KR101717238B1 - Recombinant microorganism producing Crotamine protein and method for Production of Crotamine protein Using Thereof - Google Patents

Recombinant microorganism producing Crotamine protein and method for Production of Crotamine protein Using Thereof Download PDF

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Abstract

본 발명은 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터, 상기 벡터로 형질전환된 크로타민 단백질을 생산하는 재조합 미생물 및 상기 재조합 미생물을 이용한 크로타민 단백질의 생산방법에 관한 것이다. 본 발명의 태그 단백질을 포함하는 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터를 이용하여 형질전환시킨 재조합 미생물에서는 크로타민이 정상적으로 폴딩되어 수용성으로 과발현되므로, 이를 이용하여 크로타민 단백질을 대량생산할 수 있으며, 본 발명의 방법을 통해 생산된 크로타민 단백질은 항암, 항균 또는 항진균용 조성물; 활성 증식 세포 마커; 및 중심립 및 세포 주기의 마커 등 다양한 생물학적 분야에서 유용하게 이용될 수 있다.The present invention relates to a recombinant vector for producing a crotamine protein, a recombinant microorganism producing the crotamine protein transformed with the vector, and a method for producing the crotamine protein using the recombinant microorganism. In the recombinant microorganism transformed using the recombinant vector for producing a crotamine protein containing the tag protein of the present invention, the crotamine is normally folded and overexpressed by water, so that the crotamine protein can be mass produced, The crotamine protein produced by the method can be used as a composition for anticancer, antibacterial or antifungal; Active proliferating cell markers; And markers of the central and cell cycle.

Description

크로타민 단백질을 생산하는 재조합 미생물 및 이를 이용한 크로타민 단백질의 생산방법{Recombinant microorganism producing Crotamine protein and method for Production of Crotamine protein Using Thereof}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a recombinant microorganism producing a crotamine protein and a production method of the crotamine protein using the recombinant microorganism.

본 발명은 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터, 상기 벡터로 형질전환된 크로타민 단백질을 생산하는 재조합 미생물 및 상기 재조합 미생물을 이용한 크로타민 단백질의 생산방법에 관한 것이다.The present invention relates to a recombinant vector for producing a crotamine protein, a recombinant microorganism producing the crotamine protein transformed with the vector, and a method for producing the crotamine protein using the recombinant microorganism.

크로타민(Crotamine, Crt)은 남미 방울뱀(Crotalusdurissusterrificus)의 독에서 발견한 5 kDa 펩타이드 독소이다[Laure CJ, 1975, Hoppe Seylers Z Physiol Chem 356: 213-215.], [Giglio JR, 1975, Anal Biochem 69: 207-221]. 크로타민은 다른 패밀리의 멤버와 비교하였을 때, 미미한 독성(LD50 = 33 μg/g)으로 골격 근육 경련을 포함하는 myneurotoxin 단백질 패밀리에 속한다[Nicastro G, Franzoni L, de Chiara C, Mancin AC, Giglio JR, et al.,(2003), Eur J Biochem 270: 1969-1979]. 초기 전압의존성 칼슘채널은 크로타민의 분자 표적으로 여겨졌으나, [Chang CC, Tseng KH, (1978), Br J Pharmacol 63: 551-559], [Matavel AC, Ferreira-Alves DL, Beirao PS, Cruz JS, (1998), Eur J Pharmacol 348: 167-173] 이후 이에 대한 논쟁이 있었다[Rizzi CT, Carvalho-de-Souza JL, Schiavon E, Cassola AC, Wanke E, et al.,(2007), Toxicon 50: 553-562]. 전압-개폐형 K(Voltage-gated K, Kv) 통로는 계산 도킹(computational docking)을 기반으로 크로타민의 타겟이 될 것이라고 여겨졌다[Yount NY, Kupferwasser D, Spisni A, Dutz SM, Ramjan ZH, et al.,(2009), Proc Natl Acad Sci U S A 106: 14972-14977]. 최근에는, 크로타민이 300 nM까지의 IC50로 Kv1.1, Kv1.2 및 Kv1.3 채널을 선택적으로 억제함을 확인하였으나, 다른 K 채널은 억제하지 않음을 확인하였다[Peigneur S, Orts DJ, Prieto da Silva AR, Oguiura N, Boni-Mitake M, et al.,(2012), Mol Pharmacol 82: 90-96]. 또한, 크로타민은 항암 활성의 가능성을 보였으며, 다양한 종양 세포와 같은 증식 세포에 대하여 농도 의존적으로 세포 사멸을 유도하였다[Kerkis A, Kerkis I, Radis-Baptista G, Oliveira EB, Vianna-Morgante AM, et al.,(2004), FASEB J 18: 1407-1409]. 크로타민은 또한 흑색종(melanoma)의 마우스 모델에서 효과적인 것으로 나타났다[Oguiura N, Boni-Mitake M, Affonso R, Zhang G, (2011), J Antibiot (Tokyo) 64: 327-331], [Nascimento FD, Sancey L, Pereira A, Rome C, Oliveira V, et al., (2012), Mol Pharm 9: 211-221]. 또한, 효모 칸디다 균(Candida spp.)에 대하여 강한 활성과 그람-양성 및 그람-음성 세균에 모두 어느 정도의 활성이 나타나, 크로타민은 항균성 및 항진균성 활성이 있음을 확인하였다[Yamane ES, Bizerra FC, Oliveira EB, Moreira JT, Rajabi M, et al.,(2013), Biochimie 95: 231-240]. 또한, 크로타민은 세포 침투 활성, DNA 결합능, 혈액뇌장벽(blood brain barrier) 통과능 등의 특성이 있어, 약물 전달 담체; in vitro 및 in vivo상에서 활성 증식 세포 마커; 및 중심립 및 세포 주기의 마커로 이용할 수 있다. 이러한 잠재적 생의학적 응용 때문에, 크로타민의 대량 생산은 가치가 있다.Crotamine (Crt) is a 5 kDa peptide toxin found in the venom of the South American rattlesnake ( Crotalusdurissusterrificus ) [Laure CJ, 1975, Hoppe Seylers Z Physiol Chem 356: 213-215.], Giglio JR 1975, Anal Biochem 69: 207-221). Crotamine belongs to the myneurotoxin protein family, which includes skeletal muscle spasms with negligible toxicity (LD 50 = 33 μg / g) when compared to members of other families [Nicastro G, Franzoni L, de Chiara C, Mancin AC, Giglio JR, et al., (2003), Eur J Biochem 270: 1969-1979]. The initial voltage-gated calcium channel was considered to be a molecular target of crotamine, but it has been suggested that the initial voltage-dependent calcium channel is a molecular target of crotamine, (1999), Toxicon 50 (1999), and Eli J Pharmacol 348: 167-173), which have been controversial [Rizzi CT, Carvalho-de-Souza JL, Schiavon E, Cassola AC : 553-562]. The voltage-gated K (Kv) pathway was considered to be a target of crotamine based on computational docking (Yount NY, Kupferwasser D, Spisnia A, Dutz SM, Ramjan ZH, et al. , (2009), Proc Natl Acad Sci USA 106: 14972-14977]. Recently, it has been confirmed that crotamine selectively inhibits Kv1.1, Kv1.2 and Kv1.3 channels with an IC 50 of up to 300 nM, but not other K channels [Peigneur S, Orts DJ , Prieto da Silva AR, Oguiura N, Boni-Mitake M, et al., (2012), Mol Pharmacol 82: 90-96]. In addition, crotamine showed the possibility of anticancer activity and induces apoptosis in a concentration dependent manner on proliferating cells such as various tumor cells [Kerkis A, Kerkis I, Radis-Baptista G, Oliveira EB, Vianna-Morgante AM, et al., (2004), FASEB J 18: 1407-1409]. Crotamine has also been shown to be effective in mouse models of melanoma [Oguiura N, Boni-Mitake M, Affonso R, Zhang G, (2011) J Antibiot (Tokyo) 64: 327-331], [Nascimento FD , Sancey L, Pereira A, Rome C, Oliveira V, et al., (2012), Mol Pharm 9: 211-221]. In addition, strong activity against Gram-positive yeast Candida spp. (Gram-positive and Gram-negative bacteria) showed some activity, and crotamine was found to have antibacterial and antifungal activity [Yamane ES, Bizerra FC, Oliveira EB, Moreira J, Rajabi M, et al., (2013), Biochimie 95: 231-240]. In addition, crotamine has properties such as cell penetration activity, DNA binding ability, blood brain barrier passing ability, and the like; active proliferation cell markers in vitro and in vivo; And as markers of the central and cell cycle. Because of this potential biomedical application, the mass production of crotamine is of value.

크로타민은 천연 형태(native form)로서 남미 방울뱀의 독에서 정제되었으나, 상기 독에서 정제할 수 있는 크로타민의 양이 적고, 대량 생산에 적합하지 않으며, 정제 순도가 문제 될 수 있다. 또한, 진핵 생물에서의 과발현을 이용할 경우, 크로타민이 세포-침투성 및 세포독성을 갖기 때문에 문제가 있다. Crotamine is a native form and has been purified from the poison of South American rattlesnakes, but it is not suitable for mass production, and purity purity may be a problem. Also, when overexpression in eukaryotes is used, there is a problem because crotamine has cell-permeability and cytotoxicity.

이에 본 발명자들은 크로타민을 효율적으로 대량 생산할 수 있는 방법을 연구하던 중, 태그 단백질을 포함하는 재조합 벡터를 제작하고, 상기 벡터로 형질전환된 대장균에서 크로타민이 정상적으로 폴딩되어 수용성으로 과발현되고, 이를 이용하여 크로타민을 효율적으로 대량생산할 수 있음을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.Therefore, the inventors of the present invention have been studying a method for mass-producing crotamine efficiently, and a recombinant vector containing a tag protein is prepared, and crotamine is normally folded in E. coli transformed with the vector, The present inventors have completed the present invention by confirming that crocamin can be efficiently mass produced.

본 발명의 목적은 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a recombinant vector for production of a crotamine protein.

또한, 본 발명의 목적은 상기 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터로 형질전환된, 크로타민 단백질을 생산하는 재조합 미생물을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a recombinant microorganism producing a crotamine protein transformed with the recombinant vector for producing the crotamine protein.

또한, 본 발명의 목적은 상기 재조합 미생물을 이용한 크로타민 단백질의 생산방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method for producing a crotamine protein using the recombinant microorganism.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 태그 단백질(tag Protein)을 암호화하는 DNA 및 크로타민(Crotamine)을 암호화하는 DNA를 포함하는, 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a recombinant vector for producing a crotamine protein, which comprises a DNA encoding a tag protein and a DNA encoding a crotamine.

또한, 본 발명은 상기 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터로 형질전환된, 크로타민 단백질을 생산하는 재조합 미생물을 제공한다.The present invention also provides a recombinant microorganism producing a crotamine protein transformed with the recombinant vector for producing the crotamine protein.

또한, 본 발명은 1) 상기 재조합 미생물을 배양하는 단계; 및 2) 상기 배양액으로부터 크로타민 단백질을 분리 및 정제하는 단계;를 포함하는, 크로타민 단백질의 생산방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a recombinant microorganism, comprising: 1) culturing the recombinant microorganism; And 2) separating and purifying the chromatin protein from the culture broth.

본 발명의 태그 단백질을 포함하는 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터를 이용하여 형질전환시킨 재조합 미생물에서는 크로타민이 정상적으로 폴딩되어 수용성으로 과발현되므로, 이를 이용하여 크로타민 단백질을 대량생산할 수 있으며, 본 발명의 방법을 통해 생산된 크로타민 단백질은 항암, 항균 또는 항진균용 조성물; 활성 증식 세포 마커; 및 중심립 및 세포 주기의 마커 등 다양한 생물학적 분야에서 유용하게 이용될 수 있다.In the recombinant microorganism transformed using the recombinant vector for producing a crotamine protein containing the tag protein of the present invention, the crotamine is normally folded and overexpressed by water, so that the crotamine protein can be mass produced, The crotamine protein produced by the method can be used as a composition for anticancer, antibacterial or antifungal; Active proliferating cell markers; And markers of the central and cell cycle.

도 1은 pHMGWA-MBP-TEVrs-Crt의 벡터 맵을 나타낸 도이다.
도 2는 His6-, Trx-, GST-, PDIb'a'-, MBP-, PDI- 및 NusA-크로타민(Crt)융합 단백질의 대략적인 구조를 나타낸 도이다.
도 3은 재조합 대장균에서 7개의 다른 태그 단백질로 융합된 크로타민의 발현을 SDS-PAGE를 이용하여 분석한 결과를 나타낸 도이다(A : 37℃, B : 20℃)
도 4는 재조합 대장균에서 크로타민 단백질의 정제 과정을 나타낸 도이다.
도 5는 재조합 대장균에서 정제된 크로타민 단백질을 SDS-PAGE로 확인한 결과를 나타낸 도이다(M : 분자량 마커, 레인 1 : IPTG 유도 전 총 세포(음성 대조군), 레인 2 : IPTG 처리한 총 세포, 레인 3 : 세포 초음파 분해 후 수용성 분획, 레인 4: HisTrap FF 컬럼을 이용하여 정제된 MBP-Crt 융합 단백질(48.9 kDa), 레인 5 : TEV 프로테아제(29 kDa)를 이용한 MBP 태그(40.2 kDa) 분할, 레인 6 : 최종 정제된 크로타민(5 kDa)).
도 6은 은-염색된 겔을 이용하여 정제된 크로타민 단백질을 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 크로타민 단백질의 트립신 분해 펩타이드 맵(43 아미노산)을 나타낸 도이다.
도 8은 환원 조건에서 정제된 크로타민 단백질의 MALDI-TOF MS 분석을 실시한 결과를 나타낸 도이다.
도 9는 비환원 조건에서 정제된 크로타민 단백질의 MALDI-TOF MS 분석을 실시한 결과를 나타낸 도이다.
도 10은 개구리 난모세포에서 Kv1.3 채널 전류에 대한 크로마틴 단백질의 농도(30 pM, 300 pM, 3 nM, 30 nM, 300 nM 및 3 μM)에 따른 중첩 전류 기록(superimposed current traces)을 나타낸 도이다.
도 11은 개구리 난모세포에서 Kv1.3 채널 전류에 대하여, 3 nM 농도의 크로타민 단백질 또는 대조군의 전류-전압 관계 곡선을 나타낸 도이다.
도 12는 크로타민의 농도에 따른 개구리 난모세포에서 Kv1.3 채널 전류에 대한 크로마틴 단백질의 억제 효과를 나타낸 도이다.
도 13은 개구리 난모세포에서 Kv1.5 채널 전류에 대한 크로마틴 단백질의 농도에 따른 중첩 전류 기록(superimposed current traces)을 나타낸 도이다.
도 14는 개구리 난모세포에서 Kv1.5 채널 전류에 대하여, 3 nM 농도의 크로타민 단백질 또는 대조군의 전류-전압 관계 곡선을 나타낸 도이다.
1 is a diagram showing a vector map of pHMGWA-MBP-TEVrs-Crt.
Figure 2 shows the approximate structure of His6-, Trx-, GST-, PDIb'a'-, MBP-, PDI- and NusA-crotamine (Crt) fusion proteins.
FIG. 3 shows the results of analysis of the expression of crotamine fused with seven different tag proteins in recombinant E. coli using SDS-PAGE (A: 37 ° C, B: 20 ° C)
4 is a diagram showing a purification process of a crotamine protein in a recombinant E. coli.
FIG. 5 is a graph showing SDS-PAGE of the purified crotamine protein in recombinant E. coli (M: molecular weight marker, lane 1: total cells before IPTG induction (negative control), lane 2: total cells treated with IPTG, Lane 3: MBP tag (40.2 kDa) cleavage using purified water-soluble fraction, lane 4: HisTrap FF column, purified MBP-Crt fusion protein (48.9 kDa), lane 5: TEV protease (29 kDa) Lane 6: final purified crotamine (5 kDa)).
FIG. 6 is a graph showing the results of confirming the purified crotamine protein using the silver-stained gel. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a trypsin-degrading peptide map (43 amino acids) of a crotamine protein.
FIG. 8 is a graph showing the results of MALDI-TOF MS analysis of the purified crotamine protein under reducing conditions. FIG.
FIG. 9 is a diagram showing the results of MALDI-TOF MS analysis of purified crotamine protein under non-reducing conditions. FIG.
Figure 10 shows superimposed current traces according to the concentration of chromatin protein (30 pM, 300 pM, 3 nM, 30 nM, 300 nM and 3 uM) on Kv1.3 channel current in frog oocytes .
11 is a graph showing a current-voltage relationship curve of a 3 nM concentration of a crotamine protein or a control group for Kv1.3 channel current in frog oocytes.
12 is a graph showing the inhibitory effect of chromatin protein on Kv1.3 channel current in frog oocytes according to the concentration of crotamine.
13 is a diagram showing superimposed current traces according to the concentration of chromatin protein for Kv1.5 channel current in frog oocytes.
14 is a graph showing a current-voltage relationship curve of a 3 nM concentration of a crotamine protein or a control group for a Kv1.5 channel current in frog oocytes.

본 발명은 태그 단백질(tag Protein)을 암호화하는 DNA 및 크로타민(Crotamine)을 암호화하는 DNA를 포함하는, 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터를 제공한다.The present invention provides a recombinant vector for producing a crotamine protein, which comprises DNA encoding a tag protein and DNA encoding crotamine.

본 발명에 있어서 "벡터(vector)"는 적합한 숙주 내에서 DNA를 발현시킬 수 있는 적합한 조절 서열에 작동 가능하게 연결된 DNA 서열을 보유하는 DNA 제조물을 의미한다. 벡터는 플라스미드, 파지 입자, 또는 간단하게 잠재적 게놈 삽입물일 수 있다. 적당한 숙주로 형질 전환되면 벡터는 숙주 게놈과 무관하게 복제하고 기능할 수 있거나, 또는 일부 경우에 게놈 그 자체에 통합될 수 있다.For purposes of the present invention, a "vector" means a DNA product that retains a DNA sequence operably linked to a suitable regulatory sequence capable of expressing the DNA in the appropriate host. The vector may be a plasmid, phage particle, or simply a potential genome insert. Once transformed into the appropriate host, the vector can replicate and function independently of the host genome, or, in some cases, integrate into the genome itself.

본 발명에서 사용된 용어 "발현 벡터"는 목적한 코딩 서열과, 특정 숙주 생물에서 작동 가능하게 연결된 코딩 서열을 발현하는데 필수적인 적정 핵산 서열을 포함하는 재조합 DNA 분자를 의미한다. 발현 벡터는 바람직하게는 하나 이상의 선택성 마커를 포함할 수 있다. 상기 마커는 통상적으로 화학적인 방법으로 선택될 수 있는 특성을 갖는 핵산 서열로, 형질 전환된 세포를 비 형질전환 세포로부터 구별할 수 있는 모든 유전자가 이에 해당된다. 그 예로는 암피실린(ampicilin), 카나마이신(kanamycin), G418, 블레오마이신(Bleomycin), 하이그로마이신(hygromycin), 클로람페니콜(chloramphenicol)과 같은 항생제 내성 유전자가 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자에 의해 적절히 선택 가능하다.The term "expression vector" as used herein refers to a recombinant DNA molecule comprising a desired coding sequence and a suitable nucleic acid sequence necessary for expressing a coding sequence operably linked in a particular host organism. The expression vector may preferably comprise one or more selectable markers. The marker is typically a nucleic acid sequence having a property that can be selected by a chemical method, and includes all genes capable of distinguishing a transformed cell from a non-transformed cell. Examples include, but are not limited to, antibiotic resistance genes such as ampicilin, kanamycin, G418, Bleomycin, hygromycin, chloramphenicol, Selectable.

상기 태그 단백질은 MBP(maltose-binding protein), His6(hexahistidine), Trx(thioredoxin), GST(glutathione S-transferase), PDIb'a'(protein disulfide isomerase b'a' domain), PDI(protein disulfide bond isomerase) 및 NusA(N-utilization substance protein A)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The tag proteins include maltose-binding protein (MBP), hexahistidine, Trx (thioredoxin), glutathione S-transferase (GST), protein disulfide isomerase b'a 'domain, isomerase and NusA (N-utilizing substance protein A), but the present invention is not limited thereto.

상기 MBP 단백질은 서열번호 2로, His6 단백질은 서열번호 3으로, Trx 단백질은 서열번호 4로, GST 단백질은 서열번호 5로, PDIb'a'는 서열번호 6으로, PDI는 서열번호 7로, NusA 단백질은 서열번호 8로 표시되는 아미노산 서열로 이루어 질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The His6 protein is SEQ ID NO: 3, the Trx protein is SEQ ID NO: 4, the GST protein is SEQ ID NO: 5, the PDIb'a 'is SEQ ID NO: 6, the PDI is SEQ ID NO: 7, The NusA protein may comprise, but is not limited to, the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8.

상기 재조합 벡터에 포함되는 태그 단백질(Tag protein)을 암호화하는 DNA는 각각의 태그 단백질을 코딩할 수 있는 염기서열을 모두 포함하며, 이에 제한되지 않는다.The DNA encoding the tag protein contained in the recombinant vector includes all nucleotide sequences capable of encoding the respective tag proteins, but is not limited thereto.

상기 크로타민을 암호화하는 DNA는 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열을 코딩할 수 있는 염기서열을 모두 포함하며, 이에 제한되지 않는다.The DNA encoding the crotamine includes all of the nucleotide sequences capable of encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, but is not limited thereto.

본 발명의 태그 단백질 및 크로타민 단백질에는 이의 천연형 아미노산 서열을 갖는 단백질뿐만 아니라 이의 아미노산 서열 변이체가 또한 본 발명의 범위에 포함된다. 태그 단백질 및 크로타민 단백질의 변이체란 태그 단백질 및 크로타민 단백질 천연 아미노산 서열과 하나 이상의 아미노산 잔기가 결실, 삽입, 비보전적 또는 보전적 치환 또는 이들의 조합에 의하여 상이한 서열을 가지는 단백질을 의미한다. 분자의 활성을 전체적으로 변경시키지 않는 단백질 및 펩티드에서의 아미노산 교환은 당해 분야에 공지되어 있다. 상기 태그 단백질 및 크로타민 단백질; 또는 이의 변이체는 천연에서 추출하거나 합성(Merrifleld, J. Amer. chem. Soc. 85:2149-2156, 1963) 또는 DNA 서열을 기본으로 하는 유전자 재조합 방법에 의해 제조될 수 있다 (Sambrook et al, Molecular Cloning, Cold Spring Harbour Laboratory Press, New York, USA, 2판, 1989).In the tag and crotamine proteins of the present invention, not only a protein having a naturally occurring amino acid sequence but also amino acid sequence variants thereof are included within the scope of the present invention. A tag protein and a variant of a crotamine protein means a protein having a sequence different from that of a tag protein and a crotamine protein by a deletion, insertion, non-conservative or conservative substitution or a combination thereof with a natural amino acid sequence and one or more amino acid residues. Amino acid exchanges in proteins and peptides that do not globally alter the activity of the molecule are known in the art. The tag protein and the crotamine protein; Or variants thereof can be prepared by natural recombinant methods, such as those derived from natural sources or synthesized (Merrifleld, J. Amer. Chem. Soc. 85: 2149-2156, 1963) or DNA sequences (Sambrook et al, Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York, USA, Second Edition, 1989).

본 발명에 있어서, 상기 태그 단백질 및 크로타민 단백질을 코딩할 수 있는 유전자는 핵산 합성기 등을 이용하여 인공적으로 합성하거나, 태그 단백질 및 크로타민 단백질을 코딩할 수 있는 유전자의 게놈 DNA를 주형으로, 목적한 태그 단백질 및 크로타민 단백질을 코딩할 수 있는 유전자의 양 말단에 상보적인 서열을 가지는 올리고 뉴클레오타이드를 프라이머로 이용하여 PCR을 실시함으로써 제조할 수 있다. 한편, 코돈의 최적화로 인하여 본 발명의 태그 단백질 및 크로타민 단백질을 코딩할 수 있는 유전자는 다양한 염기 서열로 존재할 수 있으며, 이들은 모두 본 발명의 범주에 포함된다. 또한, 상기 염기서열의 변이체가 본 발명의 범주에 포함된다. 구체적으로, 태그 단백질 및 크로타민 단백질을 코딩할 수 있는 유전자는 각각 70% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상, 보다 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 염기서열을 포함할 수 있다. 폴리뉴클레오티드에 대한 "서열 상동성의 %"는 두 개의 최적으로 배열된 서열과 비교 영역을 비교함으로써 확인되며, 비교 영역에서의 폴리뉴클레오티드 서열의 일부는 두 서열의 최적 배열에 대한 참고 서열(추가 또는 삭제를 포함하지 않음)에 비해 추가 또는 삭제(즉, 갭)를 포함할 수 있다.
In the present invention, the gene capable of coding the tag protein and the crotamine protein can be synthesized artificially using a nucleic acid synthesizer or the like, or genomic DNA of a gene capable of encoding a tag protein and a crotamine protein as a template, PCR using oligonucleotide having a sequence complementary to both ends of a gene capable of encoding a tag protein and a crotamine protein as a primer. On the other hand, due to the optimization of codons, the genes capable of coding the tag and crotamine proteins of the present invention can exist in various base sequences, all of which are included in the scope of the present invention. Variants of the above base sequences are also included in the scope of the present invention. Specifically, a gene capable of encoding a tag protein and a crotamine protein has a homology of at least 70%, more preferably at least 80%, even more preferably at least 90%, most preferably at least 95% Base sequence. "% Of sequence homology to polynucleotides" is ascertained by comparing the comparison region with two optimally aligned sequences, and a portion of the polynucleotide sequence in the comparison region is the reference sequence for the optimal alignment of the two sequences (I. E., A gap) relative to the < / RTI >

상기 재조합 벡터는 단백질 분해효소 인지 부위를 암호화하는 DNA를 포함할 수 있다. 상기 단백질분해효소 인식 부위는 발현된 태그 단백질-크로타민 융합 단백질로부터 크로타민 단백질을 용이하게 분리해 내기 위해 포함되는 것으로서, 상기 단백질 분해효소는 인자 Xa 프로테아제, 트롬빈, 엔테로키나아제 및 TEV(Tavacco Etch Virus) 프로테아제로부터 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 바람직하게는 TEV(Tavacco Etch Virus) 프로테아제이고, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 TEV 프로테아제는 ENLYFQ↓G(Glu - Asn - Leu - Tyr - Phe -Gln ↓ Gly) 서열을 인식하여 표지부위를 절단하므로, 백터내에 상기 서열을 암호화하는 DNA를 삽입하면 발현된 태그단백질-크로타민 융합 단백질로부터 크로타민 단백질을 용이하게 회수할 수 있다.The recombinant vector may include DNA encoding a protease recognition site. The protease recognition site is included to easily isolate the crotamine protein from the expressed tag protein-crotamine fusion protein. The protease includes the factor Xa protease, thrombin, enterokinase and TEV (Tavacco Etch Virus ) Protease, but is preferably TEV (Tavacco Etch Virus) protease, but is not limited thereto. Since the TEV protease recognizes the ENLYFQ ↓ G (Glu-Asn-Leu-Tyr-Phe-Gln ↓ Gly) sequence and cleaves the marker site, when the DNA encoding the sequence is inserted into the vector, The crotamine protein can easily be recovered from the fusion protein.

상기 재조합 벡터는 하기 도면과 같은 개열지도를 갖을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The recombination vector may have a cleavage map as shown in the following figures, but is not limited thereto.

[도면] [drawing]

Figure 112014099120460-pat00001
Figure 112014099120460-pat00001

또한, 본 발명은 상기 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터로 형질전환된, 크로타민 단백질을 생산하는 재조합 미생물을 제공한다.The present invention also provides a recombinant microorganism producing a crotamine protein transformed with the recombinant vector for producing the crotamine protein.

상기 재조합 미생물은 대장균, 슈도모나스, 바실러스, 스트렙토마이세스, 진균 및 효모로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 대장균이나, 이에 제한되지 않는다.The recombinant microorganism may be at least one species selected from the group consisting of E. coli, Pseudomonas, Bacillus, Streptomyces, fungi and yeast, preferably E. coli, but is not limited thereto.

상기 재조합 벡터로 미생물을 형질전환하는 방법은 통상의 형질전환 방법, 예를 들면 양이온 지질-매개 형질전환(cationic lipid-mediated transfection), 전기천공(electroporation), DEAE-덱스트란 매개 형질전환(DEAEdextran mediated transfection), 칼슘 포스페이트 형질전환(calcium phosphate transfection)을 사용할 수 있다. 당업계에 공지된 바를 참조하여 재조합 미생물 및 발현 벡터 등의 종류에 따라 또 다른 최적의 형질전환 방법을 도입할 수도 있다.
The method of transforming the microorganism with the recombinant vector may be carried out by conventional transformation methods such as cationic lipid-mediated transfection, electroporation, DEAE dextran mediated transformation transfection, and calcium phosphate transfection. Other optimal transformation methods may be introduced depending on the kind of the recombinant microorganism and expression vector with reference to what is known in the art.

또한, 본 발명은 1) 상기 재조합 미생물을 배양하는 단계; 및 2) 상기 배양액으로부터 크로타민 단백질을 분리 및 정제하는 단계;를 포함하는, 크로타민 단백질의 생산방법을 제공한다. The present invention also provides a method for producing a recombinant microorganism, comprising: 1) culturing the recombinant microorganism; And 2) separating and purifying the chromatin protein from the culture broth.

상기 1) 단계에서 "배양"은 미생물을 적당히 인공적으로 조절한 환경조건에서 생육시키는 것을 의미한다. In the step 1), "cultivation" means growing the microorganism under moderately artificially controlled environmental conditions.

상기 재조합 미생물은 통상의 배지에서 생육 가능하며, 일 예로 뉴트리엔트 브로스(Nutrient broth) 배지에서 배양할 수 있다. 상기 배지는 특정 미생물을 배양하기 위하여 배양대상 즉 배양체가 되는 미생물이 필요로 하는 영양물질을 포함하는 것으로 특수한 목적을 위한 물질이 추가로 첨가되어 혼합된 것일 수 있다. 상기 배지는 배양기 또는 배양액이라고도 하며, 천연배지, 합성배지 또는 선택배지를 모두 포함하는 개념이다. 재조합 미생물은 통상의 배양방법에 따라 배양할 수 있다.The recombinant microorganism can be grown in a conventional medium, for example, in a nutrient broth medium. The culture medium may contain nutrients required for culturing, that is, a microorganism to be cultured in order to cultivate a specific microorganism, and may be a mixture in which a substance for a special purpose is further added and mixed. The medium is also referred to as an incubator or a culture medium, and is a concept including both natural medium, synthetic medium and selective medium. The recombinant microorganism can be cultured according to a conventional culture method.

배양에 사용되는 배지는 적당한 탄소원, 질소원, 아미노산, 비타민 등을 함유한 통상의 배지 내에서 온도, pH 등을 조절하면서 적절한 방식으로 특정 균주의 요건을 충족해야 한다. 사용될 수 있는 탄소원으로는 글루코즈 및 자일로즈의 혼합당을 주 탄소원으로 사용하며 이외에 수크로즈, 락토즈, 프락토즈, 말토즈, 전분, 셀룰로즈와 같은 당 및 탄수화물, 대두유, 해바라기유, 피마자유, 코코넛유 등과 같은 오일 및 지방, 팔미트산, 스테아린산, 리놀레산과 같은 지방산, 글리세롤, 에탄올과 같은 알코올, 아세트산과 같은 유기산이 포함된다. 이들 물질은 개별적으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 질소원으로는 암모니아, 황산암모늄, 염화암모늄, 초산암모늄, 인산암모늄, 탄산안모늄, 및 질산암모늄과 같은 무기질소원; 글루탐산, 메티오닌, 글루타민과 같은 아미노산 및 펩톤, NZ-아민, 육류 추출물, 효모 추출물, 맥아 추출물, 옥수수 침지액, 카세인 가수분해물, 어류 또는 그의 분해생성물, 탈지 대두 케이크 또는 그의 분해생성물 등 유기질소원이 사용될 수 있다. 이들 질소원은 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다. 상기 배지에는 인원으로서 인산 제1칼륨, 인산 제2칼륨 및 대응되는 소듐-함유 염이 포함될 수 있다. 사용될 수 있는 인원으로는 인산이수소칼륨 또는 인산수소이칼륨 또는 상응하는 나트륨-함유 염이 포함된다. 또한, 무기화합물로는 염화나트륨, 염화칼슘, 염화철, 황산마그네슘, 황산철, 황산망간 및 탄산칼슘 등이 사용될 수 있다. 마지막으로, 상기 물질에 더하여 아미노산 및 비타민과 같은 필수 성장 물질이 사용될 수 있다.The medium used for cultivation should meet the requirements of a specific strain in a suitable manner while controlling temperature, pH, etc. in a conventional medium containing a suitable carbon source, nitrogen source, amino acid, vitamin, and the like. The carbon sources that can be used include glucose and xylose mixed sugar as main carbon sources, and sugar and carbohydrates such as sucrose, lactose, fructose, maltose, starch and cellulose, soybean oil, sunflower oil, castor oil, Oils and fats such as oils and the like, fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, linoleic acid, alcohols such as glycerol, ethanol, and organic acids such as acetic acid. These materials may be used individually or as a mixture. Nitrogen sources that may be used include inorganic sources such as ammonia, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium acetate, ammonium phosphate, ammonium carbonate, and ammonium nitrate; Amino acids such as glutamic acid, methionine and glutamine, and organic substances such as peptone, NZ-amine, meat extract, yeast extract, malt extract, corn steep liquor, casein hydrolyzate, fish or their decomposition products, defatted soybean cake or decomposition products thereof . These nitrogen sources may be used alone or in combination. The medium may include potassium phosphate, potassium phosphate and the corresponding sodium-containing salts as a source. Potassium which may be used include potassium dihydrogen phosphate or dipotassium hydrogen phosphate or the corresponding sodium-containing salts. As the inorganic compound, sodium chloride, calcium chloride, iron chloride, magnesium sulfate, iron sulfate, manganese sulfate and calcium carbonate may be used. Finally, in addition to these materials, essential growth materials such as amino acids and vitamins can be used.

또한, 배양 배지에 적절한 전구체들이 사용될 수 있다. 상기된 원료들은 배양과정에서 배양물에 적절한 방식에 의해 회분식, 유가식 또는 연속식으로 첨가될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다. 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아와 같은 기초 화합물 또는 인산 또는 황산과 같은 산 화합물을 적절한 방식으로 사용하여 배양물의 pH를 조절할 수 있다.In addition, suitable precursors may be used in the culture medium. The above-mentioned raw materials can be added to the culture in the culture process in a batch manner, in an oil-feeding manner or in a continuous manner by an appropriate method, but it is not particularly limited thereto. Basic compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, or acid compounds such as phosphoric acid or sulfuric acid can be used in a suitable manner to adjust the pH of the culture.

상기 1) 단계의 재조합 미생물은 15 내지 40℃에서 배양될 수 있으며, 바람직하게는 18 내지 38℃에서 배양될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The recombinant microorganism in step 1) may be cultured at 15 to 40 ° C, preferably at 18 to 38 ° C, but is not limited thereto.

상기 2) 단계에서 배양액으로부터 크로타민 단백질을 분리 및 정제하는 것은 통상의 단백질 분리 방법을 이용하여 분리할 수 있다. 예를 들어, 크로타민단백질은 이에 제한되는 것은 아니지만, 원심분리, 여과, 추출, 분무 건조, 증발 또는 침전을 포함하는 방법에 따라 배양액로부터 분리될 수 있다. 더 나아가 크로타민 단백질은 크로마토그래피 (예, 이온 교환, 친화성, 소수성 및 크기별 배제), 전기영동, 분별용해도(예, 암모늄 설페이트 침전), SDS-PAGE 또는 추출을 포함하여 공지된 방법을 통해서 정제될 수 있다.The separation and purification of the crotamine protein from the culture broth in the step 2) can be carried out using a conventional protein separation method. For example, the crotamine protein may be isolated from the culture medium by methods including, but not limited to, centrifugation, filtration, extraction, spray drying, evaporation, or precipitation. Further, the crotamine protein can be purified through known methods including chromatography (e.g., ion exchange, affinity, hydrophobicity and size exclusion), electrophoresis, fractional solubility (e.g., ammonium sulfate precipitation), SDS- .

본 발명의 일실시예에 있어서는, 상기 재조합 미생물의 배양액을 Immobilized Metal Affinity Chromatography (IMAC), TEV 프로테아제 처리, 양이온 교환 크로마토그래피에 순차적으로 처리하여 최종적으로 순수한 크로타민 단백질을 수득하였다. 상기 방법에 의한 크로타민 단백질은 1L 세포 배양액 당 0.90 mg의 순수한 크로타민이 수득되며, 상기 크로타민 단백질은 서열번호 9로 표시되는 아미노산으로 이루어진다.
In one embodiment of the present invention, the culture of the recombinant microorganism was sequentially treated with Immobilized Metal Affinity Chromatography (IMAC), TEV protease treatment, and cation exchange chromatography to finally obtain a pure crotamine protein. The crotamine protein according to the above method obtained 0.90 mg of pure crotamine per 1 L cell culture medium, and the crotamine protein is composed of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 9.

본 발명의 태그단백질을 포함하는 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터를 이용하여 형질전환시킨 재조합 미생물에서는 크로타민이 정상적으로 폴딩되어 수용성으로 과발현되므로, 이를 이용하여 크로타민을 대량생산할 수 있다.
In the recombinant microorganism transformed with the recombinant vector for producing crotamine protein containing the tag protein of the present invention, crotamine is normally folded and overexpressed by water, so that crotamine can be mass produced using the same.

이하, 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. It will be obvious to you.

실시예 1. 크로타민 단백질 생산용 재조합 플라스미드의 제작Example 1. Preparation of recombinant plasmid for production of crotamine protein

EcoRV 클로닝 사이트를 포함하는 pUC57 벡터에 attB1-TEVrs-Crt-attB2 유전자를 바이오니아 유전자 합성 서비스를 이용하여 삽입하여, 크로타민의 42 아미노산을 암호화하는 DNA 서열을 합성하였다. 구체적으로, BP 재조합 반응을 위하여 attB1(5'-ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttc- 3', 서열번호 10) 및 attB2(5'-acccagctttcttgtacaaagtggtcccc- 3', 서열번호 11)부위를 벡터의 5'-말단 및 3'-말단에 삽입하였다. 그 후, 크로타민(서열번호 1)과 태그 단백질의 분리(cleavage)를 위하여, 담배식각바이러스 인식 부위(tobacco etch virus recognition site, TEVrs; ENLYFQ↓G)를 attB1 부위 및 크로타민 부위 사이에 삽입하였다. 그 후, pENTR-TEVrs-Crt로 명명된 전체 벡터(entry vector)는 BP 재조합 반응(Invitrogen, Carlsbad, CA)에 의하여 합성된 DNA를 pDONOR207 벡터로 서브클로닝하여 제작하였다. 그 후, pENTR-TEVrs-Crt의 TEVrs-Crt는 LR 재조합 반응(Invitrogen, CA)에 의하여, 각 MBP(서열번호 2), His6(서열번호 3), Trx(서열번호 4), GST(서열번호 5), hPDIb'a'(서열번호 6), hPDI(서열번호 7) 및 NusA(서열번호 8)의 태그 단백질을 암호화하는 각 pDEST-HGWA, pDEST-HGGWA, pDEST-HMGWA, pDEST-HNGWA, pDEST-HXGWA, pDEST-hPDI 및 pDEST-hPDIb'a' 데스티네이션 벡터(destination vector)로 재조합하였다. 상기 BP 및 LR 반응으로 제작한 서열은 마크로젠(Macrogen, Daejon, Korea)의 DNA 시퀀싱 서비스를 이용하여 확인하였다. 정제의 용이함을 위하여 각 태그 단백질의 앞에 His6 태그 및 His8 태그(hPDIb'a' 및 hPDI)를 포함시켰다.The attB1-TEVrs-Crt-attB2 gene was inserted into the pUC57 vector containing the EcoRV cloning site using the bioneer gene synthesis service to synthesize a DNA sequence encoding 42 amino acids of crotamine. Specifically, the site of attB1 (5'-ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttc-3 ', SEQ ID NO: 10) and attB2 (5'-acccagctttcttgtacaaagtggtcccc-3', SEQ ID NO: 11) were ligated to the 5'- and 3'- Lt; / RTI > Subsequently, tobacco etch virus recognition site (TEVrs; ENLYFQ ↓ G) was inserted between the attB1 site and the crotamine site for cleavage of the tag protein with crotamine (SEQ ID NO: 1) . Subsequently, the whole vector named pENTR-TEVrs-Crt was prepared by subcloning the DNA synthesized by BP recombination reaction (Invitrogen, Carlsbad, Calif.) Into pDONOR207 vector. Then TEVrs-Crt of pENTR-TEVrs-Crt was ligated to each MBP (SEQ ID NO: 2), His6 (SEQ ID NO: 3), Trx (SEQ ID NO: 4), GST (SEQ ID NO: HGWA, pDEST-HGGWA, pDEST-HNGWA, pDEST-HNGWA, pDEST-HGGWA encoding the tag proteins of hPDIb'a (SEQ ID NO: 5), hPDIb'a -HXGWA, pDEST-hPDI and pDEST-hPDIb'a 'destination vectors. Sequences prepared by the BP and LR reactions were confirmed using a DNA sequencing service of Macrogen (Daejon, Korea). The His6 tag and the His8 tag (hPDIb'a 'and hPDI) were included in front of each tag protein for ease of purification.

게이트웨이 시스템(Gateway system)에 의해 His6-, Trx-, GST-, hPDIb'a'-, MBP-, hPDI- 및 NusA-태그 단백질과 융합된 재조합 크로타민을 과발현시키는 7개의 발현 플라스미드를 수득하였다. pDONR207 벡터의 attP1 및 attP2는 pUC57-Crt벡터 안의 TEVrs-Crt유전자;와 반응하고, pDONR207 벡터의 ccdB 및 Cm유전자;를 교환하는 pUC57-Crt 벡터의 attB1 및 attB2와 반응하였다. 상기 반응결과로 attL1-TEVrs-Crt-attL2로 제작된 pENTR-Crt가 생성되었다. 그 후, attL1 및 attL2는 각 pDEST-HGWA, pDEST-HGGWA, pDEST-HMGWA, pDEST-HNGWA, pDEST-HXGWA, pDEST-hPDI, 및 pDEST-hPDIb'a' 데스티네이션 벡터 내부의 attR1 및 attR2와 반응하였다. 상기 단계에서, 각 데스티네이션 벡터 안의 ccdB 및 Cm(R)는 TEVrs-Crt로 교환되었다. 최종적으로, T7 프로모터에 의해 제어된 각 7개의 발현 플라스미드는 MBP 융합된 구조 사이에 생산되었으며, 그 중 MBP 태그 단백질-크로타민을 생산하는 벡터 제작과정을 도 1에 나타내었다. 또한, 각 7개의 태그 단백질과 크로타민 단백질의 대략적인 구조를 도 2에 나타내었다.
Seven expression plasmids were obtained by over-expressing recombinant crotamine fused with His6-, Trx-, GST-, hPDIb'a'-, MBP-, hPDI- and NusA-tag proteins by a gateway system. attP1 and attP2 of the pDONR207 vector reacted with the TEVrs-Crt gene in the pUC57-Crt vector and reacted with the attB1 and attB2 of the pUC57-Crt vector, which exchanges the ccdB and Cm genes of the pDONR207 vector. As a result of the above reaction, pENTR-Crt produced from attL1-TEVrs-Crt-attL2 was produced. Then, attL1 and attL2 reacted with attR1 and attR2 in the respective pDEST-HGWA, pDEST-HGGWA, pDEST-HMGWA, pDEST-HNGWA, pDEST-HXGWA, pDEST-hPDI, and pDEST-hPDIb'a ' . In this step, ccdB and Cm (R) in each destination vector were exchanged for TEVrs-Crt. Finally, each of the seven expression plasmids regulated by the T7 promoter was produced between the MBP-fused structures, and the vector production process for producing the MBP-tagged protein-crotamine was shown in FIG. In addition, the approximate structure of each of the seven tag proteins and the crotamine protein is shown in Fig.

실시예 2. 온도 조건에 따른 재조합 크로타민의 발현 및 용해도 검정Example 2 Expression and Solubility of Recombinant Crotamine according to Temperature Conditions

상기 실시예 1에서 제작된 7개의 각 태그 단백질-재조합 크로타민에 대하여, 배양 온도 조건(37℃ 및 20℃)에 따른 발현 및 용해도를 확인하기 위하여, 하기와 같이 수행하였다. To confirm the expression and solubility of each of the seven tag-protein-recombinant cortamines prepared in Example 1 according to the culture temperature conditions (37 ° C and 20 ° C), the following procedure was performed.

보다 구체적으로, 발현 벡터를 이용하여 competent E. coli BL21(DE3)를 형질전환하였으며, 상기 형질전환체를 37℃에 50 μg/mL 암피실린을 포함하는 Luria-Bertani 배지에서 0.4-0.6의 A600 광학 밀도(optical density)로 도달할때까지 배양하였다. 발현 시스템을 이용하여, 3시간 동안 37℃; 및 18시간동안 20℃에서 0.5 mM 이소프로필-β-D-티오갈락토사이드(isopropyl-β-D-thiogalactoside, IPTG)를 유도하였다. 상기 재조합 대장균 배양액을 트리스 버퍼를 포함하여 초음파 처리하고, 수용성 및 비수용성 부분은 18,000 g, 15분 및 4℃에서 원심분리하였다. 재조합 크로마틴의 발현 및 용해도는 10% 트리스-트리신(Tris-tricine gel) 겔을 이용하여 SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis)로 분석하였으며, ImageJ program(http://imagej.nih.gov/ij)을 이용하여 그 수준을 확인하였다. 그 결과를 도 3 및 표 1에 나타내었다.
More specifically, competent E. coli BL21 (DE3) was transformed using an expression vector. The transformant was transformed into Luria-Bertani medium containing 50 μg / mL ampicillin at 37 ° C. and A 600 optical And incubated until reaching optical density. Expression system for 3 hours at 37 < 0 >C; And 0.5 mM isopropyl -? - D-thiogalactoside (IPTG) at 20 ° C for 18 hours. The recombinant E. coli culture was sonicated with Tris buffer and the aqueous and non-aqueous portions were centrifuged at 18,000 g, 15 min and 4 ° C. The expression and solubility of recombinant chromatin were analyzed by SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis) using a 10% tris-tricine gel gel. ImageJ program ( http: //imagej.nih. gov / ij ). The results are shown in FIG. 3 and Table 1.


Protein

Protein
Tag Tag Tag size
(kDa)
Tag size
(kDa)
Fusion size
(kDa)
Fusion size
(kDa)
Expression level (%)Expression level (%) Solubility (%)Solubility (%)
37oC37 o C 20oC20 o C 37oC37 o C 20oC20 o C Crotamine
(5 kDa)
Crotamine
(5 kDa)
His6-His6- 0.80.8 8.68.6 18.018.0 9.69.6 56.556.5 37.937.9
Trx-Trx- 11.711.7 20.420.4 38.938.9 28.828.8 53.153.1 50.750.7 GST-GST- 25.625.6 34.334.3 20.720.7 22.022.0 63.263.2 69.569.5 PDIb'a'-PDIb'a'- 30.630.6 39.639.6 38.438.4 50.650.6 75.275.2 89.189.1 MBP-MBP- 40.240.2 48.948.9 54.154.1 65.865.8 63.063.0 71.271.2 PDI-PDI- 54.854.8 63.863.8 28.728.7 30.430.4 70.370.3 67.467.4 NusA-NusA- 54.754.7 63.563.5 37.237.2 53.353.3 82.082.0 80.080.0

도 3 및 표 1에 나타낸 바와 같이, Trx, hPDIb'a', MBP 및 NusA을 포함하는 4개의 재조합 벡터를 이용하여 형질전환 시킨 재조합 대장균을 37℃에서 배양한 경우, 30% 이상의 높은 발현 수준이 나타남을 확인하였다. His6- 및 Trx- 태그 단백질이 결합한 재조합 벡터를 제외한 나머지 다섯개의 태그단백질을 포함하는 재조합 벡터를 이용하여 형질전환시킨 재조합 대장균에서는, 낮은 온도에서 발현 수준이 상승함을 확인하였다. MBP-태그된 크로타민을 포함하는 재조합 벡터를 이용하여 형질전환 시킨 재조합 대장균은 37℃ 및 20℃ 온도 모두에서 각 54.1% 및 65.8%로, 나머지 태그 단백질보다 가장 높은 발현 수준을 보임을 확인하였다.As shown in FIG. 3 and Table 1, when the recombinant E. coli transformed with the four recombinant vectors containing Trx, hPDIb'a ', MBP and NusA was cultured at 37 ° C, a high expression level of 30% or more Respectively. It was confirmed that expression levels were increased at low temperatures in the recombinant E. coli transformed with the recombinant vector containing the five tag proteins other than the recombinant vector having the His6- and Trx-tagged proteins. Recombinant E. coli transformed with the MBP-tagged crotamine-containing recombinant vector showed 54.1% and 65.8% of the highest expression levels at 37 ° C and 20 ° C, respectively, than the rest of the tagged proteins.

20℃ 조건에서, His6-태그된 크로타민 제외하고 나머지 태그 단백질-크로타민은 50%이상의 용해도가 나타남을 확인하였으며, 37℃ 조건에서는 모든 태그 단백질-크로타민이 50%이상의 용해도가 나타남을 확인하였다.At 20 ° C, the solubility of the remaining tagged protein-crotamine was confirmed to be 50% or more, except for His6-tagged crotamine, and the solubility of all the tagged proteins-crotamine was found to be more than 50% at 37 ° C .

또한, MBP-태그된 크로타민 및 NusA- 태그된 크로타민에서 가장 높은 발현 수준 및 용해도가 나타남을 확인하였다.
It was also confirmed that MBP-tagged crotamine and NusA-tagged crotamine exhibited the highest expression level and solubility.

실시예 3. 크로타민의 정제Example 3. Purification of crotamine

크로타민 단백질을 정제하고 효율적으로 수득하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. In order to purify and efficiently obtain a crotamine protein, the following experiment was conducted.

보다 구체적으로, 20℃에서 18시간 배양한 재조합 대장균 세포를 3,600 g, 30분, 4℃에서 원심분리하여 수득한 세포 펠렛을 -20℃에 냉각시켰다. 상기 냉각된 세포 펠렛을 12.5 mL/g 비율로 용해 버퍼(20 mM Tris-HCl pH8.0, 200 mM NaCl, 5% Glycerol (v/v), 5 mM β-머캅토에탄올(β=mercaptoethanol))로 재현탁(resuspended)한 후, 상기 용해물은 20초/10초의 on/off를 주어 25회동안 초음파 처리하였다. 상기 처리된 상층액의 수용성 단백질은 34,500 g, 10분, 4℃에서 원심분리하여 수득하였고, 0.45 μm의 시린지 필터(syringe filter)(Chemcokorea, Seoul, Korea)를 이용하여 거른 뒤, 이를 정제하기 위하여 사용하였다.More specifically, the cell pellet obtained by centrifugation of the recombinant E. coli cells cultured at 20 占 폚 for 18 hours at 3,600 g for 30 minutes at 4 占 폚 was cooled to -20 占 폚. The cooled cell pellet was resuspended in lysis buffer (20 mM Tris-HCl pH 8.0, 200 mM NaCl, 5% Glycerol (v / v), 5 mM mercaptoethanol) at a rate of 12.5 mL / , The lysate was sonicated 25 times with on / off of 20 sec / 10 sec. The water-soluble protein of the treated supernatant was obtained by centrifugation at 34,500 g for 10 minutes at 4 ° C. After filtration using a 0.45 μm syringe filter (Chemcokorea, Seoul, Korea) Respectively.

상기 걸러진 상층액을 고속 단백질 액화 크로마토그래피 시스템(fast protein liquid chromatography system)을 이용한 용해 버퍼로 평형화한 HisTrap FF 친화성 칼럼(HisTrap FF affinity column)(GE Healthcare, Piscataway, NJ)에 적용하였다. 상기 칼럼을 비특이적으로 결합된 단백질을 제거하기 위하여, 40 칼럼 부피(column volumes, CV)의 버퍼 A (20 mM Tris-HCl pH 8.0, 200 mM NaCl, 5% 글리세롤(v/v), 5 mM β-머캅토에탄올, 50 mM 이미다졸(imidazole))로 세척하였다. 그 후, 용출 단계는 버퍼 B(20 mM Tris-HCl pH 8.0, 200 mM NaCl, 5% 글리세롤(v/v), 5 mM β-머캅토에탄올, 500 mM 이미다졸)을 이용하여 수행하였다. 14 kDa 컷-오프 멤브레인(cut-off membrane)(Viskase Corporation, Darien, IL)은 TEV 절단을 위하여 버퍼 C(20 mM Tris-HCl pH 8.0, 5% 글리세롤(v/v), 100 mM NaCl, 2 mM DTT)로 정제된 MBP-Crt의 염분 농도를 감소시키기 위하여 사용하였다.정제된 TEV를 1:10 (TEV:융합 단백질; w/w)의 비율로 24시간, 25℃, 85 rpm으로 섞어 샘플에 첨가하였다. The filtered supernatant was applied to a HisTrap FF affinity column (GE Healthcare, Piscataway, NJ) equilibrated with dissolution buffer using a fast protein liquid chromatography system. The column was washed with 40 column volumes (CV) of buffer A (20 mM Tris-HCl pH 8.0, 200 mM NaCl, 5% glycerol (v / v) - mercaptoethanol, 50 mM imidazole). The elution step was then carried out using buffer B (20 mM Tris-HCl pH 8.0, 200 mM NaCl, 5% glycerol (v / v), 5 mM [beta] -mercaptoethanol, 500 mM imidazole). A 14 kDa cut-off membrane (Viskase Corporation, Darien, IL) was coated with buffer C (20 mM Tris-HCl pH 8.0, 5% glycerol (v / v), 100 mM NaCl, Purified TEV was mixed at 25 rpm and 85 rpm at a ratio of 1:10 (TEV: fusion protein; w / w) for 24 hours to obtain a sample solution of MBP-Crt Lt; / RTI >

TEV 처리 후, 침전물은 1,500 g, 20분, 4℃에서 원심분리하여 제거한 후, 상등액을 수득하였다. 상기 TEV-처리된 상등액 샘플을 5-10 ml가 될 때까지 농축하였고, 5시간 동안 실온으로, 3,500 Da 분자 cutoff(Viskase, Darien, IL)을 포함하는 투석(dialysis) 멤브레인을 이용하여 버퍼 buffer D (50 mM MES pH6.0, 5% 글리세롤(v/v), 2 mM DTT)로 투석하였다. 상기 투석된 샘플을 버퍼 D로 평형화된 샘플을 5 mL of HiTrap SP HP (GE healthcare, Piscataway, NJ)에 적용 전에, 0.45 μm 시린지 필터(Chemcokorea, Seoul, Korea)에 걸러내었다. After the TEV treatment, the precipitate was removed by centrifugation at 1,500 g for 20 minutes at 4 ° C, and a supernatant was obtained. The TEV-treated supernatant sample was concentrated to 5-10 ml and dialyzed at room temperature for 5 hours using a dialysis membrane containing 3,500 Da molecular cutoff (Viskase, Darien, IL) (50 mM MES pH 6.0, 5% glycerol (v / v), 2 mM DTT). The dialyzed sample was filtered through a 0.45 μm syringe filter (Chemcokorea, Seoul, Korea) prior to application of the equilibrated sample in Buffer D to 5 mL of HiTrap SP HP (GE healthcare, Piscataway, NJ).

불순물을 제거하기 위하여, NaCl의 농도별 구배(0-400 mM)하여 사용하였다. 절단된 크로타민은 5CVs의 buffer E (50 mM MES pH6.0, 5% Glycerol (v/v), 2 mM DTT, 1 M NaCl)을 이용하여 용해하였다. 버퍼 F (20 mM Tris-HCl pH 8.0, 200 mM NaCl, 5% Glycerol (v/v))로 평형화된 5 mL MBP Trap HP column (GE healthcare, Piscataway, NJ)를 잔여 MBP tag를 제거하기 위한 최종 칼럼으로 이용하였다. 절단된 순수 크로타민을 포함하는 것을 통과한 MBP 흐름은 투석에 의하여 PBS로 변경되었다. 모든 정제 분획물은 10% 트리스-트리신 겔을 포함하는 SDS-PAGE로 분석하였다. 상기 정제된 크로타민 단백질 농도는 BSA를 표준으로 하는 BCA protein assay (Pierce Biotechnology, Rockford, IL)를 이용하여 측정하였다[Smith PK, Krohn RI, Hermanson GT, Mallia AK, Gartner FH, et al. (1985), Anal Biochem 150: 76-85]. 상기와 같이, 재조합 대장균으로부터 크로타민을 정제하기 위한 과정을 도 4에 나타내었으며, 정제된 크로타민은 서열번호 9로 표시되는 아미노산 서열로 나타내었다.
To remove impurities, a gradient (0-400 mM) of NaCl concentration was used. The cleaved crotamine was dissolved in 5 CVs of buffer E (50 mM MES pH 6.0, 5% Glycerol (v / v), 2 mM DTT, 1 M NaCl). A 5 mL MBP Trap HP column (GE healthcare, Piscataway, NJ) equilibrated with buffer F (20 mM Tris-HCl pH 8.0, 200 mM NaCl, 5% Glycerol Column. The MBP flow through the cleaved containing pure crotamine was changed to PBS by dialysis. All purified fractions were analyzed by SDS-PAGE with 10% tris-tricine gel. The purified crotamine protein concentration was measured using a BCA protein assay (Pierce Biotechnology, Rockford, IL) with BSA as the standard (Smith PK, Krohn RI, Hermanson GT, Mallia AK, Gartner FH, et al. (1985), Anal Biochem 150: 76-85]. As described above, the process for purifying crotamine from recombinant E. coli is shown in Fig. 4, and the purified crotamine is represented by the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 9.

실시예 4. 전기영동 및 은 염색법(Electrophoresis and silver staining)을 통한 정제된 크로타민의 분석Example 4. Analysis of purified crotamine by electrophoresis and silver staining

상기 실시예 3에서 정제된 크로타민 단백질을 전기영동 및 은 염색법을 이용하여 분석하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.In order to analyze the purified crotamine protein in Example 3 using electrophoresis and silver staining, the following experiment was conducted.

보다 구체적으로, SDS-PAGE는 Laemmli UK (1970)의 방법을 이용하였으며, 상기 실시예 3에서의 각 단계의 샘플을 샘플 버퍼(5X: 200 mM Tris-HCl, pH 6.8, 48% glycerol, 16% SDS, 0.04% Coomassie blue G-250, 0.4 M DTT)로 10분, 100℃에서 변성시켰다. 그 후, 10% 폴리아크릴아미드(polyacrylamide) 겔에 로딩시켰다. 단백질 밴드는 쿠마시 브릴리언트 블루(Coomassie brilliant blue) R-250(AMRESCO, Solon, OH) 염색으로 확인하였으며, Image J image 분석 소프트웨어(http://imagej.nih.gov/ij)로 분석하였다(도 5 참조).More specifically, SDS-PAGE was performed using the method of Laemmli UK (1970), and samples of each step in Example 3 were diluted with sample buffer (5X: 200 mM Tris-HCl, pH 6.8, 48% glycerol, 16% SDS, 0.04% Coomassie blue G-250, 0.4 M DTT) for 10 minutes at 100 ° C. It was then loaded onto a 10% polyacrylamide gel. Protein bands were identified by staining with Coomassie brilliant blue R-250 (AMRESCO, Solon, Ohio) and analyzed with Image J image analysis software ( http://imagej.nih.gov/ij ) 5).

또한, 최종 정제된 크로타민의 확인은 Silver Stain Plus kit(Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA)를 이용하여, 제조사의 프로토콜에 따라 수행하였다. 밴드가 선명하게 나타나면, 5% 아세트산(acetic acid)(v/v)을 15분간 처리하여 반응을 중지시켰다. 상기 반응한 겔을 물로 충분히 세척하고, 5% 글리세롤(v/v) 및 0.02% 아지드화 나트륨(sodium azide)(w/v)을 포함하는 수용액에 하룻밤 동안 두어 보관하였다(도 6 참조). 그 결과를 도 5 및 6에 나타내었다.In addition, the final purified crotamine was identified using the Silver Stain Plus kit (Bio-Rad Laboratories, Hercules, Calif.) According to the manufacturer's protocol. When the band appeared clear, the reaction was stopped by treating with 5% acetic acid (v / v) for 15 minutes. The reacted gel was thoroughly washed with water and kept overnight in an aqueous solution containing 5% glycerol (v / v) and 0.02% sodium azide (w / v) (see FIG. 6). The results are shown in FIGS. 5 and 6. FIG.

도 5에 나타낸 바와 같이, N-terminus에 His6를 포함하는 MBP-태그된 크로타민이 두가지 주요 불순물을 포함하는 니켈을 포함한 Immobilized Metal Affinity Chromatography(IMAC)에 의해 정제되었음을 확인하였다(레인 4). 또한, MBP 칼럼 후에, 1 L 세포 배양 당 0.90 mg의 순수한 크로타민이 수득됨을 확인하였다(레인 6). As shown in FIG. 5, it was confirmed that MBP-tagged crotamine containing His6 at the N-terminus was purified by Immobilized Metal Affinity Chromatography (IMAC) containing nickel containing two main impurities (lane 4). It was also confirmed that after the MBP column, 0.90 mg of pure crotamine was obtained per 1 L cell culture (lane 6).

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 매우 순도 높은 크로타민이 수득되었음을 확인하였다.
Further, as shown in Fig. 6, it was confirmed that a very high purity chromatin was obtained.

실시예 5. 크로타민의 이황화결합 분석을 위한 MALDI-TOF MS 분석Example 5. MALDI-TOF MS analysis for disulfide bond analysis of crotamine

상기 실시예 3에서 수득한 정제된 재조합 크로타민의 이황화 결합에 대한 유무 및 확인을 위하여, 디티오레이톨(dithiothreitol, DTT)의 유무에 따른 환원 및 비환원 조건의 샘플을 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.For the presence or absence of the disulfide bond of the purified recombinant crotamine obtained in Example 3, the following experiment was carried out using samples of reduction and non-reduction conditions depending on the presence or absence of dithiothreitol (DTT) Respectively.

보다 구체적으로, 도 7에 트립신 처리에 의해 분해되는 크로타민(43개의 아미노산)의 나타낸 크로타민의 트립신 분해 펩타이드 맵을 표시하였다. 또한, 환원 조건을 위하여, 2 ㎍ 재조합 크로타민을 10mM DTT에 15분, 실온 조건으로 처리한 뒤, 용액은 진공 건조 방법으로 증발시켰다. 그 후, 침전물을 50 mM 요오드아세트아미드(iodoacetamide, IAA)를 포함하는 IAA 버퍼(0.5 M Tris-HCl, pH 8.0, 5% 글리세롤(v/v), 100 mM NaCl, 1 mM EDTA 및 2% SDS)로 재부유한 후, 1시간, 실온에 배양하였다. 상기 배양된 시료를 10% 트리스-트리신 겔에 로딩시킨 후 재조합 크로타민에 상응하는 밴드를 잘라낸 뒤 트립신을 처리하였다. Voyager-DE STR(Applied Biosystems, South San Francisco, CA)를 이용하여 MALDI-TOF를 수행하였으며, 데이터 해석은 Data Explorer software (Applied Biosystems)를 이용하여 나타내었다. 수득한 펩타이드 질량은 PeptideMass program(http://web.expasy.org/peptide_mass)을 이용하여 그 값을 구하였다. 그 결과를 도 8 및 도 9에 나타내었다.More specifically, FIG. 7 shows a tryptic digesting peptide map of crotamine represented by crotamine (43 amino acids) digested by trypsin treatment. For the reducing conditions, 2 ㎍ recombinant crotamine was treated with 10 mM DTT for 15 minutes at room temperature, and then the solution was evaporated by a vacuum drying method. The precipitate was then washed with IAA buffer (0.5 M Tris-HCl, pH 8.0, 5% glycerol (v / v), 100 mM NaCl, 1 mM EDTA and 2% SDS ), And then cultured for 1 hour at room temperature. The cultured sample was loaded on 10% tris-tricine gel, and the band corresponding to the recombinant crotamine was cut off and treated with trypsin. MALDI-TOF was performed using Voyager-DE STR (Applied Biosystems, South San Francisco, Calif.) And data analysis was performed using Data Explorer software (Applied Biosystems). The mass of the obtained peptide was determined using Peptide Mass program ( http://web.expasy.org/peptide_mass ). The results are shown in Fig. 8 and Fig.

도 8에 나타낸 바와 같이, 환원 조건에서는, 알킬화된 시스테인 및 프리 시스테인(free cysteine)을 포함하는 대부분의 주요 단편을 확인하였다(T2, T7, T2+IAA, T7+IAA, T4+IAA 및 T6+IAA). 상기 확인된 단편은 정제된 크로타민을 식별하는데 도움이 된다. 피크 T10 값이 검출 범위 밖에 있기 때문에(500에서 1300 Da까지), 2 인접 시스테인을 포함하는 T10은 나타나지 않음을 확인하였다. T8 + IAA, T4 + IAA, and T6 + IAA, as shown in Fig. 8, under most of the major fragments including the alkylated cysteine and free cysteine IAA). The identified fragments are useful for identifying purified crotalamine. Since the peak T10 value is outside the detection range (500 to 1300 Da), it was confirmed that T10 including 2 adjacent cysteines did not appear.

또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 비환원 조건에서는 알킬화된 단편 및 프리 시스테인을 포함하는 피크는 나타나지 않음을 확인하였다. 또한, T2 및T10(866 Da) 사이와, T4 및 T7(1268 Da) 사이에 올바른 이황화 결합을 나타내는 2 desired peaks가 검출됨을 확인하였다. 정제된 크로타민의 세번째 이황화 결합은 감소된 질량에서 T6+IAA 피크가 존재하고, 비환원 질량에서 상기 피크는 존재하지 않음을 확인하였다.Further, as shown in Fig. 9, it was confirmed that no peaks including the alkylated fragment and the free cysteine were observed under the non-reducing condition. In addition, it was confirmed that 2 desired peaks indicating correct disulfide bonds were detected between T2 and T10 (866 Da) and between T4 and T7 (1268 Da). The third disulfide bond of the purified crotamine was found to have a T6 + IAA peak at reduced mass and no peak at the non-reducing mass.

따라서, 본 발명의 크로타민 단백질은 기존 밝혀진 크로타민 구조와 동일하게 Cys4-Cys36, Cys11-Cys30 및 Cys18-Cys37과 같은 세가지 이황화 결합을 하며, 그 중 Cys4-Cys36 및 Cys11-Cys30 이황화 결합을 올바르게 이루고 있음을 확인하였다. 또한, Cys18-Cys37 이황화 결합에 참여하는 T6가 비환원 조건에서는 그 기능이 발휘되었으나, 존재가 확인되지 않음을 확인하였다.
Accordingly, the crotamine protein of the present invention has three disulfide bonds such as Cys4-Cys36, Cys11-Cys30, and Cys18-Cys37 in the same manner as the previously discovered crotamine structure, and Cys4-Cys36 and Cys11-Cys30 disulfide bonds Respectively. In addition, it was confirmed that T6 participating in Cys18-Cys37 disulfide bond exerted its function under non-reducing conditions, but the presence thereof was not confirmed.

실시예 6. 크로타민의 내독소 검정(Endotoxin assay)Example 6. Endotoxin assay of crotamine [

상기 실시예 3에서 최종 정제된 크로타민의 내독소를 검정하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.In order to test endotoxin of the final purified crotamine in Example 3, the following experiment was conducted.

보다 구체적으로, 최종 정제된 크로타민의 내독소 존재양을 정량적 Endpoint Chromogenic Limulus Amebocyte Lysate (LAL) test(Lonza, Basel, Switzerland)로 측정하였다. 1 μg/mL의 50 μL 정제된 크로타민 샘플 또는 내독소 기준 샘플(1.0, 0.5, 0.25 및 0.1 EU/mL) 예열된(37℃) 내독소가 없는 마이크로 플레이트 웰에 넣었다. 그 후, 50 μL의 LAL 시약을 각 웰에 첨가한 후, 10분, 37?C로 반응시켰다. 100 μL의 발색 기질 용액(chromogenic substrate solution)을 각 웰에 넣은 후, 37℃, 6분동안 배양하였다. 그 후, 100 μL의 정지 시약[25% 아세트산(v/v)]을 첨가 하고, 405 nm의 분광광도계에서 분석하였다. 내독소 단위는 표준 샘플에서 얻은 표준 곡선을 기반으로 결정하였다. More specifically, the amount of endotoxin present in the final purified crotamine was determined by quantitative Endpoint Chromogenic Limulus Amebocyte Lysate (LAL) test (Lonza, Basel, Switzerland). 50 [mu] L of purified crocamine sample or endotoxin reference samples (1.0, 0.5, 0.25 and 0.1 EU / mL) were placed in pre-warmed (37 DEG C) endotoxin-free microplate wells at 1 [mu] g / mL. Then, 50 μL of LAL reagent was added to each well and reacted at 37 ° C for 10 minutes. 100 μL of chromogenic substrate solution was added to each well, followed by incubation at 37 ° C. for 6 minutes. Then, 100 μL of quiescent reagent [25% acetic acid (v / v)] was added and analyzed on a 405 nm spectrophotometer. Endotoxin units were determined based on the standard curve obtained from the standard sample.

그 결과, 수득한 정제 크로타민의 내독소는 0.15 EU/μg로 측정되었으며, 이는 안전한 단백질 산물에 요구되는 기준인 1 EU/μg 보다 훨씬 낮음을 확인하여, 정제된 크로타민은 안전함을 확인하였다.
As a result, the endotoxin of the obtained purified crotemain was measured to be 0.15 EU / μg, which was much lower than 1 EU / μg, which is the standard required for a safe protein product, confirming that the purified crotamine was safe.

실시예 7. 난모세포(oocytes)에서 Kv1.3 및 Kv1.5의 발현에 미치는 영향 분석Example 7. Analysis of the effect on the expression of Kv1.3 and Kv1.5 in oocytes

개구리 난모세포(Xenopus oocyte) 발현 시스템을 이용하여 hKv1.3 및 hKv1.5 전류에 대한 크로타민의 효과를 알아보기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
In order to investigate the effect of crotamine on the hKv1.3 and hKv1.5 currents using a frog oocyte ( Xenopus oocyte) expression system, the following experiment was carried out.

7-1. 난모세포(oocytes)에서 Kv1.3 및 Kv1.5의 발현7-1. Expression of Kv1.3 and Kv1.5 in oocytes

인간 Kv1.3(hKv1.3, GenBank: BC035059.1) 및 인간 Kv1.5(hKv1.5, GenBank: BC099665.3) cRNA를 mMESSAGEmMACHINE T7 kits (Ambion, Austin, TX)을 이용하여 in vitro 전사에 의해 합성한 후, 핵산가수분해효소(nuclease)가 없는 증류수를 넣고 -80℃에 저장하였다. 단계 V-VI인 난모세포를 암컷 개구리(female Xenopuslaevis)(Nasco, Modesto, CA)의 난포 및 여포막에서 직접 분리 한 후, cRNA를 주입하였으며 변형된 바스 용액(Barth's Solution, (mM): 88 NaCl, 1 KCl, 0.4 CaCl, 0.33 Ca(NO3)2, 1 MgSO4, 2.4 NaHCO3, 10 HEPES (pH7.4), 및 50 μg/mL 젠타마이신 설페이트(gentamicin sulfate))을 이용하였다. 주입 3 내지 6일 뒤 전류를 측정하였으며, 상기 실험은 강원대학교 IACUC 연구 지침에 따라 수행하였다.
Human Kv1.3 (hKv1.3, GenBank: BC035059.1) and human Kv1.5 (hKv1.5, GenBank: BC099665.3) cRNA were transfected in vitro using mMESSAGEmMACHINE T7 kits (Ambion, Austin, TX) , And then stored at -80 ° C in distilled water without nucleic acid hydrolase (nuclease). The oocytes of step V-VI were directly isolated from the follicular and follicular membranes of female Xenopuslaevis (Nasco, Modesto, Calif.), Then cRNA was injected and the modified Barth's solution (mM) , 1 KCl, 0.4 CaCl, 0.33 Ca (NO 3 ) 2 , 1 MgSO 4 , 2.4 NaHCO 3 , 10 HEPES (pH 7.4) and 50 μg / mL gentamicin sulfate. The current was measured 3 to 6 days after injection, and the experiment was conducted according to the IACUC study guidelines of Kangwon National University.

7-2. 난모 세포에서 용액(Solution) 및 전압-클램프 기록(voltage-clamp recording)7-2. Solution and voltage-clamp recording in oocytes

링거스 용액(Ringer`s solution (mM): 96 NaCl, 2 KCl, 1.8 CaCl2, 1 MgCl2 및 10 HEPES(pH7.4))을 연속적인 관류를 기록하는 챔버에 적용하였다. 상기 용액 교환은 3분 이내에 완료되었고, 전류는 용액 교환 후 15분 동안 기록되었다. 전류는 2-미소전극 전압 클램프 증폭기(two-microelectrode voltage clamp amplifier)(Warner Instruments, Hamden, CT)를 이용하여 실온(20-23℃)에서 측정하였다. 전극(Electrodes)은 3M KCl로 채웠으며, 전압-기록 전극(voltage-recording electrodes) 및 전류-통과 전극(current-passing electrodes)은 각 2-4 MΩ 및 1-2 MΩ 저항이 있었다. 자극 및 데이터 수집은 AD-DA 컨버터(Digital 1200, Axon Instruments) 및 pCLAMP 소프트웨어(v5.1, Axon Instruments)로 제어되었다. 그 결과를 도 10 내지 도 14에 나타내었다.Ringer's solution (mM): 96 NaCl, 2 KCl, 1.8 CaCl 2 , 1 MgCl 2 and 10 HEPES (pH 7.4)) was applied to the chamber to record continuous perfusion. The solution exchange was completed within 3 minutes and the current was recorded for 15 minutes after solution exchange. The current was measured at room temperature (20-23 ° C) using a two-microelectrode voltage clamp amplifier (Warner Instruments, Hamden, CT). Electrodes were filled with 3M KCl, voltage-recording electrodes and current-passing electrodes each had 2-4 MΩ and 1-2 MΩ resistors. Stimulation and data acquisition were controlled with an AD-DA converter (Digital 1200, Axon Instruments) and pCLAMP software (v5.1, Axon Instruments). The results are shown in Fig. 10 to Fig.

도 10에 나타낸 바와 같이, hKv1.3 채널 전류는 -80 mV의 홀딩 포텐셜(holding potential)에서부터 매 10초간 10 mV 단위로, 1초 당 -90 mV에서 +60 mV까지의 연속적인 전압 펄스에 의해 유도되었다. 또한, +60 mV 전류의 3 nM 크로타민 처리 조건에서, 크로타민은 Kv1.3 채널 전류를 감소시킴을 확인하였다.As shown in Fig. 10, the hKv1.3 channel current was measured by a continuous voltage pulse from -90 mV to +60 mV per second, in 10 mV increments from every 10 seconds from a holding potential of -80 mV . It was also confirmed that crotamine reduced the Kv1.3 channel current under the condition of 3 nM crotamine treatment at +60 mV current.

또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, 크로타민은 Kv1.3 채널 피크 전류를 40.31±4.72 %로 억제함을 확인하였다.Further, as shown in Fig. 11, it was confirmed that crotamine suppressed the Kv1.3 channel peak current to 40.31 + 4.72%.

또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, Kv1.3 채널 전류에 대한 크로타민의 농도별 IC50 값은 67.2±44.7 nM이고, 힐 상수(Hill coefficient)는 0.36±0.03임을 확인하였다.In addition, as shown in FIG. 12, it was confirmed that the IC 50 value according to the concentration of crotamine against the Kv1.3 channel current was 67.2 ± 44.7 nM and the Hill coefficient was 0.36 ± 0.03.

또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, hKv1.5 채널 전류는 -100 mV의 홀딩 포텐셜(holding potential)에서부터 매 10초간 10 mV 단위로, 2초 당 -80 mV에서 +50 mV까지의 연속적인 전압 펄스에 의해 유도되었다. 또한, 3 nM 크로타민 처리군에서 +60 mV 펄스에 의한 hKv1.5 채널 전류는 변화가 없으며, 대조군과 비슷함을 확인하였다.Further, as shown in Fig. 13, the hKv1.5 channel current is continuously applied from -100 mV holding potential to 10 mV for every 10 seconds, from -80 mV to +50 mV per 2 seconds, Lt; / RTI > In addition, the hKv1.5 channel current by the + 60 mV pulse in the 3 nM crotamin treated group was not changed, and it was confirmed that it was similar to the control group.

또한, 도 14에 나타낸 바와 같이, -80 mV에서 +50 mV까지의 펄스에 대한 Kv1.5 채널 전류에 크로타민은 영향을 미치지 않음을 확인하였다.Also, as shown in Fig. 14, it was confirmed that the crotamine did not affect the Kv1.5 channel current for the pulse from -80 mV to +50 mV.

따라서, 크로타민은 선택적으로 Kv1.3 채널 전류를 억제함을 확인하였다.
Therefore, it was confirmed that crotamine selectively suppressed Kv1.3 channel current.

<110> THE ASAN FOUNDATION <120> Recombinant microorganism producing Crotamine protein and method for Production of Crotamine protein Using Thereof <130> asan1-105 <160> 11 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 42 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> crotamine protein <400> 1 Tyr Lys Gln Cys His Lys Lys Gly Gly His Cys Phe Pro Lys Glu Lys 1 5 10 15 Ile Cys Leu Pro Pro Ser Ser Asp Phe Gly Lys Met Asp Cys Arg Trp 20 25 30 Arg Trp Lys Cys Cys Lys Lys Gly Ser Gly 35 40 <210> 2 <211> 378 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> MBP(maltose-binding protein) <400> 2 Met Gly Ser Ser His His His His His His Gly Thr Lys Thr Glu Glu 1 5 10 15 Gly Lys Leu Val Ile Trp Ile Asn Gly Asp Lys Gly Tyr Asn Gly Leu 20 25 30 Ala Glu Val Gly Lys Lys Phe Glu Lys Asp Thr Gly Ile Lys Val Thr 35 40 45 Val Glu His Pro Asp Lys Leu Glu Glu Lys Phe Pro Gln Val Ala Ala 50 55 60 Thr Gly Asp Gly Pro Asp Ile Ile Phe Trp Ala His Asp Arg Phe Gly 65 70 75 80 Gly Tyr Ala Gln Ser Gly Leu Leu Ala Glu Ile Thr Pro Asp Lys Ala 85 90 95 Phe Gln Asp Lys Leu Tyr Pro Phe Thr Trp Asp Ala Val Arg Tyr Asn 100 105 110 Gly Lys Leu Ile Ala Tyr Pro Ile Ala Val Glu Ala Leu Ser Leu Ile 115 120 125 Tyr Asn Lys Asp Leu Leu Pro Asn Pro Pro Lys Thr Trp Glu Glu Ile 130 135 140 Pro Ala Leu Asp Lys Glu Leu Lys Ala Lys Gly Lys Ser Ala Leu Met 145 150 155 160 Phe Asn Leu Gln Glu Pro Tyr Phe Thr Trp Pro Leu Ile Ala Ala Asp 165 170 175 Gly Gly Tyr Ala Phe Lys Tyr Glu Asn Gly Lys Tyr Asp Ile Lys Asp 180 185 190 Val Gly Val Asp Asn Ala Gly Ala Lys Ala Gly Leu Thr Phe Leu Val 195 200 205 Asp Leu Ile Lys Asn Lys His Met Asn Ala Asp Thr Asp Tyr Ser Ile 210 215 220 Ala Glu Ala Ala Phe Asn Lys Gly Glu Thr Ala Met Thr Ile Asn Gly 225 230 235 240 Pro Trp Ala Trp Ser Asn Ile Asp Thr Ser Lys Val Asn Tyr Gly Val 245 250 255 Thr Val Leu Pro Thr Phe Lys Gly Gln Pro Ser Lys Pro Phe Val Gly 260 265 270 Val Leu Ser Ala Gly Ile Asn Ala Ala Ser Pro Asn Lys Glu Leu Ala 275 280 285 Lys Glu Phe Leu Glu Asn Tyr Leu Leu Thr Asp Glu Gly Leu Glu Ala 290 295 300 Val Asn Lys Asp Lys Pro Leu Gly Ala Val Ala Leu Lys Ser Tyr Glu 305 310 315 320 Glu Glu Leu Ala Lys Asp Pro Arg Ile Ala Ala Thr Met Glu Asn Ala 325 330 335 Gln Lys Gly Glu Ile Met Pro Asn Ile Pro Gln Met Ser Ala Phe Trp 340 345 350 Tyr Ala Val Arg Thr Ala Val Ile Asn Ala Ala Ser Gly Arg Gln Thr 355 360 365 Val Asp Glu Ala Leu Lys Asp Ala Gln Thr 370 375 <210> 3 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> His6(hexahistidine) protein <400> 3 Met Gly Ser Ser His His His His His His 1 5 10 <210> 4 <211> 120 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trx(thioredoxin) protein <400> 4 Met Gly Ser Ser His His His His His His Gly Thr Ser Asp Lys Ile 1 5 10 15 Ile His Leu Thr Asp Asp Ser Phe Asp Thr Asp Val Leu Lys Ala Asp 20 25 30 Gly Ala Ile Leu Val Asp Phe Trp Ala Glu Trp Cys Gly Pro Cys Lys 35 40 45 Met Ile Ala Pro Ile Leu Asp Glu Ile Ala Asp Glu Tyr Gln Gly Lys 50 55 60 Leu Thr Val Ala Lys Leu Asn Ile Asp Gln Asn Pro Gly Thr Ala Pro 65 70 75 80 Lys Tyr Gly Ile Arg Gly Ile Pro Thr Leu Leu Leu Phe Lys Asn Gly 85 90 95 Glu Val Ala Ala Thr Lys Val Gly Ala Leu Ser Lys Gly Gln Leu Lys 100 105 110 Glu Phe Leu Asp Ala Asn Leu Ala 115 120 <210> 5 <211> 231 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> GST(glutathione S-transferase) <400> 5 Met Gly Ser Ser His His His His His His Gly Thr Ser Pro Ile Leu 1 5 10 15 Gly Tyr Trp Lys Ile Lys Gly Leu Val Gln Pro Thr Arg Leu Leu Leu 20 25 30 Glu Tyr Leu Glu Glu Lys Tyr Glu Glu His Leu Tyr Glu Arg Asp Glu 35 40 45 Gly Asp Lys Trp Arg Asn Lys Lys Phe Glu Leu Gly Leu Glu Phe Pro 50 55 60 Asn Leu Pro Tyr Tyr Ile Asp Gly Asp Val Lys Leu Thr Gln Ser Met 65 70 75 80 Ala Ile Ile Arg Tyr Ile Ala Asp Lys His Asn Met Leu Gly Gly Cys 85 90 95 Pro Lys Glu Arg Ala Glu Ile Ser Met Leu Glu Gly Ala Val Leu Asp 100 105 110 Ile Arg Tyr Gly Val Ser Arg Ile Ala Tyr Ser Lys Asp Phe Glu Thr 115 120 125 Leu Lys Val Asp Phe Leu Ser Lys Leu Pro Glu Met Leu Lys Met Phe 130 135 140 Glu Asp Arg Leu Cys His Lys Thr Tyr Leu Asn Gly Asp His Val Thr 145 150 155 160 His Pro Asp Phe Met Leu Tyr Asp Ala Leu Asp Val Val Leu Tyr Met 165 170 175 Asp Pro Met Cys Leu Asp Ala Phe Pro Lys Leu Val Cys Phe Lys Lys 180 185 190 Arg Ile Glu Ala Ile Pro Gln Ile Asp Lys Tyr Leu Lys Ser Ser Lys 195 200 205 Tyr Ile Ala Trp Pro Leu Gln Gly Trp Gln Ala Thr Phe Gly Gly Gly 210 215 220 Asp His Pro Pro Lys Ser Asp 225 230 <210> 6 <211> 279 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> PDIb'a'(protein disulfide isomerase b'a' domain) <400> 6 Met Lys His His His His His His His His Glu Leu Ile Glu Phe Thr 1 5 10 15 Glu Gln Thr Ala Pro Lys Ile Phe Gly Gly Glu Ile Lys Thr His Ile 20 25 30 Leu Leu Phe Leu Pro Lys Ser Val Ser Asp Tyr Asp Gly Lys Leu Ser 35 40 45 Asn Phe Lys Thr Ala Ala Glu Ser Phe Lys Gly Lys Ile Leu Phe Ile 50 55 60 Phe Ile Asp Ser Asp His Thr Asp Asn Gln Arg Ile Leu Glu Phe Phe 65 70 75 80 Gly Leu Lys Lys Glu Glu Cys Pro Ala Val Arg Leu Ile Thr Leu Glu 85 90 95 Glu Glu Met Thr Lys Tyr Lys Pro Glu Ser Glu Glu Leu Thr Ala Glu 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Pro Leu Val Ile Glu Phe Thr Glu Gln Thr Ala 225 230 235 240 Pro Lys Ile Phe Gly Gly Glu Ile Lys Thr His Ile Leu Leu Phe Leu 245 250 255 Pro Lys Ser Val Ser Asp Tyr Asp Gly Lys Leu Ser Asn Phe Lys Thr 260 265 270 Ala Ala Glu Ser Phe Lys Gly Lys Ile Leu Phe Ile Phe Ile Asp Ser 275 280 285 Asp His Thr Asp Asn Gln Arg Ile Leu Glu Phe Phe Gly Leu Lys Lys 290 295 300 Glu Glu Cys Pro Ala Val Arg Leu Ile Thr Leu Glu Glu Glu Met Thr 305 310 315 320 Lys Tyr Lys Pro Glu Ser Glu Glu Leu Thr Ala Glu Arg Ile Thr Glu 325 330 335 Phe Cys His Arg Phe Leu Glu Gly Lys Ile Lys Pro His Leu Met Ser 340 345 350 Gln Glu Leu Pro Glu Asp Trp Asp Lys Gln Pro Val Lys Val Leu Val 355 360 365 Gly Lys Asn Phe Glu Asp Val Ala Phe Asp Glu Lys Lys Asn Val Phe 370 375 380 Val Glu Phe Tyr Ala Pro Trp Cys Gly His Cys Lys Gln Leu Ala Pro 385 390 395 400 Ile Trp Asp Lys Leu Gly Glu Thr Tyr Lys Asp His Glu Asn Ile Val 405 410 415 Ile Ala Lys Met Asp Ser Thr Ala Asn Glu Val Glu Ala Val Lys Val 420 425 430 His Ser Phe Pro Thr Leu Lys Phe Phe Pro Ala Ser Ala Asp Arg Thr 435 440 445 Val Ile Asp Tyr Asn Gly Glu Arg Thr Leu Asp Gly Phe Lys Lys Phe 450 455 460 Leu Glu Ser Gly Gly Gln Asp Gly Ala Gly Asp Asp Asp Asp Leu Glu 465 470 475 480 Asp Leu Glu Glu Ala Glu Glu Pro Asp Met Glu Glu Asp Asp Asp Gln 485 490 495 Lys Ala Val <210> 8 <211> 506 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> NusA(N-utilization substance protein A) <400> 8 Met Gly Ser Ser His His His His His His Gly Thr Asn Lys Glu Ile 1 5 10 15 Leu Ala Val Val Glu Ala Val Ser Asn Glu Lys Ala Leu Pro Arg Glu 20 25 30 Lys Ile Phe Glu Ala Leu Glu Ser Ala Leu Ala Thr Ala Thr Lys Lys 35 40 45 Lys Tyr Glu Gln Glu Ile Asp Val Arg Val Gln Ile Asp Arg Lys Ser 50 55 60 Gly Asp Phe Asp Thr Phe Arg Arg Trp Leu Val Val Asp Glu Val Thr 65 70 75 80 Gln Pro Thr Lys Glu Ile Thr Leu Glu Ala Ala Arg Tyr Glu Asp Glu 85 90 95 Ser Leu Asn Leu Gly Asp Tyr Val Glu Asp Gln Ile Glu Ser Val Thr 100 105 110 Phe Asp Arg Ile Thr Thr Gln Thr Ala Lys Gln Val Ile Val Gln Lys 115 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330 335 Arg Leu Ala Ser Gln Leu Ser Gly Trp Glu Leu Asn Val Met Thr Val 340 345 350 Asp Asp Leu Gln Ala Lys His Gln Ala Glu Ala His Ala Ala Ile Asp 355 360 365 Thr Phe Thr Lys Tyr Leu Asp Ile Asp Glu Asp Phe Ala Thr Val Leu 370 375 380 Val Glu Glu Gly Phe Ser Thr Leu Glu Glu Leu Ala Tyr Val Pro Met 385 390 395 400 Lys Glu Leu Leu Glu Ile Glu Gly Leu Asp Glu Pro Thr Val Glu Ala 405 410 415 Leu Arg Glu Arg Ala Lys Asn Ala Leu Ala Thr Ile Ala Gln Ala Gln 420 425 430 Glu Glu Ser Leu Gly Asp Asn Lys Pro Ala Asp Asp Leu Leu Asn Leu 435 440 445 Glu Gly Val Asp Arg Asp Leu Ala Phe Lys Leu Ala Ala Arg Gly Val 450 455 460 Cys Thr Leu Glu Asp Leu Ala Glu Gln Gly Ile Asp Asp Leu Ala Asp 465 470 475 480 Ile Glu Gly Leu Thr Asp Glu Lys Ala Gly Ala Leu Ile Met Ala Ala 485 490 495 Arg Asn Ile Cys Trp Phe Gly Asp Glu Ala 500 505 <210> 9 <211> 43 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> purified crotamine <400> 9 Gly Tyr Lys Gln Cys His Lys Lys Gly Gly His Cys Phe Pro Lys Glu 1 5 10 15 Lys Ile 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Trp Lys Ile Lys Gly Leu Val Gln Pro Thr Arg Leu Leu Leu              20 25 30 Glu Tyr Leu Glu Glu Lys Tyr Glu Glu His Leu Tyr Glu Arg Asp Glu          35 40 45 Gly Asp Lys Trp Arg Asn Lys Lys Phe Glu Leu Gly Leu Glu Phe Pro      50 55 60 Asn Leu Pro Tyr Tyr Ile Asp Gly Asp Val Lys Leu Thr Gln Ser Met  65 70 75 80 Ala Ile Ile Arg Tyr Ile Ala Asp Lys His Asn Met Leu Gly Gly Cys                  85 90 95 Pro Lys Glu Arg Ala Glu Ile Ser Met Leu Glu Gly Ala Val Leu Asp             100 105 110 Ile Arg Tyr Gly Val Ser Arg Ile Ala Tyr Ser Lys Asp Phe Glu Thr         115 120 125 Leu Lys Val Asp Phe Leu Ser Lys Leu Pro Glu Met Leu Lys Met Phe     130 135 140 Glu Asp Arg Leu Cys His Lys Thr Tyr Leu Asn Gly Asp His Val Thr 145 150 155 160 His Pro Asp Phe Met Leu Tyr Asp Ala Leu Asp Val Val Leu Tyr Met                 165 170 175 Asp Pro Met Cys Leu Asp Ala Phe Pro Lys Leu Val Cys Phe Lys Lys             180 185 190 Arg Ile Glu Ala Ile Pro Gln Ile Asp Lys Tyr Leu Lys Ser Ser Lys         195 200 205 Tyr Ile Ala Trp Pro Leu Gln Gly Trp Gln Ala Thr Phe Gly Gly Gly     210 215 220 Asp His Pro Pro Lys Ser Asp 225 230 <210> 6 <211> 279 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> PDIb'a '(protein disulfide isomerase b'a' domain) <400> 6 Met Lys His His His His His His His Glu Leu Ile Glu Phe Thr   1 5 10 15 Glu Gln Thr Ala Pro Lys Ile Phe Gly Gly Glu Ile Lys Thr His Ile              20 25 30 Leu Leu Phe Leu Pro Lys Ser Val Ser Asp Tyr Asp Gly Lys Leu Ser          35 40 45 Asn Phe Lys Thr Ala Ala Glu Ser Phe Lys Gly Lys Ile Leu Phe Ile      50 55 60 Phe Ile Asp Ser Asp His Thr Asp Asn Gln Arg Ile Leu Glu Phe Phe  65 70 75 80 Gly Leu Lys Lys Glu Glu Cys Pro Ala Val Arg Leu Ile Thr Leu Glu                  85 90 95 Glu Glu Met Thr Lys Tyr Lys Pro Glu Ser Glu Glu Leu Thr Ala Glu             100 105 110 Arg Ile Thr Glu Phe Cys His Arg Phe Leu Glu Gly Lys Ile Lys Pro         115 120 125 His Leu Met Ser Gln Glu Leu Pro Glu Asp Trp Asp Lys Gln Pro Val     130 135 140 Lys Val Leu Val Gly Lys Asn Phe Glu Asp Val Ala Phe Asp Glu Lys 145 150 155 160 Lys Asn Val Phe Val Glu Phe Tyr Ala Pro Trp Cys Gly His Cys Lys                 165 170 175 Gln Leu Ala Pro Ile Trp Asp Lys Leu Gly Glu Thr Tyr Lys Asp His             180 185 190 Glu Asn Ile Val Ile Ala Lys Met Asp Ser Thr Ala Asn Glu Val Glu         195 200 205 Ala Val Lys Val His Ser Phe Pro Thr Leu Lys Phe Phe Pro Ala Ser     210 215 220 Ala Asp Arg Thr Val Ile Asp Tyr Asn Gly Glu Arg Thr Leu Asp Gly 225 230 235 240 Phe Lys Lys Phe Leu Glu Ser Gly Gly Gln Asp Gly Ala Gly Asp Asp                 245 250 255 Asp Asp Leu Glu Asp Leu Glu Glu Ala Glu Glu Pro Asp Met Glu Glu             260 265 270 Asp Asp Asp Gln Lys Ala Val         275 <210> 7 <211> 499 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> PDI (protein disulfide bond isomerase) <400> 7 Met Lys His His His His His His His Glu Leu Asp Ala Pro Glu   1 5 10 15 Glu Glu Asp His Val Leu Val Leu Arg Lys Ser Asn Phe Ala Glu Ala              20 25 30 Leu Ala Ala His Lys Tyr Leu Leu Val Glu Phe Tyr Ala Pro Trp Cys          35 40 45 Gly His Cys Lys Ala Leu Ala Pro Glu Tyr Ala Lys Ala Ala Gly Lys      50 55 60 Leu Lys Ala Glu Gly Ser Glu Ile Arg Leu Ala Lys Val Asp Ala Thr  65 70 75 80 Glu Glu Ser Asp Leu Ala Gln Gln Tyr Gly Val Arg Gly Tyr Pro Thr                  85 90 95 Ile Lys Phe Phe Arg Asn Gly Asp Thr Ala Ser Pro Lys Glu Tyr Thr             100 105 110 Ala Gly Arg Glu Ala Asp Asp Ile Val Asn Trp Leu Lys Lys Arg Thr         115 120 125 Gly Pro Ala Ala Thr Thr Leu Pro Asp Gly Ala Ala Ala Glu Ser Leu     130 135 140 Val Glu Ser Ser Glu Val Ala Val Ile Gly Phe Phe Lys Asp Val Glu 145 150 155 160 Ser Asp Ser Ala Lys Gln Phe Leu Gln Ala Ala Glu Ala Ile Asp Asp                 165 170 175 Ile Pro Phe Gly Ile Thr Ser Asn Ser Asp Val Phe Ser Lys Tyr Gln             180 185 190 Leu Asp Lys Asp Gly Val Val Leu Phe Lys Lys Phe Asp Glu Gly Arg         195 200 205 Asn Asn Phe Glu Gly Glu Val Thr Lys Glu Asn Leu Leu Asp Phe Ile     210 215 220 Lys His Asn Gln Leu Pro Leu Val Ile Glu Phe Thr Glu Gln Thr Ala 225 230 235 240 Pro Lys Ile Phe Gly Gly Glu Ile Lys Thr His Ile Leu Leu Phe Leu                 245 250 255 Pro Lys Ser Val Ser Asp Tyr Asp Gly Lys Leu Ser Asn Phe Lys Thr             260 265 270 Ala Ala Glu Ser Phe Lys Gly Lys Ile Leu Phe Ile Phe Ile Asp Ser         275 280 285 Asp His Thr Asp Asn Gln Arg Ile Leu Glu Phe Phe Gly Leu Lys Lys     290 295 300 Glu Glu Cys Pro Ala Val Arg Leu Ile Thr Leu Glu Glu Glu Met Thr 305 310 315 320 Lys Tyr Lys Pro Glu Ser Glu Glu Leu Thr Ala Glu Arg Ile Thr Glu                 325 330 335 Phe Cys His Arg Phe Leu Glu Gly Lys Ile Lys Pro His Leu Met Ser             340 345 350 Gln Glu Leu Pro Glu Asp Trp Asp Lys Gln Pro Val Lys Val Leu Val         355 360 365 Gly Lys Asn Phe Glu Asp Val Ala Phe Asp Glu Lys Lys Asn Val Phe     370 375 380 Val Glu Phe Tyr Ala Pro Trp Cys Gly His Cys Lys Gln Leu Ala Pro 385 390 395 400 Ile Trp Asp Lys Leu Gly Glu Thr Tyr Lys Asp His Glu Asn Ile Val                 405 410 415 Ile Ala Lys Met Asp Ser Thr Ala Asn Glu Val Glu Ala Val Lys Val             420 425 430 His Ser Phe Pro Thr Leu Lys Phe Phe Pro Ala Ser Ala Asp Arg Thr         435 440 445 Val Ile Asp Tyr Asn Gly Glu Arg Thr Leu Asp Gly Phe Lys Lys Phe     450 455 460 Leu Glu Ser Gly Gly Gln Asp Gly Ala Gly Asp Asp Asp Asp Leu Glu 465 470 475 480 Asp Leu Glu Glu Ala Glu Glu Pro Asp Met Glu Glu Asp Asp Asp Gln                 485 490 495 Lys Ala Val             <210> 8 <211> 506 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> NuA (N-utilizing substance protein A) <400> 8 Met Gly Ser Ser His His His His His Gly Thr Asn Lys Glu Ile   1 5 10 15 Leu Ala Val Val Glu Ala Val Ser Asn Glu Lys Ala Leu Pro Arg Glu              20 25 30 Lys Ile Phe Glu Ala Leu Glu Ser Ala Leu Ala Thr Ala Thr Lys Lys          35 40 45 Lys Tyr Glu Gln Glu Ile Asp Val Arg Val Gln Ile Asp Arg Lys Ser      50 55 60 Gly Asp Phe Asp Thr Phe Arg Arg Trp Leu Val Val Asp Glu Val Thr  65 70 75 80 Gln Pro Thr Lys Glu Ile Thr Leu Glu Ala Ala Arg Tyr Glu Asp Glu                  85 90 95 Ser Leu Asn Leu Gly Asp Tyr Val Glu Asp Gln Ile Glu Ser Val Thr             100 105 110 Phe Asp Arg Ile Thr Thr Gln Thr Ala Lys Gln Val Ile Val Gln Lys         115 120 125 Val Arg Glu Ala Glu Arg Ala Met Val Val Asp Gln Phe Arg Glu His     130 135 140 Glu Gly Glu Ile Ile Thr Gly Val Val Lys Lys Val Asn Arg Asp Asn 145 150 155 160 Ile Ser Leu Asp Leu Gly Asn Asn Ala Glu Ala Val Ile Leu Arg Glu                 165 170 175 Asp Met Leu Pro Arg Glu Asn Phe Arg Pro Gly Asp Arg Val Gly             180 185 190 Val Leu Tyr Ser Val Arg Pro Glu Ala Arg Gly Ala Gln Leu Phe Val         195 200 205 Thr Arg Ser Lys Pro Glu Met Leu Ile Glu Leu Phe Arg Ile Glu Val     210 215 220 Pro Glu Ile Gly Glu Glu Glu Ile Glu Ile Lys Ala Ala Ala Arg Asp 225 230 235 240 Pro Gly Ser Arg Ala Lys Ile Ala Val Lys Thr Asn Asp Lys Arg Ile                 245 250 255 Asp Pro Val Gly Ala Cys Val Gly Met Arg Gly Ala Arg Val Gln Ala             260 265 270 Val Ser Thr Glu Leu Gly Gly Glu Glu Arg Ile Asp Ile Val Leu Trp Asp         275 280 285 Asp Asn Pro Ala Gln Phe Val Ile Asn Ala Met Ala Pro Ala Asp Val     290 295 300 Ala Ser Ile Val Val Asp Glu Asp Lys His Thr Met Asp Ile Ala Val 305 310 315 320 Glu Ala Gly Asn Leu Ala Gln Ala Ile Gly Arg Asn Gly Gln Asn Val                 325 330 335 Arg Leu Ala Ser Gln Leu Ser Gly Trp Glu Leu Asn Val Met Thr Val             340 345 350 Asp Asp Leu Gln Ala Lys His Gln Ala Glu Ala His Ala Ala Ile Asp         355 360 365 Thr Phe Thr Lys Tyr Leu Asp Ile Asp Glu Asp Phe Ala Thr Val Leu     370 375 380 Val Glu Glu Gly Phe Ser Thr Leu Glu Glu Leu Ala Tyr Val Pro Met 385 390 395 400 Lys Glu Leu Leu Glu Ile Glu Gly Leu Asp Glu Pro Thr Val Glu Ala                 405 410 415 Leu Arg Glu Arg Ala Lys Asn Ala Leu Ala Thr Ile Ala Gln Ala Gln             420 425 430 Glu Glu Ser Leu Gly Asp Asn Lys Pro Ala Asp Asp Leu Leu Asn Leu         435 440 445 Glu Gly Val Asp Arg Asp Leu Ala Phe Lys Leu Ala Ala Arg Gly Val     450 455 460 Cys Thr Leu Glu Asp Leu Ala Glu Gln Gly Ile Asp Asp Leu Ala Asp 465 470 475 480 Ile Glu Gly Leu Thr Asp Glu Lys Ala Gly Ala Leu Ile Met Ala Ala                 485 490 495 Arg Asn Ile Cys Trp Phe Gly Asp Glu Ala             500 505 <210> 9 <211> 43 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> purified crotamine <400> 9 Gly Tyr Lys Gln Cys His Lys Lys Gly Gly His Cys Phe Pro Lys Glu   1 5 10 15 Lys Ile Cys Leu Pro Pro Ser Ser Asp Phe Gly Lys Met Asp Cys Arg              20 25 30 Trp Arg Trp Lys Cys Cys Lys Lys Gly Ser Gly          35 40 <210> 10 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> attB1 primer <400> 10 ggggacaagt ttgtacaaaa aagcaggctt c 31 <210> 11 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> attB2 primer <400> 11 acccagcttt cttgtacaaa gtggtcccc 29

Claims (18)

His6(hexahistidine) 단백질을 암호화하는 DNA; MBP(maltose-binding protein), Trx(thioredoxin), GST(glutathione S-transferase), PDIb 'a' (protein disulfide isomerase b'a' domain), PDI(protein disulfide bond isomerase) 및 NusA(N-utilization substance protein A)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 태그 단백질(Tag protein)을 암호화하는 DNA; TEV(Tavacco Etch Virus) 프로테아제 인식 부위를 암호화하는 DNA; 및 서열번호 1로 표시되는 크로타민의 아미노산 서열을 코딩하는 DNA를 포함하는, 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터.DNA encoding His6 (hexahistidine) protein; A protein disulfide isomerase (PDI), a protein disulfide isomerase (PDI) domain, a protein disulfide isomerase (PDI) domain, and a N-abiotic substance a DNA encoding at least one tag protein selected from the group consisting of a protein A); DNA encoding the TEV (Tavacco Etch Virus) protease recognition site; And a DNA encoding the amino acid sequence of crotamine represented by SEQ ID NO: 1. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 MBP는 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터.
The method according to claim 1,
2. The recombinant vector for producing a crotamine protein according to claim 1, wherein the MBP is an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 Trx는 서열번호 4로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터.
The method according to claim 1,
Wherein the Trx comprises an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4.
제1항에 있어서,
상기 GST는 서열번호 5로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터.
The method according to claim 1,
Wherein said GST comprises an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5.
제1항에 있어서,
상기 PDIb'a'는 서열번호 6으로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터.
The method according to claim 1,
Wherein said PDIb'a 'is an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6.
제1항에 있어서,
상기 PDI는 서열번호 7로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터.
The method according to claim 1,
Wherein the PDI comprises the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 7.
제1항에 있어서,
상기 NusA는 서열번호 8로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터.
The method according to claim 1,
8. The recombinant vector for producing a crotamine protein according to claim 7, wherein said NusA is an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 재조합 벡터는 하기 도면에 기재된 개열지도를 갖는 것을 특징으로 하는, 크로타민 단백질 생산용 재조합 벡터.
[도면]
Figure 112014099120460-pat00002
The method according to claim 1,
Wherein the recombinant vector has a cleavage map as set forth in the following figure.
[drawing]
Figure 112014099120460-pat00002
제1항, 제3항, 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항의 재조합 벡터로 형질전환된, 크로타민 단백질을 생산하는 재조합 미생물.9. A recombinant microorganism producing a crotamine protein transformed with the recombinant vector of any one of claims 1, 3, 5 to 9. 제14항에 있어서,
상기 재조합 미생물은 대장균, 슈도모나스, 바실러스, 스트렙토마이세스, 진균 및 효모로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 크로타민 단백질을 생산하는 재조합 미생물.
15. The method of claim 14,
Wherein the recombinant microorganism is at least one member selected from the group consisting of Escherichia coli, Pseudomonas, Bacillus, Streptomyces, fungi and yeast.
1) 제14항의 재조합 미생물을 배양하고 배양액을 수득하는 단계; 및
2) 상기 배양액으로부터 크로타민 단백질을 분리 및 정제하는 단계;를 포함하는, 크로타민 단백질의 생산방법.
1) culturing the recombinant microorganism of claim 14 and obtaining a culture; And
2) separating and purifying the chromatin protein from the culture solution.
제16항에 있어서,
상기 1) 단계에서 재조합 미생물은 15 내지 40℃에서 배양되는 것을 특징으로 하는, 크로타민 단백질의 생산방법.
17. The method of claim 16,
Wherein the recombinant microorganism is cultured at 15 to 40 DEG C in the step 1).
제16항에 있어서,
상기 크로타민 단백질의 생산방법으로 생산된 크로타민은 서열번호 9로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 크로타민 단백질의 생산방법.
17. The method of claim 16,
Wherein the crotamine produced by the production method of the crotamine protein is an amino acid sequence of SEQ ID NO: 9.
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