KR20090058219A - Method for preparation of peptides by using deubiquitylating enzyme which is stable in presence of high concentration of urea - Google Patents

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KR20090058219A
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Abstract

A method for preparing a peptide using usp2-cc is provided to quickly and easily produce heterologous peptide without the removal process of urea. A gene construct comprises a fusion partner, ubiquitin, and polynucleotide coding a fusion protein of heterogous peptide. A method for producing water soluble heterogous peptide comprises: a step of inducing an expression vector containing the gene construct and transforming; a step of culturing the transformant to induce the expression of recombinant fusion protein; a step of suspending the recombinant fusion protein in solution containing 2-4M urea; and a step of treating Usp2-cc in the suspension solution and cutting the fusion protein to obtain the heterogous peptide.

Description

고농도 우레아하에서 안정된 활성을 갖는 디유비퀴틸레이팅 효소를 이용한 펩티드의 제조방법{METHOD FOR PREPARATION OF PEPTIDES BY USING DEUBIQUITYLATING ENZYME WHICH IS STABLE IN PRESENCE OF HIGH CONCENTRATION OF UREA}METHODS FOR PREPARATION OF PEPTIDES BY USING DEUBIQUITYLATING ENZYME WHICH IS STABLE IN PRESENCE OF HIGH CONCENTRATION OF UREA}

본 발명은 고농도의 우레아에서 안정된 활성을 갖는 디유비퀴틸레이팅 효소(deubiquitylating enzyme; 이하, Usp2-cc)를 이용한 응집되기 쉬운 외래펩티드를 제조하는 방법에 관한 것으로, 구체적으로 단백질 절단효소 부위로서 유비퀴틴 및 외래펩티드의 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 발현벡터를 제조하고, 상기 발현벡터로부터 발현되어 응집된 융합 단백질을 고농도의 우레아로 녹인 후, 우레아 제거 과정 없이 우레아가 존재하는 상태에서 상기 융합 단백질을 Usp2-cc를 이용하여 절단함으로써 원래 형태의 수용성 외래펩티드를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing agglutinated foreign peptides using a deubiquitylating enzyme having a stable activity in a high concentration of urea (hereinafter, Usp2-cc). An expression vector comprising a polynucleotide encoding a fusion protein of a foreign peptide is prepared, and a fusion protein expressed and aggregated from the expression vector is dissolved in a high concentration of urea, and the fusion protein is present in a state where urea is present without removing urea. The present invention relates to a method for preparing a water-soluble foreign peptide in its original form by cleaving using Usp2-cc.

응집되기 쉬운 펩티드의 화학적 생합성은 주요한 과제로 남아있다. 펩티드의 화학적 합성을 제한하는 주요 인자 중의 하나는 낮은 수율, 화학적 및 물리적 불균질성의 결과를 발생시키는 on-레진 응집현상이다. 단백질 분해효소 절단 인식부위 및 표적 펩티드로 구성된 융합 단백질을 이용한 생물학적 방법은 이러한 장해물을 해결하도록 하였다. 그러나 여전히 낮은 수율, 절단된 펩티드의 응집물, 정제의 어려움 등과 같은 한계점들이 남아 있다. 이때, 봉입체(inclusion body) 형태의 재조합 융합 단백질은 고수율 및 고순도로 축적될 수 있는 이점을 가진다. 응집된 불용성 융합 단백질은 우레아(Urea)와 같은 강한 변성제(denaturant)에서 가용성으로 된다. 그러나 융합 단백질로부터의 표적 펩티드의 절단을 위해 선택된 단백질 분해효소의 최대 활성의 달성을 위해서는 우레아(Urea)의 제거가 필요하고, 상기 제거는 펩티드의 응집과 같은 해로운 효과를 초래한다. 이미 상기의 해로운 문제들을 해결하기 위해 여러 전략이 실행되어 왔다(Lopes DH et al ., J Biol Chem 279:42803-42810, 2004). 그 중의 하나가 on-컬럼 절단(Dobeli H et al ., Biotechnology ( NY ) 13:988-993, 1995; Lopes DH et al ., J Biol Chem 279:42803-42810, 2004) 방법으로, 상기 방법은 시간이 오래 걸리고, 비용이 비싸며 추가 정제 과정을 필요로 하기도 한다.Chemical biosynthesis of peptides susceptible to aggregation remains a major challenge. One of the major factors limiting the chemical synthesis of peptides is on-resin agglomeration which results in low yields, chemical and physical heterogeneity. Biological methods using fusion proteins consisting of protease cleavage recognition sites and target peptides have addressed these obstacles. However, there are still limitations such as low yield, aggregates of cleaved peptides, difficulty in purification, and the like. At this time, the recombinant fusion protein in the form of an inclusion body has an advantage that can be accumulated in high yield and high purity. Aggregated insoluble fusion proteins become soluble in strong denaturants such as urea. However, removal of urea is necessary to achieve the maximum activity of the protease selected for cleavage of the target peptide from the fusion protein, which removal results in deleterious effects such as aggregation of the peptide. Several strategies have already been implemented to address these harmful problems (Lopes DH et. al . , J Biol Chem 279: 42803-42810, 2004). One of them is on-column cutting (Dobeli H et al . , Biotechnology ( NY ) 13: 988-993, 1995; Lopes DH et al . , J Biol Chem 279: 42803-42810, 2004), which is time consuming, expensive and may require further purification.

우레아를 제거한 후, 융합 단백질로부터의 융합 파트너의 제거는 펩티드 응집을 유발할 수 있기 때문에, 우레아가 존재하는 상태에서 융합 파트너를 제거하면 상기 응집 반응을 억제할 수 있다. 이에 우레아가 존재하는 상황에서 융합 파트너 제거를 위한 절단 반응을 수행할 수 있다면 상기 응집에 관한 문제점을 해결할 수 있을 것이다. 특이적이고 강한 효소인 디유비퀴틸레이팅 효소(deubiquitylating enzyme; 이하, Usp2-cc)는 유비퀴틴을 절단할 수 있는 효소로서, 넓은 범위의 pH 및 NaCl 농도에서 고유의 활성을 유지하는 것으로 보고되었다(Baker RT et al ., Methods Enzymol 398:540-554, 2005; Baker RT et al ., Curr Opin Biotechnol 7:541-546, 1996).After removal of the urea, removal of the fusion partner from the fusion protein can cause peptide aggregation, so removing the fusion partner in the presence of urea can inhibit the aggregation reaction. Therefore, if the cleavage reaction for removing the fusion partner can be performed in the presence of urea, the problem of aggregation may be solved. The specific and strong enzyme deubiquitylating enzyme (Usp2-cc) is an enzyme capable of cleaving ubiquitin and has been reported to maintain its intrinsic activity over a wide range of pH and NaCl concentrations (Baker RT). et al . , Methods Enzymol 398: 540-554, 2005; Baker RT et al . , Curr Opin Biotechnol 7: 541-546, 1996).

이에 본 발명자들은 융합파트너, 단백질 절단효소 인식부위로서 우레아가 존재하더라도 활성을 나타낼 수 있는 Usp2-cc가 절단할 수 있는 유비퀴틴 및 외래펩티드를 포함하는 융합 단백질을 발현한 후, 상기 융합 단백질을 우레아가 존재하는 조건에서 상기 Usp2-cc로 처리한 결과, 상기 방법으로 수득한 원래 형태의 외래펩티드에서 응집 현상이 발생하지 않았을 뿐만 아니라 효소 활성도 유지하는 것을 확인하였고, 어떠한 추가 단계 없이 응집되기 쉬운 펩티드가 정제될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors expressed a fusion partner, a fusion protein comprising ubiquitin and foreign peptides that can be cleaved by Usp2-cc, which is active even if urea is present as a protein cleavage enzyme recognition site, and then the fusion protein As a result of treatment with the Usp2-cc under the present conditions, it was confirmed that not only aggregation phenomenon but also enzyme activity was maintained in the original peptide obtained by the above method, and the peptide which was easy to aggregate without any further step was purified. The present invention has been completed by confirming that it can be done.

본 발명은 화학적 합성 및 생물학적 정제가 어려운 응집되기 쉬운 펩티드의 정제방법을 제공하는 것이다.The present invention provides a method for purifying agglomerated peptides that are difficult to chemically synthesize and biologically purify.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 융합파트너, 유비퀴틴 및 외래펩티드의 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 유전자 컨스트럭트를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a gene construct comprising a polynucleotide encoding a fusion protein of a fusion partner, ubiquitin and foreign peptides.

또한, 본 발명은 상기 유전자 컨스트럭트가 작동가능하게 포함된 발현벡터를 제공한다.In addition, the present invention provides an expression vector operably comprising the gene construct.

또한, 본 발명은 1) 상기 발현벡터를 숙주세포에 도입하여 형질전환체를 제조하는 단계;In addition, the present invention 1) preparing a transformant by introducing the expression vector into the host cell;

2) 단계 1)의 형질전환체를 배양하여 재조합 융합 단백질의 발현을 유도하고 이를 수득하는 단계;2) culturing the transformant of step 1) to induce expression of and obtain a recombinant fusion protein;

3) 단계 2)의 재조합 융합 단백질을 2 내지 4 M 우레아를 포함하는 용해액에 현탁하는 단계; 및,3) suspending the recombinant fusion protein of step 2) in a lysate comprising 2-4 M urea; And,

4) 단계 3)의 현탁액에 디유비퀴틸레이팅 효소(deubiquitylating enzyme; 이하, Usp2-cc)를 처리하여 상기 융합 단백질을 절단하고 상기 외래펩티드를 수득하는 단계를 포함하는 원래 형태의 수용성 외래펩티드 제조방법을 제공한다.4) A method for preparing a water-soluble foreign peptide of its original form, comprising the step of treating the suspension of step 3) with a deubiquitylating enzyme (hereinafter referred to as Usp2-cc) to cleave the fusion protein and obtain the foreign peptide. To provide.

또한, 본 발명의 방법에 의해 제조된 원래 형태의 수용성 외래펩티드를 제공한다.Also provided is a water soluble foreign peptide in its original form prepared by the process of the invention.

이하, 본 발명에서 사용한 용어를 설명한다.Hereinafter, the term used by this invention is demonstrated.

"외래펩티드(heterologous peptide)"은 당업자가 대량으로 생산하고자 하는 폴리펩티드로서, 재조합 발현벡터에 상기 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 삽입하여 형질전환체에서 발현이 가능한 모든 단백질을 의미한다."Heterologous peptide" is a polypeptide that a person skilled in the art intends to produce in large quantities, and means any protein that can be expressed in a transformant by inserting a polynucleotide encoding the protein into a recombinant expression vector.

"재조합 단백질(recombinant protein) 또는 융합단백질(fusion protien)"은 원래의 외래펩티드의 서열의 N-말단 또는 C-말단에 다른 단백질이 연결되거나 다른 아미노산 서열이 부가된 단백질을 의미한다. 본 발명의 융합파트너와 외래펩티드가 연결된 재조합 융합 단백질 형태 또는 단백질 절단효소에 의해 융합파트너가 재조합 융합단백질로부터 제거된 외래펩티드의 재조합 단백질을 의미한다."Recombinant protein or fusion protein" refers to a protein in which another protein is linked to or added to the N-terminus or C-terminus of the sequence of the original foreign peptide. By recombinant fusion protein form or protein cleavage enzyme linked to the fusion partner of the present invention means a recombinant protein of the foreign peptide from which the fusion partner is removed from the recombinant fusion protein.

"발현벡터"는 발현벡터의 전사에 제공되는 추가단편에 작동가능하게 연결된 표적 폴리펩티드를 암호화하는 단편으로 구성되는 선형 또는 원형의 DNA 분자이다. 그와 같은 추가단편은 프로모터 및 종료암호 서열을 포함한다. 발현벡터는 하나 이상의 복제 개시점, 하나 이상의 선택마커, 폴리아데닐화 신호 등을 또한 포함한다. 발현벡터는 일반적으로 플라스미드 또는 바이러스 DNA로부터 유도되거나, 또는 둘 다의 요소를 함유한다.An "expression vector" is a linear or circular DNA molecule consisting of fragments encoding a target polypeptide operably linked to additional fragments provided for transcription of the expression vector. Such additional fragments include promoter and termination code sequences. Expression vectors also include one or more replication initiation points, one or more selection markers, polyadenylation signals, and the like. Expression vectors are generally derived from plasmid or viral DNA, or contain elements of both.

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

본 발명은 융합파트너, 유비퀴틴 및 외래펩티드의 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 유전자 컨스트럭트를 제공한다. The present invention provides a gene construct comprising a polynucleotide encoding a fusion protein of a fusion partner, ubiquitin and a foreign peptide.

유비퀴틴(ubiquitin)은 디유비퀴틸레이팅 효소(deubiquitylating enzyme; 이하, Usp2-cc)에 의해 절단되는 것을 특징으로 한다. 상기 융합파트너는 이에 한정되는 것은 아니나, 말토오즈 결합 단백질(Maltose binding protein; MBP), 글루타치온-S-전이효소(Glutathione-S-transferase; GST), 티오레독신(Thioredoxin; Trx), NusA 및 GroES등이 있으며, 바람직하게는 GroES이다. E. coli의 공동-샤페론(co-chaperone)인 GroES는 그 자체의 고발현 및 안정성에 기인하여 융합 파트너로서 적합하다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 GroES를 유비퀴틴을 사이에 두고 표적 펩티드과 연결하여 사용하였다(도 1a 참조). 상기 유비퀴틴 단독으로 단백질의 발현을 증가시킬 수 있는 효과적인 융합 파트너일 수 있으나(Jonnalagadda S et al ., J Biol Chem 262:17750-17756, 1987), GroES를 융합파트너로 사용한 것보다 효율적이진 않았다(데이타 없음). 상기 외래펩티드는 당업자가 원하는 모든 펩티드가 가능하며, 상기 외래펩티드는 바람직하게는 응집되기 쉬운 단백질이며, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 Aβ1-42, Aβ1-40 및 Tat-휴마닌을 대상으로 하였다. Aβ1-42는 이전의 연구에서 E. coli 발현시 봉입체를 형성하는 것으로 알려져 있고(Dobeli H et al ., Biotechnology ( NY ) 13:988-993, 1995; Lee EK et al ., Protein Expr Purif 40:183-189, 2005), 화학적 생합성도 어려운 것으로 알려져 있다(Tickler AK et al ., J Pept Sci 7:488-494, 2001). 또한, 아폽토시스-억제 휴마닌 펩티드의 세포 투과성 버전인 33 아미노산 길이의 Tat-휴마닌(Tat-Humanin)은 응집하는 경향이 높아 이의 정제가 어려웠다.Ubiquitin (ubiquitin) is characterized in that cleaved by a deubiquitylating enzyme (hereinafter, Usp2-cc). The fusion partner is not limited thereto, but maltose binding protein (MBP), glutathione-S-transferase (GST), thioredoxin (Trx), NusA and GroES And the like, preferably GroES. GroES, the co-chaperone of E. coli , is suitable as a fusion partner due to its high expression and stability. In a preferred embodiment of the present invention, GroES was used in conjunction with a target peptide with ubiquitin in between (see FIG. 1A). The ubiquitin alone may be an effective fusion partner that can increase the expression of protein (Jonnalagadda S et al . , J Biol Chem 262: 17750-17756, 1987), not as efficient as using GroES as a fusion partner (no data). The foreign peptide can be any peptide desired by those skilled in the art, and the foreign peptide is preferably a protein that is easy to aggregate, and in a preferred embodiment of the present invention, Aβ 1-42 , Aβ 1-40 and Tat-humannin It was. Aβ 1-42 is known to form inclusion bodies in E. coli expression in previous studies (Dobeli H et al . , Biotechnology ( NY ) 13: 988-993, 1995; Lee EK et al . , Protein Expr Purif 40: 183-189, 2005), and chemical biosynthesis is also known to be difficult (Tickler AK et. al . , J Pept Sci 7: 488-494, 2001). In addition, Tat-Humanin, a 33 amino acid long cell permeable version of the apoptosis-inhibited humanin peptide, had a high tendency to aggregate, making its purification difficult.

또한, 본 발명은 상기 유전자 컨스트럭트가 작동가능하게 포함된 발현벡터를 제공한다.In addition, the present invention provides an expression vector operably comprising the gene construct.

본 발명의 유전자 컨스트럭트는 골격 벡터에 제한효소 부위를 통해 클로닝되어 포함되며, 본 발명의 방법에서 사용될 수 있는 골격 벡터는 특별히 이에 제한되는 것은 아니나, pET21a, pET28a, pET/Rb, pGEX, pET-22b(+) 및 pGEX로 이루어진 군으로부터 선택되는 대장균에 형질전환 가능한 다양한 벡터를 사용할 수 있다. 본 발명의 상기 발현벡터는 pET28b 골격 벡터에 상기 유전자 컨스트럭트를 작동가능하게 포함함으로써 상기 재조합 융합 단백질을 발현할 수 있었다.The gene construct of the present invention is cloned into a skeletal vector via a restriction enzyme site, and the skeletal vector that can be used in the method of the present invention is not particularly limited, but may be pET21a, pET28a, pET / Rb, pGEX, pET- Various vectors capable of transforming E. coli selected from the group consisting of 22b (+) and pGEX can be used. The expression vector of the present invention was able to express the recombinant fusion protein by operably including the gene construct in the pET28b backbone vector.

본 발명은 1) 상기 발현벡터를 숙주세포에 도입하여 형질전환체를 제조하는 단계;The present invention comprises the steps of 1) preparing a transformant by introducing the expression vector into a host cell;

2) 단계 1)의 형질전환체를 배양하여 재조합 융합 단백질의 발현을 유도하고 이를 수득하는 단계;2) culturing the transformant of step 1) to induce expression of and obtain a recombinant fusion protein;

3) 단계 2)의 재조합 융합 단백질을 2 내지 4 M 우레아를 포함하는 용해액에 현탁하는 단계; 및,3) suspending the recombinant fusion protein of step 2) in a lysate comprising 2-4 M urea; And,

4) 단계 3)의 현탁액에 디유비퀴틸레이팅 효소(deubiquitylating enzyme; 이하, Usp2-cc)를 처리하여 상기 융합 단백질을 절단하고 상기 외래펩티드를 수득하는 단계를 포함하는 원래 형태의 수용성 외래펩티드 제조방법을 제공한다.4) A method for preparing a water-soluble foreign peptide of its original form, comprising the step of treating the suspension of step 3) with a deubiquitylating enzyme (hereinafter referred to as Usp2-cc) to cleave the fusion protein and obtain the foreign peptide. To provide.

우레아 존재하는 상태에서의 융합 단백질의 절단 활성은 두 가지 이점이 있다. 첫 번째는 별도의 우레아 제거 과정이 필요 없기 때문에, 절단 반응 수행 전의 융합 단백질의 응집을 억제할 수 있다. 두 번째는 응집되기 쉬운 펩티드의 경우에서 일반적으로 발생하는 절단된 펩티드의 응집을 막을 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 세포 배양액 1 ℓ당 순수(>95%) 펩티드 10 ㎎ 이상을 추가적인 용해 및 정제 단계 없이 수득할 수 있었다(도 3b).The cleavage activity of the fusion protein in the presence of urea has two advantages. First, since no separate urea removal process is required, the aggregation of the fusion protein before the cleavage reaction can be suppressed. The second can prevent the aggregation of the cleaved peptide, which typically occurs in the case of peptides that are likely to aggregate. In a preferred embodiment of the present invention, at least 10 mg of pure (> 95%) peptide per liter of cell culture could be obtained without further dissolution and purification steps (FIG. 3B).

단계 3)의 우레아는 용해액에 2 내지 4 M의 농도로 포함되며, 바람직하게는 2.5 내지 3.5 M, 가장 바람직하게는 3 M의 농도로 포함된다. 단계 2)의 재조합 융합 단백질은 디유비퀴틸레이팅 효소(deubiquitylating enzyme; 이하, Usp2-cc)에 의해 절단될 수 있는데, 이는 Usp2-cc가 상기 재조합 융합 단백질에 단백질 절단효소 인식부위로 포함된 유비퀴틴을 절단할 수 있기 때문이다. 상기 Usp2-cc는 활성을 유지하는 pH 범위가 넓고 고염농도에서도 활성을 유지할 수 있는 것으로 보고되었다(Baker RT, Curr Opin Biotechnol 7:541-546, 1996). 본 발명의 실시예에서 상기 Usp2-cc는 도 1a에서 나타난 바와 같은 구조를 갖는 GroES, 유비퀴틴 및 Aβ1-42를 포함하는 융합 단백질을 Usp2-cc:기질(융합 단백질) = 1:100의 몰라 비에서 3 M 우레아 이하에서 2 시간 안에 펩티드를 효과적으로 절단하였다. 4 M 우레아 존 재시에는 상기 효과와 비슷한 효과를 갖기 위해서는 더 많은 효소(4 배 이하)가 필요하였고(도 2a 참조), 우레아가 고농도로 포함되었을 때는 절단반응은 효과적이지 않았다(데이타 없음). 시각 관찰 또는 원심분리 방법에 기반해서 3 M 또는 4 M 우레아 존재하에서 절단 반응이 수행되었을 때, 펩티드의 응집은 발견되지 않았다. 반대로 <2 M 우레아에서 수행되었을 때에는 뚜렷한 절단 산물의 응집이 발견되었다(데이타 없음). 또한, 상기 Usp2-cc의 절단 효과는 pH7 내지 10에서 거의 변하지 않았다(도 2b 참조). 이전의 보고에서 우레아가 없을 경우, 넓은 범위의 pH에서 안정한 활성을 유지하는 것으로 보고되었다. 참고로, 상기 융합 단백질은 E. coli에서의 발현량이 많았으나, 대부분이 봉입체를 형성한 것으로 확인되었고(도 1b 참조), 6 M 우레아에 용해시킨 후 시리얼 희석하여 수용성을 유지하는 지를 확인한 결과, 2 M 우레아 이하에서 응집물이 확인되었다(데이타 없음). 상기 Usp2-cc 이용의 추가적인 장점은 펩티드의 N-말단의 변형 없이 유비퀴틴을 포함하는 원형 그대로의 융합 단백질로부터 펩티드의 절단을 용이하게 할 수 있다는 것이다. 이와 비교하여, TEV(tobaccos etch virus protease; CaErrington JC et al ., EMBO J 8:365-370, 1989) 및 factor Xa(Jenny RJ et al ., Protein Expr Purif 31:1-11, 2003) 등은 비-자연상태의 N-말단 아미노산을 생성하고, 절단에 오류가 발생할 수 있는 것으로 보고되었다.The urea of step 3) is included in the solution at a concentration of 2 to 4 M, preferably at a concentration of 2.5 to 3.5 M, most preferably 3 M. The recombinant fusion protein of step 2) can be cleaved by a deubiquitylating enzyme (hereinafter, Usp2-cc), which means that Usp2-cc contains ubiquitin which is included as a protein cleavage enzyme recognition site in the recombinant fusion protein. Because it can cut. The Usp2-cc has a wide pH range to maintain activity and has been reported to maintain activity even at high salt concentrations (Baker RT, Curr Opin Biotechnol 7: 541-546, 1996). In an embodiment of the present invention, the Usp2-cc is a fusion protein comprising GroES, ubiquitin and Aβ 1-42 having a structure as shown in FIG. 1A, and a molar ratio of Usp2-cc: substrate (fusion protein) = 1: 100. Peptides were effectively cleaved within 2 hours at 3 M urea at. At 4 M urea zone regeneration, more enzymes (four times or less) were required to have a similar effect to the above effect (see FIG. 2A), and cleavage reactions were not effective when urea was contained in high concentrations (no data). When cleavage reactions were performed in the presence of 3 M or 4 M urea based on visual observation or centrifugation methods, no aggregation of peptides was found. In contrast, when performed at <2 M urea, agglomerates of distinct cleavage products were found (no data). In addition, the cleavage effect of the Usp2-cc was hardly changed at pH 7-10 (see Figure 2b). Previous reports have reported the absence of urea maintains stable activity over a wide range of pH. For reference, the fusion protein was expressed in E. coli was a lot, but most of the inclusion body was confirmed (see Fig. 1b), after dissolving in 6 M urea serial dilution to confirm that the water solubility, Agglomerates were observed below 2 M urea (no data). An additional advantage of using Usp2-cc is that it can facilitate cleavage of the peptide from the intact fusion protein comprising ubiquitin without modification of the peptide's N-terminus. In comparison, TEV (tobaccos etch virus protease; CaErrington JC et al . , EMBO J 8: 365-370, 1989) and factor Xa (Jenny RJ et al . , Protein Expr Purif 31: 1-11, 2003), etc., have been reported to produce non-naturally occurring N-terminal amino acids and that errors may occur in cleavage.

단계 4)의 외래펩티드 수득 방법은 컬럼 크로마토그래피 방법에 의해 수행될 수 있다. 상기 컬럼 크로마토그래피 방법은 구체적으로 친화도 크로마토그래피 또는 액체 크로마토그래피 방법일 수 있다.The foreign peptide obtaining method of step 4) may be performed by column chromatography. The column chromatography method may specifically be an affinity chromatography or a liquid chromatography method.

본 발명의 방법에 의해 원래 형태의 단백질은 크로마토그래피의 한 단계만으로 정제될 수 있고(도 3b 참조), 수율은 세포 배양액 1ℓ 당 10 ㎎에 달했다. 이것은 다른 시스템들(Lee EK et al ., Protein Expr Purif 40:183-189, 2005)에 비해 효율적인 것을 나타낸다. Aβ1-40은 동일한 방법에 의해 정제되었을 때 그 수율이 훨씬 높았다(세포 배양액 1ℓ 당 15 ㎎). 아폽토시스-억제 휴마닌 펩티드의 세포 투과성 버전인 33 아미노산 길이의 Tat-휴마닌(Tat-Humanin)은 응집하는 경향이 높아 이의 정제가 어려웠었다. 그러나, 이 또한 본 발명의 방법에 의해 성공적으로 정제되었다(수율: 세포 배양액 1ℓ 당 12 ㎎; 도 3a). 정제된 펩티드를 MALDI-TOF MS에 의해 질량 분석한 결과, Aβ1-42 및 Aβ1-40은 각각 4514.6 Da(기대치; 4513.8 Da) 및 4330.8 Da(기대치; 4329.86 Da)인 것으로 나타났고, Tat-휴마닌은 완충용액에서의 불용성 때문에 질량 분석하지 않았다.By the method of the present invention the protein in its original form can be purified with only one step of chromatography (see FIG. 3B) and the yield reached 10 mg per liter of cell culture. This is due to other systems (Lee EK et al . , Protein Expr Purif 40: 183-189, 2005). Aβ 1-40 was much higher in yield when purified by the same method (15 mg per liter of cell culture). Tat-Humanin, a 33 amino acid long cell permeable version of the apoptosis-inhibited humanin peptide, had a high tendency to aggregate and was difficult to purify. However, this was also successfully purified by the method of the present invention (yield: 12 mg per liter of cell culture; FIG. 3A). Mass spectrometry of the purified peptides by MALDI-TOF MS revealed that Aβ 1-42 and Aβ 1-40 were 4514.6 Da (expected; 4513.8 Da) and 4330.8 Da (expected; 4329.86 Da), respectively, and Tat- Humanin was not mass analyzed for insolubility in buffer.

또한, 본 발명의 방법에 의해 제조된 원래 형태의 수용성 외래펩티드를 제공한다.Also provided is a water soluble foreign peptide in its original form prepared by the process of the invention.

본 발명의 방법에 의해 제조된 Aβ1-42 펩티드는 생물 물리학적 및 생물학적 성질이 변하지 않았다. ThT 검사(도 4a), CD 분광학에 의해 측정된 β-시트의 형성(도 4b) 및 SH-SY5Y 세포에 대한 세포독성(도 4c)에 의해 시험 된 원섬유형성(Fibrillogenesis) 동역학(kinetics)이 이전의 보고와 일치하였다(Lee EK et al ., Protein Expr Purif 40:183-189, 2005; Naiki H et al ., Lab Invest 74:374- 38, 1996; Kirkitadze MD et al ., J Mol Biol 312:1103-1119, 2001). Aβ1-40도 생물학적 활성을 나타냈으나, Tat-휴마닌의 활성은 세포 배양액에 첨가시 응집되는 현상때문에 생물학적으로 실험되지 않았다(데이타 없음).The Aβ 1-42 peptide prepared by the method of the present invention did not change biophysical and biological properties. Fibrillogenesis kinetics tested by ThT assay (FIG. 4A), formation of β-sheets measured by CD spectroscopy (FIG. 4B) and cytotoxicity against SH-SY5Y cells (FIG. 4C) Consistent with previous reports (Lee EK et al . , Protein Expr Purif 40: 183-189, 2005; Naiki H et al . , Lab Invest 74: 374- 38, 1996; Kirkitadze MD et al . , J Mol Biol 312: 1103-1119, 2001). Aβ 1-40 also showed biological activity, but the activity of Tat-humanine was not biologically tested (no data) because of the phenomenon of aggregation when added to cell culture.

여러 인간의 질환, 특히 알츠하이머, 헌팅턴 및 제 2형 당뇨병 등은 펩티드의 응집 작용과 관련되어 있다(Stefani M et al ., J Mol Med 81:678-699, 2003). 펩티드의 응집이 어떻게 세포 독성을 유도하는 지에 대한 메커니즘은 잘 알려져 있지 않다. 본 발명의 방법에 의해 대량으로 제조된 응집되기 쉬운 펩티드는 상기 펩티드의 응집 작용과 관련한 질환의 기작을 밝히는 데 유용하게 사용될 수 있다.Many human diseases, particularly Alzheimer's, Huntington and type 2 diabetes, are involved in the coagulation of peptides (Stefani M et. al . , J Mol Med 81: 678-699, 2003). The mechanism by which aggregation of peptides induces cytotoxicity is not well known. Aggregated peptides prepared in large quantities by the method of the present invention can be usefully used to elucidate the mechanism of the disease associated with the coagulation action of the peptides.

본 발명의 방법은 응집되기 쉬운 펩티드의 생산을 쉽고 빠르게, 효과적으로 개선할 수 있고, 펩티드의 응집 작용과 관련한 기작을 밝히는 데 유용하게 사용될 수 있다.The method of the present invention can easily and quickly and effectively improve the production of agglomerate peptides and can be usefully used to elucidate the mechanisms related to the agglutination action of peptides.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.

<< 실시예Example 1> 융합 단백질 발현용 벡터 1> Vector for Expression of Fusion Protein

<1-1> 융합 파트너를 포함하는 벡터<1-1> Vector containing a fusion partner

공동-샤페론(co-chaperone) GroES를 암호화하는 유전자는 서열번호 1(안티센스 프라이머; 5'-AAGTCCGCTCTATTCTTGATGCGGATCCCG-3') 및 서열번호 2(센스 프라이머 5'-GGAATTCCATATGAATATTCGTCCATTGCA-3')로 기재되는 프라이머 쌍을 이용하여 대장균 DH5α의 게놈 DNA를 주형으로 사용하여, 200 μM의 주형 DNA, 1.5 mM MgCl2, Hepes 완충용액과 함께 95℃ 1분, 45℃ 1분, 72℃ 1분, 30회 반복의 조건으로 PCR을 수행하여 수득하였다. NdeI 및 BamHI 제한효소를 이용하여 PCR 산물을 처리한 후, 상기 제한효소 인식부위를 포함하는 pET28b 발현 시스템(Novagen, USA)에 삽입하여 pET28b-GroES 벡터를 수득하였다.The gene encoding the co-chaperone GroES comprises a pair of primers described as SEQ ID NO: 1 (antisense primer; 5'-AAGTCCGCTCTATTCTTGATGCGGATCCCG-3 ') and SEQ ID NO: 2 (sense primer 5'-GGAATTCCATATGAATATTCGTCCATTGCA-3'). Using genomic DNA of E. coli DH5α as a template, with 200 μM of template DNA, 1.5 mM MgCl 2 , Hepes buffer solution at 95 ° C. for 1 minute, 45 ° C. for 1 minute, 72 ° C. for 1 minute, and 30 repetition conditions. Obtained by performing PCR. After processing the PCR product using Nde I and BamH I restriction enzyme, it was inserted into the pET28b expression system (Novagen, USA) containing the restriction enzyme recognition site to obtain a pET28b-GroES vector.

<1-2> 융합 파트너, <1-2> fusion partner, 유비퀴틴Ubiquitin 인식 부위 및 Aβ Recognition site and Aβ 1-421-42 를 포함하는 벡터Vector containing

서열번호 3(안티센스 프라이머; CCGCTCGAGTCACGCTATGACAACACCGCC) 및 서열번호 4(센스 프라이머; CGCGGATCCCAGATCTTTGTGAAGA)로 기재되는 프라이머 쌍을 이용하여 유비퀴틴 유전자(Baker RT, Curr Opin Biotechnol 7:541-546, 1996; Gene bank no.: AF073344)를 주형으로 한 후, 95℃ 1분, 45℃ 1분, 72℃ 1분, 30회 반복의 조건으로 PCR을 수행하였다. NdeI 및 BamHI 제한효소를 이용하여 PCR 산물을 처리한 후, 상기 제한효소 인식부위를 포함하고 아밀로이드(amyloid) β1-42 (Aβ1-42)을 포함하는 벡터의 NdeI/BamHI 제한효소 인식부위에 서브클로닝 하였다. 그 후 에, 유비퀴틴 및 Aβ1-42 사이의 BamHI 제한효소 인식부위는 앞으로 진행될 클로닝을 용이하게 하기 위해, 지정부위돌연변이(site-directed mutagenesis)에 의해 제거되었다. 구체적으로 상기 Aβ1-42을 포함하는 벡터를 주형 DNA로 하여 서열번호 5(센스 프라이머; CTCCGCGGTGGAGATGCAGGATTC) 및 서열번호 6(안티센스 프라이머; GGATCCTGCATCTCCACCGCGGAG)으로 기재되는 프라이머 쌍을 이용하여 95℃ 1분, 45℃ 1분, 72℃ 1분, 30회 반복의 조건으로 PCR을 수행하였다. 상기 PCR 산물을 BamHI과 XhoI 제한효소로 절단한 후 상기 벡터에 재삽입하였다. 유비퀴틴-Aβ1-42 유전자는 상기 벡터를 주형 DNA로 하여 서열번호 7(센스 프라이머; 5'-CGCGGATCCCAGATCTTTGTGAAGAC-3') 및 서열번호 8(안티센스 프라이머; 5'-CCGCTCGAGTCACGCTATGACAACACCGCC-3')로 기재된 프라이머 쌍을 이용하여 95℃ 1분, 45℃ 1분, 72℃ 1분, 30회 반복의 조건으로 증폭되었다. BamHI 및 XhoI 제한효소를 이용하여 PCR 산물을 처리한 후, 상기 제한효소 인식부위를 포함하는 상기 pET28b-GroES 벡터에 삽입하여 pET28b-GroES-유비퀴틴-Aβ1-42 벡터를 수득하였다(도 1a).Ubiquitin gene (Baker RT, using primer pairs set forth in SEQ ID NO: 3 (antisense primer; CCGCTCGAGTCACGCTATGACAACACCGCC) and SEQ ID NO: 4 (sense primer; CGCGGATCCCAGATCTTTGTGAAGA) Curr Opin Biotechnol 7: 541-546, 1996; Gene bank no .: AF073344) was used as a template, and PCR was performed under conditions of 95 ° C 1 minute, 45 ° C 1 minute, 72 ° C 1 minute, and 30 repetitions. After the PCR product was processed using Nde I and BamH I restriction enzymes, Nde I / BamH I restriction of the vector containing the restriction enzyme recognition site and containing amyloid β 1-42 (Aβ 1-42 ) Subcloning was performed at the enzyme recognition site. Thereafter, the BamH I restriction enzyme recognition site between ubiquitin and Aβ 1-42 was removed by site-directed mutagenesis to facilitate future cloning. Specifically, using a vector comprising the Aβ 1-42 as a template DNA, using a primer pair described as SEQ ID NO: 5 (sense primer; CTCCGCGGTGGAGATGCAGGATTC) and SEQ ID NO: 6 (antisense primer; GGATCCTGCATCTCCACCGCGGAG), 95 ° C, 1 minute, 45 ° C PCR was performed under conditions of 1 minute, 72 ° C., 1 minute, and 30 repetitions. The PCR product was digested with BamH I and XhoI restriction enzymes and reinserted into the vector. The ubiquitin-Aβ 1-42 gene is a primer pair described as SEQ ID NO: 7 (sense primer; 5'-CGCGGATCCCAGATCTTTGTGAAGAC-3 ') and SEQ ID NO: 8 (antisense primer; 5'-CCGCTCGAGTCACGCTATGACAACACCGCC-3') using the vector as a template DNA. Amplification was carried out under the conditions of 95 ° C. for 1 minute, 45 ° C. for 1 minute, 72 ° C. for 1 minute, and 30 repetitions. After processing the PCR product using BamH I and Xho I restriction enzyme, it was inserted into the pET28b-GroES vector containing the restriction enzyme recognition site to obtain a pET28b-GroES-ubiquitin-Aβ 1-42 vector (FIG. 1A). ).

<1-3> 융합 파트너, <1-3> fusion partner, 유비퀴틴Ubiquitin 인식 부위 및 Aβ Recognition site and Aβ 1-401-40 을 포함하는 벡터Vector containing

1-40은 실시예 1-2의 방법으로 제작한 pET28b-GroES-유비퀴틴-Aβ1-42 벡터를 주형 DNA로 하여 지정부위돌연변이를 통해 Aβ1-42 서열의 마지막 두 개의 아미노산 앞에 정지 코돈을 삽입함으로써 수득하였다. 구체적으로 상기 PCR 산물을 주형 DNA로 하여 서열번호 9(센스 프라이머; GGGGGAGTATGAATCGCCCTC) 및 서열번호 10(안티센스 프라이머; GAGGCCGATTCATACTCCCCC)으로 기재되는 프라이머 쌍을 이용하여 95℃ 1분, 45℃ 1분, 72℃ 1분, 30회 반복의 조건으로 PCR을 수행하였다. 유비퀴틴-Aβ1-40 유전자는 상기 벡터를 주형 DNA로 하여 서열번호 7 및 서열번호 8로 기재된 프라이머 쌍을 이용하여 상기 실시예 1-2에 기재된 유비퀴틴-Aβ1-42 유전자의 PCR 조건과 동일한 조건으로 증폭되었다. BamHI 및 XhoI 제한효소를 이용하여 PCR 산물을 처리한 후, 상기 제한효소 인식부위를 포함하는 상기 pET28b-GroES 벡터에 삽입하여 pET28b-GroES-유비퀴틴-Aβ1-40 벡터를 수득하였다.1-40 uses a pET28b-GroES-ubiquitin-Aβ 1-42 vector prepared by the method of Example 1-2 as a template DNA and stop codons before the last two amino acids of the Aβ 1-42 sequence through site mutations. Obtained by inserting. Specifically, using the PCR product as a template DNA using a primer pair described as SEQ ID NO: 9 (sense primer; GGGGGAGTATGAATCGCCCTC) and SEQ ID NO: 10 (antisense primer; GAGGCCGATTCATACTCCCCC), 95 1 minute, 45 1 minute, 72 1 PCR was performed under conditions of 30 minutes of repetition. The ubiquitin-Aβ 1-40 gene was subjected to the same conditions as the PCR conditions of the ubiquitin-Aβ 1-42 gene described in Example 1-2 above using the primer pairs described in SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 using the vector as a template DNA. Was amplified. After processing the PCR product using BamH I and Xho I restriction enzyme, it was inserted into the pET28b-GroES vector containing the restriction enzyme recognition site to obtain a pET28b-GroES-ubiquitin-Aβ 1-40 vector.

<1-4> 융합 파트너, <1-4> fusion partner, 유비퀴틴Ubiquitin 인식 부위 및  Recognition site and TatTat -- 휴마닌을Humanin 포함하는 벡터 Vector to include

Tat-휴마닌(Tat-humanin) 유전자는 유비퀴틴 유전자(Baker RT, Curr Opin Biotechnol 7:541-546, 1996)을 주형 DNA로하여 세 개의 오버랩되는 안티센스 프라이머(서열번호 11 내지 13; 서열번호 11: 5'-AAAACCACGCGGCGCCATACGACGACGCTGACGACGTTTTTTACGTCCACCGCGGAGGCGCAA-3'; 서열번호 12: 5'-ATCAATTTCACCGGTCAGCAGCAGCAGGCAGCTAAAACCACGCGGCGCCAT-3'; 서열번호 13: 5'-CCGCTCCAGTCACGCACGACGTTTCACCGGCAGATCAATTTCACCGGTCAG-3') 및 서열번호 14(5'-CGCGGATCCCAGATCTTTGTGAAGAC-3')로 기재되는 유비퀴틴 센스 프라이머를 이용하여 증폭되었고, BamHI 및 XhoI 제한효소를 이용하여 PCR 산물을 처리한 후, 상기 제한효소 인식부위를 포함하는 상기 pET28b-GroES 벡터에 삽입하여 pET28b-GroES-유비퀴틴-Tat-휴마닌 벡터를 수득하였다.Tat-humanin gene is a ubiquitin gene (Baker RT, Curr Opin Biotechnol 7: 541-546, 1996) the anti-sense template DNA primers that overlap to three (SEQ ID NO: 11 to 13; SEQ ID NO: 11: 5'-AAAACCACGCGGCGCCATACGACGACGCTGACGACGTTTTTTACGTCCACCGCGGAGGCGCAA-3 '; SEQ ID NO: 12: 5'-ATCAATTTCACCGGTCAGCAGCAGCAGGCAGCTAAAACCACGCGGCGCCAT-3 PCR amplified using the ubiquitin sense primers set forth in SEQ ID NO: 13: 5'-CCGCTCCAGTCACGCACGACGTTTCACCGGCAGATCAATTTCACCGGTCAG-3 ') and SEQ ID NO: 14 (5'-CGCGGATCCCAGATCTTTGTGAAGAC-3') and using BamH I and Xho I restriction enzymes. After processing the product, it was inserted into the pET28b-GroES vector containing the restriction enzyme recognition site to obtain a pET28b-GroES-ubiquitin-Tat-hummanin vector.

<< 실시예Example 2> 융합 단백질 발현 및 정제 2> Fusion Protein Expression and Purification

<2-1> 형질전환 및 발현<2-1> Transformation and Expression

하나한(Hanahan)이 기술한 방법(Hanahan D, DNA Cloning vol.1 109-135, IRS press 1985)에 의해 실시예 1의 방법으로 수득한 벡터들을 E. coli BL21(DE3) pLysS 세포에 형질전환하였다.Method described by Hanahan (Hanahan D, DNA Vectors obtained by the method of Example 1 by Cloning vol. 1 109-135, IRS press 1985) were transformed into E. coli BL21 (DE3) pLysS cells.

구체적으로 CaCl2로 처리한 대장균 BL21 (DE3) pLysS(Novagen, USA)에 실시예 1의 벡터들을 열충격 방법으로 형질전환시킨 후, 카나마이신(kanamycin)이 포함된 배지에서 배양하여 상기 발현벡터가 형질전환되어 카나마이신(kanamycin) 저항성을 나타내는 콜로니를 선별하였다. 상기 콜로니를 LB 배지(30 ㎍/㎖ 카나마이신; sigma, USA)에 접종하고, 37℃에서 16시간 배양한 후 적당량을 취하여 LB 배지(30 ㎍/㎖ 카나마이신; sigma, USA)에 접종하였다. 배양액의 OD600이 0.6에 이르렀을 때 IPTG를 첨가(0.4 mM)하여 6 시간 동안 더 배양하여 재조합 유전자의 발현을 유도하였다.Specifically, the vectors of Example 1 were transformed into Escherichia coli BL21 (DE3) pLysS (Novagen, USA) treated with CaCl 2 by a thermal shock method, and then cultured in a medium containing kanamycin (kanamycin) to transform the expression vector. Colonies exhibiting kanamycin resistance were selected. The colonies were inoculated in LB medium (30 μg / ml kanamycin; sigma, USA), incubated at 37 ° C. for 16 hours, and then inoculated in LB medium (30 μg / ml kanamycin; sigma, USA). When the OD 600 of the culture reached 0.6, IPTG was added (0.4 mM) to further incubate for 6 hours to induce the expression of recombinant genes.

<2-2> 융합 단백질의 정제<2-2> Purification of Fusion Proteins

배양이 끝나고 배양액을 원심분리하여 응집된 균체를 25 ㎖ 세포 파쇄액(20 mM Tri-HCl, pH 8.0, 10 mM NaCl, 0.1 mM PMSF, 0.1 mM EDTA 및 1 mM b-머캅토에탄올; Sigma, USA)에 현탁하여 파쇄시켰다. 이를 13,000 rpm으로 1시간 동안 원심분리하였다. 봉입체를 형성하고 있는 GroES에 융합되어 발현된 표적 펩티드가 포함 된 응집물을 6 M 우레아(USB chemicals, USA)를 포함하는 재현탁 완충용액(50 mM Tris-Cl, pH 8.0, 150 mM NaCl, 및 1 mM DTT; Sigma, USA)에 재현탁하였다. 재현탁 후, 불용성 단백질은 18,000 rpm으로 30분간 원심분리하여 제거하였다. 상등액은 한외여과(ultrafiltration)하여 더 정화하였다.After incubation, the culture medium was centrifuged to separate the aggregated cells into 25 ml cell lysate (20 mM Tri-HCl, pH 8.0, 10 mM NaCl, 0.1 mM PMSF, 0.1 mM EDTA and 1 mM b-mercaptoethanol; Sigma, USA). Suspension was broken up into pieces). It was centrifuged at 13,000 rpm for 1 hour. Aggregates containing target peptides expressed by fusion to GroES forming inclusion bodies were prepared by resuspension buffer (50 mM Tris-Cl, pH 8.0, 150 mM NaCl, and 1) containing 6 M urea (USB chemicals, USA). resuspended in mM DTT; Sigma, USA). After resuspension, insoluble protein was removed by centrifugation at 18,000 rpm for 30 minutes. The supernatant was further purified by ultrafiltration.

우레아 처리 전의 원심분리된 시료의 상등액과 봉입체를 우레아에 녹여 재현탁된 수용성 단백질 각각 10 ㎕를 2 ㎕와 섞어서 100℃에서 10분간 끓였다. 끓인 시료를 10% SDS-PAGE 겔의 웰에 로딩하고 125 V에서 2시간 동안 전기영동 하여 분자량에 따라 분리하였다.The supernatant and inclusion body of the centrifuged sample before urea treatment were dissolved in urea, and 10 μl of each of the resuspended water-soluble proteins was mixed with 2 μl and boiled at 100 ° C. for 10 minutes. Boiled samples were loaded into wells of 10% SDS-PAGE gel and electrophoresed at 125 V for 2 hours to separate according to molecular weight.

그 결과, 도 1b에 나타난 바와 같이 Aβ1-42를 포함하는 융합 단백질은 E. coli에서 고발현 하였고, 대부분의 단백질이 봉입체를 형성하는 것으로 확인되었다. 또한, Aβ1-40 및 Tat-휴마닌의 경우도 마찬가지 였다(도 1c).As a result, as shown in FIG. 1B, the fusion protein containing Aβ 1-42 was highly expressed in E. coli , and most proteins were found to form inclusion bodies. The same was also true for Aβ 1-40 and Tat-humanin (FIG. 1C).

<< 실시예Example 3> 융합 단백질 절단 반응 및 펩티드 정제 3> Fusion Protein Cleavage Reaction and Peptide Purification

<3-1> 융합 단백질 절단 반응<3-1> Fusion Protein Cleavage Reaction

<3-1-1> 융합 단백질 절단 반응<3-1-1> Fusion Protein Cleavage Reaction

Usp2-cc는 Catanzariti AM et al ., Protein Sci 13:1331-1339, 2004의 방법에 따라 정제되었다. 구체적으로, Usp2-cc ORF는 IMAGE clone 1922050의 mouse Usp2-45 cDNA(AY255637; Gousseva & Baker, Gene Expr 11:163-179, 2003)를 주형 DNA로 하여 서열번호 15(CGTGGATCCTCTGCTCACCAAAGCCAAGAATTC) 및 서열번호 16(TCCGGATCCTTACATACGGGAGGGTGGACTG)으로 기재되는 프라이머 쌍을 이용하여 PCR 함으로써 수득하였다. 상기 PCR 산물을 BamHI 제한효소 처리 후, pET15b(Novagen, USA)에 삽입하였다. 상기 벡터를 실시예 2-1의 방법으로 형질전환하여 상기 Usp2-cc를 발현시킨 후, Catanzariti AM et al ., Protein Sci 13:1331-1339, 2004의 방법에 따라 Usp2-cc를 정제하였다.Usp2-cc is Catanzariti AM et al . , Protein Purified according to the method of Sci 13: 1331-1339, 2004. Specifically, Usp2-cc ORF is mouse Usp2-45 cDNA (AY255637; Gousseva & Baker, Gene of IMAGE clone 1922050). Expr 11: 163-179, 2003) as template DNA was obtained by PCR using primer pairs set forth in SEQ ID NO: 15 (CGTGGATCCTCTGCTCACCAAAGCCAAGAATTC) and SEQ ID NO: 16 (TCCGGATCCTTACATACGGGAGGGTGGACTG). The PCR product was inserted into pET15b (Novagen, USA) after BamH I restriction enzyme treatment. After transforming the vector by the method of Example 2-1 to express the Usp2-cc, Catanzariti AM et al . , Protein Usp2-cc was purified according to the method of Sci 13: 1331-1339, 2004.

<3-1-2> 절단 반응<3-1-2> cleavage reaction

실시예 2-1 및 2-2의 방법으로 수득한 융합 단백질을 재현탁 완충용액에 2배의 비율로 희석한 후, 실시예 3-1-1의 방법으로 수득한 Usp2-cc: 융합 단백질(기질)을 1:25, 1:50 및 1:100의 비율로 섞어서 우레아 2 내지 6 M 존재 시, pH 7 내지 10 및 37℃의 조건에서 2 시간 동안 인큐베이션 하였다. pH7-9의 조절에는 50 밀리몰라 Tris-Cl, pH10에는 20 mM 중탄산염(bicarbonate) 완충용액(Sigma, USA)이 사용되었다. 따로 표시되지 않는 한, 모든 융합 단백질의 절단 반응은 pH8에서 수행되었다.After diluting the fusion protein obtained by the method of Examples 2-1 and 2-2 in twice the ratio of the resuspension buffer solution, Usp2-cc: fusion protein obtained by the method of Example 3-1-1 ( Substrates) were mixed at a ratio of 1:25, 1:50 and 1: 100 and incubated for 2 hours at pH 7-10 and 37 ° C. in the presence of 2 to 6 M of urea. 50 mM Tris-Cl was used to adjust pH 7-9 and 20 mM bicarbonate buffer (Sigma, USA) was used at pH 10. Unless otherwise indicated, cleavage reactions of all fusion proteins were performed at pH8.

<3-2> 펩티드의 정제<3-2> Purification of Peptides

실시예 3-1의 방법으로 절단된 시료는 C18 컬럼(25 mm × 250 mm, Grace Vydac, USA)에 로딩되었다. 펩티드들은 용매 시스템 완충용액 1(30 mM 암모늄 아세테이트, pH10, 2% 아세토니트릴; Merck, USA) 및 완충용액 2(70% acetonitrile)에 의해 유량 10 ㎖/분의 속도로 35분이 지난 후 완충용액 2의 20-40% 선형 구배 방법에 의하여 정제되었다. 정제된 펩티드들은 동결건조되어 -20℃에 보관되었고, 사용되기 직전에 0.1% NH4OH(Sigma, USA)에 1 ㎎/㎖의 농도로 넣어 10분 동안 배스 소니케이션에 의해 용해되었고, 상기 용해액은 동일한 용량의 PBS(10 mM phosphate buffer, pH 7.4, 137 mM NaCl 및 2 mM KCl; Ameresco, USA)와 섞였다. Tat-휴마닌의 경우, 10% 빙초산(glacial acetic acid)에 용해된 후, PBS에 5 배 희석되었다.Samples cut by the method of Example 3-1 were loaded onto a C18 column (25 mm × 250 mm, Grace Vydac, USA). Peptides were passed through solvent system buffer 1 (30 mM ammonium acetate, pH 10, 2% acetonitrile; Merck, USA) and buffer 2 (70% acetonitrile) at a flow rate of 10 ml / min at a rate of 10 ml / min. Purified by a 20-40% linear gradient method. Purified peptides were lyophilized and stored at −20 ° C., and dissolved by bath sonication for 10 minutes in a concentration of 1 mg / ml in 0.1% NH 4 OH (Sigma, USA) immediately before use. The solution was mixed with the same dose of PBS (10 mM phosphate buffer, pH 7.4, 137 mM NaCl and 2 mM KCl; Ameresco, USA). In the case of Tat-humanine, it was dissolved in 10% glacial acetic acid and then diluted 5-fold in PBS.

그 결과, 도 3b에 나타난 바와 같이 Aβ1-42 펩티드는 크로마토그래피의 한 단계만으로 정제될 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 3B, the Aβ 1-42 peptide could be purified by only one step of chromatography.

<3-3> 펩티드 분석<3-3> Peptide Analysis

<3-3-1> 질량분석<3-3-1> Mass Spectrometry

실시예 3-1 및 3-2에서 여러 효소:기질의 비율, 우레아 농도 및 pH 값 조건에서의 절단반응 후 정제된 펩티드들은 질량분석되었다(애니젠, 한국).In Examples 3-1 and 3-2 purified peptides were subjected to mass spectrometry after cleavage under various enzyme: substrate ratios, urea concentrations and pH value conditions (Anigen, Korea).

그 결과, Aβ1-42 및 Aβ1-40은 각각 4514.6 Da(기대치; 4513.8 Da) 및 4330.8 Da(기대치; 4329.86 Da)인 것으로 나타났다. 그러나, Tat-휴마닌은 완충용액에서의 불용성 때문에 질량 분석하지 않았다.As a result, Aβ 1-42 and Aβ 1-40 were found to be 4514.6 Da (expected value; 4513.8 Da) and 4330.8 Da (expected value; 4329.86 Da), respectively. However, Tat-humanin was not mass analyzed for insolubility in buffer.

<3-3-2> <3-3-2> SDSSDS -- PAGEPAGE

실시예 3-1 및 3-2에서 여러 효소:기질의 비율, 우레아 농도 및 pH 값 조건에서의 절단반응 후 정제된 펩티드들 각각 10 ㎕를 2 ㎕와 섞어서 100℃에서 10분간 끓였다. 끓인 시료를 10% SDS-PAGE 겔의 웰에 로딩하고 125 V에서 2시간 동안 전기영동 하여 분자량에 따라 분리하였다.In Examples 3-1 and 3-2, 10 μl of each of the purified peptides after cleavage at various enzyme: substrate ratios, urea concentrations, and pH value conditions was mixed with 2 μl and boiled at 100 ° C. for 10 minutes. Boiled samples were loaded into wells of 10% SDS-PAGE gel and electrophoresed at 125 V for 2 hours to separate according to molecular weight.

그 결과, 6 M 우레아에 용해시킨 봉입체를 시리얼 희석하여 수용성을 유지하 는 지를 확인한 결과, 2 M 우레아 이하에서 응집물이 확인되었다(데이타 없음). 또한 Usp2-cc:기질 = 1:100의 몰라 비에서 3 M 우레아 이하에서는 2 시간 안에 펩티드를 효과적으로 절단하였다. 4 M 우레아 존재시에는 상기 효과와 비슷한 효과를 갖기 위해서는 더 많은 효소(4 배 이하)가 필요하였다(도 2a). 우레아가 고농도로 포함되었을 때는 절단 반응은 효과적으로 수행되지 않았다(데이타 없음). 절단 반응의 효과는 pH7 내지 10에서 거의 변하지 않았다(도 2b). 이전의 보고에서 우레아가 없을 경우, 넓은 범위의 pH에서 안정한 활성을 유지하는 것으로 보고되었다. 시각 관찰 또는 원심분리 방법에 기반해서 3 M 또는 4 M 우레아 존재하에서 절단 반응이 수행되었을 때, 펩티드의 응집은 발견되지 않았다. 반대로 <2 M 우레아에서 수행되었을 때에는 뚜렷한 절단 산물의 응집이 발견되었다(데이타 없음).As a result, when serial inclusion of the inclusion body dissolved in 6 M urea was confirmed to maintain water solubility, agglomerates were observed at 2 M urea or less (no data). The peptide was also effectively cleaved within 2 hours at 3 M urea at a molar ratio of Usp2-cc: substrate = 1: 100. In the presence of 4 M urea, more enzymes (four times or less) were needed to have an effect similar to the above effect (FIG. 2A). When the urea was contained at high concentrations, the cleavage reaction did not perform effectively (no data). The effect of the cleavage reaction was little changed at pH 7-10 (FIG. 2B). Previous reports have reported the absence of urea maintains stable activity over a wide range of pH. When cleavage reactions were performed in the presence of 3 M or 4 M urea based on visual observation or centrifugation methods, no aggregation of peptides was found. In contrast, when performed at <2 M urea, agglomerates of distinct cleavage products were found (no data).

본 발명의 방법에 의해 Aβ1-42 펩티드는 크로마토그래피의 한 단계만으로 정제될 수 있었고(도 3a의 레인 3), 수율은 세포 배양액 1ℓ 당 10 ㎎에 달했다. Aβ1-40은 동일한 방법에 의해 정제되었을 때 그 수율이 훨씬 높았다(세포 배양액 1ℓ 당 15 ㎎, 도 3a의 레인 4). Tat-휴마닌(Tat-Humanin) 또한 본 발명의 방법에 의해 성공적으로 정제되었다(수율: 세포 배양액 1ℓ 당 12 ㎎; 도 3a의 레인 5).The Aβ 1-42 peptide could be purified by one step of chromatography by the method of the present invention (lane 3 in FIG. 3A) and the yield reached 10 mg per liter of cell culture. Aβ 1-40 was much higher in yield when purified by the same method (15 mg per liter of cell culture, lane 4 in FIG. 3A). Tat-Humanin was also successfully purified by the method of the present invention (yield: 12 mg per liter of cell culture; lane 5 in FIG. 3A).

<< 실시예Example 4> 정제된 펩티드의 생물 물리학적 및 생물학적 성질 4> Biophysical and Biological Properties of Purified Peptides

<4-1> 세포 배양<4-1> cell culture

인간 신경아세포종(neuroblastoma) SH-SY5Y 세포(ECACC no. 94030304)를 10%(v/v) FBS 및 1% 항체(Jeil Biotechservices, 한국)가 첨가된 DMEM/F-12(Gibco, USA) 배지를 이용하여 37℃, 5% CO2의 조건에서 배양하였다. 15,000 세포/웰의 밀도로 96-웰 플레이트(Nunc, 덴마크)에 상기 세포를 접종한 후, 추가로 24시간 동안 배양하였다.Human neuroblastoma SH-SY5Y cells (ECACC no. 94030304) were added to DMEM / F-12 (Gibco, USA) medium supplemented with 10% (v / v) FBS and 1% antibody (Jeil Biotechservices, Korea). Cultured at 37 ° C. and 5% CO 2 . The cells were seeded in 96-well plates (Nunc, Denmark) at a density of 15,000 cells / well, followed by incubation for an additional 24 hours.

<4-2> Aβ<4-2> Aβ 1-421-42 의 원섬유형성(Fibril formation of FibrillogenesisFibrillogenesis ))

20 마 이크로몰라의 Aβ1-42를 PBS에 녹인 후, 37℃에서 최종 용량 300 ㎕으로 인큐베이션 하였고, 20 ㎕를 제하여 PBS에 새로 녹여서 준비한 5 μM ThT(Sigma, USA) 80 ㎕와 혼합하였다. 445 ㎚(여기) 및 490 ㎚(방출)에서 마이크로플레이트 스펙트로플루로미터(Microplate Spectrofluorometer; Molecular Devices, USA)를 이용하여 형광을 측정하였다.20 micromolar Aβ 1-42 was dissolved in PBS, incubated at 37 ° C. with a final dose of 300 μl, and 20 μl was removed and mixed with 80 μl of 5 μM ThT (Sigma, USA) prepared by dissolving freshly in PBS. Fluorescence was measured using a Microplate Spectrofluorometer (Molecular Devices, USA) at 445 nm (excitation) and 490 nm (emission).

<4-3> Aβ<4-3> Aβ 1-421-42 의 이차구조Secondary structure

실시예 2-2의 방법으로 정제한 Aβ1-42 20 ㎕를 PBS에 녹인 후, 37℃에서 24시간 동안 인큐베이션 한 후 즉시 스펙트럼을 기록하였다.20 μl of Aβ 1-42 purified by the method of Example 2-2 was dissolved in PBS, followed by incubation at 37 ° C. for 24 hours, and the spectrum was immediately recorded.

구체적으로, Jasco J-810 Spectropolarimeter(Jasco Co., Japan)을 이용하여 25℃에서 1 ㎜ 광로 길이 큐벳으로 190 내지 250 ㎚ 사이에서 0.5 ㎚ 간격으로 원자외선 원형 색성[Far UV circular dichroism(CD)]을 기록하였다. 5 개의 누적 표시 도수를 평균 내어 0.1 ㎚ 분해능, 0.5-s 반응시간 및 50 ㎚/분 스캔 속도를 수득하였다.Specifically, Far UV circular dichroism (CD) using a Jasco J-810 Spectropolarimeter (Jasco Co., Japan) with a 1 mm optical path length cuvette at 0.5 nm intervals between 190 and 250 nm at 25 ° C. Recorded. Five cumulative displayed powers were averaged to obtain 0.1 nm resolution, 0.5-s reaction time and 50 nm / min scan rate.

<4-4> <4-4> MTTMTT 검사 inspection

실시예 4-1의 방법으로 배양된 세포에 실시예 3-2의 방법으로 정제한 Aβ1-42 및 Aβ1-40을 0 내지 10 μM의 농도로 처리한 후, MTT 환원 검사법에 의해 세포 생존율을 확인하였다.Cells cultured by the method of Example 4-1 were treated with Aβ 1-42 and Aβ 1-40 purified by the method of Example 3-2 at a concentration of 0 to 10 μM, followed by MTT reduction assay. It was confirmed.

구체적으로, 5 ㎎/㎖ MTT 용액(Sigma, USA) 20 ㎕를 96-웰 플레이트의 세포 배양액 100 ㎕에 첨가한 후, CO2 인큐베이터에서 2 시간 동안 인큐베이션 하였다. 이어서 50% DMF(pH4.7; Sigma, USA)에 녹인 20% SDS 용액 100 ㎕를 첨가하였다. 추가로 16시간 인큐베이션 후, 마이크로플레이트 리더기(Molecular Devices, USA)를 이용하여 570 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.Specifically, 20 μl of a 5 mg / ml MTT solution (Sigma, USA) was added to 100 μl of cell culture in a 96-well plate, followed by incubation for 2 hours in a CO 2 incubator. Then 100 μl of 20% SDS solution dissolved in 50% DMF (pH4.7; Sigma, USA) was added. After a further 16 hours of incubation, the absorbance was measured at 570 nm using a microplate reader (Molecular Devices, USA).

그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이 정제된 Aβ1-42 펩티드는 생물 물리학적 및 생물학적 성질이 변하지 않았다. ThT 검사(도 4a), CD 분광학에 의해 측정된 β-시트의 형성(도 4b) 및 SH-SY5Y 세포에 대한 세포독성(도 4c)에 의해 시험 된 원섬유형성(Fibrillogenesis) 동역학(kinetics)이 이전의 보고와 일치하였다(Lee EK et al ., Protein Expr Purif 40:183-189, 2005; Naiki H et al ., Lab Invest 74:374-38, 1996; Kirkitadze MD et al ., J Mol Biol 312:1103-1119, 2001). Aβ1-40도 생물학적 활성을 나타내었으나, Tat-휴마닌의 활성은 세포 배양액에 첨가시 응집되는 현상 때문에 생물학적으로 실험되지 않았다(데이타 없음).As a result, the purified Aβ 1-42 peptide as shown in Figure 4 did not change the biophysical and biological properties. Fibrillogenesis kinetics tested by ThT assay (FIG. 4A), formation of β-sheets measured by CD spectroscopy (FIG. 4B) and cytotoxicity against SH-SY5Y cells (FIG. 4C) Consistent with previous reports (Lee EK et al . , Protein Expr Purif 40: 183-189, 2005; Naiki H et al . , Lab Invest 74: 374-38, 1996; Kirkitadze MD et al . , J Mol Biol 312: 1103-1119, 2001). Aβ 1-40 also showed biological activity, but the activity of Tat-humanine was not biologically tested due to the phenomenon of aggregation when added to the cell culture (no data).

도 1은 GroES-유비퀴틴-Aβ1-42 융합 단백질 발현용 컨스트럭트 및 과발현 결과를 나타낸 도이다:1 is a diagram showing a construct for overexpressing GroES-ubiquitin-Aβ 1-42 fusion protein and results of overexpression:

a: 유비퀴틴 주변의 구조도;a: structure diagram around ubiquitin;

b: GroES-유비퀴틴-Aβ1-42의 발현(S: 수용성 세포 융해체, P: 불용성 분획); 및,b: expression of GroES-ubiquitin-Aβ 1-42 (S: water soluble cell lysate, P: insoluble fraction); And,

c: GroES-유비퀴틴-Aβ1-40와 GroES-유비퀴틴-휴마닌의 발현(S: 수용성 세포 융해체, P: 불용성 분획).c: Expression of GroES-ubiquitin-Aβ1-40 and GroES-ubiquitin-humanin (S: water soluble cell lysate, P: insoluble fraction).

도 2는 우레아 조건에서 Usp2-cc에 의한 GroES-유비퀴틴-Aβ1-42 융합 단백질의 절단 결과를 나타낸 도이다:Figure 2 shows the cleavage results of the GroES-ubiquitin-Aβ 1-42 fusion protein by Usp2-cc in urea conditions:

a: 우레아 농도 및 효소:기질 비율에 따른 절단 결과(레인 1 및 5는 Usp2-cc 없음; 레인 2 및 6은 Usp2-cc:융합단백질 = 1:25; 레인 3 및 7은 Usp2-cc:융합단백질 = 1:50; 레인 4 및 8은 Usp2-cc:융합단백질 = 1:100); 및,a: Cleavage results according to urea concentration and enzyme: substrate ratio (lanes 1 and 5 are free of Usp2-cc; lanes 2 and 6 are Usp2-cc: fusion protein = 1:25; lanes 3 and 7 are Usp2-cc: fusion Protein = 1: 50, lanes 4 and 8 are Usp2-cc: fusion protein = 1: 100); And,

b: pH조절에 따른 절단 효과(Usp2-cc:융합단백질 = 1:50).b: cleavage effect according to pH control (Usp2-cc: fusion protein = 1:50).

도 3은 Aβ1-42 및 여러 펩티드의 정제 결과를 나타낸 도이다:3 shows the results of purification of Aβ 1-42 and several peptides:

a: SDS-PAGE(레인 1은 GroES-유비퀴틴-Aβ1-42 단백질; 레인 2는 Usp2-cc에 의해 절단된 융합 단백질; 레인 3은 정제된 Aβ1-42; 레인 4는 정제된 Aβ1-40; 레인 5는 Tat-휴마닌); 및,a: SDS-PAGE (lane 1 is GroES-ubiquitin-Aβ 1-42 protein; lane 2 is a fusion protein cleaved by Usp2-cc; lane 3 is purified Aβ 1-42 ; lane 4 is purified Aβ 1- 40 lane 5 is Tat-humanine); And,

b: RP-HPLC.b: RP-HPLC.

도 4는 원섬유형성(fibrillogenesis), 이차 구조 및 Aβ1-42의 생물학적 활성을 나타낸 도이다(3회 반복 실험):4 is a diagram showing fibrillogenesis, secondary structure and biological activity of Aβ 1-42 (three replicates):

a: 시간-의존적 Aβ1-42의 ThT-형광의 증가(RFU: 형광 유닛의 상대량);a: increase in ThT-fluorescence of time-dependent Aβ 1-42 (RFU: relative amount of fluorescent unit);

b: 새로운 Aβ1-42(실선) 및 응집된 Aβ1-42(점선)의 CD 스펙트라 기록; 및,b: CD spectra recordings of new Aβ 1-42 (solid line) and aggregated Aβ 1-42 (dashed line); And,

c: SH-SY5Y 세포에서 Aβ1-42의 세포 독성.c: Cytotoxicity of Aβ 1-42 in SH-SY5Y cells.

<110> INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION, ChoSun University <120> Method for preparation of peptides by using deubiquitylating enzyme which is stable in presence of high concentration of urea <130> 7P-11-03 <160> 16 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GroES antisense primer <400> 1 aagtccgctc tattcttgat gcggatcccg 30 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GroES sense primer <400> 2 ggaattccat atgaatattc gtccattgca 30 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ubiquitin antisense primer <400> 3 ccgctcgagt cacgctatga caacaccgcc 30 <210> 4 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ubiquitin sense primer <400> 4 cgcggatccc agatctttgt gaaga 25 <210> 5 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> A beta 1-42 site-mutation sense primer <400> 5 ctccgcggtg gagatgcagg attc 24 <210> 6 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> A beta 1-42 site-mutation antisense primer <400> 6 ggatcctgca tctccaccgc ggag 24 <210> 7 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> A beta 1-42 sense primer <400> 7 cgcggatccc agatctttgt gaagac 26 <210> 8 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> A beta 1-42 antisense primer <400> 8 ccgctcgagt cacgctatga caacaccgcc 30 <210> 9 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> A beta 1-40 sense primer <400> 9 gggggagtat gaatcgccct c 21 <210> 10 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> A beta 1-40 antisense primer <400> 10 gaggccgatt catactcccc c 21 <210> 11 <211> 63 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Tat-humanin overlap antisense primer 1 <400> 11 aaaaccacgc ggcgccatac gacgacgctg acgacgtttt ttacgtccac cgcggaggcg 60 caa 63 <210> 12 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Tat-humanin overlap antisense primer 2 <400> 12 atcaatttca ccggtcagca gcagcaggca gctaaaacca cgcggcgcca t 51 <210> 13 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Tat-humanin overlap antisense primer 3 <400> 13 ccgctccagt cacgcacgac gtttcaccgg cagatcaatt tcaccggtca g 51 <210> 14 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Tat-humanin sense primer <400> 14 cgcggatccc agatctttgt gaagac 26 <210> 15 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Usp2-cc forward primer <400> 15 cgtggatcct ctgctcacca aagccaagaa ttc 33 <210> 16 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Usp2-cc reverse primer <400> 16 tccggatcct tacatacggg agggtggact g 31 <110> INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION, ChoSun University <120> Method for preparation of peptides by using deubiquitylating          enzyme which is stable in presence of high concentration of urea <130> 7P-11-03 <160> 16 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GroES antisense primer <400> 1 aagtccgctc tattcttgat gcggatcccg 30 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GroES sense primer <400> 2 ggaattccat atgaatattc gtccattgca 30 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ubiquitin antisense primer <400> 3 ccgctcgagt cacgctatga caacaccgcc 30 <210> 4 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ubiquitin sense primer <400> 4 cgcggatccc agatctttgt gaaga 25 <210> 5 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> A beta 1-42 site-mutation sense primer <400> 5 ctccgcggtg gagatgcagg attc 24 <210> 6 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> A beta 1-42 site-mutation antisense primer <400> 6 ggatcctgca tctccaccgc ggag 24 <210> 7 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> A beta 1-42 sense primer <400> 7 cgcggatccc agatctttgt gaagac 26 <210> 8 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> A beta 1-42 antisense primer <400> 8 ccgctcgagt cacgctatga caacaccgcc 30 <210> 9 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> A beta 1-40 sense primer <400> 9 gggggagtat gaatcgccct c 21 <210> 10 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> A beta 1-40 antisense primer <400> 10 gaggccgatt catactcccc c 21 <210> 11 <211> 63 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Tat-humanin overlap antisense primer 1 <400> 11 aaaaccacgc ggcgccatac gacgacgctg acgacgtttt ttacgtccac cgcggaggcg 60 caa 63 <210> 12 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Tat-humanin overlap antisense primer 2 <400> 12 atcaatttca ccggtcagca gcagcaggca gctaaaacca cgcggcgcca t 51 <210> 13 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Tat-humanin overlap antisense primer 3 <400> 13 ccgctccagt cacgcacgac gtttcaccgg cagatcaatt tcaccggtca g 51 <210> 14 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Tat-humanin sense primer <400> 14 cgcggatccc agatctttgt gaagac 26 <210> 15 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Usp2-cc forward primer <400> 15 cgtggatcct ctgctcacca aagccaagaa ttc 33 <210> 16 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Usp2-cc reverse primer <400> 16 tccggatcct tacatacggg agggtggact g 31  

Claims (12)

융합파트너, 유비퀴틴 및 외래펩티드의 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 유전자 컨스트럭트.A gene construct comprising a polynucleotide encoding a fusion protein of a fusion partner, ubiquitin and a foreign peptide. 제 1항에 있어서, 융합파트너는 말토오즈 결합 단백질(Maltose binding protein; MBP), 글루타치온-S-전이효소(Glutathione-S-transferase; GST), 티오레독신(Thioredoxin; Trx), NusA 및 GroES으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유전자 컨스트럭트.The fusion partner of claim 1 is a maltose binding protein (MBP), glutathione-S-transferase (GST), thioredoxin (Trx), NusA and GroES. Gene construct selected from the group consisting of. 제 1항에 있어서, 유비퀴틴(ubiquitin)은 디유비퀴틸레이팅 효소(deubiquitylating enzyme; 이하, Usp2-cc)에 의해 절단되는 것을 특징으로 하는 유전자 컨스트럭트.The gene construct according to claim 1, wherein ubiquitin is cleaved by a deubiquitylating enzyme (Usp2-cc). 제 1항에 있어서, 외래펩티드는 항원, 항체, 세포수용체, 효소, 구조 단백질, 혈청 및 세포 단백질로 이루어진 군으로부터 선택되는 생물학적 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 유전자 컨스트럭트.The gene construct of claim 1, wherein the foreign peptide has a biological activity selected from the group consisting of antigen, antibody, cell receptor, enzyme, structural protein, serum and cellular protein. 제 1항에 있어서, 외래펩티드는 응집되기 쉬운 단백질인 것을 특징으로 하는 유전자 컨스트럭트.The gene construct according to claim 1, wherein the foreign peptide is a prone protein. 제 5항에 있어서, 응집되기 쉬운 단백질은 Aβ1-42, Aβ1-40 및 Tat-휴마닌으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유전자 컨스트럭트.The gene construct of claim 5, wherein the prone protein is selected from Aβ 1-42 , Aβ 1-40, and Tat-humanin. 제 1항의 유전자 컨스트럭트가 작동가능하게 포함된 발현벡터.An expression vector operably comprising the gene construct of claim 1. 1) 제 7항의 발현벡터를 숙주세포에 도입하여 형질전환체를 제조하는 단계;1) preparing a transformant by introducing the expression vector of claim 7 into a host cell; 2) 단계 1)의 형질전환체를 배양하여 재조합 융합 단백질의 발현을 유도하고 이를 수득하는 단계;2) culturing the transformant of step 1) to induce expression of and obtain a recombinant fusion protein; 3) 단계 2)의 재조합 융합 단백질을 2 내지 4 M 우레아를 포함하는 용해액에 현탁하는 단계; 및,3) suspending the recombinant fusion protein of step 2) in a lysate comprising 2-4 M urea; And, 4) 단계 3)의 현탁액에 디유비퀴틸레이팅 효소(deubiquitylating enzyme; 이 하, Usp2-cc)를 처리하여 상기 융합 단백질을 절단하고 상기 외래펩티드를 수득하는 단계를 포함하는 원래 형태의 수용성 외래펩티드 제조방법.4) preparing a water-soluble foreign peptide in its original form, comprising the step of treating the suspension of step 3) with a deubiquitylating enzyme (hereinafter referred to as Usp2-cc) to cleave the fusion protein and obtain the foreign peptide. Way. 제 8항에 있어서, 단계 3)의 우레아는 2.5 내지 3.5 M의 농도로 포함되는 것을 특징으로 하는 제조방법.The method according to claim 8, wherein the urea of step 3) is included at a concentration of 2.5 to 3.5 M. 제 8항에 있어서, 단계 3)의 우레아는 3 M의 농도로 포함되는 것을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 8, wherein the urea of step 3) is included at a concentration of 3 M. 제 8항에 있어서, 단계 3)의 용해액은 pH가 6.5 내지 10.5인 것을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 8, wherein the solution of step 3) is characterized in that the pH of 6.5 to 10.5. 제 8항의 방법에 의해 제조된 원래 형태의 수용성 외래펩티드.A water-soluble foreign peptide in its original form prepared by the method of claim 8.
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