KR101411788B1 - Construction method of bacterial host for producing functional protein - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제조하는 방법, 이를 이용하여 제조된 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리, 및 상기 라이브러리를 이용하여 기능성 단백질을 생산하는 방법 등을 제공한다. 본 발명의 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제조하는 방법에 의하여 제조된 라이브러리는 다양한 DNA 번역(translation)의 개시(initiation) 및/또는 연장(elongation) 속도를 제공하여 기존의 미생물을 이용한 기능성 단백질 생산의 한계인 봉입체(inclusion body) 형성의 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 단백질 생산량을 증가시킬 수 있기 때문에, 상기 라이브러리를 이용하여 다양한 기능성 단백질의 대량 생산에 이용될 수 있을 것으로 기대되며, 특별히 기능성 단백질 자체의 1차 구조를 변경하지 않은 상태로 기능성 단백질을 생산하므로 단백질 구조 변경으로 인한 안정성 문제를 야기하지 않아 바이오시밀러 의약품 대량 생산에도 응용할 수 있는 원천기술로 기대된다.The present invention provides a method for producing a strain library for producing a functional protein, a strain library for producing a functional protein prepared using the library, and a method for producing a functional protein using the library. The library prepared by the method for producing a strain library for producing a functional protein of the present invention provides various DNA translation initiation and / or elongation rates, It is expected to be able to be used for the mass production of various functional proteins using the above-mentioned library, since it is possible not only to solve the problems of inclusion body formation, but also to increase the protein production amount. In particular, Since the functional protein is produced without changing the primary structure, it is expected to be a source technology that can be applied to mass production of biosimilar drugs because it does not cause stability problem due to protein structural change.

Figure R1020120066008
Figure R1020120066008

Description

기능성 단백질 생산용 미생물 숙주세포를 제조하는 방법{Construction method of bacterial host for producing functional protein}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a microorganism host cell for producing a functional protein,

본 발명은 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제조하는 방법, 이를 이용하여 제조된 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리, 및 상기 라이브러리를 이용하여 기능성 단백질을 생산하는 방법 등을 제공한다.The present invention provides a method for producing a strain library for producing a functional protein, a strain library for producing a functional protein prepared using the library, and a method for producing a functional protein using the library.

유전 공학의 발전으로 1980년 중반에 대장균으로부터 재조합 인슐린(insulin)을 생산할 수 있게 되었으며, 그 이후로 기존에는 자연으로부터 직접 추출하여 소량밖에 얻을 수 없었던 단백질들을 재조합(recombinant) 기술을 통하여 대량 생산이 가능하게 되었다.By the development of genetic engineering, it became possible to produce recombinant insulin from E. coli in the mid-1980s. Since then, it has been able to mass-produce recombinant proteins that could not be obtained only by extracting directly from nature. .

대장균은 재조합 단백질 생산을 위한 다른 숙주 세포에 비해 성장 속도가 빠르고, 유전 정보가 잘 알려져 있어 유전학적으로 변경 및 이용이 용이하다. 또한 규모를 확장(scale up)하기 쉽기 때문에 초기 인슐린이나 성장 호르몬(growth hormone) 등과 재조합 의약 단백질 생산에 많이 이용되었다. 그러나 구조가 복잡한 의약 단백질을 대장균을 이용하여 생산할 경우, 대장균 내에서 단백질이 제대로 접혀지지 않아(protein folding) 봉입체(inclusion body)의 형태로 생산되거나 당화반응(glycosylation)과 같은 후기 변형(post translation modification)이 일어나지 않아 활성을 가진 단백질을 습득할 수 없는 경우가 많다. 이와 같은 문제점으로 인하여 저렴하고 손쉽게 이용할 수 있는 대장균 대신에 단백질 생산성이 낮고 상대적으로 배양 단가가 높은 포유동물 세포를 이용하여 재조합 의약 단백질을 생산하고 있다.Escherichia coli has a faster growth rate than other host cells for recombinant protein production and is well known for its genetic information, making it easy to genetically modify and utilize. In addition, since it is easy to scale up, it has been widely used for production of recombinant medicinal proteins such as insulin and growth hormone. However, when a complex pharmaceutical protein is produced using Escherichia coli, the protein is folded in E. coli and is produced in the form of an inclusion body or a post-transformation modification such as glycosylation ) Does not occur, and it is often impossible to acquire an active protein. Because of these problems, recombinant medicinal proteins are produced using mammalian cells, which have low protein productivity and relatively high culture unit price, instead of cheap and easily available coliforms.

기본적으로 대장균에서는 당화반응과 같은 후기 변형이 일어나지 않기 때문에, 후기 변형과 관련된 문제는 해결할 수 없지만 후기 변형이 필요 없는 의약 단백질도 다량 존재하기 때문에, 단백질 접힘(protein folding) 문제만 해결할 수 있다면, 포유동물 세포를 이용하여 단백질을 생산하는 방법에 비하여 저렴하게 대량 생산이 가능할 것으로 기대되고 있다. 따라서 단백질 접힘 문제를 해결하고자 하는 다양한 시도들이 진행되고 있지만, 여전히 산업적으로 이용되기에는 부족한 실정이다.Basically, in Escherichia coli, there is no post-translational modification such as glycation reaction. Therefore, problems associated with late modification can not be solved. However, since only a large number of pharmaceutical proteins that do not require late modification are present, It is expected that mass production will be possible at a lower cost than a method of producing protein using animal cells. Therefore, various attempts have been made to solve the protein folding problem, but it is still not enough to be used industrially.

단백질 접힘은 열역학적으로 합성되는 폴리펩타이드(polypeptide)가 접힘 구조를 통하여 낮은 에너지 단계(low energy state)로 가면서 안정화되고 최종적으로는 활성을 가지는 구조를 형성하는 것이다. 단백질 생산은 RNA의 코돈(codon) 서열에 맞는 아미노산이 리보솜(ribosome)안에서 순차적으로 결합되어 폴리펩타이드 체인을 형성하는 번역(translation) 과정을 통해 이루어진다. 번역되는 과정에서 리보솜으로부터 합성되어 외부에 노출된 폴리펩타이드 부분은 안정화를 위해 접히게 되고 이때의 접힘 구조는 접힘에 관여하는 펩타이드의 수, 접힘이 일어나는데 걸린 시간, 폴리펩타이드가 형성될 때 영향을 줄 수 있는 물질들에 의해서 결정되는 것으로 알려져 있다. 그러나 세포 내부에는 많은 종류의 단백질, DNA, RNA 뿐만 아니라 그 외에도 다양한 물질들이 매우 좁은 공간에 밀집되어 있음에도 불구하고 동일한 접힘 구조를 가지는 단백질을 생산할 수 있다는 것은 다른 외부적인 요인(또는 물질)들보다는 번역 과정 자체에서 펩타이드가 접힘 구조를 형성할 때 주어지는 시간, 또는 접힘에 관여하는 펩타이드가 더 중요하게 작용할 것으로 생각된다. 결국 이러한 요인들은 단백질이 합성되는 합성 속도와 관련이 있다. 따라서 리보솜이 RNA와 결합하고, RNA 상에서 이동하며 폴리펩타이드를 생산하는 속도에 따라서 단백질의 접힘 구조가 결정되게 될 것이다(이하, 이러한 과정을 리보솜 트래픽(ribosome traffic)이라함). 이에 본 발명자들은 리보솜 트래픽을 조절함으로써 번역의 개시(initiation), 및 연장(elongation) 속도를 조절하여 재조합 단백질의 접힘 구조를 형성하는데 영향을 주어 대장균을 이용한 기능성 재조합 단백질의 생산을 가능하게 하고자 하였다.Protein folding is the formation of thermodynamically synthesized polypeptides that stabilize through the folding structure into a low energy state and eventually become active. Protein production is accomplished through a translation process in which the amino acids corresponding to the codon sequence of the RNA are sequenced in a ribosome to form a polypeptide chain. During the translation process, the exogenously exposed portion of the polypeptide is synthesized from the ribosome and folded for stabilization. The folding structure at this time is the number of peptides involved in folding, the time taken for folding, and the effect of forming the polypeptide It is known to be determined by the materials that can be found. However, the ability to produce proteins with the same folding structure in spite of the large number of proteins, DNA, and RNA as well as a wide variety of other substances in a very tight space inside the cell can be translated rather than other external factors (or substances) It is believed that the peptide involved in the folding, or the time given when the peptide forms the folding structure in the process itself, will be more important. Ultimately, these factors are related to the rate of synthesis of the protein. Therefore, the folding structure of the protein will be determined according to the rate at which the ribosome binds to the RNA, moves through the RNA, and produces the polypeptide (hereinafter, this process is referred to as ribosome traffic). Accordingly, the present inventors have made efforts to regulate the initiation and elongation speed of translation by regulating ribosomal trafficking, thereby forming a folding structure of the recombinant protein, thereby making it possible to produce a functional recombinant protein using Escherichia coli.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 기능성 단백질의 생산 단가를 낮추며 대량 생산이 가능하도록 대장균의 리보솜 트래픽을 조절하는 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제조하는 방법, 이를 이용하여 제조된 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리, 및 상기 라이브러리를 이용하여 기능성 단백질을 생산하는 방법 등을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a method for producing a library of functional proteins for regulating ribosome traffic in E. coli, And a method for producing a functional protein using the library, and the like.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 a) 대장균 염색체 내에 cI 전사억제인자 유전자(cI repressor gene)를 삽입하는 단계; b) 상기 삽입된 대장균 염색체 내의 fusA 유전자를 제거하여 돌연변이 균주를 제조하는 단계; c) 상기 돌연변이 균주를 람다 프로모터(lambda promoter), SsrA 단백질이 태깅(tagging)된 fusA 유전자, 및 lacI 유전자를 포함하는 제 1 벡터로 형질전환시켜 형질전환 균주를 제조하는 단계; d) 상기 형질전환 균주를 락 프로모터(Lac promoter) 및 염기서열이 하나 이상 변이된 fusA 유전자를 포함하는 제 2 벡터로 형질전환시키는 단계; 및 e) 상기 제 1 벡터 및 제 2 벡터로 형질전환된 균주에 5' UTR(UnTranslated Region) 서열을 포함하는 프로모터 및 기능성 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 제 3 벡터로 형질전환시키는 단계를 포함하는, 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제조하는 방법을 제공한다.A) inserting a cI repressor gene into an E. coli chromosome; b) removing the fusA gene in the inserted E. coli chromosome to prepare a mutant strain; c) transforming said mutant strain with a first vector comprising a lambda promoter, a fusA gene tagged with an SsrA protein, and a lacI gene to produce a transforming strain; d) transforming the transformed strain with a second vector comprising a fusA gene having at least one mutation of a Lac promoter and a base sequence; And e) transforming the strain transformed with the first vector and the second vector with a third vector comprising a promoter comprising a 5 'UTR (UnTranslated Region) sequence and a gene encoding a functional protein , A method for producing a strain library for producing a functional protein is provided.

본 발명의 일 구현예로, 상기 cI 전사억제인자 유전자(cI repressor gene)를 삽입하는 단계는 대장균 염색체 내의 락 오페론(Lac operon)을 cI 전사억제인자 유전자로 전환하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the step of inserting the cI repressor gene is characterized in that the Lac operon in the E. coli chromosome is converted into a cI transcription repressor gene.

본 발명의 다른 구현예로, 상기 cI 전사억제인자 유전자(cI repressor gene)는 서열번호 17의 염기서열로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the cI repressor gene is characterized in that the cI repressor gene comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 17.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 fusA 유전자는 돌연변이 연장인자 G(elongation factor G)를 코딩(coding)하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the fusA gene is characterized by coding a mutation elongation factor G. [

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 fusA 유전자는 서열번호 18의 염기서열로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the fusA gene is characterized by comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 18.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 lacI 유전자는 서열번호 20의 염기서열로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the lacI gene is characterized in that it comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 20.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 5' UTR 서열은 서열번호 14의 염기서열로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In yet another embodiment of the present invention, the 5 'UTR sequence is characterized by comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 14.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 5' UTR 서열은 서열번호 14의 염기서열에서 염기서열이 하나 이상 변이된 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the 5 'UTR sequence is characterized in that the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 14 is one or more mutated.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 SsrA 단백질은 단백질 분해 표지자인 것을 특징으로 하며, 상기 SsrA 단백질은 서열번호 21의 염기서열로 구성된 DNA에 의해 코딩되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the SsrA protein is a proteolytic marker, and the SsrA protein is encoded by DNA consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 21.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 기능성 단백질은 산업적, 의약적 등 특정 목적을 위해 균주를 배양하고 분리 정제하여 수득한 단백질인 것을 특징으로 한다.In still another embodiment of the present invention, the functional protein is a protein obtained by culturing and isolating and purifying a strain for industrial or medical purposes.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 기능성 단백질은 에타너셉트(etanercept), 에포에틴알파(epoetin alpha), 인플릭시맙(infliximab), 인터페론 베타(interferon alpha), 인슐린리스프로(insulin lispro), 필그라스팀(filgrastim), 이미글루세라제(imiglucerase), 글라티라머 아세테이트(glatiramer acetate), 리툭시맙(rituximab), 페그필그라스팀(pegfilgrastim), 인슐린그라스팀(insulin grastim), 아달리무맙(adalimumab), 트라스트주맙(trastuzumab), 베바시주맙(bevacizumab), 라니비주맙(ranibizumab), 인슐린(insulin), 성장호르몬(growth hormone), 종양괴사인자(tumor necrosis factor-alpha), 인터루킨-7(interleukin-7), 인슐린유사생장인자2(insulin-like growth factor 2), 인터페론 감마(interferon gamma), 인터페론 알파(interferon alpha), 인터루킨-2(interleukin-2), 골형성 단백질(osteogenic protein), 재조합플라스미노겐활성인자(Recombinant plasminogen-activator), 골형성 단백질 2(Bone morphogenetic protein 2), 항진균 펩타이드(antifungal peptide), 조직플라스미노겐활성인자(tissue plasminogen activator), 면역글로불린G(immunoglobulin G), 에리스로포이에틴(erythropoietin), 과립대식세포집락자극인자수용체(granulocyte-macrophage stimulating factor), 과립구집락자극인자(granulocyte-colony stimulating factor), 뮤로모맙(muromomab), 악식시맙(abciximab), 달시주맙(daclizumab), 바실릭시맙(basiliximab), 팔리비주맙(palivizumab), 이브리투모맙(ibritumomab), 오말리주맙(omalizumab), 에팔리주맙(efalizumab), 토시투모맙(tositumomab), 세툭시맙(cetuximab), 나탈리주맙(natalizumab), 알칼리성 인산가수 분해효소(alkaline phosphatase, PhoA), 레반 프룩토전이효소(levan fructotransferase, LFT), 셀룰로즈 결합 영역(cellulose binding domain), 콜래라 독신 B(cholera toxin B), 유기인산가수분해효소(Organophosphohydrolase), 칼시토닌(calcitonin), 혈액응고인자(blood coagulation factors), 히루딘(hirudin), 및 단일클론항체 5T4(monoclonal antibody 5T4)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the functional protein is selected from the group consisting of etanercept, epoetin alpha, infliximab, interferon alpha, insulin lispro, Filgrastim, already imiglucerase, glatiramer acetate, rituximab, pegfilgrastim, insulin gratim, adalimumab, ), Trastuzumab, bevacizumab, ranibizumab, insulin, growth hormone, tumor necrosis factor-alpha, interleukin-7, -7), insulin-like growth factor 2, interferon gamma, interferon alpha, interleukin-2, osteogenic protein, The recombinant plasminogen activator ), Bone morphogenetic protein 2, antifungal peptide, tissue plasminogen activator, immunoglobulin G, erythropoietin, granulocyte colony stimulating factor Granulocyte-macrophage stimulating factor, granulocyte-colony stimulating factor, muromomab, abciximab, daclizumab, basiliximab, Palivizumab, ibritumomab, omalizumab, efalizumab, tositumomab, cetuximab, natalizumab, alkalinity, and the like. (LFT), cellulose binding domain, cholera toxin B, organophosphohydrolase, and phosphatidylserine (LPS), which are known to be involved in the pathogenesis of cancer. , Calcio Is characterized in that it is selected from the group consisting of calcitonin, blood coagulation factors, hirudin, and monoclonal antibody 5T4.

또한 본 발명은 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리로서, 상기 균주는 람다 프로모터(lambda promoter), fusA 유전자, 및 lacI 유전자를 포함하는 제 1 벡터, 락 프로모터(Lac promoter) 및 염기서열이 하나 이상 변이된 fusA 유전자를 포함하는 제 2 벡터, 및 5' UTR(UnTranslated Region) 서열을 포함하는 프로모터 및 기능성 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 제 3 벡터로 형질전환된, 염색체 내의 fusA 유전자가 제거되고, cI 전사억제인자 유전자가 삽입된 대장균인 것을 특징으로 하는, 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제공한다.The present invention also provides a strain library for producing a functional protein, wherein the strain comprises a first vector comprising a lambda promoter, a fusA gene and a lacI gene, a Lac promoter and a fusA gene having at least one mutated base sequence A fusA gene in the chromosome, which is transformed with a third vector comprising a second vector comprising a gene and a gene encoding a promoter and a functional protein comprising a 5 'UTR (UnTranslated Region) sequence, Wherein the Escherichia coli is a Escherichia coli inserted with a factor gene.

또한 본 발명은 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리로서, 상기 균주는 람다 프로모터(lambda promoter), fusA 유전자, 및 lacI 유전자를 포함하는 제 1 벡터, 락 프로모터(Lac promoter) 및 염기서열이 하나 이상 변이된 fusA 유전자를 포함하는 제 2 벡터, 및 염기서열이 하나 이상 변이된 5' UTR(UnTranslated Region) 서열을 포함하는 프로모터 및 기능성 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 제 3 벡터로 형질전환된, 염색체 내의 fusA 유전자가 제거되고, cI 전사억제인자 유전자가 삽입된 대장균인 것을 특징으로 하는 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제공한다.The present invention also provides a strain library for producing a functional protein, wherein the strain comprises a first vector comprising a lambda promoter, a fusA gene and a lacI gene, a Lac promoter and a fusA gene having at least one mutated base sequence A second vector comprising a gene and a 5 ' UTR (UnTranslated Region) sequence having at least one base sequence mutated, and a third vector comprising a gene encoding a functional protein, a chromosomal fusA gene Is removed, and the cI transcription repressor gene is inserted into E. coli.

본 발명의 일 구현예로, 상기 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리는 리보솜 트래픽(ribosome traffic)을 조절함으로써 번역(translation)의 개시(initiation) 및/또는 연장(elongation) 속도를 조절하여 재조합 단백질의 접힘 구조를 형성하는데 영향을 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the strain library for producing a functional protein can regulate the initiation and / or elongation rate of translation by regulating ribosome traffic so that the folding structure of the recombinant protein And the like.

또한 본 발명은 상기 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 이용하여, 기능성 단백질을 생산하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a functional protein using the strain library for producing the functional protein.

본 발명의 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제조하는 방법에 의하여 제조된 라이브러리는 다양한 DNA 번역(translation)의 개시(initiation) 및/또는 연장(elongation) 속도를 제공하여 기존의 미생물을 이용한 기능성 단백질 생산의 한계인 봉입체(inclusion body) 형성의 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 단백질 생산량을 증가시킬 수 있기 때문에, 상기 라이브러리를 이용하여 다양한 기능성 단백질의 대량 생산에 이용될 수 있을 것으로 기대되며, 특별히 기능성 단백질 자체의 1차 구조를 변경하지 않은 상태로 기능성 단백질을 생산하므로 단백질 구조 변경으로 인한 안정성 문제를 야기하지 않아 바이오시밀러 의약품 대량 생산에도 응용할 수 있는 원천기술로 기대된다.The library prepared by the method for producing a strain library for producing a functional protein of the present invention provides various DNA translation initiation and / or elongation rates, It is expected to be able to be used for the mass production of various functional proteins using the above-mentioned library, since it is possible not only to solve the problems of inclusion body formation, but also to increase the protein production amount. In particular, Since the functional protein is produced without changing the primary structure, it is expected to be a source technology that can be applied to mass production of biosimilar drugs because it does not cause stability problem due to protein structural change.

도 1 은 리보솜 트래픽 조절(ribosome traffic regulation)을 통한 기능성 단백질 생산 방법의 유전자 회로(genetic circuit)를 간략히 나타낸 모식도이다.
도 2 는 fusA 돌연변이 유전자 라이브러리의 벡터맵을 간략히 나타낸 모식도이다.
도 3 은 5’UTR 돌연변이 유전자 라이브러리의 벡터맵을 간략히 나타낸 모식도이다.
도 4 는 IPTG 처리 시간에 따른 성장속도를 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 5 는 IPTG 처리 농도에 따른 성장속도를 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 6 은 개시 과정 속도를 조절하였을 때의 단백질 발현량을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 7 은 리보솜 트래픽을 조절하였을 때의 단백질 발현량을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 8 은 리보솜 트래픽을 조절하였을 때의 단백질 발현량을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a genetic circuit of a functional protein production method through ribosome traffic regulation.
Fig. 2 is a schematic diagram showing a vector map of the fusA mutant gene library.
3 is a schematic diagram showing a vector map of a 5'UTR mutant gene library in a simplified manner.
4 is a graph showing a result of measuring the growth rate with the IPTG treatment time.
5 is a graph showing a result of measuring the growth rate according to the IPTG treatment concentration.
FIG. 6 is a graph showing the results of measurement of the amount of protein expression when the rate of initiation was controlled. FIG.
FIG. 7 is a graph showing the results of measuring the amount of protein expression when ribosomal traffic is regulated. FIG.
8 is a graph showing the results of measurement of the amount of protein expression when ribosomal traffic was regulated.

본 발명자들은 기능성 단백질의 생산 단가를 낮추며 대량 생산이 가능하도록, 대장균의 리보솜 트래픽 조절을 통한 기능성 단백질 생산 방법에 대하여 연구한 결과 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have completed the present invention by studying a method for producing a functional protein by controlling the ribosome traffic of E. coli so that the production cost of the functional protein can be reduced and mass production can be achieved.

본 발명은 a) 대장균 염색체 내에 cI 전사억제인자 유전자(cI repressor gene)를 삽입하는 단계; b) 상기 삽입된 대장균 염색체 내의 fusA 유전자를 제거하여 돌연변이 균주를 제조하는 단계; c) 상기 돌연변이 균주를 람다 프로모터(lambda promoter), SsrA 단백질이 태깅(tagging)된 fusA 유전자, 및 lacI 유전자를 포함하는 제 1 벡터로 형질전환시켜 형질전환 균주를 제조하는 단계; d) 상기 형질전환 균주를 락 프로모터(Lac promoter) 및 염기서열이 하나 이상 변이된 fusA 유전자를 포함하는 제 2 벡터로 형질전환시키는 단계; 및 e) 상기 제 1 벡터 및 제 2 벡터로 형질전환된 균주에 5' UTR(UnTranslated Region) 서열을 포함하는 프로모터 및 기능성 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 제 3 벡터로 형질전환시키는 단계를 포함하는 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제조하는 방법을 제공한다.A) inserting a cI repressor gene into an E. coli chromosome; b) removing the fusA gene in the inserted E. coli chromosome to prepare a mutant strain; c) transforming said mutant strain with a first vector comprising a lambda promoter, a fusA gene tagged with an SsrA protein, and a lacI gene to produce a transforming strain; d) transforming the transformed strain with a second vector comprising a fusA gene having at least one mutation of a Lac promoter and a base sequence; And e) transforming the strain transformed with the first vector and the second vector with a third vector comprising a promoter comprising a 5 'UTR (UnTranslated Region) sequence and a gene encoding a functional protein A method for producing a strain library for producing a functional protein is provided.

상기 기능성 단백질은 혈장 단백질, 근육 단백질, 효소, 항체, 호르몬 등 특정 기능을 가지고 있는 모든 단백질로서, 산업적, 의약적 등 특정 목적을 위해 사용되는 단백질이라면 제한이 없다. 바람직하게는 후기 변형(modification)이 필요하지 않은 단백질이다. 더욱 바람직하게는 에타너셉트(etanercept), 에포에틴알파(epoetin alpha), 인플릭시맙(infliximab), 인터페론 베타(interferon alpha), 인슐린리스프로(insulin lispro), 필그라스팀(filgrastim), 이미글루세라제(imiglucerase), 글라티라머 아세테이트(glatiramer acetate), 리툭시맙(rituximab), 페그필그라스팀(pegfilgrastim), 인슐린그라스팀(insulin grastim), 아달리무맙(adalimumab), 트라스트주맙(trastuzumab), 베바시주맙(bevacizumab), 라니비주맙(ranibizumab), 인슐린(insulin), 성장호르몬(growth hormone), 종양괴사인자(tumor necrosis factor-alpha), 인터루킨-7(interleukin-7), 인슐린유사생장인자(insulin-like growth factor 2), 인터페론 감마(interferon gamma), 인터페론 알파(interferon alpha), 인터루킨-2(interleukin-2), 골형성 단백질(osteogenic protein), 재조합플라스미노겐활성인자(Recombinant plasminogen-activator), 골형성 단백질 2(Bone morphogenetic protein 2), 항진균 펩타이드(antifungal peptide), 조직플라스미노겐활성인자(tissue plasminogen activator), 면역글로불린G(immunoglobulin G), 에리스로포이에틴(erythropoietin), 과립대식세포집락자극인자수용체(granulocyte-macrophage stimulating factor), 과립구집락자극인자(granulocyte-colony stimulating factor), 뮤로모맙(muromomab), 악식시맙(abciximab), 달시주맙(daclizumab), 바실릭시맙(basiliximab), 팔리비주맙(palivizumab), 이브리투모맙(ibritumomab), 오말리주맙(omalizumab), 에팔리주맙(efalizumab), 토시투모맙(tositumomab), 세툭시맙(cetuximab), 나탈리주맙(natalizumab), 알칼리성 인산가수 분해효소(alkaline phosphatase, PhoA), 레반 프룩토전이효소(levan fructotransferase, LFT), 셀룰로즈 결합 영역(cellulose binding domain), 콜래라 독신 B(cholera toxin B), 유기인산가수분해효소(Organophosphohydrolase), 칼시토닌(calcitonin), 혈액응고인자(blood coagulation factors), 히루딘(hirudin), 단일클론항체 5T4(monoclonal antibody 5T4) 단백질 등이다.The functional protein is any protein having specific functions such as plasma protein, muscle protein, enzyme, antibody, and hormone, and is not limited as long as it is a protein used for a specific purpose such as industrial or medical. Preferably it is a protein that does not require modification. More preferably at least one selected from the group consisting of etanercept, epoetin alpha, infliximab, interferon alpha, insulin lispro, filgrastim, paclitaxel, imiglucerase, glatiramer acetate, rituximab, pegfilgrastim, insulin gratim, adalimumab, trastuzumab, It has been shown to be effective in the treatment of diabetic retinopathy, such as bevacizumab, ranibizumab, insulin, growth hormone, tumor necrosis factor-alpha, interleukin-7, insulin-like growth factor 2, interferon gamma, interferon alpha, interleukin-2, osteogenic protein, recombinant plasminogen activator ), Bone morphogenetic protein 2 (Bone morphogenetic protein 2, an antifungal peptide, tissue plasminogen activator, immunoglobulin G, erythropoietin, granulocyte-macrophage stimulating factor, , Granulocyte-colony stimulating factor, muromomab, abciximab, daclizumab, basiliximab, palivizumab, evei, A drug such as ibritumomab, omalizumab, efalizumab, tositumomab, cetuximab, natalizumab, alkaline phosphatase (PhoA ), Levan fructotransferase (LFT), cellulose binding domain, cholera toxin B, organophosphohydrolase, calcitonin, blood coagulation factor (blood coagulation factors, hirudin, monoclonal antibody 5T4, and the like.

번역(Translation) 과정은 크게 개시(initiation), 연장(elongation), 및 종료(termination) 단계로 구성되며, 이중 개시와 연장 단계는 번역 과정 중 폴리펩타이드가 생성되며 접힘 구조를 형성하는데 영향을 준다. 따라서 본 발명자들은 각각의 기능성 단백질 생산에 적합한 대장균을 제조하고자, 개시 및 연장 과정 속도를 조절 가능한 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제작하고자 하였다. 그러나 번역 과정의 개시 및 연장 단계는 대장균 내에 존재하는 다양한 분자들에 영향을 받으며 매우 정교하게 조절되기 때문에 원하는 대로 개시 및 연장 속도를 조절하는 것은 매우 어려울 뿐만 아니라, 개시 및 연장 속도에 영향을 주는 인자들은 매우 안정적인 구조를 가지고 있기 때문에 라이브러리 제작이 용이하지 않다.The translation process consists largely of initiation, elongation, and termination stages. The initiation and extension stages affect the formation of polypeptides during translation and the formation of folding structures. Therefore, the present inventors made a strain library for the production of functional proteins capable of regulating the rate of initiation and elongation of Escherichia coli to produce Escherichia coli suitable for the production of each functional protein. However, since the initiation and extension steps of the translation process are influenced by various molecules present in E. coli and are very precisely controlled, it is very difficult to control the initiation and extension rates as desired, Because libraries have a very stable structure, library production is not easy.

따라서 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 대장균 염색체 내에서 연장인자 G(elongation factor G, EF-G)를 코딩(coding)하는 fusA 유전자(서열번호 18)를 제거하고, 벡터 상에 존재하는 fusA 유전자에 ssrA 유전자(서열번호 21)를 결합(tagging)시켜 정상 연장인자 G가 쉽게 분해될 수 있도록 제작하였다. 이를 통하여 본 발명의 기능성 단백지 생산용 균주 라이브러리는 돌연변이에 의해 변환된 개시 및/또는 연장 속도에 의해 조절되도록 제조하였다.Therefore, in order to solve the above problems, the present inventors have found that the fusA gene (SEQ ID NO: 18) coding for the elongation factor G (EF-G) in the E. coli chromosome is removed and the The ssrA gene (SEQ ID NO: 21) was tagged to the fusA gene so that the normal extension factor G could be easily degraded. Thus, the strain library for production of functional bandages of the present invention was prepared so as to be regulated by initiation and / or elongation rate converted by mutation.

또한, 개시 과정의 리보솜 트래픽을 조절하기 위하여 5’UTR 서열(서열번호 14)을 이용하였다. 5’UTR 서열은 개시 단계에서 특정한 RNA 2차 구조를 형성하여 리보솜이 RNA에 결합하는데 영향을 준다. 상기 5’UTR의 RNA 2차 구조는 서열에 의해 변경되기 때문에 다양한 서열을 적용한다면 각기 다른 개시 속도를 갖는 라이브러리(library)를 제작할 수 있다. 따라서 본 발명자들은 PCR(polymerase chain reaction)을 이용하여 정상 5' UTR 서열 또는 하나 이상의 염기서열이 변이된 돌연변이 5' UTR 서열을 포함하는 제 3 벡터 라이브러리를 제작하였다. 상기 돌연변이 5' UTR 서열을 제조하는 방법에는 제한이 없다. 또한 5’UTR의 하나 이상의 임의의 염기서열이 변이된다면 RNA 2차 구조가 변형되어 개시 속도가 변경될 수 있기 때문에, 염기서열 변이의 위치, 수, 및/또는 종류에도 제한이 없다.In addition, the 5'UTR sequence (SEQ ID NO: 14) was used to regulate ribosomal traffic in the initiation process. The 5'UTR sequence forms a specific RNA secondary structure in the initiation step, affecting the ribosome binding to the RNA. Since the RNA secondary structure of the 5'UTR is modified by the sequence, a library having different initiation rates can be prepared by applying various sequences. Therefore, the present inventors produced a third vector library containing a mutated 5 ' UTR sequence in which a normal 5 ' UTR sequence or at least one base sequence was mutated using a polymerase chain reaction (PCR). There is no limitation on the method of preparing the mutated 5 ' UTR sequence. Also, there is no limit to the position, number, and / or type of the base sequence mutation, since the RNA secondary structure may be modified to change the initiation rate if at least one of the optional base sequences of the 5'UTR is mutated.

연장 과정의 리보솜 트래픽을 조절하기 위해서는 연장인자 G(elongation factor G, EF-G)를 코딩하는 fusA 유전자(서열번호 18)를 이용하였다. 연장인자 G는 연장 단계에서 리보솜이 새로운 아미노산을 기존에 생성되어 있는 폴리펩타이드 체인에 결합하고 다음 코돈 서열로 이동할 때 도와주는 인자이다. 따라서 본 발명자들은 각기 다른 연장 속도를 갖는 연장인자 G 돌연변이를 제작하기 위하여 error prone PCR을 통해 다양한 fusA 돌연변이 라이브러리를 제작하였다. 돌연변이 EF-G를 이용하여 리보솜 트래픽을 조절하기 위해서는 대장균 내에 존재하는 원래의 EF-G는 제거되어야 하는데, 대장균에게는 생존하는데 필요한 필수적인 단백질이기 때문에 유전자 회로(genetic circuit)를 통하여 대장균이 성장할 때는 원래의 EF-G가 발현이 되고 재조합 단백질을 생산할 때는 돌연변이 EF-G가 발현되도록 조절할 수 있는 시스템을 제작하고자 하였다. 이에 EF-G를 코딩하고 있는 fusA 유전자에 단백질 분해 표지자인 SsrA를 결합(tagging)하고 람다 프로모터(lamda promoter)에 의해 발현이 조절되는 벡터(vector)에 도입하여 제 1 벡터를 제조하였다. 그리고 하나 이상의 염기서열이 변이된 fusA 돌연변이 유전자를 락 프로모터(Lac promoter)에 의해 발현이 조절되는 벡터에 도입하여 제 2 벡터를 제조하였다. 상기 fusA 돌연변이 유전자를 제조하는 방법에는 제한이 없다. 또한 fusA 유전자의 하나 이상의 임의의 염기서열이 변이된다면 연장(elongation) 속도가 변경될 수 있기 때문에, 염기서열 변이의 위치, 수, 및/또는 종류에도 제한이 없다. 그리고 대장균 염색체(chromosome) 상에서 원래 가지고 있는 fusA 유전자는 제거하고, cI 전사억제인자 유전자는 삽입된 돌연변이 균주를 제작하고, 상기 제 1 벡터, 제 2 벡터, 및 제 3 벡터로 형질전환(transformation)시켰다. 상기 방법으로 제작된 균주는 IPTG(isopropyl beta-D-1-thiogalactopyranoside)에 의해서 fusA 정상 유전자의 발현이 억제되고, 대신 fusA 돌연변이 유전자가 발현되어 연장 속도를 조절할 수 있다. 상기 cI 전사억제인자 유전자는 대장균 염색체 내에서 생존에 필수적인 역할을 담당하고 있지 않은 단백질을 코딩하는 유전자와 치환하여 삽입할 수도 있고, 임의의 위치에 삽입할 수도 있다. 바람직하게는 대장균 염색체 내의 락 오페론(Lac operon)을 cI 전사억제인자 유전자로 전환할 수 있다.The fusA gene (SEQ ID NO: 18) encoding the elongation factor G (EF-G) was used to regulate the ribosome traffic during the extension process. The extension factor G is a factor that helps the ribosome in the extension step to bind the new amino acid to the existing polypeptide chain and move to the next codon sequence. Therefore, the present inventors produced various fusA mutant libraries through error prone PCR to produce extension factor G mutants having different extension rates. In order to regulate ribosomal traffic using mutant EF-G, the original EF-G present in Escherichia coli should be removed. Since E. coli is an essential protein necessary for survival, when Escherichia coli is grown through a genetic circuit, When EF-G was expressed and the recombinant protein was produced, a system was designed to control the expression of mutant EF-G. The first vector was prepared by tagging the protein degradation marker SsrA with the fusA gene encoding EF-G and introducing it into a vector whose expression was regulated by a lambda promoter. A second vector was prepared by introducing a fusA mutant gene in which at least one base sequence was mutated into a vector whose expression was regulated by a Lac promoter. There is no limitation on the method for producing the fusA mutant gene. There is also no restriction on the position, number, and / or species of the base sequence mutation, since the elongation rate can be changed if at least one of the base sequences of the fusA gene is mutated. Then, the original fusA gene on the E. coli chromosome was removed, and the cI transcription inhibitor gene was transformed into the first vector, the second vector and the third vector by preparing an inserted mutant strain . The strain produced by this method is able to regulate the expression rate of the fusA normal gene by IPTG (isopropyl beta-D-1-thiogalactopyranoside), and the fusA mutant gene can be expressed instead to regulate the extension rate. The cI transcription repressor gene may be inserted into the E. coli chromosome by substituting for a gene encoding a protein that is not essential for survival in the E. coli chromosome, or may be inserted at an arbitrary position. Preferably, the Lac operon in the E. coli chromosome can be converted into a cI transcription inhibitory factor gene.

그리고 상기 다양한 연장 속도를 가지는 라이브러리에 상기 다양한 개시 속도를 가지는 벡터에 기능성 단백질을 코딩하는 유전자를 추가하여 형질전환시키면 다양한 개시 및/또는 연장 속도를 가지는 리보솜 트래픽 조절(ribosome traffic regulation)을 통한 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제조할 수 있다. 상기 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리의 유전자 회로(genetic circuit)에 대한 개략적인 모식도는 도 1에 나타내었다.In addition, a gene encoding a functional protein may be added to a vector having various initiation speeds in the library having various extension rates to transform the functional protein through ribosome traffic regulation with various initiation and / A strain library for production can be prepared. A schematic diagram of a genetic circuit of the strain library for the production of the functional protein is shown in FIG.

본 발명의 일 실시예에서는 DNA 번역의 개시 속도를 조절하여 기능성 단백질의 생산량을 증가시킬 수 있다는 것을 확인하였으며(실시예 3 참조), 다른 실시예에서는 개시 및/또는 연장 속도를 조절하여 기능성 단백질의 생산량을 증가시킬 수 있다는 것을 확인하였다(실시예 4 참조).In one embodiment of the present invention, it has been confirmed that the rate of initiation of DNA translation can be increased to increase the yield of functional protein (see Example 3). In another embodiment, the initiation and / (See Example 4). ≪ tb > < TABLE >

상기 결과들을 통하여, 상기 라이브러리를 대장균에 도입하여 다양한 개시 및 연장 과정의 속도를 갖는 생산 시스템을 구축하면, 종래의 봉입체(inclusion body)의 형태로 생산되는 재조합 단백질에 적용하여 기능성 단백질을 생산하는 신규한 생산 시스템으로 이용할 수 있을 것으로 기대된다. 이에 본 발명은 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리로서, 상기 균주는 람다 프로모터(lambda promoter), fusA 유전자, 및 lacI 유전자를 포함하는 제 1 벡터, 락 프로모터(Lac promoter) 및 염기서열이 하나 이상 변이된 fusA 유전자를 포함하는 제 2 벡터, 및 정상 5’ UTR(UnTranslated Region) 서열 또는 염기서열이 하나 이상 변이된 5' UTR(UnTranslated Region) 서열을 포함하는 프로모터, 및 기능성 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 제 3 벡터로 형질전환된, 염색체 내의 fusA 유전자가 제거되고, cI 전사억제인자 유전자가 삽입된 대장균인 것을 특징으로 하는 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제공한다. 또한 본 발명은 상기 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 이용하여, 기능성 단백질을 생산하는 방법을 제공한다.Through the above-mentioned results, it was found that when the above-mentioned library was introduced into Escherichia coli to construct a production system having various rates of initiation and elongation, the recombinant protein produced in the form of the inclusion body of the present invention, It is expected to be available as a production system. Accordingly, the present invention provides a strain library for producing a functional protein, wherein the strain comprises a first vector comprising a lambda promoter, a fusA gene, and a lacI gene, a lac promoter and a fusA gene having at least one mutated base sequence A promoter comprising a 5 ' UTR (UnTranslated Region) sequence in which at least one of a normal 5 ' UTR (UnTranslated Region) sequence or a base sequence is mutated, and a gene encoding a functional protein 3 vector, wherein the fusA gene in the chromosome is removed, and the cI transcription repressor gene is inserted into the E. coli. The present invention also provides a method for producing a functional protein using the strain library for producing the functional protein.

또한, 본 발명의 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리 제조 방법을 이용하여 대장균 이외의 숙주세포(host cell)에서 연장인자 G(elongation factor G, EF-G)를 코딩(coding)하는 유전자 및/또는 5’UTR 서열의 변경을 통하여 리보솜 트래픽(ribosome traffic)을 조절함으로써 번역(translation)의 개시(initiation), 및/또는 연장(elongation) 속도를 조절하는 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제조할 수 있기 때문에, 상기 숙주세포(host cell)의 종류에는 제한이 없으나, 바람직하게는 대장균이다.
Also, by using the method for producing a functional protein-producing strain library of the present invention, a gene coding for extension factor G (elongation factor G, EF-G) and / or 5 ' Since it is possible to prepare a strain library for the production of a functional protein that regulates translation initiation and / or elongation rate by modulating ribosome traffic through alteration of the UTR sequence, There is no limitation on the kind of the host cell, but it is preferably Escherichia coli.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[[ 실시예Example ]]

실시예Example 1. 기능성 단백질 생산용 대장균의 제조 1. Preparation of E. coli for functional protein production

1-1. 1-1. cIcI repressorrepressor 유전자의 염색체 내 도입 Introduction of genes into chromosomes

람다 프로모터(lamda promoter)의 발현을 조절하는 cI 전사억제인자 유전자(cI repressor gene, 서열번호 17)를 대장균(Escherichia coli)의 염색체(chromosome) 안에 도입하기 위하여, 람다 파지(lamda phage)에서 cI repressor 유전자를 PCR(polymerase chain reaction)을 통해 증폭하여 분리한 후에 락 프로모터(Lac promoter) 서열(서열번호 1)과 KpnI 및 SacI 제한효소(restriction enzyme)의 인식 서열이 포함되어 있는 프라이머(Plac_cI_F: ACATATGATAAATGTGAGCGGATAACATTGACATTGTGAGCGGATAACAAGATACTGAGCACATCAGCAGGACGCACTGACCaaagaggagaaaatgagcacaaaaaagaaaccattaacacaagagc(서열번호 2), Plac_cI_B: ACTCGAGtcagccaaacgtctcttcaggcca(서열번호 3))를 이용하여 다시 증폭하였다. 그리고 상기 증폭된 DNA를 pGEM T easy vector(Promega)에 도입하였다. 도입된 유전자는 염기서열분석(DNA sequencing)을 통해 확인한 후, 대장균 BL21(DE3) 염색체 상에서 락 오페론(Lac operon) 위치의 유사서열(homologous sequence)이 포함되어 있는 프라이머(Lac_cI_F: gcggtatggcatgatagcgcccggaagagagtcaattcagggtggtgaatgcgatctgtctatttcgttcatccgaatat(서열번호 4), Lac_cI_R: Agagctcaaaaaaaaccccgccctgtcaggattccacacaacatacgagccggaagcataaagtgtaaagcctggggtgc(서열번호 5))를 이용하여 다시 증폭하였다. 증폭된 DNA는 Red/ET 재조합 시스템을 이용하여 대장균의 염색체 안에 도입하였다.
The cI transcription repressor gene ( cI ), which regulates the expression of the lambda promoter repressor gene, SEQ ID NO: 17) was introduced into the chromosome of Escherichia coli by amplifying and amplifying the cI repressor gene by PCR (polymerase chain reaction) in a lambda phage, Lac promoter) sequence (SEQ ID NO: 1) and the KpnI and SacI restriction enzymes (restriction enzyme primer (Plac_cI_F that contains the recognition sequence of a): ACATATGATAAATGTGAGCGGATAACATTGACATTGTGAGCGGATAACAAGATACTGAGCACATCAGCAGGACGCACTGACCaaagaggagaaaatgagcacaaaaaagaaaccattaacacaagagc (SEQ ID NO: 2), Plac_cI_B: using ACTCGAGtcagccaaacgtctcttcaggcca (SEQ ID NO: 3)) again Respectively. The amplified DNA was introduced into pGEM T easy vector (Promega). The introduced gene was confirmed by DNA sequencing and then a primer (Lac_cI_F: gcggtatggcatgatagcgcccggaagagagtcaattcagggtggtgaatgcgatctgtctatttcgttcatccgaatat (SEQ ID NO: 4) having a homologous sequence at the position of the Lac operon on the E. coli BL21 (DE3) ), Lac_cI_R: Agagctcaaaaaaaaccccgccctgtcaggattccacacaacatacgagccggaagcataaagtgtaaagcctggggtgc (SEQ ID NO: 5)). The amplified DNA was introduced into the E. coli chromosome using the Red / ET recombination system.

1-2. 재조합 벡터 제작1-2. Production of recombinant vector

람다 프로모터에 의해 조절되는 벡터를 제작하기 위하여, 새롭게 제작한 MCS(Multiple cloning ste) 서열이 포함되어 있는 프라이머(pACYC_RE_P_F: ATACATATGGCAGATCTCAATTGGATATCGGCCGGCCACGC GATCGCTGACGTCGGTACCCTCGAGTCTGccggtaaaccagcaatagacataagcggcta(서열번호 6), pACYC_RE_P_B: TTCGACTTAAGCATTATGCGGCCGCAAGCTTGTCGACCTGCAGGC GCGCCGAGCTCGAATTCGGATCCTGGcaggagtcgcataagggagagcgtcgagatc(서열번호 7))를 이용하여 pACYC Duet 벡터(Novagen)를 T7 프로모터와 MCS(multiple cloning site) 영역을 제외하고 증폭 및 분리하였다. 증폭된 DNA는 평활 말단 연결(blunt end ligation)을 통해 재조합 벡터(pACYC Duet-1)를 제작하였다. 제작된 벡터(pACYCDuet-1)를 람다 프로모터(서열번호 19)가 포함된 Kanamycin 유전자를 BamHI과 NotI 제한효소를 이용하여 subcloning 함으로써 람다 프로모터가 포함된 재조합 벡터를 완성하였다.Using (TTCGACTTAAGCATTATGCGGCCGCAAGCTTGTCGACCTGCAGGC GCGCCGAGCTCGAATTCGGATCCTGGcaggagtcgcataagggagagcgtcgagatc (SEQ ID NO: 7) pACYC_RE_P_F:: ATACATATGGCAGATCTCAATTGGATATCGGCCGGCCACGC GATCGCTGACGTCGGTACCCTCGAGTCTGccggtaaaccagcaatagacataagcggcta (SEQ ID NO: 6), pACYC_RE_P_B) to produce a vector newly produced by MCS (Multiple cloning ste) primer is the sequence containing the regulated by the lambda promoter The pACYC Duet vector (Novagen) was amplified and isolated except for the T7 promoter and MCS (multiple cloning site) region. The amplified DNA was subjected to blunt end ligation to construct a recombinant vector (pACYC Duet-1). The recombinant vector containing the lambda promoter was constructed by subcloning the prepared vector (pACYCDuet-1) with the kanamycin gene containing the lambda promoter (SEQ ID NO: 19) using BamHI and NotI restriction enzymes.

락 프로모터에 의해 조절되는 벡터를 제작하기 위하여, pCDF Duet 벡터(Novagen)를 Lac 프로모터 서열이 포함되어 있는 프라이머(placF: ttccGGTCAGT GCGTCCTGCTGATGTGCTCAGTATCTTGTTATCCGCTCACAATGTCAATGTTATCCGCTCACATTTATaatgtaagttagctcactcattaggcaccg(서열번호 8), placR: ggccgagctccgggttactgatgatgaacatggtaccgctgccaccgctgagcaataactagcataa(서열번호 9))를 이용하여 T7 프로모터와 MCS(multiple cloning site) 영역을 제외하고 증폭 및 분리하였다. 증폭된 DNA는 평활 말단 연결(blunt end ligation)을 통해 재조합 벡터(pCDF Duet-1)를 제작하였다. 제작된 각각의 벡터는 염기서열분석을 통해 확인하였다.
Using (ggccgagctccgggttactgatgatgaacatggtaccgctgccaccgctgagcaataactagcataa (SEQ ID NO: 9) placF:: ttccGGTCAGT GCGTCCTGCTGATGTGCTCAGTATCTTGTTATCCGCTCACAATGTCAATGTTATCCGCTCACATTTATaatgtaagttagctcactcattaggcaccg (SEQ ID NO: 8), placR) to produce a vector, the primer on the pCDF Duet vector (Novagen) contains the Lac promoter sequence which is controlled by the lock promoter Except for the T7 promoter and MCS (multiple cloning site) region. The amplified DNA was subjected to blunt end ligation to construct a recombinant vector (pCDF Duet-1). Each vector was identified by sequencing.

1-3. 1-3. fusAfusa 유전자의  Gene pACYCpACYC DuetDuet -1 내 도입-1 introduction

람다 프로모터에 의해 fusA 유전자의 발현을 조절하기 위하여, fusA 유전자를 pET23b UTR 서열과 KpnI 및 SacI 제한효소의 인식 서열이 포함되어 있는 프라이머(Sac1_UTR_fusA_F: agggGAGCTCTCTGTCCCAAGAAGGAGATATTACTatggctcgtacaaca cccatcgcac(서열번호 10), Kpn1_UTR_fusA_R: AgtgGGTACCttatttaccacgggcttcaattacggcctg(서열번호 11))를 이용하여 대장균으로부터 증폭하였다. 상기 증폭된 DNA에 단백질 분해 표지자인 SsrA 단백질을 코딩하는 유전자(서열번호 21)를 태깅(tagging)한 후, pGEM T easy vector(Promega)에 도입한 후에 염기서열분석을 통해 확인하였다. 그리고 KpnI과 SacI 제한효소를 이용하여 자른 후에 실시예 1-2의 방법으로 제조된 pACYC Duet-1에 도입하여 fusA/pACYC Duet-1 벡터를 제조하였다.
In order to control the expression of fusA gene by the lambda promoter, a primer that is the fusA gene contains a recognition sequence for a pET23b UTR sequence and the KpnI and SacI restriction enzymes (Sac1_UTR_fusA_F: agggGAGCTCTCTGTCCCAAGAAGGAGATATTACTatggctcgtacaaca cccatcgcac (SEQ ID NO: 10), Kpn1_UTR_fusA_R: AgtgGGTACCttatttaccacgggcttcaattacggcctg (SEQ ID NO: 11)) was used for amplification from E. coli. The amplified DNA was tagged with the gene encoding the SsrA protein (SEQ ID NO: 21) as a proteolytic marker and inserted into pGEM T easy vector (Promega), followed by sequencing. After cutting with KpnI and SacI restriction enzymes, fusA / pACYC Duet-1 vector was prepared by introducing into pACYC Duet-1 prepared by the method of Example 1-2.

1-4. 1-4. fusAfusa 유전자 돌연변이 균주 제작 Genetic mutation strain production

염색체 상에서 fusA 유전자가 제거된 돌연변이 균주를 제작하기 위하여, 실시예 1-1의 방법으로 제조된 cI 유전자가 염색체 내에 도입된 돌연변이 균주에 실시예 1-3의 방법으로 제조된 벡터로 형질전환시켰다. 그리고 FRT 서열과 카나마이신 저항성 유전자(kanamycin resistance gene)를 주형으로 염색체의 fusA 유전자 말단의 유사서열이 포함되어 있는 프라이머(Sac1_UTR_fusA_F: agggGAGCTCTCTGTCCCAAGAAGGAGATATTACTatggctcgtacaacacccatcgcac(서열번호 12), Kpn1_UTR_fusA_R: AgtgGGTACCttatttaccacgggcttcaattacggcctg(서열번호 13))를 이용하여 PCR을 수행하여 DNA를 증폭시켰다. 상기 증폭된 DNA를 이용하여 Red/ET 재조합 시스템으로 대장균 염색체의 fusA 유전자(서열번호 18)를 제거하여 fusA 유전자 돌연변이 균주(대장균 BL21(DE3) cI △fusA)를 제작하였다. 상기 제작된 fusA 유전자 돌연변이 균주는 유전자은행(korean collection for type cultures, KCTC)에 수탁번호 KCTC 12185BP로 기탁하였다.
To prepare a mutant strain in which the fusA gene was removed from the chromosome, the mutant strain in which the cI gene prepared by the method of Example 1-1 was introduced into the chromosome was transformed with the vector prepared by the method of Example 1-3. And the FRT sequence and a kanamycin resistance gene (kanamycin resistance gene) to mold a primer that contains a similar sequence of fusA gene ends of the chromosome using a (Sac1_UTR_fusA_F: AgtgGGTACCttatttaccacgggcttcaattacggcctg (SEQ ID NO: 13): agggGAGCTCTCTGTCCCAAGAAGGAGATATTACTatggctcgtacaacacccatcgcac (SEQ ID NO: 12), Kpn1_UTR_fusA_R) PCR was performed to amplify the DNA. The fusA gene (SEQ ID NO: 18) of the E. coli chromosome was removed using the Red / ET recombination system using the amplified DNA to prepare a fusA gene mutant strain (E. coli BL21 (DE3) cIΔfusA). The fusA mutant strain thus prepared was deposited with the accession number KCTC 12185BP in a Korean collection for type cultures (KCTC).

1-5. 1-5. fusAfusa 돌연변이 유전자 라이브러리 제작 Mutant gene library production

번역의 연장(elongation) 속도를 조절하기 위한 fusA 돌연변이 유전자 라이브러리(library)를 제작하기 위하여, 실시예 1-3의 방법으로 제조된 fusA 유전자가 도입된 pGEM T easy vector를 주형으로 하여 Random mutagenesis kit(stratagen)으로 error prone PCR을 수행하였다. 그리고 증폭된 DNA는 KpnI과 SacI 제한효소를 이용하여 자른 후에 실시예 1-2의 방법으로 제조된 pCDF Duet-1에 도입하였다. 제작된 벡터들은 Mach T1 세포에 형질전환한 후에 플라스미드를 추출하여 fusA 돌연변이 유전자 라이브러리를 도 2와 같이 제작하였다.
To construct a fusA mutant gene library for regulating the elongation rate of translation, a pGEM T easy vector into which the fusA gene prepared in Example 1-3 was introduced was used as a template and a random mutagenesis kit ( stratagen). The amplified DNA was introduced into pCDF Duet-1 prepared by the method of Example 1-2 after cutting with KpnI and SacI restriction enzymes. The constructed vectors were transformed into Mach T1 cells, and plasmids were extracted to construct the fusA mutant gene library as shown in FIG.

1-6. 5' 1-6. 5 ' UTRUTR 돌연변이 유전자 라이브러리 제작 Mutant gene library production

번역의 개시(initiation) 속도를 조절하기 위한 5' UTR (tttaactttaagaaggagatatacc(서열번호 14)) 돌연변이 유전자 라이브러리(library)를 제작하기 위하여, pQE80L에 GFP(green fluorescent protein) 유전자를 삽입하고, 상기 벡터를 주형으로 하여 T7 프로모터 서열과 무작위하게(random) 합성된 UTR 서열이 포함되어 있는 프라이머(RandomUTR_GFP_F: agagtaatacgactcactataggggaattgtgagcggataacaattttta actttaagaaggagNNNNNNNatggtgagcaagggcgaggag(서열번호 15), RandomUTR_PQE_GFP_R: Aagacgaaagggcctcgtgatacg(서열번호 16))를 이용하여 PCR을 수행하여 5' UTR 돌연변이 유전자 라이브러리를 제작하였다. 상기 5' UTR 돌연변이 유전자가 포함되어 있는 T7 프로모터 서열은 다시 GFP 유전자가 삽입되어 있는 pQE80L 벡터에 삽입하여 라이브러리를 도 3과 같이 제작하였다.
In order to construct a 5 'UTR (tttaactttaagaagagatatacc (SEQ ID NO: 14)) mutant gene library for regulating the initiation rate of translation, a green fluorescent protein (GFP) gene was inserted into pQE80L, with the primer that contains a UTR sequence randomly and T7 promoter sequences as (random) synthesis (RandomUTR_GFP_F: agagtaatacgactcactataggggaattgtgagcggataacaattttta actttaagaaggagNNNNNNNatggtgagcaagggcgaggag (SEQ ID NO: 15), RandomUTR_PQE_GFP_R: Aagacgaaagggcctcgtgatacg (SEQ ID NO: 16)) to perform a PCR using a 5 'UTR A mutant gene library was constructed. The T7 promoter sequence containing the 5 'UTR mutant gene was inserted into the pQE80L vector into which the GFP gene was inserted to construct a library as shown in FIG.

실시예Example 2.  2. fusAfusa 유전자가 도입된 대장균의 성장속도 측정 Measurement of growth rate of E. coli into which a gene is introduced

fusA 유전자가 도입된 대장균의 성장속도를 측정하기 위하여, 실시예 1-4의 방법으로 제작된 대장균 BL21(DE3) cI △fusA 균주를 fusA/pACYC Duet-1으로 형질전환하였다. 형질전환된 균주를 LB 액체배지에서 16시간 배양한 후에 다시 흡광도 0.05로 계대배양하였다. 그리고 BioscreenC 기기로 30분마다 흡광도를 측정하였다. 이때 IPTG 처리 농도(0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 및 1mM)와 처리 시간(1.5, 2, 2.5, 3, 및 3.5 시간)을 조절하여 다양한 조건에서 실험을 진행하였다. 대조군으로는 cI 유전자가 도입된 대장균 BL21(DE3) 균주를 사용하였다. 그 결과는 도 4 및 도 5에 나타내었다.The E. coli BL21 (DE3) cIΔfusA strain prepared by the method of Example 1-4 was transformed with fusA / pACYC Duet-1 to measure the growth rate of E. coli with fusA gene. The transformed strains were cultured in LB liquid medium for 16 hours and then subcultured at an absorbance of 0.05. The absorbance was measured every 30 minutes with a BioscreenC instrument. At this time, experiments were conducted under various conditions by adjusting IPTG treatment concentration (0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, and 1 mM) and treatment time (1.5, 2, 2.5, 3 and 3.5 hours). As a control, Escherichia coli BL21 (DE3) strain into which cI gene was introduced was used. The results are shown in Fig. 4 and Fig.

도 4에 나타난 바와 같이, fusA 유전자가 염색체 상에서 제거된 균주의 경우 IPTG에 의해서 벡터의 fusA 유전자 또한 발현이 억제되어 대조군에 비하여 성장속도가 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 IPTG 처리 시간과 관계없이 IPTG를 처리하고 두 시간 이후부터 성장속도가 저해되는 것을 확인할 수 있었다. 상기 결과는 IPTG를 처리하면 cI 유전자가 발현되어, 생성된 cI repressor에 의해서 fusA 유전자의 발현이 억제되고 두 시간 후에 세포 내의 EF-G의 수가 감소하여 성장이 저해된다는 것을 의미한다.As shown in FIG. 4, in the case of the strain in which the fusA gene was removed from the chromosome, the expression of the fusA gene of the vector was inhibited by IPTG, and the growth rate was decreased as compared with the control. In addition, IPTG was treated irrespective of IPTG treatment time, and growth rate was inhibited from two hours later. The above results indicate that treatment with IPTG results in the expression of cI gene, inhibiting the expression of fusA gene by the produced cI repressor, and decreasing the number of EF-G in the cell after 2 hours and inhibiting growth.

또한 도 5에 나타난 바와 같이, IPTG 처리 농도에 따라 성장속도가 변화되는 것을 확인할 수 있었다. 대조군에 비하여 fusA 유전자가 제거된 균주의 경우 더 높은 성장 속도의 저해를 보여주었으며, IPTG 처리 농도가 증가됨에 따라 성장 속도가 더 많이 저해되는 것을 확인하였다. 또한 도면에서는 나타나지 않지만, 0.5mM 이상에서는 동일한 성장 속도의 저해를 보여주었다.Also, as shown in FIG. 5, it was confirmed that the growth rate was changed according to the IPTG treatment concentration. The strain with the fusA gene removed showed a higher inhibition of growth rate than the control, and the growth rate was further inhibited with increasing IPTG treatment concentration. Also, although not shown in the figure, inhibition of the same growth rate was observed at 0.5 mM or more.

상기 결과들을 통하여, fusA 유전자의 발현을 IPTG를 이용하여 조절할 수 있다는 것을 확인하였다.
Through the above results, it was confirmed that the expression of the fusA gene can be regulated using IPTG.

실시예Example 3. 다양한 개시 속도를 가지는 돌연변이 균주 라이브러리 제작 3. Construction of mutant strain library with various initiation rates

다양한 개시 속도를 가지는 돌연변이 균주 라이브러리를 제작하기 위하여, 실시예 1-4의 방법으로 제조된 fusA 유전자 돌연변이 균주에 fusA/pACYC Duet-1 벡터, fusA 돌연변이 유전자 라이브러리, 및 정상 5' UTR 및 GFP 서열을 포함하는 벡터를 형질전환을 통하여 삽입한 후 LB 액체배지에 1/50로 접종하고 3시간 동안 배양한 후에 IPTG을 처리하고 6시간 동안 배양하였다. 대조군으로는 fusA 정상 유전자를 가지고 있는 균주를 사용하였다. 그리고 배양액 1mL을 PBS 완충용액(phosphate buffered saline buffer)으로 세포를 2회 세척한 후에 흡광도가 0.05가 되도록 PBS 완충용액으로 희석하였다. 그리고 상기 희석된 세포를 FACS 기기를 사용하여 상위 10% 이내의 형광을 나타내는 균주를 선별하고, 선별된 세포는 암피실린(ampicillin 50ug/mL), 스트렙토마이신(streptomycin 50ug/mL), 및 클로람페니콜(chloramphenicol 34ug/mL)이 포함되어 있는 LB 고체배지에 접종하여 확보하였다. 확보된 균주 중 네 개의 균주를 무작위로 선택하여 LB 배지에 배양한 후에 형광을 측정하였다. 그 결과는 도 6에 나타내었다.To construct a mutant strain library having various initiation rates, the fusA / pACYC Duet-1 vector, the fusA mutant gene library, and the normal 5 'UTR and GFP sequences were added to the fusA gene mutant strain prepared by the method of Example 1-4 Were inserted into the LB liquid medium at a ratio of 1/50, cultured for 3 hours, treated with IPTG, and cultured for 6 hours. As a control group, strains containing fusA normal genes were used. The cells were washed twice with phosphate buffered saline buffer (1 mL) and diluted with PBS buffer solution to an absorbance value of 0.05. The diluted cells were screened for strains exhibiting fluorescence within the upper 10% by using FACS instrument, and the selected cells were cultured in the presence of ampicillin (50 ug / mL), streptomycin (50 ug / mL), and chloramphenicol / mL) was obtained by inoculation on LB solid medium. Four strains of the obtained strains were randomly selected and cultured in LB medium, and fluorescence was measured. The results are shown in Fig.

도 6에 나타난 바와 같이, 대조군(c)인 정상 fusA 유전자를 사용한 경우와 비교하여 돌연변이 fusA 유전자를 사용하였을 때 2배 이상 형광값이 높아진 것을 확인하였다. 상기 결과를 통하여, 다양한 개시 속도를 가지는 돌연변이 균주 라이브러리를 이용하여 기능성 단백질의 생산을 증가시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIG. 6, it was confirmed that the fluorescence value of the mutant fusA gene was twice or more higher than that of the normal fusA gene used as the control (c). From the above results, it was confirmed that the production of functional protein can be increased by using a mutant strain library having various initiation rates.

실시예Example 4. 다양한 번역 속도를 가지는 돌연변이 균주 라이브러리 제작 4. Production of mutant strain library with various translation speed

기능성 단백질 생산용 시스템의 제작을 위하여, 실시예 1-4의 방법으로 제조된 fusA 유전자 돌연변이 균주에 fusA/pACYC Duet-1 벡터, fusA 돌연변이 유전자 라이브러리, 및 5' UTR 돌연변이 유전자 라이브러리를 형질전환을 통하여 삽입하여 다양한 개시 및 연장 과정 속도를 가지는 기능성 단백질 생산용 시스템을 제작하였다. 대조군으로는 대장균 BL21(DE3)에 T7 프로모터 및 GFP 유전자가 삽입된 pQE80L 벡터를 형질전환하여 사용하였다. 균주들은 LB 액체배지에 1/50로 접종하고 3시간 동안 배양한 후에 IPTG을 처리하고 6시간 동안 배양하였다. 그리고 배양액 1mL을 PBS 완충용액(phosphate buffered saline buffer)으로 세포를 2회 세척한 후에 흡광도가 0.05가 되도록 PBS 완충용액으로 희석하였다. 그리고 상기 희석된 세포를 FACS 기기를 사용하여 상위 10% 이내의 형광을 나타내는 균주를 선별하고, 선별된 세포는 암피실린(ampicillin 50ug/mL), 스트렙토마이신(streptomycin 50ug/mL), 및 클로람페니콜(chloramphenicol 34ug/mL)이 포함되어 있는 LB 고체배지에 접종하여 확보하였다. 상기 과정을 두 번 반복하여 높은 형광값을 가지는 균주들을 분리하였다. 높은 형광값을 가지는 균주들은 IPTG가 첨가된 배지에서 생장 속도가 감소되기 때문에 BioscreenC 기기를 이용하여 66개의 균주를 무작위로 선택하여 LB 배지에 배양한 후에 형광을 측정하였다. 그 결과는 도 7에 나타내었다.To construct a system for producing a functional protein, the fusA / pACYC Duet-1 vector, the fusA mutant gene library, and the 5 'UTR mutant gene library were transfected into the fusA mutant strain produced by the method of Example 1-4 To prepare a functional protein production system having various initiation and elongation process rates. As a control, E. coli BL21 (DE3) was transformed with a pQE80L vector into which a T7 promoter and a GFP gene were inserted. The strains were inoculated in LB liquid medium at 1/50 and cultured for 3 hours, then treated with IPTG and incubated for 6 hours. The cells were washed twice with phosphate buffered saline buffer (1 mL) and diluted with PBS buffer solution to an absorbance value of 0.05. The diluted cells were screened for strains exhibiting fluorescence within the upper 10% by using FACS instrument, and the selected cells were cultured in the presence of ampicillin (50 ug / mL), streptomycin (50 ug / mL), and chloramphenicol / mL) was obtained by inoculation on LB solid medium. The above procedure was repeated twice to isolate strains having high fluorescence values. Since the strains with high fluorescence values decreased the growth rate in media supplemented with IPTG, 66 strains were randomly selected using BioscreenC instrument and cultured in LB medium before fluorescence was measured. The results are shown in Fig.

도 7에 나타난 바와 같이, 약 30% 이상의 균주가 대조군(c)에 비하여 GFP의 생산이 증가된 것을 확인할 수 있었으며, 그 중 상위 9개의 균주를 선택하여 암피실린(ampicillin 50ug/mL), 스트렙토마이신(streptomycin 50ug/mL), 및 클로람페니콜(chloramphenicol 34ug/mL)이 포함되어 있는 LB 배지에서 3시간 동안 배양한 후, IPTG를 처리하고 6시간 동안 더 배양한 후 Victor 기기를 이용하여 형광을 측정하였다. 그 결과는 도 8에 나타내었다.As shown in FIG. 7, it was confirmed that about 30% or more of the strains increased the production of GFP compared with the control (c), and the nine strains were selected and ampicillin (50 ug / mL), streptomycin streptomycin 50 ug / mL), and chloramphenicol (chloramphenicol 34 ug / mL) for 3 hours, and IPTG was treated for 6 hours, and fluorescence was measured using a Victor apparatus. The results are shown in Fig.

도 8에 나타난 바와 같이, 대조군에 비하여 다양한 번역 속도를 가지는 돌연변이 균주 라이브러리에서 최대 3.5배 이상 단백질의 생산이 증가된 것을 확인할 수 있었다. 상기 결과를 통하여, 리보솜 트래픽을 조절하면 다양한 기능성 단백질의 생산량을 증가시킬 수 있다는 것을 확인하였다.
As shown in FIG. 8, it was confirmed that the production of the protein was increased by at least 3.5 times in the mutant strain library having various translation rates as compared with the control group. Through the above results, it was confirmed that the production of various functional proteins can be increased by controlling the ribosomal traffic.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the embodiments described above are in all respects illustrative and not restrictive.

한국생명공학연구원Korea Biotechnology Research Institute KCTC12185BPKCTC12185BP 2012040520120405

<110> POSTECH ACADEMY-INDUSTRY FOUNDATION <120> Construction method of bacterial host for producing functional protein <130> PB11-09890 <160> 21 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 75 <212> DNA <213> Escherichia coli Lac promoter <400> 1 ataaatgtga gcggataaca ttgacattgt gagcggataa caagatactg agcacatcag 60 caggacgcac tgacc 75 <210> 2 <211> 128 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Plac_cI_F <400> 2 acatatgata aatgtgagcg gataacattg acattgtgag cggataacaa gatactgagc 60 acatcagcag gacgcactga ccaaagagga gaaaatgagc acaaaaaaga aaccattaac 120 acaagagc 128 <210> 3 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Plac_cI_B <400> 3 actcgagtca gccaaacgtc tcttcaggcc a 31 <210> 4 <211> 80 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lac_cI_F <400> 4 gcggtatggc atgatagcgc ccggaagaga gtcaattcag ggtggtgaat gcgatctgtc 60 tatttcgttc atccgaatat 80 <210> 5 <211> 80 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lac_cI_R <400> 5 agagctcaaa aaaaaccccg ccctgtcagg attccacaca acatacgagc 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tcgccttaaa 60 gcaatttatg aaaaaaagaa aaatgaactt ggcttatccc aggaatctgt cgcagacaag 120 atggggatgg ggcagtcagg cgttggtgct ttatttaatg gcatcaatgc attaaatgct 180 tataacgccg cattgcttgc aaaaattctc aaagttagcg ttgaagaatt tagcccttca 240 atcgccagag aaatctacga gatgtatgaa gcggttagta tgcagccgtc acttagaagt 300 gagtatgagt accctgtttt ttctcatgtt caggcaggga tgttctcacc tgagcttaga 360 acctttacca aaggtgatgc ggagagatgg gtaagcacaa ccaaaaaagc cagtgattct 420 gcattctggc ttgaggttga aggtaattcc atgaccgcac caacaggctc caagccaagc 480 tttcctgacg gaatgttaat tctcgttgac cctgagcagg ctgttgagcc aggtgatttc 540 tgcatagcca gacttggggg tgatgagttt accttcaaga aactgatcag ggatagcggt 600 caggtgtttt tacaaccact aaacccacag tacccaatga tcccatgcaa tgagagttgt 660 tccgttgtgg ggaaagttat cgctagtcag tggcctgaag agacgtttgg ctga 714 <210> 18 <211> 2115 <212> DNA <213> Escherichia coli fusA gene <400> 18 atggctcgta caacacccat cgcacgctac cgtaacatcg gtatcagtgc gcacatcgac 60 gccggtaaaa ccactactac cgaacgtatt ctgttctaca ccggtgtaaa ccataaaatc 120 ggtgaagttc atgacggcgc tgcaaccatg gactggatgg agcaggagca ggaacgtggt 180 attaccatca cttccgctgc gactactgca ttctggtctg gtatggctaa gcagtatgag 240 ccgcatcgca tcaacatcat cgacaccccg gggcacgttg acttcacaat cgaagtagaa 300 cgttccatgc gtgttctcga tggtgcggta atggtttact gcgcagttgg tggtgttcag 360 ccgcagtctg aaaccgtatg gcgtcaggca aacaaatata aagttccgcg cattgcgttc 420 gttaacaaaa tggaccgcat gggtgcgaac ttcctgaaag ttgttaacca gatcaaaacc 480 cgtctgggcg cgaacccggt tccgctgcag ctggcgattg gtgctgaaga acatttcacc 540 ggtgttgttg acctggtgaa aatgaaagct atcaactgga acgacgctga ccagggcgta 600 accttcgaat acgaagatat cccggcagac atggttgaac tggctaacga atggcaccag 660 aacctgatcg aatccgcagc tgaagcttct gaagagctga tggaaaaata cctgggtggt 720 gaagaactga ctgaagcaga aatcaaaggt gctctgcgtc agcgcgttct gaacaacgaa 780 atcatcctgg taacctgtgg ttctgcgttc aagaacaaag gtgttcaggc gatgctggat 840 gcggtaattg attacctgcc atccccggtt gacgtacctg cgatcaacgg tatcctggac 900 gacggtaaag acactccggc tgaacgtcac gcaagtgatg acgagccgtt ctctgcactg 960 gcgttcaaaa tcgctaccga cccgtttgtt ggtaacctga ccttcttccg tgtttactcc 1020 ggtgtggtta actctggtga taccgtactg aactccgtga aagctgcacg tgagcgtttc 1080 ggtcgtatcg ttcagatgca cgctaacaaa cgtgaagaga tcaaagaagt tcgcgcgggc 1140 gacatcgctg ctgctatcgg tctgaaagac gtaaccactg gtgacaccct gtgtgacccg 1200 gatgcgccga tcattctgga acgtatggaa ttccctgagc cggtaatctc catcgcagtt 1260 gaaccgaaaa ccaaagctga ccaggaaaaa atgggtctgg ctctgggccg tctggctaaa 1320 gaagacccgt ctttccgtgt atggactgac gaagaatcta accagaccat catcgcgggt 1380 atgggcgaac tgcacctcga catcatcgtt gaccgtatga agcgtgaatt caacgttgaa 1440 gcgaacgtag gtaaaccgca ggttgcttac cgtgaaacta tccgccagaa agttaccgat 1500 gttgaaggta aacacgcgaa acagtctggt ggtcgtggtc agtatggtca tgttgttatc 1560 gacatgtacc cgctggagcc gggttcaaac ccgaaaggct acgagttcat caacgacatt 1620 aaaggtggtg taatccctgg cgaatacatc ccggccgttg ataaaggtat ccaggaacag 1680 ctgaaagcag gtccgctggc aggctacccg gtagtagaca tgggtattcg tctgcacttc 1740 ggttcttacc atgacgttga ctcctctgaa ctggcgttta aactggctgc ttctatcgcc 1800 tttaaagaag gctttaagaa agcgaaacca gttctgcttg agccgatcat gaaggttgaa 1860 gtagaaactc cggaagagaa caccggtgac gttatcggtg acttgagccg tcgtcgtggt 1920 atgctcaaag gtcaggaatc tgaagttact ggcgttaaga tccacgctga agtaccgctg 1980 tctgaaatgt tcggatacgc aactcagctg cgttctctga ccaaaggtcg tgcatcatac 2040 actatggaat tcctgaagta tgatgaagcg ccgagtaacg ttgctcaggc cgtaattgaa 2100 gcccgtggta aataa 2115 <210> 19 <211> 48 <212> DNA <213> Bacteriophage Lambda promoter <400> 19 taacaccgtg cgtgttgact attttacctc tggcggtgat aatggttg 48 <210> 20 <211> 1083 <212> DNA <213> Escherichia coli lacI gene <400> 20 gtgaaaccag taacgttata cgatgtcgca gagtatgccg gtgtctctta tcagaccgtt 60 tcccgcgtgg tgaaccaggc cagccacgtt tctgcgaaaa cgcgggaaaa agtggaagcg 120 gcgatggcgg agctgaatta cattcccaac cgcgtggcac aacaactggc gggcaaacag 180 tcgttgctga ttggcgttgc cacctccagt ctggccctgc acgcgccgtc gcaaattgtc 240 gcggcgatta aatctcgcgc cgatcaactg ggtgccagcg tggtggtgtc gatggtagaa 300 cgaagcggcg tcgaagcctg taaagcggcg gtgcacaatc ttctcgcgca acgcgtcagt 360 gggctgatca ttaactatcc gctggatgac caggatgcca ttgctgtgga agctgcctgc 420 actaatgttc cggcgttatt tcttgatgtc tctgaccaga cacccatcaa cagtattatt 480 ttctcccatg aagacggtac gcgactgggc gtggagcatc tggtcgcatt gggtcaccag 540 caaatcgcgc tgttagcggg cccattaagt tctgtctcgg cgcgtctgcg tctggctggc 600 tggcataaat atctcactcg caatcaaatt cagccgatag cggaacggga aggcgactgg 660 agtgccatgt ccggttttca acaaaccatg caaatgctga atgagggcat cgttcccact 720 gcgatgctgg ttgccaacga tcagatggcg ctgggcgcaa tgcgcgccat taccgagtcc 780 gggctgcgcg ttggtgcgga catctcggta gtgggatacg acgataccga agacagctca 840 tgttatatcc cgccgttaac caccatcaaa caggattttc gcctgctggg gcaaaccagc 900 gtggaccgct tgctgcaact ctctcagggc caggcggtga agggcaatca gctgttgccc 960 gtctcactgg tgaaaagaaa aaccaccctg gcgcccaata cgcaaaccgc ctctccccgc 1020 gcgttggccg attcattaat gcagctggca cgacaggttt cccgactgga aagcgggcag 1080 tga 1083 <210> 21 <211> 33 <212> DNA <213> Escherichia coli ssrA gene <400> 21 gcagcaaacg acgaaaacta cgctttagca gct 33 <110> POSTECH ACADEMY-INDUSTRY FOUNDATION <120> Construction method of bacterial host for producing functional          protein <130> PB11-09890 <160> 21 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 75 <212> DNA <213> Escherichia coli Lac promoter <400> 1 ataaatgtga gcggataaca ttgacattgt gagcggataa caagatactg agcacatcag 60 caggacgcac tgacc 75 <210> 2 <211> 128 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Plac_cI_F <400> 2 acatatgata aatgtgagcg gataacattg acattgtgag cggataacaa gatactgagc 60 acatcagcag gacgcactga ccaaagagga gaaaatgagc acaaaaaaga aaccattaac 120 acaagagc 128 <210> 3 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Plac_cI_B <400> 3 actcgagtca gccaaacgtc tcttcaggcc a 31 <210> 4 <211> 80 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lac_cI_F <400> 4 gcggtatggc atgatagcgc ccggaagaga gtcaattcag ggtggtgaat gcgatctgtc 60 tatttcgttc atccgaatat 80 <210> 5 <211> 80 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lac_cI_R <400> 5 agagctcaaa aaaaaccccg ccctgtcagg attccacaca acatacgagc cggaagcata 60 aagtgtaaag cctggggtgc 80 <210> 6 <211> 101 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> pACYC_RE_P_F <400> 6 atacatatgg cagatctcaa ttggatatcg gccggccacg cgatcgctga cgtcggtacc 60 ctcgagtctg ccggtaaacc agcaatagac ataagcggct a 101 <210> 7 <211> 102 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> pACYC_RE_P_B <400> 7 ttcgacttaa gcattatgcg gccgcaagct tgtcgacctg caggcgcgcc gagctcgaat 60 tcggatcctg gcaggagtcg cataagggag agcgtcgaga tc 102 <210> 8 <211> 109 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> placF <400> 8 ttccggtcag tgcgtcctgc tgatgtgctc agtatcttgt tatccgctca caatgtcaat 60 gttatccgct cacatttata atgtaagtta gctcactcat taggcaccg 109 <210> 9 <211> 67 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> placR <400> 9 ggccgagctc cgggttactg atgatgaaca tggtaccgct gccaccgctg agcaataact 60 agcataa 67 <210> 10 <211> 60 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Sac1_UTR_fusA_F <400> 10 aggggagctc tctgtcccaa gaaggagata ttactatggc tcgtacaaca cccatcgcac 60                                                                           60 <210> 11 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Kpn1_UTR_fusA_R <400> 11 agtgggtacc ttatttacca cgggcttcaa ttacggcctg 40 <210> 12 <211> 60 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Sac1_UTR_fusA_F <400> 12 aggggagctc tctgtcccaa gaaggagata ttactatggc tcgtacaaca cccatcgcac 60                                                                           60 <210> 13 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Kpn1_UTR_fusA_R <400> 13 agtgggtacc ttatttacca cgggcttcaa ttacggcctg 40 <210> 14 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> pET vector 5 'UTR <400> 14 tttaacttta agaaggagat atacc 25 <210> 15 <211> 92 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RandomUTR_GFP_F <400> 15 agagtaatac gactcactat aggggaattg tgagcggata acaattttta actttaagaa 60 ggagnnnnnn natggtgagc aagggcgagg ag 92 <210> 16 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RandomUTR_PQE_GFP_R <400> 16 aagacgaaag ggcctcgtga tacg 24 <210> 17 <211> 714 <212> DNA <213> Bacteriophage cI repressor gene <400> 17 atgagcacaa aaaagaaacc attaacacaa gagcagcttg aggacgcacg tcgccttaaa 60 gcaatttatg aaaaaaagaa aaatgaactt ggcttatccc aggaatctgt cgcagacaag 120 atggggatgg ggcagtcagg cgttggtgct ttatttaatg gcatcaatgc attaaatgct 180 tataacgccg cattgcttgc aaaaattctc aaagttagcg ttgaagaatt tagcccttca 240 atcgccagag aaatctacga gatgtatgaa gcggttagta tgcagccgtc acttagaagt 300 gagtatgagt accctgtttt ttctcatgtt caggcaggga tgttctcacc tgagcttaga 360 acctttacca aaggtgatgc ggagagatgg gtaagcacaa ccaaaaaagc cagtgattct 420 gcattctggc ttgaggttga aggtaattcc atgaccgcac caacaggctc caagccaagc 480 tttcctgacg gaatgttaat tctcgttgac cctgagcagg ctgttgagcc aggtgatttc 540 tgcatagcca gacttggggg tgatgagttt accttcaaga aactgatcag ggatagcggt 600 caggtgtttt tacaaccact aaacccacaga tacccaatga tcccatgcaa tgagagttgt 660 tccgttgtgg ggaaagttat cgctagtcag tggcctgaag agacgtttgg ctga 714 <210> 18 <211> 2115 <212> DNA <213> Escherichia coli fusA gene <400> 18 atggctcgta caacacccat cgcacgctac cgtaacatcg gtatcagtgc gcacatcgac 60 gccggtaaaa ccactactac cgaacgtatt ctgttctaca ccggtgtaaa ccataaaatc 120 ggtgaagttc atgacggcgc tgcaaccatg gactggatgg agcaggagca ggaacgtggt 180 attaccatca cttccgctgc gactactgca ttctggtctg gtatggctaa gcagtatgag 240 ccgcatcgca tcaacatcat cgacaccccg gggcacgttg acttcacaat cgaagtagaa 300 cgttccatgc gtgttctcga tggtgcggta atggtttact gcgcagttgg tggtgttcag 360 ccgcagtctg aaaccgtatg gcgtcaggca aacaaatata aagttccgcg cattgcgttc 420 gttaacaaaa tggaccgcat gggtgcgaac ttcctgaaag ttgttaacca gatcaaaacc 480 cgtctgggcg cgaacccggt tccgctgcag ctggcgattg gtgctgaaga acatttcacc 540 ggtgttgttg acctggtgaa aatgaaagct atcaactgga acgacgctga ccagggcgta 600 accttcgaat acgaagatat cccggcagac atggttgaac tggctaacga atggcaccag 660 aacctgatcg aatccgcagc tgaagcttct gaagagctga tggaaaaata cctgggtggt 720 gaagaactga ctgaagcaga aatcaaaggt gctctgcgtc agcgcgttct gaacaacgaa 780 atcatcctgg taacctgtgg ttctgcgttc aagaacaaag gtgttcaggc gatgctggat 840 gcggtaattg attacctgcc atccccggtt gacgtacctg cgatcaacgg tatcctggac 900 gacggtaaag acactccggc tgaacgtcac gcaagtgatg acgagccgtt ctctgcactg 960 gcgttcaaaa tcgctaccga cccgtttgtt ggtaacctga ccttcttccg tgtttactcc 1020 ggtgtggtta actctggtga taccgtactg aactccgtga aagctgcacg tgagcgtttc 1080 ggtcgtatcg ttcagatgca cgctaacaaa cgtgaagaga tcaaagaagt tcgcgcgggc 1140 gacatcgctg ctgctatcgg tctgaaagac gtaaccactg gtgacaccct gtgtgacccg 1200 gatgcgccga tcattctgga acgtatggaa ttccctgagc cggtaatctc catcgcagtt 1260 gaaccgaaaa ccaaagctga ccaggaaaaa atgggtctgg ctctgggccg tctggctaaa 1320 gaagacccgt ctttccgtgt atggactgac gaagaatcta accagaccat catcgcgggt 1380 atgggcgaac tgcacctcga catcatcgtt gaccgtatga agcgtgaatt caacgttgaa 1440 gcgaacgtag gtaaaccgca ggttgcttac cgtgaaacta tccgccagaa agttaccgat 1500 gttgaaggta aacacgcgaa acagtctggt ggtcgtggtc agtatggtca tgttgttatc 1560 gacatgtacc cgctggagcc gggttcaaac ccgaaaggct acgagttcat caacgacatt 1620 aaaggtggtg taatccctgg cgaatacatc ccggccgttg ataaaggtat ccaggaacag 1680 ctgaaagcag gtccgctggc aggctacccg gtagtagaca tgggtattcg tctgcacttc 1740 ggttcttacc atgacgttga ctcctctgaa ctggcgttta aactggctgc ttctatcgcc 1800 tttaaagaag gctttaagaa agcgaaacca gttctgcttg agccgatcat gaaggttgaa 1860 gtagaaactc cggaagagaa caccggtgac gttatcggtg acttgagccg tcgtcgtggt 1920 atgctcaaag gtcaggaatc tgaagttact ggcgttaaga tccacgctga agtaccgctg 1980 tctgaaatgt tcggatacgc aactcagctg cgttctctga ccaaaggtcg tgcatcatac 2040 actatggaat tcctgaagta tgatgaagcg ccgagtaacg ttgctcaggc cgtaattgaa 2100 gcccgtggta aataa 2115 <210> 19 <211> 48 <212> DNA <213> Bacteriophage Lambda promoter <400> 19 taacaccgtg cgtgttgact attttacctc tggcggtgat aatggttg 48 <210> 20 <211> 1083 <212> DNA <213> Escherichia coli lacI gene <400> 20 gtgaaaccag taacgttata cgatgtcgca gagtatgccg gtgtctctta tcagaccgtt 60 tcccgcgtgg tgaaccaggc cagccacgtt tctgcgaaaa cgcgggaaaa agtggaagcg 120 gcgatggcgg agctgaatta cattcccaac cgcgtggcac aacaactggc gggcaaacag 180 tcgttgctga ttggcgttgc cacctccagt ctggccctgc acgcgccgtc gcaaattgtc 240 gcggcgatta aatctcgcgc cgatcaactg ggtgccagcg tggtggtgtc gatggtagaa 300 cgaagcggcg tcgaagcctg taaagcggcg gtgcacaatc ttctcgcgca acgcgtcagt 360 gggctgatca ttaactatcc gctggatgac caggatgcca ttgctgtgga agctgcctgc 420 actaatgttc cggcgttatt tcttgatgtc tctgaccaga cacccatcaa cagtattatt 480 ttctcccatg aagacggtac gcgactgggc gtggagcatc tggtcgcatt gggtcaccag 540 caaatcgcgc tgttagcggg cccattaagt tctgtctcgg cgcgtctgcg tctggctggc 600 tggcataaat atctcactcg caatcaaatt cagccgatag cggaacggga aggcgactgg 660 agtgccatgt ccggttttca acaaaccatg caaatgctga atgagggcat cgttcccact 720 gcgatgctgg ttgccaacga tcagatggcg ctgggcgcaa tgcgcgccat taccgagtcc 780 gggctgcgcg ttggtgcgga catctcggta gtgggatacg acgataccga agacagctca 840 tgttatatcc cgccgttaac caccatcaaa caggattttc gcctgctggg gcaaaccagc 900 gtggaccgct tgctgcaact ctctcagggc caggcggtga agggcaatca gctgttgccc 960 gtctcactgg tgaaaagaaa aaccaccctg gcgcccaata cgcaaaccgc ctctccccgc 1020 gcgttggccg attcattaat gcagctggca cgacaggttt cccgactgga aagcgggcag 1080 tga 1083 <210> 21 <211> 33 <212> DNA <213> Escherichia coli ssRA gene <400> 21 gcagcaaacg acgaaaacta cgctttagca gct 33

Claims (12)

a) 대장균 염색체 내에 cI 전사억제인자 유전자(cI repressor gene)를 삽입하는 단계;
b) 상기 삽입된 대장균 염색체 내의 fusA 유전자를 제거하여 돌연변이 균주를 제조하는 단계;
c) 상기 돌연변이 균주를 람다 프로모터(lambda promoter), SsrA 단백질이 태깅(tagging)된 fusA 유전자, 및 lacI 유전자를 포함하는 제 1 벡터로 형질전환시켜 형질전환 균주를 제조하는 단계;
d) 상기 형질전환 균주를 락 프로모터(Lac promoter) 및 염기서열이 하나 이상 변이된 fusA 유전자를 포함하는 제 2 벡터로 형질전환시키는 단계; 및
e) 상기 제 1 벡터 및 제 2 벡터로 형질전환된 균주에 5' UTR(UnTranslated Region) 서열을 포함하는 프로모터 및 기능성 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 제 3 벡터로 형질전환시키는 단계를 포함하며,
상기 기능성 단백질은 혈장 단백질, 근육 단백질, 효소, 항체 또는 호르몬인 것을 특징으로 하는, 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 제조하는 방법.
a) inserting a cI repressor gene into the E. coli chromosome;
b) removing the fusA gene in the inserted E. coli chromosome to prepare a mutant strain;
c) transforming said mutant strain with a first vector comprising a lambda promoter, a fusA gene tagged with an SsrA protein, and a lacI gene to produce a transforming strain;
d) transforming the transformed strain with a second vector comprising a fusA gene having at least one mutation of a Lac promoter and a base sequence; And
e) transforming the first vector and the second vector with a third vector comprising a promoter comprising a 5 'UTR (UnTranslated Region) sequence and a gene encoding a functional protein,
Wherein the functional protein is a plasma protein, a muscle protein, an enzyme, an antibody or a hormone. A method for producing a strain library for producing a functional protein.
제 1 항에 있어서,
상기 cI 전사억제인자 유전자(cI repressor gene)를 삽입하는 단계는 대장균 염색체 내의 락 오페론(Lac operon)을 cI 전사억제인자 유전자로 전환하는 것을 특징으로 하는, 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of inserting the cI repressor gene converts the Lac operon in the E. coli chromosome into a cI transcription repressor gene.
제 1 항에 있어서,
상기 cI 전사억제인자 유전자(cI repressor gene)는 서열번호 17의 염기서열로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the cI repressor gene comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 17.
제 1 항에 있어서,
상기 fusA 유전자는 서열번호 18의 염기서열로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the fusA gene comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 18.
제 1 항에 있어서,
상기 lacI 유전자는 서열번호 20의 염기서열로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the lacI gene comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 20.
제 1 항에 있어서,
상기 5' UTR 서열은 서열번호 14의 염기서열로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the 5 'UTR sequence comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 14.
제 1 항에 있어서,
상기 5' UTR 서열은 서열번호 14의 염기서열에서 염기서열이 하나 이상 변이된 것을 특징으로 하는, 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the 5 'UTR sequence is characterized in that the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 14 is one or more mutated.
제 1 항에 있어서,
상기 SsrA 단백질은 단백질 분해 표지자인 것을 특징으로 하는, 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the SsrA protein is a proteolytic marker.
제 1 항에 있어서,
상기 기능성 단백질은 에타너셉트(etanercept), 에포에틴알파(epoetin alpha), 인플릭시맙(infliximab), 인터페론 베타(interferon alpha), 인슐린리스프로(insulin lispro), 필그라스팀(filgrastim), 이미글루세라제(imiglucerase), 글라티라머 아세테이트(glatiramer acetate), 리툭시맙(rituximab), 페그필그라스팀(pegfilgrastim), 인슐린그라스팀(insulin grastim), 아달리무맙(adalimumab), 트라스트주맙(trastuzumab), 베바시주맙(bevacizumab), 라니비주맙(ranibizumab), 인슐린(insulin), 성장호르몬(growth hormone), 종양괴사인자(tumor necrosis factor-alpha), 인터루킨-7(interleukin-7), 인슐린유사생장인자(insulin-like growth factor 2), 인터페론 감마(interferon gamma), 인터페론 알파(interferon alpha), 인터루킨-2(interleukin-2), 골형성 단백질(osteogenic protein), 재조합플라스미노겐활성인자(Recombinant plasminogen-activator), 골형성 단백질 2(Bone morphogenetic protein 2), 항진균 펩타이드(antifungal peptide), 조직플라스미노겐활성인자(tissue plasminogen activator), 면역글로불린G(immunoglobulin G), 에리스로포이에틴(erythropoietin), 과립대식세포집락자극인자수용체(granulocyte-macrophage stimulating factor), 과립구집락자극인자(granulocyte-colony stimulating factor), 뮤로모맙(muromomab), 악식시맙(abciximab), 달시주맙(daclizumab), 바실릭시맙(basiliximab), 팔리비주맙(palivizumab), 이브리투모맙(ibritumomab), 오말리주맙(omalizumab), 에팔리주맙(efalizumab), 토시투모맙(tositumomab), 세툭시맙(cetuximab), 나탈리주맙(natalizumab), 알칼리성 인산가수 분해효소(alkaline phosphatase, PhoA), 레반 프룩토전이효소(levan fructotransferase, LFT), 셀룰로즈 결합 영역(cellulose binding domain), 콜래라 독신 B(cholera toxin B), 유기인산가수분해효소(Organophosphohydrolase), 칼시토닌(calcitonin), 혈액응고인자(blood coagulation factors), 히루딘(hirudin), 및 단일클론항체 5T4(monoclonal antibody 5T4)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
The method according to claim 1,
The functional protein may be selected from the group consisting of etanercept, epoetin alpha, infliximab, interferon alpha, insulin lispro, filgrastim, paclitaxel, imiglucerase, glatiramer acetate, rituximab, pegfilgrastim, insulin gratim, adalimumab, trastuzumab, It has been shown to be effective in the treatment of diabetic retinopathy, such as bevacizumab, ranibizumab, insulin, growth hormone, tumor necrosis factor-alpha, interleukin-7, insulin-like growth factor 2, interferon gamma, interferon alpha, interleukin-2, osteogenic protein, recombinant plasminogen activator ), Bone morphogenetic protein 2 (Bone morphogene tic protein 2, antifungal peptide, tissue plasminogen activator, immunoglobulin G, erythropoietin, granulocyte-macrophage stimulating factor ), Granulocyte-colony stimulating factor, muromomab, abciximab, daclizumab, basiliximab, palivizumab, (Ibuprofen), ibuprofen, ibritumomab, omalizumab, efalizumab, tositumomab, cetuximab, natalizumab, alkaline phosphatase, PhoA), levan fructotransferase (LFT), cellulose binding domain, cholera toxin B, organophosphohydrolase, calcitonin, blood coagulation Argument (b lood coagulation factors, hirudin, and monoclonal antibody 5T4.
기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리로서,
상기 균주는 람다 프로모터(lambda promoter), fusA 유전자, 및 lacI 유전자를 포함하는 제 1 벡터, 락 프로모터(Lac promoter) 및 염기서열이 하나 이상 변이된 fusA 유전자를 포함하는 제 2 벡터, 및 5' UTR(UnTranslated Region) 서열을 포함하는 프로모터 및 기능성 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 제 3 벡터로 형질전환된, 염색체 내의 fusA 유전자가 제거되고, cI 전사억제인자 유전자가 삽입된 대장균이고,
상기 기능성 단백질은 혈장 단백질, 근육 단백질, 효소, 항체 또는 호르몬인 것을 특징으로 하는, 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리.
As a strain library for producing a functional protein,
Wherein said strain comprises a first vector comprising a lambda promoter, a fusA gene, and a lacI gene, a second promoter comprising a lac promoter and a fusA gene having at least one base sequence mutated, and a 5 'UTR Wherein the fusA gene in the chromosome is transformed with a third vector comprising a promoter containing the UnTranslated Region sequence and a gene encoding a functional protein and the cI transcription inhibitor gene is inserted,
Wherein the functional protein is a plasma protein, a muscle protein, an enzyme, an antibody, or a hormone.
기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리로서,
상기 균주는 람다 프로모터(lambda promoter), fusA 유전자, 및 lacI 유전자를 포함하는 제 1 벡터, 락 프로모터(Lac promoter) 및 염기서열이 하나 이상 변이된 fusA 유전자를 포함하는 제 2 벡터, 및 염기서열이 하나 이상 변이된 5' UTR(UnTranslated Region) 서열을 포함하는 프로모터 및 기능성 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 제 3 벡터로 형질전환된, 염색체 내의 fusA 유전자가 제거되고, cI 전사억제인자 유전자가 삽입된 대장균이고,
상기 기능성 단백질은 혈장 단백질, 근육 단백질, 효소, 항체 또는 호르몬인 것을 특징으로 하는, 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리.
As a strain library for producing a functional protein,
Wherein said strain comprises a first vector comprising a lambda promoter, a fusA gene, and a lacI gene, a second promoter comprising a lac promoter and a fusA gene having at least one base sequence mutated, A fusA gene in a chromosome transformed with a third vector comprising a promoter containing a 5 'UTR (UnTranslated Region) sequence and a gene encoding a functional protein is deleted, and a cI transcription repressor gene inserted E. coli,
Wherein the functional protein is a plasma protein, a muscle protein, an enzyme, an antibody, or a hormone.
제 10 항 또는 제 11 항의 기능성 단백질 생산용 균주 라이브러리를 이용하여, 기능성 단백질을 생산하는 방법.11. A method for producing a functional protein using the strain library for producing a functional protein according to claim 10 or claim 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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