KR20130141001A - A novel vector system for isolation and purification of target proteins - Google Patents

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KR20130141001A
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서경혜
김숙경
최준혁
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한국표준과학연구원
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Abstract

The present invention relates to a novel vector system for isolating and purifying target proteins, in particular, to a recombinant vector including a part recognizing enterokinase or factor Xa protease, to a cell line and a method for producing recombinant proteins. When introducing genes coding target proteins to the expression vector of the present invention to overexpress, target proteins are obtained in bulk through a simple and economical separating and refining process.

Description

목적 단백질의 분리 및 정제를 위한 신규한 벡터 시스템{A Novel vector system for isolation and purification of target proteins}A novel vector system for isolation and purification of target proteins

본 발명은 목적 단백질의 분리 및 정제를 위한 신규한 벡터 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔테로키나아제(enterokinase) 또는 factor Xa 단백질 분해효소(factor Xa protease)를 인식하는 부위를 포함하는 재조합 벡터 및 이의 세포주, 그리고 재조합 단백질의 생산방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel vector system for the isolation and purification of a protein of interest, and more particularly to a recombinant vector comprising a site that recognizes enterokinase or factor Xa protease. Cell lines, and methods for producing recombinant proteins.

유전자 재조합 방법으로 사람 또는 동물장기에서 어렵게 얻어지던 여러 가지 중요한 단백질들을 미생물에서 생산하려면 목적 단백질의 유전자를 발현 벡터에 클로닝하여 재조합 발현벡터를 얻고 이를 적당한 숙주세포에 형질전환시켜 배양하여야 한다. 대장균은 다른 생물체에 비하여 그의 유전자와 대사체계에 대한 정보가 가장 많이 알려져 있어 유전자 재조합 기술에 의하여 유용한 외래 목적 단백질을 생산하기 위한 숙주로 많이 이용되고 있다. 그러나 목적 단백질을 대장균에서 직접 발현시키는 경우, N-말단에 메티오닌(methionine)이 첨가된 형태로 만들어져 이를 천연형 단백질로 전환시키는 단계가 필요한데, 이는 목적 단백질의 N-말단에 메티오닌이 첨가된 상태로 인간이나 기타 동물에 적용되는 경우 면역 반응(immunogenecity)이 유발되거나, 구조가 불안정하여 본래의 단백질 기능을 수행하지 못하는 경우가 발생할 수 있기 때문이다. 또한, 발현되는 단백질이 항세균성 펩타이드 (antibacterial peptide)와 같이 매우 독성이 강한 경우 숙주의 성장을 저해하기도 하고, 분자량 10,000 이하의 작은 크기의 폴리펩타이드의 경우 숙주세포에 존재하는 단백질 분해효소에 의해 분해되어 안정적인 대량생산이 어렵게 된다.In order to produce a variety of important proteins that are difficult to obtain in human or animal organs by genetic recombination method in microorganisms, the gene of the target protein is cloned into an expression vector to obtain a recombinant expression vector and transformed into appropriate host cells and cultured. E. coli has the most known information on its genes and metabolic systems compared to other organisms, and is widely used as a host for producing useful foreign target proteins by genetic recombination technology. However, when the target protein is directly expressed in Escherichia coli, it is necessary to make a form in which methionine is added to the N-terminus and convert it to a native protein, which is obtained by adding methionine to the N-terminus of the target protein. When applied to humans or other animals, the immune response (immunogenecity) may be induced or the structure may be unstable to perform the original protein function. In addition, when the expressed protein is highly toxic such as an antibacterial peptide, it may inhibit the growth of the host, and in the case of a polypeptide having a molecular weight of 10,000 or less, it is degraded by protease present in the host cell. As a result, stable mass production becomes difficult.

이러한 현상을 해결하기 위한 방법으로 목적 단백질의 N-말단에 적절한 융합파트너 또는 단백질 태그를 융합시켜 발현시키는 유전자 발현 시스템이 개발되었다. In order to solve this phenomenon, a gene expression system for fusion expressing an appropriate fusion partner or protein tag at the N-terminus of a target protein has been developed.

상기 유전자 발현 시스템은 발현 벡터에 외래 목적 단백질을 클로닝하고, 이를 동물세포에 형질 시킨 후, 특정 항생제에 내성이 있는 콜로니(colony)를 선별함으로써 안정된 형질도입체(stable transfectant)를 얻고, 이렇게 얻어진 클론(clone)을 배양하고, 궁극적으로 목적 단백질의 발현율을 증가시킬 수 있게 된다.
The gene expression system obtains a stable transfectant by cloning a foreign protein of interest in an expression vector, transfecting it into animal cells, and selecting colonies resistant to specific antibiotics. It is possible to incubate clones and ultimately increase the expression rate of the target protein.

단백질체학 연구를 위한 고효율 단백질 생산의 또 다른 걸림돌은 융합 파트너 또는 단백질 태그의 제거에 있다. 융합 파트너 또는 단백질 태그는 목적 단백질의 가용성 증가와 정제 용이성을 위한 것이지만, 목적 단백질의 성질 혹은 기능에 영향을 미칠 수 있으므로 대부분의 후속 연구에서는 궁극적으로는 제거되는 것이 바람직하다. 이들 단백질 혹은 펩타이드의 제거는 부위 특이적 단백질 분해효소에 의해 이루어지고 있다. 이러한 단백질 분해효소의 선택에 있어서 가장 중요한 기준은 목적단백질과 융합 파트너의 사이만을 잘라내는 높은 절단 특이성이다. 융합 파트너 혹은 목적 단백질 내부에서 분해효소가 작용하는 경우 정제의 어려움 뿐 아니라, 목적단백질의 기능 상실 혹은 특성 변화 등을 초래할 수 있다.Another obstacle to high efficiency protein production for proteomics studies is the removal of fusion partners or protein tags. The fusion partner or protein tag is for increased solubility and ease of purification of the protein of interest, but may ultimately be removed in most subsequent studies as it may affect the properties or functions of the protein of interest. Removal of these proteins or peptides is accomplished by site specific proteases. The most important criterion in the selection of such proteases is the high cleavage specificity that cleaves only between the protein of interest and the fusion partner. In the case of degrading enzymes acting within the fusion partner or the target protein, it may cause not only the difficulty of purification but also loss of function or change of properties of the target protein.

따라서 융합 파트너와 목적 단백질의 내부에는 분해효소의 작용 위치가 존재하지 않는 것이 바람직하며, 단백질 분해효소는 매우 선택적인 기질 특이성을 가져야 한다. 현재 융합 파트너의 제거를 목적으로 가장 널리 쓰이고 있는 단백질 분해효소는 트롬빈이다. 하지만 이는 NusA 등 현재 사용되고 있는 융합 파트너를 여러 조각으로 자르기 때문에 보다 높은 작용특이성을 가지는 분해효소에 대한 필요성이 대두되었다.Therefore, it is preferable that there is no site of action of the degrading enzyme inside the fusion partner and the target protein, and the protease should have very selective substrate specificity. Thrombin is currently the most widely used protease for the purpose of eliminating fusion partners. However, since it cuts the currently used fusion partner such as NusA into pieces, there is a need for a degrading enzyme having higher specificity of action.

KR 10-1103650 B1, 2009년 04월 15일KR 10-1103650 B1, April 15, 2009

본 발명자들은 외래의 목적 단백질을 발현시키고 이를 효율적으로 분리할 수 있는 방법을 찾기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 발현하고자 하는 목적 단백질을 엔테로키나아제(enterokinase) 또는 factor Xa 단백질 분해효소(factor Xa protease)를 인식하는 부위를 포함하는 아미노산과 융합시켜 발현하는 경우, 재조합 단백질을 효율적으로 정제할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.The present inventors have made diligent research to find a method for expressing a foreign target protein and efficiently separating it. As a result, the target protein to be expressed is recognized as enterokinase or factor Xa protease. When fused with an amino acid containing a site to express, it was confirmed that the recombinant protein can be efficiently purified and completed the present invention.

본 발명의 목적은 외래의 목적 단백질을 발현시키고 이를 효율적으로 분리할 수 있는 발현 벡터를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an expression vector capable of expressing foreign target proteins and efficiently separating them.

본 발명의 다른 목적은 상기 발현 벡터에 의해 형질전환된 세포주를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a cell line transformed with the expression vector.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 세포주를 사용하여 재조합 단백질을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method for producing a recombinant protein using the cell line.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외래의 목적 단백질을 발현시키고 이를 효율적으로 분리할 수 있는 발현 벡터를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an expression vector capable of expressing and efficiently separating foreign target proteins.

본 발명의 다른 목적은 상기 발현 벡터에 의해 형질전환된 세포주를 제공한다.Another object of the present invention to provide a cell line transformed by the expression vector.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 세포주를 사용하여 재조합 단백질을 생산하는 방법을 제공한다.Another object of the present invention to provide a method for producing a recombinant protein using the cell line.

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

본 발명은 서열번호 1 또는 서열번호 2의 아미노산 서열을 코딩하는 뉴클레오티드와 다중 클로닝 부위(multiple cloning site, MCS)를 포함하는, 목적 단백질 발현 카세트를 제공한다.The present invention provides a protein expression cassette of interest comprising nucleotides encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 and multiple cloning sites (MCS).

본 발명에 있어서, 상기 서열번호 1은 Asp-Asp-Asp-Asp-Lys을 인식하는 부위로서 엔테로키나아제(enterokinase)를 인식하는 5개의 아미노산 서열인 것으로 서열번호 3에 기재된 염기서열을 가질 수 있고, 상기 서열번호 2는 Ile-Glu-Gly-Arg을 인식하는 부위로서 factor Xa 단백질 분해효소(factor Xa protease)를 인식하는 4개의 아미노산 서열인 것으로 서열번호 4에 기재된 염기서열을 가질 수 있다.In the present invention, SEQ ID NO: 1 is a site for recognizing Asp-Asp-Asp-Asp-Lys and has a nucleotide sequence described in SEQ ID NO: 3 as an amino acid sequence that recognizes enterokinase (enterokinase), SEQ ID NO: 2 is a site for recognizing Ile-Glu-Gly-Arg and has a nucleotide sequence as set forth in SEQ ID NO: 4 as an amino acid sequence that recognizes factor Xa protease.

본 발명에 있어서, 다중 클로닝 부위(multiple cloning site, MCS)는 목적 단백질을 코딩하는 DNA를 삽입할 수 있도록 다수의 상이한 제한 효소 부위를 포함하는 합성 DNA 서열을 나타낸다. In the present invention, multiple cloning sites (MCS) represent synthetic DNA sequences comprising a number of different restriction enzyme sites to allow insertion of DNA encoding the protein of interest.

본 발명에 있어서, 상기 목적 단백질 발현 카세트는 목적 단백질의 정제효율을 높이고, 기질과의 결합력이 높은 활성형태로 발현하기 위해 상기 목적 단백질 발현 카세트의 상류 또는 하류에 단백질 태그를 코딩하는 뉴클레오티드를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the target protein expression cassette further includes a nucleotide encoding a protein tag upstream or downstream of the target protein expression cassette in order to increase the purification efficiency of the target protein and express it in an active form having high binding ability with a substrate. can do.

상기 단백질 태그를 코딩하는 뉴클레오티드는 (His)6-태그, 말토오스 결합 단백질, 헤마글루티닌 A, 베타-갈락토시다제, 티미딘 키나제, 트랜스페린, myc-태그, VP16, FLAG, 또는 클로람페니콜 아세틸 트란스퍼라제의 코딩서열로부터 선택될 수 있다. 보다 바람직하게는 (His)6-태그를 코딩하는 뉴클레오티드를 사용할 수 있다. Nucleotides encoding the protein tag (His) 6 -tag, maltose binding protein, hemagglutinin A, beta-galactosidase, thymidine kinase, transferrin, myc-tag, VP16, FLAG, or chloramphenicol acetyl trans It may be selected from the coding sequence of the perase. More preferably, nucleotides encoding (His) 6 -tags can be used.

보다 바람직하게는 본 발명에 따른 목적 단백질 발현 카세트는 (His)6-태그를 코딩하는 뉴클레오티드, 서열번호 1 또는 서열번호 2의 아미노산 서열을 코딩하는 뉴클레오티드 및 다중 클로닝 부위(multiple cloning site, MCS)를 순차적으로 포함하는 것으로, 바람직하게는 서열번호 5 내지 8로부터 선택되는 하나 이상의 염기서열을 가질 수 있다. More preferably, the target protein expression cassette according to the present invention comprises a nucleotide encoding a (His) 6 -tag, a nucleotide encoding an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or a multiple cloning site (MCS). It is included sequentially, and may have one or more nucleotide sequences preferably selected from SEQ ID NOs: 5 to 8.

본 발명에 있어서, 상기 서열번호 5와 서열번호 6은 (His)6-태그를 코딩하는 뉴클레오티드, 엔테로키나아제(enterokinase)를 인식하는 서열번호 3의 뉴클레오티드 및 다중 클로닝 부위(multiple cloning site, MCS)를 포함하는 단일가닥(single stranded)으로서 서로 상보적인 염기서열을 갖는 DNA 단편을 제조하여 이들을 결합시켜 이중가닥(double stranded)의 DNA 단편을 형성하도록 디자인하였다.In the present invention, SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6 is a nucleotide encoding (His) 6 -tag, the nucleotide of SEQ ID NO: 3 to recognize the enterokinase (enterokinase) and multiple cloning site (multiple cloning site, MCS) DNA fragments having nucleotide sequences complementary to each other as single stranded (single stranded) were prepared and combined to design double stranded DNA fragments.

또한, 상기 서열번호 7과 서열번호 8은 (His)6-태그를 코딩하는 뉴클레오티드, factor Xa 단백질 분해효소(factor Xa protease)를 인식하는 서열번호 4의 뉴클레오티드 및 다중 클로닝 부위(multiple cloning site, MCS)를 포함하는 단일가닥(single stranded)으로서 서로 상보적인 염기서열을 갖는 DNA 단편을 제조하여 이들을 결합시켜 이중가닥(double stranded)의 DNA 단편을 형성하도록 하였다.In addition, the SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 is a nucleotide encoding (His) 6 -tag, the nucleotide of SEQ ID NO: 4 to recognize the factor Xa protease and multiple cloning site (multiple cloning site, MCS) ) DNA fragments having single nucleotide sequences complementary to each other as single stranded, were prepared and joined to form a double stranded DNA fragment.

본 발명은 상기 목적 단백질 발현 카세트를 포함하는 재조합 벡터를 제공한다.The present invention provides a recombinant vector comprising the target protein expression cassette.

본 발명에서 “재조합 벡터”란 적당한 숙주세포에서 목적 단백질을 발현할 수 있는 벡터로서, 유전자 삽입물이 발현되도록 작동가능하게 연결된 필수적인 조절 요소를 포함하는 유전자 작제물을 말한다.As used herein, a "recombinant vector" refers to a gene construct that is capable of expressing a protein of interest in a suitable host cell, and includes a gene construct that contains essential regulatory elements operably linked to express the gene insert.

상기 벡터는 플라스미드 벡터, 코즈미드 벡터, 박테리오파아지 벡터 및 바이러스 벡터 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 적합한 발현 벡터는 프로모터, 오퍼레이터, 개시코돈, 종결코돈, 폴리아데닐화 시그널 및 인핸서 같은 발현 조절 엘리먼트 외에도 막 표적화 또는 분비를 위한 시그널 서열 또는 리더 서열을 포함하며, 목적에 따라 다양하게 제조될 수 있다. 벡터의 프로모터는 구성적 또는 유도성일 수 있다. 또한, 발현벡터는 벡터를 함유하는 숙주세포를 선택하기 위한 선택마커를 포함하고, 복제가능한 발현벡터인 경우 복제 기원을 포함한다.Such vectors include, but are not limited to, plasmid vectors, cosmid vectors, bacteriophage vectors, viral vectors, and the like. Suitable expression vectors include signal sequences or leader sequences for membrane targeting or secretion in addition to expression control elements such as promoters, operators, initiation codons, termination codons, polyadenylation signals and enhancers, and can be prepared in various ways depending on the purpose. The promoter of the vector may be constitutive or inducible. Further, the expression vector includes a selection marker for selecting a host cell containing the vector, and includes a replication origin in the case of a replicable expression vector.

본 발명의 재조합 벡터는 바람직하게는 일반적인 대장균 발현용 벡터에 본 발명의 목적 단백질 발현 카세트를 삽입함으로써 제조될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 대장균 발현용 벡터로 pET28a를 사용하였으나 이에 특별히 한정되는 것은 아니며, 일반적으로 사용할 수 있는 모든 대장균 발현용 벡터가 제한 없이 사용될 수 있다. The recombinant vector of the present invention may preferably be prepared by inserting the target protein expression cassette of the present invention into a general E. coli expression vector. In a preferred embodiment of the present invention, pET28a is used as an E. coli expression vector, but is not particularly limited thereto. In general, all E. coli expression vectors that can be used may be used without limitation.

본 발명의 재조합 발현벡터는 추가로 대장균에서 그 하류에 존재하는 유전자의 전사 및 발현을 지시할 수 있는 작동가능하게 연결된 프로모터 및 임의로 오퍼레이터를 포함한다. 상기 발현은 구성적이나 조절가능한 것일 수 있으나, 바람직하게는 조절 가능한 것이며, 예를 들어, 발현유도인자, 예를 들어 IPTG(isopropyl-β-thiogalactoside) 첨가에 의해 고효율로 유도되어 목적 단백질을 과잉발현할 수 있는 것이 바람직하다.The recombinant expression vectors of the present invention further comprise operably linked promoters and optionally operators capable of directing the transcription and expression of genes downstream of E. coli. The expression may be constitutive or controllable, but is preferably controllable, and may be induced at high efficiency by, for example, addition of an expression inducer such as IPTG (isopropyl-β-thiogalactoside) to overexpress the target protein. It is desirable to be able to.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 대장균 발현용 벡터인 pET28a 벡터를 사용하고, 상기 (His)6-태그를 코딩하는 뉴클레오티드, 서열번호 1 또는 서열번호 2의 아미노산 서열을 코딩하는 뉴클레오티드 및 다중 클로닝 부위(multiple cloning site, MCS)가 순차적으로 연결된 상기 목적 단백질 발현 카세트 DNA 절편을 삽입하여 재조합 벡터를 제조하였고, "pEk", 또는 "pFxa"라 명명하였다.In a preferred embodiment of the present invention, a pET28a vector, which is an E. coli expression vector, uses a nucleotide encoding the (His) 6 -tag, a nucleotide encoding an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, and a multiple cloning site (multiple) Recombinant vectors were prepared by inserting the target protein expression cassette DNA fragments to which cloning sites (MCS) were sequentially connected, and named "pEk", or "pFxa".

본 발명에 있어서, 상기 재조합 벡터는 도 2의 개열지도를 가지는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the recombinant vector preferably has a cleavage map of FIG. 2, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 상기 재조합 벡터는 목적하는 단백질을 암호화하는 유전자를 더 포함할 수 있으며, 이러한 재조합 벡터를 발현시킴으로써 목적하는 단백질을 고효율로 발현시킬 수 있다.The recombinant vector according to the present invention may further include a gene encoding a protein of interest, and by expressing such a recombinant vector it is possible to express the protein of interest with high efficiency.

상기 목적 단백질이란, 일반적으로 생리활성 폴리펩타이드를 포함하는 개념으로서, 호르몬, 사이토카인, 인터루킨, 인터루킨 결합 단백질, 효소, 항체, 성장인자, 전사조절인자, 혈액인자, 백신, 구조단백질, 리간드 단백질 또는 수용체, 세포표면항원, 수용체 길항물질과 같은 다양한 단백질 및 이들의 유도체 및 유사체들을 예시할 수 있으며, 구체적으로는 인간 성장 호르몬, 인터페론류 및 인터페론 수용체류, 콜로니 자극인자, 인터루킨류, 에리스로포이에틴, 인슐린, 안지오텐신, 골 형성 성장인자, B 세포인자, T 세포인자, 신경 성장인자류, 세포 표면항원, 단일클론항체 및 바이러스 유래 백신 항원 등을 포함하며, 이들에 제한되는 것이 아니다.The target protein generally includes a physiologically active polypeptide, and is a hormone, a cytokine, an interleukin, an interleukin binding protein, an enzyme, an antibody, a growth factor, a transcriptional regulator, a blood factor, a vaccine, a structural protein, a ligand protein, or Various proteins such as receptors, cell surface antigens, receptor antagonists and derivatives and analogs thereof can be exemplified, specifically, human growth hormone, interferon and interferon receptors, colony stimulating factors, interleukins, erythropoietin, insulin, Angiotensin, bone forming growth factor, B cell factor, T cell factor, nerve growth factor, cell surface antigen, monoclonal antibody and virus derived vaccine antigen and the like.

상기 재조합 벡터는 숙주세포에 삽입되어 형질전환체를 형성하는데 숙주세포에 따라서 단백질의 발현량과 수식 등이 다르게 나타나므로, 목적에 가장 적합한 숙주세포를 선택하여 사용하면 된다.The recombinant vector is inserted into a host cell to form a transformant. Since expression levels and expressions of proteins vary depending on the host cell, a host cell may be selected and used most suitable for the purpose.

숙주세포로는 대장균(Escherichia coli), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 스트렙토마이세스(Streptomyces), 슈도모나스(Pseudomonas), 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis) 또는 스타필로코쿠스(Staphylococcus)와 같은 원핵 숙주 세포가 있으나 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 진균(예를 들어, 아스페르길러스(Aspergillus)), 효모(예를 들어, 피치아 파스토리스(Pichia pastoris), 사카로마이세스 세르비시애(Saccharomyces cerevisiae), 쉬조사카로마세스(Schizosaccharomyces), 뉴로스포라 크라사(Neurospora crassa))등과 같은 하등 진핵 세포, 곤충 세포, 식물 세포, 포유동물 등을 포함하는 고등 진핵생물 유래의 세포를 숙주세포로 사용할 수 있다.Examples of host cells include Escherichia coli), Bacillus subtilis (Bacillus subtilis), Streptomyces (Streptomyces), Pseudomonas (Pseudomonas), Proteus Mira Billy's (Proteus but are not limited to, prokaryotic host cells such as mirabilis or Staphylococcus . In addition, fungi (eg Aspergillus ), yeast (eg Pichia pastoris , Saccharomyces Saccharomyces) cerevisiae), investigating car break in Rome Seth (Schizosaccharomyces), Castello La Neuro Chrysler Corporation (Neurospora can be used lower eukaryotic cells, insect cells, plant cells, mammalian cells, such as in higher eukaryotic origin, including such as crassa)) as a host cell.

본 발명에서 숙주세포로의형질 전환"은 핵산을 유기체, 세포, 조직 또는 기관에 도입하는 어떤 방법도 포함되며 당 분야에서 공지된 바와 같이 숙주 세포에 따라 적합한 표준 기술을 선택하여 수행할 수 있다. 이런 방법에는 전기충격유전자전달법(electroporation), 원형질 융합, 인산 칼슘(CaPO4) 침전, 염화 칼슘(CaCl2) 침전, 실리콘 카바이드 섬유 이용한 교반, 아그로 박테리아 매개된 형질전환, PEG, 덱스트란 설페이트, 리포펙타민 및 건조/억제 매개된 형질전환 방법 등이 포함되나 이에 제한되지 않는다. Transformation into a host cell in the present invention includes any method of introducing a nucleic acid into an organism, cell, tissue or organ and can be carried out by selecting a suitable standard technique according to the host cell as is known in the art. These methods include electroporation, plasma fusion, calcium phosphate (CaPO 4 ) precipitation, calcium chloride (CaCl 2 ) precipitation, agitation with silicon carbide fibers, agro bacterial mediated transformation, PEG, dextran sulfate, Lipofectamine and dry / inhibited mediated transformation methods and the like.

본 발명은 재조합 벡터가 발현되는 형질전환체를 영양배지에서 배양하는 단백질 생산 방법을 제공한다.The present invention provides a protein production method for culturing a transformant expressing a recombinant vector in a nutrient medium.

보다 상세하게는 (1) 상기 pEk vector, 또는 pFxa vector 플라스미드의 다중 클로닝 부위에 목적 단백질을 코딩하는 유전자를 삽입하는 단계; (2) 상기 플라스미드를 대장균에 형질전환시키고 영양배지에서 배양하는 단계; 및 (3) 상기 배양액으로부터 융합 단백질을 분리 및 정제하는 단계; 를 포함하는, 목적 단백질의 생산방법을 제공한다.More specifically, (1) inserting a gene encoding a target protein into the multiple cloning site of the pEk vector, or pFxa vector plasmid; (2) transforming the plasmid into E. coli and culturing in a nutrient medium; And (3) isolating and purifying the fusion protein from the culture solution; It includes, provides a method for producing a target protein.

상기 배지와 배양조건은 숙주 세포에 따라 관용되는 것을 적당히 선택 이용할 수 있다. 배양시 세포의 생육과 단백질의 대량 생산에 적합하도록 온도, 배지의 pH 및 배양시간 등의 조건들을 적절하게 조절할 수 있다. The medium and the culture conditions may be appropriately selected depending on the host cell. Conditions such as temperature, pH of the medium and incubation time can be appropriately adjusted to be suitable for the growth of cells and the mass production of proteins during the culture.

상기 생산방법은 단백질의 정제하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 통상적인 생화학 분리 기술에 의해서 분리, 정제가 가능하다. 이에는 전기영동, 원심분리, 겔여과, 침전, 투석, 크로마토그래피(이온교환 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피, 면역흡착 크로마토그래피, 크기 배제 크로마토그래피 등), 등전점 포커싱 및 이의 다양한 변화 및 복합 방법 등이 이용가능하지만 이에 한정되지 않는다.The production method may further comprise the step of purifying the protein, it is possible to isolate and purify by conventional biochemical separation techniques. These include electrophoresis, centrifugation, gel filtration, precipitation, dialysis, chromatography (ion exchange chromatography, affinity chromatography, immunosorbent chromatography, size exclusion chromatography, etc.), isoelectric focusing, and various variations and complex methods thereof. This is available but not limited to.

본 발명은 재조합 벡터가 발현되는 형질전환체를 영양배지에서 배양함으로써 본 발명에 따른 서열번호 1 또는 서열번호 2의 아미노산 서열과 목적 단백질을 포함하는 융합 단백질을 생산할 수 있다.The present invention can produce a fusion protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 and the target protein according to the present invention by culturing the transformant expressing the recombinant vector in a nutrient medium.

상기 융합단백질(fusion protien)은 원래의 목적 단백질의 서열의 N-말단 또는 C-말단에 다른 단백질이 연결되거나 다른 아미노산 서열이 부가된 단백질을 의미한다.The fusion protein (fusion protien) refers to a protein in which another protein is linked or the other amino acid sequence is added to the N-terminus or C-terminus of the sequence of the original target protein.

상기 목적 단백질이란, 일반적으로 생리활성 폴리펩타이드를 포함하는 개념으로서, 호르몬, 사이토카인, 인터루킨, 인터루킨 결합 단백질, 효소, 항체, 성장인자, 전사조절인자, 혈액인자, 백신, 구조단백질, 리간드 단백질 또는 수용체, 세포표면항원, 수용체 길항물질과 같은 다양한 단백질 및 이들의 유도체 및 유사체들을 예시할 수 있으며, 구체적으로는 인간 성장 호르몬, 인터페론류 및 인터페론 수용체류, 콜로니 자극인자, 인터루킨류, 에리스로포이에틴, 인슐린, 안지오텐신, 골 형성 성장인자, B 세포인자, T 세포인자, 신경 성장인자류, 세포 표면항원, 단일클론항체 및 바이러스 유래 백신 항원 등을 포함하며, 이들에 제한되는 것이 아니다.The target protein generally includes a physiologically active polypeptide, and is a hormone, a cytokine, an interleukin, an interleukin binding protein, an enzyme, an antibody, a growth factor, a transcriptional regulator, a blood factor, a vaccine, a structural protein, a ligand protein, or Various proteins such as receptors, cell surface antigens, receptor antagonists and derivatives and analogs thereof can be exemplified, specifically, human growth hormone, interferon and interferon receptors, colony stimulating factors, interleukins, erythropoietin, insulin, Angiotensin, bone forming growth factor, B cell factor, T cell factor, nerve growth factor, cell surface antigen, monoclonal antibody and virus derived vaccine antigen and the like.

본 발명에 있어서, 상기 서열번호 1은 Asp-Asp-Asp-Asp-Lys을 인식하는 부위로서 엔테로키나아제(enterokinase)를 인식하는 5개의 아미노산 서열인 것을 특징으로 하고, 상기 서열번호 2는 Ile-Glu-Gly-Arg을 인식하는 부위로서 factor Xa 단백질 분해효소(factor Xa protease)를 인식하는 부위인 것을 특징으로 한다. In the present invention, SEQ ID NO: 1 is a site for recognizing Asp-Asp-Asp-Asp-Lys, characterized in that the amino acid sequence of five amino acids that recognize enterokinase (enterokinase), SEQ ID NO: 2 Ile-Glu It is a site for recognizing factor Xa protease as a site for -Gly-Arg recognition.

본 발명에 따른 융합 단백질은 융합 단백질의 정제 효율을 높이고, 기질과의 결합력이 높은 활성형태로 발현하기 위해 상기 융합 단백질의 상류 또는 하류에 단백질 태그를 더 포함할 수 있다.The fusion protein according to the present invention may further include a protein tag upstream or downstream of the fusion protein in order to increase the purification efficiency of the fusion protein and express it in an active form having high binding strength with a substrate.

상기 단백질 태그는 (His)6-태그, 말토오스 결합 단백질, 헤마글루티닌 A, 베타-갈락토시다제, 티미딘 키나제, 트랜스페린, myc-태그, VP16, FLAG, 또는 클로람페니콜 아세틸 트란스퍼라제로부터 선택될 수 있다. 보다 바람직하게는 (His)6-태그를 사용할 수 있다. The protein tag is selected from (His) 6 -tag, maltose binding protein, hemagglutinin A, beta-galactosidase, thymidine kinase, transferrin, myc-tag, VP16, FLAG, or chloramphenicol acetyl transferase Can be. More preferably, (His) 6 -tag can be used.

본 발명은 서열번호 1 또는 서열번호 2의 아미노산 서열과 목적 단백질을 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 제공한다.The present invention provides a polynucleotide encoding a fusion protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 and the target protein.

본 발명에 있어서, 상기 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 서열번호 1 또는 서열번호 2의 아미노산을 코딩하는 핵산분자와 목적 단백질을 코딩하는 핵산 분자를 포함하는 것으로, 상기 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드의 상류 또는 하류에 단백질 태그를 코딩하는 뉴클레오티드를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the polynucleotide encoding the fusion protein includes a nucleic acid molecule encoding an amino acid of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 and a nucleic acid molecule encoding a target protein, the polynucleotide encoding the fusion protein It may further comprise nucleotides encoding a protein tag upstream or downstream.

보다 바람직하게는 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 서열번호 3 또는 서열번호 4에 기재된 뉴클레오티드와 목적 단백질을 코딩하는 핵산 분자를 포함하고, 상기 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드의 상류에 (His)6-태그를 코딩하는 뉴클레오티드를 포함할 수 있다.More preferably, the polynucleotide encoding the fusion protein comprises a nucleotide set forth in SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 4 and a nucleic acid molecule encoding a target protein, and (His) 6 − upstream of the polynucleotide encoding the fusion protein. Nucleotides that encode a tag.

본 발명의 일 실시예에서는 재조합 벡터 "pEk vector", 및 "pFxa vector"에 목적단백질인 AVP 단백질을 융합하여, 융합 단백질 pEk_avp 및, pFxa_avp를 제조하였다. 상기 융합단백질이 형질전환 된 단클론 세포주를 획득하고, 이를 대량 배양하여 대장균 배양체의 총 단백질을 SDS-PAGE로 분석한 결과, IPTG 유도에 의하여, 대장균 내에서 약 18 kDa의 단백질이 효율적으로 발현됨을 확인하였다. In one embodiment of the present invention, the fusion proteins pEk_avp and pFxa_avp were prepared by fusing AVP protein which is the target protein to recombinant vectors "pEk vector" and "pFxa vector". The monoclonal cell line transformed with the fusion protein was obtained and mass cultured to analyze the total protein of Escherichia coli culture by SDS-PAGE. As a result, it was confirmed that about 18 kDa protein was efficiently expressed in E. coli by IPTG induction. It was.

본 발명에 따른 재조합 발현벡터는 단백질 태그와 목적 단백질의 절단 시 잔여 아미노산이 없기 때문에 잔여 아미노산으로 인한 단백질의 기능 상실 또는 특성변화를 사전에 차단할 수 있는 장점이 있다.Recombinant expression vector according to the present invention has the advantage that can block in advance the loss of function or characteristic change of the protein due to the residual amino acid because there is no residual amino acid when cleaving the protein tag and the target protein.

본 발명에 따른 재조합 발현벡터에 목적 단백질을 코딩하는 유전자를 도입하여 과잉발현시키면, 간단하고 경제적인 분리·정제 과정을 통해 목적 단백질을 대량으로 얻을 수 있는 장점이 있다. Introducing and overexpressing a gene encoding a target protein in the recombinant expression vector according to the present invention, there is an advantage that a large amount of the target protein can be obtained through a simple and economical separation and purification process.

도 1은 pET28a 벡터와 엔테로키나아제(enterokinase) 또는 factor Xa 단백질 분해효소(factor Xa protease)를 인식하는 부위와의 결합 모습을 보여주는 것이고,
도 2는 본 발명에 따른 재조합 벡터의 개열지도를 보여주는 것이며,
(A: pEk vector, B: pFxa vector)
도 3은 본 발명에 따른 재조합 백터 pEk vector에 목적단백질인 AVP 단백질을 융합하여 제조한 융합 단백질(pEk_avp)의 염기서열을 보여주는 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 재조합 백터 pFxa vector에 목적단백질인 AVP 단백질을 융합하여 제조한 융합 단백질(pFxa_avp)의 염기서열을 보여주는 것이며,
도 5는 본 발명에 따른 재조합 벡터의 대장균에서 단백질 발현 여부를 확인한 결과이다.
(1: pFxa_avp, 2: pEk_avp, 3: pET3a_avp)
Figure 1 shows the binding of the pET28a vector with a site that recognizes enterokinase (enterokinase) or factor Xa protease (factor Xa protease),
2 shows a cleavage map of the recombinant vector according to the present invention,
(A: pEk vector, B: pFxa vector)
Figure 3 shows the nucleotide sequence of the fusion protein (pEk_avp) prepared by fusion of the target protein AVP protein to the recombinant vector pEk vector according to the present invention,
Figure 4 shows the nucleotide sequence of the fusion protein (pFxa_avp) prepared by fusion of the target protein AVP protein to the recombinant vector pFxa vector according to the present invention,
5 is a result confirming the expression of the protein in E. coli of the recombinant vector according to the present invention.
(1: pFxa_avp, 2: pEk_avp, 3: pET3a_avp)

이하, 본 발명을 구체적인 실시예에 의해 보다 상세히 설명하고자 한다. 하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 아이디어와 범위 내에서 여러 가지 변형 또는 수정할 수 있음은 이 분야에 종사하는 업자에게는 명백한 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, the present invention is not limited by the following examples, and it is apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be made within the idea and scope of the present invention.

이 때, 사용되는 기술용어 및 과학용어에 있어 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미를 지닌다.Here, unless otherwise defined in the technical terms and scientific terms used, those having ordinary skill in the art to which the present invention belongs have a generally understood meaning.

또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.Repeated descriptions of the same technical constitution and operation as those of the conventional art will be omitted.

[실시예 1] DNA 단편의 제조Example 1 Preparation of DNA Fragment

목적 단백질의 발현을 위한 카세트 구조를 만들기 위하여, 엔테로키나아제(enterokinase)를 인식부위를 갖는 5개의 아미노산 Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(서열번호 1)로부터 서열번호 3의 뉴클레오티드(GAT GAC GAT GAC AAG) 및 factor Xa 단백질 분해효소(factor Xa protease)를 인식부위를 갖는 4개의 아미노산 Ile-Glu-Gly-Arg(서열번호 2)로부터 서열번호 4의 뉴클레오티드(ATA GAG GGT CGT)를 합성하였다.In order to make a cassette structure for the expression of the protein of interest, the nucleotide of SEQ ID NO: 3 from 5 amino acids Asp-Asp-Asp-Asp-Lys (SEQ ID NO: 1) having an recognition site for enterokinase (GAT GAC GAT GAC) Nucleotides of SEQ ID NO: 4 (ATA GAG GGT CGT) were synthesized from four amino acids Ile-Glu-Gly-Arg (SEQ ID NO: 2) having a recognition site for AAG) and factor Xa protease.

친화성 크로마토그래피를 사용하여 단백질정제가 가능하도록 (His)6-태그 (CAT CAT CAT CAT CAC CAC)를 융합파트너의 N-아미노산 말단에 존재하도록 제작하였다. 그리고 순수단백질을 얻기 위해, (His)6-태그를 제거하기 위한 엔테로키나아제(enterokinase)를 인식부위를 갖는 5개의 아미노산 Asp-Asp-Asp-Asp-Lys(서열번호 1)로부터 서열번호 3의 뉴클레오티드(GAT GAC GAT GAC AAG) 및 factor Xa 단백질 분해효소(factor Xa protease)를 인식부위를 갖는 4개의 아미노산 Ile-Glu-Gly-Arg(서열번호 2)를 존재하도록 제작, 다양한 목적단백질의 융합을 위해 쉽게 사용하는 다중 클로닝 부위(multiple cloning site, MCS)를 제작하였다. 각 프라이머의 말단에 제한효소의 염기서열인, Nco1 (5`말단)과 Xho1 (3`말단)를 넣어 제작하였다. (His) 6 -tag (CAT CAT CAT CAC CAC) was prepared at the N-amino acid end of the fusion partner to enable protein purification using affinity chromatography. And a nucleotide of SEQ ID NO: 3 from 5 amino acids Asp-Asp-Asp-Asp-Lys (SEQ ID NO: 1) having a recognition site for enterokinase to remove (His) 6-tag to obtain pure protein (GAT GAC GAT GAC AAG) and factor Xa protease to produce four amino acids Ile-Glu-Gly-Arg (SEQ ID NO: 2) having a recognition site for the fusion of various target proteins Easily used multiple cloning sites (MCS) were made. Nco 1 (5` ends) and Xho 1 (3` ends), which are base sequences of restriction enzymes, were added to the ends of each primer.

하기 표 1의 프라이머를 이용하여 DNA 단편을 클로닝 하였다.The DNA fragment was cloned using the primers of Table 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

정제된 증류수에 녹아 있는 단일가닥 상태의 상기 서열번호 5의 프라이머와 서열번호 6의 프라이머, 서열번호 7의 프라이머와 서열번호 8의 프라이머 각각을 새로운 튜브에 동량 첨가한 후 서로의 상보적 염기서열에 의하여 결합할 수 있도록 55℃에서 10분 동안 방치하여 이중가닥의 DNA 단편들을 확보하였다.The primer of SEQ ID NO: 5, the primer of SEQ ID NO: 6, the primer of SEQ ID NO: 7, and the primer of SEQ ID NO: 8 in single-stranded state dissolved in purified distilled water were added to a new tube in equal amounts to each other It was left for 10 minutes at 55 ℃ to bind to thereby secure a double-stranded DNA fragments.

확보된 이중가닥의 DNA 단편은 각 말단에 Nco1과 Xho1의 제한효소 자리가 있으므로 pET28a(Novagen 사, 미국) 벡터에 벡터 고유의 단백질 태그와 다중 클로닝 부위를 제거하기 위해 제한효소 Nco1과 Xho1 으로 처리한 후 최종적으로 목적 단백질 발현을 위해 제작한 프라이머를 삽입하였다.
The obtained double-stranded DNA fragment has restriction enzyme sites of Nco 1 and Xho 1 at each end, so the restriction enzymes Nco 1 and Xho are removed to remove the vector-specific protein tag and multiple cloning sites in the pET28a (Novagen, USA) vector. After treating with 1, the primer prepared for the expression of the target protein was finally inserted.

[실시예 2] 발현벡터의 제조Example 2 Preparation of Expression Vector

상기 실시예 1에서 제조한 이중가닥 형태의 DNA 단편을 포함하는 pET28a 클로닝 벡터를 제조하기 위하여, 제한효소 Nco1 및 Xho1로 절단한 pET28a(Novagen 사, 미국)와 상기 실시예 1에서 제조한 이중가닥 형태의 DNA 단편을 T4 DNA 라이게이즈(T4 DNA ligase, Roche Co.) 및 완충용액(650 mM Tris-HCl, pH 8.3; 50 mM MgCl2; 10 mM KCl; 1% Triton X-100)을 첨가하여 혼합한 후 16℃에서 16 내지 24시간 동안 반응시켜 pET28a 플라스미드 DNA 벡터에 DNA 단편이 삽입(ligation)된 재조합 플라스미드 벡터를 제조하였고, 이를 "pEk vector", 또는 "pFxa vector"라 명명하였다. 도 2를 참조한다.
To prepare a pET28a cloning vector comprising a double-stranded DNA fragment prepared in Example 1, pET28a (Novagen, USA) cut with restriction enzymes Nco1 and Xho1 and double-stranded form prepared in Example 1 DNA fragment was added to the T4 DNA ligase (T4 DNA ligase, Roche Co.) and buffer (650 mM Tris-HCl, pH 8.3; 50 mM MgCl 2 ; 10 mM KCl; 1% Triton X-100) After mixing, the mixture was reacted at 16 ° C. for 16 to 24 hours to prepare a recombinant plasmid vector having a DNA fragment inserted into the pET28a plasmid DNA vector, which was termed a “pEk vector” or a “pFxa vector”. See FIG.

[실시예 3] 대장균에서 단백질 발현 여부 확인Example 3 Confirmation of Protein Expression in Escherichia Coli

상기 실시예 2에서 제조된 재조합 벡터 "pEk vector", 및 "pFxa vector"에 목적단백질인 AVP 단백질을 융합하여, 융합 단백질 pEk_avp(서열번호 9) 및, pFxa_avp(서열번호 10)를 제조하였다.The fusion proteins pEk_avp (SEQ ID NO: 9) and pFxa_avp (SEQ ID NO: 10) were fused to the recombinant vectors "pEk vector" and "pFxa vector" prepared in Example 2 to the AVP protein of interest.

상기 AVP 단백질은 RC216816 플라스미드(Origen 사, 미국)로부터 사람의 AVP(Arginine vasopressin) 단백질 가운데 시그널 펩타이드를 제외한 나머지 활성 부위(30 - 165 아미노산)를 재조합하였다. The AVP protein was recombined from the RC216816 plasmid (Origen, USA) with the rest of the active site (30-165 amino acids) except for the signal peptide in the human Arginine vasopressin (AVP) protein.

재조합 벡터 "pEk vector", 및 "pFxa vector" 의 다중 클로닝 사이트 중 Nde1과 BamH1을 이용하기 위하여 프라이머를 제작하였다. 상기 프라이머는 Nde1의 염기서열을 포함한 정방향 프라이머(GCG CAT ATG TAC TTC CAG AAC TGC CCG AGG)와 BamH1의 염기서열을 포함한 역방향 프라이머(GCG GGA TCC TCA GTA GGC GTC GGG CTG GG)를 제작하였다. 각 프라이머와 RC216816 플라스미드를 사용하여 95℃에서 40초, 55도에서 40초 72℃에서 1분의 조건으로 중합효소 연쇄반응을 하여 AVP 목적단백질을 증폭하였다.Primers were prepared to use Nde 1 and Bam H1 among the multiple cloning sites of the recombinant vectors “pEk vector” and “pFxa vector”. The primers prepared a forward primer (GCG CAT ATG TAC TTC CAG AAC TGC CCG AGG) containing a base sequence of Nde 1 and a reverse primer (GCG GGA TCC TCA GTA GGC GTC GGG CTG GG) containing a base sequence of Bam H1. Each primer and RC216816 plasmid were used to amplify the AVP protein by polymerase chain reaction under conditions of 40 seconds at 95 ° C, 40 seconds at 55 ° C, and 72 minutes at 72 ° C.

pEk vector 및 pFxa vector 벡터와 상기 AVP 중합효소연쇄 반응 산물을 Nde1과 BamH1 제한효소를 처리한 후, 제한효소가 처리된 AVP와 pEk vector 및 pFxa vector의 DNA 단편을 T4 DNA 라이게이즈(T4 DNA ligase, Roche Co.) 및 완충용액(650 mM Tris-HCl, pH 8.3; 50 mM MgCl2; 10 mM KCl; 1% Triton X-100)을 첨가하여 혼합한 후, 16℃에서 16 내지 24시간 동안 반응시켜 pEk vector 및 pFxa vector 플라스미드 DNA 벡터에 AVP 단편이 삽입(ligation)된 pEk_avp 및, pFxa_avp 재조합 융합 단백질을 제조하였다. The pEk vector and pFxa vector and the AVP polymerase chain reaction product were treated with Nde 1 and Bam H1 restriction enzymes, and the DNA fragments of the restriction enzyme-treated AVP, pEk vector and pFxa vector were T4 DNA ligase (T4). DNA ligase, Roche Co.) and buffer (650 mM Tris-HCl, pH 8.3; 50 mM MgCl 2 ; 10 mM KCl; 1% Triton X-100) were added and mixed, followed by 16 to 24 hours at 16 ° C. During the reaction, pEk_avp and pFxa_avp recombinant fusion proteins in which AVP fragments were inserted in the pEk vector and pFxa vector plasmid DNA vectors were prepared.

상기 실시예의 재조합 발현벡터와의 단백질 발현량을 비교하기 위하여, 기존에 많이 사용되고 있는 발현 벡터인 pET3a vector를 이용하였으며, 상기와 동일한 방법으로 AVP 단편을 삽입하여 pET3a_avp 재조합 융합 단백질을 제조하였다.In order to compare the expression level of the protein with the recombinant expression vector of Example, pET3a vector, which is a conventionally used expression vector, was used, and the pET3a_avp recombinant fusion protein was prepared by inserting the AVP fragment in the same manner as described above.

상기 제조된 융합 단백질을 각각 대장균으로 형질전환한 후 LB-Broth 미디어에 접종하여 진탕 배양한 다음, 배양세포의 농도가 600 nm에서 0.6의 흡광도를 나타낼 때, 최종 1 mM IPTG를 배양액에 첨가하여 단백질을 유도한 후, 일정시간 동안 30℃에서 진탕배양을 계속하였다.Each of the prepared fusion proteins was transformed into Escherichia coli, and then inoculated in LB-Broth media, followed by shaking culture. When the concentration of the cultured cells showed an absorbance of 0.6 at 600 nm, the final 1 mM IPTG was added to the culture medium. After induction, shaking culture was continued at 30 ° C. for a certain time.

상기 배양된 대장균 배양체의 총 단백질을 SDS-PAGE로 분석한 결과, 도 5에서 보는 바와 같이 IPTG 유도에 의하여, 상기 실시예에 따른 재조합 발현벡터에 목적 단백질을 코딩하는 유전자를 도입된 경우, 대장균 내에서 약 18 kDa의 목적 단백질을 기존의 발현벡터에 비하여 간단하고 경제적인 분리·정제 과정을 통해 대량으로 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있었다.As a result of analyzing the total protein of the cultured E. coli culture by SDS-PAGE, when a gene encoding the target protein was introduced into the recombinant expression vector according to the embodiment by induction of IPTG as shown in FIG. It was confirmed that the target protein of about 18 kDa can be obtained in large quantities through a simple and economical separation and purification process compared to the existing expression vector.

<110> KOREA RESEARCH INSTITUTE OF STANDARDS AND SCIENCE <120> A Novel vector system for isolation and purification of target proteins <160> 10 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 5 <212> PRT <213> enterokinase <400> 1 Asp Asp Asp Asp Lys 1 5 <210> 2 <211> 4 <212> PRT <213> factor Xa <400> 2 Ile Glu Gly Arg 1 <210> 3 <211> 15 <212> DNA <213> enterokinase <400> 3 gatgacgatg acaag 15 <210> 4 <211> 12 <212> DNA <213> factor Xa <400> 4 atagagggtc gt 12 <210> 5 <211> 83 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 6His-Enterokinase primer <400> 5 catgggccat catcatcatc accacgatga cgatgacaag catatgaagc ttggtaccga 60 gctcgaattc ggatcctcta gac 83 <210> 6 <211> 83 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 6His-Enterokinase primer <400> 6 tcgagtctag aggatccgaa ttcgagctcg gtaccaagct tcatatgctt gtcatggtca 60 tcgtggtgat gatgatgatg gcc 83 <210> 7 <211> 80 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 6His-Factor Xa primer <400> 7 catgggccat catcatcatc accacataga gggtcgtcat atgaagcttg gtaccgagct 60 cgaattcgga tcctctagac 80 <210> 8 <211> 80 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 6His-Factor Xa primer <400> 8 tcgagtctag aggatccgaa ttcgagctcg gtaccaagct tcatatgacg accctctatg 60 tggtgatgat gatgatggcc 80 <210> 9 <211> 480 <212> DNA <213> pEk_avp fusion protein <400> 9 catcatcatc atcaccacga tgacgatgac aagcatatgt acttccagaa ctgcccgagg 60 ggcggcaaga gggccatgtc cgacctggag ctgagacagt gcctcccctg cggccccggg 120 ggcaaaggcc gctgcttcgg gcccagcatc tgctgcgcgg acgagctggg ctgcttcgtg 180 ggcacggctg aggcgctgcg ctgccaggag gagaactacc tgccgtcgcc ctgccagtcc 240 ggccagaagg cgtgcgggag cgggggccgc tgcgccgcct tcggcgtttg ctgcaacgac 300 gagagctgcg tgaccgagcc cgagtgccgc gagggctttc accgccgcgc ccgcgccagc 360 gaccggagca acgccacgca gctggacggg ccggccgggg ccttgctgct gcggctggtg 420 cagctggccg gggcgcccga gcccttcgag cccgcccagc ccgacgccta ctgaggatcc 480 480 <210> 10 <211> 477 <212> DNA <213> pFxa_avp fusion protein <400> 10 catcatcatc atcaccacat agagggtcgt catatgtact tccagaactg cccgaggggc 60 ggcaagaggg ccatgtccga cctggagctg agacagtgcc tcccctgcgg ccccgggggc 120 aaaggccgct gcttcgggcc cagcatctgc tgcgcggacg agctgggctg cttcgtgggc 180 acggctgagg cgctgcgctg ccaggaggag aactacctgc cgtcgccctg ccagtccggc 240 cagaaggcgt gcgggagcgg gggccgctgc gccgccttcg gcgtttgctg caacgacgag 300 agctgcgtga ccgagcccga gtgccgcgag ggctttcacc gccgcgcccg cgccagcgac 360 cggagcaacg ccacgcagct ggacgggccg gccggggcct tgctgctgcg gctggtgcag 420 ctggccgggg cgcccgagcc cttcgagccc gcccagcccg acgcctactg aggatcc 477 <110> KOREA RESEARCH INSTITUTE OF STANDARDS AND SCIENCE <120> A Novel vector system for isolation and purification of target          proteins <160> 10 <170> Kopatentin 1.71 <210> 1 <211> 5 <212> PRT <213> enterokinase <400> 1 Asp Asp Asp Asp Lys   1 5 <210> 2 <211> 4 <212> PRT Factor Xa <400> 2 Ile Glu Gly Arg   One <210> 3 <211> 15 <212> DNA <213> enterokinase <400> 3 gatgacgatg acaag 15 <210> 4 <211> 12 <212> DNA Factor Xa <400> 4 atagagggtc gt 12 <210> 5 <211> 83 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 6His-Enterokinase primer <400> 5 catgggccat catcatcatc accacgatga cgatgacaag catatgaagc ttggtaccga 60 gctcgaattc ggatcctcta gac 83 <210> 6 <211> 83 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 6His-Enterokinase primer <400> 6 tcgagtctag aggatccgaa ttcgagctcg gtaccaagct tcatatgctt gtcatggtca 60 tcgtggtgat gatgatgatg gcc 83 <210> 7 <211> 80 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> 6His-Factor Xa primer <400> 7 catgggccat catcatcatc accacataga gggtcgtcat atgaagcttg gtaccgagct 60 cgaattcgga tcctctagac 80 <210> 8 <211> 80 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> 6His-Factor Xa primer <400> 8 tcgagtctag aggatccgaa ttcgagctcg gtaccaagct tcatatgacg accctctatg 60 tggtgatgat gatgatggcc 80 <210> 9 <211> 480 <212> DNA <213> pEk_avp fusion protein <400> 9 catcatcatc atcaccacga tgacgatgac aagcatatgt acttccagaa ctgcccgagg 60 ggcggcaaga gggccatgtc cgacctggag ctgagacagt gcctcccctg cggccccggg 120 ggcaaaggcc gctgcttcgg gcccagcatc tgctgcgcgg acgagctggg ctgcttcgtg 180 ggcacggctg aggcgctgcg ctgccaggag gagaactacc tgccgtcgcc ctgccagtcc 240 ggccagaagg cgtgcgggag cgggggccgc tgcgccgcct tcggcgtttg ctgcaacgac 300 gagagctgcg tgaccgagcc cgagtgccgc gagggctttc accgccgcgc ccgcgccagc 360 gaccggagca acgccacgca gctggacggg ccggccgggg ccttgctgct gcggctggtg 420 cagctggccg gggcgcccga gcccttcgag cccgcccagc ccgacgccta ctgaggatcc 480                                                                          480 <210> 10 <211> 477 <212> DNA <213> pFxa_avp fusion protein <400> 10 catcatcatc atcaccacat agagggtcgt catatgtact tccagaactg cccgaggggc 60 ggcaagaggg ccatgtccga cctggagctg agacagtgcc tcccctgcgg ccccgggggc 120 aaaggccgct gcttcgggcc cagcatctgc tgcgcggacg agctgggctg cttcgtgggc 180 acggctgagg cgctgcgctg ccaggaggag aactacctgc cgtcgccctg ccagtccggc 240 cagaaggcgt gcgggagcgg gggccgctgc gccgccttcg gcgtttgctg caacgacgag 300 agctgcgtga ccgagcccga gtgccgcgag ggctttcacc gccgcgcccg cgccagcgac 360 cggagcaacg ccacgcagct ggacgggccg gccggggcct tgctgctgcg gctggtgcag 420 ctggccgggg cgcccgagcc cttcgagccc gcccagcccg acgcctactg aggatcc 477

Claims (14)

서열번호 1 또는 서열번호 2의 아미노산 서열을 코딩하는 뉴클레오티드와 다중 클로닝 부위(multiple cloning site, MCS)를 포함하는, 목적 단백질 발현 카세트.A target protein expression cassette, comprising a multiple cloning site (MCS) and a nucleotide encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2. 제 2항에 있어서,
상기 서열번호 1 또는 서열번호 2는 엔테로키나아제(enterokinase) 또는 factor Xa 단백질 분해효소(factor Xa protease)를 인식하는 부위인 것을 특징으로 하는 목적 단백질 발현 카세트.
3. The method of claim 2,
The SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 is the target protein expression cassette, characterized in that the site that recognizes enterokinase (enterokinase) or factor Xa protease (factor Xa protease).
제 1항에 있어서,
상기 카세트는 카세트 상류 또는 하류에 (His)6-태그를 코딩하는 뉴클레오티드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목적 단백질 발현 카세트.
The method of claim 1,
The cassette further comprises a nucleotide encoding (His) 6 -tag upstream or downstream of the cassette.
제 3항에 있어서,
상기 카세트는 서열번호 5 내지 8로부터 선택되는 하나 이상의 염기서열을 가지는 것을 특징으로 하는 목적 단백질 발현 카세트.
The method of claim 3, wherein
The cassette of interest protein expression cassette, characterized in that it has one or more nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 5 to 8.
제 1항 내지 제 4항에서 선택되는 어느 한 항의 목적 단백질 발현 카세트를 포함하는 재조합 벡터. A recombinant vector comprising the desired protein expression cassette of any one of claims 1 to 4. 제 5항에 있어서,
상기 벡터는 목적 단백질을 암호화하는 유전자가 추가적으로 목적 단백질 발현 유도 카세트에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 재조합 벡터.
6. The method of claim 5,
The vector is a recombinant vector, characterized in that the gene encoding the target protein is additionally operably linked to the target protein expression induction cassette.
제 5항에 있어서,
상기 벡터는 도 2의 개열지도를 가지는 것을 특징으로 하는 재조합 벡터.
6. The method of claim 5,
The vector has a cleavage map of FIG. 2.
제 5항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 재조합 벡터로 형질전환 된 세포주.A cell line transformed with a recombinant vector according to any one of claims 5 to 7. 제 8항의 세포주를 배양하고, 단백질을 발현하는 단계를 포함하는 단백질의 생산방법.A method of producing a protein comprising culturing the cell line of claim 8 and expressing the protein. 제 9항에 있어서,
상기 생산방법은 단백질의 정제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단백질의 생산방법.
The method of claim 9,
The production method of the protein further comprises the step of purifying the protein.
제 9항에 따른 단백질 생산방법으로 생산된, 서열번호 1 또는 서열번호 2의 아미노산 서열과 목적 단백질을 포함하는 융합 단백질.A fusion protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 and the target protein produced by the protein production method according to claim 9. 제 11항에 있어서,
상기 서열번호 1 또는 서열번호 2는 엔테로키나아제(enterokinase) 또는 factor Xa 단백질 분해효소(factor Xa protease)를 인식하는 부위인 것을 특징으로 하는 융합 단백질.
12. The method of claim 11,
Wherein SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 is a fusion protein, characterized in that the site that recognizes enterokinase (enterokinase) or factor Xa protease (factor Xa protease).
제 11항에 있어서,
상기 융합 단백질은 융합 단백질의 상류 또는 하류에 (His)6-태그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 융합 단백질.
12. The method of claim 11,
The fusion protein further comprises a (His) 6 -tag upstream or downstream of the fusion protein.
제 11항 내지 제 13항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드.A polynucleotide encoding a fusion protein according to any one of claims 11 to 13.
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KR102640730B1 (en) * 2023-08-01 2024-02-29 주식회사 케어사이드 Novel vector for producing recombinant antigens related with porcine wasting disease and vaccine composition using the same

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