KR20170085129A - 펩티드 생산용 융합 파트너 - Google Patents

펩티드 생산용 융합 파트너 Download PDF

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KR20170085129A
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Abstract

본 발명은 의약 분야, 특히, 관심 폴리펩티드에 연결된 N-말단 융합 파트너를 포함하는 융합 단백질의 일부로서의 가용성 재조합 폴리펩티드의 대량 생산에 관한 것이다.

Description

펩티드 생산용 융합 파트너{FUSION PARTNERS FOR PEPTIDE PRODUCTION}
이종 재조합 폴리펩티드는 단백질 분해, 낮은 발현 수준, 결과적으로 낮은 가용성을 가져올 수 있는 부적합한 단백질 폴딩(folding), 및 숙주 세포로부터 저조한 분비를 포함한 원인으로 인해 대개 박테리아 발현 시스템에서 고수율로 발현하기 어렵다.
발명의 개요
본 발명은 관심 폴리펩티드를 포함하는 재조합 융합 단백질을 제공한다. 기재되는 재조합 융합 단백질의 일부로서 관심 폴리펩티드의 발현은 고품질의 폴리펩티드의 대량 생산을 가능하게 한다. 관심 폴리펩티드는 작거나 신속하게 분해되는 펩티드, 예를 들어, 부갑상선 호르몬 N-말단의 단편(PTH 1-34), 분해되기 쉬운 N-말단을 가진 단백질, 예를 들어, GCSF 및 피. 팔시파룸(P. falciparum ) 포자소체 단백질, 및 전형적으로 미생물 발현 시스템에서 불용성 형태로 생산되는 단백질, 예를 들어, 인슐린 또는 인슐린 유사체로 프로세싱될 수 있는 프로인슐린, GCSF, 또는 IFN-β를 포함한다. 도 1에 개략적으로 나타낸 재조합 융합 단백질은 N-말단의 박테리아 융합 파트너, 예를 들어, 박테리아 샤프론 또는 폴딩 조절 인자를 포함한다. 관심 폴리펩티드와 N-말단의 박테리아 샤프론 또는 폴딩 조절 인자는 프로테아제 절단 부위를 포함하는 가요성 링커 서열에 의해 연결된다. 관심 폴리펩티드는 절단될 때 N-말단 융합 파트너로부터 유리된다. 또한, 본 발명은 재조합 융합 단백질의 발현 벡터, 및 박테리아 숙주 세포에서 고수율의 재조합 융합 단백질의 생산 방법을 개시한다.
본 발명의 재조합 융합 구조물은 예를 들어, 단백질 분해, 낮은 발현 수준, 불량한 폴딩, 및/또는 저조한 분비로 인해 박테리아 발현 시스템에서 과발현하기 어려운 관심의 재조합 폴리펩티드를 고수율로 생산하는데 유용하다. 본 발명의 실시양태에서, 본 발명의 재조합 융합 단백질은 박테리아 숙주 세포에서 0.5 g/L 이상의 역가로 생산된다. 실시양태에서, 관심의 재조합 폴리펩티드를 과발현하기 어려운 박테리아 숙주 세포는 이. 콜라이(E. coli)이다.
예를 들어, 이전에 가용화시키기 위해 고농도의 요소(예를 들어 7 M)를 요구하는 봉입체 내의 융합 단백질의 일부로서 발현된다고 보고된 PTH 1-34 단백질이 가용성 PTH 1-34 융합 단백질의 일부로서 고역가 발현(0.5 g/L 이상)되어 생산된다는 것을 본원에서 기재한다. 게다가, 정제는 비-변성 조건, 예를 들어 4 M 이하 농도의 요소에서, 또는 요소를 함께 사용하지 않으면서 수행될 수 있다. 또한, 본 발명의 방법을 이용하여, 쉽게 분해되는 N 말단을 가진 단백질, 예를 들어, N-met-GCSF 또는 피. 팔시파룸 포자소체 단백질은 숙주 세포 프로테아제를 융합 단백질 제제로부터 제거한 후에 기재된 융합 단백질의 일부로서 생산되어 절단에 의해 N-말단 융합 파트너로부터 분리될 수 있다. 또한, 본원에서 기재되는 바와 같이, 보통 불용성 형태로 생산되는 프로인슐린은 재폴딩의 필요성을 없애면서 상당한 양의 가용성 형태의 본 발명의 재조합 융합 단백질로 생산될 수 있다.
따라서, 본 발명은 하기를 포함하는 재조합 융합 단백질을 제공한다; 박테리아 샤프론 또는 폴딩 조절 인자인 N-말단 융합 파트너; 관심 폴리펩티드; 및 N-말단 융합 파트너와 관심 폴리펩티드 사이에 절단 부위를 포함하는 링커. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 DnaJ-유사 단백질; FklB 단백질 또는 이의 절두형; FrnE 단백질 또는 이의 절두형; FkpB2 단백질 또는 이의 절두형; EcpD 단백질 또는 이의 절두형; 또는 Skp 단백질 또는 이의 절두형으로부터 선택된다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 피. 플루오레센스(P. fluorescens ) DnaJ-유사 단백질; 피. 플루오레센스 FklB 단백질 또는 이의 C-말단 절두형; 피. 플루오레센스 FrnE 단백질 또는 이의 절두형; 피. 플루오레센스 FkpB2 단백질 또는 이의 C-말단 절두형; 또는 피. 플루오레센스 EcpD 단백질 또는 이의 C-말단 절두형으로부터 선택된다. 특정 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 C-말단으로부터 1 내지 200개 아미노산이 제거되도록 절두된 피. 플루오레센스 FklB 단백질, C-말단으로부터 1 내지 200개 아미노산이 제거되도록 절두된 피. 플루오레센스 EcpD 단백질, 또는 C-말단으로부터 1 내지 180개 아미노산이 제거되도록 절두된 피. 플루오레센스 FrnE 단백질이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 작거나 신속하게 분해되는 펩티드; 쉽게 분해되는 N 말단을 가진 단백질; 및 전형적으로 박테리아 발현 시스템에서 불용성 형태로 발현되는 단백질로부터 선택된 발현하기 어려운 단백질이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 작거나 신속하게 분해되는 펩티드로서, 관심 폴리펩티드는 hPTH1-34, Glp1, Glp2, IGF-1 엑세나타이드(서열 번호 37), 테두글루타이드(서열 번호 38), 프람린타이드(서열 번호 39), 지코노타이드(서열 번호 40), 베카플러민(서열 번호 42), 엔푸버타이드(서열 번호 43), 네시리타이드(서열 번호 44)로부터 선택된다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 쉽게 분해되는 N 말단을 가진 단백질로서, 관심 폴리펩티드는 N-met-GCSF 또는 피. 팔시파룸 포자소체 단백질이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 전형적으로 박테리아 발현 시스템에서 불용성 단백질로서 발현되는 단백질로서, 관심 폴리펩티드는 인슐린 또는 인슐린 유사체로 프로세싱되는 프로인슐린, GCSF, 또는 IFN-β이다. 임의의 상기 실시양태에서, 프로인슐린 C-펩티드는 서열 번호 97; 서열 번호 98; 서열 번호 99; 또는 서열 번호 100으로부터 선택된 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 인슐린 유사체는 인슐린 글라진, 인슐린 아스파트, 라이스프로, 글루리신, 디터머, 또는 디글루덱이다. 특정 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 서열 번호 2에 개시된 아미노산 서열을 갖는 피. 플루오레센스 DnaJ-유사 단백질이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 서열 번호 4, 서열 번호 28, 서열 번호 61, 또는 서열 번호 62에 개시된 아미노산 서열을 갖는 피. 플루오레센스 FklB 단백질이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 서열 번호 3, 서열 번호 63, 또는 서열 번호 64에 개시된 아미노산 서열을 갖는 피. 플루오레센스 FrnE 단백질이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 서열 번호 7, 서열 번호 65, 서열 번호 66, 또는 서열 번호 67에 개시된 아미노산 서열을 갖는 피. 플루오레센스 EcpD 단백질이다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질 내 절단 부위는 엔테로키나아제; 트립신, 인자 Xa; 및 및 퓨린(furin)으로 이루어진 군의 절단 효소에 의해 인식된다. 청구항 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 재조합 융합 단백질에서 링커는 친화성 태그를 포함한다. 특정 실시양태에서, 친화성 태그는 폴리히스티딘; FLAG 태그; myc 태그; GST 태그; MBP 태그; 칼모듈린 태그; HA 태그; E-태그; S-태그; SBP 태그; 소프태그 3; V5 태그; 및 VSV 태그로부터 선택된다. 실시양태에서, 링커는 서열 번호 9; 서열 번호 10; 서열 번호 11; 서열 번호 12; 및 서열 번호 226으로부터 선택된 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 hPTH1-34이고, 재조합 융합 단백질은 서열 번호 45; 서열 번호 46; 및 서열 번호 47로부터 선택된 아미노산 서열을 포함한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 등전점은 N-말단 융합 파트너의 등전점보다 적어도 약 1.5배 더 높다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 분자량은 재조합 융합 단백질의 분자량의 약 10% 내지 약 50%를 구성한다.
또한, 본 발명은 재조합 융합 단백질의 발현을 위한 발현 벡터를 제공한다. 실시양태에서, 발현 벡터는 상기에 기재된 임의의 실시양태에서 재조합 융합 단백질의 발현용이다. 실시양태에서, 발현 벡터는 상기 임의의 실시양태의 재조합 융합 단백질을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함한다.
본 발명은 또한 관심 폴리펩티드의 생산 방법으로서 하기 단계를 포함하는 방법을 제공한다:
(i) 재조합 융합 단백질을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 발현 구조물을 포함하는 발현 벡터로 형질전환된 미생물 숙주 세포를 배양하는 단계; (ii) 단계 (i)의 숙주 세포를 재조합 융합 단백질을 발현하도록 유도하는 단계; (iii) 단계 (ii)의 유도된 숙주 세포에서 발현된 재조합 융합 단백질을 정제하는 단계; 및 (iv) 단계 (iii)의 정제된 재조합 융합 단백질을 링커 내 절단 부위를 인식하는 절단 효소와의 인큐베이션에 의해 절단하여 관심 폴리펩티드를 유리시킴으로써 관심 폴리펩티드를 얻는 단계. 실시양태에서, 단계 (i)의 재조합 융합 단백질은 상기에 기재된 임의의 실시양태에서 기재된 것이다. 실시양태에서, 방법은 단계 (ii)에서 발현된 융합 단백질의 발현 수준을 측정하는 단계, 단계 (iii)에서 정제된 재조합 융합 단백질의 양을 측정하는 단계, 또는 적합하게 유리된 단계 (iv)에서 얻은 관심 폴리펩티드의 양을 측정하는 단계, 또는 상기 단계들의 조합을 더 포함한다. 실시양태에서, 단계 (ii)에서 발현된 융합 단백질의 발현 수준은 0.5 g/L 이상이다. 실시양태에서, 단계 (ii)에서 발현된 융합 단백질의 발현 수준은 약 0.5 g/L 내지 약 25 g/L이다. 실시양태에서, 단계 (ii)에서 발현된 융합 단백질은 세포질로 향하게 된다. 실시양태에서, 단계 (ii)에서 발현된 융합 단백질은 주변세포질로 향하게 된다. 실시양태에서, 단계 (iv)의 인큐베이션은 약 1시간 내지 약 16시간이고, 절단효소는 엔테로키나아제이다.
실시양태에서, 단계 (iv)의 인큐베이션은 약 1 내지 약 16시간이고, 절단 효소는 엔테로키나아제이고, 이때 단계 (iv)에서 적합하게 유리된 단계 (iii)에서 정제된 재조합 융합 단백질의 양은 약 90% 내지 약 100%이다. 실시양태에서, 단계 (iv)에서 적합하게 유리된 단계 (iii)에서 정제된 재조합 융합 단백질의 양은 약 100%이다. 실시양태에서, 단계 (iii) 또는 단계 (iv)에서 얻은 관심 폴리펩티드의 양은 약 0.1 g/L 내지 약 25 g/L이다. 실시양태에서, 수득한 적합하게 분비된 관심 폴리펩티드는 가용성, 완전성, 또는 둘 다를 갖는다. 실시양태에서, 단계 (iii)은 비-변성 조건하에서 수행된다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 요소 사용 없이 가용화된다. 실시양태에서, 비-변성 조건은 비-변성 농도의 카오트로프제를 포함하는 완충액으로 단계 (ii)의 유도된 세포를 용해시키는 단계를 포함한다. 실시양태에서, 비-변성 농도의 카오트로제는 4M 미만의 요소이다.
실시양태에서, 미생물 숙주 세포는 슈도모나드( Pseudomonad ) 또는 이. 콜라이 숙주 세포이다. 실시양태에서, 슈도모나드 숙주 세포는 슈도모나스( Pseudomonas ) 숙주 세포이다. 실시양태에서, 슈도모나스 숙주 세포는 슈도모나스 플루오레센스(Pseudomons fluorescens )이다.
특정 실시양태에서, 숙주 세포는 Lon(서열 번호 14); La1(서열 번호 15); AprA(서열 번호 16); HtpX(서열 번호 17); DegP1(서열 번호 18); DegP2(서열 번호 19); Npr(서열 번호 20); Prc1(서열 번호 21); Prc2(서열 번호 22); M50(서열 번호 24); PrlC(서열 번호 30); 세라리신(RXF04495)(서열 번호 227) 및 PrtB(서열 번호 23)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 프로테아제가 결핍된다. 관련 실시양태에서, 숙주 세포는 프로테아제 Lon(서열 번호 14), La1(서열 번호 15), 및 AprA(서열 번호 16)가 결핍된다. 실시양태에서, 숙주 세포는 프로테아제 AprA(서열 번호 16) 및 HtpX(서열 번호 17)가 결핍된다. 다른 실시양태에서, 숙주 세포는 프로테아제 Lon(서열 번호 14), La1(서열 번호 15) 및 DegP2(서열 번호 19)가 결핍된다. 실시양태에서, 숙주 세포는 프로테아제 Npr(서열 번호 20), DegP1(서열 번호 18) 및 DegP2(서열 번호 19)가 결핍된다. 관련 실시양태에서, 숙주 세포는 프로테아제 세라리신(서열 번호 227), 및 AprA(서열 번호 16)가 결핍된다.
참고의 포함
본 명세서에서 언급된 모든 출판물, 특허 및 특허 출원은 각 개별 출판물, 특허, 또는 특허 출원이 구체적으로 개별적으로 참고로 포함되었다고 명시된 것과 같은 정도로 본원에서 참고로 포함된다.
본 발명의 신규 특징은 첨부된 청구범위에서 구체적으로 개시한다. 본 발명의 원리가 이용되는 예시적인 실시양태를 개시하는 하기 상세한 설명 및 수반되는 하기 도면을 참고로 하여 본 발명의 특징 및 장점이 더 잘 이해될 것이다.
1. 재조합 융합 단백질을 도식으로 나타낸다. 도메인 1은 N-말단 융합 파트너에 해당하고, 도메인 2는 링커에 해당하고, 도메인 3은 관심 폴리펩티드에 해당한다. N-말단 융합 파트너 및 관심 폴리펩티드의 비제한적 예는 각각의 개별적인 도메인 아래에 열거한다.
도 2a 내지 2c. 3가지 재조합 융합 단백질 아미노산 서열이다. 관심 폴리펩티드로서 hPTH 1-34를 포함하는 3가지 재조합 융합 단백질의 아미노산 서열을 나타낸다. hPTH 1-34 서열은 각각 기울임체로 나타내고, N-말단 융합 파트너와 PTH 1-34 사이의 링커는 밑줄로 나타낸다. 2a. DnaJ-유사 단백질 N-말단 융합 파트너를 포함하는 재조합 융합 단백질. (DnaJ-유사 단백질, aa 1-77; 링커, aa 78-98; hPTH 1-34, aa 99-132.)(서열 번호 45) 2b. FklB N-말단 융합 파트너를 포함하는 재조합 융합 단백질. (FklB, aa 1- 205; 링커, aa 206-226; hPTH 1-34, aa 227-260.)(서열 번호 46) 2c. FrnE N-말단 융합 파트너를 포함하는 재조합 융합 단백질. (FrnE, aa 1-216; 링커, aa 217-237; hPTH 1-34, aa 238-271.)(서열 번호 47)
3. 진탕 플라스크 발현 시료의 SDS-CGE 분석이다. 시료는 3세트로 나타낸다: 도면의 맨 아래에 나타낸 바와 같이 전세포 브로쓰(레인 1-6); 무세포 브로쓰(레인 7-12); 및 가용성 분획(레인 13-18). 분자량 마커는 각 이미지의 측면에 나타낸다(맨 아래에서부터 68, 48, 29, 21, 16 kD). 3세트의 각 레인은 왼쪽에서 오른쪽으로: 레인의 위에 나타낸 바와 같이 DnaJ-유사 단백질-PTH 1-34 융합체(STR35970); DnaJ-유사 단백질-PTH 1-34 융합체(STR35984); FklB-PTH 1-34 융합체(STR36034); FklB-PTH 1-34 융합체(STR36085); FrnE-PTH 1-34 융합체(STR36150); 및 FrnE-PTH 1-34 융합체(STR36169)를 나타낸다. DnaJ-유사-PTH 융합 단백질 밴드는 실선 화살표로 표시되며 FklB-PTH 및 FrnE-PTH 융합 단백질 밴드는 파선 화살표로 표시된다.
4. 정제된 재조합 융합 단백질의 엔테로키나아제 절단을 나타낸다. 시료는 3세트로 나타낸다: 엔테로키나아제 미처리(레인 1-6); 엔테로키나아제 처리 40 μg/m(레인 7-12); 및 엔테로키나아제 처리 10 μg/ml(레인 13-18). 3세트의 각 레인은 왼쪽에서 오른쪽으로: DnaJ-유사 단백질-PTH 1-34 융합체(STR35970); DnaJ-유사 단백질-PTH 1-34 융합체(STR35984); FklB-PTH 1-34 융합체(STR36034); FklB-PTH 1-34 융합체(STR36085); FrnE-PTH 1-34 융합체(STR36150); 및 FrnE-PTH 1-34 융합체(STR36169)를 나타낸다. DnaJ-유사 융합 단백질의 이동은 아래 화살표 쌍에서 실선 화살표로 나타낸다. 절단된 DnaJ-유사-단백질 N-말단 융합 파트너의 이동은 아래 화살표 쌍에서 파선 화살표로 나타낸다. FklB 및 FrnE 융합 단백질의 이동은 위 화살표 쌍에서 실선 화살표로 나타낸다. FklB 및 FrnE N-말단 융합 파트너의 이동은 위 화살표 쌍에서 파선 화살표로 나타낸다. 분자량 마커는 이미지의 오른쪽에 나타낸다(위에서 아래로 29, 20, 및 16 kD).
5. 엔테로키나아제 절단 산물의 원형(intact) 질량 분석이다. 발현 균주 STR35970으로부터 정제되고, 엔테로키나아제로 1시간 절단된 DnaJ-유사 단백질-PTH 1-34 융합 단백질의 디콘볼루션(deconvolution)된 질량 스펙트럼을 나타낸다. PTH 1-34에 해당하는 피크는 실선 화살표로 나타낸다.
6. DnaJ-유사 단백질-PTH 1-34 융합 단백질 정제 분획의 엔테로키나아제 절단이다. DnaJ-유사 단백질-PTH 융합 단백질은 통상의 생물반응기에서 배양 후 발현 균주 STR36005로부터 정제하였다. 정제 분획은 엔테로키나아제와 1시간(레인 2-4), 16시간(레인 6-8), 엔테로키나아제 없이(대조군) 1시간(레인 1), 또는 엔테로키나아제 없이(대조군) 16시간(레인 5) 인큐베이션하였다. 분석된 분획은 다음과 같다: 분획 1(레인 1, 2, 5, 및 6); 분획 2(레인 3 및 7); 및 분획 3(레인 4 및 8). 전장의 DnaJ-유사 단백질-PTH 1-34 재조합 융합 단백질 밴드는 검정 실선 화살표로 나타낸다. 절단된 DnaJ-유사 단백질-PTH 1-34 융합 파트너 밴드는 파선 화살표로 나타낸다. 분자량 마커는 이미지 각 측면에 나타낸다(위에서 아래로 49, 29, 21, 및 16 kD).
도 7a 내지 7c. FklB-PTH 1-34 융합 단백질로부터 유래한 PTH 1-34 엔테로키나아제 절단 산물의 원형 질량 분석이다. 도면은 엔테로키나아제로 절단된 FklB-PTH 1-34 융합 단백질 정제 분획에 대한 디콘볼루션된 질량 스펙트럼을 나타낸다. PTH 1-34에 해당하는 피크는 실선 화살표로 나타낸다. 7a. STR36034로부터 정제된 FklB-PTH 융합 단백질. 7b. STR36085로부터 정제된 FklB-PTH 융합 단백질. 7c. STR36098로부터 정제된 FklB-PTH 융합 단백질.
서열
본 출원은 뉴클레오티드 서열, 서열 번호 1-237을 포함하고, 이들 뉴클레오티드 서열은 청구범위 앞에 서열 표에 열거한다.
개요
본 발명은 박테리아 발현 시스템에서 관심의 재조합 폴리펩티드를 과발현하기 위한 재조합 융합 단백질, 재조합 융합 단백질을 발현하는 구조물, 및 가용성 형태의 재조합 융합 단백질 및 관심의 재조합 폴리펩티드를 고수율로 생산하기 위한 방법에 관한 것이다. 실시양태에서, 본 발명의 방법은 정제 후 0.5 g/L 이상의 재조합 융합 단백질의 생산을 가능하게 한다. 실시양태에서, 본 발명의 방법은 변성 농도의 카오트로프제를 사용하지 않으면서 고수율의 재조합 융합 단백질을 생산한다. 실시양태에서, 본 발명의 방법은 카오트로프제를 전혀 사용하지 않으면서 고수율의 재조합 융합 단백질을 생산한다.
본원에서 사용되는 용어 "포함하다"("comprise") 또는 이의 변형, 예를 들어 "포함하고"("comprises") 또는 "포함하는"("comprising")는 임의의 나열된 특징을 포함하나 임의의 기타 특징을 배제하지 않는다는 것을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 용어 "포함하는"은 포괄적이며 추가의 나열되지 않은 특징을 배제하지 않는다. 본원에서 제공된 임의의 조성물 및 방법의 실시양태에서, "포함하는"은 "~로 필수적으로 이루어진(consisting essentially of)" 또는 "~로 이루어진(consisting of)"으로 대체될 수 있다. 본원에서 용어 "~로 필수적으로 이루어진"은 명시된 특징(들)뿐 아니라 청구 발명의 특징 또는 기능에 실질적으로 영향을 주지 않는 것을 요구하는데 사용된다. 본원에서 사용되는 용어 "이루어진"은 열거된 특징(예를 들어 핵염기(nulceobase) 서열)만의 존재를 나타낸다(명시된 핵염기 서열로 이루어진 안티센스 올리고머일 경우, 추가의 나열되지 않은 핵염기의 존재를 배제하기 위함).
재조합 융합 단백질
본 발명의 재조합 융합 단백질은 일반적으로 도 1에 나타낸 바와 같이 3개의 도메인을 포함한다. 왼쪽으로부터, 융합 단백질은 N-말단 융합 파트너, 링커, 및 관심 폴리펩티드를 포함하며, 링커는 N-말단 융합 파트너와 관심 폴리펩티드 사이에 있고, 관심 폴리펩티드는 링커의 C-말단에 있다. 실시양태에서, 링커 서열은 프로테아제 절단 부위를 포함한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 링커 내에 프로테아제 절단 부위에서 절단에 의해 재조합 융합 단백질로부터 유리될 수 있다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질의 분자량은 약 2 kDa 내지 약 1000 kDa이다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질의 분자량은 약 2 kDa, 약 3 kDa, 약 4 kDa, 약 5 kDa, 약 6 kDa, 약 7 kDa, 약 8 kDa, 약 9 kDa, 약 10 kDa, 약 11 kDa, 약 12 kDa, 약 13 kDa, 약 14 kDa, 약 15 kDa, 약 20 kDa, 약 25 kDa, 약 26 kDa, 약 27 kDa, 약 28 kDa, 약 30 kDa, 약 35 kDa, 약 40 kDa, 약 45 kDa, 약 50 kDa, 약 55 kDa, 약 60 kDa, 약 65 kDa, 약 70 kDa, 약 75 kDa, 약 80 kDa, 약 85 kDa, 약 90 kDa, 약 95 kDa, 약 100 kDa, 약 200 kDa, 약 300 kDa, 약 400 kDa, 약 500 kDa, 약 550 kDa, 약 600 kDa, 약 700 kDa, 약 800 kDa, 약 900 kDa, 약 1000 kDa 이상이다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질의 분자량은 약 2 kDa 내지 약 1000 kDa, 약 2 kDa 내지 약 500 kDa, 약 2 kDa 내지 약 250 kDa, 약 2 kDa 내지 약 100 kDa, 약 2 kDa 내지 약 50 kDa, 약 2 kDa 내지 약 25 kDa, 약 2 kDa 내지 약 30 kDa, 약 2 kDa 내지 약 1000 kDa, 약 2 kDa 내지 약 500 kDa, 약 2 kDa 내지 약 250 kDa, 약 2 kDa 내지 약 100 kDa, 약 2 kDa 내지 약 50 kDa, 약 2 kDa 내지 약 25 kDa, 약 3 kDa 내지 약 1000 kDa, 약 3 kDa 내지 약 500 kDa, 약 3 kDa 내지 약 250 kDa, 약 3 kDa 내지 약 100 kDa, 약 3 kDa 내지 약 50 kDa, 약 3 kDa 내지 약 25 kDa, 약 3 kDa 내지 약 30 kDa, 약 4 kDa 내지 약 1000 kDa, 약 4 kDa 내지 약 500 kDa, 약 4 kDa 내지 약 250 kDa, 약 4 kDa 내지 약 100 kDa, 약 4 kDa 내지 약 50 kDa, 약 4 kDa 내지 약 25 kDa, 약 4 kDa 내지 약 30 kDa, 약 5 kDa 내지 약 1000 kDa, 약 5 kDa 내지 약 500 kDa, 약 5 kDa 내지 약 250 kDa, 약 5 kDa 내지 약 100 kDa, 약 5 kDa 내지 약 50 kDa, 약 5 kDa 내지 약 25 kDa, 약 5 kDa 내지 약 30 kDa, 약 10 kDa 내지 약 1000 kDa, 약 10 kDa 내지 약 500 kDa, 약 10 kDa 내지 약 250 kDa, 약 10 kDa 내지 약 100 kDa, 약 10 kDa 내지 약 50 kDa, 약 10 kDa 내지 약 25 kDa, 약 10 kDa 내지 약 30 kDa, 약 20 kDa 내지 약 1000 kDa, 약 20 kDa 내지 약 500 kDa, 약 20 kDa 내지 약 250 kDa, 약 20 kDa 내지 약 100 kDa, 약 20 kDa 내지 약 50 kDa, 약 20 kDa 내지 약 25 kDa, 약 20 kDa 내지 약 30 kDa, 약 25 kDa 내지 약 1000 kDa, 약 25 kDa 내지 약 500 kDa, 약 25 kDa 내지 약 250 kDa, 약 25 kDa 내지 약 100 kDa, 약 25 kDa 내지 약 50 kDa, 약 25 kDa 내지 약 25 kDa, 또는 약 25 kDa 내지 약 30 kDa이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 약 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 470, 500, 530, 560, 590, 610, 640, 670, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2500개 이상의 아미노산 길이이다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 약 50 내지 2500, 100 내지 2000, 150 내지 1800, 200 내지 1600, 250 내지 1400, 300 내지 1200, 350 내지 1000, 400 내지 950, 450 내지 900, 470 내지 850, 500 내지 800, 530 내지 750, 560 내지 700, 590 내지 670, 또는 610 내지 640개의 아미노산 길이이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 하기로부터 선택된 N-말단 융합 파트너를 포함한다:
피. 플루오레센스 DnaJ-유사 단백질(예를 들어, 서열 번호 2), FrnE(서열 번호 3), FrnE2(서열 번호 63), FrnE3(서열 번호 64), FklB(서열 번호 4), FklB3*(서열 번호 28), FklB2(서열 번호 61), FklB3(서열 번호 62), FkpB2(서열 번호 5), SecB(서열 번호 6), SecB의 절두형, EcpD(서열 번호 7), EcpD(서열 번호 65), EcpD2(서열 번호 66), 및 EcpD3(서열 번호 67);
서열 번호 9, 10, 11, 12, 및 226으로부터 선택된 링커; 및
hPTH 1-34(서열 번호 1), Met-GCSF(서열 번호 69), rCSP, 프로인슐린(예를 들어, 인간 프로인슐린 서열 번호 32, 인슐린 글라진 프로인슐린 서열 번호 88, 89, 90, 또는 91중 어느 하나), 인슐린 라이스프로 서열 번호 33, 인슐린 글루리신 서열 번호 34), 인슐린 C-펩티드(서열 번호 97); 메카세르민(서열 번호 35), Glp-1(서열 번호 36), 엑세나타이드(서열 번호 37), 테두글루타이드(서열 번호 38), 프람린타이드(서열 번호 39), 지코노타이드(서열 번호 40), 베카플러민(서열 번호 42), 엔푸버타이드(서열 번호 43), 네시리타이드(서열 번호 44) 또는 엔테로키나아제(예를 들어, 서열 번호 31)로부터 선택된 관심 폴리펩티드.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 DnaJ-유사 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 101의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 101을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 202이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 EcpD1 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 102 또는 103의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 102 또는 103을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 각각 서열 번호 202 또는 228이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 EcpD2 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 104의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 104를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 204이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 EcpD3 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 105의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 105를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 205이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FklB1 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 106의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 106을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 206이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FklB2 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 107의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 107을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 207이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FklB3 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 108의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 108을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 208이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FrnE1 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 109의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 109를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 209이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FrnE2 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 110의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 110을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 210이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FrnE3 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 111의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 111을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 211이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 DnaJ-유사 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 112의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 112를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 212이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 EcpD1 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 113의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 113을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 각각 서열 번호 213이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 EcpD2 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 114의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 114를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 214이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 EcpD3 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 115의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 115를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 215이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FklB1 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 216의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 116을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 216이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FklB2 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 217의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 117을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 217이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FklB3 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 118의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 118을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 218이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FrnE1 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 119의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 119를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 219이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FrnE2 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 120의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 120을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 220이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FrnE3 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 121의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 121을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 221이다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질의 N-말단 융합 파트너, 링커, 및 관심 폴리펩티드는 각각 피. 플루오레센스 폴딩 조절 인자 DnaJ-유사 단백질(서열 번호 2), 서열 번호 9에 개시된 링커, 및 인간 부갑상선 호르몬 아미노산 1-34(hPTH 1-34)(서열 번호 1)이다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질의 N-말단 융합 파트너, 링커, 및 관심 폴리펩티드는 각각 피. 플루오레센스 폴딩 조절 인자 FrnE(서열 번호 3), 서열 번호 9에 개시된 링커, 및 hPTH 1-34(서열 번호 1)이다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질의 N-말단 융합 파트너, 링커, 및 관심 폴리펩티드는 각각 피. 플루오레센스 폴딩 조절 인자 FklB(서열 번호 4), 서열 번호 9에 개시된 링커, 및 hPTH 1-34(서열 번호 1)이다. 실시양태에서, 재조합 hPTH 융합 단백질은 서열 번호 45, 46, 및 47중 하나에 개시된 아미노산 서열을 갖는다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 하기 요소를 갖는 인슐린 융합 단백질이다:
피. 플루오레센스 DnaJ-유사 단백질(예를 들어, 서열 번호 2), FrnE(서열 번호 3), FrnE2(서열 번호 63), FrnE3(서열 번호 64), FklB(서열 번호 4), FklB3*(서열 번호 28), FklB2(서열 번호 61), FklB3(서열 번호 62), FkpB2(서열 번호 5), EcpD EcpD(서열 번호 65), EcpD2(서열 번호 66), 또는 EcpD3(서열 번호 67)로부터 선택된 N-말단 융합 파트너;
서열 번호 226에 개시된 서열을 갖는 링커; 및
글라진 프로인슐린 서열 번호 88, 89, 90, 또는 91로부터 선택된 관심 폴리펩티드.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 서열 번호 80 또는 84에 개시된 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩된 서열 번호 88에 개시된 글라진 프로인슐린이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 서열 번호 81 또는 85에 개시된 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩된 서열 번호 89에 개시된 글라진 프로인슐린이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 서열 번호 82 또는 86에 개시된 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩된 서열 번호 90에 개시된 글라진 프로인슐린이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 서열 번호 83 또는 87에 개시된 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩된 서열 번호 91에 개시된 인슐린 글라진 프로인슐린이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 DnaJ-유사 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 101의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 101을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 202이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 EcpD1 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 102 또는 103의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 102 또는 103을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 각각 서열 번호 202 또는 228이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 EcpD2 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 104의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 104를 코딩하는 뉴클레오티 서열은 서열 번호 204이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 EcpD3 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 105의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 105를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 205이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FklB1 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 106의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 106을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 206이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FklB2 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 107의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 107을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 207이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FklB3 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 108의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 108을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 208이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FrnE1 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 109의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 109를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 209이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FrnE2 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 110의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 110을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 210이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FrnE3 단백질 N-말단 융합 파트너 및 트립신 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 111의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 111을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 211이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 DnaJ-유사 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 112의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 112를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 212이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 EcpD1 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 113의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 113을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 각각 서열 번호 213이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 EcpD2 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 114의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 114를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 214이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 EcpD3 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 115의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 115를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 215이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FklB1 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 216의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 116을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 216이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FklB2 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 217의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 117을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 217이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FklB3 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 118의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 118을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 218이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FrnE1 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 119의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 119를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 219이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FrnE2 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 120의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 120을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 220이다.
실시양태에서, 인슐린 융합 단백질은 피. 플루오레센스 FrnE3 단백질 N-말단 융합 파트너 및 엔테로키나아제 절단 부위 링커를 포함하며, 동시에 서열 번호 121의 아미노산 서열을 갖는다. 실시양태에서, 서열 번호 121을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 221이다.
실시양태에서, 재조합 인슐린 융합 단백질은 서열 번호 122 내지 201 중 하나에 개시된 아미노산 서열을 갖는다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 하기 요소를 갖는 GCSF 융합 단백질이다:
피. 플루오레센스 DnaJ-유사 단백질(예를 들어, 서열 번호 2), FrnE(서열 번호 3), FrnE2(서열 번호 63), FrnE3(서열 번호 64), FklB(서열 번호 4), FklB3*(서열 번호 28), FklB2(서열 번호 61), FklB3(서열 번호 62), FkpB2(서열 번호 5), EcpD EcpD(서열 번호 65), EcpD2(서열 번호 66), 또는 EcpD3(서열 번호 67)로부터 선택된 N-말단 융합 파트너;
서열 번호 9에 개시된 서열을 갖는 링커; 및
서열 번호 68에 개시된 서열을 갖는 관심 폴리펩티드.
관심 폴리펩티드
관심의 C-말단 폴리펩티드, 관심의 재조합 폴리펩티드, 및 C-말단 융합 파트너로도 언급되는 재조합 융합 단백질의 관심의 단백질 또는 폴리펩티드는 가용성 형태로 고수율로 발현되기를 요망하는 폴리펩티드이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는, 예를 들어, 단백질 분해, 낮은 발현 수준, 부적합한 단백질 폴딩, 및/또는 숙주 세포로부터 저조한 분비로 인해 박테리아 발현 시스템에서 고수율로 발현되지 않는 것으로 확인된 이종 폴리펩티드이다. 관심 폴리펩티드는 작거나 신속하게 분해되는 펩티드, 분해되기 쉬운 N-말단을 가진 단백질, 및 전형적으로 미생물 또는 박테리아 발현 시스템에서 불용성 형태로 생산되는 단백질을 포함한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 N-말단은 N-말단 융합 파트너에 융합되어 있는 동안 분해로부터 보호되어, 결과적으로 더 높은 수율의 N-말단이 완전한 단백질을 가져온다. 실시양태에서, 이종 폴리펩티드는 미생물 또는 박테리아 발현 시스템에서 가용성 형태로 고수율로 발현되지 않는 것으로 개시되었다. 예를 들어, 실시양태에서, 이종 폴리펩티드는 이. 콜라이, 비. 섭틸리스(B. subtilis ), 또는 엘. 플란타럼(L. plantarum ), 엘. 카제이(L. casei ), 엘. 퍼멘툼(L. fermentum ) 또는 코리네박테리움 글루타미쿰( Corynebacterium   glutamicum ) 숙주 세포에서 가용성 형태로 고수율로 발현되지 않는 것으로 개시되었다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 진핵생물의 폴리펩티드이거나 진핵 폴리펩티드로부터 유래한다(예를 들어, 진핵생물의 폴리펩티드의 유사체이다). 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 포유동물 폴리펩티드 또는 포유동물 폴리펩티드로부터 유래한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 인간 폴리펩티드 또는 인간 폴리펩티드로부터 유래한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 원핵생물 폴리펩티드 또는 원핵생물의 폴리펩티드로부터 유래한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 미생물 폴리펩티드 또는 미생물 폴리펩티드로부터 유래한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 박테리아 폴리펩티드 또는 박테리아 폴리펩티드로부터 유래한다. "이종"은 관심 폴리펩티드가 발현 숙주 세포 이외의 생물체로부터 유래한다는 것을 의미한다. 실시양태에서, 융합 단백질 및/또는 관심 폴리펩티드는 또 다른 미생물 발현 시스템에서보다 본 발명의 방법에 따라서 슈도모나드 숙주 세포(즉, 슈도모다스목(Pseudomonadales)의 숙주 세포)에서 고수율로 생산된다. 실시양태에서, 융합 단백질 또는 관심 폴리펩티드는 실질적으로 비슷한 조건하에서 이. 콜라이 또는 기타 미생물 또는 박테리아 발현 시스템, 예를 들어, 상기에 열거된 것들에서보다 본 발명의 방법에 따라서 슈도모나드, 슈도모나스, 또는 슈도모나스 플루오레센스 발현 시스템에서 고수율로, 예를 들어, 약 1.5배 내지 약 10배, 약 1.5배, 약 2배, 약 2.5배, 약 3배, 약 5배, 또는 약 10배 이상 생산된다. 실시양태에서, 융합 단백질 또는 C-말단 폴리펩티드는 이. 콜라이 발현 시스템에서 0.5 미만, 0.4 미만, 0.3 미만, 0.2 미만, 또는 0.1 g/ℓ 미만의 수율로 생산된다.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 작고/거나 신속하게 분해되는 펩티드이다. 실시양태에서, 작고/거나 신속하게 분해되는 펩티드는 부갑상선 호르몬(PTH: Parathyroid Hormone)이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 인간 hPTH 1-34(서열 번호 1)이다. PTH는 갑상선에 의해 분비되는 115 아미노산(aa) 프리-프로-펩티드로부터 유래한 84개 aa 펩티드로, 혈액 내 칼슘 농도를 증가시키는 작용을 하며 뼈 형성을 자극하는 것으로 알려져 있다. N-말단의 34 aa 펩티드는 골다공증 치료를 위해 승인받은 상태이다(포르테오(Forteo)®(Eli Lilly and Company); 포장 삽입물 참조). 포르테오® 활성 성분, PTH 1-34는 C-말단 융합 단백질의 일부로서 이. 콜라이에서 생산된다(포르테오®의 경우 NDA 21-319; 문헌(Chemistry Review, Center for Drug Evaluation and Research, 2000-2001) 참조; 또한, 문헌(Clinical Pharmacology and Biopharmaceutics review, Center for Drug Evaluation and Research, 2000-2001) 참조). 포르테오®(Eli Lilly의 LY333334)의 정제는 예를 들어 본원에서 참고로 포함되는 문헌(Jin, et al. "Crystal Structure of Human Parathyroid Hormon 1-34 at 0.9Å Resolution", J. Biol. Chem. 275(35):27238-55, 2000)에 기재되어 있다. 상기 보고는 봉입체로서 단백질의 발현과 7M 요소에서 후속적인 가용화를 기재한다.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 전형적으로 박테리아 발현 시스템에서 과발현될 때 불용성 형태로 생산된다. 실시양태에서, 전형적으로 박테리아 발현 시스템에서 과발현될 때 불용성 형태로 생산되는 관심 폴리펩티드는 진핵생물의 폴리펩티드 또는 이의 유도체 또는 유사체이다. 실시양태에서, 전형적으로 박테리아 발현 시스템에서 과발현될 때 불용성 형태로 생산되는 관심 폴리펩티드는 프로인슐린(인슐린의 전구체)이다. 프로인슐린은 3개의 지정된 분절(N에서 C 말단으로: B-C-A)로 구성된다. 프로인슐린은 내부 C- 펩티드가 프로테아제 절단에 의해 제거될 때 인슐린(또는 프로인슐린에 따라 인슐린 유사체)로 프로세싱된다. A와 B-펩티드 사이에 디설피드 결합은 C-펩티드 인슐린의 절제 후 이들의 결합을 유지한다. 여기 인슐린 및 인슐린 유사체와 관련하여, "A-펩티드"와 "A-쇄"가 호환적으로 사용되며, "B-펩티드"와 "B-쇄"가 호환적으로 사용된다. 이 쇄들 사이의 위치는 쇄와 쇄의 아미노 말단으로부터 아미노산 번호로 언급된다. 예를 들어, "B30"은 B-펩티드, 즉, B-쇄에서 30번째 아미노산을 나타낸다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 지속작용 인슐린 유사체 또는 신속작용(rapid-acting) 인슐린 유사체를 형성하도록 프로세싱되는 프로인슐린이다.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 프로세싱되어 지속작용 인슐린 유사체를 형성하는 프로인슐린이다. 지속작용 인슐린 유사체는, 예를 들어, 란투스(Lantus)®로 판매되는 지속작용 인슐린 유사체인 43-아미노산(6050.41 Da), 인슐린 글라진, 트레시바®(Tresiba)로 판매되는 인슐린 디글루덱, 및 레버미어®(Levemir)로 판매되는 인슐린 디터머를 포함한다. 인슐린 글라진에서, N21의 아스파라긴(Asn21)은 글리신으로 치환되고, 2개의 아르기닌은 B-펩티드의 C-말단에 존재한다. 인슐린에서, 이들 2개의 아르기닌은 프로인슐린에는 존재하지만 프로세싱된 성숙 분자에서는 존재하지 않는다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 글라진으로 프로세싱되며, 관심 폴리펩티드는 서열 번호 88, 89, 90, 또는 91에 개시된 87-아미노산 프로인슐린이다. 비제한적인 실시양태에서, 서열 번호 88의 코딩 서열은 서열 번호 80 또는 84에 개시된 뉴클레오티드 서열이다. 비제한적인 실시양태에서, 서열 번호 89의 코딩 서열은 서열 번호 81 또는 85에 개시된 뉴클레오티드 서열이다. 비제한적인 실시양태에서, 서열 번호 90의 코딩 서열은 서열 번호 82 또는 86에 개시된 뉴클레오티드 서열이다. 비제한적인 실시양태에서, 서열 번호 91의 코딩 서열은 서열 번호 83 또는 87에 개시된 뉴클레오티드 서열이다. 서열 번호 80-87 각각은 5' 말단에 처음 15bp 클로닝 부위를 포함하므로. 이들 실시양태에서, 언급된 프로인슐린 코딩 서열은 처음 Phe 코돈, TTT(서열 번호 80에서), 또는 TTC(서열 번호 81-87에서)에서 시작하는 서열이다. 인슐린 디글루덱은 위치 B30에서 트레오닌이 결실되고, 위치 B29의 아미노산 리신에서 감마-L-글루타밀 스페이서를 통해 헥사데칸디온산에 접합된다. 인슐린 디터머는 위치 B29의 리신 아미노산에 결합된 지방산(미리스트산)을 갖는다.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 신속작용 인슐린 유사체를 형성하도록 프로세싱되는 프로인슐린이다. 신속작용(또는 fast-acting) 인슐린 유사체는, 예를 들어, 위치 B28의 프롤린이 아스파트산으로 치환된 인슐린 아스파트(NovoLog/NovoRapid®)(서열 번호 94), B-쇄의 C-말단 끝에 존재하는 마지막 리신과 프롤린이 역전된 인슐린 라이스프로(Humalog®)(라이스프로 프로인슐린, 서열 번호 33), 위치 B3의 아스파라긴이 리신으로 치환되고 위치 B29의 리신이 글루탐산으로 치환된 인슐린 글루리신(Apidra®)(글루리신 프로인슐린, 서열 번호 34)을 포함한다. 다른 모든 위치에서, 이들 분자는 보통 인슐린(프로인슐린, 서열 번호 32; 인슐린 A-펩티드, 서열 번호92; 인슐린 B-펩티드, 서열 번호 93)과 동일한 아미노산 서열을 갖는다.
실시양태에서, 전형적으로 박테리아 발현 시스템에서 과발현될 때 불용성 형태로 생산되는 관심 폴리펩티드는 GCSF, 예를 들어, Met-GCSF이다.  실시양태에서, 전형적으로 박테리아 발현 시스템에서 과발현될 때 불용성 형태로 생산되는 관심 폴리펩티드는 IFN-β, 예를 들어, IFN-β-1b이다.  실시양태에서, 관심의 재조합 폴리펩티드를 과발현하기 어려운 박테리아 발현 시스템은 이. 콜라이 발현 시스템이다.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 쉽게 분해된 N 말단을 가진 단백질이다. 본 발명의 방법에 따라 생산된 융합 단백질은 숙주 프로테아제와 분리된 후 절단되어 관심 폴리펩티드를 유리시키기 때문에, 관심 폴리펩티드의 N-말단은 정제 과정에 걸쳐 보호된다. 이는 N-말단이 100%까지 완전한 관심 폴리펩티드의 제제의 생산을 가능하게 한다.
실시양태에서, 쉽게 분해되는 N-말단을 가진 관심 폴리펩티드는 GCSF(granulocyte colony stimnulating factor)(과립구 집락 자극 인자, 또는 집락 자극 인자 3 (CSF 3))의 유사체인 필그라스팀이다. GCSF는 골수를 자극하여 과립구 및 줄기세포를 생산하고 이들을 혈류로 분비하는 174개 아미노산의 당단백질이다. 글리코실화되지 않고 N-말단의 메티오닌을 가진 필그라스팀은 뉴포젠(Neupogen)®으로 판매된다. GCSF(필그라스팀)의 아미노산 서열은 서열 번호 69에 개시된다. 실시양태에서, 본 발명의 방법은 N-말단의 메티오닌을 포함하는 완전한 N-말단을 가진 GCSF(필그라스팀)를 고수준으로 생산하는데 사용된다. 프로테아제가 결핍된 숙주 세포에서 GCSF 생산은 본원에서 그 전문이 참고로 포함되는 미국 특허 제8,455,218호("Methods for G-CSF production in a Psudomonas host cell")에 기재되어 있다. 본 발명의 실시양태에서, N-말단의 메티오닌을 포함하는 완전한 GCSF는 프로테아제가 결핍되지 않는 박테리아 숙주 세포, 예를 들어 슈도모나스 숙주 세포에서 융합 단백질 내에서 고수준으로 생산된다.
실시양태에서, 쉽게 분해되는 N 말단을 가진 관심 폴리펩티드는 예를 들어, 본원에서 그 전문이 참고로 포함되는 미국 특허 제9,169,304호("Process for Purifying Recombinant Plasmodium Falciparum Circumsporozoite Protein")에 기재된 재조합 피. 팔시파룸 포자소체 단백질(rCSP)이다.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 시약 단백질; 치료 단백질; 세포 외 수용체 또는 리간드; 프로테아제; 키나아제; 혈액 단백질; 케모카인; 사이토카인; 항체; 항체 기반 약물; 항체 단편, 예를 들어, 단쇄 항체, 항원 결합(ab) 단편, 예를 들어, IgG 또는 IgM의 가변 영역으로부터 생성된 F(ab), F (ab)', F(ab)'2, Fv, 항체의 중쇄 불변 영역으로부터 생성된 Fc 단편, 환원된 IgG 단편(예를 들어, IgG의 힌지 영역 디설피드 결합을 환원시켜 생산됨), Fc 융합 단백질, 예를 들어, 관심 단백질 또는 펩티드와 함께 융합된 IgG의 Fc 도메인을 포함하는 Fc 융합 단백질, 또는 예를 들어, 본원에서 그 전문이 참고로 포함되는 미국 특허 제5,648,237호("Expression of Functional Antibody Fragments")에 기재된, 당 업계에 기재된 임의의 기타 항체 단편; 항응고제; 혈액 인자; 뼈 형성 단백질; 조작된 단백질 스캐폴드; 효소; 성장 인자; 인터페론; 인터류킨; 혈전용해제; 또는 호르몬이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 다음으로부터 선택된다: 인간 항혈우병 인자; 인간 항혈우병 인자-폰빌레브란트 인자 복합체; 재조합 항혈우병 인자(투록토코그 알파); 아도-트라스투주맙 엠탄신; 알비글루타이드; 알글루코시다아제 알파; 인간 알파-1 프로테이나제 억제제; 보툴리눔 독소 B형(리마보툴리눔독소 B); 응고 인자 IX Fc 융합체; 재조합 응고 인자 IX; 재조합 응고 인자 VIIa; 재조합 응고 인자 XIII A-서브유닛; 인간 응고 인자 VIII-폰빌레브란트 인자 복합체; 콜라게나아제 클로스트리듐 히스톨리티쿰; 인간 혈소판 유래 성장 인자(세카플러민); 아바타셉트; 아브식시맙; 아달리무맙; 애플리버셉트; 알갈시다제 베타; 알데스류킨; 알레파셉트; 알렘투주맙; 알글루코시다제 알파; 알테플라제; 아나킨라; 옥토코그 알파; 재조합 인간 항트롬빈; 아즈피셀-T; 바실릭시맙; 벨라타셉트; 벨리무맙; 베바시주맙; 보툴리눔 독소 A형; 브렌툭시맙 베도틴; 재조합 C1 에스테라아제 억제제; 카나키누맙; 세르톨리주맙 페골; 세툭시맙; 노나코그 알파; 다클리주맙; 다베포에틴 알파; 데노수맙; 디곡신 면역 Fab; 도르나제 알파; 에칼란티드; 에쿨리주맙; 에타너셉트; 피브리노겐; 필그라스팀; 갈설파제; 골리무맙; 이브리투모맙 튜세탄; 이두설파제; 인플릭시맙; 인터페론 알파; 인터페론 알파-2b; 인터페론 알파콘-1; 인터페론 알파-2a; 인터페론 알파-n3; 인터페론 베타-1a; 인터페론 베타-1b; 인터페론 감마-1b; 이필리무맙; 라로니다아제; 에포에틴 알파; 모록토코그 알파; 무로모납-CD3; 나탈리주맙; 오크리플라스민; 오파투무맙; 오말리주맙; 오프렐베킨; 팔리퍼민; 팔리비주맙; 파니투무맙; 페그필그라스팀; 퍼투주맙; 인간 유두종 바이러스(HPV) 6;11;16;18-L1형 바이러스 단백질 바이러스 유사 입자(VLP: Virus like Particle); HPV 16형 및 18형 L1 단백질 VLP; 라니비주맙; 라스부리카아제; 락시바쿠맙; 재조합 인자 IX; 레테플라아제; 릴로나셉트; 리툭시맙; 로미플로스팀; 사그라모스팀; 테넥테플라제; 토실리주맙; 트라스투주맙; 우스테키누맙; 아바렐릭스; 세트로렐릭스; 데시루딘; 엔푸버타이드; 엑세나타이드; 난포호르몬 베타; 가니렐릭스; 데가렐릭스; 히알루로니다아제; 인슐린 아스파트; 인슐린 디글루덱; 인슐린 디터머; 인슐린 글라진 rDNA 주사(지속작용 인간 인슐린 유사체); 재조합 인슐린 글루리신; 인간 인슐린; 인슐린 라이스프로(신속작용 인슐린 유사체); 재조합 인슐린 라이스프로 프로타민; 재조합 인슐린 라이스프로; 란레오타이드; 리라글루티드; 설팍신(루시낙탄; 시나풀티드); 메카세르민; 인슐린 유사 성장 인자; 네시리타이드; 프람린타이드; 재조합 테두글루타이드; 테사모렐린 아세테이트; 지코노타이드 아세테이트; 10.8 mg 고세렐린 아세테이트 이식제; 아보보툴리눔독소A; 아갈시다아제 알파; 알리포진 티파보벡; 안세스팀; 아니스트레플라제; 아데파린 나트륨; 조류 TB 백신; 바트록소빈; 비발리루딘; 부세렐린(성선 자극 호르몬 분비 호르몬 작용제); 카보잔티닙 S-말레이트; 카르페리티드; 카투막소맙; 세룰레티드; 응고 인자 VIII; 콕시디아증 백신; 달테파린 나트륨; 디페리프론; 디피브로타이드; 디보테르민 알파; 드로트레코진 알파; 에도트레오타이드; 에팔리주맙; 에녹사파린 나트륨; 에포에틴 델타; 엡티피바티드; 엡토테르민 알파; 주사용 난포호르몬 알파; 포미비르센; 젬투주맙 오조가미신; 고나도렐린; 재조합 융모막 인간 성선 자극 호르몬; 히스트렐린 아세테이트(성선 자극 호르몬 분비 호르몬 작용제); HVT IBD 백신; 이미글루세라제; 인슐린 이소판; 레노그라스팀(과립구 집락 자극 인자); 레피루딘; 개의 렙토스피라 백신; 류프로프렐린; 리나클로티드; 리페그필그라스팀; 릭시세나타이드; 황체형성 호르몬 알파(인간 황체형성 호르몬); 메폴리주맙; 마이파머티드; 미포머센 나트륨; 미리모스팀(대식구 집락 자극 인자); 모가물리주맙; 몰그라모스팀(과립구 대식구 집락 자극 인자); 몬테플라제; 나드로파린 칼슘; 나파렐린; 네바쿠맙; 옥트레오티드; 파미테플라제; 판크레리파아제; 파르나파린 나트륨; 파시레오티드 다스파테이트; 페기네사타이드 아세테이트; 페그비소만트; 펜테트레오티드; 포락탄트 알파; 프랄모렐린(성장 호르몬 분비 펩티드); 프로티렐린; PTH 1-84; rhBMP-2; rhBMP-7; 엡토테르민 알파; 로머티드; 서모렐린; 소마토스타틴; 소마트렘; 바소프레신; 데스모프레신; 탈리글루세라제 알파; 탈티렐린(갑상선 자극 호르몬-분비 호르몬 유사체); 타소너민; 타스포글루티드; 트롬보모듈린 알파; 갑상선 자극 호르몬 알파; 트라퍼민; 트림토렐린 파모에이트; 주사용 요난포호르몬; 유로키나아제; 벨라글루세라제 알파; 콜레라 독소 B; 재조합 항혈우병 인자(에프랄옥토코그 알파); 인간 알파-1 프로테이나제 억제제; 아스파라기나제 에르비니아 크리산테미(Erwinia Chrysanthemi); 카프로맙; 데닐류킨 디프티톡스; 양의 디곡신 면역 Fab; 엘로설파아제 알파; 에포에틴 알파; 인자 IX 복합체; 인자 XIII 농축물; 테크네튬(파놀레소맙); 피브리노겐; 트롬빈; 인플루엔자 헤마글루티닌 및 뉴라미니다아제; 글루카피다아제; 주사용 헤민; Hep B 표면 항원; 인간 알부민; 인코보툴리눔독소; 노페투모맙; 오비누투주맙; L-아스파라기나아제(에쉐리키아 콜라이(Escherichia . coli ); 에르비니아( Erwinia ) 종; 슈도모나스 종 등의); 펨브롤리주맙; 단백질 C 농축물; 라무시루맙; 실툭시맙; Tbo-필그라스팀; 백일해 독소 서브유닛 A-E; 소 국소 트롬빈; 인간 국소 트롬빈; 토시투모맙; 베돌리주맙; Ziv-애플리버셉트; 글루카곤; 소마트로핀; 플라스모듐 팔시파룸(Plasmodium faciparum ) 또는 플라스모듐 비박스(Plasmodium vivax ) 항원(예를 들어, CSP, CelTOS, TRAP, Rh5, AMA-1, LSA-1, LSA-3, Pfs25, MSP-1, MSP-3, STARP, EXP1, pb9, GLURP). 변이를 포함한 상기 폴리펩티드의 서열은 문헌에서 이용 가능하거나 당 업자에게 공지되어 있다. 열거된 임의의 폴리펩티드의 임의의 공지된 서열은 본 발명의 방법에 사용하기 위해 고려된다.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 엔테로키나아제(예를 들어, 서열 번호 31 [소]), 인슐린, 프로인슐린(예를 들어, 서열 번호 32), 지속작용 인슐린 유사체 또는 프로세싱되어 지속작용 인슐린 유사체(예를 들어, 인슐린 글라진, 서열 번호 88, 인슐린 디터머, 또는 인슐린 디글루덱)를 형성하는 프로인슐린, 신속작용 인슐린 유사체 또는 프로세싱되어 신속작용 인슐린 유사체(예를 들어, 인슐린 라이스프로, 인슐린 아스파트, 또는 인슐린 글루리신)를 형성하는 프로인슐린, 인슐린 C-펩티드(예를 들어, 서열 번호 97), IGF-1(예를 들어, 메카세르민, 서열 번호 35), Glp-1(예를 들어, 서열 번호 36), Glp-1 유사체(예를 들어, 엑세나타이드, 서열 번호 37), Glp-2(예를 들어, 서열 번호 38), Glp-2 유사체(예를 들어, 테두글루타이드, 서열 번호 39), 프람린타이드(예를 들어, 서열 번호 40), 지코노타이드(예를 들어, 서열 번호 41), 베카플러민(예를 들어, 서열 번호 42), 엔푸버타이드(예를 들어, 서열 번호 43), 또는 네시리타이드(예를 들어, 서열 번호 44)이다.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 분자량은 약 1 kDa, 약 2 kDa, 약 3 kDa, 약 4 kDa, 약 5 kDa, 약 6 kDa, 약 7 kDa, 약 8 kDa, 약 9 kDa, 약 10 kDa, 약 11 kDa, 약 12 kDa, 약 13 kDa, 약 14 kDa, 약 15 kDa, 약 16 kDa, 약 17 kDa, 약 18 kDa, 약 19 kDa, 약 20 kDa, 약 30 kDa, 약 40 kDa, 약 50 kDa, 약 60 kDa, 약 70 kDa, 약 80 kDa, 약 90 kDa, 약 100 kDa, 약 150 kDa, 약 200 kDa, 약 250 kDa, 약 300 kDa, 약 350 kDa, 약 400 kDa, 약 450 kDa, 약 500 kDa 이상이다. 실시양태에서, 재조합 폴리펩티드의 분자량은 약 1 내지 약 10 kDA, 약 1 내지 약 20 kDA, 약 1 내지 약 30 kDA, 약 1 내지 약 40 kDA, 약 1 내지 약 50 kDA, 약 1 내지 약 60 kDA, 약 1 내지 약 70 kDA, 약 1 내지 약 80 kDA, 약 1 내지 약 90 kDA, 약 1 내지 약 100 kDA, 약 1 kDa 내지 약 200 kDa, 약 1 kDa 내지 약 300 kDa, 약 1 kDa 내지 약 400 kDa, 약 1 kDa 내지 약 500 kDa, 약 2 내지 약 10 kDA, 약 2 내지 약 20 kDA, 약 2 내지 약 30 kDA, 약 2 내지 약 40 kDA, 약 2 내지 약 50 kDA, 약 2 내지 약 60 kDA, 약 2 내지 약 70 kDA, 약 2 내지 약 80 kDA, 약 2 내지 약 90 kDA, 약 2 내지 약 100 kDA, 약 2 kDa 내지 약 200 kDa, 약 2 kDa 내지 약 300 kDa, 약 2 kDa 내지 약 400 kDa, 약 2 kDa 내지 약 500 kDa, 약 3 내지 약 10 kDA, 약 3 내지 약 20 kDA, 약 3 내지 약 30 kDA, 약 3 내지 약 40 kDA, 약 3 내지 약 50 kDA, 약 3 내지 약 60 kDA, 약 3 내지 약 70 kDA, 약 3 내지 약 80 kDA, 약 3 내지 약 90 kDA, 약 3 내지 약 100 kDA, 약 3 kDa 내지 약 200 kDa, 약 3 kDa 내지 약 300 kDa, 약 3 kDa 내지 약 400 kDa, 또는 약 3 kDa 내지 약 500 kDa이다. 실시양태에서 관심 폴리펩티드의 분자량은 약 4.1 kDa이다.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 25개 이상의 아미노산 길이이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 약 25 내지 약 2000개 이상의 아미노산 길이이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 약 또는 적어도 약 25, 30, 35, 40, 45, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 475, 500, 525, 550, 575, 600, 625, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 또는 2000개 아미노산 길이이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 약 25 내지 약 2000, 25 내지 약 1000, 25 내지 약 500, 25 내지 약 250, 25 내지 약 100, 또는 25 내지 약 50개 아미노산 길이이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 32, 36, 39, 71, 109, 또는 110개 아미노산 길이이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 34개 아미노산 길이이다.
N-말단 융합 파트너
재조합 융합 단백질의 N-말단 융합 파트너는 박테리아 발현 시스템을 이용하여 얻은 재조합 융합 단백질의 수율을 향상시키는 박테리아 단백질이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 박테리아 숙주 세포에서 재조합 구조물로부터 안정적으로 과발현될 수 있다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 수율 및/또는 가용성은 N-말단 융합 파트너의 존재에 의해 증가되거나 향상된다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 재조합 융합 단백질의 적합한 폴딩을 촉진시킨다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 박테리아 폴딩 조절 인자 또는 샤프론 단백질이다.
실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 크기가 큰 친화성 태그 단백질, 폴딩 조절 인자, 분자 샤프론, 리보솜 단백질, 번역 관련 인자, OB-폴딩 단백질(oligonucleotide binding fold protein), 또는 문헌, 예를 들어 본원에서 참고로 포함되는 문헌(Ahn, et al., 2011, "Expression screening of fusion partners from an E. coli genome for soluble expression of recombinant proteins in a cell-free protein synthesis system," PLoS One, 6(11): e26875)에 기재된 또 다른 단백질이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 MBP, GST, NusA, 유비퀴틴, IF-2의 도메인 1, 및 L9의 N-말단의 도메인으로부터 선택된 크기가 큰 친화성 태그 단백질이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 30S 리보솜 서브유닛의 리보솜 단백질 또는 50S 리보솜 서브유닛의 리보솜 단백질이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 이. 콜라이 또는 슈도모나드 샤프론 또는 폴딩 조절 인자 단백질이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 피. 플루오레센스 샤프론 또는 폴딩 조절 인자 단백질이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 표 1로부터 선택된 샤프론 또는 폴딩 조절 인자 단백질이다.
실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 피. 플루오레센스 DnaJ-유사 단백질(서열 번호 2), FrnE(서열 번호 3), FrnE2(서열 번호 63), FrnE3(서열 번호 64), FklB(서열 번호 4), FklB3*(서열 번호 28), FklB2(서열 번호 61), FklB3(서열 번호 62), FkpB2(서열 번호 5), SecB(서열 번호 6), EcpD(RXF04553.1, 서열 번호 7), EcpD(RXF04296.1, 서열 번호 65, 본원에서 EcpD1로도 언급됨), EcpD2(서열 번호 66), 또는 EcpD3(서열 번호 67)이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 에쉐리키아 콜라이 단백질 Skp(서열 번호 8)이다.
실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 전장의 융합 파트너 폴리펩티드에 비해 절두된다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 적어도 한 개의 C-말단 아미노산이 제거되도록 C-말단이 절두된다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 전장 폴리펩티드의 C-말단으로부터 1 내지 300개 아미노산이 제거되도록 절두된다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 폴리펩티드의 C-말단으로부터 300, 290, 280, 270, 260, 250, 240, 230, 220, 210, 200, 190, 180, 170, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1 내지 300, 1 내지 295, 1 내지 290, 1 내지 280, 1 내지 270, 1 내지 260, 1 내지 250, 1 내지 240, 1 내지 230, 1 내지 220, 1 내지 210, 1 내지 200, 1 내지 190, 1 내지 180, 1 내지 170, 1 내지 160, 1 내지 150, 1 내지 140, 1 내지 130, 1 내지 120, 1 내지 110, 1 내지 100, 1 내지 90, 1 내지 80, 1 내지 70, 1 내지 60, 1 내지 50, 1 내지 40, 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 또는 1 내지 5개 아미노산이 제거되도록 절두된다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너 폴리펩티드는 전장 폴리펩티드의 처음 N-말단의 300, 290, 280, 270, 260, 250, 240, 230, 220, 210, 200, 190, 180, 170, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 150 내지 40, 처음 150 내지 50, 처음 150 내지 75, 처음 150 내지 100, 처음 100 내지 40, 처음 100 내지 50, 처음 100 내지 75, 처음 75 내지 40, 처음 75 내지 50, 처음 300, 처음 250, 처음 200, 처음 150, 처음 140, 처음 130, 처음 120, 처음 110, 처음 100, 처음 90, 처음 80, 처음 75, 처음 70, 처음 65, 처음 60, 처음 55, 처음 50, 또는 처음 40개 아미노산을 보유하도록 C-말단으로부터 절두된다.
실시양태에서, 절두된 N-말단 융합 파트너는 FklB, FrnE, 또는 EcpD1이다. 실시양태에서, 절두형 N-말단 융합 파트너는 FklB로, FklB가 148, 198, 210, 200, 190, 180, 170, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 1 내지 210, 1 내지 200, 1 내지 190, 1 내지 180, 1 내지 170, 1 내지 160, 1 내지 150, 1 내지 140, 1 내지 130, 1 내지 120, 1 내지 110, 1 내지 100, 1 내지 90, 1 내지 80, 1 내지 70, 1 내지 60, 1 내지 50, 1 내지 40, 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 또는 1 내지 5개 아미노산이 제거되도록 C-말단으로부터 절두된다. 실시양태에서, 절두된 N-말단 융합 파트너는 EcpD로, EcpD가 148, 198, 210, 200, 190, 180, 170, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 1 내지 210, 1 내지 200, 1 내지 190, 1 내지 180, 1 내지 170, 1 내지 160, 1 내지 150, 1 내지 140, 1 내지 130, 1 내지 120, 1 내지 110, 1 내지 100, 1 내지 90, 1 내지 80, 1 내지 70, 1 내지 60, 1 내지 50, 1 내지 40, 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 또는 1 내지 5개 아미노산이 제거되도록 C-말단으로부터 절두된다. 실시양태에서, 절두된 N-말단 융합 파트너는 FrnE로, FrnE가 118, 168, 190, 180, 170, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 1, 1 내지 190, 1 내지 180, 1 내지 170, 1 내지 160, 1 내지 150, 1 내지 140, 1 내지 130, 1 내지 120, 1 내지 110, 1 내지 100, 1 내지 90, 1 내지 80, 1 내지 70, 1 내지 60, 1 내지 50, 1 내지 40, 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 또는 1 내지 5개 아미노산이 제거되도록 C-말단으로부터 절두된다.
실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 β-갈락토시다아제가 아니다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 티오레독신이 아니다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 β-갈락토시다아제도 티오레독신도 아니다.
실시양태에서, N-말단 융합 파트너의 분자량은 약 1 kDa, 약 2 kDa, 약 3 kDa, 약 4 kDa, 약 5 kDa, 약 6 kDa, 약 7 kDa, 약 8 kDa, 약 9 kDa, 약 10 kDa, 약 11 kDa, 약 12 kDa, 약 13 kDa, 약 14 kDa, 약 15 kDa, 약 16 kDa, 약 17 kDa, 약 18 kDa, 약 19 kDa, 약 20 kDa, 약 30 kDa, 약 40 kDa, 약 50 kDa, 약 60 kDa, 약 70 kDa, 약 80 kDa, 약 90 kDa, 약 100 kDa, 약 150 kDa, 약 200 kDa, 약 250 kDa, 약 300 kDa, 약 350 kDa, 약 400 kDa, 약 450 kDa, 약 500 kDa 이상이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너의 분자량은 약 1 내지 약 10 kDA, 약 1 내지 약 20 kDA, 약 1 내지 약 30 kDA, 약 1 내지 약 40 kDA, 약 1 내지 약 50 kDA, 약 1 내지 약 60 kDA, 약 1 내지 약 70 kDA, 약 1 내지 약 80 kDA, 약 1 내지 약 90 kDA, 약 1 내지 약 100 kDA, 약 1 kDa 내지 약 200 kDa, 약 1 kDa 내지 약 300 kDa, 약 1 kDa 내지 약 400 kDa, 약 1 kDa 내지 약 500 kDa, 약 2 내지 약 10 kDA, 약 2 내지 약 20 kDA, 약 2 내지 약 30 kDA, 약 2 내지 약 40 kDA, 약 2 내지 약 50 kDA, 약 2 내지 약 60 kDA, 약 2 내지 약 70 kDA, 약 2 내지 약 80 kDA, 약 2 내지 약 90 kDA, 약 2 내지 약 100 kDA, 약 2 kDa 내지 약 200 kDa, 약 2 kDa 내지 약 300 kDa, 약 2 kDa 내지 약 400 kDa, 약 2 kDa 내지 약 500 kDa, 약 3 내지 약 10 kDA, 약 3 내지 약 20 kDA, 약 3 내지 약 30 kDA, 약 3 내지 약 40 kDA, 약 3 내지 약 50 kDA, 약 3 내지 약 60 kDA, 약 3 내지 약 70 kDA, 약 3 내지 약 80 kDA, 약 3 내지 약 90 kDA, 약 3 내지 약 100 kDA, 약 3 kDa 내지 약 200 kDa, 약 3 kDa 내지 약 300 kDa, 약 3 kDa 내지 약 400 kDa, 또는 약 3 kDa 내지 약 500 kDa 이다.
실시양태에서, N-말단 융합 파트너 또는 절두된 N-말단 융합 파트너는 25개 이상의 아미노산 길이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 약 25 내지 약 2000개 이상의 아미노산 길이이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 약 또는 적어도 약 25, 35, 40, 45, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 470, 500, 530, 560, 590, 610, 640, 670, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000개 아미노산 길이이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 약: 25 내지 약 2000, 25 내지 약 1000, 25 내지 약 500, 25 내지 약 250, 25 내지 약 100, 또는 25 내지 약 50개 아미노산 길이이다.
관심 폴리펩티드와 재조합 융합 단백질의 상대적인 크기
관심 폴리펩티드의 수율은 전체 재조합 융합 단백질의 수율에 비례한다. 이 비율은 관심 폴리펩티드와 재조합 융합 단백질의 상대적인 크기(예를 들어, 아미노산 분자량 및/또는 길이)에 따라 달라진다. 예를 들어, 융합 단백질 내 N-말단 융합 파트너의 크기의 감소는 결과적으로 관심 폴리펩티드인 생산되는 융합 단백질의 비율을 더 크게 만든다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 수율을 최대화하기 위해서, N-말단 융합 파트너는 관심 폴리펩티드에 대한 그 크기를 기준으로 선택된다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 관심 폴리펩티드에 비해 어떠한 최소 크기(예를 들어, 아미노산의 MW 또는 길이)가 되도록 선택된다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 관심 폴리펩티드의 분자량이 재조합 융합 단백질의 분자량의 약 10% 내지 약 50%를 차지하도록 설계된다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 분자량은 재조합 융합 단백질의 분자량의 약 또는 적어도 약: 10%, 11 %, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 분자량은 재조합 융합 단백질의 분자량의 약 또는 적어도 약: 10% 내지 약 50 %, 11% 내지 약 50%, 12% 내지 약 50%, 13% 내지 약 50%, 14% 내지 약 50%, 15% 내지 약 50%, 20% 내지 약 50%, 25% 내지 약 50%, 30% 내지 약 50%, 35% 내지 약 50%, 40% 내지 약 50%, 13% 내지 약 40%, 14% 내지 약 40%, 15% 내지 약 40%, 20% 내지 약 40%, 25% 내지 약 40%, 30% 내지 약 40%, 35% 내지 약 40%, 13% 내지 약 30%, 14% 내지 약 30%, 15% 내지 약 30%, 20% 내지 약 30%, 25% 내지 약 30%, 13% 내지 약 25%, 14% 내지 약 25%, 15% 내지 약 25%, 또는 20% 내지 약 25%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 hPTH이고 관심 폴리펩티드의 분자량은 재조합 융합 단백질의 분자량의 약 14.6%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 hPTH이고 관심 폴리펩티드의 분자량은 재조합 융합 단백질의 분자량의 약 13.6%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 hPTH이고 관심 폴리펩티드의 분자량은 재조합 융합 단백질의 분자량의 약 27.3%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 met-GCSF이고 관심 폴리펩티드의 분자량은 재조합 융합 단백질의 분자량의 약 39% 내지 약 72%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 프로인슐린이고 관심 폴리펩티드의 분자량은 재조합 융합 단백질의 분자량의 약 20% 내지 약 57%를 차지한다.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 길이는 재조합 융합 단백질의 전체 길이의 약 10% 내지 약 50%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 길이는 재조합 융합 단백질의 전체 길이의 약 또는 적어도 약: 10%, 11 %, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 길이는 재조합 융합 단백질의 전체 길이의 약 또는 적어도 약: 10% 내지 약 50 %, 11% 내지 약 50%, 12% 내지 약 50%, 13% 내지 약 50%, 14% 내지 약 50%, 15% 내지 약 50%, 20% 내지 약 50%, 25% 내지 약 50%, 30% 내지 약 50%, 35% 내지 약 50%, 40% 내지 약 50%, 13% 내지 약 40%, 14% 내지 약 40%, 15% 내지 약 40%, 20% 내지 약 40%, 25% 내지 약 40%, 30% 내지 약 40%, 35% 내지 약 40%, 13% 내지 약 30%, 14% 내지 약 30%, 15% 내지 약 30%, 20% 내지 약 30%, 25% 내지 약 30%, 13% 내지 약 25%, 14% 내지 약 25%, 15% 내지 약 25%, 또는 20% 내지 약 25%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 hPTH이고 관심 폴리펩티드의 길이는 재조합 융합 단백질의 전체 길이의 약 13.1%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 hPTH이고 관심 폴리펩티드의 길이는 재조합 융합 단백질의 전체 길이의 약 12.5%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 hPTH이고 관심 폴리펩티드의 길이는 재조합 융합 단백질의 전체 길이의 약 25.7%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 met-GCSF이고 관심 폴리펩티드의 길이는 재조합 융합 단백질의 전체 길이의 약 40% 내지 약 72%를 차지한다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 프로인슐린이고 관심 폴리펩티드의 길이는 재조합 융합 단백질의 전체 길이의 약 19% 내지 약 56%를 차지한다.
관심 폴리펩티드와 N-말단 융합 파트너 등전점의 차이
단백질의 등전점(pI)은 단백질이 순 전하를 띠지 않는 pH로 정의된다. pI 값은 주어진 pH에서 단백질의 가용성에 영향을 준다고 알려져 있다. 자신의 pI 미만의 pH에서, 단백질은 순 양전하를 띠고 자신의 pI 초과의 pH에서 단백질은 순 음전하를 띤다. 단백질은 이의 등전점(전체 전하)에 따라 분리될 수 있다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 pI와 N-말단의 융합 단백질의 pI는 실질적으로 상이하다. 이는 N-말단의 융합 단백질로부터 관심 폴리펩티드의 정제를 용이하게 할 수 있다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 pI는 N-말단 융합 파트너의 pI보다 적어도 2배 높다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 pI는 N-말단 융합 파트너보다 1.5 내지 3배 높다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 pI는 N-말단 융합 파트너의 pI보다 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 또는 3배 더 높다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너의 pI는 약 4, 약 4.1, 약 4.2, 약 4.3, 약 4.4, 약 4.5, 약 4.6, 약 4.7, 약 4.8, 약 4.9 또는 약 5이다. 실시양태에서, N-말단 융합 파트너의 pI는 약 4 내지 약 5, 약 4.1 내지 약 4.9, 약 4.2 내지 약 4.8, 약 4.3 내지 약 4.7, 약 4.4 내지 약 4.6이다.
실시양태에서, N-말단 융합 파트너는 표 8 또는 18에 열거된, 그 안에 열거된 pI를 갖는 것이다. 실시양태에서, 관심의 C-말단 폴리펩티드는 8.52의 pI 및 4117.65 달톤의 분자량을 갖는 hPTH 1-34이다. 실시양태에서, 관심의 C-말단 폴리펩티드는 5.66의 pI 및 18801.9 달톤의 분자량을 갖는 Met-GCSF이다. 실시양태에서, 관심의 C-말단 폴리펩티드는 약 5.2의 pI 및 약 9.34KDa의 분자량을 갖는, 서열 번호 88에 개시된 프로인슐린이다. 실시양태에서, 관심의 C-말단 폴리펩티드는 약 6.07의 pI 및 약 8.81KDa의 분자량을 갖는, 서열 번호 89에 개시된 프로인슐린이다. 실시양태에서, 관심의 C-말단 폴리펩티드는 약 5.52의 pI 및 약 8.75 KDa의 분자량을 갖는, 서열 번호 90에 개시된 프로인슐린이다. 실시양태에서, 관심의 C-말단 폴리펩티드는 6.07의 pI 및 약 7.3 KDa의 분자량을 갖는, 서열 번호 91에 개시된 프로인슐린이다. 단백질의 pI는 문헌에 기재되거나 당 업자에게 공지된 임의의 방법에 따라 결정될 수 있다.
샤프론 및 단백질 폴딩 조절 인자
비천연 숙주 세포(이종 단백질이 고유하지 않은 세포)에서 이종 단백질의 고수율 생산의 장애는 세포가 대개는 이종 단백질을 가용성 및/또는 활성 형태로 생산하도록 적합하게 구비되어 있지 않다는 것이다. 단백질의 1차 구조는 이의 아미노산 서열로 정의되지만, 2차 구조는 알파 나선 또는 베타 시트의 존재로 정의되고, 3차 구조는 단백질 사이, 예를 들어 단백질 도메인 사이의 아미노산 측쇄 상호작용에 의해 정의된다. 이종 단백질을, 특히 대규모 생산으로, 발현할 때, 단백질 자체의 2차 및 3차 구조는 매우 중요하다. 단백질 구조의 임의의 유의한 변화는 기능적으로 불활성인 분자, 또는 생물학적 활성이 상당히 감소된 단백질을 생산할 수 있다. 많은 경우에, 숙주 세포는 활성의 이종 단백질의 적합한 생산에 필수적인 샤프론 또는 단백질 폴딩 조절 인자(PFM)를 발현한다. 그러나 일반적으로 사용 가능하고, 경제적으로 만족스러운 생명 공학 산물을 생산하는데 요구되는 높은 수준의 발현에서, 세포는 이종적으로 발현된 단백질을 프로세싱하는데 충분한 천연 단백질 폴딩 조절 인자 또는 조절 인자들을 생산할 수 없다.
특정 발현 시스템에서, 이종 단백질의 과다생산은 이들의 미스폴딩 및 불용성 응집체로의 분리가 수반될 수 있다. 박테리아 세포에서, 이들 응집체는 봉입체로 알려져 있다. 봉입체로 프로세싱된 단백질은, 어떤 경우에는, 불용성 분획의 추가적인 프로세싱을 통해 회수될 수 있다. 봉입체에서 발견되는 단백질은 전형적으로 변성(denaturation) 및 복원(renaturation)을 포함한 여러 단계를 통하여 정제되어야 한다. 봉입체 단백질의 전형적인 복원 과정은 응집체를 농축된 변성제에 용해시키려는 시도와 함께 희석에 의한 변성제의 후속적인 제거를 수반한다. 응집체는 흔히 이 단계에서 다시 형성된다. 추가적인 공정은 비용을 추가시키며, 시험관 내 재폴딩이 생물학적으로 활성인 산물을 생산할 것이라는 것을 보장하지 못하며, 회수된 단백질은 다량의 단편 불순물을 포함할 수 있다.
생체 내 단백질 폴딩은 일시적으로 폴딩 중간체와 상호작용함으로써 다른 폴리펩티드의 적합한 이성질체화 및 세포 표적화를 촉진하는 분자 샤프론 및 폴딩 경로를 따라 속도 제한적인 단계를 가속화하는 폴다아제에 의해 도움을 받는다. 어떤 경우에는, 샤프론의 과발현은 응집하기 쉬운 단백질의 가용성 수율을 증가시키는 것으로 확인되었다(문헌(Baneyx, F., 1999, Curr . Opin . Biotech. 10:411-421) 참고). 이들 샤프론의 세포 내 농도의 증가와 관련된 유익한 효과는 과다 생산된 단백질의 특성에 매우 의존적이고, 모든 이종 단백질에 대해 동일한 단백질 폴딩 조절 인자(들)의 과발현을 요구하지 않을 수 있다. 샤프론, 디설피드 결합 이소머라아제, 및 펩티딜-프롤릴 시스-트랜스 이소머라아제(PPI아제)를 포함한 단백질 폴딩 조절 인자는 신생 폴리펩티드의 폴딩, 풀림(unfolding), 및 분해를 돕는 모든 세포에 존재하는 단백질 부류이다.
샤프론은 신생 폴리펩티드에 결합하고, 이들을 안정화시키고, 이들을 적합하게 폴딩되도록 하여 작용한다. 단백질은 소수성 및 친수성 잔기 둘 다 가지며, 전자는 대개 표면에 노출되지만 후자는 이들이 분자를 둘러싸는 물보다는 다른 친수성 잔기와 상호작용하는 구조 내에 매몰된다. 그러나 폴딩 폴리펩티드 사슬 내에서, 친수성 잔기는 대개 단백질이 부분적으로 폴딩되거나 미스폴딩(misfolding)된 상태로 존재하는 약간의 기간 동안 노출된다. 이 기간에 형성 폴리펩티드는 영구적으로 미스폴딩되거나 다른 미스폴딩된 단백질과 상호작용하고 세포 내에 큰 응집체 또는 봉입체를 형성할 수 있다. 일반적으로 샤프론은 부분적으로 폴딩된 사슬의 소수성 영역에 결합하고 이들이 완전히 미스폴딩되거나 다른 단백질과 응집하는 것을 방지하여 작용한다. 샤프론은 심지어 봉입체 내 단백질에 결합하고 이들이 해체되도록 할 수도 있다. 폴딩 조절 인자의 GroES/EL, DnaKJ, Clp, Hsp90 및 SecB 패밀리는 샤프론 유사 활성을 가진 단백질의 모든 예이다.
디설피드 결합 이소머라아제는 중요한 또 다른 유형의 폴딩 조절 인자이다. 이들 단백질은 폴딩 폴리펩티드가 적합한 단백질 내 디설피드 결합을 형성하는 것을 돕는 매우 특이적인 일련의 반응을 촉매한다. 두 개 이상의 시스테인을 갖는 임의의 단백질은 잘못된 잔기 사이에 디설피드 결합을 형성할 위험이 있다. 디설피드 결합 형성 패밀리는 Dsb 단백질로 이루어지며, 이들은 주변세포질의 비환원 환경에서 디설피드 결합 형성을 촉매한다. 주변세포질 폴리펩티드가 디설피드 결합 이소머라아제를 미스폴딩되도록 할 때, DsbC는 디설피드 결합을 재배열하고 단백질이 정확한 결합을 가지도록 재형성하도록 할 수 있다.
FklB 및 FrnE 단백질은 폴딩 조절 인자의 펩티딜-프롤릴 시스-트랜스 이소머라아제 패밀리에 속한다. 이는 올리고펩티드 내 프롤린 이미드 펩티드 결합의 시스-트랜스 이성질체화를 촉진하는 효소 부류이다. 프롤린 잔기는 이에 바로 선행하는 펩티딜 결합이 시스 또는 트랜스 입체구조를 채택할 수 있다는 점에서 아미노산 가운데 고유하다. 다른 모든 아미노산 경우, 이는 입체적 방해로 인해 알맞지 않다. 펩티딜-프롤릴 시스-트랜스 이소머라아제(PPI아제)는 한 형태에서 다른 형태로 이 결합의 전환을 촉매한다. 이러한 이성질체화는 단백질 폴딩, 재폴딩, 서브유닛의 조립 및 세포 내에서 수송을 촉진하고/거나 돕는다.
단백질과 비특이적인 방식으로 상호작용하는 것으로 보이는 일반적인 샤프론외에도, 특정 표적의 폴딩을 돕는 샤프론도 존재한다. 이들 단백질 특이적 샤프론은 이들의 표적과 복합체를 형성하고, 이는 응집 및 분해를 방지하고 이들이 다중 서브유닛 구조로 조립할 시간을 허용한다. PapD 샤프론이 한 예이다(본원에 참고로 포함되는 문헌(Lombardo et al., 1997, Escherichia coli PapD, in Guidebook to Molecular chaperones and Protien-Folding Catalysts, Gething M-J Ed. Oxford University Press Inc., New York:463-465)에 기재됨).
폴딩 조절 인자는, 예를 들어, HSP70 단백질, HSP110/SSE 단백질, HSP40 (DnaJ-관련) 단백질, GRPE-유사 단백질, HSP90 단백질, CPN60 및 CPN10 단백질, 세포질 샤프로닝, HSP100 단백질, 작은 HSP, 칼넥신 및 칼레티쿨린, PDI 및 티오레독신-관련 단백질, 펩티딜-프롤릴 이소머라아제, 시클로필린 PPI아제, FK-506 결합 단백질, 파불린 PPI아제, 개별 샤프로닝, 단백질 특이적 샤프론, 또는 분자 내 샤프론을 포함한다. 폴딩 조절 인자는 일반적으로 본원에서 참고로 포함되는 문헌("Guidebook to Molecular Chaperones and Protein-Folding Catalysts," 1997, ed. M. Gething, Melbourne University, Australia)에 기재되어 있다.
이. 콜라이의 세포질에서 가장 잘 특성화된 분자 샤프론은 ATP-의존적 DnaK-DnaJ-GrpE 및 GroEL-GroES 시스템이다. 이. 콜라이에서, 폴딩 조절 인자/샤프론의 네트워크는 Hsp70 패밀리를 포함한다. 주요 Hsp70 샤프론, DnaK는 단백질 응집을 효율적으로 방지하고 손상된 단백질의 재폴딩을 지원한다. 열 충격 단백질의 단백질 응집체로의 편입은 분해를 촉진할 수 있다. 시험관 내 연구를 기초로 하고 상동성을 고려하여, 많은 추가의 세포질 단백질이 이. 콜라이에서 분자 샤프론으로 기능을 한다고 제안되었다. 이들은 ClpB, HtpG 및 IbpA/B를 포함하며, 이들은 DnaK-DnaJ-GrpE 및 GroEL-GroES와 같이, 스트레스 레귤론에 속하는 열-충격 단백질(Hsp)이다.
피. 플루오레센스 DnaJ-유사 단백질은 DnaJ/Hsp40 패밀리 단백질에 속하는 분자 샤프론으로, 이들의 높이 보존된 J-도메인을 특징으로 한다. 70개 아미노산의 영역인 J-도메인은 DnaJ 단백질의 C 말단에 위치한다. N 말단은 막으로의 삽입을 촉진하는 막 관통(TM) 도메인을 갖는다. A-도메인은 J-도메인과 TM 도메인을 분리시킨다. DnaJ 패밀리의 단백질은 또 다른 샤프론 단백질, DnaK(공동-샤프론으로서)와 상호작용함으로써 단백질 폴딩에 중요한 역할을 한다. 높이 보존된 J-도메인은 DnaJ 단백질과 DnaK 단백질 사이에 상호작용 부위이다. I형 DnaJ 단백질은 진정한 DnaJ 단백질로 간주되지만, II 및 III형은 대개 DnaJ-유사 단백질로 언급된다. 또한, DnaJ-유사 단백질은, DnaK 의존적 및 DnaK-비의존적 두 가지 방식 모두로. 스트레스-변성된 단백질의 응집을 방지함으로써, 그리고 단백질을 해체함으로써, 고삼투압 및 열 충격에 반응하여 활동적으로 참여한다고 알려져 있다.
X-Pro 결합의 트랜스 입체구조는 신생 단백질 사슬에서 에너지 면에서 유리하다; 그러나 전체 프롤릴 펩티드 결합의 대략 5%는 천연 단백질에서 시스 입체구조로 발견된다. X-Pro 결합의 트랜스에서 시스로 이성질체화는 많은 폴리펩티드의 폴딩에서 속도 제한적이며 펩티딜 프롤릴 시스/트랜스 이소머라아제(PPI아제)에 의해 생체 내에서 촉매된다. 3가지 세포질 PPI아제, SlyD, SlpA 및 유발 인자(TF: trigger factor)가 현재까지 이. 콜라이에서 확인되었다. TF, 48 kDa 단백질은 이.콜라이에서 샤프론과 협력하는 것으로 추정된 50S 리보솜 서브유닛과 결합되어 새로 합성된 단백질의 적합한 폴딩을 보장하였다. 적어도 5가지 단백질(티오레독신 1 및 2, 및 글루타레독신 1, 2 및 3, 각각 trxA, trxB. grxA, grxB, 및 grxC 유전자의 산물)이 세포질 효소에 일시적으로 발생하는 디설피드 결합의 환원과 관련된다. 따라서, N-말단 융합 파트너는 디설피드 결합 형성 단백질 또는 적합한 디설피드 결합 형성을 가능하게 하는 샤프론일 수 있다.
본 발명의 방법에 유용한 폴딩 조절 인자의 예는 표 1에 나타낸다.
표 1. RXF 번호는 오픈 리딩 프레임을 나타낸다. 본원에서 그 전문이 참고로 포함되는 미국 특허 출원 공개공보 제2008/0269070호 및 제2010/0137162호(두 특허 모두의 명칭 "Method for Rapidly Screening Microbial Hosts to Identify Certain Strains with Improved Yield and/or Quality in the Expression of Heterologous Proteins")는 표 1에 열거된 단백질의 오픈 리딩 프레임을 개시한다. 또한, 프로테아제 및 폴딩 조절 인자는 본원에서 그 전문이 참고로 포함되는 미국 특허 제8,603,824호("Process for improved protein expression by strain engineering")의 표 A 내지 F에 제공된다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
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링커
본 발명의 재조합 융합 단백질은 N-말단 융합 파트너와 관심의 C-말단 폴리펩티드 사이에 링커를 포함한다. 실시양태에서, 링커는 절단 효소, 즉, 단백질 내부를 절단하는 단백질 분해 효소에 의해 인식되는 절단 부위를 포함한다. 실시양태에서, 절단 부위에서 링커의 절단은 N-말단 융합 파트너와 관심 폴리펩티드를 분리시킨다. 단백질 분해 효소는 당 업계에 공지되거나 문헌, 예를 들어, 각각 본원에서 그 전문이 참고에 포함되는 PCT 공개공보 WO 2003/010204호("Process for Preparing Polypeptide of Interest from Fusion Polypeptide"), 미국 특허 제5,750,374호("Process for Producing Hydrophobic Polypeptide and Proteins, and Fusion Proteins for Use in Producing Same") 및 미국 특허 제5,935,824호에 기재된 임의의 프로테아제일 수 있다.
실시양태에서, 링커는 예를 들어, 세린 프로테아제, 트레오닌 프로테아제, 시스테인 프로테아제, 아스파테이트 프로테아제, 글루탐산 프로테아제, 메탈로프로테아제, 아스파라긴 프로테아제, 혼합된 프로테아제, 또는 미지의 촉매 유형의 프로테아제에 의해 절단되는 절단 부위를 포함한다. 실시양태에서, 세린 프로테아제는, 예를 들어, 트립신, 키모트립신, 엔도프로테이나제 Arg-C, 엔도프로테이나제 Glu-C, 엔도프로테이나제 Lys-C, 엘라스타아제, 프로테이나제 K, 섭틸리신, 카복시펩티다아제 P, 카복시펩티다아제 Y, 아실아미노산 분비 효소이다. 실시양태에서, 메탈로프로테아제는 예를 들어, 엔도프로테이나제 Asp-N, 써몰리신, 카복시펩티다아제 A, 카복시펩티다아제 B이다. 실시양태에서, 시스테인 프로테아제는 예를 들어, 파파인, 클로스트리파인, 카텝신 C, 또는 피로글루타메이트 아미노펩티다아제이다. 실시양태에서, 아스파테이트 프로테아제는 예를 들어, 펩신, 키모신, 카텝신 D이다. 실시양태에서, 글루탐산 프로테아제는 예를 들어, 사이탈리도글루탐산 펩티다아제이다. 실시양태에서, 아스파라긴 프로테아제는 예를 들어, 노다바이러스 펩티드 리아제, 인테인 함유 엽록체 ATP-의존성 펩티드 리아제, 인테인 함유 복제 DNA 헬리카아제 전구체, 또는 레오바이러스 1형 외피 단백질이다. 실시양태에서, 미지의 촉매 유형의 프로테아제는 예를 들어, 콜라게나아제, 단백질 P5 무레인 엔도펩티다아제, 동종 다량체 펩티다아제, 미크로신 프로세싱 펩티다아제 1, 또는 Dop 이소펩티다아제이다.
실시양태에서, 링커는 아크로모펩티다아제, 아미노펩티다아제, 안크로드, 안지오텐신 전환 효소, 브로멜라인, 칼페인, 칼페인 I, 칼페인 II, 카복시펩티다아제 A, 카복시펩티다아제 B, 카복시펩티다아제 G, 카복시펩티다아제 P, 카복시펩티다아제 W, 카복시펩티다아제 Y, 카스파제(일반), 카스파제 1, 카스파제 2, 카스파제 3, 카스파제 4, 카스파제 5, 카스파제 6, 카스파제 7, 카스파제 8, 카스파제 9, 카스파제 10, 카스파제 11, 카스파제 12, 카스파제 13, 카텝신 B, 카텝신 C, 카텝신 D, 카텝신 E, 카텝신 G, 카텝신 H, 카텝신 L, 키모파파인, 키마아제, 키모트립신, a-클로스트리파인, 콜라게나아제, 보체 C1r, 보체 C1s, 보체 인자 D, 보체 인자 I, 쿠쿠미신, 디펩티딜 펩티다아제 IV, 백혈구 엘라스타아제, 엘라스타아제, 엔도프로테이나제 Arg-C, 엔도프로테이나제 Asp-N, 엔도프로테이나제 Glu-C, 엔도프로테이나제 Lys-C, 엔테로키나아제, 인자 Xa, 피신, 퓨린, 그란자임 A, 그란자임 B, HIV 프로테아제, IG아제, 칼리크레인 조직, 류신 아미노펩티다아제(일반), 세포질 류신 아미노펩티다아제, 마이크로솜 류신 아미노펩티다아제, 기질 메탈로프로테아제, 메티오닌 아미노펩티다아제, 뉴트라제, 파파인, 펩신, 플라스민, 프롤리다아제, 프로나아제 E, 전립선 특이 항원, 스트렙토마이세스 그리세우스 ( Streptomyces griseus)의 호염기성 프로테아제, 아스페르길루스(Aspergillus )의 프로테아제, 아스페르길루스 사이토이(Aspergillus saitoi)의 프로테아제, 아스페르길루스 소제(Aspergillus sojae)의 프로테아제, 프로테아제(비. 리체니포르미스(B. licheniformis))(알칼리), 프로테아제(비. 리체니포르미스)(알칼라아제), 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa )의 프로테아제, 바실러스 종의 프로테아제(에스페라아제), 리조푸스(Rhizopus ) 종의 프로테아제, 프로테아제 S, 프로테아솜, 아스페르길루스 오리제( Aspergillus oryzae )의 프로테이나제, 프로테이나제 3, 프로테이나제 A, 프로테이나제 K, 단백질 C, 피로글루타메이트 아미노펩티다아제, 레닌, 렌닌, 스트렙토키나아제, 섭틸리신, 써몰리신, 트롬빈, 조직 플라스미노겐 활성화 인자, 트립신, 트립타아제, 또는 유로키나아제의 절단 부위를 포함한다. 실시양태에서, 링커는 엔테로키나아제, 인자 Xa, 또는 퓨린에 의해 인식되는 절단 부위를 포함한다. 실시양태에서, 링커는 엔테로키나아제 또는 트립신에 의해 인식되는 절단 부위를 포함한다. 실시양태에서, 링커는 소 엔테로키나아제에 의해 인식되는 절단 부위를 포함한다. 본 발명의 방법에 유용한 상기 및 기타 프로테아제, 및 이들의 절단 인식 부위는 당 업계에 공지되거나 문헌, 예를 들어, 본원에서 참고로 포함되는 문헌(Harlow and Lane, ANTIBODIES: A LABORATORY MANUAL, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (1988); Walsh, PROTEINS: BIOCHEMISTRY AND BIOTECHNOLOGY, John Wiley & Sons, Ltd., West Sussex, England (2002))에 기재되어 있다.
실시양태에서, 링커는 친화성 태그를 포함한다. 친화성 태그는 단백질 정제를 도울 수 있는 펩티드 서열이다. 친화성 태그는 단백질에 융합되어 친화성 기술을 이용하여 천연 그대로의 생물원으로부터 단백질의 정제를 용이하게 한다. 당 업계에 공지된 임의의 적합한 친화성 태그는 원하는 바에 따라 사용할 수 있다. 실시양태에서, 본 발명에 사용되는 친화성 태그는, 예를 들어, 키틴 결합 단백질, 말토오스 결합 단백질, 또는 글루타티온-S-전달효소 단백질, 폴리히스티딘, FLAG 태그(서열 번호 229), 칼모듈린 태그(서열 번호 230), Myc 태그, BP 태그, HA-태그(서열 번호 231), E-태그(서열 번호 232), S-태그(서열 번호 233), SBP 태그(서열 번호 234), 소프태그 1, 소프태그 3(서열 번호 235), V5 태그(서열 번호 236), 엑스프레스(Xpress) 태그, 녹색 형광 단백질, Nus 태그, 스트렙(Strep) 태그, 티오레독신 태그, MBP 태그, VSV 태그(서열 번호 237), 또는 Avi 태그이다.
친화성 태그는 화학 제제 또는 효소 수단, 예를 들어 단백질 분해에 의해 제거될 수 있다. 단백질 정제에 친화성 태그의 이용 방법은 예를 들어, 문헌(Lichty, et al., 2005, "Comparison of affinity tags for protein purification," Protein Expression and Purification 41: 98-105)에 기재되어 있다. 본 발명의 링커에 유용한 기타 친화성 태그는 당 업계에 공지되어 있으며 문헌, 예를 들어 상기에 참고문헌으로 언급된 미국 특허 제5,750,374호, 및 문헌(Terpe K., 2003, "Overview of Tag pPotein Fusions: from molecular and biochemical fundamentals to commercial systems," Applied Microbiology and Biotechnology (60):523-533)에 기재되어 있으며, 이들은 둘 다 본원에서 그 전문이 참고에 포함된다.
실시양태에서, 링커는 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 30, 35, 40, 45, 50개 이상의 아미노산 길이이다. 실시양태에서, 링커는 4 내지 50, 4 내지 45, 4 내지 40, 4 내지 35, 4 내지 30, 4 내지 25, 4 내지 20, 4 내지 15, 4 내지 10, 5 내지 50, 5 내지 45, 5 내지 40, 5 내지 35, 5 내지 30, 5 내지 25, 5 내지 20, 5 내지 15, 5 내지 10, 10 내지 50, 10 내지 45, 10 내지 40, 10 내지 35, 10 내지 30, 10 내지 25, 10 내지 20, 10 내지 15, 15 내지 50, 15 내지 45, 15 내지 40, 15 내지 35, 15 내지 30, 15 내지 25, 15 내지 20, 20 내지 50, 20 내지 45, 20 내지 40, 20 내지 35, 20 내지 30, 또는 20 내지 25개 아미노산 길이이다. 실시양태에서, 링커는 18개 아미노산 길이이다. 실시양태에서, 링커는 19개 아미노산 길이이다.
실시양태에서, 링커는 여러 개의 글리신 잔기를 포함한다. 실시양태에서, 링커는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8개 이상의 글리신 잔기를 포함한다. 실시양태에서, 링커는 1 내지 8, 1 내지 7, 1 내지 6, 1 내지 5, 또는 1 내지 4개 글리신 잔기를 포함한다. 실시양태에서, 글리신 잔기는 연속적이다. 실시양태에서, 링커는 적어도 한 개의 세린 잔기를 포함한다. 실시양태에서, 글리신 및/또는 세린 잔기는 스페이서를 포함한다. 실시양태에서, 스페이서는 서열 번호 59에 개시된 10개의 아미노산을 갖는 (G4S)2 스페이서이다. 실시양태에서, 스페이서는 (G4S)1, (G4S)2, (G4S)3, (G4S)4, 또는 (G4S)5 스페이서이다. 실시양태에서, 링커는 6개의 히스티딘 잔기, 또는 His-태그를 포함한다. 실시양태에서 링커는 엔테로키나아제 절단 부위, 예를 들어, 서열 번호 13(DDDDK)에 개시된 바와 같은 부위를 포함한다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 표 2에 열거된, 서열 번호 9 내지 12, 또는 226중 어느 하나에 개시된 링커를 포함한다. 서열 번호 9에서 엔테로키나아제 절단 부위는 밑줄로 나타낸다. 폴리히스티딘 친화성 태그는 서열 번호 9 내지 12 및 226 각각에 기울임체로 나타낸다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 서열 번호 9에 해당하는 링커를 포함한다.
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발현 벡터
실시양태에서, 재조합 융합 단백질을 코딩하는 유전자 단편을 적합한 발현 플라스미드에 도입하여 재조합 융합 단백질을 발현하는 발현 벡터를 생성한다. 발현 벡터는, 예를 들어, 플라스미드일 수 있다. 일부 실시양태에서, 재조합 융합 단백질 서열을 코딩하는 플라스미드는 선별 마커를 포함할 수 있고, 플라스미드를 유지하는 숙주 세포는 선택적인 조건하에서 배양될 수 있다. 일부 실시양태에서, 플라스미드는 선별 마커를 포함하지 않는다. 일부 실시양태에서, 발현 벡터는 숙주 세포 게놈에 통합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 발현 벡터는 링커 및 발현된 융합 단백질을 세포질로 향하게 할 수 있는 단백질에 융합된 hPTH 1-34를 코딩한다. 실시양태에서, 발현 벡터는 링커 및 발현된 융합 단백질을 주변세포질로 향하게 할 수 있는 단백질에 융합된 hPTH 1-34를 코딩한다. 일부 실시양태에서, 발현 벡터는 링커 및 피. 플루오레센스 DnaJ-유사 단백질에 융합된 hPTH 1-34를 코딩한다. 일부 실시양태에서, 발현 벡터는 링커 및 피. 플루오레센스 FklB 단백질에 융합된 hPTH 1-34를 코딩한다.
PTH 1-34 융합 단백질을 코딩하는 뉴클레오티드 서열의 예는 본원에서 서열의 표에 제공한다. DnaJ-유사 단백질 N-말단 융합 파트너를 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 뉴클레오티드 서열의 예는 유전자 ID 126203(서열 번호 52)으로 지정되며, 이는 피. 플루오레센스에 최적화된 코딩 서열에 해당한다. 유전자 ID 126206(서열 번호 53)으로 지정된 서열은 최적화된 링커 및 PTH 1-34 코딩 서열에 융합된 천연 피. 플루오레센스 DnaJ 코딩 서열에 해당한다. 유전자 서열 126203 및 126206은 각각 발현 플라스미드 p708-001 및 p708-004에 존재하는 것이다. FklB N-말단 융합 파트너를 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 뉴클레오티드 서열의 예는 유전자 ID 126204(서열 번호 54)로 지정되며, 이는 피. 플루오레센스에 최적화된 코딩 서열에 해당한다. 유전자 ID 126207(서열호 55)은 최적화된 링커 및 PTH1-34 코딩 서열에 융합된 천연 피. 플루오레센스 FklB 코딩 서열에 해당한다. 유전자 서열 126204 및 126207은 각각 발현 플라스미드 p708-002 및 p708-005에 존재하는 것이다. FrnE N-말단 융합 파트너를 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 뉴클레오티드 서열의 예는 유전자 ID 126205(서열 번호 56)로 지정되며, 이는 피. 플루오레센스에 최적화된 코딩 서열에 해당한다. 유전자 ID 126208(서열 번호 57)에 지정된 서열은 최적화된 링커 및 PTH1-34 코딩 서열에 융합된 천연 피. 플루오레센스 FrnE 코딩 서열에 해당한다. 유전자 서열 126205 및 126208은 각각 발현 플라스미드 p708-003 및 p708-006에 존재한다.
코돈 최적화
본 발명은 사용되는 숙주 세포에서 발현에 최적화된 임의의 서열을 포함하는, 융합 단백질의 임의의 적합한 코딩 서열 및/또는 이의 각각의 개별 구성요소의 사용을 고려한다. 박테리아 숙주에서 발현을 향상시키기 위한 코돈의 최적화 방법은 당 업계에 공지되어 있으며, 문헌에 기재되어 있다. 예를 들어, 슈도모나스 숙주 균주에서 발현하기 위한 코돈의 최적화는 예를 들어, 본원에서 그 전문이 참고로 포함되는 미국 특허 출원 공개공보 제2007/0292918호("Codon Optimization Method")에 기재되어 있다. 이. 콜라이에서 발현을 위한 코돈의 최적화는 예를 들어, 본원에서 참고로 포함되는 문헌(Welch, et al., 2009, PLoS One, "Design Parameters to Control Synthetic Gene Expression in Escherichia coli , 4(9): e7002)에 기재되어 있다. 융합 단백질 구성요소를 위한 코딩 서열의 비제한적인 예가 본원에 제공되지만, 임의의 적합한 서열은 당 업자에게 잘 알려진 방법에 따라 원하는 대로 생성될 수 있다고 이해된다.
발현 시스템
본 방법에 따라 관심 폴리펩티드를 생산하는데 유용한 적합한 박테리아 발현 시스템은 본원의 교시내용을 기초로 하여 당업자에 의해 확인될 수 있다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드를 포함하는 재조합 융합 단백질을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 발현 구조물은 유도성 발현 벡터의 일부로서 제공된다. 실시양태에서, 발현 벡터로 형질전환된 숙주 세포를 배양하고, 발현 벡터로부터 융합 단백질의 발현을 유도한다. 발현 벡터는 예를 들어, 플라스미드일 수 있다. 실시양태에서, 발현 벡터는 선별 마커를 추가로 포함하는 재조합 융합 단백질 코딩 서열을 코딩하는 플라스미드이고, 숙주 세포는 플라스미드를 유지하도록 하는 선별 조건하에서 배양된다. 실시양태에서, 발현 구조물은 숙주 세포 게놈으로 통합된다. 실시양태에서, 발현 구조물은 재조합 융합 단백질을 주변세포질로 향하게 할 수 있는 분비 신호에 융합된 재조합 융합 단백질을 코딩한다.
슈도모나스 숙주 세포를 포함하여 본 발명의 방법에 유용한 숙주 세포에서, 유용한 조절 서열(예를 들어, 프로모터, 분비 리더, 및 리보솜 결합 부위)를 포함하는 이종 단백질의 발현 방법은 예를 들어, 각각 본원에서 그 전문이 참고로 포함되는 미국 특허 출원 공개공보 제2008/0269070호 및 제2010/0137162호, 미국 특허 출원 공개공보 제2006/0040352호("Expression of Mammalian Proteins in Pseudomonas fluorescens") 및 미국 특허 제8,603,824호에 기재되어 있다. 또한, 이들 공보는 이종 단백질 발현을 증가시키기 위해서 폴딩 조절 인자를 과발현하도록 조작되거나, 예를 들어, 프로테아제의 활성을 제거, 불활성화, 또는 감소시키도록, 프로테아제 돌연변이가 도입된, 본 발명의 방법을 실시하는데 유용한 박테리아 숙주 균주를 기재한다. 서열 리더는 둘 다 본원에서 그 전문이 참고로 포함되는 미국 특허 제7,618,799호("Bacterial leader sequences for increased expression") 및 미국 특허 제7,985,564호("Expression Systems with Sec-system Secretion)뿐 아니라 앞서 참고문헌으로 언급된 미국 특허 출원 공개공보 제2010/0137162호에 상세하게 기재되어 있다.
본 발명에 따라 사용되는 프로모터는 구성적 프로모터 또는 조절되는 프로모터일 수 있다. 유도성 프로모터의 예는 lac 프로모터(즉, lacZ 프로모터), 예를 들어, 본원에서 참고로 포함되는 미국 특허 제4,551,433호("Microbial Hybrid Promoters")에 기재된 tactrc 프로모터뿐 아니라 Ptac16, Ptac17, PtacII, PlacUV5, 및 T7lac 프로모터로부터 유래한 패밀리의 프로모터를 포함한다.  실시양태에서, 프로모터는 숙주 세포 생물체로부터 유래하지 않는다. 실시양태에서, 프로모터는 이. 콜라이 균으로부터 유래한다. 실시양태에서, lac 프로모터는 플라스미드로부터 재조합 융합 단백질의 발현을 조절하는데 사용된다. lac 프로모터 유도체 또는 패밀리 일원, 예를 들어, tac 프로모터일 경우, 유도인자는 IPTG(이소프로필-β-D-1-티오갈락토피라노시드, "이소프로필티오갈락토시드")이다.  실시양태에서, IPTG는 당 업계에 공지되고 문헌, 예를 들어, 미국 특허 공개공보 제2006/0040352호에 기재된 방법에 따라 슈도모나스 숙주 세포에서 lac 프로모터로부터 재조합 융합 단백질의 발현을 유도하도록 숙주 세포 배양물에 첨가된다.
본 발명에 따른 발현 시스템에 유용한 비-lac 프로모터의 예는 예를 들어 문헌(J. Sanchez-Romero & V. De Lorenzo (1999) Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology (A. Demain & J. Davies, eds.) pp. 460-74 (ASM Press, Washington, D.C.); H. Schweizer (2001) Current Opinion in Biotechnology, 12:439-445; and R. Slater & R. Williams (2000 Molecular Biology and Biotechnology (J. Walker & R. Rapley, eds.) pp. 125-54 (The Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK))에 기재된 PR(고온에 의해 유도됨), PL(고온에 의해 유도됨), Pm(알킬- 또는 할로-벤조에이트에 의해 유도됨), Pu(알킬- 또는 할로-톨루엔에 의해 유도됨), 또는 Psal(살리실레이트에 의해 유도됨)을 포함한다. 또한, 선택된 박테리아 숙주 세포에 천연인 프로모터의 뉴클레오티드 서열을 가진 프로모터, 예를 들어, 슈도모나스 안트라닐레이트 또는 벤조에이트 오페론 프로모터(Pant, Pben)는 관심 폴리펩티드를 코딩하는 발현 구조물의 발현을 조절하는데 사용될 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로모터가, 동일하거나 상이한 생물체로부터 유래한 서열이 동일하거나 상이한, 또 다른 프로모터에 공유적으로 부착된 직렬(tandem) 프로모터, 예를 들어, Pant-Pben 직렬 프로모터(프로모터간 혼성체) 또는 Plac-Plac 직렬 프로모터가 사용될 수 있다. 실시양태에서, 프로모터는 예를 들어, 본원에서 그 전문이 참고에 포함되는 미국 특허 제7,476,532호 및 제8,017,355호(두 특허의 명칭 모두 "Mannitol induced promoter systems in bacterial host cells")에 기재된 Pmtl이다.
조절되는(유도성) 프로모터는 프로모터가 일부가 되는 유전자의 전사를 조절하기 위해서 프로모터 조절 단백질을 이용한다.  조절되는 프로모터가 본원에서 사용되는 경우, 해당하는 프로모터 조절 단백질은 또한 본 발명에 따른 발현 시스템의 일부가 될 것이다. 프로모터 조절 단백질의 예는 활성화 인자 단백질, 예를 들어, 이. 콜라이 분해대사 산물 활성화 인자 단백질, MalT 단백질; AraC 패밀리 전사 활성화 인자; 억제인자 단백질, 예를 들어, 이. 콜라이 Lad 단백질; 및 이중 기능 조절 단백질, 예를 들어, 이. 콜라이 NagC 단백질을 포함한다.  많은 조절되는-프로모터/프로모터-조절-단백질 쌍이 당 업계에 공지되어 있다.
프로모터 조절 단백질은 이펙터 화합물, 즉 조절 단백질과 가역적으로 또는 비가역적으로 결합하는 화합물과 상호작용하여, 단백질이 프로모터 조절하에 있는 유전자의 적어도 하나의 DNA 전사 조절 영역에서 유리되거나 이에 결합하도록 하여 유전자의 전사를 개시하는데 전사효소의 작용을 허용하거나 차단한다. 이펙터 화합물은 유도인자 또는 공-억제인자로서 분류되고, 이들 화합물은 천연 이펙터 화합물 및 무상(gratuitous) 유도인자 화합물을 포함한다. 많은 조절되는-프로모터/프로모터-조절-단백질/이펙터-화합물 트리오는 당 업계에 공지되어 있다.  이펙터 화합물은 세포 배양 또는 발효 과정에 걸쳐 사용될 수 있지만, 요망하는 양 또는 밀도의 숙주 세포 생물량의 배양 후 조절되는 프로모터가 사용되는 바람직한 실시양태에서, 적합한 이펙터 화합물은 배양물에 첨가되어 결과적으로 관심의 단백질 또는 폴리펩티드를 코딩하는 요망하는 유전자(들)의 발현을 직접 또는 간접적으로 일으킨다.
lac 패밀리 프로모터가 이용되는 실시양태에서, lacI 유전자가 또한 시스템에 존재할 수 있다.  보통 구성적으로 발현되는 유전자인 lacI 유전자는 lac 패밀리 프로모터의 lac 작동 인자(operator)에 결합하는 Lac 억제인자 단백질 LacI 단백질을 코딩한다. 따라서, lac 패밀리 프로모터가 이용되는 경우, lac 유전자는 또한 발현 시스템에 포함되고 발현될 수 있다.
기타 조절 요소
실시양태에서, 기타 조절 요소는 재조합 융합 단백질을 코딩하는 발현 구조물에 존재한다. 실시양태에서, 가용성 재조합 융합 단백질은 생산 과정에서 세포의 세포질 또는 주변세포질에 존재한다. 융합 단백질을 표적화하는데 유용한 분비 리더는 본원에서 그 밖의 다른 곳에 기재되어 있다.  실시양태에서, 본 발명의 발현 구조물은 재조합 융합 단백질을 슈도모나드 세포의 세포질로 운반할 수 있는 분비 리더에 융합된 재조합 융합 단백질을 코딩한다.  실시양태에서, 발현 구조물은 재조합 융합 단백질을 슈도모나드 세포의 주변세포질로 운반할 수 있는 분비 리더에 융합된 재조합 융합 단백질을 코딩한다.  실시양태에서, 분비 리더는 재조합 융합 단백질로부터 절단된다.
기타 요소는 앞서 기재된, 발현 폴리펩티드의 확인, 분리, 정제, 및/또는 단리를 용이하게 하는 전사 인핸서 서열, 번역 인핸서 서열, 기타 프로모터, 활성화 인자, 번역 개시 및 정지 신호, 전사 종료 인자, 시스트론 조절 인자, 폴리시스트론 조절 인자, 태그 서열, 예를 들어 뉴클레오티드 서열 "태그" 및 "태그" 폴리펩티드 코딩 서열을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 실시양태에서, 발현 구조물은 단백질 코딩 서열 이외에 이에 작동 가능하게 연결된 임의의 하기 조절 요소를 포함한다: 프로모터, 리보솜 결합 부위(RBS), 전사 종결 인자, 및 번역 개시 및 정지 신호. 유용한 RBS는 예를 들어, 앞서 참고문헌으로 언급된 미국 특허 출원 공개공보 제2008/0269070호 및 제2010/0137162호에 따른 발현 시스템에서 숙주 세포로서 유용한 임의의 종으로부터 얻을 수 있다. 많은 특이적이고 다양한 공통 RBS, 예를 들어, 본원에서 참고로 포함되는 문헌(D. Frishman et al., Gene 234(2):257-65 (8 Jul. 1999); 및 B. E. Suzek et al., Bioinformatics 17(12):1123-30 (December 2001))에 기재되고 참고된 것들이 공지되어 있다. 또한, 천연 또는 합성 RBS, 예를 들어, EP 0207459호(합성 RBS); 문헌(O. Ikehata et al., Eur. J. Biochem. 181(3):563-70 (1989))에 기재된 것들이 사용될 수 있다. 실시양태에서, "Hi" 리보솜 결합 부위, aggagg(서열 번호 60)가 구조물에 사용된다. RBS와 번역 개시 코돈 사이의 간격의 최적화를 포함한 리보솜 결합 부위는, 문헌, 예를 들어, 본원에서 참고로 포함되는 문헌(Chen, et al., 1994, "Determination of the optimal aligned spacing between the Shine-Dalgarno sequence and the translation initiation codon of Escherichia coli mRNAs," Nucleic Acids Research 22(23):4953-4957, 및 Ma, et al., 2002, "Correlations between Shine-Dalgarno Sequences and Gene Features Such as Predicted Expression Levels and Operon Structures," J. Bact. 184(20): 5733-45)에 기재되어 있다.
본 발명에 유용한 방법, 벡터 및 번역 및 전사 요소, 및 기타 요소의 추가적인 예는 당 업계에 잘 알려져 있고, 예를 들어 모두 본원에서 참고로 포함되는 미국 특허 제5,055,294호(Gilroy) 및 미국 특허 제5,128,130호(Gilroy et al.); 미국 특허 제5,281,532호(Rammler et al.); 미국 특허 제4,695,455호 및 4,861,595호(Barnes et al.); 미국 특허 제4,755,465호(Gray et al.); 및 미국 특허 제5,169,760호(Wilcox)뿐 아니라 본원에서 참고로 포함되는 많은 기타 출판물에 기재되어 있다.
분비 리더 서열
실시양태에서, 분비 신호 또는 리더 코딩 서열은 재조합 융합 단백질을 코딩하는 서열의 N-말단에 융합된다. 분비 신호 서열의 사용은 세균에서 재조합 단백질의 생산을 증가시킬 수 있다. 추가적으로, 많은 유형의 단백질은 공지된 방법을 이용하여 효율적으로 달성된 2차 변형을 요구한다. 분비 리더 이용은 세포 내 환경으로부터 단백질을 분비하여 적합하게 폴딩된 단백질의 수거량을 증가시킬 수 있다. 그람 음성균에서, 세포질로부터 분비된 단백질은 결국 외부 막에 부착된 주변세포질 공간에, 또는 세포 외 브로쓰에 존재한다. 또한, 이들 방법은 봉입체의 형성을 방지한다. 주변세포질 공간으로 단백질의 분비는 또한 적합한 디설피드 결합 형성을 촉진하는 효과를 갖는다(Bardwell et al., 1994, Phosphate Microorg, Chapter 45, 270-5, 및 Manoil, 2000, Methods in Enzymol. 326:35-47). 재조합 단백질의 분비의 다른 장점은 더 효율적인 단백질의 단리, 적합한 폴딩 및 단백질의 디설피드 결합 형성을 포함하며, 이는 예를 들어, 활성 형태의 단백질의 비율로 나타낸 수율의 증가, 봉입체 형성의 감소 및 숙주 세포에 대한 독성 감소, 및 가용성 형태의 재조합 단백질의 비율의 증가를 일으킨다. 또한, 관심 단백질의 배양 배지로의 분비 가능성은 아마도 단백질 생산을 위한 회분식 배양이라기보다는 연속 배양을 촉진할 수 있다.
실시양태에서, 재조합 융합 단백질 또는 관심 폴리펩티드는 숙주 세포의 주변세포질로 또는 세포 외 공간으로 표적화된다. 실시양태에서, 발현 벡터는 재조합 융합 단백질 또는 관심 폴리펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열에 작동 가능하게 연결된 분비 신호 폴리펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 더 포함한다.
따라서, 한 실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 분비 신호, N-말단 융합 파트너, 링커, 및 관심 폴리펩티드를 포함하며, 여기서 분비 신호는 융합 파트너의 N-말단이다. 분비 신호는 단백질이 주변세포질로 표적화될 때 재조합 융합 단백질로부터 절단될 수 있다. 실시양태에서, 분비 신호와 단백질 또는 폴리펩티드 사이의 결합은 융합 단백질로부터 분비 신호의 절단을 증가시키도록 변형된다.
숙주 세포 및 균주
슈도모나드(즉, 슈도모나스 목의 숙주 세포)를 포함한 박테리아 숙주 세포 및 밀접하게 관련된 박테리아 유기체가 본 발명의 발명을 실시하는데 사용하기 위해 고려된다. 특정 실시양태에서, 슈도모나드 숙주 세포는 슈도모나스 플루오레센스이다. 또한, 숙주 세포는 이. 콜라이일 수 있다
본 발명의 방법을 실시하는데 유용한 숙주 세포 및 구조물은 당 업계에 공지 되고 문헌, 예를 들어, 본원에서 그 전문이 참고로 포함되는 미국 특허 제8,288,127호("Protein Expression Systems")에 기재된 시약 및 방법을 이용하여 확인되거나 제조될 수 있다. 본 특허는 염색체 lacI 유전자 삽입물을 포함하는 영양 요구성 슈도모나스 플루오레센스 숙주 세포로 핵산 구조물의 도입에 의한 재조합 폴리펩티드의 생산을 기재한다. 핵산 구조물은 숙주 세포에서 핵산의 발현을 지시할 수 있는 프로모터에 작동 가능하게 연결된 재조합 폴리펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 또한, 영양 요구성 선별 마커를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 영양 요구성 선별 마커는 영양 요구성 숙주 세포에 대한 원영양성(prototophy)을 회복시키는 폴리펩티드이다. 실시양태에서, 세포는 프롤린, 우라실, 또는 이들의 조합에 대해 영양 요구성을 갖는다. 실시양태에서, 숙주 세포는 MB101(ATCC 기탁 PTA-7841)로부터 유래한다. 둘 다 본원에서 그 전문이 참고에 포함된 미국 특허 제8,288,127호("Protein Expression Systems") 및 문헌(Schneider, et al., 2005, "Auxotrophic markers pyrF and proC can replace antibiotic markers on protein production plasmids in high-cell-density Psedomonas fluorescens fermentation," Biotechnol. Progress 21(2): 343-8)은 균주 MB101에서 pyrF 유전자를 결실시켜 제작된 우라실에 대한 생산 숙주 균주 영양 요구성을 기재한다. pyrF 유전자를 균주 MB214(ATCC 기탁 PTA-7840)로부터 클로닝하여 pyrF 결실을 보완하여 원영양성을 회복할 수 있는 플라스미드를 생성하였다. 특정 실시양태에서, 피. 플루오레센스 숙주 세포에서 이중 pyrF - proC 이중 영양 요구성 선별 마커 시스템이 사용된다. 공개 문헌에 제공되기 때문에, 기재된 바와 같은 PyrF 생산 숙주 균주는 표준 재조합 방법에 따라 당 업자에 의해 생산될 수 있고 본 발명의 방법을 실행하는데 유용한 것으로 본원에 기재된 것들을 포함하여 기타 요망하는 게놈 변화를 도입하기 위한 배경으로서 사용될 수 있다.
실시양태에서, 숙주 세포는 슈도모나스 목("슈도모나드"로도 불림)이다. 숙주 세포가 슈도모나스일 경우, 슈도모나스 속을 포함하는 슈도모나다세에 (Pseudomonadaceae) 과의 일원일 수 있다. 감마 프로테오박테리아 숙주는 이. 콜라이 종의 일원 및 슈도모나스 플루오레센스 종의 일원을 포함한다. 기타 슈도모나스 균이 또한 유용할 수 있다. 슈도모나드 및 밀접하게 관련된 종은 그람 음성 프로테오박테리아 서브그룹 1을 포함하며, 이는 모두 본원에서 그 전문이 참고로 포함되는 문헌("Gram-Negative Aerobic Rods and Cocci" by R. E. Buchanan and N. E. Gibbons (eds.), Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, pp. 217-289 (8th ed., 1974) (The Williams & Wilkins Co., Baltimore, Md., USA))에 기재된 과 및/또는 속에 속하는 프로테오박테리아 군을 포함한다(즉, 슈도모나스 목의 숙주 세포). 표 3은 이들 균의 과 및 속을 나타낸다.
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슈도모나스 및 밀접하게 관련된 세균은 일반적으로 "그람(-) 프로테오박테리아 서브그룹 1" 또는 "그람 음성 호기성 간균 및 구균" (Buchanan and Gibbons (eds.) (1974) Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, pp. 217-289)으로 정의되는 군의 일부이다. 슈도모나스 숙주 균주는 문헌, 예를 들어 본원에서 그 전문이 참고에 포함된 미국 특허 출원 공개공보 2006/0040352호에 개시되어 있다.
또한, "그람 음성 프로테오박테리아 서브그룹 1"은 분류에 사용되는 기준에 따라 표제에 분류되는 프로테오박테리아를 포함한다. 또한, 표제는 이전에는 이 부문에 분류되었지만 더 이상은 아닌 군, 예를 들어 속 애시도보랙스(Acidovorax ), 브레분디모나스(Brevundimonas), 부르크홀데리아(Burkholderia ), 히드로제네파가(Hydrogenophaga), 오세아니모나스( Oceanimonas ), 랄스토니아( Ralstonia ), 및 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas), 속 산토모나스에 속하는(그리고 이 종으로 이전에 불리던) 균을 재그룹화하여 생긴 속 스피고모나스(Sphingomonas )(및 이로부터 유래한 속 블라스토모나스(Blastomonas), 문헌(Bergey (1974))에 정의된 속 아세토박터에 속하는 균을 재그룹화하여 생긴 속 애시도모나스(Acidomonas)를 포함한다. 또한, 숙주는 속 슈도모나스, 슈도모나스 에날리아( Pseudomonas enalia )(ATCC 14393), 슈도모나스 니그리파시엔시( Pseudomonas nigrifaciensi)(ATCC 19375), 및 슈도모나스 푸트레파시엔스( Pseudomonas putrefaciens)(ATCC 8071)의 세포를 포함할 수 있으며, 이들은 알테로모나스 할로플란크티스(Alteromonas haloplanktis ), 알테로모나스 니그리파시엔스( Alteromonas nigrifaciens ), 및 알테로모나스 푸트레파시엔스(Alteromonas putrefaciens )로 각각 재분류되었다. 유사하게, 예를 들어, 슈도모나스 애시도보란스(ATCC 15668) 및 슈도모나스 테스토스테로니( Pseudomonas testosteroni )(ATCC 11996)는 각각 코마모나스 애시도보란스( Comamonas acidovorans ) 코마모나스 테스토스테로니(Comamonas testosteroni )로 재분류되었고; 슈도모나스 니그리파시엔스(ATCC 19375) 및 슈도모나스 피시시다( Pseudomonas piscicida )(ATCC 15057)는 각각 슈도알테로모나스 니그리파시엔스)(Pseudoalteromonas nigrifaciens ) 및 슈도알테로모나스 피시시다(Pseudoalteromonas piscicida )로 재분류되었다. "그람 음성 프로테오박테리아 서브그룹 1"은 또한 하기 임의의 과에 속한다고 분류되는 프로테오박테리아를 포함한다: 슈도모나다세에, 아조토박테라세에(Azotobacteraceae)(현재 동의어 슈도모나다세에의 "아조토박터 군"으로 대개 불림), 리조비아세에(Rhizobiaceae), 및 메틸로모나다세에(Methylomonadaceae)(현재 동의어 "메틸로코카세에(Methylococcaceae)"로 불림). 결과적으로, 본원에 그 외 기재된 속 이외에, "그람 음성 프로테오박테리아 서브그룹 1" 내에 해당하는 추가의 프로테오박테리아 속은 1) 아조토박터 군 박테리아의 아조리조필러스(Azorhizophilus ) 속; 2) 슈도모나다세에 과 박테리아의 셀비브리오( Cellvibrio ), 올리겔라( Ollygella ), 및 테레디니박터(Teredinibacter) ; 3) 리조비아세에 과 박테리아의 켈라토박터(Chelatobacter), 엔시퍼( Ensifer ), 리베리박터( Liberibacter )("칸디다터스 리베리박터(Candidatus Liberibacter )"로도 불림), 및 시노리조비움(Sinorhizobium ) 속; 및 4) 메틸로코카세에(Methylococcaceae) 과 박테리아의 메틸로박터(Methylobacter), 메틸로칼둠(Methylocaldum ), 메틸로미크로비움(Methylomicrobium), 메틸로사르시나( Methylosarcina ), 및 메틸로스페라(Methylosphaera) 속을 포함한다.
숙주 세포는 "그람 음성 프로테오박테리아 서브그룹 16"으로부터 선택할 수 있다. "그람 음성 프로테오박테리아 서브그룹 16"은 하기 프로테오박테리아 군의 슈도모나스 종(괄호 안에 나타낸 대표적인 균주(들)의 ATCC 또는 다른 기탁 번호가 함께)으로 정의된다: 슈도모나스 아비에타니필라( Pseudomonas abietaniphila )(ATCC 700689); 슈도모나스 애루지노사( Pseudomonas aeruginosa )(ATCC 10145); 슈도모나스 알칼리제네스( Pseudomonas alcaligenes)(ATCC 14909); 슈도모나스 앤귈리셉티카( Pseudomonas anguilliseptica)(ATCC 33660); 슈도모나스 시트로넬로리스( Pseudomonas citronellolis)(ATCC 13674); 슈도모나스 플라베센스( Pseudomonas flavescens)(ATCC 51555); 슈도모나스 멘도시나( Pseudomonas mendocina )(ATCC 25411); 슈도모나스 니트로리듀센스( Pseudomonas nitroreducens )(ATCC 33634); 슈도모나스 올레오보란스( Pseudomonas oleovorans )(ATCC 8062); 슈도모나스 슈도알칼리제네스(Pseudomonas pseudoalcaligenes )(ATCC 17440); 슈도모나스 레지노보란스(Pseudomonas resinovorans )(ATCC 14235); 슈도모나스 스트라미네아( Pseudomonas straminea)(ATCC 33636); 슈도모나스 아가리시( Pseudomonas agarici )( ATCC 25941); 슈도모나스 알칼리필라( Pseudomonas alcaliphila ); 슈도모나스 알기노보라(Pseudomonas alginovora ); 슈도모나스 앤더소니( Pseudomonas andersonii ); 슈도모나스 아스플레니( Pseudomonas asplenii )( ATCC 23835); 슈도모나스 아젤라이카(Pseudomonas azelaica )(ATCC 27162); 슈도모나스 바이에린키( Pseudomonas beyerinckii)(ATCC 19372); 슈도모나스 보레알리스( Pseudomonas borealis); 슈도모나스 보레오폴리스( Pseudomonas boreopolis )(ATCC 33662); 슈도모나스 브라시카세아룸(Pseudomonas brassicacearum ); 슈도모나스 부타노보라( Pseudomonas butanovora)(ATCC 43655); 슈도모나스 셀룰루로사( Pseudomonas cellulosa)(ATCC 55703); 슈도모나스 아우란티아카( Pseudomonas aurantiaca )(ATCC 33663); 슈도모나스 클로로라피스( Pseudomonas chlororaphis )(ATCC 9446, ATCC 13985, ATCC 17418, ATCC 17461); 슈도모나스 프라지( Pseudomonas fragi )(ATCC 4973); 슈도모나스 룬덴시스(Pseudomonas lundensis )(ATCC 49968); 슈도모나스 태트로렌스( Pseudomonas taetrolens)(ATCC 4683); 슈도모나스 시시콜라( Pseudomonas cissicola)(ATCC 33616); 슈도모나스 코로나페이시엔스( Pseudomonas coronafaciens); 슈도모나스 디터페니필라(Pseudomonas diterpeniphila ); 슈도모나스 엘롱가타( Pseudomonas elongata)(ATCC 10144); 슈도모나스 플렉텐스( Pseudomonas flectens )(ATCC 12775); 슈도모나스 아조토포르만스( Pseudomonas azotoformans); 슈도모나스 브레네리(Pseudomonas brenneri ); 슈도모나스 세드렐라( Pseudomonas cedrella ); 슈도모나스 코루가타( Pseudomonas corrugata )(ATCC 29736); 슈도모나스 엑스트레모리엔탈리스(Pseudomonas extremorientalis ); 슈도모나스 플루오레센스( Pseudomonas fluorescens)(ATCC 35858); 슈도모나스 게사르디( Pseudomonas gessardii ); 슈도모나스 리바넨시스( Pseudomonas libanensis ); 슈도모나스 만델리( Pseudomonas mandelii)(ATCC 700871); 슈도모나스 마르기날리스( Pseudomonas marginalis)(ATCC 10844); 슈도모나스 미굴레( Pseudomonas migulae ); 슈도모나스 뮤시돌렌스(Pseudomonas mucidolens )(ATCC 4685); 슈도모나스 오리엔탈리스( Pseudomonas orientalis); 슈도모나스 로데시에( Pseudomonas rhodesiae ); 슈도모나스 신크산타(Pseudomonas synxantha )(ATCC 9890); 슈도모나스 톨라아시( Pseudomonas tolaasii)(ATCC 33618); 슈도모나스 베로니( Pseudomonas veronii )(ATCC 700474); 슈도모나스 프레데릭스베르젠시스( Pseudomonas frederiksbergensis ); 슈도모나스 제니쿨라타(Pseudomonas geniculata )( ATCC 19374); 슈도모나스 진저리( Pseudomonas gingeri); 슈도모나스 그라미니스( Pseudomonas graminis ); 슈도모나스 그리몬티(Pseudomonas grimontii ); 슈도모나스 할로데니트리피칸스( Pseudomonas halodenitrificans); 슈도모나스 할로필라( Pseudomonas halophila ); 슈도모나스 히비시콜라(Pseudomonas hibiscicola )(ATCC 19867); 슈도모나스 후티엔시스(Pseudomonas huttiensis )(ATCC 14670); 슈도모나스 히드로제노보라( Pseudomonas hydrogenovora); 슈도모나스 예세니( Pseudomonas jessenii )(ATCC 700870); 슈도모나스 킬로넨시스( Pseudomonas kilonensis ); 슈도모나스 란세올라타( Pseudomonas lanceolata)(ATCC 14669); 슈도모나스 리니( Pseudomonas lini ); 슈도모나스 마르기나테(Pseudomonas marginate )(ATCC 25417); 슈도모나스 메피티카( Pseudomonas mephitica)(ATCC 33665); 슈도모나스 데니트리피칸스( Pseudomonas denitrificans)(ATCC 19244); 슈도모나스 퍼투시노제나( Pseudomonas pertucinogena)(ATCC 190); 슈도모나스 픽토룸( Pseudomonas pictorum )(ATCC 23328); 슈도모나스 사이크로필라( Pseudomonas psychrophila ); 슈도모나스 필바(Pseudomonas filva )(ATCC 31418); 슈도모나스 몬테일리( Pseudomonas monteilii)(ATCC 700476); 슈도모나스 모셀리( Pseudomonas mosselii ); 슈도모나스 오리지하비탄스(Pseudomonas oryzihabitans )(ATCC 43272); 슈도모나스 플레코글로시시다(Pseudomonas plecoglossicida )(ATCC 700383); 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida )(ATCC 12633); 슈도모나스 리액탄스( Pseudomonas reactans); 슈도모나스 스피노사 ( Pseudomonas spinosa )(ATCC 14606); 슈도모나스 발레아리카(Pseudomonas balearica ); 슈도모나스 루테올라( Pseudomonas luteola)(ATCC 43273);. 슈도모나스 스투체리 ( Pseudomonas stutzeri )(ATCC 17588); 슈도모나스 아미그달리 ( Pseudomonas amygdali )(ATCC 33614); 슈도모나스 아벨라네(Pseudomonas avellanae )(ATCC 700331); 슈도모나스 카리카파파예( Pseudomonas caricapapayae)(ATCC 33615); 슈도모나스 시코리( Pseudomonas cichorii )(ATCC 10857); 슈도모나스 피쿠세렉테(Pseudomonas ficuserectae )(ATCC 35104); 슈도모나스 푸스코바기네( Pseudomonas fuscovaginae ); 슈도모나스 멜리에( Pseudomonas meliae)(ATCC 33050); 슈도모나스 시린제( Pseudomonas syringae )(ATCC 19310); 슈도모나스 비리디플라바( Pseudomonas viridiflava )(ATCC 13223); 슈도모나스 써모카르복시도보란스( Pseudomonas thermocarboxydovorans)(ATCC 35961); 슈도모나스 써모톨러란스( Pseudomonas thermotolerans); 슈도모나스 티버발렌시스( Pseudomonas thivervalensis ); 슈도모나스 밴쿠버렌시스( Pseudomonas vancouverensis )(ATCC 700688); 슈도모나스 위스콘시넨시스(Pseudomonas wisconsinensis ); 및 슈도모나스 크시아메네시스(Pseudomonas xiamenensis ). 한 실시양태에서, 숙주 세포는 슈도모나스 플루오레센스이다.
또한, 숙주 세포는 "그람 음성 프로테오박테리아 서브그룹 17"로부터 선택할 수 있다. "그람 음성 프로테오박테리아 서브그룹 17"은, 예를 들어 하기 슈도모나스 종에 속하는 것들을 포함하여 "형광성 슈도모나드"로 당 업계에 알려져 있는 프로테오박테리아 군으로 정의된다: 슈도모나스 아조토포르만스; 슈도모나스 브레네리; 슈도모나스 세드렐라; 슈도모나스 코루가타; 슈도모나스 엑스트레모리엔탈리스; 슈도모나스 플루오레센스; 슈도모나스 게사르디; 슈도모나스 리바넨시스; 슈도모나스 만델리; 슈도모나스 마르기날리스; 슈도모나스 미굴레; 슈도모나스 뮤시돌렌스; 슈도모나스 오리엔탈리스; 슈도모나스 로데시에; 슈도모나스 신크산타; 슈도모나스 톨라아시; 및 슈도모나스 베로니.
실시양태에서, 본 발명의 방법에 사용되는 박테리아 숙주 세포는 프로테아제의 발현이 결핍된다. 실시양태에서, 프로테아제의 발현이 결핍된 박테리아 숙주 세포는 슈도모나드이다. 실시양태에서, 프로테아제의 발현이 결핍된 박테리아 숙주 세포는 슈도모나스이다. 실시양태에서, 프로테아제의 발현이 결핍된 박테리아 숙주 세포는 슈도모나스 플루오레센스이다.
실시양태에서, 본 발명의 방법에 사용되는 박테리아 숙주 세포는 프로테아제의 발현이 결핍되지 않는다. 실시양태에서, 프로테아제의 발현이 결핍되지 않은 박테리아 숙주 세포는 슈도모나드이다. 실시양태에서, 프로테아제의 발현이 결핍되지 않은 박테리아 숙주 세포는 슈도모나스이다. 실시양태에서, 프로테아제의 발현이 결핍되지 않은 박테리아 숙주 세포는 슈도모나스 플루오레센이다.
실시양태에서, 본 발명의 방법에 사용되는 슈도모나스 숙주 세포는 Lon 프로테아제(예를 들어, 서열 번호 14), La1 프로테아제(예를 들어, 서열 번호 15), AprA 프로테아제(예를 들어, 서열 번호 16), 또는 이들의 조합의 발현이 결핍된다. 실시양태에서, 슈도모나스 숙주 세포는 AprA(예를 들어, 서열 번호 16), HtpX(예를 들어, 서열 번호 17), 또는 이들의 조합의 발현이 결핍된다. 실시양태에서, 슈도모나스 숙주 세포는 Lon(예를 들어, 서열 번호 14), La1(예를 들어, 서열 번호 15), AprA(예를 들어, 서열 번호 16), HtpX(예를 들어, 서열 번호 17), 또는 이들의 조합이 결핍된다. 실시양태에서, 슈도모나스 숙주 세포는 Npr(예를 들어, 서열 번호 20), DegP1(예를 들어, 서열 번호 18), DegP2(예를 들어, 서열 번호 19), 또는 이들의 조합의 발현이 결핍된다. 실시양태에서, 슈도모나스 숙주 세포는 La1(예를 들어, 서열 번호 15), Prc1(예를 들어, 서열 번호 21), Prc2(예를 들어, 서열 번호 22), PrtB(예를 들어, 서열 번호 23), 또는 이들의 조합의 발현이 결핍된다. 이들 프로테아제는 당 업계에 알려져 있으며, 예를 들어, 미국 특허 제8,603,824호("Process for Improved Protein Expression by Strain Engineering"), 미국 특허 공개공보 제2008/0269070호 및 미국 특허 공개공보 제2010/0137162호에 기재되어 있으며, 이들은 상기에 열거된 프로테아제의 오픈 리딩 프레임 서열을 개시한다.
기본 균주 MB101(ATCC 기탁 PTA-7841)로부터 유래한 피. 플루오레센스 숙주 균주의 예는 본 발명의 방법에 유용하다. 실시양태에서, hPTH 융합 단백질을 발현하는데 사용되는 피. 플루오레센스는, 예를 들어, DC454, DC552, DC572, DC1084, DC1106, DC508, DC992.1, PF1201.9, PF1219.9, PF1326.1, PF1331, PF1345.6, 또는 DC1040.1-1이다. 실시양태에서, 피. 플루오레센스 숙주 균주는 F1326.1이다. 실시양태에서, 피. 플루오레센스 숙주 균주는 PF1345.6이다. 본 발명의 방법에 유용한 상기 및 기타 균주는 본원에 제공된 정보, 당 업계에 알려지고 문헌에 기재된 재조합 DNA 방법, 및 이용 가능한 재료, 예를 들어, 기재된 바와 같이 ATCC에 기탁된 피. 플루오레센스 균주 MB101을 이용하여 당 업자에 의해 쉽게 제작될 수 있다.
발현 균주
본 발명의 방법을 실시하는데 유용한 발현 균주는 본원 및 공개된 문헌에 기재된 방법을 이용하여 제작할 수 있다. 실시양태에서, 본 발명의 방법에 유용한 발현 균주는 하나 이상의 피. 플루오레센스 샤프론 또는 폴딩 조절 인자 단백질을 과발현하는 플라스미드를 포함한다. 예를 들어, DnaJ-유사 단백질, FrnE, FklB, 또는 EcpD는 발현 균주에서 과발현될 수 있다. 실시양태에서, 피. 플루오레센스 폴딩 조절 인자 과발현(FMO) 플라스미드는 ClpX, FklB3, FrnE, ClpA, Fkbp, 또는 ppiA를 코딩한다. Fkbp를 코딩하는 발현 플라스미드의 예는 pDOW1384-1이다. 실시양태에서, 폴딩 조절 인자를 코딩하지 않는 발현 플라스미드를 발현 균주에 도입한다. 이들 실시양태에서, 플라스미드는, 예를 들어, pDOW2247이다. 실시양태에서, 본 발명의 방법에서 hPTH 융합 단백질을 발현하는데 유용한 피. 플루오레센스 발현 균주는 본원에서 다른 부분에 기재된 STR35970, STR35984, STR36034, STR36085, STR36150, STR36169, STR35949, STR36098, 또는 STR35783이다.
실시양태에서, 본 발명의 방법에 사용되는 피. 플루오레센스 숙주 균주는 DC1106(mtlDYZ 녹-아웃(knock-out) 돌연변이 ΔpyrF ΔproC ΔbenAB lsc::lacIQ1), 즉, 만니톨(mtl) 오페론으로부터 유전자 pyrF, proC, benA, benB, 및 mtlDYZ 가 결실되고, 이. 콜라이 lacI 전사 억제인자가 삽입되고 레반슈크라아제 유전자(lsc)와 융합된 기탁된 균주 M101의 유도체이다. 상기 유전자 및 이들의 사용 방법은 당 업계에 공지되어 있으며, 문헌, 예를 들어, 각각 본원에서 참고로 포함되는 미국 특허 제8,288,127호, 제8,017,355호("Mannitol induced promoter systems in bacterial host cells") 및 제7,794,972호("Benzoate-and anthranilate-inducible promoters")에 기재되어 있다.
DC1106과 등가의 숙주 세포 또는 본원에 기재된 임의의 숙주 세포 또는 발현 균주는 본원 및 공개된 문헌에 기재된 방법을 이용하여 MB101로부터 제작할 수 있다. 실시양태에서, DC1106과 등가인 숙주 세포가 사용된다. 숙주 세포 DC454는 이것이 DC206으로 언급된 문헌(Schneider, et al., 2005) 및 그 전문이 참고로 포함되는 미국 특허 제 8,569,015호("rPA Optimization")에 기재되어 있다. DC206은 DC454와 동일한 균주이다; 이것은 동물 무첨가 배지에서 3차례 계대 후 DC454로 재명명되었다.
당 업자는 실시양태에서, 게놈 결실 또는 돌연변이(예를 들어, 불활성화시키거나 쇠약하게 하는 돌연변이)가 결실되는 유전자 측면에 위치하는 영역을 포함하고, 피. 플루오레센스에서 복제하지 않는 결실 플라스미드를 이용하여, 예를 들어 대립유전자 교환에 의해 만들어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 플라스미드의 결실은 결실되는 유전자의 상류 및 하류 영역을 포함하여 결실되는 유전자를 PCR 증폭하여 제작할 수 있다. 결실은 분석 프라이머를 이용하여 게놈 DNA로부터 증폭되고 아가로스 슬랩 겔에서 전기영동에 의해 분리 후 관찰되고 그 단편의 DNA 서열 분석이 이어지는 PCR 산물을 서열분석하여 확인할 수 있다. 실시양태에서, 유전자는 완전 결실, 부분 결실, 또는 돌연변이, 예를 들어 프레임 시프트, 점, 또는 삽입 돌연변이에 의해 불활성화된다.
실시양태에서, 사용된 균주는 당 업계에 공지된 방법에 따라 FMO 플라스미드로 형질전환된다. 예를 들어, DC1106 숙주 세포는 FkbP(RXF06591.1), 펩티딜-프롤릴 시스-트랜스 이소머라아제 패밀리에 속하는 폴딩 조절 인자를 과발현하는 FMO 플라스미드 pDOW1384로 형질전환되어 발현 균주 STR36034를 생성할 수 있다. hPTH 융합 단백질 발현 균주의 특정 예와 본 발명의 방법에 따라 hPTH를 발현하는데 유용한 해당 숙주 세포의 유전자형은 표 4에 개시한다. 실시양태에서, 표 4에 기재된 임의의 숙주 세포와 등가인 숙주 세포는 본원에 기재된 등가의 FMO 플라스미드로 형질전환되어 본 발명의 방법을 이용하여 hPTH1-34을 발현하기 위해 본원에 기재된 것과 등가인 발현 균주를 얻는다. 논의된 바와 같이 적합한 발현 균주는 본원 및 문헌에 기재된 방법에 따라 유사하게 유도될 수 있다.
Figure pct00007
실시양태에서, 표 4에 열거되거나 표 4에 기재된 임의의 숙주 세포 또는 균주와 등가인 숙주 세포 또는 균주는 본 발명의 방법을 이용하여 본원에 기재된 관심 폴리펩티드를 포함하는 융합 단백질을 발현하는데 사용된다. 실시양태에서, 표 4에 열거되거나 표 4에 기재된 임의의 숙주 세포 또는 균주와 등가인 숙주 세포 또는 균주는 본 발명의 방법을 이용하여 본원에 기재된 hPTH, GCSF, 또는 인슐린 폴리펩티드, 예를 들어, 프로인슐린을 포함하는 융합 단백질을 발현하는데 사용된다. 실시양태에서, 야생형 숙주 세포, 예를 들어, DC454 또는 등가물은 본 발명의 방법을 이용하여 본원에 기재된 관심 폴리펩티드를 포함하는 융합 단백질을 발현하는데 사용된다.
본 발명의 숙주 균주를 생성하는데 유용한 상기 및 기타 프로테아제 및 폴딩 조절 인자의 서열은 당 업계에 공지되어 있고, 문헌, 예를 들어, 상기에 기재되고 본원에서 그 전문이 참고로 포함되는 미국 특허 제 8,603,824호의 표 A 내지 F에 제공된 바와 같이, 공개되어 있다. 예를 들어, M50 S2P 프로테아제 패밀리 막 메탈로프로테아제 오픈 리딩 프레임 서열은 그 안에서 RXF04692로 제공된다.
고처리량(high throughput) 스크리닝
일부 실시양태에서, 고처리량 스크리닝은 가용성 재조합 융합 단백질을 발현하기 위한 최적의 조건을 결정하기 위해 수행할 수 있다. 스크리닝에서 변화될 수 있는 조건은, 예를 들어, 숙주 세포, 숙주 세포의 유전적 배경(예를 들어, 다양한 프로테아제의 결실), 발현 구조물 내 프로모터의 유형, 재조합 단백질을 코딩하는 서열에 융합된 분비 리더의 유형, 배양 온도, 유도성 프로모터가 사용될 때 유도 시 OD, lacZ 프로모터가 사용될 때 유도에 사용되는 IPTG의 농도, 단백질 유도기간, 배양물에 유도제 첨가 후 배양 온도, 배양물의 교반 속도, 플라스미드 유지에 대한 선별 방법, 용기 내 배양물의 부피, 및 세포 용해 방법을 포함한다.
일부 실시양태에서, 숙주 균주의 라이브러리(또는 "배열")가 제공되며, 이 때 라이브러리 내 각 균주(또는 "숙주 세포의 집단")가 숙주 세포에서 하나 이상의 목표 유전자의 발현을 조절하도록 유전적으로 변형된다. "최적의 숙주 균주" 또는 "최적의 발현 시스템"은 배열에서 다른 집단의 표현형이 상이한 숙주 세포와 비교하여 발현된 재조합 융합 단백질의 수량, 품질 및/또는 위치를 기준으로 하여 확인하거나 선택할 수 있다. 따라서, 최적의 숙주 균주는 요망하는 규격에 따른 재조합 융합 단백질을 생산하는 균주이다. 요망하는 규격은 생산되는 단백질에 따라 달라질 것이지만, 규격은 단백질의 품질 및/또는 수량, 예를 들어 단백질이 격리되거나 분리되는지, 어느 정도의 수량인지, 단백질이 적합하게 또는 바람직하게 프로세싱되고/거나 폴딩되는지 등을 포함한다. 실시양태에서, 향상되거나 바람직한 품질은 높은 역가로 발현되고 낮은 수준으로 분해되는 재조합 융합 단백질의 생산일 수 있다. 실시양태에서, 최적의 숙주 균주 또는 최적의 발현 시스템은 가용성 재조합 융합 단백질의 양 또는 수량, 회수 가능한 재조합 융합 단백질의 양 또는 수량, 적합하게 프로세싱된 재조합 융합 단백질의 양 또는 수량, 적합하게 폴딩된 재조합 융합 단백질의 양 또는 수량, 활성인 재조합 융합 단백질의 양 또는 수량, 및/또는 어느 정도의 절대 수준의, 또는 지표 균주, 즉 비교에 사용되는 균주에 어느 정도의 상대적인 수준의 재조합 융합 단백질의 총량 또는 총 수량으로 특성화되는 수율을 생산한다.
재조합 융합 단백질의 발현에서 수율 및/또는 품질이 향상된 균주를 확인하기 위한 미생물 숙주의 스크리닝 방법은, 예를 들어, 미국 특허 출원 공개번호 제2008/0269070호에 기재되어 있다.
발효 방식
본 발명의 발현 균주는 임의의 발효 방식으로 배양할 수 있다, 예를 들어, 회분식, 유가식, 반연속식 및 연속식 발효 방식이 이용될 수 있다.
실시양태에서, 발효 배지는 영양이 풍부한 배지, 최소 배지 및 무기염 배지로부터 선택될 수 있다. 다른 실시양태에서, 최소 배지 또는 무기염 배지가 선택된다. 특정 실시양태에서, 무기염 배지가 선택된다.
무기염 배지는 무기염과 탄소원, 예를 들어, 글루코오스, 수크로오스 또는 글리세롤로 이루어진다. 무기염 배지의 예는, 예를 들어, M9 배지, 슈도모나스 배지(ATCC 179)와, 데이비스 및 민지올리(Davis and Mingioli) 배지를 포함한다(문헌 (Davis, B. D. and Mingioli, E. S., 1950) J. Bact. 60: 17-28) 참조). 무기염 배지를 제조하는데 사용되는 무기염은 예를 들어, 인산칼륨, 황산암모늄 또는 염화암모늄, 황산마그네슘 또는 염화마그네슘, 및 미량 무기질, 예를 들어, 염화칼슘, 붕산염, 및 철, 구리, 망간 및 아연의 황산염으로부터 선택된 것들을 포함한다. 전형적으로, 펩톤, 트립톤, 아미노산 또는 효모 추출물과 같은 유기 질소원은 무기염 배지 중에 포함되지 않는다. 대신, 무기 질소원이 사용되며, 이는 예를 들어, 암모늄염, 수성 암모니아 및 기상 암모니아로부터 선택될 수 있다. 무기염 배지는 전형적으로 탄소원으로서 글루코오스 또는 글리세롤을 함유한다. 무기염 배지와 비교하여, 최소 배지는 또한 무기염과 탄소원을 포함할 수 있지만, 비록 아주 최소의 수준으로 첨가되더라도, 예를 들어, 낮은 수준의 아미노산, 비타민, 펩톤 또는 다른 성분들로 보충될 수 있다. 본 발명의 방법에 사용하기에 적합한 배지는 문헌, 예를 들어, 상기에 참고 문헌으로 언급되고 참고로 포함되는 미국 특허 출원 공개공보 제2006/0040352호에 개시된 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 본 발명의 방법에 유용한 배양 절차 및 무기염 배지의 상세한 설명은 문헌(Riesenberg, D et al., 1991, "High cell density cultivation of Escherichia coli at controlled specific growth rate," J. Biotechnol. 20 (l): 17-27)에 기재되어 있다.
실시양태에서, 생산은 생물반응기 배양에서 달성될 수 있다. 배양물은 예를 들어, 무기염 배지를 함유하는 최대 2 ℓ 생물반응기에서 배양하고, 32℃와 암모니아 첨가를 통해 pH 6.5로 유지할 수 있다. 용존 산소는 교반 및 발효기 내로 살포 공기와 산소의 흐름의 증가를 통해 과량으로 유지할 수 있다. 과량의 수준을 유지하기 위해 발효과정 동안 글리세롤을 배양물에 전달할 수 있다. 실시양태에서, 상기 조건을 유지하다가, 유도를 위한 목표 배양물의 세포 밀도, 예를 들어, 575 nm에서 광학 밀도(A575)에 도달하면, IPTG를 첨가하여 목표 단백질 생산을 개시한다. 유도 시 세포 밀도, IPTG 농도, pH, 온도, CaCl2 농도, 용존 산소 유속, 이들 각각을 변화시켜 최적의 발현 조건을 결정할 수 있을 것으로 이해된다. 실시양태에서, 유도 시 세포 밀도는 A575 40∼200 흡광도 단위(AU)로 변화시킬 수 있다. IPTG 농도는 0.02∼1.0 mM 범위로, pH는 6∼7.5 범위로, 온도는 20∼35℃ 범위로, CaCl2 농도는 0 내지 0.5 g/L 범위로, 그리고 용존 산소 유속은 1 LPM(분당 리터) 내지 10 LPM 범위)로 변화시킬 수 있다. 6-48시간 후에, 각 생물반응기로부터의 배양물은 원심분리에 의해 수거하고, 세포 펠렛은 -80℃에서 냉동할 수 있다. 그 후, 시료는 산물 형성에 대해, 예를 들어, SDS-CGE에 의해, 분석할 수 있다.
발효는 어느 규모로든 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 발현 시스템은 어느 규모로든 재조합 단백질 발현에 유용하다. 따라서, 예를 들어, 마이크로리터 규모, 밀리리터 규모, 센티리터 규모, 및 데시리터 규모의 발효 부피가 사용될 수 있고, 1 리터 이상의 발효 부피도 사용될 수 있다.
실시양태에서, 발효 부피는 약 1 리터 이상이다. 실시양태에서, 발효 부피는 약 1 리터 내지 약 100 리터이다. 실시양태에서, 발효 부피는 약 1 리터, 약 2 리터, 약 3 리터 약 4 리터, 약 5 리터, 약 6 리터, 약 7 리터, 약 8 리터, 약 9 리터, 또는 약 10 리터이다. 실시양태에서, 발효 부피는 약 1 리터 내지 약 5 리터, 약 1 리터 내지 약 10 리터, 약 1 리터 내지 약 25 리터, 약 1 리터 내지 약 50 리터, 약 1 리터 내지 약 75 리터, 약 10 리터 내지 약 25 리터, 약 25 리터 내지 약 50 리터, 또는 약 50 리터 내지 약 100 리터이다. 다른 실시양태에서, 발효 부피는 5 리터, 10 리터, 15 리터, 20 리터, 25 리터, 50 리터, 75 리터, 100 리터, 200 리터, 250 리터, 300 리터, 500 리터, 1,000 리터, 2,000 리터, 5,000 리터, 10,000 리터, 또는 50,000 리터 이상이다.
일반적으로, 더 큰 배양 부피, 예를 들어 50 mL 진탕 플라스크 배양, 1 리터 이상 배양에 의해 수득한 재조합 단백질의 양은 더 작은 배양 부피, 예를 들어 0.5 mL 고처리량 스크리닝 배양에서 관찰되는 것에 비해 증가된다. 이는 배양 크기의 증가뿐 아니라, 예를 들어, 대규모 발효에서 더 높은 밀도(예를 들어, 배양물의 흡광도로 반영되는 바)까지 세포가 자라는 능력에 기인할 수 있다. 예를 들어, 동일한 균주로부터 용적 측정 수율은 HTP 규모로부터 대규모 발효로 10배까지 증가할 수 있다. 실시양태에서, 동일한 발현 균주에 대해 관찰된 용적 측정 수율은 HTP 규모 배양보다 대규모 발효 후 2배 내지 10배 더 크다. 실시양태에서, 동일한 발현 균주에 대해 관찰된 수율은 HTP 규모 배양 후보다 대규모 발효 후 2배, 3배, 4배, 5배, 6배, 7배, 8배, 9배, 2배 내지 10배, 2배 내지 9배, 2배 내지 8배, 2배 내지 7배, 2배 내지 6배, 2배 내지 5배, 2배 내지 4배, 2배 내지 3배, 3배 내지 10배, 3배 내지 9배, 3배 내지 8배, 3배 내지 7배, 3배 내지 6배, 3배 내지 5배, 3배 내지 4배, 4배 내지 10배, 4배 내지 9배, 4배 내지 8배, 4배 내지 7배, 4배 내지 6배, 4배 내지 5배, 5배 내지 10배, 5배 내지 9배, 5배 내지 8배, 5배 내지 7배, 5배 내지 6배, 6배 내지 10배, 6배 내지 9배, 6배 내지 8배, 6배 내지 7배, 7배 내지 10배, 7배 내지 9배, 7배 내지 8배, 8배 내지 10배, 8배 내지 9배, 9배 내지 10배 이상이다. 예를 들어, 본원에서 그 전문이 참고로 포함되는 문헌(Retallack, et al., 2012, "Reliable protein production in a Pseudomonas fluorescens expression system," Prot. Exp. and Purif. 81:157-165)을 참조한다.
박테리아 배양 조건
제공되는 본 발명의 방법에서 유용한 배양 조건은 약 4℃ 내지 약 42℃의 온도 및 약 5.7 내지 약 8.8의 pH를 포함할 수 있다. lacZ 프로모터를 가진 발현 구조물이 사용될 때, 발현은 IPTG를 약 0.01 mM 내지 약 1.0 mM의 최종 농도로 배양물에 첨가하여 유도할 수 있다.
배양물의 pH는 pH 완충액 및 당업자에게 공지된 방법을 이용하여 유지할 수 있다. 또한, 배양 과정에서 pH는 수성 암모니아를 사용하여 조절할 수 있다. 실시양태에서, 배양물의 pH는 약 5.7 내지 약 8.8이다. 실시양태에서, pH는 약 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 또는 8.8이다. 실시양태에서, pH는 약 5.7 내지 약 8.8, 약 5.7 내지 약 8.5, 약 5.7 내지 약 8.3, 약 5.7 내지 약 8, 약 5.7 내지 약 7.8, 약 5.7 내지 약 7.6, 약 5.7 내지 약 7.4, 약 5.7 내지 약 7.2, 약 5.7 내지 약 7, 약 5.7 내지 약 6.8, 약 5.7 내지 약 6.6, 약 5.7 내지 약 6.4, 약 5.7 내지 약 6.2, 약 5.7 내지 약 6, 약 5.9 내지 약 8.8, 약 5.9 내지 약 8.5, 약 5.9 내지 약 8.3, 약 5.9 내지 약 8, 약 5.9 내지 약 7.8, 약 5.9 내지 약 7.6, 약 5.9 내지 약 7.4, 약 5.9 내지 약 7.2, 약 5.9 내지 약 7, 약 5.9 내지 약 6.8, 약 5.9 내지 약 6.6, 약 5.9 내지 약 6.4, 약 5.9 내지 약 6.2, 약 6 내지 약 8.8, 약 6 내지 약 8.5, 약 6 내지 약 8.3, 약 6 내지 약 8, 약 6 내지 약 7.8, 약 6 내지 약 7.6, 약 6 내지 약 7.4, 약 6 내지 약 7.2, 약 6 내지 약 7, 약 6 내지 약 6.8, 약 6 내지 약 6.6, 약 6 내지 약 6.4, 약 6 내지 약 6.2, 약 6.1 내지 약 8.8, 약 6.1 내지 약 8.5, 약 6.1 내지 약 8.3, 약 6.1 내지 약 8, 약 6.1 내지 약 7.8, 약 6.1 내지 약 7.6, 약 6.1 내지 약 7.4, 약 6.1 내지 약 7.2, 약 6.1 내지 약 7, 약 6.1 내지 약 6.8, 약 6.1 내지 약 6.6, 약 6.1 내지 약 6.4, 약 6.2 내지 약 8.8, 약 6.2 내지 약 8.5, 약 6.2 내지 약 8.3, 약 6.2 내지 약 8, 약 6.2 내지 약 7.8, 약 6.2 내지 약 7.6, 약 6.2 내지 약 7.4, 약 6.2 내지 약 7.2, 약 6.2 내지 약 7, 약 6.2 내지 약 6.8, 약 6.2 내지 약 6.6, 약 6.2 내지 약 6.4, 약 6.4 내지 약 8.8, 약 6.4 내지 약 8.5, 약 6.4 내지 약 8.3, 약 6.4 내지 약 8, 약 6.4 내지 약 7.8, 약 6.4 내지 약 7.6, 약 6.4 내지 약 7.4, 약 6.4 내지 약 7.2, 약 6.4 내지 약 7, 약 6.4 내지 약 6.8, 약 6.4 내지 약 6.6, 약 6.6 내지 약 8.8, 약 6.6 내지 약 8.5, 약 6.6 내지 약 8.3, 약 6.6 내지 약 8, 약 6.6 내지 약 7.8, 약 6.6 내지 약 7.6, 약 6.6 내지 약 7.4, 약 6.6 내지 약 7.2, 약 6.6 내지 약 7, 약 6.6 내지 약 6.8, 약 6.8 내지 약 8.8, 약 6.8 내지 약 8.5, 약 6.8 내지 약 8.3, 약 6.8 내지 약 8, 약 6.8 내지 약 7.8, 약 6.8 내지 약 7.6, 약 6.8 내지 약 7.4, 약 6.8 내지 약 7.2, 약 6.8 내지 약 7, 약 7 내지 약 8.8, 약 7 내지 약 8.5, 약 7 내지 약 8.3, 약 7 내지 약 8, 약 7 내지 약 7.8, 약 7 내지 약 7.6, 약 7 내지 약 7.4, 약 7 내지 약 7.2, 약 7.2 내지 약 8.8, 약 7.2 내지 약 8.5, 약 7.2 내지 약 8.3, 약 7.2 내지 약 8, 약 7.2 내지 약 7.8, 약 7.2 내지 약 7.6, 약 7.2 내지 약 7.4, 약 7.4 내지 약 8.8, 약 7.4 내지 약 8.5, 약 7.4 내지 약 8.3, 약 7.4 내지 약 8, 약 7.4 내지 약 7.8, 약 7.4 내지 약 7.6, 약 7.6 내지 약 8.8, 약 7.6 내지 약 8.5, 약 7.6 내지 약 8.3, 약 7.6 내지 약 8, 약 7.6 내지 약 7.8, 약 7.8 내지 약 8.8, 약 7.8 내지 약 8.5, 약 7.8 내지 약 8.3, 약 7.8 내지 약 8, 약 8 내지 약 8.8, 약 8 내지 약 8.5, 또는 약 8 내지 약 8.3이다. 실시양태에서, pH는 약 6.5 내지 약 7.2이다.
실시양태에서, 배양 온도는 약 4℃ 내지 약 42℃로 유지한다. 실시양태에서, 배양 온도는 약 4℃, 약 5℃, 약 6℃, 약 7℃, 약 8℃, 약 9℃, 약 10℃, 약 11℃, 약 12℃, 약 13℃, 약 14℃, 약 15℃, 약 16℃, 약 17℃, 약 18℃, 약 19℃, 약 20℃, 약 21℃, 약 22℃, 약 23℃, 약 24℃, 약 25℃, 약 26℃, 약 27℃, 약 28℃, 약 29℃, 약 30℃, 약 31℃, 약 32℃, 약 33℃, 약 34℃, 약 35℃, 약 36℃, 약 37℃, 약 38℃, 약 39℃, 약 40℃, 약 41℃, 또는 약 42℃이다. 실시양태에서, 배양 온도는 약 25℃ 내지 약 32℃이다. 실시양태에서, 배양 온도는 약 22℃ 내지 약 27℃, 약 22℃ 내지 약 28℃, 약 22℃ 내지 약 29℃, 약 22℃ 내지 약 30℃, 23℃ 내지 약 27℃, 약 23℃ 내지 약 28℃, 약 23℃ 내지 약 29℃, 약 23℃ 내지 약 30℃, 약 24℃ 내지 약 27℃, 약 24℃ 내지 약 28℃, 약 24℃ 내지 약 29℃, 약 24℃ 내지 약 30℃, 약 25℃ 내지 약 27℃, 약 25℃ 내지 약 28℃, 약 25℃ 내지 약 29℃, 약 25℃ 내지 약 30℃, 약 25℃ 내지 약 31℃, 약 25℃ 내지 약 32℃, 약 25℃ 내지 약 33℃, 약 26℃ 내지 약 28℃, 약 26℃ 내지 약 29℃, 약 26℃ 내지 약 30℃, 약 26℃ 내지 약 31℃, 약 26℃ 내지 약 32℃, 약 26℃ 내지 약 33℃, 약 27℃ 내지 약 29℃, 약 27℃ 내지 약 30℃, 약 27℃ 내지 약 31℃ , 약 27℃ 내지 약 32℃, 약 27℃ 내지 약 33℃, 약 28℃ 내지 약 30℃, 약 28℃ 내지 약 31℃, 약 28℃ 내지 약 32℃, 약 29℃ 내지 약 31℃, 약 29℃ 내지 약 32℃, 약 29℃ 내지 약 33℃, 약 30℃ 내지 약 32℃, 약 30℃ 내지 약 33℃, 약 31℃ 내지 약 33℃, 약 31℃ 내지 약 32℃, 약 21℃ 내지 약 42℃, 약 22℃ 내지 약 42℃, 약 23℃ 내지 약 42℃, 약 24℃ 내지 약 42℃, 약 25℃ 내지 약 42℃로 유지한다. 실시양태에서, 배양 온도는 약 25℃ 내지 약 28.5℃이다. 실시양태에서, 성장 온도는 약 20℃ 이상, 약 21℃ 이상, 약 22℃ 이상, 약 23℃ 이상, 약 24℃ 이상, 약 25℃ 이상, 약 26℃ 이상, 약 27℃ 이상, 약 28℃ 이상, 약 29℃, 또는 약 30℃ 이상이다.
실시양태에서, 온도는 배양 과정에서 변화된다. 실시양태에서, 온도는 제제, 예를 들어, IPTG를 배양물에 첨가하여 구조물로부터 발현을 유도하기 전에 약 30℃ 내지 약 32℃로 유지하고, 유도제 첨가 후에 온도는 약 25℃ 내지 약 28℃로 감소시킨다. 실시양태에서, 온도는 제제, 예를 들어, IPTG를 배양물에 첨가하여 구조물로부터 발현을 유도하기 전에 약 30℃로 유지하고, 유도제 첨가 후에 온도는 약 25℃로 감소시킨다.
본원의 그 밖에 다른 곳에서 기재된 바와 같이, 유도성 프로모터, 예를 들어, lac 프로모터를 발현 구조물에 사용하여 재조합 융합 단백질의 발현을 조절할 수 있다. lac 프로모터 유도체 또는 패밀리 일원, 예를 들어, tac 프로모터 경우, 이펙터 화합물은 유도 인자, 예를 들어 IPTG와 같은 무상 유도 인자이다. 실시양태에서, lac 프로모터 유도체를 사용하며, 세포 밀도가 약 40 내지 약 180의 OD575로 확인되는 수준에 도달할 때, IPTG를 약 0.01 mM 내지 약 1.0 mM의 최종 농도로 첨가하여 재조합 단백질 발현을 유도한다. 실시양태에서, 재조합 단백질을 위한 배양 유도 시점에서 OD575는 약 40, 약 50, 약 60, 약 70, 약 80, 약 90, 약 110, 약 120, 약 130, 약 140, 약 150, 약 160, 약 170, 약 180일 수 있다. 다른 실시양태에서, OD575는 약 40 내지 약 50, 약 50 내지 약 60, 약 60 내지 약 70, 약 70 내지 약 80, 약 80 내지 약 90, 또는 약 90 내지 약 100이다. 다른 실시양태에서, OD575는 약 40 내지 약 100, 약 100 내지 약 120, 약 120 내지 약 130, 약 130 내지 약 140, 약 140 내지 약 150, 약 150 내지 약 160, 약 160 내지 약 170, 또는 약 170 내지 약 180이다. 다른 실시양태에서, OD575는 약 40 내지 약 140, 또는 약 80 내지 180이다. 세포 밀도는 다른 방법으로 측정하여 다른 단위, 예를 들어 단위 부피당 세포로 표현할 수 있다. 예를 들어, 피. 플루오레센스 배양물의 약 40 내지 약 160의 OD575는 mL당 대략 4 × 1010 내지 1.6 × 1011 콜로니 형성 단위 또는 17.5 내지 70 g/L 건조 세포 중량과 등가이다. 실시양태에서, 배양 유도 시점에서 세포 밀도는 세포 밀도를 측정하는데 사용되는 방법 또는 측정 단위와 무관하게 OD575에서 흡광도에 의해 본원에서 명시되는 세포 밀도와 등가이다. 당 업자는 임의의 세포 배양물에 대해 적합하게 전환하는 방법을 알 것이다.
실시양태에서, 배양물의 최종 IPTG 농도는 약 0.01 mM, 약 0.02 mM, 약 0.03 mM, 약 0.04 mM, 약 0.05 mM, 약 0.06 mM, 약 0.07 mM, 약 0.08 mM, 약 0.09 mM, 약 0.1 mM, 약 0.2 mM, 약 0.3 mM, 약 0.4 mM, 약 0.5 mM, 약 0.6 mM, 약 0.7 mM, 약 0.8 mM, 약 0.9 mM, 또는 약 1 mM이다. 실시양태에서, 배양물의 최종 IPTG 농도는 약 0.08 mM 내지 약 0.1 mM, 약 0.1 mM 내지 약 0.2 mM, 약 0.2 mM 내지 약 0.3 mM, 약 0.3 mM 내지 약 0.4 mM, 약 0.2 mM 내지 약 0.4 mM, 약 0.08 내지 약 0.2 mM, 또는 약 0.1 내지 1 mM이다.
실시양태에서, 비-lac 유형의 프로모터가 사용되는 경우에는, 본원 및 문헌에 기술된 바와 같이, 다른 유도인자 또는 이펙터가 사용될 수 있다. 한 실시양태에서, 프로모터는 구성적 프로모터이다.
유도제를 첨가한 후, 배양물은 일정 기간, 예를 들어, 약 24시간 동안 배양할 수 있는데, 이 기간에 재조합 단백질이 발현된다. 유도제를 첨가한 후, 배양물은 약 1 hr, 약 2 hr, 약 3 hr, 약 4 hr, 약 5 hr, 약 6 hr, 약 7 hr, 약 8 hr, 약 9 hr, 약 10 hr, 약 11 hr, 약 12 hr, 약 13 hr, 약 14 hr, 약 15 hr, 약 16 hr, 약 17 hr, 약 18 hr, 약 19 hr, 약 20 hr, 약 21 hr, 약 22 hr, 약 23 hr, 약 24 hr, 약 36 hr, 또는 약 48 hr 동안 배양할 수 있다. 유도제를 배양물에 첨가한 후, 배양물은 약 1 내지 48 hr, 약 1 내지 24 hr, 약 1 내지 8 hr, 약 10 내지 24 hr, 약 15 내지 24 hr, 또는 약 20 내지 24 hr 동안 배양할 수 있다. 세포 배양물은 원심분리하여 농축하고, 배양물 펠렛은 완충액 또는 후속적인 용해 절차에 적합한 완충액 또는 용액에 재현탁할 수 있다.
실시양태에서, 세포는 고압 기계적 세포 파괴용 장치(구입 가능함, 예를 들어, 마이크로플루이딕스 마이크로플루다이저(Microfluidics Microfluidizer), 콘스턴트 셀 디스럽터(Constant Cell Disruptor), 니로-소아비(Niro-Soavi) 균질화기 또는 APV-가울린(APV-Gaulin) 균질화기)를 사용하여 파괴한다. 재조합 단백질 발현 세포는 예를 들어, 초음파 처리를 사용하여 파괴할 수 있다. 당 업계에 공지된, 세포를 용해시키는데 적합한 임의의 방법을 이용하여 가용성 분획을 유리시킬 수 있다. 예를 들어, 실시양태에서, 화학적 및/또는 효소적 세포 용해 시약, 예를 들어, 세포벽 용해 효소 및 EDTA가 사용될 수 있다. 본 발명의 방법에서는 또한 냉동 배양물 또는 미리 보관된 배양물의 사용이 또한 고려된다. 용해시키기 전에 배양물은 OD에 정규화될 수 있다. 예를 들어, 세포는 약 10, 약 11, 약 12, 약 13, 약 14, 약 15, 약 16, 약 17, 약 18, 약 19, 또는 약 20의 OD600에 정규화될 수 있다.
원심분리는 임의의 적합한 장치 및 방법을 이용하여 실시할 수 있다. 불용성 분획으로부터 가용성 분획을 분리하기 위한 세포 배양물 또는 용해물의 원심분리는 당 업계에 잘 알려져 있다. 예를 들어, 용해된 세포를 20,800 x g에서 20분간(4℃) 원심분리하고, 수동으로 또는 자동 액상 취급기를 사용하여 상등액을 제거할 수 있다. 세포 배양물의 원심분리에 의해 얻은 세포 펠릿, 또는 불용성 분획을 완충액에 재현탁할 수 있다. 예를 들어, 오버헤드 혼합기, 자기 교반 막대, 진동식 진탕기 등에 연결된 임펠러과 같은 장치를 사용하여 세포 펠렛 또는 불용성 분획의 재현탁을 수행할 수 있다.
비-변성 조건
유도된 숙주 세포의 용해는 비-변성 조건하에서 수행한다. 실시양태에서, 비-변성 조건은, 예를 들어, 세포 펠렛 또는 페이스트를 재현탁하기 위해서, 비-변성 처리 완충액의 사용을 포함한다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 인산나트륨 또는 트리스 완충액, 글리세롤, 및 염화나트륨을 포함한다. 실시양태에서, 친화성 크로마토그래피를 고정된 금속 친화성 크로마토그래피(IMAC)에 의해 수행하는 경우, 비-변성 처리 완충액은 이미다졸을 포함한다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 0 내지 50 mM 이미다졸을 포함한다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 이미다졸을 포함하지 않는다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 25mM 이미다졸을 포함한다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 10-30 mM 인산나트륨 또는 트리스, pH 7 내지 9를 포함한다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 7.3, 7.4, 또는 7.5의 pH를 갖는다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 2-10% 글리세롤을 포함한다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 50 mM 내지 750 mM NaCl을 포함한다. 실시양태에서, 세포 페이스트는 10-50% 고체로 재현탁한다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 20 mM 인산나트륨, 5% 글리세롤, 500 mM 염화나트륨, 20 mM 이미다졸, pH 7.4를 포함하고, 20% 고체로 현탁한다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 20 mM 트리스, 50 mM NaCl, pH 7.5를 포함하고, 20% 고체로 재현탁한다.
실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 카오트로프제를 포함하지 않는다. 카오트로프제는 단백질 또는 핵산의 3차원 구조를 파괴하여 변성을 일으킨다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 비-변성 농도의 카오트로프제를 포함한다. 실시양태에서, 카오트로프제는, 예를 들어, 요소 또는 구아니디늄 히드로클로라이드이다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 0 내지 4M 요소 또는 구아니디늄 히드로클로라이드를 포함한다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 요소 또는 구아니디늄 히드로클로라이드를 4M 미만, 3.5M 미만, 3M 미만, 2.5M 미만, 2M 미만, 1.5M 미만, 1M 미만, 0.5M 미만, 약 0.1M, 약 0.2M, 약 0.3M, 약 0.4M, 약 0.5M, 약 0.6M, 약 0.7M, 약 0.8M, 약 0.9M, 약 1.0M, 약 1.1M, 약 1.2M, 약 1.3M, 약 1.4M, 약 1.5M, 약 1.6M, 약 1.7M, 약 1.8M, 약 1.9M, 또는 약 2.0M, 약 2.1M, 약 2.2M, 약 2.3M, 약 2.4M, 약 2.5M, 약 2.6M, 약 2.7M, 약 2.8M, 약 2.9M, 약 3M, 약 3.1M, 약 3.2M, 약 3.3M, 약 3.4M, 약 3.5M, 약 3.6M, 약 3.7M, 약 3.8M, 약 3.9M, 약 4M, 약 0.5 내지 약 3.5M, 약 0.5 내지 약 3M, 약 0.5 내지 약 2.5M, 약 0.5 내지 약 2M, 약 0.5 내지 약 1.5M, 약 0.5 내지 약 1M, 약 1 내지 약 4M, 약 1 내지 약 3.5M, 약 1 내지 약 3M, 약 1 내지 약 2.5M, 약 1 내지 약 2M, 약 1 내지 약 1.5M, 약 1.5 내지 약 4M, 약 1.5 내지 약 3.5M, 약 1.5 내지 약 3M, 약 1.5 내지 약 2.5M, 약 1.5 내지 약 2M, 약 2 내지 약 4M, 약 2 내지 약 3.5M, 약 2 내지 약 3M, 약 2 내지 약 2.5M, 약 2.5 내지 약 4M, 약 2.5 내지 약 3.5M, 약 2.5 내지 약 3M, 약 3 내지 약 4M, 약 3 내지 약 3.5M, 또는 0.5 내지 약 1M의 농도로 포함한다.
실시양태에서, 비-변성 처리 완충액을 사용하는 경우, 세포 페이스트는 20 mM 트리스, 50 mM NaCl, 4 M 요소, pH 7.5, 중에 20% 고체로 2-8℃에서 약 1-2.5시간 동안 슬러리로 만든다. 실시양태에서, 세포 페이스트는 니로 균질화기로, 예를 들어, 15,000 psi에서 용해를 거치고, 14,000 x g에서 35분간 회분식 원심분리 또는 15,000 x g에서 340 mL/min의 공급으로 연속 원심분리를 거치고, 상등 농축액은 적층형 필터(depth filter) 및 막 필터로 여과하고, 재현탁 완충액 예를 들어, 1X PBS pH 7.4로 2X 희석하고, 캡쳐 컬럼에 로딩한다. 실시양태에서, 비-변성 처리 완충액은 본원에서 그 밖의 다른 부분에 기재된 IMAC를 위해 추가의 구성요소, 예를 들어 이미다졸을 포함한다.
카오트로프제의 변성 농도는 pH에 의해 영향받을 수 있고, 변성 수준은 단백질의 특성에 따라 결정된다는 것을 당 업자는 이해한다. 예를 들어, pH를 증가시켜 카오트로프제의 더낮은 농도에서도 단백질 변성을 일으킬 수 있다.
산물 평가
생산된 재조합 융합 단백질 또는 관심 폴리펩티드의 품질은 당 업계에 공지되거나 문헌에 기재된 임의의 방법에 의해 평가할 수 있다. 실시양태에서, 단백질의 변성은 이의 가용성을 기준으로, 또는 생물학적 활성의 결여 또는 손실로 평가한다. 많은 단백질의 경우, 생물학적 활성 분석은 상업적으로 이용 가능하다. 생물학적 활성 분석은 예를 들어 항체 결합 분석을 포함할 수 있다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질 또는 관심 폴리펩티드의 물리적 특성화는 당 업계에서 이용 가능한 방법, 예를 들어 크로마토그래피 및 분광 광도법을 이용하여 수행한다. 관심 폴리펩티드의 평가는 이것이 적합하게 유리되었는지, 예를 들어 이의 N-말단이 완전한지를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
hPTH, 예를 들어, hPTH 1-34 또는 1-84의 활성은 당 업계에 공지되거나 본원 또는 문헌에 기재된 임의의 방법을 이용하여, 예를 들어 단백질의 N-말단을 인식하는 항체를 이용하여 평가할 수 있다. 방법은, 예를 들어 원형 질량 분석을 포함한다. PTH 생물활성은 예를 들어, cAMP ELISA, 균일 시분해 형광(HTRF: homogenous time-resolved fluorescence) 분석(Charles River Laboratories)에 의해, 또는 각각 본원에서 참고로 포함되는 문헌(Nissenson, et al., 1985, "Activation of the Parathyroid Hormone Receptor-Adenylate Cyclase System in Osteosarcoma Cells by a Human Renal Carcinoma Factor," Cancer Res. 45:5358-5363), 및 미국 특허 제7,150,974호("Parathyroid Hormone Receptor Binding Method")에 기재된 바와 같이 측정할 수 있다. 또한, PTH 평가 방법은 본원에서 참고로 포함되는 문헌(Shimizu, et al., 2001, "Parathyroid hormone (1-14) and (1-11) analogs conformationally constrained by α-aminoisobutyric acid mediate full agonist responses via the Juxtamembrane region of the PTH-1 receptor," J. Biol. Chem. 276: 49003-49012)에 기재되어 있다.
재조합 융합 단백질 및 관심 폴리펩티드의 정제
가용화된 재조합 융합 단백질 또는 관심 폴리펩티드는 당 업자에 의해 공지되거나 문헌에 기재된 임의의 방법, 예를 들어 원심분리 방법 및/또는 크로마토그래피 방법, 예를 들어 크기 배제, 음이온 또는 양이온 교환, 소수성 상호작용, 또는 친화성 크로마토그래피에 의해 다른 단백질 및 세포 파편으로부터 단리하거나 정제할 수 있다. 실시양태에서, 가용화된 단백질은 고속 성능 액체 크로마토그래피(FPLC: Fast Performance Liquid Chromatography)를 이용하여 정제힐 수 있다. FPLC는 다양한 수지에 대한 친화성을 기반으로 하여 단백질을 분리하는데 사용되는 액체 크로마토그리피의 한 형태이다. 실시양태에서, 융합 단백질과 함께 발현되는 친화성 태그는 가용화 완충액 중에 용해된 융합 단백질이 수지에 결합하게 하지만 불순물은 가용화 완충액 중에 운반되어 나간다. 결과적으로, 용출 완충액을 점진적으로 증가하는 구배로 사용하거나 단계적인 방식으로 첨가하여 융합 단백질을 이온 교환 수지로부터 해리시키고 용출 완충액 중에 순수한 융합 단백질을 단리한다.
실시양태에서, 유도를 완료한 후에, 발효 브로쓰를 원심분리, 예를 들어 15,900 × g에서 60 내지 90분간 원심분리하여 수거한다. 세포 페이스트와 상등액을 분리하고 페이스트를 -80℃에서 냉동한다. 냉동된 세포 페이스트를 본원에 그 밖의 부분에 기재된 완충액, 예를 들어 비-변성 완충액 또는 요소 무함유 완충액 중에서 해동한다. 실시양태에서, 냉동된 세포 페이스트를 20 mM 인산나트륨, 5% 글리세롤, 500 mM 염화나트륨, pH 7.4에서 해동하고 재현탁한다. 실시양태에서, 완충액은 이미다졸을 포함한다. 실시양태에서, 현탁액의 최종 부피는 요망하는 비율의 고체, 예를 들어 20% 고체로 조정한다. 세포는 화학적으로 또는 기계적으로 용해시킬 수 있는데, 예를 들어 재료는 이때 마이크로플루다이저를 15,000 psi에서 통과시켜 균질화할 수 있다. 용해액을, 예를 들어, 12,000 × g에서 30분간 원심분리하고, 예를 들어 사르토리우스 사르토브란(Sartorius Sartobran) 150 (0.45/0.2 μm) 필터 캡슐을 통하여 여과한다.
실시양태에서, 고속 단백질 액체 크로마토그래피(FPLC)는, 예를 들어, Frac-950 분획 수집기가 장착된 AKTA 익스플로러 100 크로마토그래피 시스템(GE Healthcare)을 이용하여 정제에 사용할 수 있다. His-태그가 사용되는 실시양태에서, 시료는 히스트랩(HisTrap) FF, 10 mL 컬럼(일렬로 연결된 2개의 5 mL 히스트랩 FF 카트리지[GE Healthcare, 품번 17-5255-01])에 로딩하고, 세척하고, 예를 들어, 이미다졸 농도를 0 mM 내지 200 mM로 변화시켜 10배 컬럼 부피의 선형 구배의 용출 완충액을 이용하여 용출시키고 분획을 수집할 수 있다.
실시양태에서, 크로마토그래피는 관심 폴리펩티드에 적합하게 수행할 수 있다. 예를 들어, 고정된 금속이온 친화성 크로마토그래피 정제는 본원에서 실시예에 기재된 바와 같이(예를 들어, 니켈 IMAC를 이용하여) 수행할 수 있다.
재조합 융합 단백질의 절단
실시양태에서, 정제된 재조합 융합 단백질 분획은 절단 효소와 인큐베이션하여 링커와 N-말단 융합 파트너로부터 관심 폴리펩티드를 절단한다. 실시양태에서, 절단 효소는 프로테아제, 예를 들어, 세린 프로테아제, 예를 들어, 소 엔테로키나아제, 돼지 엔테로키나아제, 트립신 또는 본원에서 그 밖의 부분에 기재된 임의의 기타 적합한 프로테아제이다. 당 업계에 공지되고 제조사의 지서서를 포함한 문헌에 기재된 임의의 적합한 프로테아제 절단 방법이 이용될 수 있다. 프로테아제는 예를 들어, 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich)(St. Louis, MO), 써모피셔 사이언티픽(ThermoFisher Scientific)(Waltham, MA), 및 프로메가(Promega)(Madison, WI)로부터 구입 가능하다. 예를 들어, 실시양태에서, 소 엔테로키나아제(예를 들어, Novagen cat #69066-3, batch D00155747) 절단 융합 단백질 정제 분획은 농축하여 20 mM 트리스 pH 7.4, 50 mM NaCl, 및 2 mM CaCl2를 함유하는 완충액에 재현탁할 수 있다. 2 units의 소 엔테로키나아제는 100㎕ 반응물 중 100 μg 단백질에 첨가한다. 융합 단백질 정제 분획과 엔테로키나아제의 혼합물은 적합한 시간 동안 인큐베이션한다. 실시양태에서, 비교를 위해 엔테로키나아제가 없는 대조 반응물을 인큐베이션한다. 효소 반응은 4-벤젠설포닐 플루오라이드 히드로클로라이드(AEBSF, Sigma cat# P8465)를 함유하는 완전 프로테아제 억제제 칵테일을 첨가하여 정지시킬 수 있다.
실시양태에서, 절단 효소 인큐베이션은 약 1시간 내지 약 24시간 동안 수행한다. 실시양태에서, 인큐베이션은 약 1 hr, 약 2 hr, 약 3hr, 약 4 hr, 약 5 hr, 약 6 hr, 약 7 hr, 약 8 hr, 약 9 hr, 약 10 hr, 약 11 hr, 약 12 hr, 약 13 hr, 약 14 hr, 약 15 hr, 약 16 hr, 약 17 hr, 약 18 hr, 약 19 hr, 약 20 hr, 약 21 hr, 약 22 hr, 약 23 hr, 약 24 hr, 약 1 hr 내지 약 24 hr, 약 1 hr 내지 약 23 hr, 약 1 hr 내지 약 22 hr, 약 1 hr 내지 약 21 hr, 약 1 hr 내지 약 20 hr, 약 1 hr 내지 약 19 hr, 약 1 hr 내지 약 18 hr, 약 1 hr 내지 약 17 hr, 약 1 hr 내지 약 16 hr, 약 1 hr 내지 약 15 hr, 약 1 hr 내지 약 14 hr, 약 1 hr 내지 약 13 hr, 약 1 hr 내지 약 12 hr, 약 1 hr 내지 약 11 hr, 약 1 hr 내지 약 10 hr, 약 1 hr 내지 약 9 hr, 약 1 hr 내지 약 8 hr, 약 1 hr 내지 약 7 hr, 약 1 hr 내지 약 6 hr, 약 1 hr 내지 약 5 hr, 약 1 hr 내지 약 4 hr, 약 1 hr 내지 약 3 hr, 약 1 hr 내지 약 2 hr, 약 2 hr 내지 약 24 hr, 약 2 hr 내지 약 23 hr, 약 2 hr 내지 약 22 hr, 약 2 hr 내지 약 21 hr, 약 2 hr 내지 약 20 hr, 약 2 hr 내지 약 19 hr, 약 2 hr 내지 약 18 hr, 약 2 hr 내지 약 17 hr, 약 2 hr 내지 약 16 hr, 약 2 hr 내지 약 15 hr, 약 2 hr 내지 약 14 hr, 약 2 hr 내지 약 13 hr, 약 2 hr 내지 약 12 hr, 약 2 hr 내지 약 11 hr, 약 2 hr 내지 약 10 hr, 약 2 hr 내지 약 9 hr, 약 2 hr 내지 약 8 hr, 약 2 hr 내지 약 7 hr, 약 2 hr 내지 약 6 hr, 약 2 hr 내지 약 5 hr, 약 2 hr 내지 약 4 hr, 약 2 hr 내지 약 3 hr, 약 3 hr 내지 약 24 hr, 약 3 hr 내지 약 23 hr, 약 3 hr 내지 약 22 hr, 약 3 hr 내지 약 21 hr, 약 3 hr 내지 약 20 hr, 약 3 hr 내지 약 19 hr, 약 3 hr 내지 약 18 hr, 약 3 hr 내지 약 17 hr, 약 3 hr 내지 약 16 hr, 약 3 hr 내지 약 15 hr, 약 3 hr 내지 약 14 hr, 약 3 hr 내지 약 13 hr, 약 3 hr 내지 약 12 hr, 약 3 hr 내지 약 11 hr, 약 3 hr 내지 약 10 hr, 약 3 hr 내지 약 9 hr, 약 3 hr 내지 약 8 hr, 약 3 hr 내지 약 7 hr, 약 3 hr 내지 약 6 hr, 약 3 hr 내지 약 5 hr, 약 3 hr 내지 약 4 hr, 약 4 hr 내지 약 24 hr, 약 4 hr 내지 약 23 hr, 약 4 hr 내지 약 22 hr, 약 4 hr 내지 약 21 hr, 약 4 hr 내지 약 20 hr, 약 4 hr 내지 약 19 hr, 약 4 hr 내지 약 18 hr, 약 4 hr 내지 약 17 hr, 약 4 hr 내지 약 16 hr, 약 4 hr 내지 약 15 hr, 약 4 hr 내지 약 14 hr, 약 4 hr 내지 약 13 hr, 약 4 hr 내지 약 12 hr, 약 4 hr 내지 약 11 hr, 약 4 hr 내지 약 10 hr, 약 4 hr 내지 약 9 hr, 약 4 hr 내지 약 8 hr, 약 4 hr 내지 약 7 hr, 약 4 hr 내지 약 6 hr, 약 4 hr 내지 약 5 hr, 약 5 hr 내지 약 24 hr, 약 5 hr 내지 약 23 hr, 약 5 hr 내지 약 22 hr, 약 5 hr 내지 약 20 hr, 약 5 hr 내지 약 21 hr, 약 5 hr 내지 약 19 hr, 약 5 hr 내지 약 18 hr, 약 5 hr 내지 약 17 hr, 약 5 hr 내지 약 16 hr, 약 5 hr 내지 약 15 hr, 약 5 hr 내지 약 14 hr, 약 5 hr 내지 약 13 hr, 약 5 hr 내지 약 12 hr, 약 5 hr 내지 약 11 hr, 약 5 hr 내지 약 10 hr, 약 5 hr 내지 약 9 hr, 약 5 hr 내지 약 8 hr, 약 5 hr 내지 약 7 hr, 약 5 hr 내지 약 6 hr, 약 6 hr 내지 약 24 hr, 약 6 hr 내지 약 23 hr, 약 6 hr 내지 약 22 hr, 약 6 hr 내지 약 21 hr, 약 6 hr 내지 약 20 hr, 약 6 hr 내지 약 19 hr, 약 6 hr 내지 약 18 hr, 약 6 hr 내지 약 17 hr, 약 6 hr 내지 약 16 hr, 약 6 hr 내지 약 15 hr, 약 6 hr 내지 약 14 hr, 약 6 hr 내지 약 13 hr, 약 6 hr 내지 약 12 hr, 약 6 hr 내지 약 11 hr, 약 6 hr 내지 약 10 hr, 약 6 hr 내지 약 9 hr, 약 6 hr 내지 약 8 hr, 약 6 hr 내지 약 7 hr, 약 7 hr 내지 약 24 hr, 약 7 hr 내지 약 23 hr, 약 7 hr 내지 약 22 hr, 약 7 hr 내지 약 21 hr, 약 7 hr 내지 약 20 hr, 약 7 hr 내지 약 19 hr, 약 7 hr 내지 약 18 hr, 약 7 hr 내지 약 17 hr, 약 7 hr 내지 약 16 hr, 약 7 hr 내지 약 15 hr, 약 7 hr 내지 약 14 hr, 약 7 hr 내지 약 13 hr, 약 7 hr 내지 약 12 hr, 약 7 hr 내지 약 11 hr, 약 7 hr 내지 약 10 hr, 약 7 hr 내지 약 9 hr, 약 7 hr 내지 약 8 hr, 약 8 hr 내지 약 24 hr, 약 8 hr 내지 약 23 hr, 약 8 hr 내지 약 22 hr, 약 8 hr 내지 약 21 hr, 약 8 hr 내지 약 20 hr, 약 8 hr 내지 약 19 hr, 약 8 hr 내지 약 18 hr, 약 8 hr 내지 약 17 hr, 약 8 hr 내지 약 16 hr, 약 8 hr 내지 약 15 hr, 약 8 hr 내지 약 14 hr, 약 8 hr 내지 약 13 hr, 약 8 hr 내지 약 12 hr, 약 8 hr 내지 약 11 hr, 약 8 hr 내지 약 10 hr, 약 8 hr 내지 약 9 hr, 약 9 hr 내지 약 24 hr, 약 9 hr 내지 약 23 hr, 약 9 hr 내지 약 22 hr, 약 9 hr 내지 약 21 hr, 약 9 hr 내지 약 20 hr, 약 9 hr 내지 약 19 hr, 약 9 hr 내지 약 18 hr, 약 9 hr 내지 약 17 hr, 약 9 hr 내지 약 16 hr, 약 9 hr 내지 약 15 hr, 약 9 hr 내지 약 14 hr, 약 9 hr 내지 약 13 hr, 약 9 hr 내지 약 12 hr, 약 9 hr 내지 약 11 hr, 약 9 hr 내지 약 10 hr, 약 10 hr 내지 약 24 hr, 약 10 hr 내지 약 23 hr, 약 10 hr 내지 약 22 hr, 약 10 hr 내지 약 21 hr, 약 10 hr 내지 약 20 hr, 약 10 hr 내지 약 19 hr, 약 10 hr 내지 약 18 hr, 약 10 hr 내지 약 17 hr, 약 10 hr 내지 약 16 hr, 약 10 hr 내지 약 15 hr, 약 10 hr 내지 약 14 hr, 약 10 hr 내지 약 13 hr, 약 10 hr 내지 약 12 hr, 약 10 hr 내지 약 11 hr, 약 11 hr 내지 약 24 hr, 약 11 hr 내지 약 23 hr, 약 11 hr 내지 약 22 hr, 약 11 hr 내지 약 21 hr, 약 11 hr 내지 약 20 hr, 약 11 hr 내지 약 19 hr, 약 11 hr 내지 약 18 hr, 약 11 hr 내지 약 17 hr, 약 11 hr 내지 약 16 hr, 약 11 hr 내지 약 15 hr, 약 11 hr 내지 약 14 hr, 약 11 hr 내지 약 13 hr, 약 11 hr 내지 약 12 hr, 약 12 hr 내지 약 24 hr, 약 12 hr 내지 약 23 hr, 약 12 hr 내지 약 22 hr, 약 12 hr 내지 약 21 hr, 약 12 hr 내지 약 20 hr, 약 12 hr 내지 약 19 hr, 약 12 hr 내지 약 18 hr, 약 12 hr 내지 약 17 hr, 약 12 hr 내지 약 16 hr, 약 12 hr 내지 약 15 hr, 약 12 hr 내지 약 14 hr, 약 12 hr 내지 약 13 hr, 약 13 hr 내지 약 24 hr, 약 13 hr 내지 약 23 hr, 약 13 hr 내지 약 22 hr, 약 13 hr 내지 약 21 hr, 약 13 hr 내지 약 20 hr, 약 13 hr 내지 약 19 hr, 약 13 hr 내지 약 18 hr, 약 13 hr 내지 약 17 hr, 약 13 hr 내지 약 16 hr, 약 13 hr 내지 약 15 hr, 약 13 hr 내지 약 14 hr, 약 14 hr 내지 약 24 hr, 약 14 hr 내지 약 23 hr, 약 14 hr 내지 약 22 hr, 약 14 hr 내지 약 21 hr, 약 14 hr 내지 약 20 hr, 약 14 hr 내지 약 19 hr, 약 14 hr 내지 약 18 hr, 약 14 hr 내지 약 17 hr, 약 14 hr 내지 약 16 hr, 약 14 hr 내지 약 15 hr, 약 15 hr 내지 약 24 hr, 약 15 hr 내지 약 23 hr, 약 15 hr 내지 약 22 hr, 약 15 hr 내지 약 21 hr, 약 15 hr 내지 약 20 hr, 약 15 hr 내지 약 19 hr, 약 15 hr 내지 약 18 hr, 약 15 hr 내지 약 17 hr, 약 16 hr 내지 약 24 hr, 약 16 hr 내지 약 23 hr, 약 16 hr 내지 약 22 hr, 약 16 hr 내지 약 21 hr, 약 16 hr 내지 약 20 hr, 약 16 hr 내지 약 19 hr, 약 16 hr 내지 약 18 hr, 또는 약 16 hr 내지 약 17 hr, 약 17 hr 내지 약 24 hr, 약 17 hr 내지 약 23 hr, 약 17 hr 내지 약 22 hr, 약 17 hr 내지 약 21 hr, 약 17 hr 내지 약 20 hr, 약 17 hr 내지 약 19 hr, 약 17 hr 내지 약 18 hr, 약 18 hr 내지 약 24 hr, 약 18 hr 내지 약 23 hr, 약 18 hr 내지 약 22 hr, 약 18 hr 내지 약 21 hr, 약 18 hr 내지 약 20 hr, 약 18 hr 내지 약 19 hr, 약 19 hr 내지 약 24 hr, 약 19 hr 내지 약 23 hr, 약 19 hr 내지 약 22 hr, 약 19 hr 내지 약 21 hr, 약 19 hr 내지 약 20 hr, 약 20 hr 내지 약 24 hr, 약 20 hr 내지 약 23 hr, 약 20 hr 내지 약 22 hr, 약 20 hr 내지 약 21 hr, 약 21 hr 내지 약 24 hr, 약 21 hr 내지 약 23 hr, 약 21 hr 내지 약 22 hr, 약 22 hr 내지 약 24 hr, 또는 약 22 hr 내지 약 23 hr 동안 수행한다.
실시양태에서, 프로테아제와 인큐베이션 후 재조합 융합 단백질의 절단 정도는 약 90% 내지 약 100%이다. 실시양태에서, 프로테아제와 인큐베이션 후 단백질의 절단 정도는 약 90%, 약 91%, 약 92%, 약 93%, 약 94%, 약 95%, 약 96%, 약 97%, 약 98%, 약 99%, 약 100%, 약 91% 내지 약 100%, 약 92% 내지 약 100%, 약 93% 내지 약 100%, 약 94% 내지 약 100%, 약 95% 내지 약 100%, 약 96% 내지 약 100%, 약 97% 내지 약 100%, 약 98% 내지 약 100%, 약 99% 내지 약 100%, 약 90% 내지 약 99%, 약 91% 내지 약 99%, 약 92% 내지 약 99%, 약 93% 내지 약 99%, 약 94% 내지 약 99%, 약 95% 내지 약 99%, 약 96% 내지 약 99%, 약 97% 내지 약 99%, 약 98% 내지 약 99%, 약 90% 내지 약 98%, 약 91% 내지 약 98%, 약 92% 내지 약 98%, 약 93% 내지 약 98%, 약 94% 내지 약 98%, 약 95% 내지 약 98%, 약 96% 내지 약 98%, 약 97% 내지 약 98%, 약 90% 내지 약 97%, 약 91% 내지 약 97%, 약 92% 내지 약 97%, 약 93% 내지 약 97%, 약 94% 내지 약 97%, 약 95% 내지 약 97%, 약 96% 내지 약 97%, 약 90% 내지 약 96%, 약 91% 내지 약 96%, 약 92% 내지 약 96%, 약 93% 내지 약 96%, 약 94% 내지 약 96%, 약 95% 내지 약 96%, 약 90% 내지 약 95%, 약 91% 내지 약 95%, 약 92% 내지 약 95%, 약 93% 내지 약 95%, 약 94% 내지 약 95%, 약 90% 내지 약 94%, 약 91% 내지 약 94%, 약 92% 내지 약 94%, 약 93% 내지 약 94%, 약 90% 내지 약 93%, 약 91% 내지 약 93%, 약 92% 내지 약 93%, 약 90% 내지 약 92%, 약 91% 내지 약 92%, 또는 약 90% 내지 약 91%이다.
실시양태에서, 프로테아제 절단은 결과적으로 재조합 융합 단백질로부터 관심 폴리펩티드를 유리시킨다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 적합하게 절단되어 관심 폴리펩티드를 적합하게 유리시킨다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질의 적합한 절단은 결과적으로 완전한(분해되지 않은) N-말단을 갖는 적합하게 유리된 관심 폴리펩티드를 가져온다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질의 적합한 절단은 결과적으로 첫째(N-말단) 아미노산을 포함하는 적합하게 유리된 관심 폴리펩티드를 가져온다. 실시양태에서, 프로테아제 절단 후 적합하게 유리된 폴리펩티드의 양은 약 90% 내지 약 100%이다. 실시양태에서, 프로테아제 절단 후 적합하게 유리된 폴리펩티드의 양은 약 90%, 약 91%, 약 92%, 약 93%, 약 94%, 약 95%, 약 96%, 약 97%, 약 98%, 약 99%, 약 100%, 약 91% 내지 약 100%, 약 92% 내지 약 100%, 약 93% 내지 약 100%, 약 94% 내지 약 100%, 약 95% 내지 약 100%, 약 96% 내지 약 100%, 약 97% 내지 약 100%, 약 98% 내지 약 100%, 약 99% 내지 약 100%, 약 90% 내지 약 99%, 약 91% 내지 약 99%, 약 92% 내지 약 99%, 약 93% 내지 약 99%, 약 94% 내지 약 99%, 약 95% 내지 약 99%, 약 96% 내지 약 99%, 약 97% 내지 약 99%, 약 98% 내지 약 99%, 약 90% 내지 약 98%, 약 91% 내지 약 98%, 약 92% 내지 약 98%, 약 93% 내지 약 98%, 약 94% 내지 약 98%, 약 95% 내지 약 98%, 약 96% 내지 약 98%, 약 97% 내지 약 98%, 약 90% 내지 약 97%, 약 91% 내지 약 97%, 약 92% 내지 약 97%, 약 93% 내지 약 97%, 약 94% 내지 약 97%, 약 95% 내지 약 97%, 약 96% 내지 약 97%, 약 90% 내지 약 96%, 약 91% 내지 약 96%, 약 92% 내지 약 96%, 약 93% 내지 약 96%, 약 94% 내지 약 96%, 약 95% 내지 약 96%, 약 90% 내지 약 95%, 약 91% 내지 약 95%, 약 92% 내지 약 95%, 약 93% 내지 약 95%, 약 94% 내지 약 95%, 약 90% 내지 약 94%, 약 91% 내지 약 94%, 약 92% 내지 약 94%, 약 93% 내지 약 94%, 약 90% 내지 약 93%, 약 91% 내지 약 93%, 약 92% 내지 약 93%, 약 90% 내지 약 92%, 약 91% 내지 약 92%, 또는 약 90% 내지 약 91%이다.
재조합 융합 단백질 평가 및 수율
생산된 융합 단백질 및/또는 관심 폴리펩티드는 단백질을 특성화하기 위한, 예를 들어 단백질의 수율 또는 품질을 평가하기 위한 당 업계에 공지되거나 문헌에 기재된 임의의 적합한 분석법을 이용하여 임의의 적합한 분획에서 특성화할 수 있다.
실시양태에서, LC-MS 또는 당 업계에 공지된 임의의 기타 적합한 방법을 이용하여 단백질 분해 클립핑, 탈아미드화, 산화, 및 단편화를 모니터하고 관심 폴리펩티드의 N-말단이 링커 절단 후 완전한지 확인한다. 재조합 융합 단백질 또는 관심 폴리펩티드의 수율은 당 업자에게 공지된 방법, 예를 들어, SDS-PAGE, 모세관 겔 정기영동(CGE: capillary gel electrophoresis), 또는 웨스턴 블롯 분석에 의해 결정할 수 있다. 실시양태에서, ELISA 방법을 이용하여 숙주 세포 단백질을 측정할 수 있다. 예를 들어, 숙주 세포 단백질(HCP) ELISA는 "슈도모나스 플루오레센스 숙주 세포 단백질 측정을 위한 면역효소적 분석" 키트(Cygnus Technologies, Inc., 카탈로그 번호 F450)를 이용하여 제조사의 프로토콜에 따라 실시할 수 있다. 플레이트는 소프트맥스 프로(Softmax Pro) v3.1.2 소프트웨어를 이용하여 스펙트라맥스 플러스(SPECTRAmax Plus)(Molecular Devices)에서 판독할 수 있다.
SDS-CGE는 HT 프로테인 익스프레스(Protein Express) v2 칩이 구비된 랩칩(LabChip) GXII 장치(Caliper LifeSciences, Hopkinton, MA) 및 해당 시약(각각 품번 760499 및 760328, Caliper LifeSciences)을 사용하여 수행할 수 있다. 시료는 제조사의 프로토콜(Protein User Guide Document No. 450589, Rev. 3)에 따라 제조하고 폴리아크릴아미드 겔에서 전기영동할 수 있다. 분리 후, 겔을 염색하고, 탈색하고, 디지털로 영상화하였다.
단백질, 예를 들어, 정제된 본원에서 기재된 재조합 융합 단백질 또는 관심 폴리펩티드의 농도는 당 업자에게 공지되고 문헌에 기재된 방법에 의한 흡광도 분광법으로 결정할 수 있다. 실시양태에서, 280 nm에서 단백질 시료의 흡광도를 측정하고(예를 들어, 에펜도르프 바이오포토미터(Eppendorf BioPhotometer)(Eppendorf, Hamburg, Germany)를 이용하여) 비어-람버트 법칙(Beer-Lambert Law)을 이용하여 단백질 농도를 계산한다. 단백질의 정확한 몰 흡수 계수는 공지된 방법에 의해, 예를 들어 본원에서 참고로 포함되는 문헌(Grimsley, G. R., and Pace, C. N., "Spectrophotometric Determination of Protein Concentration," in Current Protocols in Protein Science 3.1.1-3.1.9, Copyright ⓒ 2003 by John Wiley & Sons, Inc.)에 기재된 바와 같이 계산할 수 있다.
표 5는 벡터NTI(VectorNTI, Invitrogen)로 계산된 몰 흡광 계수를 이용하여 측정된 A280 1에서 본원에 기재된 단백질의 농도를 열거한다.
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
관심 폴리펩티드의 수율 또는 순도를 결정하기 위한 웨스턴 블롯 분석은 SDS-PAGE 겔 상에서 분리된 단백질을 니트로셀룰로오스 막으로 이동시키고, 관심 폴리펩티드에 특이적인 단클론 항체와 막을 인큐베이션함으로써 당 업계에 공지된 임의의 적합한 방법에 따라 수행할 수 있다. 본원에 기재된 임의의 분석 방법에 유용한 항체는 당 업자에게 공지된 적합한 절차에 의해 생성할 수 있다.
본원에 기재되고 당 업계에 공지된 활성 분석이 또한 단백질 수율과 관련한 정보를 제공할 수 있다. 실시양태에서, 당 업계에 공지된 이들 또는 임의의 기타 방법은 단백질의 적합한 프로세싱, 예를 들어 적합한 리더 절단을 평가하는데 이용된다.
재조합 융합 단백질 수율의 유용한 척도는 예를 들어, 배양 부피당 가용성 재조합 융합 단백질의 양(예를 들어, g 또는 mg의 단백질/리터의 배양물), 수득한 가용성 재조합 융합 단백질의 백분율 또는 분율(예를 들어, 가용성 재조합 융합 단백질의 양/전체 재조합 융합 단백질의 양), 전체 세포 단백질(tcp)의 백분율 또는 분율, 및 건조 생물량의 백분율 또는 비율을 포함한다. 실시양태에서, 본원에 기재된 재조합 융합 단백질 수율의 척도는 수득한 가용성 재조합 융합 단백질의 양을 기준으로 한다. 실시양태에서, 가용성 재조합 융합 단백질의 측정은 세포 용해 후 수득한 가용성 분획, 예를 들어, 하나 이상의 원심분리 단계 후 또는 재조합 융합 단백질의 정제 후 수득한 가용성 분획에서 실시한다.
관심 폴리펩티드 수율의 유용한 측정값은 예를 들어, 배양 부피당 수득한 가용성 폴리펩티드의 양(예를 들어, g 또는 mg의 단백질/리터의 배양물), 수득한 가용성 관심 폴리펩티드의 백분율 또는 분율(예를 들어, 가용성 관심 폴리펩티드의 양/전체 관심 폴리펩티드의 양), 수득한 활성의 관심 폴리펩티드의 백분율 또는 분율(예를 들어, 활성의 관심 폴리펩티드의 양/활성 분석에서 관심 폴리펩티드의 전체 양), 전체 세포 단백질(tcp)의 백분율 또는 분율, 및 건조 생물량의 백분율 또는 분율을 포함한다.
수율이 배양물 부피의 측면에서 표현되는 실시양태에서, 특히 상이한 배양물 사이의 수율을 비교할 때, 배양 세포 밀도를 고려할 수 있다. 실시양태에서, 본 발명의 방법을 이용하여 가용성 및/또는 활성 및/또는 적합하게 프로세싱된(예를 들어, 적합하게 절단된 분비 리더를 갖는) 재조합 융합 단백질 수율을 리터당 약 0.5 g 내지 리터당 약 25 g 얻을 수 있다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 열 충격 단백질 패밀리의 세포질 샤프론 또는 폴딩 조절 인자인 N-말단 융합 파트너를 포함하고, 융합 단백질은 발현 후 세포질로 향하게 된다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 주변세포질 펩티딜프로필 이소머라아제 패밀리의 주변세포질 샤프론 또는 폴딩 조절 인자인 N-말단 융합 파트너를 포함하고, 융합 단백질은 발현 후 주변세포질로 향하게 된다. 실시양태에서, 융합 단백질, 세포질에서 발현된 융합 단백질, 또는 주변세포질에서 발현된 융합 단백질의 수율은 약 0.5 g/L, 약 1 g/L, 약 1.5 g/L, 약 2 g/L, 약 2.5 g/L, 약 3 g/L, 약 3.5 g/L, 약 4 g/L, 약 4.5 g/L, 약 5 g/L, 약 6 g/L, 약 7 g/L, 약 8 g/L, 약 9 g/L, 약 10 g/L, 약 11 g/L, 약 12 g/L, 약 13 g/L, 약 14 g/L, 약 15 g/L, 약 16 g/L, 약 17 g/L, 약 18 g/L, 약 19 g/L, 약 20 g/L, 약 21 g/L, 약 22 g/L, 약 23 g/L, 약 24 g/L, 약 25 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 25 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 23 g/L, 약 1 g/L 내지 약 23 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 23 g/L, 약 2 g/L 내지 약 23 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 23 g/L, 약 3 g/L 내지 약 23 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 23 g/L, 약 4 g/L 내지 약 23 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 23 g/L, 약 5 g/L 내지 약 23 g/L, 약 6 g/L 내지 약 23 g/L, 약 7 g/L 내지 약 23 g/L, 약 8 g/L 내지 약 23 g/L, 약 9 g/L 내지 약 23 g/L, 약 10 g/L 내지 약 23 g/L, 약 15 g/L 내지 약 23 g/L, 약 20 g/L 내지 약 23 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 20 g/L, 약 1 g/L 내지 약 20 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 20 g/L, 약 2 g/L 내지 약 20 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 20 g/L, 약 3 g/L 내지 약 20 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 20 g/L, 약 4 g/L 내지 약 20 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 20 g/L, 약 5 g/L 내지 약 20 g/L, 약 6 g/L 내지 약 20 g/L, 약 7 g/L 내지 약 20 g/L, 약 8 g/L 내지 약 20 g/L, 약 9 g/L 내지 약 20 g/L, 약 10 g/L 내지 약 20 g/L, 약 15 g/L 내지 약 20 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 15 g/L, 약 1 g/L 내지 약 15 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 15 g/L, 약 2 g/L 내지 약 15 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 15 g/L, 약 3 g/L 내지 약 15 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 15 g/L, 약 4 g/L 내지 약 15 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 15 g/L, 약 5 g/L 내지 약 15 g/L, 약 6 g/L 내지 약 15 g/L, 약 7 g/L 내지 약 15 g/L, 약 8 g/L 내지 약 15 g/L, 약 9 g/L 내지 약 15 g/L, 약 10 g/L 내지 약 15 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 12 g/L, 약 1 g/L 내지 약 12 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 12 g/L, 약 2 g/L 내지 약 12 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 12 g/L, 약 3 g/L 내지 약 12 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 12 g/L, 약 4 g/L 내지 약 12 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 12 g/L, 약 5 g/L 내지 약 12 g/L, 약 6 g/L 내지 약 12 g/L, 약 7 g/L 내지 약 12 g/L, 약 8 g/L 내지 약 12 g/L, 약 9 g/L 내지 약 12 g/L, 약 10 g/L 내지 약 12 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 10 g/L, 약 1 g/L 내지 약 10 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 10 g/L, 약 2 g/L 내지 약 10 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 10 g/L, 약 3 g/L 내지 약 10 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 10 g/L, 약 4 g/L 내지 약 10 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 10 g/L, 약 5 g/L 내지 약 10 g/L, 약 6 g/L 내지 약 10 g/L, 약 7 g/L 내지 약 10 g/L, 약 8 g/L 내지 약 10 g/L, 약 9 g/L 내지 약 10 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 9 g/L, 약 1 g/L 내지 약 9 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 9 g/L, 약 2 g/L 내지 약 9 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 9 g/L, 약 3 g/L 내지 약 9 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 9 g/L, 약 4 g/L 내지 약 9 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 9 g/L, 약 5 g/L 내지 약 9 g/L, 약 6 g/L 내지 약 9 g/L, 약 7 g/L 내지 약 9 g/L, 약 8 g/L 내지 약 9 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 8 g/L, 약 1 g/L 내지 약 8 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 8 g/L, 약 2 g/L 내지 약 8 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 8 g/L, 약 3 g/L 내지 약 8 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 8 g/L, 약 4 g/L 내지 약 8 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 8 g/L, 약 5 g/L 내지 약 8 g/L, 약 6 g/L 내지 약 8 g/L, 약 7 g/L 내지 약 8 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 7 g/L, 약 1 g/L 내지 약 7 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 7 g/L, 약 2 g/L 내지 약 7 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 7 g/L, 약 3 g/L 내지 약 7 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 7 g/L, 약 4 g/L 내지 약 7 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 7 g/L, 약 5 g/L 내지 약 7 g/L, 약 6 g/L 내지 약 7 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 6 g/L, 약 1 g/L 내지 약 6 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 6 g/L, 약 2 g/L 내지 약 6 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 6 g/L, 약 3 g/L 내지 약 6 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 6 g/L, 약 4 g/L 내지 약 6 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 6 g/L, 약 5 g/L 내지 약 6 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 5 g/L, 약 1 g/L 내지 약 5 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 5 g/L, 약 2 g/L 내지 약 5 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 5 g/L, 약 3 g/L 내지 약 5 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 5 g/L, 약 4 g/L 내지 약 5 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 5 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 4 g/L, 약 1 g/L 내지 약 4 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 4 g/L, 약 2 g/L 내지 약 4 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 4 g/L, 약 3 g/L 내지 약 4 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 3 g/L, 약 1 g/L 내지 약 3 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 3 g/L, 약 2 g/L 내지 약 3 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 2 g/L, 약 1 g/L 내지 약 2 g/L, 또는 약 0.5 g/L 내지 약 1 g/L이다.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 hPTH이고 세포질로 향하게 된 재조합 융합 단백질의 수율은 약 0.5 g/L 내지 약 2.4 g/L이다.
실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 hPTH이고 주변세포질로 향하게 된 재조합 융합 단백질의 수율은 약 0.5 g/L 내지 약 6.7 g/L이다.
관심 폴리펩티드의 수율
실시양태에서, 관심 폴리펩티드는 링커 내에서 프로테아제 절단에 의해 전체 재조합 융합 단백질로부터 유리된다. 실시양태에서, 프로테아제로 절단 후 수득한 관심 폴리펩티드는 적합하게 유리된 관심 폴리펩티드이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 수율-적합하게 유리된 단백질의 측정값을 기준으로 하거나 전체 융합 단백질에 대한 관심 폴리펩티드의 기지의 비율을 기준으로 하여 계산된-은 약 0.7 g/L 내지 약 25.0 g/L이다. 실시양태에서, 관심 폴리펩티드의 수율은 0.5 mL 내지 100L, 0.5 mL, 50 mL, 100 mL, 1L, 2L 이상의 규모에서 약 0.5 g/L (500 mg/L), 약 1 g/L, 약 1.5 g/L, 약 2 g/L, 약 2.5 g/L, 약 3 g/L, 약 3.5 g/L, 약 4 g/L, 약 4.5 g/L, 약 5 g/L, 약 6 g/L, 약 7 g/L, 약 8 g/L, 약 9 g/L, 약 10 g/L, 약 11 g/L, 약 12 g/L, 약 13 g/L, 약 14 g/L, 약 15 g/L, 약 16 g/L, 약 17 g/L, 약 18 g/L, 약 19 g/L, 약 20 g/L, 약 21 g/L, 약 22 g/L, 약 23 g/L, 약 24 g/L, 약 25 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 23 g/L, 약 1 g/L 내지 약 23 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 23 g/L, 약 2 g/L 내지 약 23 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 23 g/L, 약 3 g/L 내지 약 23 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 23 g/L, 약 4 g/L 내지 약 23 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 23 g/L, 약 5 g/L 내지 약 23 g/L, 약 6 g/L 내지 약 23 g/L, 약 7 g/L 내지 약 23 g/L, 약 8 g/L 내지 약 23 g/L, 약 9 g/L 내지 약 23 g/L, 약 10 g/L 내지 약 23 g/L, 약 15 g/L 내지 약 23 g/L, 약 20 g/L 내지 약 23 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 20 g/L, 약 1 g/L 내지 약 20 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 20 g/L, 약 2 g/L 내지 약 20 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 20 g/L, 약 3 g/L 내지 약 20 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 20 g/L, 약 4 g/L 내지 약 20 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 20 g/L, 약 5 g/L 내지 약 20 g/L, 약 6 g/L 내지 약 20 g/L, 약 7 g/L 내지 약 20 g/L, 약 8 g/L 내지 약 20 g/L, 약 9 g/L 내지 약 20 g/L, 약 10 g/L 내지 약 20 g/L, 약 15 g/L 내지 약 20 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 15 g/L, 약 1 g/L 내지 약 15 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 15 g/L, 약 2 g/L 내지 약 15 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 15 g/L, 약 3 g/L 내지 약 15 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 15 g/L, 약 4 g/L 내지 약 15 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 15 g/L, 약 5 g/L 내지 약 15 g/L, 약 6 g/L 내지 약 15 g/L, 약 7 g/L 내지 약 15 g/L, 약 8 g/L 내지 약 15 g/L, 약 9 g/L 내지 약 15 g/L, 약 10 g/L 내지 약 15 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 12 g/L, 약 1 g/L 내지 약 12 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 12 g/L, 약 2 g/L 내지 약 12 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 12 g/L, 약 3 g/L 내지 약 12 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 12 g/L, 약 4 g/L 내지 약 12 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 12 g/L, 약 5 g/L 내지 약 12 g/L, 약 6 g/L 내지 약 12 g/L, 약 7 g/L 내지 약 12 g/L, 약 8 g/L 내지 약 12 g/L, 약 9 g/L 내지 약 12 g/L, 약 10 g/L 내지 약 12 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 10 g/L, 약 1 g/L 내지 약 10 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 10 g/L, 약 2 g/L 내지 약 10 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 10 g/L, 약 3 g/L 내지 약 10 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 10 g/L, 약 4 g/L 내지 약 10 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 10 g/L, 약 5 g/L 내지 약 10 g/L, 약 6 g/L 내지 약 10 g/L, 약 7 g/L 내지 약 10 g/L, 약 8 g/L 내지 약 10 g/L, 약 9 g/L 내지 약 10 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 9 g/L, 약 1 g/L 내지 약 9 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 9 g/L, 약 2 g/L 내지 약 9 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 9 g/L, 약 3 g/L 내지 약 9 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 9 g/L, 약 4 g/L 내지 약 9 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 9 g/L, 약 5 g/L 내지 약 9 g/L, 약 6 g/L 내지 약 9 g/L, 약 7 g/L 내지 약 9 g/L, 약 8 g/L 내지 약 9 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 8 g/L, 약 1 g/L 내지 약 8 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 8 g/L, 약 2 g/L 내지 약 8 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 8 g/L, 약 3 g/L 내지 약 8 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 8 g/L, 약 4 g/L 내지 약 8 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 8 g/L, 약 5 g/L 내지 약 8 g/L, 약 6 g/L 내지 약 8 g/L, 약 7 g/L 내지 약 8 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 7 g/L, 약 1 g/L 내지 약 7 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 7 g/L, 약 2 g/L 내지 약 7 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 7 g/L, 약 3 g/L 내지 약 7 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 7 g/L, 약 4 g/L 내지 약 7 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 7 g/L, 약 5 g/L 내지 약 7 g/L, 약 6 g/L 내지 약 7 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 6 g/L, 약 1 g/L 내지 약 6 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 6 g/L, 약 2 g/L 내지 약 6 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 6 g/L, 약 3 g/L 내지 약 6 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 6 g/L, 약 4 g/L 내지 약 6 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 6 g/L, 약 5 g/L 내지 약 6 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 5 g/L, 약 1 g/L 내지 약 5 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 5 g/L, 약 2 g/L 내지 약 5 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 5 g/L, 약 3 g/L 내지 약 5 g/L, 약 3.5 g/L 내지 약 5 g/L, 약 4 g/L 내지 약 5 g/L, 약 4.5 g/L 내지 약 5 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 4 g/L, 약 1 g/L 내지 약 4 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 4 g/L, 약 2 g/L 내지 약 4 g/L, 약 2.5 g/L 내지 약 4 g/L, 약 3 g/L 내지 약 4 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 3 g/L, 약 1 g/L 내지 약 3 g/L, 약 1.5 g/L 내지 약 3 g/L, 약 2 g/L 내지 약 3 g/L, 약 0.5 g/L 내지 약 2 g/L, 약 1 g/L 내지 약 2 g/L, 또는 약 0.5 g/L 내지 약 1 g/L이다.
실시양태에서, hPTH는 표 8에 기재된 바와 같이 N-말단 융합 파트너 및 hPTH 구조물을 갖는 융합 단백질로서 생산된다. 실시양태에서, hPTH 융합 단백질의 발현은 0.5 mL 내지 100L, 0.5 mL, 50 mL, 100 mL, 1L, 2L 이상의 규모에서 적어도 100, 적어도 125, 적어도 150, 적어도 175, 적어도 200, 적어도 250, 적어도 300, 적어도 350, 적어도 400, 적어도 450, 적어도 500, 적어도 550, 적어도 600, 적어도 650, 또는 적어도 1000 mg/L 전체 hPTH 융합 단백질을 생산한다.
실시양태에서, 프로인슐린, 예를 들어, 인슐린 유사체, 예를 들어, 글라진을 위한 프로인슐린은 표 19에 기재된 바와 같이 N-말단 융합 파트너 및 C-펩티드 서열을 포함하는 프로인슐린 구조물을 갖는 프로인슐린 융합 단백질로서 생산된다. 실시양태에서, 본 발명의 방법에 따른 프로인슐린 융합 단백질의 발현은 0.5 mL 내지 100L, 50 mL, 100 mL, 1L, 2L 이상의 규모에서, 적합하게 유리될 때 측정되거나 융합 단백질 중 이의 기지의 비율을 기준으로 계산되는 바, 적어도 약 10, 적어도 약 20, 적어도 약 30, 적어도 약 40, 적어도 약 50, 적어도 약 60, 적어도 약 70, 적어도 약 80, 적어도 약 90, 적어도 약 100, 적어도 약 110, 적어도 약 120, 적어도 약 130, 적어도 약 140, 적어도 약 150, 적어도 약 200, 또는 적어도 약 250 mg/L의 가용성 프로인슐린을 생산한다.
실시양태에서, 본 발명의 방법에 따른 프로인슐린 융합 단백질의 발현은 0.5 mL 내지 100L, 0.5 mL, 50 mL, 100 mL, 1L, 2L 이상의 규모에서, 적합하게 유리될 때 측정되거나 융합 단백질 중 이의 기지의 비율을 기준으로 계산되는 바, 약 10 내지 약 500, 약 15 내지 약 500, 약 20 내지 약 500, 약 30 내지 약 500, 약 40 내지 약 500, 약 50 내지 약 500, 약 60 내지 약 500, 약 70 내지 약 500, 약 80 내지 약 500, 약 90 내지 약 500, 약 100 내지 약 500, 약 200 내지 약 500, 약 10 내지 약 400, 약 15 내지 약 400, 약 20 내지 약 400, 약 30 내지 약 400, 약 40 내지 약 400, 약 50 내지 약 400, 약 60 내지 약 400, 약 70 내지 약 400, 약 80 내지 약 400, 약 90 내지 약 400, 약 100 내지 약 400, 약 200 내지 약 400, 약 10 내지 약 300, 약 15 내지 약 300, 약 20 내지 약 300, 약 30 내지 약 300, 약 40 내지 약 300, 약 50 내지 약 300, 약 60 내지 약 300, 약 70 내지 약 300, 약 80 내지 약 300, 약 90 내지 약 300, 약 100 내지 약 300, 약 200 내지 약 300, 약 10 내지 약 250, 약 15 내지 약 250, 약 20 내지 약 250, 약 30 내지 약 250, 약 40 내지 약 250, 약 50 내지 약 250, 약 60 내지 약 250, 약 70 내지 약 250, 약 80 내지 약 250, 약 90 내지 약 250, 약 100 내지 약 250, 약 10 내지 약 200, 약 15 내지 약 200, 약 20 내지 약 200, 약 30 내지 약 200, 약 40 내지 약 200, 약 50 내지 약 200, 약 60 내지 약 200, 약 70 내지 약 200, 약 80 내지 약 200, 약 90 내지 약 200, 또는 약 100 내지 약 200 mg/L 가용성 프로인슐린을 생산한다.
실시양태에서, 프로인슐린 융합 단백질의 발현은 적어도 약 100, 적어도 약 125, 적어도 약 150, 적어도 약 175, 적어도 약 200, 적어도 약 250, 적어도 약 300, 적어도 약 350, 적어도 약 400, 적어도 약 450, 적어도 약 500, 적어도 약 550, 적어도 약 600, 적어도 약 650, 또는 적어도 약 1000 mg/L의 전체 가용성 및 불용성 프로인슐린을 생산한다. 실시양태에서, 프로인슐린 융합 단백질의 발현은 0.5 mL 내지 100L, 0.5 mL, 50 mL, 100 mL, 1L, 2L 이상의 규모에서 약 100 내지 약 2000 mg/L, 약 100 내지 약 1500 mg/L, 약 100 내지 약 1000 mg/L, 약 100 내지 약 900 mg/L, 약 100 내지 약 800 mg/L, 약 100 내지 약 700 mg/L, 약 100 내지 약 600 mg/L, 약 100 내지 약 500 mg/L, 약 100 내지 약 400 mg/L, 약 200 내지 약 2000 mg/L, 약 200 내지 약 1500 mg/L, 약 200 내지 약 1000 mg/L, 약 200 내지 약 900 mg/L, 약 200 내지 약 800 mg/L, 약 200 내지 약 7000 mg/L, 약 200 내지 약 600 mg/L, 약 200 내지 약 500 mg/L, 약 300 내지 약 2000 mg/L, 약 300 내지 약 1500 mg/L, 약 300 내지 약 1000 mg/L, 약 300 내지 약 900 mg/L, 약 300 내지 약 800 mg/L, 약 300 내지 약 7000 mg/L, 또는 약 300 내지 약 600 mg/L의 전체 가용성 및 불용성 프로인슐린을 생산한다. 실시양태에서, 프로인슐린은 절단되어 C-펩티드를 유리시키고 성숙 인슐린을 생산한다. 실시양태에서, 프로인슐린 융합 단백질의 발현은 0.5 mL 내지 100L, 0.5 mL, 50 mL, 100 mL, 1L, 2L 이상의 규모에서, 적합하게 분비될 때 측정되거나 융합 단백질 중 이의 기지의 비율을 기준으로 계산되는 바, 적어도 약 100, 적어도 약 200, 적어도 약 250, 적어도 약 300, 적어도 약 400, 적어도 약 500, 약 100 내지 약 2000 mg/L, 약 200 내지 약 2000 mg/L, 약 300 내지 약 2000 mg/L, 약 400 내지 약 2000 mg/L, 약 500 내지 약 2000 mg/L, 약 100 내지 약 1000 mg/L, 약 200 내지 약 1000 mg/L, 약 300 내지 약 1000 mg/L, 약 400 내지 약 1000 mg/L, 약 500 내지 약 1000 mg/L의 성숙 인슐린을 생산한다.
실시양태에서, GCSF는 표 21에 기재된 바와 같이 N-말단 융합 파트너를 갖는 GCSF 융합 단백질로서 생산된다. 실시양태에서, 본 발명의 방법에 따른 GCSF 융합체의 발현은 0.5 mL 내지 100L, 0.5 mL, 50 mL, 100 mL, 1L, 2L 이상의 규모에서, 적합하게 유리될 때 측정되거나 융합 단백질 중 이의 기지의 비율을 기준으로 계산되는 바, 적어도 100, 적어도 200, 적어도 250, 적어도 300, 적어도 400, 적어도 500, 또는 적어도 1000, 약 100 내지 약 1000, 약 200 내지 약 1000, 약 300 내지 약 1000, 약 400 내지 약 1000, 또는 약 500 내지 약 1000 mg/L 가용성 GCSF를 포함하는 가용성 융합 단백질을 생산한다. 실시양태에서, 본 발명의 방법에 따른 GCSF 융합체의 발현은 적어도 100, 적어도 200, 적어도 250, 적어도 300, 적어도 400, 적어도 500, 또는 적어도 1000 mg/L 가용성 GCSF를 생산한다. 실시양태에서, GCSF 융합체의 발현은 0.5 mL 내지 100L, 0.5 mL, 50 mL, 100 mL, 1L, 2L 이상의 규모에서 적어도 300, 적어도 350, 적어도 400, 적어도 450, 적어도 500, 적어도 550, 적어도 600, 적어도 650, 적어도 700, 적어도 850, 적어도 550, 적어도 600, 적어도 650, 약 100 내지 약 1000, 약 200 내지 약 1000, 약 300 내지 약 1000, 약 400 내지 약 1000, 또는 약 500 내지 약 1000 mg/L의 전체 가용성 및 불용성 GCSF를 생산한다.
실시양태에서, 생산된 재조합 융합 단백질의 양은 전체 세포 단백질의 약 1% 내지 약 75%이다. 특정 실시양태에서, 생산된 재조합 융합 단백질의 양은 전체 세포 단백질의 약 1%, 약 2%, 약 3%, 약 4%, 약 5%, 약 10%, 약 15%, 약 20%, 약 25%, 약 30%, 약 35%, 약 40%, 약 45%, 약 50%, 약 55%, 약 60%, 약 65%, 약 70%, 약 75%, 약 1% 내지 약 5%, 약 1% 내지 약 10%, 약 1% 내지 약 20%, 약 1% 내지 약 30%, 약 1% 내지 약 40%, 약 1% 내지 약 50%, 약 1% 내지 약 60%, 약 1% 내지 약 75%, 약 2% 내지 약 5%, 약 2% 내지 약 10%, 약 2% 내지 약 20%, 약 2% 내지 약 30%, 약 2% 내지 약 40%, 약 2% 내지 약 50%, 약 2% 내지 약 60%, 약 2% 내지 약 75%, 약 3% 내지 약 5%, 약 3% 내지 약 10%, 약 3% 내지 약 20%, 약 3% 내지 약 30%, 약 3% 내지 약 40%, 약 3% 내지 약 50%, 약 3% 내지 약 60%, 약 3% 내지 약 75%, 약 4% 내지 약 10%, 약 4% 내지 약 20%, 약 4% 내지 약 30%, 약 4% 내지 약 40%, 약 4% 내지 약 50%, 약 4% 내지 약 60%, 약 4% 내지 약 75%, 약 5% 내지 약 10%, 약 5% 내지 약 20%, 약 5% 내지 약 30%, 약 5% 내지 약 40%, 약 5% 내지 약 50%, 약 5% 내지 약 60%, 약 5% 내지 약 75%, 약 10% 내지 약 20%, 약 10% 내지 약 30%, 약 10% 내지 약 40%, 약 10% 내지 약 50%, 약 10% 내지 약 60%, 약 10% 내지 약 75%, 약 20% 내지 약 30%, 약 20% 내지 약 40%, 약 20% 내지 약 50%, 약 20% 내지 약 60%, 약 20% 내지 약 75%, 약 30% 내지 약 40%, 약 30% 내지 약 50%, 약 30% 내지 약 60%, 약 30% 내지 약 75%, 약 40% 내지 약 50%, 약 40% 내지 약 60%, 약 40% 내지 약 75%, 약 50% 내지 약 60%, 약 50% 내지 약 75%, 약 60% 내지 약 75%, 또는 약 70% 내지 약 75%이다.
용해도 및 활성
단백질의 "용해도" 및 "활성"은 관련 성질이더라도 일반적으로 상이한 방법으로 결정된다. 단백질, 특히 소수성 단백질의 용해도는 소수성 아미노산 잔기가 폴딩된 단백질 밖에 부적합하게 위치한다는 것을 나타낸다. 당업자에 의해 관심 폴리펩티드에 적절하다고 결정된 방법을 이용하여 평가될 수 있는 단백질 활성은 적합한 단백질 입체 구조의 또 다른 표지이다. 본원에서 사용되는 "가용성, 활성, 또는 둘 다"는 당업자에게 공지된 방법에 의해 가용성, 활성 또는 가용성과 활성 둘다를 갖는다고 결정된 단백질을 언급한다.
일반적으로, 아미노산 서열과 관련하여, 용어 "변형"은 치환, 삽입, 연장, 결실 및 유도체화 단독 또는 조합하여 포함한다. 실시양태에서, 재조합 융합 단백질은 "비필수" 아미노산 잔기의 하나 이상의 변형을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, "비필수" 아미노산 잔기는 재조합 융합 단백질의 활성(예를 들어, 작용제 활성)의 제거 또는 실질적인 감소 없이 신규 아미노산 서열 내에서 변경, 예를 들어 결실 또는 치환될 수 있는 잔기이다. 예로서, 재조합 융합 단백질은 재조합 융합 단백질 분자에 걸쳐 연속적인 방식 또는 간격을 두고 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 이상의 치환을 포함할 수 있다. 단독으로 또는 치환과 함께, 재조합 융합 단백질은 역시 재조합 융합 단백질 분자에 걸쳐 연속적인 방식 또는 간격을 두고 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 이상의 삽입을 포함할 수 있다. 또한, 재조합 융합 단백질은 단독으로 또는 치환 및/또는 삽입과 함께, 역시 재조합 융합 단백질 분자에 걸쳐 연속적인 방식 또는 간격을 두고 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 이상의 결실을 포함할 수 있다. 또한, 재조합 융합 단백질은, 단독으로 또는 치환, 삽입 및/또 결실과 함께, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 이상의 첨가를 포함할 수 있다.
치환은 보존적 아미노산 치환을 포함한다. "보존적 아미노산 치환"은 아미노산 잔기가 유사한 측쇄, 또는 생리화학적 특성(예를 들어, 정전기, 수소 결합, 등전자, 소수성 특징)을 갖는 아미노산 잔기로 치환된 것이다. 아미노산은 천연이거나 천연이 아닐(비천연일) 수 있다. 유사한 측쇄를 갖는 아미노산 잔기의 패밀리는 당 업계에 공지되어 있다. 이들 패밀리는 염기성 측쇄(예를 들어 리신, 아르기닌, 히스티딘), 산성 측쇄(예를 들어, 아스파트산, 글루탐산), 비하전 극성 측쇄(예를 들어, 글리신, 아스파라긴, 글루타민, 세린, 트레오닌, 티로신, 메티오닌, 시스테인), 비극성 측쇄(예를 들어, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 프롤린, 페닐알라닌, 트립토판), β-분지형 측쇄(예를 들어, 트레오닌, 발린, 이소류신) 및 방향족 측쇄(예를 들어, 티로신, 페닐알라닌, 트립토판, 히스티딘)를 가진 아미노산을 포함한다. 또한, 치환은 비보존적 변화를 포함할 수 있다.
본원에서 본 발명의 바람직한 실시양태를 제시하고 기재하였지만, 이러한 실시양태들은 단지 예시로 제공된다는 것은 당업자에게는 명백할 것이다. 이제 당업자들에게 본 발명으로부터 벗어나지 않으면서 다수의 변이, 변화 및 치환이 떠오를 것이다. 본원에 기재된 본 발명의 실시양태들의 여러 대안이 본 발명을 실시하는데 이용될 수 있음을 이해하여야 한다. 하기 특허 청구범위가 본 발명의 범위를 규정하고, 이로써 이들 청구범위 및 그의 등가물의 범위 내의 방법 및 구성을 포함하고자 한다.
실시예
실시예 I: hPTH 1-34 융합체를 발현하는 균주의 고처리량 스크리닝
본 연구는, N-말단 융합 파트너로서 DnaJ-유사 단백질, FklB, 또는 FrnE를 포함하는 hPTH 1-34 융합 단백질을 발현하는 피. 플루오레센스 균주에 의해 생산된 재조합 단백질의 수준을 시험하기 위해 수행하였다.
재료 및 방법
PTH 1-34 융합 단백질 발현 플라스미드의 제작: PTH 1-34 융합 단백질을 코딩하는 유전자 단편은 DNA 2.0, 유전자 설계 및 합성 서비스(Menlo Park, CA)를 이용하여 합성하였다. 각 유전자 단편은 PTH 1-34의 코딩 서열에 융합된 피. 플루오레센스 폴딩 조절 인자(DnaJ-유사 단백질, FklB, 또는 FrnE)의 코딩 서열, 및 링커를 포함하였다. 또한, 각 유전자 단편은 제한 효소 SpeIXhoI의 인식 서열, "Hi" 리보솜 결합 부위, 및 코딩 서열 상류에 첨가된, 리보솜 결합 부위 및 제한 부위를 포함하는 18개 염기쌍 스페이서(서열 번호 58) 및 3개의 정지 코돈을 포함하였다. 상기 PTH 1-34 융합 단백질을 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 52-57에 제공한다.
발현 플라스미드 p708-004, -005 및 -006(표 6에 열거됨)를 생성하기 위해서, PTH 1-34 융합 단백질 유전자 단편을 SpeIXhoI 제한 효소를 이용하여 분해하고, pTac 프로모터 및 rrnT1T2 전사 종결 인자를 포함하는 발현 벡터 pDOW1169에 서브클로닝하였다. pDOW1169는 문헌, 예를 들어 둘 다 본원에서 참고로 포함되는 미국 특허 출원 공개공보 제7,833,752호("Bacterial Leader Sequences for Increased Expression") 및 문헌(Schneider et al., 2005, "Auxotrophic markers pyrF and proC can replace antibiotic markers on protein production plasmids in high-cell-density Pseudomonas fluorescens fermentation," Biotechnol. Progress 21(2): 343-8)에 기재되어 있다. 플라스미드로 적격(competent) 피. 플루오레센스 DC454 숙주 세포(pyrF lsc::lacIQ1)에 전기천공을 수행하였다.
Figure pct00015
DNA 서열분석: 융합 단백질 발현 플라스미드에 클로닝된 단편의 존재는 빅다이(BigDye)® 터미네이터 v3.1 사이클 시퀀싱 키트(Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit)(Applied Biosystems, 4337455)를 이용한 DNA 서열분석으로 확인하였다. 50 fmol의 분석할 플라스미드 DNA를 함유하는 DNA 서열 분석 반응물은 1 ㎕의 서열분석 프리믹스, 0.5 ㎕의 100 μM 프라이머 저장 용액, 3.5 ㎕의 서열분석 완충액, 및 최종 부피 20 ㎕가 되도록 첨가된 물을 혼합하여 제조하였다. 결과물을 모아 시퀀셔(Sequencher)™ 소프트웨어(Gene Codes)를 이용하여 분석하였다.
96웰 형식( HTP )의 배양 및 발현: 융합 단백질 발현 플라스미드는 배열 형식의 피. 플루오레센스 숙주 균주에 형질전환시켰다. 35 ㎕의 피. 플루오레센스 적격 세포와 10 ㎕ 부피의 플라스미드 DNA(2.5 ng)를 혼합하여 형질전환 반응을 개시하였다. 25 ㎕의 혼합물 분액을 96-멀티-웰 뉴클레오베트(Nucleovette)® 플레이트(Lonza)에 옮겼다. 뉴클레오펙터(Nucleofector)™ 96웰 셔틀(Shuttle)™ 시스템(Lonza AG)을 이용하여 전기천공을 수행하고, 계속하여 전기천공된 세포를 1% 글루코오스가 보충된 500 ㎕ M9 염 배지, 및 미량 원소를 포함하는 새로운 96웰 깊은 웰 플레이트에 옮겼다. 플레이트는 30℃에서 진탕하면서 48시간 인큐베이션하여 종균 배양물을 생성하였다.
10 ㎕의 종균 배양물 분액을 2개의 96웰 깊은 웰 플레이트에 옮겼다. 각 웰은 미량 원소 및 5% 글리세롤이 보충된 500 ㎕의 HTP-YE 배지(Teknova)를 포함하였다. 글리세롤이 보충된 HTP 배지에 플레이팅된 종균 배양물을 30℃ 진탕기에서 24시간 인큐베이션하였다. 이소프로필-β-D-1-티오갈락토피라노시드(IPTG)는 각 웰에 최종 농도 0.3 mM이 되도록 첨가하여 PTH 1-34 융합 단백질의 발현을 유도하였다. 폴딩 조절 인자를 과발현하는 플라스미드를 포함하는 균주(표 4 참조)에 대해, IPTG에 최종 농도 1%의 만니톨(Sigma, M1902)을 보충하여 폴딩 조절 인자의 발현을 유도하였다. 또한, 0.01 ㎕의 250 unit/㎕ 저장 벤조나아제(Novagen, 70746-3)를 유도시 웰마다 첨가하여 배양 점도의 포텐셜을 감소시켰다. 유도 후 24시간에, 600 nm(OD600)에서 광학 밀도를 측정하여 세포 밀도를 계산하였다. 계속하여 세포를 수거하고 1X 인산완충 식염수(PBS)로 최종 부피 400 ㎕로 1:3 희석하고 이후의 공정을 위해 냉동하였다.
분석 특성화를 위한 가용성 용해물 시료의 제조: 수거한 세포 시료를 희석하고 24 프로브 팁 혼(probe tip horn)을 이용한 셀 라이시스 오토메이티드 소니케이션 시스템(Cell Lysis Automated Sonication System)(CLASS, Scinomix)으로 초음파 분해에 의해 용해 시켰다. 용해물은 5,500 x g 8℃에서 15분간 원심분리하였다. 상등액을 수집하고 가용성 분액으로 표지하였다. 펠렛을 수집하고 400 ㎕의 1X PBS pH 7.4에 또 한 차례 초음파 분해하여 재현탁하고 불용성 분획으로 표지하였다.
SDS- CGE 분석: 가용성 및 불용성 분획은 HT 프로테인 익스프레스 v2 칩이 구비된 랩칩 GXII 장치(Caliper LifeSciences) 및 해당 시약(각각 품번 760499 및 760328, Caliper LifeSciences)을 사용하여 HTP 마이크로칩 SDS 모세관 겔 전기영동에 의해 분석하였다. 시료는 제조사의 프로토콜(Protein User Guide Document No. 450589, Rev. 3)에 따라 제조하였다. 간략하게, 4 ㎕ 분액의 가용성 또는 불용성 분획 시료를 95℃에서 5분간 가열된 96웰 폴리프로필렌 원뿔형 웰 PCR 플레이트에 디티오트레이톨(DTT) 환원제를 포함하거나 포함하지 않은 14 ㎕의 완충액과 혼합하고, 70 ㎕의 탈이온수로 희석하였다. 융합 단백질 발현 플라스미드로 형질전환되지 않은 무표지(null) 숙주 균주의 용해물은 대조군으로서 시험 시료와 나란히 이동시키고, 시스템 내부 표준을 이용하여 정량하였다.
진탕 플라스크 발현: 평가되는 각 융합 단백질 발현 균주 각각의 종균 배양물을 M9 글루코오스(Teknova)에서 배양하여 중간 배양물을 얻고, 5 mL 부피의 각 중간 배양물을 사용하여 250 mL HTP 배지(Teknova 3H1129)를 포함하는 4개의 1 리터 배플 바닥 플라스크 각각에 접종하였다. 30℃에서 배양 24시간 후에, 배양물을 0.3 mM IPTG와 1% 만니톨로 유도하고, 30℃에서 추가 24시간 인큐베이션하였다. 그 후, 진탕 플라스크 브로쓰를 원심분리하여 세포를 수거하고 수거된 세포 페이스트를 나중에 사용하기 위해 냉동하였다.
기계적 분비 및 정제: 5 g 또는 10 g 양의 냉동된 세포 페이스트를 해동하여 3X PBS, 5% 글리세롤, 50 mM 이미다졸 pH 7.4에 재현탁하여 각각 최종 부피 50 mL 또는 100 mL를 준비하였다. 계속하여 현탁액은 마이크로플루다이저(Microfluidics, Inc., model M 110Y)를 15,000 psi에서 2회 통과시켜 균질화하였다. 용해물은 12,000 × g에서 30분간 원심분리하고 사르토리우스 사르토브란 150 (0.45/0.2 μm) 필터 캡슐을 통해 여과하였다.
크로마토그래피: 고속 단백질 액체 크로마토그래피(FPLC) 공정은 Frac-950 분획 수집기가 장착된 AKTA 익스플로러 100 크로마토그래피 시스템(GE Healthcare)을 이용하여 실시하였다. HTP 발현 브로쓰에서 제조된 가용성 분획 시료를 3X PBS, 5% 글리세롤, 50 mM 이미다졸 pH 7.4로 미리 평형화된 5 mL 히스트랩 FF 컬럼(GE Healthcare, 품번 17-5248-02)에 로딩하였다. 컬럼은 4배 컬럼 부피의 평형 완충액으로 세척하고, 융합 단백질은 10배 컬럼 부피의 용출 완충액을 이용하여, 0 mM 내지 200 mM의 이미다졸의 선형 구배를 적용하여 히스트랩 컬럼으로부터 용출하였다. 전체 공정은 1.5분의 체류 시간에 등가인 100 cm/h로 실시하였다. 정제 분획은 상기에 기재된 SDS-CGE 분석 방법을 이용하여 SDS-CGE에 의해 분석하였다.
엔테로키나아제 절단: 첫 세트의 시료는 융합 단백질을 함유하는 정제 분획을 7000 분자량 차단(MWCO) 슬라이드-A-라이저 카세트(Slide-A-Lyzer cassettes)(Pierce)를 이용하여 2 mM CaCl2가 보충된 1X PBS pH 7.4에 대해 4℃에서 하룻밤 투석하여 준비하였다. 투석된 시료는 약 1 mg/mL 농도로 유지하였다. 두 번째 세트의 시료는 융합 단백질을 함유하는 정제 분획을 물로 2X 희석하여 준비하고, 1.5X PBS, 2.5% 글리세롤, 및 ~30-70 mM 이미다졸을 포함하는 완충액에 0.5 mg/mL의 농도로 저장하였다. 돼지 엔테로키나아제 저장 용액(Sigma E0632-1.5KU)을 5X 또는 20X 희석으로 시료(각각 40 μg/mL 및 10 μg/mL의 엔테로키나아제 농도에 해당)에 첨가하였다. 또한, CaCl2을 2 mM 최종 농도로 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 하룻밤 인큐베이션하였다.
액체 크로마토그래피-질량 분광법: 오토 샘플러, 컬럼 히터, 및 UV 검출기가 구비된 애질런트(Agilent) 1100 HPLC에 연결된 전자분무 계면(ESI: electrospray interface)을 이용한 Q-ToFmicro 질량 분광계(Waters)를 액체 크로마토그래피-질량 분석법(LC-MS) 분석에 사용하였다. 내경 2.1 mm ID, 길이 150 mm, 입자 크기 5 μm, 및 공극 크기 300 Å(Agilent, 카탈로그 번호 883750-905)를 가진 CN-역상 컬럼을 가드 컬럼(Agilent, 카탈로그 번호 820950-923)과 함께 사용하였다. HPLC는 온도 50℃에서 작동시키고 유속은 2℃에서 유지하였다. HPLC 완충액은 0.1% 포름산(이동상 A) 및 0.1% 포름산을 포함하는 90% 아세토니트릴(이동상 B)이었다.  대략 4 μg의 융합 단백질 시료를 HPLC 컬럼에 로딩하였다. 시료를 로딩하는 동안 HPLC 작동 조건은 95% 이동상에 설정하였다. 융합 단백질은 표 7에 예시된 역상 구배를 이용하여 용출하였다.
Figure pct00016
UV 흡광도 스펙트럼은 MS에 앞서 180 nm 내지 500 nm에서 수집하였다. ESI-MS 소스는 2.5 kV의 양성 모드에서 사용하였다.  MS 스캔은 초당 2회 스캔으로 600-2600 m/z의 범위를 이용하여 수행하였다. MS 및 UV 데이터는 매스링스(MassLynx) 소프트웨어(Waters)를 이용하여 분석하였다.  UV 크로마토그램 및 MS 전체 이온 전류(TIC) 크로마토그램을 얻었다. 목표 피크의 MS 스펙트럼을 합계하였다. 이들 스펙트럼을 2,800-6,000의 분자량 범위(이론 분자량이 4118 kDa일 PTH 1-34의 경우, 융합 단백질 또는 N-말단 융합 파트너일 경우 더 높은 범위), 채널 당 1 Da의 해상도, 및 0.25 Da의 가우시안 너비에 대해 MaxEnt 1(Waters) 스캐닝을 이용하여 디콘볼루션하였다.
결과
PTH 1-34 유전자 융합 단편의 설계: PTH 1-34 융합 단백질의 고수준 발현을 촉진하기 위해서, 높은 가용성 발현, 25 kDa 미만의 분자량 및 PTH 1-34(8.52의 pI를 가짐)와 상당히 다른 등전점(pI)을 기준으로 피. 플루오레센스로부터 3개의 폴딩 조절 인자, DnaJ-유사 단백질(서열 번호 2, 세포질 샤프론), FrnE(서열 번호 3, 세포질 PPI아제) 및 FklB(서열 번호 4, 주변세포질 PPI아제)를 선택하였다. 폴딩 조절 인자의 특성은 표 8에 나타낸다. 표 8에 나타낸 바와 같이, 4.6 내지 4.8의 DnaJ-유사 단백질, FklB와 FrnE의 pI는 PTH 1-34의 pI와 잘 분리되었다. 이는 이온 교환에 의한 예비 분리를 가능하게 하였다. 융합 단백질의 정제를 더 돕기 위해서, 헥사-히스티딘 태그를 링커에 포함 시켰다. 또한, 링커는 요망하는 관심의 PTH 1-34 폴리펩티드로부터 N-말단의 융합 파트너의 분리를 용이하게 하기 위해 엔테로키나아제 절단 부위(DDDDK)를 포함하였다. PTH 1-34 융합 단백질의 아미노산 서열은 도 2a에 나타낸다(DnaJ-유사 단백질-PTH, 서열 번호 45), 2b(FklB-PTH, 서열 번호 46), 및 2c(FrnE-PTH, 서열 번호 47)). 링커에 해당하는 아미노산은 밑줄로 나타내며 PTH 1-34에 해당하는 아미노산은 도 2a, b, 및 c에 기울임체로 나타낸다.
Figure pct00017
PTH 융합체 발현 벡터의 제작 및 HTP 발현 : 표 6에 열거된 3가지 PTH 융합 단백질 각각을 코딩하는 합성 유전자 단편은 DNA 2.0에서 합성하였다. 합성 유전자 단편은 SpeIXhoI로 절단하고 pDOW1169(동일한 효소로 절단됨)에 결찰시켜, 발현 플라스미드 p708-004, p708-005 및 p708-006을 생성하였다. 삽입물를 확인한 후, 플라스미드를 사용하여 피. 플루오레센스 숙주 균주 배열에 전기천공을 수행하고 표 4에 열거된 발현 균주를 생성하였다. 생성된 형질전환 균주를 배양하고 재료 및 방법에 기재된 절차에 따라 IPTG와 만니톨로 유도하였다. 유도 후, 세포를 수거하고, 초음파 분해하고, 원심분리하여 가용성과 불용성 분획을 분리하였다. 가용성 및 불용성 분획을 수집하였다. 가용성 및 불용성 분획 둘 다는 PTH 1-34 융합 단백질 발현 수준을 측정하기 위해 환원 SDS-CGE를 이용하여 분석하였다. 진탕 플라스크 발현을 위해 3가지 PTH 1-34 융합 단백질 각각에 대해 2개의 높은 HTP 발현 균주를 포함하여 총 6개 균주를 선택하였다. 진탕 플라스크 발현 방법을 이용하여 스크리닝된 균주는 표 9에 열거한다.
진탕 플라스크 발현: 6개 균주 각각은 재료 및 방법(진탕 플라스크 발현) 부분에 기재된 바와 같이 250 mL 배양 규모(각각 4 x 250 mL 배양)로 배양하고 유도하였다. 유도 후, 각 배양물의 시료(전세포 브로쓰, WCB)를 계속 사용하였다; 시료 일부분은 PBS로 3X 희석하고, 초음파 분해하고, 원심분리하여 가용성 및 불용성 분획을 얻었다. 각 배양물의 나머지는 원심분리하여 세포 페이스트 및 상등액의 무세포 브로쓰(CFB)를 얻었다. 정제를 위해 세포 페이스트를 계속 사용하였다. WCB, CFB, 및 가용성 분획을 환원 SDS-CGE에 의해 분석하였다(도 3).
융합 단백질(DnaJ-유사 단백질-PTH 융합체 경우 약 14 kDa의 분자량, FrnE-PTH 및 FklB-PTH 융합체 경우 약 26 kDa의 분자량에 해당하는 밴드)이 WCB 및 가용성 분획에서 관찰되었다; CFB에서는 융합 단백질이 관찰되지 않았다. STR35984, STR36085, 및 STR36169에 대한 진탕 플라스크 발현 역가는 HTP 발현 역가의 50%였지만, 균주 STR35970, STR36034, 및 STR36150에 대한 진탕 플라스크 발현 역가는 HTP 규모에서 관찰된 것의 70-100%였다. HTP 및 진탕 플라스크 발현 역가는 표 9에 열거한다.
Figure pct00018
PTH 융합 단백질을 단리하기 위한 HTP 및 진탕 플라스크 규모로 배양된 PTH 융합 단백질 발현 균주의 IMAC 정제 : 6개 균주의 세포 페이스트는 기계적 용해 및 IMAC 정제를 거쳤다. 각 정제를 시행하여 결과적으로 매우 농축된 분획을 얻었다. DnaJ-유사 단백질-PTH 발현 균주 STR35970으로부터 유래한 피크 분획은 60-80% 순도를 보였으며, FklB-PTH 발현 균주 STR36034로부터 유래한 것은 60-90% 순도를 보였으며 FrnE-PTH 발현 균주 STR36150으로부터 유래한 것은 90-95% 순도를 보였다.
PTH 융합 단백질의 엔테로키나아제 절단: 엔테로키나아제 절단 반응을 위해, IMAC 정제를 시행하여 얻은, 융합 단백질을 포함하는 고순도의 농축된 분획을 선택하여, N-말단 융합 파트너가 PTH 1-34로부터 절단될 수 있는지를 확인하였다. 연구에 돼지 유래 엔테로키나아제를 사용하였다. 4 kDa 관심의 PTH 1-34 폴리펩티드는 SDS-CGE에 의해 쉽게 검출될 수 없었기 때문에, DnaJ-유사 단백질-PTH 융합 단백질일 경우 14 kDa에서 10 kDa로, FklB-PTH 및 FrnE-PTH 융합 단백질일 경우 26 kDa에서 22 kDa로 전체 융합 단백질의 분자량 이동을 엔테로키나아제 절단의 증거로 인정하였다. 시료에 40 μg/mL 또는 10 μg/mL 엔테로키나아제를 하룻밤 처리하였다. 엔테로키나아제 처리 후, 시료는 SDS-CGE에 의해 분석하였다. 절단되지 않은 시료(레인 1-6)와 비교하여 MW 이동으로 도 4에 나타난 바와 같이, PTH 1-34로부터 융합 파트너의 완전한 절단은 40 μg/mL 엔테로키나아제를 사용하였을 때 관찰되었고(레인 7-12), 부분 절단은 10 μg/mL 엔테로키나아제를 사용하였을 때 관찰되었다(레인 13-18).
엔테로키나아제 절단 후 PTH 융합 단백질의 원형 질량 분석 : 추가의 엔테로키나아제 절단 실험 및 원형 질량 분석에 균주 STR35970으로부터 정제된 DnaJ-유사 단백질-PTH 융합 단백질을 사용하였다. STR35970으로부터 유래한 DnaJ-유사 단백질-PTH 융합 단백질을 함유하는 정제 분획을 돼지 엔테로키나아제와 실온에서 1 내지 3시간 인큐베이션한 후 바로 원형 질량 분석을 실시하였다. 도 5에 나타난 바와 같이, C-말단 PTH 1-34 폴리펩티드가 확인되었다. 원형 질량 분석의 상세 내용은 표 10에 요약하였다. 전장의 PTH 1-34 이외에, 5 또는 8개 아미노산의 N-말단 결실에 해당하는 단편이 또한 확인되었다. 관찰된 단백질 분해는 아마도 돼지 엔테로키나아제 제조 시 숙주 세포 단백질 오염 물질 또는 오염 물질들에서 기인한 것 같았다. 또한, 재조합 엔테로키나아제를 사용하여 유사한 단계를 통해 절단을 평가하였다. 관찰 및 이론 분자량(MW)은 원형 질량 분석에 의해 확인된 주요 종에 대해 표 10에 나타낸다. 1 내지 3시간의 엔테로키나아제 절단을 거친 융합 단백질 경우 27분의 평균 체류시간과 비교하여 절단되지 않은 융합 단백질의 체류 시간은 약 33분이었다.
Figure pct00019
실시예 II. PTH 1-34 융합 단백질의 대규모 발효 및 발현
PTH 1-34의 대규모 제조를 위한 생산성 높은 발현 균주를 확인하기 위해서 실시예 I에 기재된 PTH 1-34 융합 단백질을 피. 플루오레센스에서 대규모 발현에 대해서도 평가하였다. 본 연구에서 스크리닝된 피. 플루오레센스 균주는 표 11 및 12에 열거된 DnaJ-유사 단백질-PTH 융합체 발현 균주 STR35970, STR35984, STR35949, STR36005, STR35985, FklB-PTH 융합 단백질 발현 균주, STR36034, STR36085, STR36098, 및 FrnE-PTH 융합 단백질 발현 균주, STR36150, STR36169였다.
Figure pct00020
Figure pct00021
재료 및 방법
MBR 발효 : 효모 추출물이 보충된 배지를 포함하는 진탕 플라스크를 선택된 균주의 냉동 배양 저장액으로 접종하였다. 미니 생물반응기(MBR) 경우, 효모 추출물이 보충된 50 mL의 화학적으로 정의된 배지를 포함하는 250 mL 진탕 플라스크를 사용하였다. 진탕 플라스크 배양물은 30℃에서 진탕하면서 16 내지 24시간 인큐베이션하였다. 진탕 플라스크 배양물의 분액을 사용하여 MBR(Pall Micro-24)에 접종하였다. MBR 배양은 pH, 온도, 및 용존 산조가 조절되는 조건하에서 각 10 mL 웰의 1회용 미니 생물반응기 카세트에서 4 mL 부피로 실시하였다. 배지에 함유된 초기량의 글리세롤이 고갈될 때 배양물을 IPTG로 유도하였다. 발효를 16시간 지속하고, 시료를 수집하여 분석을 위해 냉동하였다.
CBR 배양: 효모 추출물과 글리세롤이 보충된 600 mL의 화학적으로 정의된 배지를 포함하는 진탕 플라스크를 선택된 균주의 냉동 배양 저장액으로 접종하여 1 리터 CBR(통상의 생물반응기) 발효 배양을 위한 접종물을 생성하였다. 32℃에서 진탕하면서 16 내지 24시간 인큐베이션 후, 각 진탕 플라스크 배양물의 동일한 분액을 2리터 생물 반응기(1 리터 작업량)를 포함하는 8 유닛 다중 발효 시스템 각각에 무균 상태로 옮겼다. 유가식의 높은 세포 밀도 발효 공정은 배양 단계, 이어서 배양물이 목표 광학 밀도에 도달하면 IPTG의 첨가로 개시되는 유도 단계로 이루어졌다.
발효의 유도 단계를 8시간 진행하도록 하였으며, 분석 시료를 발효기로부터 꺼내 575 nm(OD575)에서 세포 밀도를 결정하였다. 분석 시료는 융합 단백질의 발현 수준을 결정하는 후속 분석을 위해 냉동하였다. 8시간의 유도를 완료한 후에, 각 용기의 전체 발효 브로쓰(2 L 생물 반응기 당 대략 0.8 L 브로쓰)는 15,900 × g에서 60 내지 90분간 원심분리에 의해 수거하였다. 세포 페이스트와 상등액을 분리하고 페이스트를 -80℃에서 냉동하였다.
기계적 균질화 및 정제: 상기에 기재된 바와 같이 CBR 발효 공정으로부터 얻은 냉동된 세포 페이스트(20 g)를 해동하여 20 mM 인산나트륨, 5% 글리세롤, 500 mM 염화나트륨, 20 mM 이미다졸 pH 7.4에 재현탁하였다. 현탁액의 최종 부피는 고체 농도가 20%가 되도록 조정하였다. 그 후 물질은 마이크로플루다이저(Microfluidics, Inc., model M 110Y)를 15,000 psi에서 2회 통과시켜 균질화하였다. 용해물은 12,000 × g에서 30분간 원심분리하고 사르토리우스 사르토브란 150 (0.45/0.2 μm) 필터 캡슐을 통해 여과하였다.
크로마토그래피: 고속 단백질 액체 크로마토그래피(FPLC) 공정은 Frac-950 분획 수집기가 장착된 AKTA 익스플로러 100 크로마토그래피 시스템(GE Healthcare)을 이용하여 실시하였다. 시료는 10 mL 히스트랩 FF 컬럼(연속적으로 연결된 2개의 5 mL 히스트랩 FF 카트리지(GE Healthcare, 품번 17-5255-01))에 로딩하고, 세척하고, 이미다졸 농도를 0 mM 내지 200 mM로 변화시켜 10배 컬럼 부피의 선형 구배의 용출 완충액을 이용하여 용출하였다. 2 mL 부피의 분획을 수집하였다.
고정된 금속이온 친화성 크로마토그래피(IMAC) 정제는 니켈 IMAC(GE Healthcare, 품번 17-5318-01)를 이용하여 실시하였다. CBR 발효 후 수집된 분석 시료는 가용성 및 불용성 분획으로 분리하였다. 600 ㎕ 분액의 가용성 분획은 100 ㎕ IMAC 수지와 실온에서 진탕기에서 1시간 인큐베이션하고, 12,000 x g에서 1분간 원심분리하여 수지를 펠렛으로 만들었다. 상등액을 제거하고 통과액으로 표지하였다. 그 후 수지를 20 mM 인산나트륨 pH 7.3, 500 mM NaCl, 5% 글리세롤, 및 20 mM 이미다졸를 함유하는 1 mL의 세척 완충액으로 3회 세척하였다. 3번째 세척 후, 수지는 400 mM 이미다졸을 함유하는 200 ㎕의 세척 완충액에 재현탁하고 원심분리하였다. 상등액을 수집하고 용출액으로 표지하였다.
엔테로키나아제 절단: PTH 1-34 융합 단백질 정제 분획을 농축하고 20 mM 트리스 pH 7.4, 50 mM NaCl, 및 2 mM CaCl2을 함유하는 완충액에 재현탁하였다. 2 units의 엔테로키나아제(Novagen cat #69066-3, batch D00155747)를 100 ㎕ 반응물 내 100 μg 단백질에 첨가하였다. 융합 단백질 정제 분획과 엔테로키나아제의 혼합물을 실온에서 1시간 또는 하룻밤 인큐베이션하였다. 또한, 엔테로키나아제가 없는 대조 반응물은 실온에서 1시간 또는 하룻밤 인큐베이션하였다. 4-벤젠설포닐 플루오라이드 히드로클로라이드(AEBSF, Sigma cat# P8465)를 함유하는 완전 프로테아제 억제제 칵테일을 첨가하여 효소 반응을 정지하였다.
결과
DnaJ -유사 단백질- PTH , FklB - PTH FrnE - PTH 융합체 발현 균주의 발효 평가: 표 9 및 10에 열거된 5개의 최고 발현 DnaJ-유사 단백질-PTH 융합체 균주, 3개의 FklB-PTH 발현 균주, 및 2개의 FrnE-PTH 발현 균주 각각을 발효, 우선 미니 생물발효기(MBR), 이어서 통상의 생물 발효기(CBR)에 대해 평가하였다.
DnaJ-유사 단백질-PTH 융합체 발현 균주의 각 MBR 발효로부터의 가용성 분획은 실시예 I의 재료 및 방법 부분에 기재된 프로토콜을 따라 SDS-CGE에 의해 분석하였다. DnaJ-유사 단백질-PTH 융합체 발현 균주의 MBR 발효 수율은 표 13에 열거한다. 종합적으로, 가용성 융합 단백질의 최고 MBR 발현 수준을 보이는 균주는 2.1 g/L의 STR35949였다.
Figure pct00022
DnaJ-유사 단백질-PTH 융합 단백질 균주는 통상의 생물 반응기(CBR)에서 1L 규모의 발효에 대해 평가하였다. DnaJ-유사 단백질-PTH 융합 단백질 균주의 CBR 발현 수준은 표 14에 나타난 바와 같이 MBR 수준과 비슷하였다. 발현 수준은 유도 후 24시간 시점에서보다 유도 후 8시간 시점에서 더 높았다.
Figure pct00023
FklB-PTH 및 FrnE-PTH 융합체 발현 균주의 MBR 발효로부터의 가용성 분획은 환원 조건하에서 SDS-CGE에 의해 분석하였다(결과는 표 15에 제시).
Figure pct00024
종합적으로, 가용성 융합 단백질의 최고 발현 수준을 보인 균주는 6.4 g/L의 STR36034였다. 또한, 동일한 균주를 통상의 생물 반응기(CBR)에서 대규모 발효에 대해 평가하였다(표 16에 결과 제시). CBR 발효에서 최대 수율을 보인 균주는 24시간의 유도 기간 후 FklB-PTH 융합 단백질을 6.7 g/L 발현하는 STR36034 였다.
Figure pct00025
DnaJ -유사 단백질- PTH FklB - PTH 융합 단백질의 정제 및 엔테로키나아제 절단의 평가: DnaJ-유사 단백질-PTH 융합체 발현 균주 STR36005에서 발현 유도 및 배양 후 얻은 세포 페이스트는 재료 및 방법에 기재된 바와 같이 기계적 용해 및 IMAC 정제를 거쳤다. 각 정제를 시행하여 결과적으로 고도로 농축된 분획을 얻었다. 피크 분획의 순도는 90% 이상이었다.
균주 36005로부터 정제된 DnaJ-유사 단백질-PTH 융합 단백질의 고순도의 농축된 분획을 N-말단 융합 파트너가 관심의 PTH 1-34 폴리펩티드로부터 절단될 수 있는지를 확인하는 엔테로키나아제 절단 시험에 사용하였다. 절단 반응에 재조합 소 엔테로키나아제를 사용하였다. 분석 규모의 시료로부터의 가용성 분획을 IMAC 수지를 이용한 융합 단백질의 소규모 회분 농축에 사용하였다(도 6). 엔테로키나아제와 1시간 인큐베이션 후, DnaJ-유사 단백질 융합 파트너의 부분 절단이 관찰되었다(레인 2-4). 절단은 하룻밤 인큐베이션 후에 완전하였다(레인 6-8).
FklB-PTH 융합체 균주가 1 리터 규모에서 가장 강력한 것으로 나타냈다. 정제 시료를 추가로 분석하여 융합 단백질이 농축될 수 있고 엔테로키나아제로 절단될 수 있다는 것을 확인하였다. 분석 규모의 시료로부터의 가용성 분획을 IMAC 수지를 이용한 융합 단백질의 소규모 회분 농축에 사용하였다. 3개의 발현 균주, STR36034, STR36085, 및 STR36098 각각의 하나의 농축 시료를 엔테로키나아제로 처리하고 실시예 I에 기재된 방법을 이용하여 원형 질량 분석을 거쳤다. 도 7에 나타난 바와 같이, 관심의 PTH 1-34 폴리펩티드를 확인하였으며 각 시료에 대해 정확한 질량이 ~4118 Da임을 관찰하였다.
실시예 III. 엔테로키나아제 융합체의 제작
재조합 엔테로키나아제를 발현하는데 사용하기 위해 DnaJ-유사 단백질, FklB, 및 FrnE N-말단 융합 파트너-엔테로키나아제 융합 단백질을 설계하고 발현 구조물을 생성하였다(서열 번호 31).
엔테로키나아제 융합체 발현 플라스미드의 제작: 평가된 엔테로키나아제(EK) 융합체 코딩 영역은 표 17에 열거한다. 융합 단백질을 코딩하는 유전자 단편은 DNA2.0에서 합성하였다. 단편은 SpeIXhoI의 제한 효소 부위, "Hi" 리보솜 결합 부위, 및 코딩 서열 상류에 첨가된 18개 염기쌍 스페이서(5'-actagtaggaggtctaga-3') 및 3개의 정지 코돈을 포함하였다.
표준 클로닝 방법을 이용하여 발현 플라스미드를 제작하였다. 각 엔테로키나아제 융합체 코딩 서열을 포함하는 플라스미드 DNA는 SpeIXhoI 제한 효소를 이용하여 분해한 후, pTac 프로모터 및 rrnT1T2 전사 종결 인자를 포함하는 SpeI -XhoI 절단된 pDOW1169 발현 벡터에 서브클로닝하였다. 삽입물과 벡터를 T4 DNA 리가아제(Fermentas EL0011)와 하룻밤 결찰시켜, 결과적으로 엔테로키나아제 융합 단백질 발현 플라스미드를 얻었다. 플라스미드로 적격 피. 플루오레센스 DC454 숙주 세포에 전기천공을 수행하였다. Ptac 및 Term 서열 프라이머(AccuStart II, PCR SuperMix from Quanta, 95137-500)를 이용한 PCR에 의해 엔테로키나아제 융합 단백질 서열 삽입물의 존재에 대해 양성 클론을 스크리닝하였다.
Figure pct00026
실시예 IV. 엔테로키나아제 융합 단백질( DnaJ -유사, FklB , FrnE N-말단 파트너)의 대규모 발효
실시예 III에 기재된 발현 균주를 실시예 I에 기재된 방법과 유사한 방법에 따라 HTP 분석에 의해 재조합 단백질의 발현에 대해 시험한다.
발효 연구를 위해 가용성 융합 단백질 발현 수준을 기준으로 하여 발현 균주를 선택한다. PTH 1-34 융합 단백질에 대해 상기에 기재된 바와 같이 선택된 균주를 배양하고 유도하고, 유도한 세포를 원심분리하고, 용해시키고, 다시 원심분리한다. 생성된 불용성 분획 및 가용성 분획은 상기에 기재된 추출 조건을 이용하여 추출하고, EK 융합 단백질 추출 상등액은 SDS-CGE을 이용하여 정량한다.
실시예 V. 인슐린 융합 단백질을 발현하는 균주의 고처리량 스크리닝
N-말단 융합 파트너로서 DnaJ-유사 단백질, EcpD, FklB, FrnE, 또는 EcpD, FklB, FrnE의 절두형을 포함하는 프로인슐린 융합 단백질을 발현하는 피. 플루오레센스 균주에 의해 생산되는 재조합 단백질 수준을 시험하기 위해 본 연구를 실시하였다.
재료 및 방법
프로인슐린 발현 벡터의 제작 : 프로인슐린(인슐린 글라진)을 코딩하는 최적화된 유전자 단편은 DNA 2.0(Menlo Park, CA)에서 합성하였다. 유전자 단편 내에 포함된 프로인슐린 코딩 서열에 의해 코딩되는 유전자 단편 및 프로인슐린 아미노산 서열은 표 18에 열거한다. 각 유전자 단편은 펩티드 A 및 B 코딩 서열, 및 4개의 상이한 글라진 C 펩티드 서열: CP-A(MW = 9336.94 Da; pI = 5.2; A+B 글라진의 65%), CP-B(MW = 8806.42 Da; A+B 글라진의 69%), CP-C(MW = 8749.32 Da; A+B 글라진의 69%), 및 CP-D(MW = 7292.67 Da; A+B 글라진의 83%) 중 하나를 포함하였다. 유전자 단편은 프로인슐린 코딩 서열의 상류 및 하류에 첨가된 SapI 제한 효소 부위를 갖도록 설계하여 다양한 발현 벡터에 유전자 단편의 신속한 클로닝을 가능하게 하였다. 또한, 엔테로키나아제 절단 부위 또는 트립신 절단 부위를 각각 포함하는 발현 벡터에 결찰을 용이하게 하기 위해서, 유전자 단편은 5' 측면 영역에 리신 아미노산 코돈(AAG) 또는 아르기닌 아미노산 코돈(CGA)을 포함하였다. 또한, 3개의 정지 코돈(TGA, TAA, TAG)을 모든 유전자 단편의 3' 측면 영역에 포함시켰다.
Figure pct00027
그 후, 프로인슐린 코딩 서열은 T4 DNA 리가아제(New England Biolabs, M0202S)를 이용하여 코딩 서열을 발현 벡터에 결찰시켜 다양한 융합 파트너(표 19)를 포함하는 발현 벡터에 서브클로닝하였다. 결찰된 벡터로 96웰 형식의 적격 DC454 피. 플루오레센스 세포에 전기천공을 수행하였다.
Figure pct00028
96웰 형식( HTP ) 의 배양 및 발현 : 프로인슐린 코딩 서열 및 융합 파트너를 포함하는 플라스미드로 피. 플루오레센스 DC454 숙주 균주를 형질전환시켰다. 25 ㎕의 적격 세포를 해동하여 96-멀티-웰 뉴클레오베트® 플레이트(Lonza VHNP-1001)에 옮기고 이전 단계에서 준비된 결찰 혼합물과 혼합하였다. 뉴클레오펙터™ 96웰 셔틀™ 시스템(Lonza AG)을 이용하여 전기천공을 수행한 후 형질전환된 세포를 400 ㎕ M9 염 1% 글루코오스 배지 및 미량 원소를 포함한 96웰 깊은 웰 플레이트(종균 플레이트)에 옮겼다. 종균 플레이트를 30℃에서 진탕하면서 48시간 인큐베이션하여 종균 배양물을 생성하였다.
10 ㎕의 종균 배양물을 각 웰이 미량 원소 및 5% 글리세롤이 보충된 500 ㎕의 HTP 배지(Teknova 3H1129)를 포함하는 2개의 96웰 깊은 웰 플레이트에 옮기고, 30℃에서 진탕하면서 24시간 인큐베이션하였다. 이소프로필-β-D-1-티오갈락토피라노시드(IPTG)는 각 웰에 최종 농도 0.3 mM이 되도록 첨가하여 프로인슐린 융합 단백질의 발현을 유도하였다. 또한, 0.01 ㎕의 250 units/㎕ 저장 벤조나아제(Novagen, 70746-3)를 유도시 웰마다 첨가하여 배양 점도의 포텐셜을 감소시켰다. 유도 후 24시간에, 600 nm(OD600)에서 광학 밀도를 측정하여 세포 밀도를 정량하였다. 유도 후 24시간에, 세포를 수집하고 1X PBS로 최종 부피 400 ㎕로 1:3 희석한 후 이후의 공정을 위해 냉동하였다.
분석 특성화를 위한 가용성 용해물 시료의 제조: 상기에 기재된 바와 같이 제조하고 냉동 보관된 배양 브로쓰 시료를 해동하고, 희석하고, 초음파 분해하였다. 초음파 분해로 얻은 용해물은 5,500 x g, 8℃의 온도에서 15분간 원심분리하여, 가용성(상등액)과 불용성(펠렛) 분획을 분리하였다. 불용성 분획은 초음파 분해를 이용하여 PBS에 재현탁하였다.
SDS- CGE 분석: 상기에 논의된 바와 같이 제조된 시험 단백질 시료는 HT 프로테인 익스프레스 v2 칩이 구비된 랩칩 GXII 장치(PerkinElmer) 및 해당 시약(각각 품번 760499 및 760328, PerkinElmer)을 사용하여 HTP 마이크로칩 SDS 모세관 겔 전기영동에 의해 분석하였다. 시료는 제조사의 프로토콜(Protein User Guide Document No. 450589, Rev. 3)에 따라 제조하였다. 96웰 원뿔형 웰 PCR 플레이트에, 디티오트레이톨(DTT) 환원제를 포함하거나 포함하지 않은 14 ㎕의 시료 완충액과 4 ㎕ 시료를 혼합하였다. 혼합물은 95℃에서 5분간 가열하고, 70 ㎕의 탈이온수로 희석하였다.
90웰 규모에서 프로인슐린 역가는 프로인슐린을 포함하는 융합 단백질의 백분율로 곱해진 융합 단백질 역가를 기준으로 결정하였다. 전체 역가는 가용성 및 불용성 목표물의 발현의 합 (mg/L)을 나타낸다.
결과
표 20에 나타낸 바와 같이, N-말단 융합 파트너로서 DnaJ-유사 단백질을 가진 글라진 프로인슐린 융합 단백질이 최고의 프로인슐린 발현 수준을 보였다. 놀랍게도, EcpD 융합 파트너의 최소 형태인 50개 아미노산 융합 파트너 EcpD3을 포함하는 프로인슐린 융합 단백질은 전장의 융합 파트너 EcpD1 및 100개 아미노산이 절두된 형태 EcpD2와 비교하여 더 높은 발현 수준을 보였다. FklB 또는 FrnE N-말단 융합 파트너를 포함하는 프로인슐린 융합 단백질 경우, 최소 융합 파트너 단편, FklB3 및 FrnE3에 각각 융합된 프로인슐린의 발현은 더 긴 N-말단 융합 파트너를 가진 구조물의 발현과 동일하거나 그보다 약간 낮았다. 표 20은 고처리량 발현 연구 과정에서 관찰된, 가용성 및 전체 둘 다의 프로인슐린 단백질 역가를 요약한다.
따라서, 성숙 글라진이 트립신 절단 후에 정제된 융합 단백질(및 C-펩티드)로부터 성공적으로 유리된다는 것이 확인되었다. 선택된 융합 단백질(비-변성 농도의 요소 존재하에 정제된 DnaJ 구조물 G737-031 및 FklB 구조물 G737-009, 요소 없이 정제된 FrnE1 구조물 G737-018)에 실시된 트립신 절단에 이어 IMAC 농축은 융합 단백질이 글라진 표준과 비교하여 SDS-PAGE 또는 SDS-CGE에 의해 평가된 바와 같이 절단되어 성숙 인슐린을 생산하였다는 것을 증명하였다. 수용체 결합 분석은 활성을 추가로 나타냈다.
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
실시예 VI. GCSF 융합 단백질의 고처리량 스크리닝
본 연구는, N-말단 융합 파트너로서 DnaJ-유사 단백질, 다양한 길이의 FklB(FklB, FklB2, 또는 FklB3), FrnE(FrnE, FrnE2, 또는 FrnE3), 또는 EcpD(EcpD1, EcpD2, 또는 EcpD3)를 포함하는 GCSF 융합 단백질을 발현하는 피. 플루오레센스 균주에 의해 생산된 재조합 GCSF 단백질의 수준을 시험하기 위해 수행하였다.
재료 및 방법
GCSF 발현 벡터의 제작: 최적화된 gcsf 코딩 서열, 코딩 서열의 하류 및 상류 모두에 제한 효소 SapI의 인식 서열, 및 코딩 서열에 하류에 3개의 정지 코돈을 포함하는 GCSF 유전자 단편(서열 번호 68)은 DNA2.0(Menlo Park, CA)에서 합성하였다. 플라스미드 pJ201:207232의 GCSF 유전자 단편은 제한 효소 SapI로 절단하여 최적화된 gcsf 코딩 서열을 포함하는 단편을 생성하였다. 그 후, gcsf 코딩 서열은 T4 DNA 리가아제(Fermentas EL0011)를 이용하여 GCSF 유전자 단편과 발현 벡터를 결찰시켜 다양한 융합 파트너를 포함하는 발현 벡터에 서브클로닝하고, 96웰 형식의 적격 피. 플루오레센스 DC454 숙주 세포에 전기천공을 수행하였다. 헥사히스티딘 태그는 GCSF로부터 N-말단 융합 파트너를 유리시키기 위한 엔테로키나아제 절단 부위(DDDK)와 함께 GCSF와 각 N-말단 융합 파트너 사이에 링커 내에 포함시켰다. 융합 단백질 구조물을 포함하는 생성 플라스미드는 표 21의 셋째 열에 열거한다.
Figure pct00032
96웰 형식( HTP )의 배양 및 발현 : gcsf 유전자의 코딩 서열 및 N-말단 융합 파트너를 포함하는 플라스미드를 피. 플루오레센스 숙주 균주 배열에 형질전환시켰다. 35 ㎕의 피. 플루오레센스 적격 세포를 해동하고 10 ㎕L의 10X 희석된 플라스미드 DNA(2.5 ng)와 혼합하였다. 25 ㎕의 혼합물을 뉴클레오펙터™ 96웰 셔틀™ 시스템(Lonza AG)을 이용하여 전기천공을 통한 형질전환을 위해 96-멀티-웰 뉴클레오베트® 플레이트(Lonza)에 옮긴 후, 형질전환된 세포를 500 ㎕ M9 염 1% 글루코오스 배지, 및 미량 원소를 포함하는 96웰 깊은 웰 플레이트에 옮겼다. 종균 플레이트(종균 플레이트)는 30℃에서 진탕하면서 48시간 인큐베이션하여 종균 배양물을 생성하였다.
10 ㎕의 종균 배양물을 각 웰이 미량 원소 및 5% 글리세롤이 보충된 500 ㎕의 HTP 배지(Teknova 3H1129)를 포함한 2개의 새로운 96웰 깊은 웰 플레이트에 옮겨 30℃에서 진탕하면서 24시간 인큐베이션하였다. 이소프로필-β-D-1-티오갈락토피라노시드(IPTG)는 각 웰에 최종 농도 0.3 mM이 되도록 첨가하여 GCSF 융합 단백질의 발현을 유도하였다. 폴딩(folding) 조절 인자를 과발현하는 슈도모나스 균주(FMO 균주)에서, 최종 농도 1%의 만니톨(Sigma, M1902)을 IPTG와 함께 첨가하여 폴딩 조절 인자의 발현을 유도하였다. 또한, 0.01 ㎕의 250 units/㎕ 저장 벤조나아제(Novagen, 70746-3)를 유도시 웰마다 첨가하여 배양 점도의 포텐셜을 감소시켰다. 유도 후 24시간에, 600 nm(OD600)에서 광학 밀도를 측정하여 세포 밀도를 정량하였다. 유도 후 24시간에, 세포를 수거하고 1X PBS로 최종 부피 400 ㎕로 1:3 희석한 후 이후의 공정을 위해 냉동하였다.
분석 특성화를 위한 가용성 용해물 시료의 제조: 상기에 기재된 바와 같이 제조하고 냉동된 배양 브로쓰 시료를 해동하고, 희석하고, 24 프로브 팁 혼을 이용한 셀 라이시스 오토메이티드 소니케이션 시스템(CLASS, Scinomix)을 이용하여 초음파 분해하였다. 초음파 분해로 얻은 용해물은 5,500 x g, 8℃의 온도에서 15분간 원심분리하여, 가용성(상등액)과 불용성(펠렛) 분획을 분리하였다. 불용성 분획은 400 ㎕의 PBS, pH 7.4에 다시 초음파 분해하여 재현탁하였다.
SDS- CGE 분석: 상기에 논의된 바와 같이 제조된 단백질 시료는 HT 프로테인 익스프레스 v2 칩이 구비된 랩칩 GXII 장치(Caliper LifeSciences) 및 해당 시약(각각 품번 760499 및 760328, Caliper LifeSciences)을 사용하여 HTP 마이크로칩 SDS 모세관 겔 전기영동에 의해 분석하였다. 시료는 제조사의 프로토콜(Protein User Guide Document No. 450589, Rev. 3)에 따라 제조하였다. 96웰 원뿔형 웰 PCR 플레이트에, 디티오트레이톨(DTT) 환원제를 포함하거나 포함하지 않은 14 ㎕의 시료 완충액과 4 ㎕ 시료를 혼합하였다. 혼합물은 95℃에서 5분간 가열하고, 70 ㎕의 탈이온수로 희석하였다. 시험 단백질 시료와 나란히, 융합 단백질을 포함하지 않는 균주(무표지 균주)의 용해물을 또한 분석하였다. 무표지 균주 용해물은 배경 차감 없이 시스템 내부 표준을 이용하여 정량하였다. 균주 당 하나의 시료를 HTP 스크리닝 과정에서 정량하였다; 전형적으로 SDS-CGE 방법의 표준 편차는 ~10%이다.
결과
N-말단의 Met-GCSF의 고수준 발현을 가능하게 하는 균주를 확인하기 위하여 프로테아제 결핍 균주 스크리닝의 대안을 제시하는 융합 파트너 접근법을 이용하여 96웰 규모에서 GCSF의 고수준 발현을 달성하였다. 융합 단백질 및 GCSF 역가(MW로 전체 융합 단백질의 GCSF 백분율을 기준으로 계산됨)를 표 22에 나타낸다. 야생형 균주 DC454는 484 mg/L의 융합 단백질, 및 305 mg/L의 dnaJ 융합 파트너를 가진 GCSF를 생산하였다. 모든 융합 파트너 구조물은 표 22에 나타낸 바와 같이 100 mg/L가 넘는 융합 단백질 역가를 얻었다. HTP 규모로 관찰된 이들의 고수준은 진탕 플라스크 또는 발효 규모에서 발현에 대해 더 큰 가능성을 보여준다. 게다가, HTP와 대규모 배양 사이에서 부피 측정 역가의 상당한 증가가 일반적으로 관찰된다. 앞선 연구에서, prtB 프로테아제 결핍 균주는 0.5mL 규모에서 ~247mg/L Met-GCSF를 발현할 수 있다는 것을 보였다(문헌(H. Jin et al., 2011, Protein Expression and Purification 78:69-77), 및 미국 특허 제8,455,218호). 본 연구에서, 기재된 바와 같이, 프로테아제가 결핍되지 않은 숙주 세포에서도 융합 단백질의 일부로서 Met-GCSF의 고수준의 발현이 관찰되었다. 임의의 기재된 융합 단백질의 일부로서 발현하고 프로테아제 절단에 의해 유리시킴으로써 얻은 Met-GCSF의 제조물은 임의의 프로테아제의 제거 후 절단을 수행할 때 사실상 100% Met-GCSF(그리고 des-Met-GCSF 없음)를 포함한다는 것이 주목된다.
Figure pct00033
본원에서 본 발명의 바람직한 실시양태를 제시하고 기재하였지만, 이러한 실시양태는 단지 예로서 제공된다는 것은 당 업자에게 명백할 것이다. 이제 당업자들에게 본 발명으로부터 벗어나지 않으면서 다수의 변이, 변화 및 치환이 떠오를 것이다. 본원에 기재된 본 발명의 실시양태들의 여러 대안이 본 발명을 실시하는데 이용될 수 있음을 이해하여야 한다. 하기 특허 청구범위가 본 발명의 범위를 규정하며, 이로써 이들 청구범위 및 그의 등가물의 범위 내의 방법 및 구성을 포함하고자 한다.
Figure pct00034
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SEQUENCE LISTING <110> PFENEX INC. <120> FUSION PARTNERS FOR PEPTIDE PRODUCTION <130> 38194-745.601 <140> PCT/US2015/063027 <141> 2015-11-30 <150> 62/086,119 <151> 2014-12-01 <160> 242 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 34 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Met His Asn Leu Gly Lys His Leu Asn 1 5 10 15 Ser Met Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg Lys Lys Leu Gln Asp Val His 20 25 30 Asn Phe <210> 2 <211> 78 <212> PRT <213> Pseudomonas fluorescens <400> 2 Met Lys Val Glu Pro Gly Leu Tyr Gln His Tyr Lys Gly Pro Gln Tyr 1 5 10 15 Arg Val Phe Ser Val Ala Arg His Ser Glu Thr Glu Glu Glu Val Val 20 25 30 Phe Tyr Gln Ala Leu Tyr Gly Glu Tyr Gly Phe Trp Val Arg Pro Leu 35 40 45 Ser Met Phe Leu Glu Thr Val Glu Val Asp Gly Glu Gln Val Pro Arg 50 55 60 Phe Ala Leu Val Thr Ala Glu Pro Ser Leu Phe Thr Gly Gln 65 70 75 <210> 3 <211> 217 <212> PRT <213> Pseudomonas fluorescens <400> 3 Met Ser Thr Pro Leu Lys Ile Asp Phe Val Ser Asp Val Ser Cys Pro 1 5 10 15 Trp Cys Ile Ile 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<220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 40 Lys Cys Asn Thr Ala Thr Cys Ala Thr Gln Arg Leu Ala Asn Phe Leu 1 5 10 15 Val His Ser Ser Asn Asn Phe Gly Pro Ile Leu Pro Pro Thr Asn Val 20 25 30 Gly Ser Asn Thr Tyr 35 <210> 41 <211> 71 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 41 Met Lys Leu Thr Cys Val Val Ile Val Ala Val Leu Leu Leu Thr Ala 1 5 10 15 Cys Gln Leu Ile Thr Ala Asp Asp Ser Arg Gly Thr Gln Lys His Arg 20 25 30 Ala Leu Arg Ser Thr Thr Lys Leu Ser Thr Ser Thr Arg Cys Lys Gly 35 40 45 Lys Gly Ala Lys Cys Ser Arg Leu Met Tyr Asp Cys Cys Thr Gly Ser 50 55 60 Cys Arg Ser Gly Lys Cys Gly 65 70 <210> 42 <211> 109 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 42 Ser Leu Gly Ser Leu Thr Ile Ala Glu Pro Ala Met Ile Ala Glu Cys 1 5 10 15 Lys Thr Arg Thr Glu Val Phe Glu Ile Ser Arg Arg Leu Ile Asp Arg 20 25 30 Thr Asn 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Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 45 Met Lys Val Glu Pro Gly Leu Tyr Gln His Tyr Lys Gly Pro Gln Tyr 1 5 10 15 Arg Val Phe Ser Val Ala Arg His Ser Glu Thr Glu Glu Glu Val Val 20 25 30 Phe Tyr Gln Ala Leu Tyr Gly Glu Tyr Gly Phe Trp Val Arg Pro Leu 35 40 45 Ser Met Phe Leu Glu Thr Val Glu Val Asp Gly Glu Gln Val Pro Arg 50 55 60 Phe Ala Leu Val Thr Ala Glu Pro Ser Leu Phe Thr Gly Gln Gly Gly 65 70 75 80 Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser His His His His His His Asp Asp 85 90 95 Asp Asp Lys Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Met His Asn Leu Gly Lys 100 105 110 His Leu Asn Ser Met Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg Lys Lys Leu Gln 115 120 125 Asp Val His Asn Phe 130 <210> 46 <211> 260 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 46 Met Ser Glu Val Asn Leu Ser Thr Asp Glu Thr Arg Val Ser Tyr Gly 1 5 10 15 Ile Gly Arg Gln Leu Gly Asp Gln Leu Arg Asp Asn Pro Pro Pro Gly 20 25 30 Val Ser Leu Asp Ala Ile Leu Ala 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<223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 53 actagtagga ggtctagaat gaaagtcgaa ccagggctct accagcatta caaggggccg 60 cagtaccgtg ttttcagcgt ggcgcgccac tctgaaaccg aagaagaagt ggtgttttac 120 caagcgctgt atggcgaata cggcttttgg gtgcgccctt tgagcatgtt cctggagacc 180 gtcgaagttg acggcgagca ggtcccgcgc tttgctttgg tcacggccga acccagtctt 240 tttacagggc aaggtggcgg tggttcgggc gtggcggcag ccatcatcac caccaccacg 300 acgacgatga taagagcgtg tccgagatcc aactgatgca taatctgggc aagcacctga 360 actcgatgga gcgggtagag tggctccgga aaaagctcca agacgtgcac aacttctaat 420 gatagctcga g 431 <210> 54 <211> 815 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 54 actagtagga ggtctagaat gagcgaagtc aacttgagca ctgatgaaac ccgggtaagc 60 tatggtattg ggcggcagct gggggaccaa ctgcgggaca acccgcctcc cggcgtgagc 120 ctcgacgcga tcctcgcggg tctgaccgac gccttcgccg gcaagccgag ccgcgtggac 180 caagaacaga tggccgcctc gttcaaggtc atccgcgaaa tcatgcaggc cgaagcggca 240 gcgaaggccg aggccgcagc gggtgccggc ctggcgttcc tggccgagaa cgccaagcgt 300 gacggcatca cgaccctggc gtcgggcctc caattcgaag tcctgacggc cggtactggc 360 gcgaagccca ctcgcgagga tcaggtgcgc acccacctac catggcacgc tgatcgatgg 420 caccgtattc gacagcagct acgagcgtgg ccaaccggcg gagtttccgg tgggcggtgt 480 gatcgccggc tggaccgagg ccctgcaact catgaacgcg gggctcgaag tggcgcgtgt 540 acgtccccag cgagctggcg tacggtgcgc aaggcgtggg ctcgattccg ccccacagcg 600 tactcgtctt tgacgtggaa ctgctggatg tgctgggcgg tggcgggagt gggggtggcg 660 gctcccacca ccatcaccac catgatgacg atgacaagtc cgtgtcggag atccagctga 720 tgcataatct cggcaagcac ctgaactcga tggagcgcgt cgagtggctc cgcaaaaagc 780 tccaagacgt gcacaacttc taatgatagc tcgag 815 <210> 55 <211> 815 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 55 actagtagga ggtctagaat gtccgaagtt aatctgtcca ccgacgaaac ccgcgtcagc 60 tacggtatcg gccgtcagtt gggcgaccaa ctgcgtgaca acccgccacc gggcgtcagc 120 ctggacgcga tcctggccgg cctgaccgac gcgttcgcag gcaagccaag ccgtgttgac 180 caagagcaaa tggcggccag cttcaaagtg atccgcgaaa tcatgcaagc cgaagccgct 240 gccaaggctg aagctgcagc aggcgctggc ctggctttcc tggcggaaaa cgccaagcgt 300 gatggcatca ccaccctggc ttccggcctg caatttgaag tgctgacggc tggtaccggc 360 gccaagccga cccgtgaaga ccaagtgcgt actcacctac cacggcaccc tgatcgacgg 420 cactgtgttc gacagctcct acgagcgcgg ccagcctgca gaattcccgg ttggcggcgt 480 gatcgccggc tggaccgaag ccctgcaact gatgaatgcc gggcagcaaa tggcgcgtgt 540 acgtgccgag cgaactggct tacggcgctc aaggcgttgg cagcatcccg ccgcacagcg 600 ttctggtatt cgacgtcgag ctgctcgacg ttctgggtgg gggtgggtcg ggtggtggtg 660 ggtcgcatca tcatcaccac cacgatgatg atgataagag tgtctcggag attcagctca 720 tgcacaacct cggtaagcat ctcaactcga tggagcgggt agagtggctc cggaagaaac 780 tccaagatgt gcacaacttt taatgatagc tcgag 815 <210> 56 <211> 847 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 56 actagtagga ggtctagaat gtccaccccc ctgaagattg attttgtctc cgacgtatcg 60 tgcccgtggt gtatcatcgg cctgcgtggc ctgactgaag ccctcgacca actgggcagc 120 gaagtccagg ccgagatcca cttccaaccg tttgagctga accccaacat gcctgccgag 180 ggccaaaaca tcgtggagca tatcacggag aagtacggca gcaccgccga ggaatcgcag 240 gcgaaccgtg cgcggatccg ggatatgggt ccgcactcgg gttcgcgttc cgcacggacg 300 gccagtcgcg catctacaat actttcgatg cccaccggct cctgcattgg gccggtctgg 360 aaggcctgca atacaacctg aaagaagcgc tgttcaaggc ctacttctcg gacggccaag 420 acccgtcgga ccacgcgacc ctcgcgatca tcgccgagag tgtagggctg gacttggccc 480 gcgcggccga aattctcgcg agcgacgagt atgccgcgga agtccgggag caagagcagc 540 tctgggtgag ccgcggtgtg agcagcgtcc ccaccatcgt gttcaacgat cagtacgccg 600 tgagcggtgg ccaacccgcg gaagccttcg tgggcgcgat ccgccagaca tcaacgagtc 660 aaagtcgggc ggtggcggca gcggcggtgg tggcagccat caccatcatc accacgacga 720 cgatgataag tccgtgtcgg agatccaact gatgcacaat ctcgggaagc acctgaacag 780 catggagcgc gtcgaatggc tgcgcaagaa actgcaagac gtgcacaact tttaatgata 840 gctcgag 847 <210> 57 <211> 848 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 57 actagtagga ggtctagaat gagtactccc ctgaaaatcg atttcgtcag cgacgtatcc 60 tgcccctggt gcatcatcgg cctgcgcggc ttgaccgaag ccctcgacca gctcggcagc 120 gaggtgcagg ccgagattca ttttcaaccg ttcgaactga acccgaacat gcccgccgaa 180 ggtcagaaca tcgtcgagca cattaccgaa aagtacggct ccacggctga agagtcccag 240 gctaatcgtg cgcgtatccg tgacatgggc ccgcgttggg ctttgctttt cgcaccgatg 300 gccagagccg tatctacaac accttcgacg cgcaccgtct gttgcactgg gccgggttgg 360 aaggcttgca gtacaacctc aaggaagcgc tgttcaaggc gtacttcagc gatggccagg 420 acccttccga ccacgcgacc ttggcgatca tcgccgaaag cgtcgggctg gaccttgcgc 480 gcgccgccga gattcttgcc agcgatgaat acgccgccga ggtccgcgag caggagcagc 540 tgtgggtttc ccgtggggtg agttcggtgc cgaccattgt cttcaatgac caatatgcgg 600 tgagcggtgg gcaaccggct gaagccttcg tgggtgcgat tcgccagatc atcaacgaat 660 ccaaatccgg tggtggcggc tcgggcggtg gtggctcgca tcatcatcac caccacgatg 720 acgatgacaa gagcgtatcg gagatccaac tcatgcacaa cctgggcaag cacctcaact 780 cgatggagcg ggtggagtgg ctgcggaaga aactgcaaga cgtgcataac ttctaatgat 840 agctcgag 848 <210> 58 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic oligonucleotide <400> 58 actagtagga ggtctaga 18 <210> 59 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 59 Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser 1 5 10 <210> 60 <211> 6 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic oligonucleotide <400> 60 aggagg 6 <210> 61 <211> 100 <212> PRT <213> Pseudomonas fluorescens <400> 61 Met Ser Glu Val Asn Leu Ser Thr Asp Glu Thr Arg Val Ser Tyr Gly 1 5 10 15 Ile Gly Arg Gln Leu Gly Asp Gln Leu Arg Asp Asn Pro Pro Pro Gly 20 25 30 Val Ser Leu Asp Ala Ile Leu Ala Gly Leu Thr Asp Ala Phe Ala Gly 35 40 45 Lys Pro Ser Arg Val Asp Gln Glu Gln Met Ala Ala Ser Phe Lys Val 50 55 60 Ile Arg Glu Ile Met Gln Ala Glu Ala Ala Ala Lys Ala Glu Ala Ala 65 70 75 80 Ala Gly Ala Gly Leu Ala Phe Leu Ala Glu Asn 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Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 88 Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr 1 5 10 15 Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr Arg Arg 20 25 30 Glu Ala Glu Asp Leu Gln Val Gly Gln Val Glu Leu Gly Gly Gly Pro 35 40 45 Gly Ala Gly Ser Leu Gln Pro Leu Ala Leu Glu Gly Ser Leu Gln Lys 50 55 60 Arg Gly Ile Val Glu Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln 65 70 75 80 Leu Glu Asn Tyr Cys Gly 85 <210> 89 <211> 81 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 89 Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr 1 5 10 15 Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr Arg Arg 20 25 30 Asp Val Pro Gln Val Glu Leu Gly Gly Gly Pro Gly Ala Gly Ser Leu 35 40 45 Gln Pro Leu Ala Leu Glu Gly Ser Leu Gln Lys Arg Gly Ile Val Glu 50 55 60 Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln Leu Glu Asn Tyr Cys 65 70 75 80 Gly 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Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 92 Gly Ile Val Glu Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln Leu 1 5 10 15 Glu Asn Tyr Cys Gly 20 <210> 93 <211> 32 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 93 Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr 1 5 10 15 Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr Arg Arg 20 25 30 <210> 94 <211> 84 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 94 Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr 1 5 10 15 Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Asp Lys Thr Glu Ala 20 25 30 Glu Asp Leu Gln Val Gly Gln Val Glu Leu Gly Gly Gly Pro Gly Ala 35 40 45 Gly Ser Leu Gln Pro Leu Ala Leu Glu Gly Ser Leu Gln Lys Arg Gly 50 55 60 Ile Val Glu Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln Leu Glu 65 70 75 80 Asn Tyr Cys Asn <210> 95 <211> 21 <212> PRT <213> Homo 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<220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 107 Met Ser Glu Val Asn Leu Ser Thr Asp Glu Thr Arg Val Ser Tyr Gly 1 5 10 15 Ile Gly Arg Gln Leu Gly Asp Gln Leu Arg Asp Asn Pro Pro Pro Gly 20 25 30 Val Ser Leu Asp Ala Ile Leu Ala Gly Leu Thr Asp Ala Phe Ala Gly 35 40 45 Lys Pro Ser Arg Val Asp Gln Glu Gln Met Ala Ala Ser Phe Lys Val 50 55 60 Ile Arg Glu Ile Met Gln Ala Glu Ala Ala Ala Lys Ala Glu Ala Ala 65 70 75 80 Ala Gly Ala Gly Leu Ala Phe Leu Ala Glu Asn Ala Lys Arg Asp Gly 85 90 95 Ile Thr Thr Leu Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser His His 100 105 110 His His His His Arg 115 <210> 108 <211> 67 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 108 Met Ser Glu Val Asn Leu Ser Thr Asp Glu Thr Arg Val Ser Tyr Gly 1 5 10 15 Ile Gly Arg Gln Leu Gly Asp Gln Leu Arg Asp Asn Pro Pro Pro Gly 20 25 30 Val Ser Leu Asp Ala Ile Leu Ala Gly Leu Thr Asp Ala Phe Ala Gly 35 40 45 Lys Pro Gly Gly Gly Gly 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Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 121 Met Ser Thr Pro Leu Lys Ile Asp Phe Val Ser Asp Val Ser Cys Pro 1 5 10 15 Trp Cys Ile Ile Gly Leu Arg Gly Leu Thr Glu Ala Leu Asp Gln Leu 20 25 30 Gly Ser Glu Val Gln Ala Glu Ile His Phe Gln Pro Phe Glu Leu Asn 35 40 45 Pro Asn Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser His His His His 50 55 60 His His Asp Asp Asp Asp Lys 65 70 <210> 122 <211> 185 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 122 Met Lys Val Glu Pro Gly Leu Tyr Gln His Tyr Lys Gly Pro Gln Tyr 1 5 10 15 Arg Val Phe Ser Val Ala Arg His Ser Glu Thr Glu Glu Glu Val Val 20 25 30 Phe Tyr Gln Ala Leu Tyr Gly Glu Tyr Gly Phe Trp Val Arg Pro Leu 35 40 45 Ser Met Phe Leu Glu Thr Val Glu Val Asp Gly Glu Gln Val Pro Arg 50 55 60 Phe Ala Leu Val Thr Ala Glu Pro Ser Leu Phe Thr Gly Gln Gly Gly 65 70 75 80 Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser His His His His His His Asp Asp 85 90 95 Asp Asp Lys Phe Val Asn Gln His Leu Cys 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Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 153 Met Ser Glu Val Asn Leu Ser Thr Asp Glu Thr Arg Val Ser Tyr Gly 1 5 10 15 Ile Gly Arg Gln Leu Gly Asp Gln Leu Arg Asp Asn Pro Pro Pro Gly 20 25 30 Val Ser Leu Asp Ala Ile Leu Ala Gly Leu Thr Asp Ala Phe Ala Gly 35 40 45 Lys Pro Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser His His His His 50 55 60 His His Arg Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu 65 70 75 80 Ala Leu Tyr Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys 85 90 95 Thr Arg Arg Glu Ala Glu Asp Gln Gly Ser Leu Gln Lys Arg Gly Ile 100 105 110 Val Glu Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln Leu Glu Asn 115 120 125 Tyr Cys Gly 130 <210> 154 <211> 324 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 154 Met Ser Thr Pro Leu Lys Ile Asp Phe Val Ser Asp Val Ser Cys Pro 1 5 10 15 Trp Cys Ile Ile Gly Leu Arg Gly Leu Thr Glu Ala Leu Asp Gln Leu 20 25 30 Gly Ser Glu Val Gln Ala Glu Ile His Phe 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Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 159 Met Ser Thr Pro Leu Lys Ile Asp Phe Val Ser Asp Val Ser Cys Pro 1 5 10 15 Trp Cys Ile Ile Gly Leu Arg Gly Leu Thr Glu Ala Leu Asp Gln Leu 20 25 30 Gly Ser Glu Val Gln Ala Glu Ile His Phe Gln Pro Phe Glu Leu Asn 35 40 45 Pro Asn Met Pro Ala Glu Gly Gln Asn Ile Val Glu His Ile Thr Glu 50 55 60 Lys Tyr Gly Ser Thr Ala Glu Glu Ser Gln Ala Asn Arg Ala Arg Ile 65 70 75 80 Arg Asp Met Gly Ala Ala Leu Gly Phe Ala Phe Arg Thr Asp Gly Gln 85 90 95 Ser Arg Ile Tyr Asn Thr Phe Asp Ala His Arg Leu Leu His Trp Ala 100 105 110 Gly Leu Glu Gly Leu Gln Tyr Asn Leu Lys Glu Ala Leu Phe Lys Ala 115 120 125 Tyr Phe Ser Asp Gly Gln Asp Pro Ser Asp His Ala Thr Leu Ala Ile 130 135 140 Ile Ala Glu Ser Val Gly Leu Asp Leu Ala Arg Ala Ala Glu Ile Leu 145 150 155 160 Ala Ser Asp Glu Tyr Ala Ala Glu Val Arg Glu Gln Glu Gln Leu Trp 165 170 175 Val Ser Arg Gly Val Ser Ser Val Pro Thr Ile Val Phe Asn Asp Gln 180 185 190 Tyr Ala Val Ser Gly Gly Gln 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Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 182 Met Ser Cys Thr Arg Ala Phe Lys Pro Leu Leu Leu Ile Gly Leu Ala 1 5 10 15 Thr Leu Met Cys Ser His Ala Phe Ala Ala Val Val Ile Thr Gly Thr 20 25 30 Arg Leu Val Tyr Pro Ala Asp Gln Lys Glu Ile Thr Val Lys Leu Asn 35 40 45 Asn Asn Gly Thr Leu Pro Ala Leu Val Gln Ser Trp Ile Asp Thr Gly 50 55 60 Ser Val Glu Ser Thr Pro Thr Ser Ser Lys Ala Pro Phe Leu Leu Ser 65 70 75 80 Pro Pro Val Ala Arg Ile Asp Pro Thr Lys Gly Gln Ser Leu Arg Val 85 90 95 Leu Phe Thr Gly Ala Pro Leu Ala Gln Asp Lys Glu Ser Val Phe Trp 100 105 110 Leu Asn Val Leu Glu Ile Pro Pro Lys Pro Glu Ala Gly Ala Asp Leu 115 120 125 Asn Thr Leu Gln Met Ala Phe Arg Ser Arg Ile Lys Leu Phe Tyr Arg 130 135 140 Pro Val Gly Leu Pro Gly Asn Pro Asn Glu Ala Val Glu Gln Val Gln 145 150 155 160 Trp Gln Leu Val Thr Ala Arg Asp Gly Gln Gly Leu Ala Leu Lys Ala 165 170 175 Tyr Asn Pro Ser Ala Phe His Val Ser Leu Ile Glu Leu Asp Leu Val 180 185 190 Ala Gly Asn Gln Arg Tyr Arg Ser Glu Asp Gly 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Sequence: Synthetic polypeptide <400> 198 Met Ser Cys Thr Arg Ala Phe Lys Pro Leu Leu Leu Ile Gly Leu Ala 1 5 10 15 Thr Leu Met Cys Ser His Ala Phe Ala Ala Val Val Ile Thr Gly Thr 20 25 30 Arg Leu Val Tyr Pro Ala Asp Gln Lys Glu Ile Thr Val Lys Leu Asn 35 40 45 Asn Asn Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser His His His His 50 55 60 His His Arg Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu 65 70 75 80 Ala Leu Tyr Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys 85 90 95 Thr Arg Arg Asp Val Pro Gln Val Glu Leu Gly Gly Gly Pro Gly Ala 100 105 110 Gly Ser Leu Gln Pro Leu Ala Leu Glu Gly Ser Leu Gln Lys Arg Gly 115 120 125 Ile Val Glu Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln Leu Glu 130 135 140 Asn Tyr Cys Gly 145 <210> 199 <211> 148 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 199 Met Ser Cys Thr Arg Ala Phe Lys Pro Leu Leu Leu Ile Gly Leu Ala 1 5 10 15 Thr Leu Met Cys Ser His Ala Phe Ala Ala Val Val Ile Thr 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Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 211 atgagtactc ccctgaaaat cgatttcgtc agcgacgtat cctgcccctg gtgcatcatc 60 ggcctgcgcg gcttgaccga agccctcgac cagctcggca gcgaggtgca ggccgagatt 120 cattttcaac cgttcgaact gaacccgaac ggtgggggtg ggtcgggtgg tggtgggtcg 180 catcatcatc accaccaccg a 201 <210> 212 <211> 297 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 212 atgaaagtcg aaccagggct ctaccagcat tacaaggggc cgcagtaccg tgttttcagc 60 gtggcgcgcc actctgaaac cgaagaagaa gtggtgtttt accaagcgct gtatggcgaa 120 tacggctttt gggtgcgccc tttgagcatg ttcctggaga ccgtcgaagt tgacggcgag 180 caggtcccgc gctttgcttt ggtcacggcc gaacccagtc tttttacagg gcaaggtggg 240 ggtgggtcgg gtggtggtgg gtcgcatcat catcaccacc acgatgatga tgataag 297 <210> 213 <211> 807 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 213 atgtcgtgca cacgtgcatt caaaccactg ctgctgatcg gcctggccac actgatgtgt 60 tcccatgcat tcgctgcagt 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atgtcgtgca cacgtgcatt caaaccactg ctgctgatcg gcctggccac actgatgtgt 60 tcccatgcat tcgctgcagt ggtgattacc ggtacgcgcc tggtctatcc ggcggaccag 120 aaagaaatca ccgtaaaact gaacaataac ggcacgttgc ccgcactggt ccaatcatgg 180 atcgacaccg gcagcgtcga atcgacaccc accagctcca aggcgccgtt cctattgtcg 240 cccccggtgg cgcgcattga cccgaccaag ggccaaagct tgcgagtgct ctttaccggc 300 ggtgggggtg ggtcgggtgg tggtgggtcg catcatcatc accaccacga tgatgatgat 360 aag 363 <210> 215 <211> 213 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 215 atgtcgtgca cacgtgcatt caaaccactg ctgctgatcg gcctggccac actgatgtgt 60 tcccatgcat tcgctgcagt ggtgattacc ggtacgcgcc tggtctatcc ggcggaccag 120 aaagaaatca ccgtaaaact gaacaataac ggtgggggtg ggtcgggtgg tggtgggtcg 180 catcatcatc accaccacga tgatgatgat aag 213 <210> 216 <211> 678 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 216 atgtccgaag ttaatctgtc caccgacgaa acccgcgtca 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cgttcgaact gaacccgaac atgcccgccg aaggtcagaa catcgtcgag 180 cacattaccg aaaagtacgg ctccacggct gaagagtccc aggctaatcg tgcgcgtatc 240 cgtgacatgg gcgccgcgtt gggctttgct tttcgcaccg atggccagag ccgtatctac 300 aacaccttcg acgcgcaccg tctgttgcac tgggccgggt tggaaggctt gcagtacaac 360 ctcaaggaag cgctgttcaa ggcgtacttc agcgatggcc aggacccttc cgaccacgcg 420 accttggcga tcatcgccga aagcgtcggg ctggaccttg cgcgcgccgc cgagattctt 480 gccagcgatg aatacgccgc cgaggtccgc gagcaggagc agctgtgggt ttcccgtggg 540 gtgagttcgg tgccgaccat tgtcttcaat gaccaatatg cggtgagcgg tgggcaaccg 600 gctgaagcct tcgtgggtgc gattcgccag atcatcaacg aatccaaatc cggtgggggt 660 gggtcgggtg gtggtgggtc gcatcatcat caccaccacg atgatgatga taag 714 <210> 220 <211> 363 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 220 atgagtactc ccctgaaaat cgatttcgtc agcgacgtat cctgcccctg gtgcatcatc 60 ggcctgcgcg gcttgaccga agccctcgac cagctcggca gcgaggtgca ggccgagatt 120 cattttcaac cgttcgaact gaacccgaac atgcccgccg aaggtcagaa catcgtcgag 180 cacattaccg aaaagtacgg ctccacggct gaagagtccc aggctaatcg tgcgcgtatc 240 cgtgacatgg gcgccgcgtt gggctttgct tttcgcaccg atggccagag ccgtatctac 300 ggtgggggtg ggtcgggtgg tggtgggtcg catcatcatc accaccacga tgatgatgat 360 aag 363 <210> 221 <211> 213 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 221 atgagtactc ccctgaaaat cgatttcgtc agcgacgtat cctgcccctg gtgcatcatc 60 ggcctgcgcg gcttgaccga agccctcgac cagctcggca gcgaggtgca ggccgagatt 120 cattttcaac cgttcgaact gaacccgaac ggtgggggtg ggtcgggtgg tggtgggtcg 180 catcatcatc accaccacga tgatgatgat aag 213 <210> 222 <211> 30 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 222 Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr 1 5 10 15 Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr 20 25 30 <210> 223 <211> 21 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 223 Gly Ile Val Glu Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln Leu 1 5 10 15 Glu Asn Tyr Cys Asn 20 <210> 224 <211> 32 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 224 Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr 1 5 10 15 Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr Arg Arg 20 25 30 <210> 225 <211> 21 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 225 Gly Ile Val Glu Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln Leu 1 5 10 15 Glu Asn Tyr Cys Gly 20 <210> 226 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 226 Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser His His His His His His 1 5 10 15 Arg <210> 227 <211> 549 <212> PRT <213> Pseudomonas fluorescens <400> 227 Met Thr Val Val Lys Val Phe Ser Met Trp Glu Leu Tyr Arg Ala Asp 1 5 10 15 Asn Gly Ala Val Gly Ile Gly Asn Ser His Ile Trp Thr Val Asn Phe 20 25 30 Pro Leu Phe Arg Val Ser Lys His Met His Ile Pro Val Arg Gln Ser 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Ala Ala Ala Gln Arg Leu Tyr Gly Ala Asn Thr Lys Thr Arg Asn Thr 260 265 270 Asp Thr Thr Tyr Gly Phe Asn Ser Asn Ser Gly Arg Glu Ala Tyr Ser 275 280 285 Leu Lys Gln Gly Ser Asp Lys Pro Ile Phe Thr Val Trp Asp Gly Gly 290 295 300 Gly Asn Asp Thr Leu Asp Phe Ser Gly Phe Thr Gln Asn Gln Thr Ile 305 310 315 320 Asn Leu Lys Ala Glu Ser Phe Ser Asp Val Gly Gly Leu Arg Gly Asn 325 330 335 Val Ser Ile Ala Lys Gly Val Ser Val Glu Asn Ala Ile Gly Gly Thr 340 345 350 Gly Asn Asp Thr Leu Thr Gly Asn Glu Gly Asn Asn Arg Leu Thr Gly 355 360 365 Gly Lys Gly Ala Asp Lys Leu His Gly Gly Ala Gly Ala Asp Thr Phe 370 375 380 Val Tyr Arg Arg Ala Ser Asp Ser Thr Pro Gln Ala Pro Asp Ile Ile 385 390 395 400 Gln Asp Phe Gln Ser Gly Ser Asp Lys Ile Asp Leu Thr Gly Val Val 405 410 415 Gln Glu Ala Gly Leu Lys Ser Leu Ser Phe Val Glu Lys Phe Ser Gly 420 425 430 Lys Ala Gly Glu Ala Val Leu Gly Gln Asp Ala Lys Thr Gly Arg Phe 435 440 445 Thr Leu Ala Val Asp Thr Thr Gly Asn Gly Thr Ala Asp Leu Leu Val 450 455 460 Ala Ser Gln Ser Gln Ile Lys Gln Ala Asp Val Ile Trp Asn Gly Gln 465 470 475 480 Ala Pro Thr Val Thr Pro Thr Pro Glu Pro Thr Val Val Pro Val Ser 485 490 495 Asp Pro Val Pro Thr Pro Thr Ser Glu Pro Thr Glu Pro Glu Pro Thr 500 505 510 Pro Glu Pro Ala Pro Leu Pro Val Pro Thr Pro Arg Pro Gly Gly Gly 515 520 525 Phe Ile Gly Lys Ile Phe Ser Ser Phe Lys Gly Phe Ile Lys Lys Val 530 535 540 Trp Ser Ile Phe Arg 545 <210> 228 <211> 795 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 228 atgtcgtgca cacgtgcatt caaaccactg ctgctgatcg gcctggccac actgatgtgt 60 tcccatgcat tcgctgcagt ggtgattacc ggtacgcgcc tggtctatcc ggcggaccag 120 aaagaaatca ccgtaaaact gaacaataac ggcacgttgc ccgcactggt ccaatcatgg 180 atcgacaccg gcagcgtcga atcgacaccc accagctcca aggcgccgtt cctattgtcg 240 cccccggtgg cgcgcattga cccgaccaag ggccaaagct tgcgagtgct ctttaccggc 300 gcgcctttgg cgcaggacaa agagtcggtg ttctggctca acgttctcga aatcccgccc 360 aaacccgagg cgggtgcaga cctcaacacg ctgcaaatgg ctttccgttc gcgcatcaag 420 ctgttctatc gcccggtcgg cttgcctgga aatcccaatg aggcggttga gcaggtgcag 480 tggcaattgg ttacggcacg cgatggccaa ggcctggcgc tgaaggcgta caacccgtcg 540 gcgttccacg tctcgctgat cgagttggac ctggtggcgg gtaaccaacg ctatcgcagt 600 gaggacggca tggtcggccc tggggaaacc cggcagttcg cgctgcccac gctcaaggcc 660 aggccgtcga gccaggcaca agtggagttc agcgccatca acgattacgg cgcgttggtc 720 ccgacccgca acacgctgca gcccggtggg ggtgggtcgg gtggtggtgg gtcgcatcat 780 catcaccacc accga 795 <210> 229 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 229 Asp Tyr Lys Asp Asp Asp Asp Lys 1 5 <210> 230 <211> 26 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 230 Lys Arg Arg Trp Lys Lys Asn Phe Ile Ala Val Ser Ala Ala Asn Arg 1 5 10 15 Phe Lys Lys Ile Ser Ser Ser Gly Ala Leu 20 25 <210> 231 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 231 Tyr Pro Tyr Asp Val Pro Asp Tyr Ala 1 5 <210> 232 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 232 Gly Ala Pro Val Pro Tyr Pro Asp Pro Leu Glu Pro Arg 1 5 10 <210> 233 <211> 15 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 233 Lys Glu Thr Ala Ala Ala Lys Phe Glu Arg Gln His Met Asp Ser 1 5 10 15 <210> 234 <211> 38 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 234 Met Asp Glu Lys Thr Thr Gly Trp Arg Gly Gly His Val Val Glu Gly 1 5 10 15 Leu Ala Gly Glu Leu Glu Gln Leu Arg Ala Arg Leu Glu His His Pro 20 25 30 Gln Gly Gln Arg Glu Pro 35 <210> 235 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 235 Thr Gln Asp Pro Ser Arg Val Gly 1 5 <210> 236 <211> 14 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 236 Gly Lys Pro Ile Pro Asn Pro Leu Leu Gly Leu Asp Ser Thr 1 5 10 <210> 237 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 237 Tyr Thr Asp Ile Glu Met Asn Arg Leu Gly Lys 1 5 10 <210> 238 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 238 Gly Gly Gly Gly Ser 1 5 <210> 239 <211> 15 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 239 Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser 1 5 10 15 <210> 240 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 240 Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly 1 5 10 15 Gly Gly Gly Ser 20 <210> 241 <211> 25 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 241 Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly 1 5 10 15 Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser 20 25 <210> 242 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic 6xHis tag <400> 242 His His His His His His 1 5

Claims (23)

  1. 박테리아 샤프론 또는 폴딩(folding) 조절 인자인 N-말단 융합 파트너; 관심 폴리펩티드; 및 N-말단 융합 파트너와 관심 폴리펩티드 사이에 절단 부위를 포함하는 링커를 포함하는 재조합 융합 단백질.
  2. 제1항에 있어서, N-말단 융합 파트너가 DnaJ-유사 단백질; FklB 단백질 또는 이의 절두형; FrnE 단백질 또는 이의 절두형; FkpB2 단백질 또는 이의 절두형; EcpD 단백질 또는 이의 절두형; 또는 Skp 단백질 또는 이의 절두형으로부터 선택되는 것인 재조합 융합 단백질.
  3. 제1항에 있어서, N-말단 융합 파트너가 피. 플루오레센스(P. fluorescens) DnaJ-유사 단백질; 피. 플루오레센스 FklB 단백질 또는 이의 C-말단 절두형; 피. 플루오레센스 FrnE 단백질 또는 이의 절두형; 피. 플루오레센스 FkpB2 단백질 또는 이의 C-말단 절두형; 또는 피. 플루오레센스 EcpD 단백질 또는 이의 C-말단 절두형으로부터 선택되는 것인 재조합 융합 단백질.
  4. 제3항에 있어서, N-말단 융합 파트너가 C-말단으로부터 1 내지 200개 아미노산이 제거되도록 절두된 피. 플루오레센스 FklB 단백질, C-말단으로부터 1 내지 200개 아미노산이 제거되도록 절두된 피. 플루오레센스 EcpD 단백질, 또는 C-말단으로부터 1 내지 180개 아미노산이 제거되도록 절두된 피. 플루오레센스 FrnE 단백질인 재조합 융합 단백질.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 관심 폴리펩티드가 작거나 신속하게 분해되는 펩티드; 쉽게 분해되는 N-말단을 가진 단백질; 및 전형적으로 박테리아 발현 시스템에서 불용성 형태로 발현되는 단백질로부터 선택된 발현하기 어려운 단백질인 재조합 융합 단백질.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 관심 폴리펩티드가 작거나 신속하게 분해되는 펩티드이고, 관심 폴리펩티드가 hPTH1-34, Glp1, Glp2, IGF-1 엑세나타이드(서열 번호 37), 테두글루타이드(서열 번호 38), 프람린타이드(서열 번호 39), 지코노타이드(서열 번호 40), 베카플러민(서열 번호 42), 엔푸버타이드(서열 번호 43), 네시리타이드(서열 번호 44)로부터 선택되는 것인 재조합 융합 단백질
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 관심 폴리펩티드가 쉽게 분해되는 N-말단을 가진 단백질이고, 관심 폴리펩티드가 N-met-GCSF 또는 피. 팔시파룸(P. falciparum) 포자소체 단백질인 재조합 융합 단백질.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 관심 폴리펩티드가 전형적으로 박테리아 발현 시스템에서 불용성 단백질로서 발현되는 단백질이고, 관심 폴리펩티드가 인슐린 또는 인슐린 유사체로 프로세싱되는 프로인슐린, N-met-GCSF, GCSF, 또는 IFN-β인 재조합 융합 단백질.
  9. 제7항에 있어서, C-펩티드가 서열 번호 97; 서열 번호 98; 서열 번호 99; 또는 서열 번호 100으로부터 선택된 아미노산 서열을 갖는 것인 재조합 융합 단백질.
  10. 제7항에 있어서, 인슐린 유사체가 인슐린 글라진, 인슐린 아스파트, 라이스프로, 글루리신, 디터머, 또는 디글루덱인 재조합 융합 단백질.
  11. 제3항에 있어서, N-말단 융합 파트너가 서열 번호 2에 개시된 아미노산 서열을 갖는 피. 플루오레센스 DnaJ-유사 단백질인 재조합 융합 단백질.
  12. 제3항에 있어서, N-말단 융합 파트너가 서열 번호 4, 서열 번호 28, 서열 번호 61, 또는 서열 번호 62에 개시된 아미노산 서열을 갖는 피. 플루오레센스 FklB 단백질인 재조합 융합 단백질.
  13. 제3항에 있어서, N-말단 융합 파트너가 서열 번호 3, 서열 번호 63, 또는 서열 번호 64에 개시된 아미노산 서열을 갖는 피. 플루오레센스 FrnE 단백질인 재조합 융합 단백질.
  14. 제3항에 있어서, N-말단 융합 파트너가 서열 번호 7, 서열 번호 65, 서열 번호 66, 또는 서열 번호 67에 개시된 아미노산 서열을 갖는 피. 플루오레센스 EcpD 단백질인 재조합 융합 단백질.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 절단 부위가 엔테로키나아제; 트립신, 인자 Xa; 및 퓨린(furin)으로 이루어진 군의 절단 효소에 의해 인식되는 것인 재조합 융합 단백질.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 링커가 친화성 태그를 포함하는 것인 재조합 융합 단백질.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 링커가 서열 번호 9; 서열 번호 10; 서열 번호 11; 서열 번호 12; 및 서열 번호 226으로부터 선택된 아미노산 서열을 갖는 것인 재조합 융합 단백질.
  18. 제6항에 있어서, 관심 폴리펩티드가 hPTH1-34이고, 재조합 융합 단백질이 서열 번호 45; 서열 번호 46; 및 서열 번호 47로부터 선택된 아미노산 서열을 포함하는 것인 재조합 융합 단백질.
  19. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항의 재조합 융합 단백질의 발현을 위한 발현 벡터로서, 상기 재조합 융합 단백질을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 것인 발현 벡터.
  20. (i) 발현 구조물을 포함하는 발현 벡터로 형질전환된 미생물 숙주 세포를 배양하는 단계로서, 상기 발현 구조물이 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항의 재조합 융합 단백질을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 것인 단계;
    (ii) 재조합 융합 단백질을 발현하도록 단계 (i)의 숙주 세포를 유도하는 단계;
    (iii) 단계 (ii)의 유도된 숙주 세포에서 발현된 재조합 융합 단백질을 정제하는 단계; 및
    (iv) 단계 (iii)의 정제된 재조합 융합 단백질을, 링커 내 절단 부위를 인식하는 절단 효소와의 인큐베이션에 의해 절단하여 관심 폴리펩티드를 유리시킴으로써 관심 폴리펩티드를 얻는 단계
    를 포함하는 관심 폴리펩티드의 생산 방법.
  21. 제20항에 있어서, 단계 (ii)에서 발현된 융합 단백질의 발현 수준을 측정하는 단계, 단계 (iii)에서 정제된 재조합 융합 단백질의 양을 측정하는 단계, 또는 적합하게 유리된 단계 (iv)에서 얻어진 관심 폴리펩티드의 양을 측정하는 단계, 또는 상기 단계들의 조합을 더 포함하는 생산 방법.
  22. 제21항에 있어서, 단계 (iii) 또는 단계 (iv)에서 얻어진 관심 폴리펩티드의 양이 약 0.1 g/L 내지 약 25 g/L인 생산 방법.
  23. 제21항에 있어서, 얻어진 적합하게 유리된 관심 폴리펩티드가 가용성이거나, 완전(intact)하거나, 또는 둘 다인 생산 방법.
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