2008-02-12 A crystallized recombinant human hSpoT and the method for crystalizing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080012625A KR100970770B1 (en) 2008-02-12 2008-02-12 A crystallized recombinant human hSpoT and the method for crystalizing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090087275A KR20090087275A (en) 2009-08-17
KR100970770B1 true KR100970770B1 (en) 2010-07-16

Family

ID=41206359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080012625A KR100970770B1 (en) 2008-02-12 2008-02-12 A crystallized recombinant human hSpoT and the method for crystalizing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100970770B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101329773B1 (en) 2011-12-23 2013-11-15 한국기초과학지원연구원 Crystallization method for recombinant variable lymphocyte receptors of jawless vertebrates

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993025687A1 (en) 1992-06-09 1993-12-23 Chiron Corporation Crystallization of m-csf
US20040243319A1 (en) 2001-04-02 2004-12-02 Astex Technology Ltd. Crystal structure of cytochrome P450

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993025687A1 (en) 1992-06-09 1993-12-23 Chiron Corporation Crystallization of m-csf
US20040243319A1 (en) 2001-04-02 2004-12-02 Astex Technology Ltd. Crystal structure of cytochrome P450

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101329773B1 (en) 2011-12-23 2013-11-15 한국기초과학지원연구원 Crystallization method for recombinant variable lymphocyte receptors of jawless vertebrates

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090087275A (en) 2009-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170074120A (en) Allose producing-strain using the fructose and method for producing allose using the same
KR100970770B1 (en) A crystallized recombinant human hSpoT and the method for crystalizing the same
Smith et al. Crystallization of the class IV adenylyl cyclase from Yersinia pestis
Hudson et al. Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of L, L-diaminopimelate aminotransferase (DapL) from Chlamydomonas reinhardtii
KR100882826B1 (en) A crystallized recombinant heparinase? and the method for crystalizing the same
KR101242671B1 (en) Crystallization method for heterodimer of human recombinant Mst1 SARAH domain and Rassf5 (Nore1) SARAH domain
US6723543B1 (en) Mutant kanamycin nucleotidyltransferases from S. aureus
Macpherson et al. Crystallization and preliminary X-ray analysis of Escherichia coli GlnK
JPH04330285A (en) Phenylalanine ammonialyase gene of pea and its use
KR101190284B1 (en) Method for Crystallizing recombinant periplasmic domain derived from Acinetobacter baumannii of outer membrane protein A
Weyand et al. Cloning, expression, purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of DapC (Rv0858c) from Mycobacterium tuberculosis
KR101329773B1 (en) Crystallization method for recombinant variable lymphocyte receptors of jawless vertebrates
KR101766300B1 (en) The method of LsrK protein overexpresssion through coexpression with HPr protein
KR20040096311A (en) Crystallization Method of Acetohydroxy Acid Isomeroreductase from Pseudomonas aeruginosa
KR101332000B1 (en) Crystallization method for homodimer of human recombinant Mst2 SARAH domain
JP4714848B2 (en) DNA polymerase mutant
Troshina et al. Cloning, characterization, and functional expression in Escherichia coli of argH encoding argininosuccinate lyase in the cyanobacterium Nostoc sp. strain PCC 73102
Shrivastava et al. Cloning, expression, purification and crystallization of a transcriptional regulatory protein (Rv3291c) from Mycobacterium tuberculosis H37Rv
Das et al. Cloning, expression, purification, crystallization and preliminary X-ray analysis of the 31 kDa Vibrio cholerae heat-shock protein VcHsp31
Lemke et al. Expression, purification, crystallization and preliminary X-ray analysis of Escherichia coli argininosuccinate synthetase
장용대 Crystal Structure of VCA0593 from Vibrio cholerae, a putative guanylate dinucleotide ribonuclease
KR20050003701A (en) Crystallization Method of chorismate synthase from Helicobacter pylori
KR20030095890A (en) Method for the crystallization of staphylococcus aureus deformylase and crystalline deformylase prepared thereby
Wu et al. Cloning, expression, purification, crystallization and preliminary crystallographic analysis of NifH1 from Methanocaldococcus jannaschii
Chen et al. Purification, crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of branched-chain aminotransferase from Deinococcus radiodurans

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130701

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140630

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160310

Year of fee payment: 6

R401 Registration of restoration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160707

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180911

Year of fee payment: 9