KR20120052542A - Mutant of monellin protein, gene coding the same, vector comprising the gene, transformant transformed by the vector, and preparation method of the transformant - Google Patents

Mutant of monellin protein, gene coding the same, vector comprising the gene, transformant transformed by the vector, and preparation method of the transformant Download PDF

Info

Publication number
KR20120052542A
KR20120052542A KR1020100113751A KR20100113751A KR20120052542A KR 20120052542 A KR20120052542 A KR 20120052542A KR 1020100113751 A KR1020100113751 A KR 1020100113751A KR 20100113751 A KR20100113751 A KR 20100113751A KR 20120052542 A KR20120052542 A KR 20120052542A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
protein
monelin
vector
transformant
gene
Prior art date
Application number
KR1020100113751A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김해진
김양선
문은정
박종미
오광지
Original Assignee
(주)엔솔테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)엔솔테크 filed Critical (주)엔솔테크
Priority to KR1020100113751A priority Critical patent/KR20120052542A/en
Publication of KR20120052542A publication Critical patent/KR20120052542A/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • C07K14/43Sweetening agents, e.g. thaumatin, monellin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L27/00Spices; Flavouring agents or condiments; Artificial sweetening agents; Table salts; Dietetic salt substitutes; Preparation or treatment thereof
    • A23L27/10Natural spices, flavouring agents or condiments; Extracts thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L27/00Spices; Flavouring agents or condiments; Artificial sweetening agents; Table salts; Dietetic salt substitutes; Preparation or treatment thereof
    • A23L27/30Artificial sweetening agents
    • A23L27/31Artificial sweetening agents containing amino acids, nucleotides, peptides or derivatives
    • A23L27/32Artificial sweetening agents containing amino acids, nucleotides, peptides or derivatives containing dipeptides or derivatives

Abstract

PURPOSE: A monellin mutant protein is provided to ensure excellent thermal stability and to wide pH resistance and to maintain sweet taste. CONSTITUTION: A monellin mutant protein 24th amion acid(glutamic acid) substituted with alanine, leucine, phenyl alanine, or tryptopane in an amino acid sequence of single chain monellin. The mutant has an amino acid sequence selected from sequence numbers 3-6. A gene encoding the mutant is denoted by sequence number selected from sequence numbers 7-10. A recombinant vector containing the gene encoding the mutant is a recombinant vector for E.coli expression. The recombinant vector is pMOA, pMOL, pMOF or MOW.

Description

모넬린단백질 변이체, 상기 변이체를 코딩하는 유전자, 상기 유전자를 포함하는 재조합벡터, 상기 재조합벡터로 형질전환된 형질전환체 및 상기 형질전환체 제조방법{Mutant of Monellin protein, Gene coding the same, Vector comprising the gene, Transformant transformed by the vector, and Preparation method of the transformant}Monelin protein variants, genes encoding the variants, recombinant vectors comprising the genes, transformants transformed with the recombinant vectors, and methods for producing the transformants {Mutant of Monellin protein, Gene coding the same, Vector comprising the gene, Transformant transformed by the vector, and Preparation method of the transformant}

본 발명은 모넬린단백질 변이체, 상기 변이체를 코딩하는 유전자, 상기 유전자를 포함하는 재조합벡터, 상기 재조합벡터로 형질전환된 형질전환체 및 상기 형질전환체 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열 안정성이 우수한 모넬린단백질 변이체, 상기 변이체를 코딩하는 유전자, 상기 유전자를 포함하는 재조합벡터, 상기 재조합벡터로 형질전환된 형질전환체 및 상기 형질전환체 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a monelin protein variant, a gene encoding the variant, a recombinant vector comprising the gene, a transformant transformed with the recombinant vector, and a method for preparing the transformant, and more specifically, thermal stability This excellent Monelin protein variant, the gene encoding the variant, a recombinant vector comprising the gene, a transformant transformed with the recombinant vector and the method for producing the transformant.

모넬린은 열대 식물로부터 유래된 매우 높은 단맛을 내는 단백질로서 몰 기준으로 당(sugar)와 비교하여 약 100,000배 더 단 것으로 알려져 있다. 모넬린은, 최초로 서부 아프리카 식물인 디오스코레오필럼 콤미니시(Dioscoreophyllum cumminsii)로부터 분리되었다[Morris and Cagan, Biochem. Biophys. Acta, 1972, 261:114-122]. 모넬린은 45개 아미노산 잔기의 A사슬과 50개 아미노산 잔기의 B사슬로 구성되어 있으며[Hudson and Biemann, Biochem, Biophys. Res. Comm., 1976, 71:212-220 ; Frank and Zuber, HoppeSeyler's Z Physiol. Chem., 1976, 357:585-592], 이 밖의 다양한 물리화학적 성질은 선행문헌에 기술되어 있다[Ogata, et al., Nature, 1987, 328:739-752; Morris et al., J. Biol. Chem., 1973, 248:534-539; Cagan, Science, 1973, 181:32-35; Bohak and Li, Biochim. Biophys. Acta, 1976, 427:153-170]. Monelin is a very sweet protein derived from tropical plants and is known to be about 100,000 times sweeter than sugar on a molar basis. Monelin was first isolated from the West African plant, Dioscoreophyllum cumminsii [Morris and Cagan, Biochem. Biophys. Acta, 1972, 261: 114-122. Monelin consists of the A chain of 45 amino acid residues and the B chain of 50 amino acid residues [Hudson and Biemann, Biochem, Biophys. Res. Comm., 1976, 71: 212-220; Frank and Zuber, Hoppe Seyler's Z Physiol. Chem., 1976, 357: 585-592], and various other physicochemical properties are described in the prior art [Ogata, et al., Nature, 1987, 328: 739-752; Morris et al., J. Biol. Chem., 1973, 248: 534-539; Cagan, Science, 1973, 181: 32-35; Bohak and Li, Biochim. Biophys. Acta, 1976, 427: 153-170.

이 높은 단맛을 내는 단백질과 관련하여, 미국 특허 제 4,300,576호에서는 모넬린으로 피복된 츄잉검을 기술하고 있고, 미국 특허 제 4,412,984호는 모넬린을 함유하는 향 강화 구강 조성물을 기술하고 있다. 그러나, 저칼로리의 감미료로서 강력하다 하더라도 모넬린이 열과 pH에 대해 안정성이 낮고 식물 공급원으로의 접근 불가 및 식품 첨가제를 위한 온도 조절 등의 불확실성으로 인해 상업용으로 사용되지 못하고 있다[Dansby, Nature Biotechnology, 1997, 15:419]. 앞에서 설명한 바와 같이, 모넬린 단백질은 45개 아미노산의 A-chain과 50개 아미노산의 B-chain이 약한 공유결합으로 결합되어 있어 발현 시 두 chain이 모두 한 균체에 도입되어야만 하는데, 1989년에 유전자 공학에 의한 대장균 내에서의 단일사슬 모넬린의 생산이 보고되었다[Kim et al., Protein Eng., 1989, 2:571-575]. 정제된 단일사슬 모넬린은 보다 열 안정성이 높고 광범위한 pH에 내성을 갖으며, 높은 단맛을 유지하는 것으로 밝혀졌다. 그러나 아직까지도 식품가공과정에서 열처리를 하면 삼차원적인 단백질 구조를 잃어버려 단맛을 내지 못하는 단점을 갖고 있다. Regarding this high sweetening protein, US Pat. No. 4,300,576 describes chewing gum coated with monelin, and US Pat. No. 4,412,984 describes flavor enhancing oral compositions containing monelin. However, although powerful as a low-calorie sweetener, Monelin is not commercially available due to its low stability against heat and pH, inability to access plant sources and temperature control for food additives [Dansby, Nature Biotechnology, 1997, 15: 419]. As described above, the Monelin protein has a weak covalent bond between the A-chain of 45 amino acids and the B-chain of 50 amino acids, so that both chains must be introduced into one cell during expression. Production of single-chain monelin in Escherichia coli has been reported [Kim et al., Protein Eng., 1989, 2: 571-575]. Purified single chain monelin has been found to be more thermally stable, resistant to a wide range of pH, and maintain a high sweetness. However, it still has the disadvantage that the heat treatment during the food processing process loses the three-dimensional protein structure and does not give a sweet taste.

본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는 열 안정성이 우수한 모넬린단백질 변이체를 제공하는 것이다.One problem to be solved by the present invention is to provide a variant of Monelin protein excellent in thermal stability.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 하나의 과제는 열 안정성이 우수한 모넬린단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a gene encoding a Monelin protein variant with excellent thermal stability.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 하나의 과제는 열 안정성이 우수한 모넬린단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합벡터를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a recombinant vector comprising a gene encoding a Monelin protein variant with excellent thermal stability.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 하나의 과제는 열 안정성이 우수한 모넬린단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합벡터로 형질전환된 형질전환체를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a transformant transformed with a recombinant vector comprising a gene encoding a Monelin protein variant with excellent thermal stability.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 하나의 과제는 열 안정성이 우수한 모넬린단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합벡터로 형질전환된 형질전환체 제조방법을 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a transformant transformed with a recombinant vector comprising a gene encoding a good heat stability Monelin protein variant.

본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 단일사슬모넬린 단백질의 아미노산 서열에서 24번 위치 글루탐산이 알라닌, 류신, 페닐알라닌 또는 트립토판 중에서 선택된 하나의 아미노산으로 치환된 모넬린단백질 변이체를 제공한다.The present invention provides a Monelin protein variant wherein glutamic acid at position 24 in the amino acid sequence of the single chain monolinin protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is substituted with one amino acid selected from alanine, leucine, phenylalanine or tryptophan.

상기 변이체는 서열번호 3 내지 6 중에서 선택된 하나의 아미노산 서열로 이루어질 수 있다.The variant may consist of one amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 3 to 6.

또한, 본 발명은 본 발명의 모넬린단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 제공한다.The present invention also provides genes encoding the monelin protein variants of the present invention.

상기 유전자는 DNA 및/또는 RNA 등일 수 있으며, 바람직하게는 cDNA(상보적DNA)일 수 있다.The gene may be DNA and / or RNA or the like, and preferably cDNA (complementary DNA).

상기 유전자는 서열번호 7 내지 10 중에서 선택된 하나의 염기서열로 표시될 수 있다.The gene may be represented by one nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 7 to 10.

또한, 본 발명은 본 발명의 유전자를 포함하는 재조합벡터를 제공한다.The present invention also provides a recombinant vector comprising the gene of the present invention.

상기 재조합벡터는 대장균발현용일 수 있다.The recombinant vector may be for E. coli expression.

상기 재조합벡터는 도 3의 pMOA, pMOL, pMOF 또는 pMOW 중에서 선택된 하나의 개열지도를 갖는 것일 수 있다.The recombinant vector may have one cleavage map selected from pMOA, pMOL, pMOF or pMOW of FIG.

또한, 본 발명은 본 발명의 재조합벡터를 숙주세포에 도입한 형질전환체를 제공한다.The present invention also provides a transformant incorporating the recombinant vector of the present invention into a host cell.

상기 숙주세포는 이로써 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 대장균일 수 있으며, 상기 대장균은 에스케리치아 콜라이(Escherichia coli) BL21(DE3)일 수 있다.The host cell is not limited thereto, but may preferably be Escherichia coli, and the Escherichia coli may be Escherichia coli BL21 (DE3).

상기 형질전환체는 대장균 에스케리치아 콜라이(Escherichia coli) BL21(DE3) 형질전환체 EMOA(KCTC18197P), EMOF(KCTC18198P), EMOL(KCTC18199P) 또는 EMOW(KCTC18200P) 중에서 선택된 하나일 수 있다.The transformant may be one selected from E. coli Escherichia coli BL21 (DE3) transformant EMOA (KCTC18197P), EMOF (KCTC18198P), EMOL (KCTC18199P) or EMOW (KCTC18200P).

또한, 본 발명은 단일사슬모넬린단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터를 주형으로, 서열번호 13과 14, 서열번호 15와 16, 서열번호 17과 18 또는 서열번호 19와 20 중에서 선택된 하나의 프라이머쌍으로 중합효소연쇄반응(PCR)을 실시하여 클로닝하여 본 발명의 재조합벡터를 준비하는 단계; 및 상기 재조합벡터를 숙주세포에 도입하는 단계를 포함하는 모넬린단백질 변이체 생산용 형질전환체 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a primer comprising a vector comprising a gene encoding a single chain monolinin protein, one primer selected from SEQ ID NO: 13 and 14, SEQ ID NO: 15 and 16, SEQ ID NO: 17 and 18 or SEQ ID NO: 19 and 20 Preparing a recombinant vector of the present invention by performing a clonal polymerase chain reaction (PCR) in pairs; And it provides a method for producing a transformant for producing a monelin protein variant comprising the step of introducing the recombinant vector into the host cell.

상기 단일사슬모넬린단백질을 코딩하는 유전자는 서열번호 2의 염기서열로 이루어진 것일 수 있다.Gene encoding the single chain monolin protein may be composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2.

상기 단일사슬모넬린단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터는 숙주세포내 발현용일 수 있으며, 상기 숙주세포는 대장균일 수 있다. 바람직하게는 도 2의 pMON 개열지도로 표시되는 벡터일 수 있다.The vector containing the gene encoding the single chain monolinin protein may be for expression in the host cell, the host cell may be E. coli. Preferably, it may be a vector represented by a pMON cleavage map of FIG. 2.

상기 단일사슬모넬린단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터는 단일사슬모넬린단백질을 코딩하는 유전자를 숙주세포내 발현용 벡터에 삽입하여 제조할 수 있다.The vector comprising the gene encoding the single chain monolinin protein can be prepared by inserting the gene encoding the single chain monolinin protein into the expression vector for the host cell.

본 발명의 모넬린단백질 변이체, 상기 변이체를 코딩하는 유전자, 상기 유전자를 포함하는 재조합벡터, 상기 재조합벡터로 형질전환된 형질전환체 및 상기 형질전환체 제조방법에서 언급된 내용은 모순되지 않는 한 동일하게 적용된다.Monelin protein variants of the present invention, the gene encoding the variant, the recombinant vector comprising the gene, the transformants transformed with the recombinant vector and the contents mentioned in the method for producing the transformant are the same unless contradictory Is applied.

본 발명에서 사용된 아미노산 서열은 다음과 같이 약어로 기재할 수 있다.The amino acid sequence used in the present invention may be abbreviated as follows.

글라이신 Gly, 알라닌 Ala, 발린 Val, 류신 Leu, 이소류신 Ile, 프롤린 Pro, 페닐알라닌 Phe, 티로신 Tyr, 트립토판 Trp, 세린 Ser, 트레오닌 Thr, 씨스테인 Cys, 메티오닌 Met, 아스파라긴 Asn, 글루타민 Gln, 아스파테이트 Asp, 글루타메이트 Glu, 리신 Lys, 아르기닌 Arg, 히스티딘 HisGlycine Gly, Alanine Ala, Valine Val, Leucine Leu, Isoleucine Ile, Proline Pro, Phenylalanine Phe, Tyrosine Tyr, Tryptophan Trp, Serine Ser, Threonine Thr, Cysteine Cys, Methionine Met, Asparagine Asn, Glutamine Gln, Aspartate Asp, Glutamate Glu, Lysine Lys, Arginine Arg, Histidine His

본 발명의 모넬린단백질 변이체는 열 안정성이 우수하며, 본 발명의 유전자, 재조합벡터, 형질전환체, 제조방법에 의해 열 안정성이 우수한 모넬린단백질 변이체를 제조할 수 있다.Monelin protein variants of the present invention is excellent in thermal stability, it is possible to prepare a monelin protein variant excellent in thermal stability by the gene, recombinant vector, transformant, the production method of the present invention.

도 1은 야생형 단일사슬 모넬린 유전자 절편을 중합효소연쇄반응(PCR)으로 증폭하기 위한 프라이머를 도시한 그림이다.
도 2는 야생형 단일사슬 모넬린 단백질을 암호화하는 유전자를 삽입한 pMON 발현벡터 제작순서를 나타낸 도이다.
도 3은 모넬린단백질 변이체를 암호화하는 유전자를 포함하는 발현벡터 제작순서를 나타낸 도이다.
도 4는 모넬린단백질 변이체에 대한 열안정성 측정 실험인 circular dichroism 분석 중 온도별 파장곡선 변화를 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 모넬린단백질 변이체에 대한 열안정성 측정 실험인 circular dichroism 분석 중 222nm의 파장에서 온도별 풀림구조비율을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 시차주사열량분석기로 모넬린단백질의 녹는 온도를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 시차주사열량분석기로 모넬린단백질 변이체 일 실시예의 녹는 온도를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
1 is a diagram showing a primer for amplifying a wild-type single-chain Monelin gene fragment by polymerase chain reaction (PCR).
Figure 2 is a diagram showing the production sequence of the pMON expression vector inserted with the gene encoding the wild-type single-chain Monelin protein.
Figure 3 is a diagram showing the production sequence of the expression vector containing a gene encoding a Monelin protein variant.
Figure 4 is a graph showing the results of analyzing the wavelength curve change of the temperature during the circular dichroism analysis experiments for measuring the stability of the monelin protein variants.
Figure 5 is a graph showing the results of measuring the annealing ratio by temperature at a wavelength of 222nm in the analysis of circular dichroism which is a thermal stability measurement experiment for Monelin protein variants.
Figure 6 is a graph showing the results of measuring the melting temperature of the monelin protein by differential scanning calorimetry.
Figure 7 is a graph showing the results of measuring the melting temperature of one embodiment of the monelin protein variant with a differential scanning calorimetry.

본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예와 실험예를 제시한다. 하기의 실시예와 실험예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예와 실험예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
Examples and experimental examples are provided to help understand the present invention. The following Examples and Experimental Examples are provided only to more easily understand the present invention, but the contents of the present invention are not limited by the Examples and Experimental Examples.

<실시예 1> 모넬린단백질 변이체 코딩 유전자 및 발현벡터 제조Example 1 Preparation of Monelin Protein Variant Coding Gene and Expression Vector

모넬린단백질 변이체 코딩 유전자 및 발현벡터의 제조는 야생형 단일사슬 모넬린 유전자 포함 발현벡터를 제조한 후(도 2 참조), 이를 이용하여 모넬린단백질 변이체 코딩 유전자 및 상기 유전자를 포함하는 발현벡터를 제조하는 방법(도 3 참조)에 의해 제조하였다. 도 2에 야생형 단일사슬 모넬린 유전자 포함 발현벡터 제조하는 방법을 개략적으로 도시하고, 도 3에 이를 이용하여 모넬린단백질 변이체 코딩 유전자 및 상기 유전자를 포함하는 발현벡터를 제조하는 방법을 개략적으로 도시하였다. 이하에서는 도 2와 도 3을 참조하여, 모넬린단백질 변이체 코딩 유전자 및 발현벡터 제조방법을 상세히 설명한다.Monelin protein mutant coding gene and expression vector preparation prepared wild-type single-chain Monelin gene-containing expression vector (see Figure 2), using it to produce a Monelin protein variant coding gene and the expression vector comprising the gene. It was prepared by the method (see Fig. 3). Figure 2 schematically shows a method for producing an expression vector containing a wild-type single-chain Monelin gene, and Figure 3 schematically shows a method for producing a Monelin protein variant coding gene and an expression vector comprising the gene using it. . Hereinafter, referring to Figures 2 and 3, the method for producing a Monelin protein variant coding gene and expression vector will be described in detail.

1-1. 야생형 단일사슬 모넬린 유전자 포함 발현벡터 제조 1-1. Preparation of Expression Vectors Containing Wild-type Single Chain Monelin Gene

단일사슬 모넬린 단백질(서열번호 1)을 암호화하는 유전자(cDNA, 서열번호 2)가 삽입된 pLDUTRMon 벡터[K.H. Roh and K.S. Shin, J Plant Biol., 2006, 49(1) : 34-43]를 대한민국 농촌진흥청(경기도 수원시 권선구 수인로 224 국립농업과학원 신작물개발과 이승범 농업 연구사)으로부터 입수하였다. 상기 벡터를 주형으로 중합효소연쇄반응(PCR)을 통해 증폭하여 야생형 단일사슬 모넬린 유전자 절편을 얻었다. PCR 증폭은 도 1에 기재된 프라이머쌍{Forward primer인 MON-F(서열번호 11), Reverse primer인 MON-R(서열번호 12)}을 이용하여 하기 조건으로 실시였다. 도 1은 야생형 단일사슬 모넬린 유전자 절편을 중합효소연쇄반응(PCR)으로 증폭하기 위한 프라이머를 도시한 그림으로, 도 1에서 밑줄 부분은 각각 제한효소 인식 서열부분이다.PLDUTRMon vector inserted with a gene encoding a single chain Monelin protein (SEQ ID NO: 1, cDNA, SEQ ID NO: 2) [K.H. Roh and K.S. Shin, J Plant Biol., 2006, 49 (1): 34-43], were obtained from the Rural Development Administration of Korea (National Institute of Agricultural Science, Seung-Bum Lee Agricultural Research Institute, 224 Suin-ro, Gwon-gu, Suwon-si, Gyeonggi-do). The vector was amplified by polymerase chain reaction (PCR) as a template to obtain a wild type single chain Monelin gene segment. PCR amplification was performed using the primer pairs described in FIG. 1 (forward primer MON-F (SEQ ID NO: 11) and reverse primer MON-R (SEQ ID NO: 12)) under the following conditions. 1 is a diagram showing a primer for amplifying a wild-type single-chain Monelin gene fragment by a polymerase chain reaction (PCR), the underline in Figure 1 is a restriction enzyme recognition sequence portion, respectively.

야생형 단일사슬 모넬린 유전자 절편을 증폭하기 위하여 시행한 PCR의 조건은 다음 표에 나타내었다.The conditions of PCR performed to amplify wild type single chain Monelin gene segments are shown in the following table.

[표 1][Table 1]

<PCR 반응액 조성><PCR reaction liquid composition>

Figure pat00001
Figure pat00001

[표 2]TABLE 2

<PCR 반응조건>PCR reaction conditions

Figure pat00002
Figure pat00002

유전자 절편과 발현벡터로 사용할 pET21b(Novagen)를 제한효소 XhoI(TAKARA, Cat# 1080A, 15unit/㎕)과 NdeI(Enzynomics, Cat# R006S, 20unit/㎕)로 각각 섭씨 37도에서 한시간 처리하였다. 이 제한효소가 처리된 유전자 절편과 pET21b를 T4리가아제(Promega,Cat# M1801, 1unit/㎕)로 섭씨 25도에서 1시간 처리하여 야생형 단일사슬 모넬린 유전자가 포함된 발현벡터(pMON으로 명명함)를 제작하였다(도 2 참조).PET21b (Novagen), which is to be used as a gene fragment and expression vector, was treated with restriction enzymes XhoI (TAKARA, Cat # 1080A, 15units / l) and NdeI (Enzynomics, Cat # R006S, 20units / l) for one hour at 37 degrees Celsius, respectively. This restriction enzyme-treated gene fragment and pET21b were treated with T4 ligase (Promega, Cat # M1801, 1 unit / μl) at 25 degrees Celsius for 1 hour to express an expression vector containing a wild-type single-chain monelin gene (pMON). ) Was produced (see FIG. 2).

상기 pET21b 벡터는 단일사슬 모넬린 유전자의 발현을 조절하는 T7 프로모터 부위를 포함하고, 아울러 상기 T7 프로모터 부위 외에도 6개의 히스티딘(Histidine) tag을 가지므로, 발현 후 생산된 단백질 변이체의 정제를 가능하게 하여 원하는 단백질 변이체만을 신속하게 고수율로 정제할 수 있다.The pET21b vector includes a T7 promoter region that regulates the expression of a single-chain Monelin gene, and also has six histidine tags in addition to the T7 promoter region, thereby allowing purification of protein variants produced after expression. Only desired protein variants can be purified quickly and in high yield.

1-2. 모넬린단백질 변이체 코딩 유전자를 포함하는 발현벡터 제조1-2. Preparation of Expression Vectors Containing Monelin Protein Variant Coding Genes

1-1.에서 제작한 pMON을 주형으로, 24번째 아미노산 잔기를 글루탐산에서 각각 알라닌, 류신, 페닐알라닌, 트립토판으로 변이되도록 하기 위해 제노텍(Genotech)사에 의뢰하여 Polygene DNA 올리고(oligo) 합성기를 사용하여, 하기 표의 프라이머를 제작하였다. 제작한 하기 표의 프라이머를 이용하여, QuickChange(R) Site-Directed Mutagenesis kit(STRATAGENE)로 제조사의 사용설명서에 따라 모넬린단백질 변이체 코딩 유전자(서열번호 7, 8, 9, 10 각각의 염기서열로 이루어진 cDNA)를 포함하는 발현벡터를 제조하고(도 3 참조), 상기 kit에 포함되는 대장균 XL-1 blue 컴피턴트 세포(competent cell)에 형질전환하였다. 상기 발현벡터는 각각 pMOA, pMOL, pMOF, pMOW로 명명하였다.The pMON prepared in 1-1. Was used as a template, and the 24th amino acid residue was converted to alanine, leucine, phenylalanine, and tryptophan from glutamic acid, respectively, and used by a Polygene DNA oligo synthesizer. Thus, the primers of the following table were produced. Using the primers in the table below, the QuickChange (R) Site-Directed Mutagenesis kit (STRATAGENE) according to the manufacturer's instructions for Monelin protein variant coding genes (SEQ ID NO: 7, 8, 9, 10 consisting of each base sequence cDNA) was prepared (see FIG. 3), and transformed into E. coli XL-1 blue competent cells (competent cells) included in the kit. The expression vectors were named pMOA, pMOL, pMOF, and pMOW, respectively.

상기 발현벡터를 대장균(Escherichia coli)에 도입한 상태로 2010년 11월 4일 한국생명공학연구원(KRIBB) 생명자원관리본부(KBRC) 미생물자원센터(KCTC)(대한민국 대전 유성구 과학로 111)에 기탁하여, pMOA, pMOF, pMOL, pMOW 각각을 도입한 대장균에 대하여 각각 수탁번호 KCTC18197P, KCTC18198P, KCTC18199P, KCTC18200P를 부여받았다.The expression vector was introduced into Escherichia coli and deposited at the Korea Biotechnology Research Institute (KRIBB) Microbial Resource Center (KCTC) (111, Sciro-ro, Yuseong-gu, Daejeon, Korea) on November 4, 2010. Thus, Accession Nos. KCTC18197P, KCTC18198P, KCTC18199P, and KCTC18200P were respectively assigned to Escherichia coli introduced with pMOA, pMOF, pMOL, and pMOW.

[표 3][Table 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

기 표 중 밑줄이 표기된 서열부분은 변이시킨 코돈부위를 나타낸다.
Underlined sequence portions in the table indicate mutated codon sites.

1-3. 서열 분석1-3. Sequencing

의도한 바대로 아미노산 변이가 되었는지 확인하기 위해, 우선 상기 1-2.에서 제조된 발현벡터를 GeneAll Exprep™ Plasmid SV(Plasmid DNA mini-prep kit)을 이용하여 제조사의 사용설명서에 따라서 순수분리하였다. 분리된 발현벡터에 대해 제노텍(Genotech)사에 분석을 의뢰하여, 염기서열분석기(Applied Biosystems 3730 DNA Analyzer)를 이용한 염기서열 분석을 하였다. 그 결과 pMOA, pMOL, pMOF, pMOW 각각의 모넬린단백질 변이체 코딩 서열은 서열번호 3, 4, 5, 6의 아미노산 서열을 코딩하는 것(서열번호 7, 8, 9, 10의 염기서열)으로 확인되었다.In order to confirm that the amino acid mutation as intended, the expression vector prepared in 1-2 above was first isolated purely using GeneAll Exprep ™ Plasmid SV (Plasmid DNA mini-prep kit) according to the manufacturer's instructions. The isolated expression vector was requested to Genotech, and subjected to sequencing using an Applied Biosystems 3730 DNA Analyzer. As a result, the Monelin protein variant coding sequences of pMOA, pMOL, pMOF, and pMOW were identified by encoding the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 3, 4, 5, and 6 (SEQ ID NOs: 7, 8, 9, and 10). It became.

따라서, 모넬린단백질 변이체 코딩 유전자와 상기 유전자를 포함하는 발현벡터가 원하는 바대로 제조되었음을 확인할 수 있었다.
Therefore, it was confirmed that the Monelin protein variant coding gene and the expression vector containing the gene was prepared as desired.

<실시예 2> 형질전환체 제조Example 2 Transformant Preparation

1-2.에서 제조된 발현벡터 pMOA, pMOL, pMOF, pMOW 각각을 37℃에서 배양한 대장균 E.coli BL21(DE3){Invitrogen(미국)에서 구입, Catalog No. C6000-06, ATCC(American Type Culuure Collection) 수탁번호 BAA-1025}에 각각 도입하여 재조합 모넬린 단백질을 생산하는 형질전환체로 대장균 변이주를 제조하였다. 상기 균주를 사용함으로써, IPTG(isopropyl-1-thio-β-D-galactopyranoside)로 쉽게 단백질 발현을 유도할수 있고 높은 수율로 단백질을 발현시킬 수 있다. E.coli BL21(DE3)의 유전자형은 다음 표에 나타내었다.The expression vectors pMOA, pMOL, pMOF, and pMOW prepared in 1-2 were cultured at 37 ° C. E. coli BL21 (DE3) {purchased from Invitrogen (USA), Catalog No. C6000-06 and ATCC (American Type Culuure Collection) Accession No. BAA-1025} were used to prepare E. coli mutant strains as transformants producing recombinant Monelin protein. By using the strain, it is possible to easily induce protein expression by IPTG (isopropyl-1-thio-β-D-galactopyranoside) and to express the protein in high yield. Genotypes of E. coli BL21 (DE3) are shown in the following table.

[표 4][Table 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

대장균 BL21(DE3) 세포 현탁액(OD 600 =0.5) 100㎖를 원심분리한 후 상등액을 제거한 펠렛을 100mM의 염화칼슘(CaCl2) 1/2 부피로 재현탁하였다. 이를 다시 원심분리하여 상등액을 제거한 후 1/10 부피의 100mM 염화칼슘을 첨가하여 재현탁하였다. 이렇게 하여 100㎕씩의 제조된 컴피턴트 세포(competent cell)에 모넬린 유전자를 포함한 벡터(pMOA, pMOL, pMOF, pMOW)를 각각 1㎕를 첨가하고 ice에서 30분 동안 정체시켰다. 이를 42℃에서 50초간 heat shock을 가해 모넬린 유전자를 대장균 세포 내로 도입하여 형질전환 시켰다. 그 다음, ice에서 2분간 잠시 정체시킨 후 LB(Luria-Bertani)배지(트립톤 10g, 이스트 5g, 염화나트륨 5g, 총 1L)를 1㎖ 첨가하고 37℃에서 1시간동안 진탕 배양하였다. 이 세포를 100㎕씩 취하여 LB-Ampicillin 아가 배지에 도말한 후 37℃에서 배양하여 모넬린 유전자가 도입된 대장균 변이주를 제조하여, 알라닌(Alanine) 변이체는 EMOA, 류신(Leucine) 변이체는 EMOL, 페닐알라닌(Phenylalanine)변이체는 EMOF, 트립토판(Tryptophan) 변이체는 EMOW라 각각 명명하였다. 대조를 위해, pMON에도 동일한 방법으로 실시하여 형질전환체(EMON라 명명함)를 제조하였다.After centrifugation of 100 ml of the E. coli BL21 (DE3) cell suspension (OD 600 = 0.5), the supernatant was removed and the pellet was resuspended in 1/2 volume of 100 mM calcium chloride (CaCl 2 ). This was again centrifuged to remove the supernatant and resuspended by adding 1/10 volume of 100 mM calcium chloride. Thus, 1 μl of each of the vectors (pMOA, pMOL, pMOF, pMOW) containing the Monelin gene was added to 100 μl of the prepared cells (competent cells) and allowed to stand for 30 minutes on ice. Heat shock was applied at 42 ° C. for 50 seconds to transform the Monelin gene into E. coli cells. Then, the mixture was suspended for 2 minutes on ice, and then 1 ml of LB (Luria-Bertani) medium (tryptone 10 g, yeast 5 g, sodium chloride 5 g, 1 L total) was added and shaken at 37 ° C. for 1 hour. 100 μL of these cells were taken and plated in LB-Ampicillin agar medium and cultured at 37 ° C. to prepare E. coli mutant strains to which the Monelin gene was introduced. The alanine variant was EMOA, the leucine variant was EMOL, and phenylalanine. The (Phenylalanine) variant was named EMOF, and the Tryptophan variant was named EMOW. For control, the same method was performed on pMON to prepare a transformant (named EMON).

상기 변이체는 2010년 11월 4일 한국생명공학연구원(KRIBB) 생명자원관리본부(KBRC) 미생물자원센터(KCTC)(대한민국 대전 유성구 과학로 111)에 기탁하여, 각각 수탁번호 KCTC18197P(EMOA), KCTC18198P(EMOF), KCTC18199P(EMOL), KCTC18200P(EMOW)를 부여받았다.
The variants were deposited on November 4, 2010, at the Korea Biotechnology Research Institute (KRIBB) Bioresource Management Division (KBRC) Microbial Resource Center (KCTC) (111, Haesong-ro, Yuseong-gu, Daejeon, Korea), respectively. (EMOF), KCTC18199P (EMOL), KCTC18200P (EMOW).

<실시예 3> 모넬린단백질 변이체 제조 및 확인Example 3 Preparation and Confirmation of Monelin Protein Variants

실시예 2.의 대장균 E.coli 변이주로부터 모넬린 단백질 변이체를 발현하고 확인하였다.Monelin protein variants were expressed and confirmed from the E. coli strain of E. coli of Example 2.

상기 대장균 E.coli 변이주를 배양하는 배지로 1L당 10g 트립톤, 5g 염화칼슘, 5g 이스트 추출물을 함유하는 LB 배지를 이용하였다. 상기 LB 배지에 상기 대장균 변이주를 접종한 후 37℃에서 진탕배양하고 이를 1/100양으로 fresh한 M9 배지{1L당 10X M9 salt(1L당 Na2HPO4 61.2g, KH2PO4 30g, NaCl 5g, NH4Cl 10g) 100 ml, 1M MgSO4 2ml, 3g glucose, Gibco MEM vitamin solution 100㎕, 100mM CaCl2 1ml}에 다시 접종한 후 37℃에서 약 4시간 진탕 배양하였다. 상기 배양액의 흡광도를 측정하여 OD 600 =0.5가 되었을 때, 농도 100μM의 IPTG(isopropyl-1-thio-β-D-galactopyranoside)를 첨가해 준 후 약 20시간 동안 다시 진탕배양하고 배양된 세포를 원심분리하여 상등액을 제거하였다.LB medium containing 10 g tryptone, 5 g calcium chloride, and 5 g yeast extract was used as a medium for culturing the E. coli mutant strain . After inoculating the LB medium with the E. coli mutant strain, the culture was shaken at 37 ° C and cultured at 1/100 volume M9 medium {10X M9 salt per 1L (61.2g Na 2 HPO 4 per 1L, KH 2 PO 4 30g, NaCl) 5 g, NH 4 Cl 10g) 100 ml, 1M MgSO 4 2ml, 3g glucose, Gibco MEM vitamin solution 100μl, 100mM CaCl 2 } and inoculated again at 37 ℃ shaking culture for about 4 hours. When the absorbance of the culture solution was measured to be OD 600 = 0.5, 100 μM of IPTG (isopropyl-1-thio-β-D-galactopyranoside) was added and shaken again for about 20 hours, and the cultured cells were centrifuged. The supernatant was removed by separation.

상기 배양한 대장균 변이주 E.coli 로부터 모넬린 단백질이 발현된 것을 확인하기 위하여, 대장균 변이주를 세포 용해 완충액(Cell lysis buffer)인 Bugbuster Protein Extraction Reagent(Novagen)을 사용하여 세포를 용해시킨 후, 그 용해된 액을 16,000g로 30분간 원심분리하여 폴리아크릴아미드 겔에 로딩하여 쿠마시 블루 염색(Coomassie-blue staining)을 하여 모넬린 단백질의 발현의 정도와 대장균을 이용하여 단백질을 생산할 때의 큰 문제점 중의 하나인 세포 내부에서 활성을 갖지 못하는 인클루젼 바디 (inclusion bodies)를 형성한 정도를 확인하였다. 모넬린 단백질변이체들의 인클루젼 바디를 형성한 정도는 모넬린 단백질의 발현된 전체 양에서 40%정도로 나타났지만 세포 용해 완충액에 용해된 모넬린 단백질의 양이 많아 고수율로 정제하는 데에는 크게 영향이 없는 것으로 확인되었다. In order to confirm the expression of Monelin protein from the cultured E. coli strain E. coli , E. coli mutants were lysed using a Bugbuster Protein Extraction Reagent (Novagen), a cell lysis buffer, and then lysed. Centrifugation of the prepared solution at 16,000 g for 30 minutes, loaded onto polyacrylamide gel, Coomassie-blue staining, and the degree of expression of monelin protein and production of protein using E. coli The degree of formation of inclusion bodies having no activity inside one cell was confirmed. The degree of formation of the inclusion body of the monelin protein variants was about 40% of the total expressed amount of the monelin protein, but the amount of the monelin protein dissolved in the cell lysis buffer had a large effect on the high yield purification. It was confirmed that no.

실시예 2.에서 제조된 형질전환체에 의해 모넬린 단백질 변이체가 발현되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 인클루젼 바디를 형성하지 않는 모넬린 단백질이 발현되는 것으로 확인되어 니켈 아가로즈 수지(Ni-NTA agarose resin, Quiagen)을 이용하여 정제를 어렵지 않게 할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 각각의 모넬린 단백질 변이체는 각각 알라닌(Alanine) 변이체는 MNEI_E24A, 류신(Leucine) 변이체는 MNEI_E24L, 페닐알라닌(Phenylalanine)변이체는 MNEI_E24F, 트립토판(Tryptophan) 변이체는 MNEI_E24W로 명명하였다. 대조를 위해, EMON에도 동일한 방법으로 실시하여 야생형 모넬린 단백질(MNEI-Wildtype로 명명함)을 발현하였다.
It was confirmed that the Monelin protein variant was expressed by the transformant prepared in Example 2. In addition, it was confirmed that the monelin protein that does not form an inclusion body was expressed, and it was confirmed that the purification was not difficult by using a nickel agarose resin (Ni-NTA agarose resin, Quiagen). Each Monelin protein variant was named as Alanine variant MNEI_E24A, Leucine variant as MNEI_E24L, Phenylalanine variant as MNEI_E24F and Tryptophan variant as MNEI_E24W. For control, EMON was performed in the same manner to express wild type Monelin protein (named MNEI-Wildtype).

<실시예 4> 정제 모넬린단백질 변이체 제조Example 4 Preparation of Purified Monelin Protein Variants

상기 실시예 3.에서 배양한 대장균 E.coli 변이주로부터 발현된 모넬린 단백질 변이체를 정제하였다.Monelin protein variants expressed from E. coli strains cultured in Example 3 were purified.

실시예 3.에서 배양한 대장균 변이주 E.coli를 수확하여, Bugbuster Protein Extraction Reagent(Novagen)에 용해시키고, 인클루젼 바디를 형성한 모넬린 단백질은 정제과정이 까다로우므로, 인클루젼 바디가 제거된 샘플을 얻기 위해 16,000g로 30분간 원심분리하여 상등액만 깨끗한 튜브에 옮긴 후, 이 샘플을 니켈 아가로즈 수지(Ni-NTA agarose resin, Quiagen)로 정제를 실시하였다. 재조합 발현벡터 pET21b내에 히스티딘(histidine) 단백질을 코딩하는 유전자가 포함되어 있기 때문에, 상기 재조합 모넬린 단백질 역시 히스티딘 단백질을 C-말단에 6개를 함유하고 있다. 따라서 니켈(nikel) 또는 구리(cupper)를 함유한 수지에 통과시키면 쉽게 정제가 가능하다. 원심분리 후 분리한 상등액 샘플을 니켈 수지에 통과시킨 후 완충액 Wash buffer(pH 8.0, 50mM NaH2PO4, 300mM NaCl, 20mM imidazole)로 니켈 수지 부피의 8배의 부피로 세척한 후, 용출(elution)을 위해 열안정성 분석 중 Circular dichroism (CD) 분석에 사용할 모넬린 단백질 샘플은 용출 완충액(Elution buffer) (pH 8.0, 50mM NaH2PO4, 250mM imidazole)을 사용하였고, 시차주사열량분석기(differential scanning calorimeter, DSC) 분석에 사용할 샘플은 용출 완충액(pH 8.0, 50mM NaH2PO4, 300mM NaCl, 250mM imidazole)을 사용하여 용출한 후 폴리아크릴아미드 겔에 로딩하여 쿠마시 블루 염색(Coomassie-blue staining)을 하여 모넬린 단백질의 정제 정도를 확인하였다. 대조를 위해, 야생형 모넬린 단백질(MNEI-Wildtype)도 동일하게 정제하였다.The E. coli mutant strain E. coli cultured in Example 3 was harvested, dissolved in Bugbuster Protein Extraction Reagent (Novagen), and the monelin protein that formed the inclusion body was difficult to purify. After centrifugation at 16,000 g for 30 minutes to obtain the removed sample, only the supernatant was transferred to a clean tube, and the sample was purified by Ni-NTA agarose resin (Quiagen). Since the gene encoding the histidine protein is contained in the recombinant expression vector pET21b, the recombinant monelin protein also contains six histidine proteins at the C-terminus. Therefore, it can be easily purified by passing through a resin containing nickel or copper. The supernatant sample separated after centrifugation was passed through a nickel resin, and then washed with a buffer wash buffer (pH 8.0, 50 mM NaH 2 PO 4 , 300 mM NaCl, 20 mM imidazole) to 8 times the volume of the nickel resin, followed by elution. Monelin protein samples used for circular dichroism (CD) analysis during thermal stability analysis were used with elution buffer (pH 8.0, 50 mM NaH 2 PO 4 , 250 mM imidazole), and differential scanning calorimetry (differential scanning) Samples for calorimeter (DSC) analysis were eluted with elution buffer (pH 8.0, 50 mM NaH 2 PO 4 , 300 mM NaCl, 250 mM imidazole) and loaded onto polyacrylamide gels for Coomassie-blue staining. The degree of purification of the monelin protein was confirmed. For control, wild type Monelin protein (MNEI-Wildtype) was also purified identically.

그 결과 약 14 kDa의 단백질 밴드를 확인하였고, bradford 정량법을 통해 각각의 모넬린 단백질 변이체당 약 10 mg/ml 안팎의 농도로 정제 되었음을 확인할 수 있었다. 즉, 모넬린 유전자를 형질전환한 형질전환체에서 발현하여 정제한 단백질이 모넬린 단백질의 분자량과 거의 일치한다는 것으로부터 실시예 2.에서 제조된 형질전환체에 의해 고수율로 정제가능한 모넬린 단백질변이체가 발현되었음을 확인할 수 있었다. As a result, the protein band of about 14 kDa was confirmed, and bradford quantitative analysis confirmed that each monelin protein variant was purified to a concentration of about 10 mg / ml. That is, the monelin protein that can be purified in high yield by the transformant prepared in Example 2 from the fact that the purified protein expressed in the transformant transformed with the monelin gene is almost identical to the molecular weight of the monelin protein. It was confirmed that the variant was expressed.

<실험예 1> 관능시험Experimental Example 1 Sensory Test

실시예 4의 방법으로 정제된 야생형 모넬린 단백질과 모넬린 단백질 변이체들을 20 mM 인산칼륨(KPO4) 완충액에서 투석하여 단백질 샘플에 포함되어 있는 염화나트륨(NaCl), 이미다졸(imidazole)등의 염의 농도를 낮췄다. 이를 2 mg/㎖ 농도로 희석하여 65 ~ 85℃범위에서 10℃간격으로 각 온도에서 10분간 가열하고 상온에서 식힌 후 각 sample을 혀에 50㎕씩 떨어뜨려 단맛을 측정하는 관능검사를 실시하였다. 미각에 이상이 없는 건강한 25세~45세의 성인남녀 10명 (남성 5명, 여성 5명)을 대상으로 하여 차이 식별법으로 실시하였다. 대조시료는 야생형 모넬린을 기준으로 하였다. 모넬린의 경우 향이 강하기 때문에 오전시간과 식후 시간을 피해 오후 3시에 이틀 간격으로 3번 실시하여 평균값을 구하여 하기 표에 나타내었다(맛의 평가 기준: - 단 맛 없음, + 약간 단 맛 있음, ++ 단 맛 있음, +++ 강한 단 맛 있음). 표 중 +가 많을수록 단맛이 강한 것을 나타낸다.The concentrations of salts of sodium chloride (NaCl), imidazole, and the like contained in the protein sample were dialyzed in 20 mM potassium phosphate (KPO 4 ) buffer by wild-type Monelin protein and Monelin protein variants purified by the method of Example 4. Lowered. This was diluted to 2 mg / ㎖ concentration and heated for 10 minutes at each temperature at 10 ℃ interval in the range of 65 ~ 85 ℃ and cooled at room temperature and then dropped each sample 50 ㎕ on the tongue to perform a sensory test to measure the sweet taste. Ten adult males and females (5 males, 5 females) aged 25-45 years with no abnormality of taste were examined by the difference identification method. Control samples were based on wild type monelin. Since Monelin has a strong scent, avoiding the morning and post-prandial times three times at three pm every two days, the average value is obtained from the table below (Evaluation criteria:-No sweetness, + Some sweet taste, ++ sweet sweet, +++ strong sweet). More + in the table indicates that the sweetness is stronger.

Figure pat00005
Figure pat00005

야생형 모넬린 단백질과 비교하여, 모넬린 단백질 변이체들이 섭씨 65도 이상 가열한 경우 더 단 맛을 나타냄을 알 수 있다. MNEI-E24A, MNEI-E24L, MNEI-E24W의 경우는 야생형 모넬린 단백질이 단맛을 나타내지 않는 온도에서도 단맛을 유지함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 단백질 변이체는 열안정성을 나타내며, 고온에서도 단맛을 유지함을 알 수 있다.
Compared with the wild type Monelin protein, it can be seen that the Monelin protein variants are sweeter when heated to 65 degrees Celsius or more. In the case of MNEI-E24A, MNEI-E24L, and MNEI-E24W, it can be seen that the wild-type Monelin protein maintains sweetness even at a temperature that does not exhibit sweetness. Thus, it can be seen that the protein variants of the present invention exhibit thermal stability and maintain sweetness even at high temperatures.

<실험예 2> 모넬린 단백질 변이체 열안정성 측정Experimental Example 2 Monelin Protein Variants Thermostability Measurement

실시예 4의 방법으로 정제된 모넬린 단백질에 남아 있는 많은 양의 이미다졸(imidazole) 및 NaCl등을 최소한으로 농도를 낮추기 위해 투석 멤브레인을 사용하여 20mM HEPES buffer (pH8.0)에 투석한 뒤, 이 최종적으로 생산이 완료된 모넬린 단백질 샘플을 사용하여 열안정성 측정을 시행하였다. 열안정성 분석에는 우선적으로 Circular dichroism(CD) 분석을 시행하였고, 여기서 높은 온도에서도 열 안정성을 보이는 샘플을 시차주사열량 분석기(differential scanning calorimeter, DSC) 분석을 통하여 좀더 정확한 분석 결과를 얻고자 하였다.
After dialysis in 20mM HEPES buffer (pH8.0) using a dialysis membrane to reduce the concentration of imidazole, NaCl and the like remaining in the monelin protein purified by the method of Example 4 to a minimum, Thermal stability measurements were performed using the final production of Monelin protein samples. Circular dichroism (CD) analysis was first performed for thermal stability analysis, and a differential scanning calorimeter (DSC) analysis of samples showing thermal stability even at high temperatures was performed to obtain more accurate analysis results.

1-1. Circular dichroism(CD)분석1-1. Circular dichroism analysis

J-815 spectrometer(JASCO)를 사용하여 Circular dichroism(CD) 분석을 통하여 실시예 4의 정제된 모넬린 단백질 변이체의 열안정성을 측정하였다. 야생형 모넬린 단백질은 pMON 벡터를 형질전환한 균주인 EMON에서 발현하여 정제한 것을 사용하였다. wavelength 195~260nm 범위내에서 1℃/min간격으로 가열하여 30~90℃범위내에서 분석하였다. 그 결과를 도 4와 도 5에 나타내었다. 도 4는 모넬린단백질 변이체에 대한 열안정성 측정 실험인 circular dichroism 분석 중 온도별 파장곡선 변화를 분석한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 5는 모넬린단백질 변이체에 대한 열안정성 측정 실험인 circular dichroism 분석 중 222nm의 파장에서 온도별 풀림구조비율(Fraction unfolded)을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. 도 4와 도 5에서 보는 바와 같이 α-나선구조, β-병풍구조가 접힘-풀림 현상이 일어날 때에는 222nm 부근의 구간에서 변화를 보이게 되는데, 알라닌(Alanine)으로 변이시킨 모넬린 단백질 변이체 MNEI_E24A 결과에서는 90℃에서 풀림 현상을 확인할 수 있었고, CD 분석으로는 정확한 녹는 온도(melting temperature : Tm) 결과를 얻을 수 없어 DSC분석을 진행하였다. 류신(Leucine)으로 변이시킨 모넬린 단백질 변이체 MNEI_E24L 결과에서는 80℃에서부터 풀림현상을 확인할 수 있었고 222nm, 30~90℃범위내에서 정확한 Tm값을 분석한 결과 81℃로 분석되었다. 페닐알라닌(Phenylalanine)으로 변이시킨 변이체 MNEI_E24F의 결과에서는 70℃에서부터 풀림현상이 확인되었고 정확한 Tm값을 분석한 결과 74.7℃로 분석되었다. 트립토판(tryptophan)으로 변이한 모넬린 단백질 변이체 MNEI_E24W 결과에서는 80℃에서부터 풀림현상이 확인되었고 정확한 Tm값을 분석한 결과 76℃로 분석되었다. MNEI_E24A는 DSC 분석을 통하여 좀 더 정확한 분석이 필요하였고, MNEI_E24L, MNEI_E24F, MNEI_E24W 이들은 각각 녹는 온도(melting temperature : Tm)가 68℃인 야생형(wild type) 단일사슬 모넬린 MNEI 단백질과 비교하여 6℃에서 12℃까지 열안정성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.The thermal stability of the purified Monelin protein variants of Example 4 was determined by circular dichroism (CD) analysis using a J-815 spectrometer (JASCO). The wild-type Monelin protein was used by purifying the expression in EMON, a strain transformed with the pMON vector. It was analyzed within the range of 30 ~ 90 ℃ by heating at a interval of 1 ℃ / min within the wavelength 195 ~ 260nm range. The results are shown in FIGS. 4 and 5. Figure 4 is a graph showing the results of analyzing the wavelength curve change of the temperature during the circular dichroism analysis of the heat stability measurement test for Monelin protein variants, Figure 5 is a circular dichroism analysis of the heat stability measurement test for Monelin protein variants This is a graph showing the results of the measurement of the temperature unfolded (Fraction unfolded) at a wavelength of 222nm. As shown in FIGS. 4 and 5, when the α- helix structure and the β- window structure are folded-unfolded, a change is observed in the region around 222 nm. In the result of the Monelin protein variant MNEI_E24A transformed into alanine, The annealing phenomenon could be confirmed at 90 ° C., and the DSC analysis was performed because the accurate melting temperature (T m ) could not be obtained by CD analysis. Monelin protein mutant MNEI_E24L mutated with leucine (Leucine) results in annealing from 80 ° C. The exact T m value within 222nm, 30 ~ 90 ° C was analyzed as 81 ° C. In the result of mutant MNEI_E24F mutated with phenylalanine (Phenylalanine), annealing was observed from 70 ° C. The exact T m value was analyzed as 74.7 ° C. In the results of MNEI_E24W variant of Monelin protein mutant with tryptophan, annealing was observed from 80 ° C. The exact T m value was analyzed as 76 ° C. MNEI_E24A is more were accurate analysis is required, MNEI_E24L, MNEI_E24F, MNEI_E24W each of which melting temperature via DSC analysis: 6 ℃ compared to the (melting temperature T m) is 68 ℃ the wild-type (wild type) single-stranded parent nelrin MNEI protein It was confirmed that the thermal stability was improved to 12 ℃.

1-2. 시차주사열량분석기(differential scanning calorimeter, DSC) 분석1-2. Differential Scanning Calorimeter (DSC) Analysis

Circular dichroism (CD) 분석으로는 녹는 온도(melting temperature : Tm) 측정이 어려웠던 모넬린 단백질 변이체 MNEI_E24A를 한국생명공학연구원에 의뢰하여 시차주사열량분석기(differential scanning calorimeter, DSC, VP-DSC, Microcal)로 녹는 온도를 분석하였다. 그 결과를 도 6과 도 7에 나타내었다. 도 6은 시차주사열량분석기로 야생형(wild type) 단일사슬 모넬린 MNEI 단백질의 녹는 온도를 측정한 결과를 나타내는 그래프이고, 도 7은 MNEI_E24A의 녹는 온도를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도에서 Cp는 비열(specific heat), ΔH는 용융열(heat of fusion), ΔHv는 증발열(heat of vaporization), dsc-cp는 실제 측정값, DSC_CPPEAK1은 측정시 사용한 20mM HEPES 완충액만을 측정한 기본값을 사용하여 보정한 값을 나타낸다. 그 결과 MNEI_E24A의 Tm값이 82.7℃로 야생형(wild type) 단일사슬 모넬린 MNEI 단백질보다 약 14℃가량 높은 것으로 확인되었다.The differential scanning calorimeter (DSC, VP-DSC, Microcal) was commissioned by the Korea Research Institute of Bioscience and Bio for the Monelin protein variant MNEI_E24A, which was difficult to measure melting temperature (T m ) by circular dichroism (CD) analysis. The melting temperature was analyzed. The results are shown in FIGS. 6 and 7. Figure 6 is a graph showing the results of measuring the melting temperature of the wild type single-chain Monel MNEI protein by differential scanning calorimetry, Figure 7 is a graph showing the results of measuring the melting temperature of MNEI_E24A. In the figure, Cp is the specific heat, ΔH is the heat of fusion, ΔHv is the heat of vaporization, dsc-cp is the actual measurement, and DSC_CPPEAK1 is the 20mM HEPES buffer. The corrected value is shown. As a result, the T m value of MNEI_E24A was 82.7 ° C., which was about 14 ° C. higher than the wild type single-chain Monelin MNEI protein.

상기 결과로부터 본 발명의 모넬린단백질 변이체는 야생형에 비해 열안정성이 개선되었음을 확인할 수 있다From the above results, the monelin protein variant of the present invention can be confirmed that the thermal stability is improved compared to the wild type

한국생명공학연구원Korea Biotechnology Research Institute KCTC18197PKCTC18197P 2010110420101104 한국생명공학연구원Korea Biotechnology Research Institute KCTC18198PKCTC18198P 2010110420101104 한국생명공학연구원Korea Biotechnology Research Institute KCTC18199PKCTC18199P 2010110420101104 한국생명공학연구원Korea Biotechnology Research Institute KCTC18200PKCTC18200P 2010110420101104

<110> Ensoltek Co., Ltd. <120> Mutant of Monellin protein, Gene coding the same, Vector comprising the gene, Transformant transformed by the vector, and Preparation method of the transformant <130> P10-099-ENS <160> 20 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 97 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> MNEI <400> 1 Met Gly Glu Trp Glu Ile Ile Asp Ile Gly Pro Phe Thr Gln Asn Leu 1 5 10 15 Gly Lys Phe Ala Val Asp Glu Glu Asn Lys Ile Gly Gln Tyr Gly Arg 20 25 30 Leu Thr Phe Asn Lys Val Ile Arg Pro Cys Met Lys Lys Thr Ile Tyr 35 40 45 Glu Asn Glu Gly Phe Arg Glu Ile Lys Gly Tyr Glu Tyr Gln Leu Tyr 50 55 60 Val Tyr Ala Ser Asp Lys Leu Phe Arg Ala Asp Ile Ser Glu Asp Tyr 65 70 75 80 Lys Thr Arg Gly Arg Lys Leu Leu Arg Phe Asn Gly Pro Val Pro Pro 85 90 95 Pro <210> 2 <211> 291 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA of MNEI <400> 2 atgggcgagt gggaaatcat cgatattgga ccattcactc aaaacttggg taagttcgct 60 gttgacgaag aaaacaagat tggtcaatat ggtagattga ctttcaacaa ggttattaga 120 ccatgtatga agaagactat ttacgaaaac gaaggattca gagaaattaa ggggtacgaa 180 taccaattgt atgtttacgc ttctgacaag cttttcagag ctgacatttc tgaagactac 240 aagacccgcg gtagaaagtt gttgagattc aacggtccag tcccaccacc a 291 <210> 3 <211> 97 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> MNEI_E24A <400> 3 Met Gly Glu Trp Glu Ile Ile Asp Ile Gly Pro Phe Thr Gln Asn Leu 1 5 10 15 Gly Lys Phe Ala Val Asp Glu Ala Asn Lys Ile Gly Gln Tyr Gly Arg 20 25 30 Leu Thr Phe Asn Lys Val Ile Arg Pro Cys Met Lys Lys Thr Ile Tyr 35 40 45 Glu Asn Glu Gly Phe Arg Glu Ile Lys Gly Tyr Glu Tyr Gln Leu Tyr 50 55 60 Val Tyr Ala Ser Asp Lys Leu Phe Arg Ala Asp Ile Ser Glu Asp Tyr 65 70 75 80 Lys Thr Arg Gly Arg Lys Leu Leu Arg Phe Asn Gly Pro Val Pro Pro 85 90 95 Pro <210> 4 <211> 97 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> MNEI_E24L <400> 4 Met Gly Glu Trp Glu Ile Ile Asp Ile Gly Pro Phe Thr Gln Asn Leu 1 5 10 15 Gly Lys Phe Ala Val Asp Glu Leu Asn Lys Ile Gly Gln Tyr Gly Arg 20 25 30 Leu Thr Phe Asn Lys Val Ile Arg Pro Cys Met Lys Lys Thr Ile Tyr 35 40 45 Glu Asn Glu Gly Phe Arg Glu Ile Lys Gly Tyr Glu Tyr Gln Leu Tyr 50 55 60 Val Tyr Ala Ser Asp Lys Leu Phe Arg Ala Asp Ile Ser Glu Asp Tyr 65 70 75 80 Lys Thr Arg Gly Arg Lys Leu Leu Arg Phe Asn Gly Pro Val Pro Pro 85 90 95 Pro <210> 5 <211> 97 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> MNEI_E24F <400> 5 Met Gly Glu Trp Glu Ile Ile Asp Ile Gly Pro Phe Thr Gln Asn Leu 1 5 10 15 Gly Lys Phe Ala Val Asp Glu Phe Asn Lys Ile Gly Gln Tyr Gly Arg 20 25 30 Leu Thr Phe Asn Lys Val Ile Arg Pro Cys Met Lys Lys Thr Ile Tyr 35 40 45 Glu Asn Glu Gly Phe Arg Glu Ile Lys Gly Tyr Glu Tyr Gln Leu Tyr 50 55 60 Val Tyr Ala Ser Asp Lys Leu Phe Arg Ala Asp Ile Ser Glu Asp Tyr 65 70 75 80 Lys Thr Arg Gly Arg Lys Leu Leu Arg Phe Asn Gly Pro Val Pro Pro 85 90 95 Pro <210> 6 <211> 97 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> MNEI_E24W <400> 6 Met Gly Glu Trp Glu Ile Ile Asp Ile Gly Pro Phe Thr Gln Asn Leu 1 5 10 15 Gly Lys Phe Ala Val Asp Glu Trp Asn Lys Ile Gly Gln Tyr Gly Arg 20 25 30 Leu Thr Phe Asn Lys Val Ile Arg Pro Cys Met Lys Lys Thr Ile Tyr 35 40 45 Glu Asn Glu Gly Phe Arg Glu Ile Lys Gly Tyr Glu Tyr Gln Leu Tyr 50 55 60 Val Tyr Ala Ser Asp Lys Leu Phe Arg Ala Asp Ile Ser Glu Asp Tyr 65 70 75 80 Lys Thr Arg Gly Arg Lys Leu Leu Arg Phe Asn Gly Pro Val Pro Pro 85 90 95 Pro <210> 7 <211> 291 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA of MNEI_E24A <400> 7 atgggcgagt gggaaatcat cgatattgga ccattcactc aaaacttggg taagttcgct 60 gttgacgaag ccaacaagat tggtcaatat ggtagattga ctttcaacaa ggttattaga 120 ccatgtatga agaagactat ttacgaaaac gaaggattca gagaaattaa ggggtacgaa 180 taccaattgt atgtttacgc ttctgacaag cttttcagag ctgacatttc tgaagactac 240 aagacccgcg gtagaaagtt gttgagattc aacggtccag tcccaccacc a 291 <210> 8 <211> 291 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA of MNEI_E24L <400> 8 atgggcgagt gggaaatcat cgatattgga ccattcactc aaaacttggg taagttcgct 60 gttgacgaat tgaacaagat tggtcaatat ggtagattga ctttcaacaa ggttattaga 120 ccatgtatga agaagactat ttacgaaaac gaaggattca gagaaattaa ggggtacgaa 180 taccaattgt atgtttacgc ttctgacaag cttttcagag ctgacatttc tgaagactac 240 aagacccgcg gtagaaagtt gttgagattc aacggtccag tcccaccacc a 291 <210> 9 <211> 291 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA of MNEI_E24F <400> 9 atgggcgagt gggaaatcat cgatattgga ccattcactc aaaacttggg taagttcgct 60 gttgacgaat tcaacaagat tggtcaatat ggtagattga ctttcaacaa ggttattaga 120 ccatgtatga agaagactat ttacgaaaac gaaggattca gagaaattaa ggggtacgaa 180 taccaattgt atgtttacgc ttctgacaag cttttcagag ctgacatttc tgaagactac 240 aagacccgcg gtagaaagtt gttgagattc aacggtccag tcccaccacc a 291 <210> 10 <211> 291 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA of MNEI_E24W <400> 10 atgggcgagt gggaaatcat cgatattgga ccattcactc aaaacttggg taagttcgct 60 gttgacgaat ggaacaagat tggtcaatat ggtagattga ctttcaacaa ggttattaga 120 ccatgtatga agaagactat ttacgaaaac gaaggattca gagaaattaa ggggtacgaa 180 taccaattgt atgtttacgc ttctgacaag cttttcagag ctgacatttc tgaagactac 240 aagacccgcg gtagaaagtt gttgagattc aacggtccag tcccaccacc a 291 <210> 11 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for MNEI <400> 11 ggaattccat atgggcgagt gggaaatcat 30 <210> 12 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for MNEI <400> 12 ccgctcgagt ggtggtggga ctggac 26 <210> 13 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for MNEI_E24A <400> 13 ttcgctgttg acgaagccaa caagattggt caa 33 <210> 14 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for MNEI_E24A <400> 14 ttgaccaatc ttgttggctt cgtcaacagc gaa 33 <210> 15 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for MNEI_E24L <400> 15 tcgctgttga cgaattgaac aagattggtc a 31 <210> 16 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for MNEI_E24L <400> 16 tgaccaatct tgttcaattc gtcaacagcg a 31 <210> 17 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for MNEI_E24F <400> 17 gttcgctgtt gacgaattca acaagattgg tcaat 35 <210> 18 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for MNEI_E24F <400> 18 attgaccaat cttgttgaat tcgtcaacag cgaac 35 <210> 19 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for MNEI_E24W <400> 19 gttcgctgtt gacgaatgga acaagattgg tcaat 35 <210> 20 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for MNEI_E24W <400> 20 attgaccaat cttgttccat tcgtcaacag cgaac 35 <110> Ensoltek Co., Ltd. <120> Mutant of Monellin protein, Gene coding the same, Vector          comprising the gene, Transformant transformed by the vector, and          Preparation method of the transformant <130> P10-099-ENS <160> 20 <170> Kopatentin 1.71 <210> 1 <211> 97 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> MNEI <400> 1 Met Gly Glu Trp Glu Ile Ile Asp Ile Gly Pro Phe Thr Gln Asn Leu   1 5 10 15 Gly Lys Phe Ala Val Asp Glu Glu Asn Lys Ile Gly Gln Tyr Gly Arg              20 25 30 Leu Thr Phe Asn Lys Val Ile Arg Pro Cys Met Lys Lys Thr Ile Tyr          35 40 45 Glu Asn Glu Gly Phe Arg Glu Ile Lys Gly Tyr Glu Tyr Gln Leu Tyr      50 55 60 Val Tyr Ala Ser Asp Lys Leu Phe Arg Ala Asp Ile Ser Glu Asp Tyr  65 70 75 80 Lys Thr Arg Gly Arg Lys Leu Leu Arg Phe Asn Gly Pro Val Pro Pro                  85 90 95 Pro     <210> 2 <211> 291 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA of MNEI <400> 2 atgggcgagt gggaaatcat cgatattgga ccattcactc aaaacttggg taagttcgct 60 gttgacgaag aaaacaagat tggtcaatat ggtagattga ctttcaacaa ggttattaga 120 ccatgtatga agaagactat ttacgaaaac gaaggattca gagaaattaa ggggtacgaa 180 taccaattgt atgtttacgc ttctgacaag cttttcagag ctgacatttc tgaagactac 240 aagacccgcg gtagaaagtt gttgagattc aacggtccag tcccaccacc a 291 <210> 3 <211> 97 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> MNEI_E24A <400> 3 Met Gly Glu Trp Glu Ile Ile Asp Ile Gly Pro Phe Thr Gln Asn Leu   1 5 10 15 Gly Lys Phe Ala Val Asp Glu Ala Asn Lys Ile Gly Gln Tyr Gly Arg              20 25 30 Leu Thr Phe Asn Lys Val Ile Arg Pro Cys Met Lys Lys Thr Ile Tyr          35 40 45 Glu Asn Glu Gly Phe Arg Glu Ile Lys Gly Tyr Glu Tyr Gln Leu Tyr      50 55 60 Val Tyr Ala Ser Asp Lys Leu Phe Arg Ala Asp Ile Ser Glu Asp Tyr  65 70 75 80 Lys Thr Arg Gly Arg Lys Leu Leu Arg Phe Asn Gly Pro Val Pro Pro                  85 90 95 Pro     <210> 4 <211> 97 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> MNEI_E24L <400> 4 Met Gly Glu Trp Glu Ile Ile Asp Ile Gly Pro Phe Thr Gln Asn Leu   1 5 10 15 Gly Lys Phe Ala Val Asp Glu Leu Asn Lys Ile Gly Gln Tyr Gly Arg              20 25 30 Leu Thr Phe Asn Lys Val Ile Arg Pro Cys Met Lys Lys Thr Ile Tyr          35 40 45 Glu Asn Glu Gly Phe Arg Glu Ile Lys Gly Tyr Glu Tyr Gln Leu Tyr      50 55 60 Val Tyr Ala Ser Asp Lys Leu Phe Arg Ala Asp Ile Ser Glu Asp Tyr  65 70 75 80 Lys Thr Arg Gly Arg Lys Leu Leu Arg Phe Asn Gly Pro Val Pro Pro                  85 90 95 Pro     <210> 5 <211> 97 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> MNEI_E24F <400> 5 Met Gly Glu Trp Glu Ile Ile Asp Ile Gly Pro Phe Thr Gln Asn Leu   1 5 10 15 Gly Lys Phe Ala Val Asp Glu Phe Asn Lys Ile Gly Gln Tyr Gly Arg              20 25 30 Leu Thr Phe Asn Lys Val Ile Arg Pro Cys Met Lys Lys Thr Ile Tyr          35 40 45 Glu Asn Glu Gly Phe Arg Glu Ile Lys Gly Tyr Glu Tyr Gln Leu Tyr      50 55 60 Val Tyr Ala Ser Asp Lys Leu Phe Arg Ala Asp Ile Ser Glu Asp Tyr  65 70 75 80 Lys Thr Arg Gly Arg Lys Leu Leu Arg Phe Asn Gly Pro Val Pro Pro                  85 90 95 Pro     <210> 6 <211> 97 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> MNEI_E24W <400> 6 Met Gly Glu Trp Glu Ile Ile Asp Ile Gly Pro Phe Thr Gln Asn Leu   1 5 10 15 Gly Lys Phe Ala Val Asp Glu Trp Asn Lys Ile Gly Gln Tyr Gly Arg              20 25 30 Leu Thr Phe Asn Lys Val Ile Arg Pro Cys Met Lys Lys Thr Ile Tyr          35 40 45 Glu Asn Glu Gly Phe Arg Glu Ile Lys Gly Tyr Glu Tyr Gln Leu Tyr      50 55 60 Val Tyr Ala Ser Asp Lys Leu Phe Arg Ala Asp Ile Ser Glu Asp Tyr  65 70 75 80 Lys Thr Arg Gly Arg Lys Leu Leu Arg Phe Asn Gly Pro Val Pro Pro                  85 90 95 Pro     <210> 7 <211> 291 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA of MNEI_E24A <400> 7 atgggcgagt gggaaatcat cgatattgga ccattcactc aaaacttggg taagttcgct 60 gttgacgaag ccaacaagat tggtcaatat ggtagattga ctttcaacaa ggttattaga 120 ccatgtatga agaagactat ttacgaaaac gaaggattca gagaaattaa ggggtacgaa 180 taccaattgt atgtttacgc ttctgacaag cttttcagag ctgacatttc tgaagactac 240 aagacccgcg gtagaaagtt gttgagattc aacggtccag tcccaccacc a 291 <210> 8 <211> 291 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA of MNEI_E24L <400> 8 atgggcgagt gggaaatcat cgatattgga ccattcactc aaaacttggg taagttcgct 60 gttgacgaat tgaacaagat tggtcaatat ggtagattga ctttcaacaa ggttattaga 120 ccatgtatga agaagactat ttacgaaaac gaaggattca gagaaattaa ggggtacgaa 180 taccaattgt atgtttacgc ttctgacaag cttttcagag ctgacatttc tgaagactac 240 aagacccgcg gtagaaagtt gttgagattc aacggtccag tcccaccacc a 291 <210> 9 <211> 291 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA of MNEI_E24F <400> 9 atgggcgagt gggaaatcat cgatattgga ccattcactc aaaacttggg taagttcgct 60 gttgacgaat tcaacaagat tggtcaatat ggtagattga ctttcaacaa ggttattaga 120 ccatgtatga agaagactat ttacgaaaac gaaggattca gagaaattaa ggggtacgaa 180 taccaattgt atgtttacgc ttctgacaag cttttcagag ctgacatttc tgaagactac 240 aagacccgcg gtagaaagtt gttgagattc aacggtccag tcccaccacc a 291 <210> 10 <211> 291 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA of MNEI_E24W <400> 10 atgggcgagt gggaaatcat cgatattgga ccattcactc aaaacttggg taagttcgct 60 gttgacgaat ggaacaagat tggtcaatat ggtagattga ctttcaacaa ggttattaga 120 ccatgtatga agaagactat ttacgaaaac gaaggattca gagaaattaa ggggtacgaa 180 taccaattgt atgtttacgc ttctgacaag cttttcagag ctgacatttc tgaagactac 240 aagacccgcg gtagaaagtt gttgagattc aacggtccag tcccaccacc a 291 <210> 11 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for MNEI <400> 11 ggaattccat atgggcgagt gggaaatcat 30 <210> 12 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for MNEI <400> 12 ccgctcgagt ggtggtggga ctggac 26 <210> 13 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for MNEI_E24A <400> 13 ttcgctgttg acgaagccaa caagattggt caa 33 <210> 14 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for MNEI_E24A <400> 14 ttgaccaatc ttgttggctt cgtcaacagc gaa 33 <210> 15 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for MNEI_E24L <400> 15 tcgctgttga cgaattgaac aagattggtc a 31 <210> 16 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for MNEI_E24L <400> 16 tgaccaatct tgttcaattc gtcaacagcg a 31 <210> 17 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for MNEI_E24F <400> 17 gttcgctgtt gacgaattca acaagattgg tcaat 35 <210> 18 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for MNEI_E24F <400> 18 attgaccaat cttgttgaat tcgtcaacag cgaac 35 <210> 19 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for MNEI_E24W <400> 19 gttcgctgtt gacgaatgga acaagattgg tcaat 35 <210> 20 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for MNEI_E24W <400> 20 attgaccaat cttgttccat tcgtcaacag cgaac 35

Claims (15)

서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 단일사슬모넬린 단백질의 아미노산 서열에서 24번 위치 글루탐산이 알라닌, 류신, 페닐알라닌 또는 트립토판 중에서 선택된 하나의 아미노산으로 치환된 모넬린단백질 변이체.A Monelin protein variant wherein glutamic acid at position 24 in the amino acid sequence of the single chain monelin protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is substituted with one amino acid selected from alanine, leucine, phenylalanine or tryptophan. 제1항에 있어서, 서열번호 3 내지 6 중에서 선택된 하나의 아미노산 서열로 이루어진 변이체.The variant of claim 1, wherein the variant consists of one amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 3-6. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항의 모넬린단백질 변이체를 코딩하는 유전자.The gene encoding the Monelin protein variant of any one of claims 1 to 2. 제3항에 있어서, 상기 유전자는 서열번호 7 내지 10 중에서 선택된 하나의 염기서열로 표시되는 유전자.The gene according to claim 3, wherein the gene is represented by one nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 7 to 10. 제3항의 유전자를 포함하는 재조합벡터.Recombinant vector comprising the gene of claim 3. 제5항에 있어서, 상기 재조합벡터는 대장균발현용인 재조합벡터.The recombinant vector according to claim 5, wherein the recombinant vector is for E. coli expression. 제6항에 있어서, 도 3의 pMOA, pMOL, pMOF 또는 pMOW 중에서 선택된 하나의 개열지도를 갖는 재조합벡터.The recombinant vector according to claim 6, wherein the recombinant vector has one cleavage map selected from pMOA, pMOL, pMOF or pMOW. 제5항의 재조합벡터를 숙주세포에 도입한 형질전환체.A transformant, wherein the recombinant vector of claim 5 is introduced into a host cell. 제8항에 있어서, 상기 숙주세포는 대장균인 형질전환체.The transformant of claim 8, wherein the host cell is Escherichia coli. 제9항에 있어서, 상기 대장균은 에스케리치아 콜라이(Escherichia coli) BL21(DE3)인 형질전환체.The transformant of claim 9, wherein the E. coli is Escherichia coli BL21 (DE3). 제10항에 있어서, 대장균 에스케리치아 콜라이(Escherichia coli) BL21(DE3) 형질전환체 EMOA(KCTC18197P), EMOF(KCTC18198P), EMOL(KCTC18199P) 또는 EMOW(KCTC18200P) 중에서 선택된 하나인 형질전환체.The transformant of claim 10, wherein the transformant is one selected from E. coli Escherichia coli BL21 (DE3) transformant EMOA (KCTC18197P), EMOF (KCTC18198P), EMOL (KCTC18199P), or EMOW (KCTC18200P). 단일사슬모넬린단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터를 주형으로, 서열번호 13과 14, 서열번호 15와 16, 서열번호 17과 18 또는 서열번호 19와 20 중에서 선택된 하나의 프라이머쌍으로 중합효소연쇄반응(PCR)을 실시하여 클로닝하여 제5항의 재조합벡터를 준비하는 단계; 및
상기 재조합벡터를 숙주세포에 도입하는 단계를 포함하는 모넬린단백질 변이체 생산용 형질전환체 제조방법.
Polymerase chain with a primer pair selected from SEQ ID NO: 13 and 14, SEQ ID NO: 15 and 16, SEQ ID NO: 17 and 18, or SEQ ID NO: 19 and 20, as a template, a vector containing a gene encoding a single chain monolinin protein Preparing a recombinant vector of claim 5 by performing a cloning reaction (PCR); And
Method for producing a transformant for producing a monelin protein variant comprising introducing the recombinant vector into the host cell.
제12항에 있어서, 단일사슬모넬린단백질을 코딩하는 유전자는 서열번호 2의 염기서열로 이루어진 것인 제조방법.The method of claim 12, wherein the gene encoding the single chain monolinin protein consists of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2. 14. 제12항에 있어서, 상기 단일사슬모넬린단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터는 도 2의 pMON 개열지도로 표시되는 벡터인 제조방법.The method of claim 12, wherein the vector comprising the gene encoding the single chain monolinin protein is a vector represented by a pMON cleavage map of FIG. 2. 제12항에 있어서, 상기 단일사슬모넬린단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터는 단일사슬모넬린단백질을 코딩하는 유전자를 숙주세포내 발현용 벡터에 삽입하여 제조한 것인 제조방법.The method of claim 12, wherein the vector comprising the gene encoding the single chain monolinin protein is prepared by inserting the gene encoding the single chain monolinin protein into a vector for expression in a host cell.
KR1020100113751A 2010-11-16 2010-11-16 Mutant of monellin protein, gene coding the same, vector comprising the gene, transformant transformed by the vector, and preparation method of the transformant KR20120052542A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100113751A KR20120052542A (en) 2010-11-16 2010-11-16 Mutant of monellin protein, gene coding the same, vector comprising the gene, transformant transformed by the vector, and preparation method of the transformant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100113751A KR20120052542A (en) 2010-11-16 2010-11-16 Mutant of monellin protein, gene coding the same, vector comprising the gene, transformant transformed by the vector, and preparation method of the transformant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120052542A true KR20120052542A (en) 2012-05-24

Family

ID=46269102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100113751A KR20120052542A (en) 2010-11-16 2010-11-16 Mutant of monellin protein, gene coding the same, vector comprising the gene, transformant transformed by the vector, and preparation method of the transformant

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120052542A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019215730A1 (en) * 2018-05-06 2019-11-14 Amai Proteins Ltd. Taste and flavor-modifier proteins
WO2022137121A1 (en) * 2020-12-21 2022-06-30 Amai Proteins Ltd Flavor modifying proteins and food products comprising the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019215730A1 (en) * 2018-05-06 2019-11-14 Amai Proteins Ltd. Taste and flavor-modifier proteins
CN112313244A (en) * 2018-05-06 2021-02-02 Amai蛋白质有限公司 Taste and flavor modifying protein
JP2021522307A (en) * 2018-05-06 2021-08-30 アマイ プロテインズ リミテッドAmai Proteins Ltd. Taste and flavor modifier protein
US11945844B2 (en) 2018-05-06 2024-04-02 Amai Proteins Ltd. Taste and flavor-modifier proteins
WO2022137121A1 (en) * 2020-12-21 2022-06-30 Amai Proteins Ltd Flavor modifying proteins and food products comprising the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7153535B2 (en) Protein sweetener
Dailey et al. Mammalian ferrochelatase. Expression and characterization of normal and two human protoporphyric ferrochelatases.
KR100981087B1 (en) Method for preparing novel mutated and multi-mutated Brazzein having higher sweetness
Liu et al. Modification of the sweetness and stability of sweet-tasting protein monellin by gene mutation and protein engineering
US6274707B1 (en) Protein sweetener
KR20120052542A (en) Mutant of monellin protein, gene coding the same, vector comprising the gene, transformant transformed by the vector, and preparation method of the transformant
US20160244796A1 (en) Compositions and methods for regulating bacterial cellulose synthase and for synthesizing cellulose in vitro
JP5625061B2 (en) Novel brazein mutant having high sweetness and method for producing multiple mutant
Bartolucci et al. Thioredoxin from Bacillus acidocaldarius: characterization, high-level expression in Escherichia coli and molecular modelling
US7812122B2 (en) Protein sweetener
KR100990667B1 (en) Novel Brazzein mutant having higher sweetness and use thereof
KR20190001934A (en) Production for functional sweetener
Ernest et al. Pyruvate Kinase ofTrypanosoma brucei: Overexpression, Purification, and Functional Characterization of Wild-Type and Mutated Enzyme
WO2006109578A1 (en) Altered pyrroloquinoline-quinone-dependent glucose dehydrogenase and method of improving substrate specificity of pyrroloquinoline-quinone-dependent glucose dehydrogenase
CN108342370B (en) Novel fructosyl peptide oxidase and application thereof
Okumura et al. cDNA cloning and bacterial expression of phospholipase A2 inhibitor PLIα from the serum of the Chinese mamushi, Agkistrodon blomhoffii siniticus
EP3407733A1 (en) Process for extracellular secretion of brazzein
CA1310923C (en) Dna encoding [asp --] and [lys -, asp --] thaumatin i
KR101083040B1 (en) Method for preparing novel multi-mutated Brazzein having higher sweetness
KR101764840B1 (en) Method for preparing allose by using enzyme producing hyperthermophilic strain
KR20180135425A (en) Novel polypeptides having glucosylglycerol productivity and a method for producing glucosylglycerol using the same
KR101841646B1 (en) Method for the preparation of AIMP2-DX2 as a target for anti-cancer drug discovery
WO2023222111A1 (en) Sweet protein monellin mutant having high sweetness and method for preparing same
JP5233347B2 (en) Recombinant willow matsutake galectin
KR102232839B1 (en) Novle polypeptides having turanose productivity and a method for producing turanose using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee