WO2012115023A1 - アルカリホスファターゼ - Google Patents

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WO2012115023A1
WO2012115023A1 PCT/JP2012/053924 JP2012053924W WO2012115023A1 WO 2012115023 A1 WO2012115023 A1 WO 2012115023A1 JP 2012053924 W JP2012053924 W JP 2012053924W WO 2012115023 A1 WO2012115023 A1 WO 2012115023A1
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WO
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alkaline phosphatase
dna
amino acid
seq
activity
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PCT/JP2012/053924
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋志 相場
岸本　高英
西矢　芳昭
Original Assignee
東洋紡績株式会社
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Publication date
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Priority to JP2012512159A priority patent/JP6065587B2/ja
Publication of WO2012115023A1 publication Critical patent/WO2012115023A1/ja
Priority to US13/973,557 priority patent/US9133446B2/en

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14—Hydrolases (3)
    • C12N9/16—Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y301/00—Hydrolases acting on ester bonds (3.1)
    • C12Y301/03—Phosphoric monoester hydrolases (3.1.3)
    • C12Y301/03001—Alkaline phosphatase (3.1.3.1)

Definitions

  • the present invention relates to a bacterial alkaline phosphatase.
  • Alkaline phosphatase (EC 3.1.3.1, hereinafter also referred to as AP) is an enzyme that catalyzes the reaction of hydrolyzing phosphate monoesters to produce alcohol and inorganic phosphate. It is known to be widely distributed regardless.
  • AP is widely used as a labeling enzyme in enzyme immunoassay (EIA).
  • EIA enzyme immunoassay
  • Most of the AP used for this EIA is bovine small intestine derived AP (CIAP).
  • CIAP bovine small intestine derived AP
  • CIAP The specific activity of commercially available CIAP varies depending on the manufacturer and grade, but when p-nitrophenyl phosphate is used as a substrate, there is a high specific activity type exceeding 6000 U / mg-protein.
  • p-nitrophenyl phosphate is used as a substrate, there is a high specific activity type exceeding 6000 U / mg-protein.
  • many high-sensitivity luminescent substrates for CIAP containing 1,2-dioxetane comb and acridan in the basic skeleton are sold, realizing high measurement sensitivity in immunoassay.
  • CIAP having a plurality of isozymes so far is isolated in the process of purification, or a high specific activity CIAP gene is identified and recombinantly produced.
  • those skilled in the art respond to the demand for high sensitivity by increasing specific activity by introducing site-specific amino acid mutations important for realizing high specific activity.
  • AP having high specific activity comparable to or surpassing CIAP from sources other than calves has been isolated.
  • the specific activity of AP has often been evaluated using the reactivity to p-nitrophenyl phosphate, which is a standard AP substrate, as an index.
  • Particularly desirable are APs having high reactivity with various luminescent substrates used in actual high-sensitivity immunoassays, but examples of obtaining APs superior to CIAP from other sources so far from such practical viewpoints. unknown.
  • CIAP also has the problem of poor stability.
  • bacteria-derived AP typified by Escherichia coli is more stable than CIAP, but is significantly inferior to CIAP in terms of specific activity.
  • Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 report APs derived from the genus Shewanella, which have relatively high specific activities, but the specific activities are both less than 2000 U / mg.
  • the AP described in Non-Patent Document 1 has been registered as an industrially useful patent (Patent Document 1), but this is not suitable for genetic engineering because most enzymes are inferior in thermal stability to E. coli-derived AP. It is an application that is useful, and its usefulness as a labeling enzyme for immunoassay is not even mentioned.
  • Patent Document 2 describes an AP derived from Bacillus genus, but this enzyme has a specific activity of about 3000 U / mg, which is not sufficient, and a reaction with 1,2-dioxetane or acridan luminescent substrates. It was not practical and was not practical.
  • An object of the present invention is to supply AP having high specific activity, and particularly preferably excellent in reactivity to various luminescent substrates widely used in highly sensitive immunoassay. More preferably, in addition to the above, AP having higher thermal stability than CIAP is supplied.
  • the present inventors have found that a specific activity comparable to that of a high specific activity isozyme of CIAP from a bacterium belonging to the genus Shewanella, and particularly a highly reactive AP for a highly sensitive substrate for AP. I found it.
  • the AP gene was obtained, and microorganisms transformed with this gene were cultured to succeed in recombinant production of AP, thereby completing the present invention.
  • [Claim 4] A recombinant vector comprising the DNA according to Item 3.
  • [Section 5] A transformant obtained by transforming a host cell with the plasmid according to Item 4.
  • [Claim 6] Item 6. The transformant according to Item 5, wherein the host cell is Escherichia coli.
  • [Claim 7] The method for producing alkaline phosphatase according to claim 1 or 2, comprising culturing the transformant according to item 5 or 6, and collecting a protein having alkaline phosphatase activity from the obtained culture.
  • alkaline phosphatase useful as a labeling enzyme for immunoassay and an alkaline phosphatase-labeled antibody capable of detecting a target substance with high sensitivity can be provided.
  • the present invention relates to an alkaline phosphatase having high specific activity and high reactivity with a luminescent substrate comprising 1,2-dioxetane or acridan in the basic skeleton.
  • the AP of the present invention has the following characteristics. (A) Molecular weight: about 104,000 (B) Optimal reaction pH: about 9.5 (C) pH stability: 5.5 to 10.4 (D) Thermal stability: 65 ° C (E) Specific activity: 5,000 U / mg or more
  • the AP supply source of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-mentioned characteristics, but is preferably derived from bacteria, particularly preferably from the genus Shewanella. is there.
  • the molecular weight described in the present invention is measured by the following method.
  • TSK-GEL G3000SW (7.5 mm ⁇ ) manufactured by Tosoh Corp. buffered with 50 ⁇ L of AP solution with 50 mM phosphate buffer (pH 6.9, further containing 0.3 M sodium chloride and 0.05% sodium azide). 300 mm) and elute with the same buffer at a flow rate of 1 ml / min.
  • the absorbance at 280 nm is monitored, the elution time is determined from the peak appearance position, and the molecular weight is calculated based on a calibration curve prepared in advance.
  • the optimum reaction pH described in the present invention is defined as a pH range including a pH showing the highest AP activity at the time of activity measurement. At this time, all the conditions other than pH among the activity measurement conditions are measured as shown in the activity measurement example.
  • the pH stability described in the present invention means that AP is dissolved in a solution containing 0.1 mol / L buffer component and 1 mM magnesium chloride, 0.1 mM zinc sulfate so that the protein amount is 10 ⁇ g / mL.
  • the numerical value of the pH range shown in the term of pH stability represents a pH range showing an activity remaining rate of 85% or more under the above conditions.
  • pH stability of 5.5 to 10.4 means that after incubating AP in a buffer at pH 5.5 to 10.4 for 24 hours, the AP retains at least 85% activity compared to before incubation.
  • the heat stability described in the present invention means that AP is dissolved in 50 mM triethanolamine, 1 mM magnesium chloride, 0.1 mM zinc sulfate (pH 7.0) so that the protein amount is 0.01 mg / mL. It is defined as the residual ratio of AP activity after heating to AP activity before heating when the solution is heated for 60 minutes.
  • the numerical value of the temperature range shown in the term of thermal stability represents a temperature range showing an activity remaining rate of 85% or more under the above conditions.
  • the heat stability of 65 ° C. means that after incubating a solution containing AP at a temperature of 65 ° C. or lower for 30 minutes, the AP retains at least 85% of the activity compared to before heating. To do.
  • the upper limit of the temperature at which AP has an activity of 85% or more after incubation is 65 ° C. as compared to before incubation.
  • the method for measuring the activity is as described below.
  • the specific activity described in the present invention is determined by the method described in “Examples of protein quantification and specific activity calculation” described later.
  • the specific activity of the AP of the present invention is at least 5000 U / mg or more, more preferably 5500 U / mg or more, and most preferably 6000 U / mg or more.
  • the specific activity of a known Shewanella genus-derived AP is estimated to be 1880 U / mg at a high temperature of 50 ° C. and lower at 37 ° C.
  • the strain described in Non-Patent Document 2 is 1500 U / mg at 70 ° C. and pH 10.6, which is the optimum condition, and approximately 1200 U / mg at 37 ° C.
  • the AP of the present invention is superior to the known AP of the genus Shewanella in terms of specific activity, and is clearly distinguished from these APs.
  • the present invention is an alkaline phosphatase comprising a polypeptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, or one or several amino acid residues are deleted from the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2.
  • the AP may be obtained from a culture solution obtained by culturing the derived Shewanella bacterium, or may be obtained by introducing and expressing a gene in a host organism different from the bacterium from which the AP is derived. .
  • the alkaline phosphatase of the present invention consists of a polypeptide having one or more amino acid substitutions, additions, deletions or insertions in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the number and type of such amino acid mutations are: There is no particular limitation as long as it does not affect the enzyme properties such as alkaline phosphatase activity, thermal stability, pH stability and substrate specificity described above.
  • the specific number of mutations is 1 to 30, more preferably 1 to 15, further preferably 1 to 10, still more preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 3. .
  • the alkaline phosphatase of the present invention is composed of a polypeptide in which one or more amino acids are substituted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the substitution of the amino acid is particularly effective as long as the alkaline phosphatase activity and the enzyme properties described above are not impaired. Although not limited, it is preferably substituted by a similar amino acid. Examples of similar amino acids include the following. Aromatic amino acids: Phe, Trp, Tyr Aliphatic amino acids: Ala, Leu, Ile, Val Polar amino acids: Gln, Asn Basic amino acids: Lys, Arg, His Acidic amino acids: Glu, Asp Amino acids having a hydroxyl group: Ser, Thr
  • the present invention is an alkaline phosphatase comprising a polypeptide having 85% or more identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, more preferably the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2.
  • Alkaline phosphatase containing 90% or more identity more preferably alkaline phosphatase comprising a polypeptide having 95% or more identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and even more preferred Alkaline phosphatase comprising a polypeptide having 98% or more identity with the amino acid sequence shown in No. 2, most preferably comprising a polypeptide having 99% or more identity to the amino acid sequence shown in SEQ ID No. 2.
  • identity refers to an optimal alignment when two amino acid sequences are aligned using a mathematical algorithm known in the art (preferably, the algorithm uses a sequence of sequences for optimal alignment). The ratio of the same amino acid residue to the total overlapping amino acid residues (in which one or both of the gaps can be considered).
  • the AP of the present invention is clearly distinguished from the known AP.
  • One of the criteria for clearly defining the AP of the present invention is the high degree of identity with this SEQ ID NO: 2, and the preferred identity is specifically at least 85% or more, more preferably 90% or more, more Preferably it is 95% or more, More preferably, it is 98% or more, Most preferably, it is 99% or more.
  • the alkaline phosphatase of the present invention can be obtained by obtaining a microorganism capable of producing an enzyme from the environment and culturing it, or by introducing a gene encoding the enzyme into another host and expressing it. It can also be acquired.
  • the AP of the present invention was engineered to express (1) a method of extracting and purifying the enzyme-producing cells as raw materials, (2) a method of chemically synthesizing, and (3) a gene recombination technique. It can be obtained by appropriately using a method of purifying from cells, or (4) a method of biochemical synthesis from a nucleic acid encoding AP using a cell-free transcription / translation system.
  • Examples of a method for obtaining natural cells that produce the AP of the present invention include the methods described below.
  • a growth environment preferred by many Shewanella bacteria such as seawater, sand, and soil samples in the ocean or the coast of the ocean, is applied to a general-purpose bacterial culture agar medium such as an LB agar plate or an M9 glucose plate. Colonies are formed by culturing at about 30 ° C. to about 30 ° C. From the formed colonies, natural cells producing the AP of the present invention can be collected by selecting AP-producing bacteria using AP activity as an indicator and analyzing the 16S rRNA sequence by a conventional method.
  • Isolation and purification of AP from natural AP-producing cells can be performed, for example, as follows.
  • AP-producing cells are homogenized in an appropriate buffer solution, and cell extracts are obtained by sonication, surfactant treatment, etc., and purified by appropriately combining separation techniques conventionally used for protein separation and purification. can do.
  • Such separation techniques include, for example, methods utilizing differences in solubility such as salting out, solvent precipitation, dialysis, ultrafiltration, gel filtration, non-denaturing polyacrylamide electrophoresis (PAGE), sodium dodecyl sulfate-poly Methods using molecular weight differences such as acrylamide electrophoresis (SDS-PAGE), methods using charge such as ion exchange chromatography and hydroxyapatite chromatography, methods using specific affinity such as affinity chromatography, and reverse Examples include, but are not limited to, a method utilizing a difference in hydrophobicity such as phase high performance liquid chromatography and a method utilizing a difference in isoelectric point such as isoelectric focusing.
  • solubility such as salting out, solvent precipitation, dialysis, ultrafiltration, gel filtration, non-denaturing polyacrylamide electrophoresis (PAGE), sodium dodecyl sulfate-poly Methods using molecular weight differences such as acrylamide electrophor
  • the production of AP by chemical synthesis can be performed, for example, by synthesizing all or part of the sequence using a peptide synthesizer based on the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2.
  • the peptide synthesis method may be, for example, either a solid phase synthesis method or a liquid phase synthesis method.
  • the partial peptide or amino acid that can constitute the AP of the present invention is condensed with the remaining portion, and the product contains a protecting group, the protecting group is eliminated, whereby the target protein can be produced.
  • the condensation and the removal of the protecting group are carried out according to a method known per se, for example, the method described in the following (1) and (2).
  • the AP of the present invention thus obtained can be purified and isolated by a known purification method.
  • the purification method include solvent extraction, distillation, column chromatography, liquid chromatography, recrystallization, and combinations thereof.
  • the AP obtained by the above method is a free form
  • the free form can be converted into an appropriate salt by a known method or a method analogous thereto, and conversely, when a protein is obtained as a salt.
  • the salt can be converted into a free form or other salt by a known method or a method analogous thereto.
  • the AP of the present invention is preferably produced by cloning (or chemically synthesizing) a nucleic acid encoding the protein and isolating and purifying it from a transformant culture containing an expression vector carrying the nucleic acid. be able to.
  • Cloning of enzyme genes is usually performed by the following method.
  • the enzyme is completely or partially purified from a cell or tissue that produces the desired enzyme, and its N-terminal amino acid sequence is determined using the Edman method or mass spectrometry.
  • the amino acid sequence of an oligopeptide obtained by partially decomposing the enzyme with a protease or chemical substance that cleaves the peptide in a sequence-specific manner is similarly determined by Edman method or mass spectrometry.
  • An oligonucleotide having a base sequence corresponding to the determined partial amino acid sequence is synthesized, and this is used as a probe from a cDNA or genomic DNA library prepared from a cell or tissue producing the enzyme.
  • the DNA encoding the enzyme is cloned by a hybridization method.
  • an antibody against the enzyme is prepared according to a conventional method using all or part of the completely or partially purified enzyme as an antigen, and the antibody is prepared from a cDNA or genomic DNA library prepared from a cell or tissue producing the enzyme.
  • DNA encoding the enzyme can also be cloned by a screening method.
  • the gene of an enzyme having an enzymatic property similar to that of the target enzyme is known, for example, the NCBI BLAST homepage (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)
  • a sequence having the same identity as the base sequence of the gene is searched, a probe is prepared as described above based on the hit base sequence, and the DNA encoding the enzyme is cloned by a colony (or plaque) hybridization method. be able to.
  • an appropriate oligonucleotide was synthesized as a primer, and a genomic DNA fraction prepared from cells producing AP or total RNA or mRNA fraction was used as a template.
  • PCR method Abbreviated as “PCR method” or reverse transcriptase-PCR (hereinafter abbreviated as “RT-PCR method”).
  • RT-PCR method reverse transcriptase-PCR
  • the gene encoding the AP of the present invention is not particularly limited as long as the expressed protein is an AP that satisfies the above-mentioned characteristics, but in a preferred embodiment, it is the following DNA. That is, it is a DNA having a base sequence encoding the amino acid shown in SEQ ID NO: 2, and a more specific example is a DNA comprising the base sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • the general DNA has one or more bases substituted, deleted, added, It may be inserted.
  • the approximate DNA comprises a DNA comprising the DNA having the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and hybridizing under stringent conditions, and comprising the above-mentioned amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2
  • examples thereof include nucleic acids encoding polypeptides having the same properties.
  • the nucleic acid that hybridizes with the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 under stringent conditions is, for example, 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, with the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, Particularly preferred is a nucleic acid containing a base sequence having 90% or more identity, most preferably 95% or more identity.
  • Hybridization can be performed according to a method known per se or a method analogous thereto, for example, the method described in Molecular Cloning, 2nd edition (J. Sambrook et al., Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989). When a commercially available library is used, hybridization can be performed according to the method described in the attached instruction manual. Hybridization can be preferably performed according to stringent conditions.
  • stringent conditions means that only a base sequence having a transcription termination region function equivalent to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 is hybridized with a base sequence complementary to SEQ ID NO: 1 (so-called specific conditions).
  • a base sequence that forms a hybrid) and does not have an equivalent function means a condition that does not form a hybrid (so-called non-specific hybrid) with a base sequence complementary to SEQ ID NO: 1.
  • Those skilled in the art can easily select such conditions by changing the temperature during the hybridization reaction and washing, the salt concentration of the hybridization reaction solution and the washing solution, and the like. Specifically, 42 ° C.
  • Examples of the stringent conditions of the present invention include, but are not limited to, the conditions in which the cells are hybridized with and washed with 0.5 ⁇ SSC at 42 ° C.
  • the stringent conditions are preferably highly stringent conditions. High stringent conditions are conditions in which washing is performed at a salt concentration corresponding to, for example, 0.1 ⁇ SSC and 0.1% SDS at 60 ° C. )
  • the DNA encoding the AP of the present invention can be obtained from the genomic DNA or RNA (cDNA) of the Shewanella genus bacterium as described above. However, the DNA strand is chemically synthesized or the partially overlapped synthesized. It is also possible to construct a DNA encoding the full length of AP by connecting the oligo DNA short chains to be used using the PCR method.
  • the advantage of constructing full-length DNA in combination with chemical synthesis or PCR is that the codons used can be designed over the entire length of the gene in accordance with the host into which the gene is introduced. A plurality of codons encoding the same amino acid are not used uniformly, and the frequency of use varies depending on the species.
  • codons contained in genes that are highly expressed in a given species contain many codons that are frequently used in that species, and conversely, the presence of codons that are used infrequently becomes a bottleneck for genes with low expression levels. There are many examples that prevent high expression.
  • a heterologous gene many examples have been reported so far in which the expression level of the heterologous protein has been increased by replacing the gene sequence with a codon that is frequently used in the host organism. It is expected to be effective in increasing the expression level of heterologous genes.
  • the codon usage frequency of each host is defined by the ratio of each codon used in all genes present on the genome sequence of the host organism, and is expressed, for example, by the number of uses per 1000 codons.
  • the codon usage frequency can be approximately calculated from the sequence of a plurality of typical genes in an organism whose entire genome sequence has not been elucidated.
  • the data on the frequency of codon usage in the host organism to be recombined uses, for example, the genetic code frequency database published on the website of Kazusa DNA Research Institute (http://www.kazusa.or.jp). Or you can refer to the literature describing the codon usage in each organism, or you can determine the codon usage data for the host organism you are using. By referring to the obtained data and the gene sequence to be introduced and replacing the codon used in the gene sequence that is not frequently used in the host organism with a codon that encodes the same amino acid and is frequently used Good.
  • the host cell into which the DNA encoding the AP of the present invention is introduced is not particularly limited as long as a recombinant expression system has been established as will be described later, but preferably bacteria such as Escherichia coli and Bacillus subtilis, actinomycetes And microbial hosts such as gonococci and yeast, insect cells, animal cells, higher plants and the like, more preferably E. coli (for example, K12 strain, B strain, etc.). For example, in the case of the K12 strain, codons frequently used in E.
  • coli are GGT or GGC for Gly, GAA for Glu, GAT for Asp, GTG for Val, GCG for Ala, GCG for Arg, CGT or CGC, Ser for AGC, Lys for AAA, Ile for ATT or ATC, Thr for ACC, Leu for CTG, Gln for CAG, Pro for CCG and the like.
  • the DNA encoding the AP substituted with the codon frequently used in the host as described above for example, the DNA encoding the AP derived from the genus Shewanella bacterium encodes the same amino acid sequence as the AP, and the Escherichia coli K12 strain And DNAs substituted with frequently used codons.
  • the present invention also provides a recombinant vector containing DNA encoding the AP of the present invention.
  • the recombinant vector of the present invention is not particularly limited as long as it can be replicated and maintained or autonomously propagated in various prokaryotic and / or eukaryotic host cells, and includes plasmid vectors and viral vectors.
  • the recombinant vector is simply a known cloning vector or expression vector available in the technical field, and the DNA encoding the above AP is converted to an appropriate restriction enzyme and ligase, or, if necessary, a linker or adapter DNA. Can be prepared by ligation using
  • gene fragments amplified using a DNA polymerase that adds a single base to the amplification end such as Taq polymerase, can be connected to a vector by TA cloning.
  • vectors examples include plasmids derived from E. coli, such as pBR322, pBR325, pUC18, pUC19, pBluescript SK (-), pBluescript KS (+), etc., yeast-derived plasmids such as pSH19, pSH15, etc. pUB110, pTP5, pC194, etc. are mentioned.
  • bacteriophage such as ⁇ phage, papovirus such as SV40, bovine papilloma virus (BPV), retrovirus such as Moloney murine leukemia virus (MoMuLV), adenovirus (AdV), adeno-associated virus (AAV),
  • papovirus such as SV40, bovine papilloma virus (BPV)
  • retrovirus such as Moloney murine leukemia virus (MoMuLV), adenovirus (AdV), adeno-associated virus (AAV)
  • animal and insect viruses such as vaccinia virus, baculovirus.
  • the present invention provides an AP expression vector in which DNA encoding AP is placed under the control of a promoter functional in the intended host cell.
  • a promoter region that functions in various prokaryotic and / or eukaryotic host cells and can control transcription of a gene located downstream thereof (for example, trp promoter when the host is E. coli, When the host is Bacillus subtilis, such as lac promoter, lectA promoter, etc.
  • the host is a yeast, SPO1 promoter, SPO2 promoter, penP promoter, etc.
  • yeast PHO5 promoter, PGK promoter, GAP promoter, ADH promoter, etc.
  • the terminator region is not particularly limited as long as it is linked via a sequence containing at least one restriction enzyme recognition site, preferably a unique restriction site that cleaves the vector only at that site. It further contains a selection marker gene for selection of transformants (a gene that confers resistance to drugs such as tetracycline, ampicillin, kanamycin, hygromycin, phosphinothricin, a gene that complements auxotrophic mutations, etc.) It is preferable.
  • the expression vector when a bacterium is used as a host cell, the expression vector generally needs to contain a replicable unit capable of autonomous replication in the host cell in addition to the promoter region and terminator region described above.
  • the promoter region includes an operator and a Shine-Dalgarno (SD) sequence in the vicinity of the promoter.
  • SD Shine-Dalgarno
  • Host organisms into which the prepared recombinant vector is introduced include bacteria such as Escherichia coli and Bacillus subtilis for which recombinant expression systems have been established, microbial hosts such as actinomycetes, bacilli, and yeast, insect cells, animal cells, higher plants, etc. Among them, it is preferable to use Escherichia coli having excellent protein expression ability.
  • introduction by heat shock is possible if the host is made competent by chemical treatment such as calcium chloride.
  • Selection for the presence or absence of transfer of the target recombinant plasmid into the host vector may be performed by searching for microorganisms that simultaneously express markers represented by various drug resistance genes of the vector holding the target DNA and AP activity, For example, a microorganism that grows in a selective medium based on a drug resistance marker and expresses AP may be selected.
  • the AP of the present invention can be produced by culturing a transformant containing an AP expression vector prepared as described above in a medium, and collecting AP from the obtained culture.
  • the medium to be used preferably contains a carbon source, an inorganic nitrogen source or an organic nitrogen source necessary for the growth of the host cell (transformant).
  • the carbon source include glucose, dextran, soluble starch, and sucrose.
  • the inorganic or organic nitrogen source include ammonium salts, nitrates, amino acids, corn steep liquor, peptone, casein, meat extract, large Examples include soybean cake and potato extract.
  • other nutrients for example, inorganic salts (for example, calcium chloride, sodium dihydrogen phosphate, magnesium chloride), vitamins, antibiotics (for example, tetracycline, neomycin, ampicillin, kanamycin, etc.)] may be included as desired. .
  • Culturing is performed by methods known in the art. Specific media and culture conditions used according to the host cells are exemplified below, but the culture conditions in the present invention are not limited to these.
  • the host is a bacterium, actinomycetes, yeast, filamentous fungus or the like, for example, a liquid medium containing the above nutrient source is suitable. A medium having a pH of 5 to 9 is preferred.
  • the host is Escherichia coli, LB medium and M9 medium [Miller. J. et al. , Exp. Mol. Genet, p. 431, Cold Spring Harbor Laboratory, New York (1972)].
  • Culturing can be performed usually at 14 to 43 ° C.
  • the host is Bacillus subtilis, it can be carried out usually at 30 to 40 ° C. for about 16 to 96 hours with aeration and stirring as necessary.
  • yeast as a medium, for example, Burkholder minimal medium [Bostian. K. L. et al, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 4505 (1980)]
  • the pH is preferably 5-8.
  • the culture is usually carried out at about 20 to 35 ° C. for about 14 to 144 hours, and if necessary, aeration or stirring can be performed.
  • the medium is, for example, a minimum essential medium (MEM) containing about 5 to 20% fetal calf serum [Science, 122, 501 (1952)], Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM) [Virology, 8 , 396 (1959)], RPMI 1640 medium [J. Am. Med. Assoc. , 199, 519 (1967)], 199 medium [Proc. Soc. Exp. Biol. Med. , 73, 1 (1950)] or the like.
  • a metal salt for stabilizing AP may be added to these media, and as such a metal salt, a magnesium salt and / or a zinc salt is preferably used.
  • metal salts may be set within a range not toxic to the cells to be cultured.
  • a final concentration of 0.001 mM to 10 mM for a magnesium salt and 0.001 mM to 1 mM for a zinc salt are preferred ranges of addition amounts. Although illustrated, it is not limited to this range.
  • the pH of the medium is preferably about 6 to 8, and the culture is usually carried out at about 30 to 40 ° C. for about 15 to 72 hours, and if necessary, aeration and agitation can be performed.
  • the host is an insect cell, for example, Grace's medium containing fetal calf serum [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82, 8404 (1985)], etc.
  • the pH is preferably about 5-8.
  • the culture is usually carried out at about 20 to 40 ° C. for 15 to 100 hours, and if necessary, aeration or agitation can be performed.
  • the purification of AP can be carried out by appropriately combining various commonly used separation techniques depending on the fraction in which AP activity exists.
  • the AP present in the culture medium is obtained by centrifuging or filtering the culture to obtain a culture supernatant (filtrate), for example, salting out, solvent precipitation, dialysis, ultrafiltration, gel filtration.
  • a culture supernatant for example, salting out, solvent precipitation, dialysis, ultrafiltration, gel filtration.
  • a known separation method such as non-denaturing PAGE, SDS-PAGE, ion exchange chromatography, hydroxylapatite chromatography, affinity chromatography, reverse phase high performance liquid chromatography, isoelectric focusing, etc. Obtainable.
  • AP present in the cytoplasm collects cells by centrifuging or filtering the culture and suspending it in an appropriate buffer, for example, sonication, lysozyme treatment, freeze-thawing, osmotic shock, and / or triton. After crushing (dissolving) the cells and the organelle membrane by treatment with a surfactant such as -X100, the debris is removed by centrifugation or filtration to obtain a soluble fraction. It can be isolated and purified by treating with a method.
  • an amino acid sequence for example, a base such as histidine, arginine, lysine, etc.
  • a metal ion chelate at a certain part (preferably N or C terminal) of the AP coding sequence
  • a DNA sequence encoding an amino acid sequence is added by genetic manipulation and expressed in a host cell, and the metal ion chelate is immobilized from the AP active fraction of the cell culture.
  • a method of separating and recovering AP by affinity with the carrier thus obtained is preferably exemplified.
  • the DNA sequence encoding the amino acid sequence that can be adsorbed to the metal ion chelate is obtained by, for example, using a hybrid primer in which the DNA sequence is linked to the base sequence encoding the C-terminal amino acid sequence of AP in the process of cloning the DNA encoding AP.
  • the DNA can be introduced into the AP coding sequence by performing PCR amplification or by inserting the DNA encoding AP in frame into an expression vector containing the DNA sequence before the stop codon.
  • the metal ion chelate adsorbent used for purification contains transition metals such as cobalt, copper, nickel, iron divalent ions, or iron, aluminum trivalent ions, etc., preferably cobalt or nickel divalent ions.
  • the solution is prepared by contacting a ligand, such as an iminodiacetic acid (IDA) group, a nitrilotriacetic acid (NTA) group, a tris (carboxymethyl) ethylenediamine (TED) group, etc., in contact with the ligand.
  • a ligand such as an iminodiacetic acid (IDA) group, a nitrilotriacetic acid (NTA) group, a tris (carboxymethyl) ethylenediamine (TED) group, etc.
  • IDA iminodiacetic acid
  • NTA nitrilotriacetic acid
  • TED tris (carboxymethyl) ethylenediamine
  • the matrix part of the chelate adsorbent is not particularly limited as long as it is a normal insoluble carrier.
  • affinity purification can be performed using glutathione-S-transferase (GST), maltose binding protein (MBP), HA, FLAG peptide or the
  • membrane concentration, reduced pressure concentration, activator and stabilizer addition may be performed as necessary.
  • the solvent used in these steps is not particularly limited, but various buffer solutions represented by K-phosphate buffer solution, Tris-HCl buffer solution, GOOD buffer solution and the like having a buffer capacity in the range of about pH 6-9 are preferable.
  • a metal salt may be added to these buffers, and as such a metal salt, a magnesium salt and / or a zinc salt is preferably used.
  • These metal salts may be set within a range effective for stabilizing AP, and a final concentration of 0.001 mM to 10 mM for a magnesium salt and 0.001 mM to 1 mM for a zinc salt are exemplified as a preferable range of addition amount. However, it is not limited to this range.
  • the free form can be converted into a salt by a method known per se or a method analogous thereto, and when the protein is obtained as a salt, a method known per se Alternatively, the salt can be converted into a free form or other salt by a method analogous thereto.
  • the purified enzyme is liquid and can be used for industrial use, but can also be pulverized or further granulated.
  • the liquid enzyme is pulverized by lyophilization by a conventional method.
  • the AP of the present invention can also be synthesized by in vitro translation using a cell-free protein translation system comprising rabbit reticulocyte lysate, wheat germ lysate, E. coli lysate, etc., using RNA corresponding to the DNA encoding it as a template. can do.
  • the RNA encoding the AP of the present invention is purified from the host cell expressing the RNA using a conventional method, or the RNA encoding the AP of the present invention is used as a template and RNA polymerase is used as a template. It can be obtained by preparing cRNA using a cell-free transcription system.
  • Escherichia coli extract is obtained from Pratt J. M.M. et al. “Transcribation and Translation”, Hames B .; D. and Higgins S. J. et al. eds. , IRL Press, Oxford 179-209 (1984).
  • Commercially available cell lysates include those derived from E. coli. Examples include E.
  • Another aspect of the present invention is a conjugate labeled with the above-mentioned alkaline phosphatase, and the substance to be labeled is, for example, a nucleic acid probe, a biological substance such as biotin, or a protein such as a polypeptide / avidin / antibody.
  • Labeling methods include maleimide method, pyridyl disulfide method, glutaraldehyde method, and periodate method using sugar chain on AP surface when AP of the present invention is expressed in a eukaryotic host. Can be applied, and can be selected depending on the labeling target substance, the functional group used, the purpose of use, and the like.
  • An example of a typical immunoassay method is to adsorb to a solid phase by first adding and incubating a solution containing a primary antibody of a substance to be measured.
  • This solid phase may be a container used as a reaction layer, or may be magnetic beads prepared separately from the reaction layer. After adsorbing the primary antibody, remove the solution and rinse several times with wash buffer to remove non-adsorbed material.
  • wash buffer one having a buffering ability in a neutral pH range where the antibody can stably exist can be used, and a surfactant may be included to enhance the washing ability.
  • the washed solid phase is further immersed in a solution containing a protein such as bovine serum albumin or inactivated AP, and blocked by incubation.
  • the solid phase after blocking is washed with the above-described washing buffer, then brought into contact with the sample to be measured, and incubated for a fixed time, thereby adsorbing the measurement target to the primary antibody.
  • a solution containing an AP-labeled secondary antibody After completely removing the sample solution and washing with the above washing buffer, adding a solution containing an AP-labeled secondary antibody and incubating for a certain period of time, the object to be measured captured by the primary antibody on the solid phase is subjected to AP. A labeled secondary antibody is adsorbed. After completely removing the solution and washing with the above washing buffer, AP substrate is added to detect the activity.
  • the substrate for AP As the substrate for AP, p-nitrophenyl phosphate or 5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate is used when the activity detection method is a colorimetric method, and 4-methylumbellite is used when the method is a fluorescence method.
  • ferryl phosphate is a luminescent method
  • various luminescent substrates composed of 1,2-dioxetane-based or acridan-based luminescent substrates can be used.
  • the AP of the present invention is particularly excellent in reactivity with a luminescent substrate, and a method using this is more preferably selected.
  • the luminescent substrate examples include, but are not limited to, AMPPD, CSPD, CDP-star, Lumigen PPD, Lumi-Phos530, and APS-5.
  • the substance to be measured is quantified from a calibration curve prepared in advance using a standard solution for the substance to be measured.
  • An example of the configuration of a typical immunoassay reagent is as follows: a reaction layer, a solid phase on which a primary antibody is immobilized and blocked with a protein such as bovine serum albumin or inactivated AP, and a standard solution of an antigen to be measured , A secondary antibody labeled with AP, a washing solution for washing after reacting a sample or secondary antibody in a reaction layer, a substrate solution of AP, and a use manual.
  • a substrate for AP p-nitrophenyl phosphate or 5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate is used when the activity detection method is a colorimetric method, and 4-methylumbellite is used when the method is a fluorescence method.
  • ferryl phosphate is a luminescent method
  • various luminescent substrates composed of 1,2-dioxetane-based or acridan-based luminescent substrates can be used.
  • the AP of the present invention is particularly excellent in reactivity with a luminescent substrate, and a method using this is more preferably selected.
  • the luminescent substrate include, but are not limited to, AMPPD, CSPD, CDP-star, Lumigen PPD, Lumi-Phos530, and APS-5.
  • A 1M diethanolamine buffer (pH 9.8)
  • B 0.67M p-nitrophenyl phosphate (dissolves in solution A)
  • Prepare 2.9 ml of solution A and 0.1 ml of solution B in a cuvette (optical path length 1.0 cm), and preheat at 37 ° C. for 5 minutes.
  • the amount of protein described in the present invention is measured by measuring absorbance at 280 nm. That is, the enzyme solution was diluted with distilled water so that the absorbance at 280 nm was in the range of 0.1 to 1.0, and the absorbance (Abs) at 280 nm was measured using an absorptiometer corrected with zero point using distilled water. Measure.
  • the protein concentration described in the present invention approximates 1 Abs ⁇ 1 mg / ml, and is expressed by a value obtained by multiplying the absorbance measurement and the measured solution dilution rate.
  • the specific activity described in the present invention is the activity (U / mg) of AP per mg as the amount of protein according to this measurement method, and the AP activity at this time is obtained by measuring according to the above activity measurement example. Value.
  • the T3-3 strain was inoculated into 5 ml LB medium in a test tube and cultured with shaking at 30 ° C. for 24 hours.
  • the culture solution was placed in a 1.5 ml Eppendorf tube, centrifuged at 12000 rpm for 5 minutes with a cooling centrifuge, and the supernatant was removed by suction to obtain bacterial cells. From this cell, genomic DNA was obtained using a genomic DNA extraction kit (manufactured by TOYOBO, NPK-1) according to the manual attached to the kit.
  • This genomic DNA was digested with restriction enzymes BamHI or BglII and purified using a DNA purification kit (manufactured by TOYOBO, NPK-6) to remove the restriction enzymes.
  • This DNA fragment was mixed with pBR322 that had been digested with BamHI and purified, and an equal amount of ligation solution (Ligation High, manufactured by TOYOBO) was added to the mixture and incubated at 16 ° C. overnight.
  • This ligation solution was added to Escherichia coli JM109 strain competent cell (manufactured by TOYOBO, competent high JM109), and the plasmid was transformed by heat shock to prepare a genomic DNA library of T3-3 strain.
  • This library was inoculated into an LB agar medium containing 50 ⁇ g / ml BCIP and 100 ⁇ g / ml ampicillin and cultured at 30 ° C. to form transformed colonies.
  • the blue colony was attached with a toothpick, inoculated into 5 ml LB medium (containing 100 ⁇ g / ml ampicillin) in a test tube, and cultured with shaking at 30 ° C. for 16 hours.
  • a plasmid pBRT3-3LPP
  • a plasmid extraction kit manufactured by TOYOBO, NPK-3.
  • the obtained plasmid had an insert of about 6 kb, and by sequencing this sequence, the sequence of the full length AP gene and its adjacent region was determined.
  • the determined base sequence of the AP gene is shown in SEQ ID NO: 1, and the amino acid sequence deduced from this base sequence is shown in SEQ ID NO: 2.
  • This genomic DNA fragment was digested with the restriction enzyme BamHI and ligated to pBluescprSK ( ⁇ ) treated with the restriction enzyme to prepare an expression plasmid (pBST3-3LPP1).
  • the ligated plasmid was introduced into E. coli strain C600 by electroporation, applied to an LB agar medium containing 100 ⁇ g / ml ampicillin, and cultured at 30 ° C. overnight to form transformed colonies.
  • This transformed colony was inoculated with one platinum loop in 60 ml LB medium (containing 100 ⁇ g / ml ampicillin) in a 500 ml Sakaguchi flask and cultured overnight at 30 ° C. and 180 rpm.
  • This culture solution was added to a 6 L production medium (1.2% peptone, 2.4% yeast extract, 0.1% NaCl, 0.1 mM zinc sulfate, 100 ⁇ g / ml ampicillin, pH 7.0 in a 10 L jar fermenter. ), And aerated with aeration at an aeration rate of 2 L / min, agitation of 380 rpm, and a temperature of 30 ° C. for 48 hours. This produced 800 U / ml AP.
  • Example 3 Purification of E. coli recombinant AP The culture solution obtained in Example 3 was dispensed into a 500 ml centrifuge tube, centrifuged at 8000 rpm for 30 minutes with a high-speed cooling centrifuge, and the supernatant was removed by decantation to obtain bacterial cells. The cells were suspended in 1.5 L of 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and crushed with a French press crusher at a pressure of 80 MPa. 5% (w / v) polyethyleneimine was added to the crushed solution at 3%, and the resulting solid content was removed by centrifugation at 8000 rpm for 30 minutes in a high-speed cooling centrifuge.
  • 20 mM Tris-HCl buffer pH 7.5
  • French press crusher at a pressure of 80 MPa.
  • 5% (w / v) polyethyleneimine was added to the crushed solution at 3%, and the resulting solid content was removed by centrifugation at 8000 rpm for 30
  • This solution was desalted using G-25 Sepharose gel (GE Healthcare) buffered with 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5 and containing 1 mM magnesium chloride). This solution is adsorbed on DEAE Sepharose gel (manufactured by GE Healthcare) buffered with 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5 and containing 1 mM magnesium chloride), and the NaCl concentration is increased to 0.5 M with the same buffer. Gradient elution was performed. Fractions having AP activity were collected, and ammonium sulfate was dissolved so as to be 0.05 saturated.
  • PH Stability of Recombinant AP Derived from T3-3 Strain AP prepared in Example 4 was diluted with various buffers in the range of pH 4 to 12 to a concentration of 10 ⁇ g / ml and incubated at 25 ° C. for 24 hours. .
  • the residual activity rate was calculated by comparing the AP activity before and after incubation for each solution. The relationship between pH and activity remaining rate is shown in FIG.
  • the buffer types used were acetic acid at pH 4.0 to 5.5, MES at pH 5.5 to 6.5, triethanolamine at pH 6.5 to 9.5, and glycine at pH 9.7 to 11.6. Yes, all buffer concentrations were 50 mM.
  • This AP exhibited a residual rate of 85% or more in the pH range of 5.5 to 10.4.
  • FIG. 2 shows the relative activity with the activity under the pH condition showing the highest activity as 100. It has been found that it exhibits the highest activity at pH 9.5, and therefore the optimum pH is in the range above 9.25 and below 9.75.
  • T3-3 strain-derived recombinant AP The AP prepared in Example 4 was adjusted to a concentration of 10 ⁇ g / mL using 50 mM triethanolamine, 1 mM magnesium chloride, 0.1 mM zinc sulfate (pH 7.0). Diluted. This solution was incubated at 25 ° C., 40 ° C., 50 ° C., 60 ° C., 65 ° C., and 70 ° C. for 60 minutes, and the AP activity before and after the incubation was compared. Moreover, the same process was performed also about CIAP with a specific activity of 6000 U / mg as a comparison object. Each incubation temperature and the activity remaining rate after incubation are shown in FIG.
  • CIAP has a residual rate of 49% when treated at 60 ° C. and 8% when treated at 65 ° C., and it became clear that the AP of the present invention has higher thermal stability than CIAP.
  • Reactivity of AP to Luminescent Substrate As for AP prepared in Example 4 and AP as a comparative control (specific activity 6000 U / mg), 20 mM potassium phosphate buffer (pH 7.5, containing 1 mM magnesium chloride), respectively. And diluted to 0.5 U / ml or 0.05 U / ml. 5 ⁇ L of this AP dilution was dispensed into a 96-well ELISA plate.
  • 50 ⁇ L of AMPPD, APS-5, Lumiphos 530, and CDP-star were added as luminescent substrates, and the luminescence intensity was measured using a multi-label plate counter (Perkin Elmer, Wallac 1420 ARVO MX). Table 1 shows the relative luminescence intensity when the luminescence intensity when CIAP is reacted with each substrate is defined as 100.
  • the T3-3 strain-derived AP showed sensitivity exceeding CIAP for any substrate.
  • AP-labeled mouse anti-human CRP antibody 2 mg of AP prepared in Example 4 was diluted with 50 mM sodium borate, 1 mM magnesium chloride, 0.1 mM zinc chloride (pH 7.6) so that the volume was 0.5 ml. Further, it was put into a cellophane tube and dialyzed overnight at 4 ° C. using the same buffer. 10 ⁇ L of N-succinimidyl-6-maleimidohexanoate solution (0.17 mg dissolved in 10 ⁇ L of N, N-dimethylformamide) was added to the dialysate and incubated at 30 ° C. for 30 minutes.
  • mouse anti-human CRP antibody IgG 2 mg / 0.45 ml of 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 6.0) was mixed with 50 ⁇ L of 0.1 M 2-mercaptoethylamine, and mixed at 37 ° C. for 90 minutes. Incubation yielded reduced IgG. Buffer replacement was performed with the same buffer using a 5 ml G-25 FastFlow prepacked column (manufactured by GE Healthcare) buffered with 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 6.0) containing 5 mM ethylenediaminetetraacetic acid. Conjugates were formed by mixing equal amounts of reduced IgG solution and maleimidated AP solution and incubating at 4 ° C. for 20 hours.
  • Lumiphos 530 (Lumigen) preliminarily heated at 37 ° C. with light shielding was added, and light emission from each well was detected using a multi-label plate counter (Perkin Elmer, Wallac 1420 ARVO MX).
  • a calibration curve was prepared (FIG. 4). It was shown that the amount of antigen to be measured can be quantified by using the AP-labeled conjugate of the present invention.
  • the alkaline phosphatase of the present invention is useful not only as a labeling enzyme for immunoassay but also as a labeling enzyme for probe hybridization and western blotting. Furthermore, the alkaline phosphatase of the present invention can be used as an enzyme for genetic engineering for dephosphorylating a DNA fragment.

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Abstract

高い比活性を有し、特に望ましくは高感度免疫測定において汎用される各種発光基質に対する反応性において優れたＡＰを供給する。より好ましくは、上記に加え、ＣＩＡＰよりも高い熱安定性を有するＡＰを供給する。シェワネラ（Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ）属細菌に由来し、以下の特性を有するアルカリホスファターゼ。（Ａ）分子量：約１０４，０００、（Ｂ）至適反応 ｐＨ：約９．５、（Ｃ）安定ｐＨ領域：５．５～１０．４、（Ｄ）熱安定性：６５℃、（Ｅ）比活性：５，０００Ｕ／ｍｇ以上

Description

アルカリホスファターゼ
　本発明は、細菌由来のアルカリホスファターゼに関する。
　アルカリホスファターゼ（ＥＣ　３．１．３．１、以下ＡＰとも称する）は、リン酸モノエステルを加水分解し、アルコールと無機リン酸を生じる反応を触媒する酵素であり、原核生物・真核生物を問わず広く分布することが知られる。ＡＰは、遺伝子工学用酵素として利用されるほか、酵素免疫測定（ＥＩＡ）法における標識酵素として広く利用されている。現在、このＥＩＡに用いられるＡＰはほとんどがウシ小腸由来ＡＰ（ＣＩＡＰ）である。ＣＩＡＰが重宝される理由のひとつは、その比活性の高さである。市販のＣＩＡＰの比活性はメーカーやグレードにより様々であるが、ｐ－ニトロフェニルリン酸を基質とした場合に高比活性タイプで６０００Ｕ／ｍｇ－ｐｒｏｔｅｉｎを超えるものも存在する。また、１，２－ジオキセタンもくしはアクリダンを基本骨格に含んでなるＣＩＡＰ用の各種高感度発光基質も多数販売され、免疫測定における測定感度の高さを実現している。
　免疫測定における重要な課題のひとつは、感度の高さを実現することである。高感度を実現するための試みとして、抗原一分子あたりに吸着する標識酵素の分子数を増やす、また標識酵素の高感度基質を開発するという方法によりこれまで進歩を遂げてきた。しかしながら、今日における免疫診断法の感度はその要求を必ずしも十分に満たすものではなく、たとえば免疫診断によるインフルエンザ検出キットにおいては、その結果が陰性であろうとも感染の疑いを完全に排除できない場合があることも事実である。測定対象によっては、検体中の濃度が１ｐＭ以下である場合も少なくなく、また診断に要する時間の短縮という目的からも、感度の向上は永遠のテーマであるともいえる。
　感度上昇を目的として、これまで複数のアイソザイムが存在するＣＩＡＰのうち高比活性のものを精製の過程で単離する、あるいは高比活性型ＣＩＡＰの遺伝子を特定してこれを組換え生産する、さらには高比活性の実現に重要な部位特異的アミノ酸変異の導入により比活性を高めるなどして当業者らは高感度の要望に応えている。一方で、仔牛以外の給源よりＣＩＡＰに匹敵し、または凌ぐ高い比活性を有するＡＰが単離された例はない。また、しばしばＡＰの比活性は標準的なＡＰの基質であるｐ－ニトロフェニルリン酸に対する反応性を指標に評価されてきた。特に望ましいのは実際の高感度免疫測定法において使用される各種発光基質に対する高い反応性を有するＡＰであるが、これまでそのような実用的観点からＣＩＡＰに優るＡＰを他起源より取得した例は知られていない。
　ＣＩＡＰはまた、安定性に乏しいという問題を抱えている。一方で大腸菌に代表される細菌由来ＡＰは、ＣＩＡＰに比して安定性が高い反面、比活性という観点においてＣＩＡＰに大きく劣る。比較的比活性の高いものとして、たとえば非特許文献１並びに非特許文献２にはシェワネラ属由来ＡＰが報告されているが、比活性としてはいずれも２０００Ｕ／ｍｇに満たない。非特許文献１に記載されるＡＰは産業上有用であるとして特許登録されている（特許文献１）が、これは概酵素が大腸菌由来ＡＰよりも熱安定性が劣るために遺伝子工学的用途に有用であるとする出願であり、免疫測定用標識酵素としての有用性についてはその可能性にすら触れられていない。また、特許文献２には、バチルス属由来ＡＰが記載されるが、本酵素は比活性３０００Ｕ／ｍｇ程度であり、これも十分ではないほか、１，２－ジオキセタン系もしくはアクリダン系発光基質に対する反応性は低く、実用的とはいえなかった。
特許第３５０７８９０号公報 特許第４０３５７３８号公報
Ｂｉｏｓｃｉ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ　Ｂｉｏｃｈｅｍ．　２００５　６９（２）　ｐ３６４－７３． Ｂｉｏｓｃｉ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ　Ｂｉｏｃｈｅｍ．　２００２　６６（４）　ｐ７５４－６１．
　本発明の目的は、高い比活性を有し、特に望ましくは高感度免疫測定において汎用される各種発光基質に対する反応性において優れたＡＰを供給することである。より好ましくは、上記に加え、ＣＩＡＰよりも高い熱安定性を有するＡＰを供給することである。
　本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、シェワネラ（Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ）属細菌からＣＩＡＰの高比活性型アイソザイムに匹敵する比活性を有し、また特にＡＰ用高感度基質に対する反応性の高いＡＰを見出した。また、このＡＰの遺伝子を取得し、この遺伝子を形質転換した微生物を培養することでＡＰの組換え生産に成功し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は以下の構成からなる。
［項１］
シェワネラ（Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ）属細菌に由来し、以下の特性を有するアルカリホスファターゼ。
（Ａ）分子量：約１０４，０００
（Ｂ）至適反応ｐＨ：約９．５
（Ｃ）安定ｐＨ領域：５．５～１０．４
（Ｄ）熱安定性：６５℃
（Ｅ）比活性：５，０００Ｕ／ｍｇ以上
［項２］
下記（Ａ）～（Ｃ）のいずれかに記載するアルカリホスファターゼ。
（Ａ）配列番号２に記載するアミノ酸配列からなるポリペプチドを含んでなるアルカリホスファターゼ。
（Ｂ）配列番号２に記載するアミノ酸配列のうち１または数個のアミノ酸残基を欠失、置換、挿入または付加させてなる配列からなるポリペプチドを含むアルカリホスファターゼ。
（Ｃ）配列番号２に記載するアミノ酸配列と８５％以上の同一性を含むポリペプチドからなるアルカリホスファターゼ。
［項３］
下記（Ａ）～（Ｃ）のいずれかに記載するＤＮＡ。
（Ａ）配列番号１に記載する塩基配列からなるＤＮＡ。
（Ｂ）配列番号２に記載するアミノ酸配列をコードするＤＮＡ。
（Ｃ）配列番号１に記載する塩基配列とストリンジェントな条件でハイブリダイズするＤＮＡ。
［項４］
項３に記載するＤＮＡを含んでなる組換えベクター。
［項５］
項４に記載するプラスミドで宿主細胞を形質転換してなる形質転換体。
［項６］
宿主細胞が大腸菌である、項５に記載の形質転換体。
［項７］
項５または６に記載の形質転換体を培養し、得られる培養物からアルカリホスファターゼ活性を有するタンパク質を採取することを含む、請求項１または２に記載のアルカリホスファターゼの製造方法。
　本発明により、免疫測定の標識酵素として有用なアルカリホスファターゼ、並びに対象物質を高感度に検出可能なアルカリホスファターゼ標識抗体を提供することができる。
シェワネラ・エスピー　Ｔ３－３株由来ＡＰの反応ｐＨと相対活性を示す。 シェワネラ・エスピー　Ｔ３－３株由来ＡＰの各ｐＨにおける安定性を示す。 シェワネラ・エスピー　Ｔ３－３株由来ＡＰおよびＣＩＡＰの各温度における安定性を示す。 シェワネラ・エスピー　Ｔ３－３株由来ＡＰ標識抗ヒトＣＲＰ抗体および組換えヒトＣＲＰを用いて作成したサンドイッチＥＬＩＳＡの検量線を示す。
　本発明は、高い比活性を有し、さらに１，２－ジオキセタンもくしはアクリダンを基本骨格に含んでなる発光基質に対する反応性の高いアルカリホスファターゼに関する。本発明のＡＰは、以下の特性を有する。
（Ａ）分子量：約１０４，０００
（Ｂ）至適反応ｐＨ：約９．５
（Ｃ）ｐＨ安定性：５．５～１０．４
（Ｄ）熱安定性：６５℃
（Ｅ）比活性：５，０００Ｕ／ｍｇ以上
　本発明のＡＰの給源は、上記特性を有するものであれば特に限定しないが、好ましくは細菌由来であり、特に好ましくはシェワネラ（Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ）属由来である。
　本発明に述べる分子量とは、すなわち以下の方法により測定される。
　ＡＰ溶液５０μＬを、５０ｍＭ　リン酸緩衝液（ｐＨ６．９、さらに０．３Ｍ　塩化ナトリウムおよび０．０５％アジ化ナトリウムを含む）で緩衝化した東ソー（株）製ＴＳＫ－ＧＥＬ　Ｇ３０００ＳＷ　（７．５ｍｍ×３００ｍｍ）にアプライし、同緩衝液を用いて流速１ｍｌ／分で溶出する。２８０ｎｍの吸光度をモニタリングしてそのピーク出現位置から溶出時間を決定し、あらかじめ作製した検量線をもとに分子量を算出する。
　本発明に述べる至適反応ｐＨとは、活性測定時にもっとも高いＡＰ活性を示すｐＨを含むｐＨ範囲として定義される。このとき、活性測定条件のうちｐＨ以外の条件はすべて活性測定例に示すとおりに測定を行う。
　本発明で述べるｐＨ安定性とは、０．１ｍｏｌ／Ｌのバッファー成分および１ｍＭ　塩化マグネシウム、０．１ｍＭ　硫酸亜鉛を含む溶液にタンパク質量として１０μｇ／ｍＬの濃度となるようＡＰを溶解し、本溶液を２５℃で２４時間インキュベートした際の、インキュベート前の活性に対するインキュベート後の活性の残存率として定義される。そしてｐＨ安定性の項に示すｐＨ範囲の数値は、上記の条件において８５％以上の活性残存率を示すｐＨ範囲を表している。例えば、ｐＨ安定性５．５～１０．４とは、ｐＨ５．５～１０．４のバッファー中でＡＰを２４時間インキュベートした後、当該ＡＰがインキュベート前と比較して少なくとも８５％の活性を保持していることを意味する。換言すれば、一定のｐＨで２４時間ＡＰをインキュベートした場合に、インキュベート前と比較してインキュベート後のＡＰの活性が８５％以上である特定のｐＨの値をｐＨ５．５～１０．４の間に有することを意味する。
　本発明で述べる熱安定性とは、５０ｍＭ　トリエタノールアミン、１ｍＭ　塩化マグネシウム、０．１ｍＭ　硫酸亜鉛（ｐＨ７．０）にタンパク質量として０．０１ｍｇ／ｍＬの濃度となるようＡＰを溶解し、本ＡＰ溶液を６０分間加熱した際の、加熱前のＡＰ活性に対する加熱後のＡＰ活性の残存率として定義される。そして熱安定性の項に示す温度範囲の数値は、上記の条件において８５％以上の活性残存率を示す温度範囲を表している。例えば、６５℃の熱安定性とは、ＡＰを含む溶液を６５℃以下の温度で３０分間インキュベートした後、当該ＡＰが加熱前と比較して少なくとも８５％の活性を保持していることを意味する。換言すれば、一定の温度で３０分間ＡＰをインキュベートした場合に、そのインキュベートの前と比較してインキュベート後にＡＰが８５％以上の活性を有する温度の上限が６５℃であることを意味する。また、活性の測定方法は後述のとおりである。
　本発明に述べる比活性は、後述の「タンパク質の定量および比活性の算出例」に記載の方法により求められる。本発明のＡＰの比活性は、少なくとも５０００Ｕ／ｍｇ以上であり、さらに好ましくは５５００Ｕ／ｍｇ以上であり、最も好ましくは６０００Ｕ／ｍｇ以上である。公知のシェワネラ属由来ＡＰの比活性は、非特許文献１によればＳＩＢ１株由来ＡＰは５０℃という高温において１８８０Ｕ／ｍｇであり、３７℃ではさらに低いと推定される。また、非特許文献２に記載の株は、至適条件とする７０℃　ｐＨ１０．６において１５００Ｕ／ｍｇであり、３７℃ではおよそ１２００Ｕ／ｍｇである。本発明のＡＰは比活性の観点において公知のシェワネラ属由来ＡＰを凌駕しており、これらＡＰとは明確に区別される。
　本発明の好ましい態様においては、本発明は配列番号２に示すアミノ酸配列からなるポリペプチドを含むアルカリホスファターゼであり、または配列番号２に示すアミノ酸配列のうち１または数個のアミノ酸残基を欠失、置換、挿入または付加させてなる配列からなるポリペプチドを含むアルカリホスファターゼである。該ＡＰは、由来するシェワネラ属細菌を培養した培養液から得たものであってもよく、また由来する細菌とは異なる宿主生物に遺伝子を導入し発現させることにより得たものであってもよい。
本発明のアルカリホスファターゼが、配列番号２に示すアミノ酸配列において、１以上のアミノ酸の置換、付加、欠失、又は挿入を有するポリペプチドから成る場合、このようなアミノ酸の変異の数や種類は、アルカリホスファターゼ活性や上述する熱安定性、ｐＨ安定性、基質特異性といった酵素特性に影響を及ぼさない限り特に制限はない。好ましくは、変異の具体的な数は、１～３０個、より好ましくは１～１５個、更に好ましくは１～１０個、より更に好ましくは１～５個、特に好ましくは１～３個である。
本発明のアルカリホスファターゼが、配列番号２に示すアミノ酸配列において、１以上のアミノ酸が置換されているポリペプチドから成る場合、当該アミノ酸の置換は、アルカリホスファターゼ活性や前述する酵素特性を損なわない限り特に制限はないが、好ましくは、類似のアミノ酸によって置換されている。類似のアミノ酸としては、例えば、以下を挙げることが出来る。
芳香族アミノ酸：Ｐｈｅ、Ｔｒｐ、Ｔｙｒ
脂肪族アミノ酸：Ａｌａ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｖａｌ
極性アミノ酸：Ｇｌｎ、Ａｓｎ
塩基性アミノ酸：Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ
酸性アミノ酸：Ｇｌｕ、Ａｓｐ
水酸基を有するアミノ酸：Ｓｅｒ、Ｔｈｒ
　また、本発明の好ましい態様においては、本発明は配列番号２に示すアミノ酸配列と８５％以上の同一性を有するポリペプチドを含んでなるアルカリホスファターゼであり、より好ましくは配列番号２に示すアミノ酸配列と９０％以上の同一性を含むアルカリホスファターゼであり、よりさらに好ましくは配列番号２に示すアミノ酸配列と９５％以上の同一性を有するポリペプチドを含んでなるアルカリホスファターゼであり、よりさらに好ましくは配列番号２に示すアミノ酸配列と９８％以上の同一性を有するポリペプチドを含んでなるアルカリホスファターゼであり、最も好ましくは配列番号２に示すアミノ酸配列と９９％以上の同一性を有するポリペプチドを含んでなるアルカリホスファターゼである。
ここで「同一性」とは、当該技術分野において公知の数学的アルゴリズムを用いて２つのアミノ酸配列をアラインさせた場合の、最適なアラインメント（好ましくは、該アルゴリズムは最適なアラインメントのために配列の一方もしくは両方へのギャップの導入を考慮し得るものである）における、オーバーラップする全アミノ酸残基に対する、同一アミノ酸残基の割合（％）を意味する。
　アミノ酸配列の同一性を決定するためのアルゴリズムとしては、例えば、Ｋａｒｌｉｎ　ｅｔ　ａｌ．，　Ｐｒｏｃ．　Ｎａｔｌ．　Ａｃａｄ．　Ｓｃｉ．　ＵＳＡ，　９０：　５８７３－５８７７　（１９９３）　に記載のアルゴリズム［該アルゴリズムはＮＢＬＡＳＴおよびＸＢＬＡＳＴプログラム　（ｖｅｒｓｉｏｎ　２．０）　に組み込まれている（Ａｌｔｓｃｈｕｌ　ｅｔ　ａｌ．，　Ｎｕｃｌｅｉｃ　Ａｃｉｄｓ　Ｒｅｓ．，　２５：　３３８９－３４０２　（１９９７））］が挙げられる。
　同一性計算アルゴリズムＮＣＢＩ　ＢＬＡＳＴ（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｂａｓｉｃ　Ｌｏｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ　Ｓｅａｒｃｈ　Ｔｏｏｌ）によるアミノ酸配列同一性検索においては、配列番号２に示す配列と最も高い同一性を示す既知配列は、シェワネラ・プトレファシエンス（Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ　ｐｕｔｒｅｆａｃｉｅｎｓ）ＣＮ－３２株ゲノム中に存在するＡＰとアノテーションされているＯＲＦから推定される配列であり、その同一性は７５％である。すなわち、配列番号２との同一性が８０％以上を示す公知のＡＰは存在しない。また、非特許文献１および２に記載されるシェワネラ属由来ＡＰの配列とはそれぞれ６７％、７０％の同一性であり、かつこれらＡＰとは上述のように比活性が３倍以上異なることからも、本発明のＡＰは公知のＡＰとは明確に区別される。本発明のＡＰを明確に規定する基準のひとつが、この配列番号２との同一性の高さであり、好ましい同一性としては具体的には少なくとも８５％以上、より好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、よりさらに好ましくは９８％以上、最も好ましくは９９％以上である。
　本発明のアルカリホスファターゼは、概酵素を産生しうる微生物を環境中から取得し、培養することによっても取得でき、また概酵素をコードする遺伝子を別の宿主に導入し、これを発現せしめることにより取得することもできる。
　本発明のＡＰは、（１）該酵素を産生する細胞を原料として抽出精製する方法、（２）化学的に合成する方法、（３）遺伝子組換え技術によりＡＰを発現するように操作された細胞から精製する方法、または（４）ＡＰをコードする核酸から無細胞転写／翻訳系を用いて生化学的に合成する方法等を適宜用いることによって取得することができる。
　本発明のＡＰを産生する天然の細胞を得る方法としては例えば以下に述べるような方法がある。まず多くのシェワネラ属細菌が好む生育環境、たとえば海洋中もしくは海洋沿岸部の海水、砂、土等のサンプルをＬＢ寒天プレートやＭ９グルコースプレートのような汎用の細菌培養用寒天培地に塗布し、２５℃～３０℃程度の温度条件で培養することによりコロニーを形成させる。形成されたコロニーより、ＡＰ活性を指標にＡＰ産生細菌を選抜すること、および常法により１６ＳｒＲＮＡ配列を解析することにより、本発明のＡＰを産生する天然の細胞を採取することができる。
　天然のＡＰ産生細胞からのＡＰの単離精製は、例えば以下のようにして行うことができる。ＡＰ産生細胞を適当な緩衝液中でホモジナイズし、超音波処理や界面活性剤処理等により細胞抽出液を得、そこから蛋白質の分離精製に常套的に利用される分離技術を適宜組み合わせることにより精製することができる。このような分離技術としては、例えば、塩析、溶媒沈澱法等の溶解度の差を利用する方法、透析、限外濾過、ゲル濾過、非変性ポリアクリルアミド電気泳動（ＰＡＧＥ）、ドデシル硫酸ナトリウム－ポリアクリルアミド電気泳動（ＳＤＳ－ＰＡＧＥ）等の分子量の差を利用する方法、イオン交換クロマトグラフィー、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィー等の荷電を利用する方法、アフィニティークロマトグラフィー等の特異的親和性を利用する方法、逆相高速液体クロマトグラフィー等の疎水性の差を利用する方法、等電点電気泳動等の等電点の差を利用する方法などが挙げられるが、これらに限定されない。
　化学合成によるＡＰの製造は、例えば、配列番号２に示されるアミノ酸配列を基にして、配列の全部または一部をペプチド合成機を用いて合成することにより行うことができる。ペプチド合成法は、例えば、固相合成法、液相合成法のいずれであってもよい。本発明のＡＰを構成し得る部分ペプチドもしくはアミノ酸と残余部分とを縮合し、生成物が保護基を含む場合は保護基を脱離することにより、目的とするタンパク質を製造することができる。ここで、縮合や保護基の脱離は、自体公知の方法、例えば、以下の（１）および（２）に記載された方法に従って行われる。
（１）　Ｍ．　Ｂｏｄａｎｓｚｋｙａｎｄ　Ｍ．Ａ．　Ｏｎｄｅｔｔｉ，　Ｐｅｐｔｉｄｅ　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，　Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　（１９６６）
（２）　Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ　ａｎｄ　Ｌｕｅｂｋｅ，　Ｔｈｅ　Ｐｅｐｔｉｄｅ，　Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ，　ＮｅｗＹｏｒｋ（１９６５）
　このようにして得られた本発明のＡＰは、公知の精製法により精製単離することができる。ここで、精製法としては、例えば、溶媒抽出、蒸留、カラムクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、再結晶、これらの組み合わせなどが挙げられる。
　上記方法で得られるＡＰが遊離体である場合には、該遊離体を公知の方法あるいはそれに準じる方法によって適当な塩に変換することができるし、逆にタンパク質が塩として得られた場合には、該塩を公知の方法あるいはそれに準じる方法によって遊離体または他の塩に変換することができる。
　本発明のＡＰは、好ましくは、該蛋白質をコードする核酸をクローニング（もしくは化学的に合成）し、該核酸を担持する発現ベクターを含む形質転換体の培養物から単離精製することにより製造することができる。
　酵素遺伝子のクローニングは、通常、以下の方法により行われる。まず、所望の酵素を産生する細胞または組織より、該酵素を完全または部分精製し、そのＮ末端アミノ酸配列をエドマン法や質量分析などを用いて決定する。また、ペプチドを配列特異的に切断するプロテアーゼや化学物質で該酵素を部分分解して得られるオリゴペプチドのアミノ酸配列を同様にエドマン法や質量分析により決定する。決定された部分アミノ酸配列に対応する塩基配列を有するオリゴヌクレオチドを合成し、これをプローブとして用いて、該酵素を産生する細胞または組織より調製されたｃＤＮＡまたはゲノミックＤＮＡライブラリーから、コロニー（もしくはプラーク）ハイブリダイゼーション法によって該酵素をコードするＤＮＡをクローニングする。あるいは、完全または部分精製された酵素の全部または一部を抗原として該酵素に対する抗体を常法にしたがって作製し、該酵素を産生する細胞または組織より調製されたｃＤＮＡまたはゲノミックＤＮＡライブラリーから、抗体スクリーニング法によって該酵素をコードするＤＮＡをクローニングすることもできる。
　目的の酵素と酵素学的性質の類似する酵素の遺伝子が公知である場合、例えば、ＮＣＢＩ　ＢＬＡＳＴのホームページ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ＢＬＡＳＴ／）にアクセスし、該公知遺伝子の塩基配列と同一性を有する配列を検索し、ヒットした塩基配列を基にして、上記のようにプローブを作製し、コロニー（もしくはプラーク）ハイブリダイゼーション法によって該酵素をコードするＤＮＡをクローニングすることができる。
　また、ヒットした塩基配列を基にして、適当なオリゴヌクレオチドをプライマーとして合成し、ＡＰを産生する細胞より調製したゲノムＤＮＡ画分または全ＲＮＡもしくはｍＲＮＡ画分を鋳型として用い、Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ　Ｃｈａｉｎ　Ｒｅａｃｔｉｏｎ（以下、「ＰＣＲ法」と略称する）またはＲｅｖｅｒｓｅ　Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅ－ＰＣＲ（以下、「ＲＴ－ＰＣＲ法」と略称する）によって直接増幅することもできる。
上記のようにして得られたＤＮＡの塩基配列は、マキサム・ギルバート法やジデオキシターミネーション法等の公知のシークエンス技術を用いて決定することができる。
　本発明のＡＰをコードする遺伝子は、発現されるタンパク質が上述する特性を満たすＡＰである限りにおいて特に限定しないが、好ましい態様においては以下のＤＮＡである。すなわち、配列番号２に示すアミノ酸をコードする塩基配列を有するＤＮＡであり、より具体的な一例としては、配列番号１に示す塩基配列を含んでなるＤＮＡである。また、概ＤＮＡは、発現されるＡＰの特性が本願に記載する特性と同等もしくはそれ以上である限りにおいては、配列番号１に示す塩基配列において１もしくは複数の塩基が置換・欠失・付加・挿入されてもよい。また別の態様においては、概ＤＮＡは、配列番号１に示す塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件でハイブリダイズするＤＮＡを含み、且つ前記した配列番号２に示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドと同質の性質を有するポリペプチドをコードする核酸などが挙げられる。配列番号１に示される塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸としては、例えば、配列番号１に示される塩基配列と６０％以上、好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上、最も好ましくは９５％以上の同一性を有する塩基配列を含む核酸などが用いられる。
　本明細書における塩基配列の同一性は、同一性計算アルゴリズムＮＣＢＩ　ＢＬＡＳＴ（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｂａｓｉｃ　Ｌｏｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ　Ｓｅａｒｃｈ　Ｔｏｏｌ）を用い、以下の条件（期待値＝１０；ギャップを許す；フィルタリング＝ＯＮ；マッチスコア＝１；ミスマッチスコア＝－３）にて計算することができる。
　ハイブリダイゼーションは、自体公知の方法あるいはそれに準じる方法、例えば、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｃｌｏｎｉｎｇ，　第２版　（Ｊ．　Ｓａｍｂｒｏｏｋ　ｅｔ　ａｌ．，　Ｃｏｌｄ　Ｓｐｒｉｎｇ　Ｈａｒｂｏｒ　Ｌａｂ．　Ｐｒｅｓｓ，　１９８９）　に記載の方法などに従って行うことができる。また、市販のライブラリーを使用する場合、ハイブリダイゼーションは、添付の使用説明書に記載の方法に従って行うことができる。ハイブリダイゼーションは、好ましくは、ストリンジェントな条件に従って行うことができる。
　上記において、「ストリンジェントな条件」とは、配列番号１で示される塩基配列と同等の転写終結領域機能を有する塩基配列のみが配列番号１に対して相補的な塩基配列とハイブリッド（いわゆる特異的ハイブリッド）を形成し、同等の機能を有しない塩基配列は配列番号１に対して相補的な塩基配列とハイブリッド（いわゆる非特異的ハイブリッド）を形成しない条件を意味する。当業者は、ハイブリダイゼーション反応および洗浄時の温度や、ハイブリダイゼーション反応液および洗浄液の塩濃度等を変化させることによって、このような条件を容易に選択することができる。具体的には、６×ＳＳＣ（０．９Ｍ  ＮａＣｌ，０．０９Ｍ  クエン酸三ナトリウム）または６×ＳＳＰＥ（３Ｍ  ＮａＣｌ，０．２Ｍ  ＮａＨ ２ＰＯ ４，２０ｍＭ  ＥＤＴＡ）・２Ｎａ，ｐＨ７．４）中４２℃でハイブリダイズさせ、さらに４２℃で０．５×ＳＳＣにより洗浄する条件が、本発明のストリンジェントな条件の１例として挙げられるが、これに限定されるものではない。
  該ストリンジェントな条件は、好ましくはハイストリンジェントな条件である。ハイストリンジェントな条件とは、例えば０．１×ＳＳＣ及び０．１％ＳＤＳに相当する塩濃度で６０℃で洗浄が行われる条件である。）
　本発明のＡＰをコードするＤＮＡは、上記のようにシェワネラ属細菌のゲノムＤＮＡもしくはＲＮＡ（ｃＤＮＡ）より取得することもできるが、化学的にＤＮＡ鎖を合成するか、もしくは合成した一部オーバーラップするオリゴＤＮＡ短鎖を、ＰＣＲ法を利用して接続することにより、ＡＰの全長をコードするＤＮＡを構築することも可能である。化学合成もしくはＰＣＲ法との組み合わせで全長ＤＮＡを構築することの利点は、該遺伝子を導入する宿主に合わせて使用コドンを遺伝子全長にわたり設計できる点にある。同一のアミノ酸をコードする複数のコドンは均一に使用されるわけではなく、生物種によってその使用頻度が異なる。一般にある生物種において高発現する遺伝子に含まれるコドンは、その生物種において使用頻度の高いコドンを多く含んでおり、逆に発現量の低い遺伝子は使用頻度の低いコドンの存在がボトルネックとなって高発現を妨げている例が少なくない。異種遺伝子の発現に際し、その遺伝子配列を宿主生物において使用頻度の高いコドンに置換することで該異種タンパク質発現量が増大した例はこれまでに多数報告されており、このような使用コドンの改変は異種遺伝子発現量の増大に効果があると期待される。
　上記の理由から、本発明のＡＰをコードするＤＮＡは、それが導入される宿主細胞により適したコドン（即ち、該宿主において使用頻度の高いコドン）に改変することが望ましい。各宿主のコドン使用頻度は、該宿主生物のゲノム配列上に存在する全遺伝子における各コドンの使用される割合で定義され、たとえば１０００コドンあたりの使用回数で表される。またコドン使用頻度は、その全ゲノム配列の解明されていない生物にあっては代表的な複数遺伝子の配列から近似的に算出することも可能である。組換えようとする宿主生物におけるコドン使用頻度のデータは、例えば（財）かずさＤＮＡ研究所のホームページ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋａｚｕｓａ．ｏｒ．ｊｐ）に公開されている遺伝暗号使用頻度データベースを用いることができ、または各生物におけるコドン使用頻度を記した文献を参照してもよく、あるいは使用する宿主生物のコドン使用頻度データを自ら決定してもよい。入手したデータと導入しようとする遺伝子配列を参照し、遺伝子配列に用いられているコドンの中で宿主生物において使用頻度の低いものを、同一のアミノ酸をコードし使用頻度の高いコドンに置換すればよい。
　本発明のＡＰをコードするＤＮＡを導入する宿主細胞は、後述するように組換え発現系が確立しているものであれば、特に制限されないが、好ましくは大腸菌、枯草菌などのバクテリア、放線菌、麹菌、酵母といった微生物宿主並びに昆虫細胞、動物細胞、高等植物等が挙げられ、より好ましくは大腸菌（例えば、Ｋ１２株、Ｂ株など）が挙げられる。大腸菌において使用頻度の高いコドンとしては、例えば、Ｋ１２株の場合であれば、ＧｌｙにはＧＧＴまたはＧＧＣ、ＧｌｕにはＧＡＡ、ＡｓｐにはＧＡＴ、ＶａｌにはＧＴＧ、ＡｌａにはＧＣＧ、ＡｒｇにはＣＧＴまたはＣＧＣ、ＳｅｒにはＡＧＣ、ＬｙｓにはＡＡＡ、ＩｌｅにはＡＴＴまたはＡＴＣ、ＴｈｒにはＡＣＣ、ＬｅｕにはＣＴＧ、ＧｌｎにはＣＡＧ、ＰｒｏにはＣＣＧなどが挙げられる。
　このように宿主において使用頻度の高いコドンに置換されたＡＰをコードするＤＮＡとして、例えば、シェワネラ属細菌由来のＡＰをコードするＤＮＡを、該ＡＰと同一のアミノ酸配列をコードし、且つ大腸菌Ｋ１２株において使用頻度の高いコドンに置換したＤＮＡが挙げられる。
　本発明はまた、本発明のＡＰをコードするＤＮＡを含む組換えベクターを提供する。本発明の組換えベクターは原核および／または真核細胞の各種宿主細胞内で複製保持または自律増殖できるものであれば特に限定されず、プラスミドベクターやウイルスベクター等が包含される。当該組換えベクターは、簡便には当該技術分野において入手可能な公知のクローニングベクターまたは発現ベクターに、上記のＡＰをコードするＤＮＡを適当な制限酵素およびリガーゼ、あるいは必要に応じてさらにリンカーもしくはアダプターＤＮＡを用いて連結することにより調製することができる。また、Ｔａｑポリメラーゼのように増幅末端に一塩基を付加するようなＤＮＡポリメラーゼを用いて増幅作製した遺伝子断片であれば、ＴＡクローニングによるベクターへの接続も可能である。
　ベクターとしては、大腸菌由来のプラスミドとして、例えばｐＢＲ３２２、ｐＢＲ３２５、ｐＵＣ１８、ｐＵＣ１９、ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ　ＳＫ（-）、ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ　ＫＳ（＋）など、酵母由来プラスミドとして、例えばｐＳＨ１９、ｐＳＨ１５など、枯草菌由来プラスミドとして、例えばｐＵＢ１１０、ｐＴＰ５、ｐＣ１９４などが挙げられる。また、ウイルスとして、λファージなどのバクテリオファージや、ＳＶ４０、ウシパピローマウイルス（ＢＰＶ）等のパポバウイルス、モロニーマウス白血病ウイルス（ＭｏＭｕＬＶ）等のレトロウイルス、アデノウイルス（ＡｄＶ）、アデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）、ワクシニヤウイルス、バキュロウイルスなどの動物および昆虫のウイルスが例示される。
　特に、本発明は、目的の宿主細胞内で機能的なプロモーターの制御下にＡＰをコードするＤＮＡが配置されたＡＰ発現ベクターを提供する。使用されるベクターとしては、原核および／または真核細胞の各種宿主細胞内で機能して、その下流に配置された遺伝子の転写を制御し得るプロモーター領域（例えば宿主が大腸菌の場合、ｔｒｐプロモーター、ｌａｃプロモーター、ｌｅｃＡプロモーター等、宿主が枯草菌の場合、ＳＰＯ１プロモーター、ＳＰＯ２プロモーター、ｐｅｎＰプロモーター等、宿主が酵母の場合、ＰＨＯ５プロモーター、ＰＧＫプロモーター、ＧＡＰプロモーター、ＡＤＨプロモーター等、宿主が哺乳動物細胞の場合、ＳＶ４０由来初期プロモーター、ＭｏＭｕＬＶ由来ロングターミナルリピート、アデノウイルス由来初期プロモーター等のウイルスプロモーター）と、該遺伝子の転写終結シグナル、すなわちターミネーター領域を含有し、該プロモーター領域と該ターミネーター領域とが、少なくとも１つの制限酵素認識部位、好ましくは該ベクターをその箇所のみで切断するユニークな制限部位を含む配列を介して連結されたものであれば特に制限はないが、形質転換体選択のための選択マーカー遺伝子（テトラサイクリン、アンピシリン、カナマイシン、ハイグロマイシン、ホスフィノスリシン等の薬剤に対する抵抗性を付与する遺伝子、栄養要求性変異を相補する遺伝子等）をさらに含有していることが好ましい。さらに、挿入されるＡＰをコードするＤＮＡが開始コドンおよび終止コドンを含まない場合には、開始コドン（ＡＴＧまたはＧＴＧ）および終止コドン（ＴＡＧ、ＴＧＡ、ＴＡＡ）を、それぞれプロモーター領域の下流およびターミネーター領域の上流に含むベクターが好ましく使用される。
　宿主細胞として細菌を用いる場合、一般に発現ベクターは上記のプロモーター領域およびターミネーター領域に加えて、宿主細胞内で自律複製し得る複製可能単位を含む必要がある。また、プロモーター領域は、プロモーターの近傍にオペレーターおよびＳｈｉｎｅ－Ｄａｌｇａｒｎｏ（ＳＤ）配列を包含する。
　宿主として酵母，動物細胞または昆虫細胞を用いる場合、発現ベクターは、エンハンサー配列、ＡＰ　ｍＲＮＡの５’側および３’側の非翻訳領域、ポリアデニレーション部位等をさらに含むことが好ましい。
　作成した組換えベクターを導入する宿主生物としては、組換え発現系が確立している大腸菌、枯草菌などのバクテリア、放線菌、麹菌、酵母といった微生物宿主並びに昆虫細胞、動物細胞、高等植物等を挙げることができるが、中でもタンパク質発現能力に優れている大腸菌を用いるのが好ましい。組換えプラスミドを導入する方法としてはエレクトロポレーションによる導入のほか、塩化カルシウム等薬品処理によりコンピテント化した宿主であればヒートショックによる導入も可能である。宿主ベクターへの目的組換えプラスミドの移入の有無についての選択は、目的とするＤＮＡを保持するベクターの各種薬剤耐性遺伝子に代表されるマーカーとＡＰ活性とを同時に発現する微生物を検索すればよく、例えば薬剤耐性マーカーに基づく選択培地で生育し、かつＡＰを発現する微生物を選択すればよい。
　本発明のＡＰは、上記のようにして調製されるＡＰ発現ベクターを含む形質転換体を培地中で培養し、得られる培養物からＡＰを回収することによって製造することができる。
　使用される培地は、宿主細胞（形質転換体）の生育に必要な炭素源，無機窒素源もしくは有機窒素源を含んでいることが好ましい。炭素源としては、例えばグルコース，デキストラン，可溶性デンプン，ショ糖などが、無機窒素源もしくは有機窒素源としては、例えばアンモニウム塩類，硝酸塩類，アミノ酸，コーンスチープ・リカー，ペプトン，カゼイン，肉エキス，大豆粕，バレイショ抽出液などが例示される。また所望により他の栄養素〔例えば、無機塩（例えば塩化カルシウム，リン酸二水素ナトリウム，塩化マグネシウム），ビタミン類，抗生物質（例えばテトラサイクリン，ネオマイシン，アンピシリン，カナマイシン等）など〕を含んでいてもよい。
　培養は当分野において知られている方法により行われる。下記に宿主細胞に応じて用いられる具体的な培地および培養条件を例示するが、本発明における培養条件はこれらに何ら限定されるものではない。
　宿主が細菌，放線菌，酵母，糸状菌等である場合、例えば上記栄養源を含有する液体培地が適当である。好ましくは、ｐＨが５～９である培地である。宿主が大腸菌の場合、好ましい培地としてＬＢ培地，Ｍ９培地［Ｍｉｌｌｅｒ．　Ｊ．，　Ｅｘｐ．　Ｍｏｌ．　Ｇｅｎｅｔ，　ｐ．４３１，　Ｃｏｌｄ　Ｓｐｒｉｎｇ　Ｈａｒｂｏｒ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　（１９７２）］等が例示される。培養は、必要により通気・攪拌をしながら、通常１４～４３℃で約３～７２時間行うことができる。宿主が枯草菌の場合、必要により通気・攪拌をしながら、通常３０～４０℃で約１６～９６時間行うことができる。宿主が酵母の場合、培地として、例えばＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒ最少培地　［Ｂｏｓｔｉａｎ．　Ｋ．Ｌ．　ｅｔ　ａｌ，　Ｐｒｏｃ．　Ｎａｔｌ．　Ａｃａｄ．　Ｓｃｉ．　ＵＳＡ，　７７，　４５０５　（１９８０）］が挙げられ、ｐＨは５～８であることが望ましい。培養は通常約２０～３５℃で約１４～１４４時間行なわれ、必要により通気や攪拌を行うこともできる。
　宿主が動物細胞の場合、培地として、例えば約５～２０％のウシ胎仔血清を含む最少必須培地（ＭＥＭ）［Ｓｃｉｅｎｃｅ，　１２２，　５０１　（１９５２）］、ダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）［Ｖｉｒｏｌｏｇｙ，　８，　３９６　（１９５９）］、ＲＰＭＩ１６４０培地［Ｊ．　Ａｍ．　Ｍｅｄ．　Ａｓｓｏｃ．，　１９９，　５１９　（１９６７）］、１９９培地［Ｐｒｏｃ．　Ｓｏｃ．　Ｅｘｐ．　Ｂｉｏｌ．　Ｍｅｄ．，　７３，　１　（１９５０）］　等を用いることができる。これら培地には、ＡＰを安定化させるための金属塩を添加してもよく、そのような金属塩としては、好ましくはマグネシウム塩および／又は亜鉛塩が用いられる。これら金属塩は、培養する細胞に毒性を示さない範囲において設定すればよく、マグネシウム塩であれば終濃度０．００１ｍＭ～１０ｍＭ、亜鉛塩であれば０．００１ｍＭ～１ｍＭが好ましい添加量の範囲として例示されるが、この範囲に限定されない。培地のｐＨは約６～８であるのが好ましく、培養は通常約３０～４０℃で約１５～７２時間行なわれ、必要により通気や攪拌を行うこともできる。
　宿主が昆虫細胞の場合、培地として、例えばウシ胎仔血清を含むＧｒａｃｅ’ｓ培地［Ｐｒｏｃ．　Ｎａｔｌ．　Ａｃａｄ．　Ｓｃｉ．　ＵＳＡ，　８２，　８４０４　（１９８５）］等が挙げられ、そのｐＨは約５～８であるのが好ましい。培養は通常約２０～４０℃で１５～１００時間行なわれ、必要により通気や攪拌を行うこともできる。
　ＡＰの精製は、ＡＰ活性の存在する画分に応じて、通常使用される種々の分離技術を適宜組み合わせることにより行うことができる。
　培養物の培地中に存在するＡＰは、培養物を遠心または濾過して培養上清（濾液）を得、該培養上清から、例えば、塩析、溶媒沈澱、透析、限外濾過、ゲル濾過、非変性ＰＡＧＥ、ＳＤＳ－ＰＡＧＥ、イオン交換クロマトグラフィー、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、逆相高速液体クロマトグラフィー、等電点電気泳動などの公知の分離方法を適当に選択して行うことにより得ることができる。
　一方、細胞質に存在するＡＰは、培養物を遠心または濾過して細胞を集め、これを適当な緩衝液に懸濁し、例えば超音波処理、リゾチーム処理、凍結融解、浸透圧ショック、および／またはトライトン－Ｘ１００等の界面活性剤処理などにより、細胞およびオルガネラ膜を破砕（溶解）した後、遠心分離や濾過などによりデブリスを除去して可溶性画分を得、該可溶性画分を、上記と同様の方法で処理することにより単離精製することができる。
　組換えＡＰを迅速且つ簡便に取得する手段として、ＡＰのコード配列のある部分（好ましくはＮまたはＣ末端）に、金属イオンキレートに吸着し得るアミノ酸配列（例えば、ヒスチジン、アルギニン、リシン等の塩基性アミノ酸からなる配列、好ましくはヒスチジンからなる配列）をコードするＤＮＡ配列を、遺伝子操作により付加して宿主細胞で発現させ、該細胞の培養物のＡＰ活性画分から、該金属イオンキレートを固定化した担体とのアフィニティーによりＡＰを分離回収する方法が好ましく例示される。金属イオンキレートに吸着し得るアミノ酸配列をコードするＤＮＡ配列は、例えば、ＡＰをコードするＤＮＡをクローニングする過程で、ＡＰのＣ末端アミノ酸配列をコードする塩基配列に該ＤＮＡ配列を連結したハイブリッドプライマーを用いてＰＣＲ増幅を行ったり、あるいは該ＤＮＡ配列を終止コドンの前に含む発現ベクターにＡＰをコードするＤＮＡをインフレームで挿入することにより、ＡＰコード配列に導入することができる。また、精製に使用される金属イオンキレート吸着体は、遷移金属、例えばコバルト、銅、ニッケル、鉄の二価イオン、あるいは鉄、アルミニウムの三価イオン等、好ましくはコバルトまたはニッケルの二価イオン含有溶液を、リガンド、例えばイミノジ酢酸（ＩＤＡ）基、ニトリロトリ酢酸（ＮＴＡ）基、トリス（カルボキシメチル）エチレンジアミン（ＴＥＤ）基等を付着したマトリックスと接触させて該リガンドに結合させることにより調製される。キレート吸着体のマトリックス部は通常の不溶性担体であれば特に限定されない。
　あるいは、タグとしてグルタチオン－Ｓ－トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）、ＨＡ、ＦＬＡＧペプチドなどを用いてアフィニティー精製することもできる。
　上記精製工程において、必要に応じて膜濃縮、減圧濃縮、活性化剤および安定化剤添加等の処理を行うこともできる。これら工程に用いる溶媒としては特に限定されないが、ｐＨ６～９程度の範囲において緩衝能を有するＫ－リン酸緩衝液、トリス－塩酸緩衝液、ＧＯＯＤの緩衝液等に代表される各種緩衝液が好ましい。また、本ＡＰの安定性を担保するために、これら緩衝液中に金属塩を添加してもよく、そのような金属塩としては、好ましくはマグネシウム塩および／又は亜鉛塩が用いられる。これら金属塩は、ＡＰの安定化に奏効する範囲において設定すればよく、マグネシウム塩であれば終濃度０．００１ｍＭ～１０ｍＭ、亜鉛塩であれば０．００１ｍＭ～１ｍＭが好ましい添加量の範囲として例示されるが、この範囲に限定されない。
　かくして得られるＡＰが遊離体である場合には、自体公知の方法あるいはそれに準じる方法によって該遊離体を塩に変換することができ、該タンパク質が塩として得られた場合には、自体公知の方法あるいはそれに準じる方法により該塩を遊離体または他の塩に変換することができる。
　精製酵素は液状で産業利用に供することも可能であるが、粉末化し、あるいはさらに造粒することもできる。液状酵素の粉末化は定法により凍結乾燥することでなされる。
　さらに、本発明のＡＰは、それをコードするＤＮＡに対応するＲＮＡを鋳型として、ウサギ網状赤血球ライセート、コムギ胚芽ライセート、大腸菌ライセートなどからなる無細胞タンパク質翻訳系を用いてインビトロ翻訳することによっても合成することができる。
　本発明のＡＰをコードするＲＮＡは、本発明のＡＰをコードするｍＲＮＡを常法を用いて該ＲＮＡを発現する宿主細胞から精製するか、あるいは、ＡＰをコードするＤＮＡを鋳型とし、ＲＮＡポリメラーゼを含む無細胞転写系を用いてｃＲＮＡを調製することによって取得することができる。無細胞タンパク質転写／翻訳系は市販のものを用いることもできるし、それ自体既知の方法、具体的には、大腸菌抽出液はＰｒａｔｔ　Ｊ．Ｍ．　ｅｔ　ａｌ．，　“Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｔｒａｎｌａｔｉｏｎ”，　Ｈａｍｅｓ　Ｂ．Ｄ．　ａｎｄ　Ｈｉｇｇｉｎｓ　Ｓ．Ｊ．　ｅｄｓ．，　ＩＲＬ　Ｐｒｅｓｓ，　Ｏｘｆｏｒｄ　１７９－２０９　（１９８４）　に記載の方法等に準じて調製することもできる。市販の細胞ライセートとしては、大腸菌由来のものはＥ．ｃｏｌｉ　Ｓ３０　ｅｘｔｒａｃｔ　ｓｙｓｔｅｍ　（Ｐｒｏｍｅｇａ社製）　やＲＴＳ　５００　Ｒａｐｉｄ　Ｔｒａｎｌａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　（Ｒｏｃｈｅ社製）　等が挙げられ、ウサギ網状赤血球由来のものはＲａｂｂｉｔ　Ｒｅｔｉｃｕｌｏｃｙｔｅ　Ｌｙｓａｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　（Ｐｒｏｍｅｇａ社製）　等、さらにコムギ胚芽由来のものはＰＲＯＴＥＩＯＳＴＭ（ＴＯＹＯＢＯ社製）　等が挙げられる。このうちコムギ胚芽ライセートを用いたものが好適である。コムギ胚芽ライセートの作製法としては、例えばＪｏｈｎｓｔｏｎ　Ｆ．Ｂ．　ｅｔ　ａｌ．，　Ｎａｔｕｒｅ，　１７９：　１６０－１６１　（１９５７）　あるいはＥｒｉｃｋｓｏｎ　Ａ．Ｈ．　ｅｔ　ａｌ．，　Ｍｅｔｈ．　Ｅｎｚｙｍｏｌ．，　９６：　３８－５０　（１９９６）　等に記載の方法を用いることができる。
　タンパク質合成のためのシステムまたは装置としては、バッチ法　［Ｐｒａｔｔ，　Ｊ．Ｍ．　ｅｔ　ａｌ．　（１９８４）　前述］　や、アミノ酸、エネルギー源等を連続的に反応系に供給する連続式無細胞タンパク質合成システム　［Ｓｐｉｒｉｎ　Ａ．Ｓ．　ｅｔ　ａｌ．，　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　２４２：　１１６２－１１６４　（１９８８）］、透析法　（Ｋｉｇａｗａ　ｅｔ　ａｌ．，　第２１回日本分子生物学会，　ＷＩＤ６）、あるいは重層法　（ＰＲＯＴＥＩＯＳＴＭＷｈｅａｔ　ｇｅｒｍ　ｃｅｌｌ－ｆｒｅｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｃｏｒｅ　ｋｉｔ取扱説明書：　ＴＯＹＯＢＯ社製）　等が挙げられる。さらには、合成反応系に、鋳型のＲＮＡ、アミノ酸、エネルギー源等を必要時に供給し、合成物や分解物を必要時に排出する方法　（特開２０００－３３３６７３）　等を用いることができる。
　また、本発明の別の態様は、上述のアルカリホスファターゼによって標識されてなるコンジュゲートであり、標識の対象となる物質はたとえば核酸プローブ、ビオチンなどの生体物質、ポリペプチド・アビジン・抗体などのタンパク質などが好適に選択される。標識の方法は、マレイミド法、ピリジルジスルフィド法、グルタルアルデヒド法、また本発明のＡＰを真核宿主で発現させた場合にあってはＡＰ表面の糖鎖を利用した過ヨウ素酸法、の各手法が適用可能であり、標識対象物質、用いる官能基、使用目的などにより使い分けることができる。ＥＬＩＳＡや免疫診断試薬において使用されるＡＰ標識抗体・ＡＰ標識抗原の作製方法並びにそれらを用いた免疫測定の方法については「超高感度酵素免疫測定法」（石川榮治著、学会出版センター刊）などに詳しい。
　典型的な免疫測定方法の一例は、まず測定対象となる物質の一次抗体を含む溶液を添加・インキュベートすることにより固相に吸着させる。この固相は反応層として用いる容器であってもよく、また反応層とは別に用意した磁性ビーズ等であってもよい。一次抗体を吸着させた後、溶液を除いて洗浄バッファーで数回リンスして非吸着物質を除く。洗浄バッファーは抗体が安定に存在しうる中性付近のｐＨ領域で緩衝能を有するものを利用可能であり、また洗浄能を高めるために界面活性剤を含んでいてもよい。洗浄後の固相は、さらにウシ血清アルブミンや不活性化型ＡＰ等のタンパク質を含んだ液に浸漬され、インキュベートすることによりブロッキングを行う。ブロッキング後の固相は前出の洗浄バッファーで洗浄の後、測定対象となるサンプルに接触させ、一定時間インキュベートすることで、測定対象物を一次抗体に吸着させる。サンプル溶液を完全に除き、前出の洗浄バッファーで洗浄ののち、ＡＰ標識二次抗体を含む溶液を添加し一定時間インキュベートすることにより、固相上の一次抗体に捕捉された測定対象物にＡＰ標識二次抗体を吸着させる。溶液を完全に除き、前出の洗浄バッファーで洗浄ののち、ＡＰの基質を添加して活性を検出する。ＡＰの基質としては、活性の検出方法が比色法であればｐ－ニトロフェニルリン酸や５－ブロモ－４－クロロ－３－インドリルリン酸が、蛍光法であれば４－メチルウンベリフェリルリン酸が、発光法であれば１，２－ジオキセタン系もしくはアクリダン系発光基質からなる各種発光基質を利用可能である。これらの中で、本発明のＡＰは特に発光基質に対する反応性に優れており、これを用いる方法がより好適に選択される。発光基質としては、たとえばＡＭＰＰＤ、ＣＳＰＤ、ＣＤＰ－ｓｔａｒ、Ｌｕｍｉｇｅｎ　ＰＰＤ、Ｌｕｍｉ－Ｐｈｏｓ５３０、ＡＰＳ－５などが挙げられるが、これらに限定されない。あらかじめ測定対象物質の標準液を用いて作成した検量線より、測定対象物質を定量する。
　典型的な免疫測定試薬の構成の一例は、反応層、一次抗体が固定化され、かつウシ血清アルブミンや不活性化型ＡＰ等のタンパク質でブロッキングされた固相、測定対象である抗原の標準液、ＡＰが標識された二次抗体、反応層中でサンプルや二次抗体を反応させた後に洗浄するための洗浄液、ＡＰの基質溶液、使用マニュアルを含む。ＡＰの基質としては、活性の検出方法が比色法であればｐ－ニトロフェニルリン酸や５－ブロモ－４－クロロ－３－インドリルリン酸が、蛍光法であれば４－メチルウンベリフェリルリン酸が、発光法であれば１，２－ジオキセタン系もしくはアクリダン系発光基質からなる各種発光基質を利用可能である。これらの中で、本発明のＡＰは特に発光基質に対する反応性に優れており、これを用いる方法がより好適に選択される。発光基質としては、たとえばＡＭＰＰＤ、ＣＳＰＤ、ＣＤＰ－ｓｔａｒ、Ｌｕｍｉｇｅｎ　ＰＰＤ、Ｌｕｍｉ－Ｐｈｏｓ５３０、ＡＰＳ－５などが挙げられるが、これらに限定されない。
活性測定例
　本発明に述べるＡＰ活性は、特に断りがない限り以下の方法で測定されたものである。
　まず、下記の溶液Ａ・Ｂを調製する。
Ａ：１Ｍジエタノールアミン緩衝液　（ｐＨ９．８）
Ｂ：０．６７Ｍ　ｐ－ニトロフェニルリン酸　（溶液Ａに溶解する）
　溶液Ａ２．９ｍｌと溶液Ｂ０．１ｍｌとをキュベット（光路長＝１．０ｃｍ）に調製し、３７℃で５分間予備加温する。ＡＰ溶液０．１ｍｌを添加してゆるやかに混和し、水を対照に３７℃に制御された分光光度計で４０５ｎｍの吸光度変化を３～５分間記録し、その直線部分から１分間あたりの吸光度変化を求める（ΔＯＤＴＥＳＴ）。盲検は酵素の代わりに酵素を溶解しているバッファーを０．１ｍｌ加え、同様に１分間あたりの吸光度変化を求める（ΔＯＤＢＬＡＮＫ）。これらの値を用いて、下記の式よりＡＰ活性を求める。
　
　ＡＰ活性（Ｕ／ｍｌ）＝{（ΔＯＤＴＥＳＴ－ΔＯＤＢＬＡＮＫ）×３．１}／{１８．２×１．０×０．１}
 
３．１：ＡＰ溶液添加後の反応液量（ｍｌ）
１８．２：上記測定条件における、ｐ－ニトロフェノールのミリモル分子吸光係数（ｃｍ２／μｍｏｌ）
１．０：光路長（ｃｍ）
０．１：酵素溶液の添加量（ｍｌ）
タンパク質の定量および比活性の算出例
　本発明に述べるタンパク質量は２８０ｎｍの吸光度を測定することにより測定したものである。すなわち、２８０ｎｍにおける吸光度が０．１～１．０の範囲となるように酵素溶液を蒸留水で希釈し、蒸留水を用いてゼロ点補正を行った吸光度計を用いて２８０ｎｍの吸光度（Ａｂｓ）を測定する。本発明に述べるタンパク質濃度は、１Ａｂｓ≒１ｍｇ／ｍｌと近似し、吸光度の測定と測定した溶液の希釈倍率とを乗じた値で示したものである。また、本発明に述べる比活性とは、本測定方法によるタンパク質量として１ｍｇあたりのＡＰの活性（Ｕ／ｍｇ）であり、この際のＡＰ活性は、上記活性測定例に従って測定することにより得られる値である。
　以下、本発明を具体的に実施例として示すが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
ＡＰ産生菌株の取得
　福井県敦賀市の敦賀湾沿岸より採取した海中土砂サンプルを、５０μｇ／ｍｌ　５－ブロモ－４－クロロ－３－インドリルリン酸（ＢＣＩＰ）を含むＬＢ寒天培地（ｐＨ７．５）に塗布し、２５℃で培養した。培地上に形成されたコロニーのうち、ＢＣＩＰのリン酸エステルが加水分解されたことによる青色を呈しているコロニーを純化した。この菌株を、日本薬局方「遺伝子解析による微生物の迅速同定法」に記載される１０Ｆ／８００Ｒの各プライマーを用いてコロニーダイレクトＰＣＲにより１６ＳｒＲＮＡの配列を構成するＤＮＡ領域の一部を増幅した。この配列をＮＣＢＩ－ＢＬＡＳＴで検索したところ、シェワネラ属に属する細菌と推定されたため、この菌株をＳｈｅｗａｎｅｌｌａ　ｓｐ．　Ｔ３－３株と名づけた。
ＡＰ遺伝子のクローニング
　Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ　ｓｐ．　Ｔ３－３株を試験管中の５ｍｌＬＢ培地に植菌し、３０℃で２４時間振とう培養した。培養液を１．５ｍｌ容エッペンドルフチューブに入れ、冷却遠心機で１２０００ｒｐｍ５分遠心し、上清を吸引除去することにより、菌体を得た。この菌体より、ゲノムＤＮＡ抽出キット（ＴＯＹＯＢＯ製、ＮＰＫ－１）を用いて、該キットに添付のマニュアルに従ってゲノムＤＮＡを取得した。このゲノムＤＮＡを制限酵素ＢａｍＨＩもしくはＢｇｌＩＩで消化させ、ＤＮＡ精製キット（ＴＯＹＯＢＯ製、ＮＰＫ－６）を用いて精製し、制限酵素を除いた。このＤＮＡ断片を、ＢａｍＨＩで消化し精製したｐＢＲ３２２と混合し、混合液と等量のライゲーション液（ＴＯＹＯＢＯ製、ＬｉｇａｔｉｏｎＨｉｇｈ）を加えて１６℃で一晩インキュベートした。このライゲーション溶液を大腸菌ＪＭ１０９株コンピテントセル（ＴＯＹＯＢＯ製、コンピテントハイＪＭ１０９）に添加し、ヒートショックによりプラスミドを形質転換することで、Ｔ３－３株のゲノムＤＮＡライブラリーを作製した。５０μｇ／ｍｌのＢＣＩＰおよび１００μｇ／ｍｌのアンピシリンを含むＬＢ寒天培地にこのライブラリーを植菌して３０℃で培養し、形質転換コロニーを形成させた。形成されたコロニーをうち青色を呈したものを爪楊枝でつき、試験管中の５ｍｌＬＢ培地（１００μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む）に植菌し、３０℃で１６時間振とう培養した。この培養液より、プラスミド抽出キット（ＴＯＹＯＢＯ製、ＮＰＫ－３）を用いてＴ３－３株由来ＡＰ遺伝子を含むプラスミド（ｐＢＲＴ３－３ＬＰＰ）を抽出、精製した。得られたプラスミドは、約６ｋｂのインサートを有しており、この配列をシーケンス解析することにより、ＡＰ遺伝子全長およびその隣接領域の配列を決定した。決定されたＡＰ遺伝子の塩基配列を配列番号１に、またこの塩基配列から推定されるアミノ酸配列を配列番号２に示す。
大腸菌宿主でのＡＰの発現
　ＡＰ遺伝子全長並びにＴ３－３株ＡＰ遺伝子のプロモーター領域を含む配列をカバーし、かつそれぞれの５‘末端部にＢａｍＨＩサイトを有するようにプライマーを作製し（配列番号３、４）、このプライマーを用いてプラスミド（ｐＢＲＴ３－３ＬＰＰ）を鋳型にＰＣＲを行った。増幅されたＤＮＡ断片は、1%アガロースを含むＴＡＥゲルにアプライし電気泳動を行い、ＵＶを照射しながら増幅断片のバンドを切り出し、ＤＮＡ精製キット（ＮＰＫ－６）を用いてゲルからのＤＮＡの抽出・精製を行った。このゲノムＤＮＡ断片を制限酵素ＢａｍＨＩで消化し、同制限酵素処理したｐＢｌｕｅｓｃｐｒＳＫ（－）にライゲーションすることで発現プラスミド（ｐＢＳＴ３－３ＬＰＰ１）を作製した。ライゲーション後のプラスミドを大腸菌Ｃ６００株にエレクトロポレーションにより導入し、１００μｇ／ｍｌのアンピシリンを含むＬＢ寒天培地に塗布、３０℃で一晩培養することにより、形質転換コロニーを形成させた。この形質転換コロニーを５００ｍｌ容坂口フラスコ中の６０ｍｌＬＢ培地（１００μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む）に一白金耳植菌し、３０℃１８０ｒｐｍで一晩振とう培養した。この培養液全量を１０Ｌ容ジャーファーメンター中の６Ｌ生産培地（１．２％ペプトン、２．４％酵母エキス、０．１％ＮａＣｌ、０．１ｍＭ硫酸亜鉛、１００μｇ／ｍｌのアンピシリン、ｐＨ７．０）に全量投入し、通気量２Ｌ／分、攪拌３８０ｒｐｍ、温度３０℃で４８時間攪拌通気培養した。これにより、８００Ｕ／ｍｌのＡＰを産生させた。
大腸菌組換えＡＰの精製
　実施例３で得られた培養液を５００ｍｌ容遠心管に分注し、高速冷却遠心装置で８０００ｒｐｍ３０分遠心し、上清をデカントで除去することにより菌体を得た。菌体を１．５Ｌの２０ｍＭトリス塩酸バッファー（ｐＨ７．５）に懸濁し、フレンチプレス破砕機により圧力８０ＭＰａで破砕した。破砕液に５％（ｗ／ｖ）ポリエチレンイミンを対液３％添加し、生成した固形分を高速冷却遠心装置で８０００ｒｐｍ３０分遠心により沈降させ除いた。この液に０．１５飽和の硫酸アンモニウムを溶解させ、生じた固形分を高速冷却遠心装置で８０００ｒｐｍ３０分遠心することにより除いた。さらに、終濃度０．５５飽和となるように硫酸アンモニウムを追加して溶解させ、高速冷却遠心装置で８０００ｒｐｍ３０分遠心し、デカントにより上清を除いてＡＰを含む沈殿を得た。この沈殿を９０ｍｌの２０ｍＭトリス塩酸バッファー（ｐＨ７．５、かつ１ｍＭの塩化マグネシウムを含む）を加えて溶解させた。この溶液を２０ｍＭトリス塩酸バッファー（ｐＨ７．５、かつ１ｍＭの塩化マグネシウムを含む）で緩衝化したＧ－２５セファロースゲル（ＧＥヘルスケア製）を用いて脱塩した。この液を、２０ｍＭトリス塩酸バッファー（ｐＨ７．５、かつ１ｍＭの塩化マグネシウムを含む）で緩衝化したＤＥＡＥセファロースゲル（ＧＥヘルスケア製）に吸着させ、同バッファーでＮａＣｌ濃度を０．５Ｍまで上昇させることによりグラジエント溶出を行った。ＡＰ活性を有する画分を集め、０．０５飽和となるよう硫酸アンモニウムを溶解した。この溶液を２０ｍＭトリス塩酸バッファー（ｐＨ７．５、かつ０．０５飽和の硫酸アンモニウムおよび１ｍＭの塩化マグネシウムを含む）で緩衝化したＯｃｔｙｌセファロースゲル（ＧＥヘルスケア製）にアプライ、同バッファーを通液しつづけて非吸着画分を回収した。この溶液に終濃度０．２飽和となるように硫酸アンモニウムを追加溶解させ、２０ｍＭトリス塩酸バッファー（ｐＨ７．５、かつ０．２飽和の硫酸アンモニウムおよび１ｍＭの塩化マグネシウムを含む）で緩衝化したＰｈｅｎｙｌセファロースゲル（ＧＥヘルスケア製）にアプライし、同バッファーで硫酸アンモニウム濃度を０まで下げることによりグラジエント溶出した。ＡＰを含む画分をあつめ、２０ｍＭトリエタノールアミン（ｐＨ７．５、かつ１ｍＭの塩化マグネシウムおよび０．１ｍＭの硫酸亜鉛を含む）で緩衝化したＧ－２５セファロースゲルで脱塩し、精製Ｔ３－３株由来組換えＡＰとした。このＡＰ溶液について比活性を測定したところ、６０９０Ｕ／ｍｇであった。
ゲルろ過によるＴ３－３株由来組換えＡＰの分子量測定
　実施例４で作製したＡＰ溶液５０μＬを、５０ｍＭ　リン酸緩衝液（ｐＨ６．９、さらに０．３Ｍ　塩化ナトリウムおよび０．０５％アジ化ナトリウムを含む）で緩衝化した東ソー（株）製ＴＳＫ－ＧＥＬ　Ｇ３０００ＳＷ　（７．５ｍｍ×３００ｍｍ）にアプライし、同緩衝液を用いて流速１ｍｌ／分で溶出させた。２８０ｎｍの吸光度をモニタリングしてそのピーク出現位置から溶出時間を決定し、あらかじめ作製した検量線をもとに分子量を算出した。結果、本ＡＰの分子量はおよそ１０４，０００と見積もられた。
Ｔ３－３株由来組換えＡＰのｐＨ安定性
　実施例４で作製したＡＰを、ｐＨ４～１２の範囲の各種バッファーを用いて１０μｇ／ｍｌの濃度となるよう希釈し、２５℃で２４時間インキュベートした。それぞれの溶液についてインキュベート前後のＡＰ活性を比較することにより、活性残存率を算出した。ｐＨと活性残存率の関係を図１に示す。なお、使用したバッファー種は、ｐＨ４．０～５．５が酢酸、ｐＨ５．５～６．５がＭＥＳ、ｐＨ６．５～９．５がトリエタノールアミン、ｐＨ９．７～１１．６がグリシンであり、バッファー濃度はすべて５０ｍＭで行った。本ＡＰは、ｐＨ５．５～１０．４の範囲で８５％以上の残存率を示した。
Ｔ３－３株由来組換えＡＰの至適反応ｐＨ
　活性測定例に示すバッファーＡのｐＨを８．０～１０．５まで０．５刻みで変化させ、ｐＨの異なる６種類の反応液を用意した。これらを用いて活性測定例に示すとおりの測定を行った。結果を図２に示す。なお、図２は最も高い活性を示したｐＨ条件における活性を１００とした相対活性として示している。ｐＨ９．５において最も高い活性を示しており、従って至適ｐＨは９．２５を超え、かつ９．７５未満の範囲に存在することがわかった。
Ｔ３－３株由来組換えＡＰの熱安定性
　実施例４で作製したＡＰを５０ｍＭトリエタノールアミン、１ｍＭ　塩化マグネシウム、０．１ｍＭ　硫酸亜鉛（ｐＨ７．０）を用いて１０μｇ／ｍＬの濃度になるよう希釈した。この液を、２５℃、４０℃、５０℃、６０℃、６５℃、７０℃の各温度で６０分間インキュベートし、インキュベート前後のＡＰ活性を比較した。また、比較対象として、比活性６０００Ｕ／ｍｇのＣＩＡＰについても同様の処理を行った。各インキュベート温度と、インキュベート後の活性残存率を図３に示す。本発明のＡＰは、６５℃においても８７％の活性を維持していた。一方のＣＩＡＰは、６０℃の処理で４９％、６５℃では８％の残存率であり、本発明のＡＰがＣＩＡＰに比して高い熱安定性を有していることが明らかとなった。
ＡＰの発光基質に対する反応性比較
　実施例４で作製したＡＰおよび比較対照として仔牛小腸由来ＡＰ（比活性６０００Ｕ／ｍｇ）について、それぞれ２０ｍＭリン酸カリウムバッファー（ｐＨ７．５、１ｍＭ　塩化マグネシウムを含む）を用いて０．５Ｕ／ｍｌもしくは０．０５Ｕ／ｍｌとなるよう希釈した。このＡＰ希釈液を９６ウエルのＥＬＩＳＡプレートに５μＬずつ分注した。ここに、発光基質としてＡＭＰＰＤ、ＡＰＳ－５、ルミホス５３０、ＣＤＰ－ｓｔａｒを５０μＬ加え、マルチラベルプレートカウンター（パーキンエルマー社製、Ｗａｌｌａｃ　１４２０　ＡＲＶＯ　ＭＸ）を用いて発光強度を測定した。それぞれの基質についてＣＩＡＰを反応させた場合の発光強度を１００とした、相対発光強度を表１に示す。Ｔ３－３株由来ＡＰはいずれの基質に対してもＣＩＡＰを凌ぐ感度を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
ＡＰ標識マウス抗ヒトＣＲＰ抗体の作製
　実施例４で作製したＡＰ２ｍｇを、ボリュームが０．５ｍｌとなるように５０ｍＭ　ホウ酸ナトリウム、１ｍＭ　塩化マグネシウム、０．１ｍＭ　塩化亜鉛　（ｐＨ７．６）で希釈し、さらにセロファンチューブに入れて同バッファーを用いて４℃で一晩透析した。透析液に１０μＬのＮ－スクシンイミジル－６－マレイミドヘキサノアート溶液（０．１７ｍｇを１０μＬのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解）を加えて３０℃で３０分間インキュベートした。これを０．１Ｍトリス塩酸バッファー（ｐＨ７．０、１ｍＭの塩化マグネシウムおよび０．１ｍＭの硫酸亜鉛を含む）で緩衝化した５ｍｌのＧ－２５ＦａｓｔＦｌｏｗプレパックカラム（ＧＥヘルスケア製）にアプライし、同バッファーを通液してタンパク質画分を集めることでバッファー置換した。マレイミド化ＡＰに導入されたマレイミド基の定量は、「超高感度酵素免疫測定法」（石川榮治著、学会出版センター刊）に記載の方法に従って行った。結果、ＡＰ一分子あたり平均５．０個のマレイミド基が導入されていることが確認された。
　一方、マウス抗ヒトＣＲＰ抗体（ＩｇＧ）２ｍｇ／０．４５ｍｌの０．１Ｍリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ６．０）に５０μＬの０．１Ｍ　２－メルカプトエチルアミンを加えて混合し、３７℃で９０分インキュベートすることにより、還元ＩｇＧを生じさせた。これを５ｍＭ　エチレンジアミン４酢酸を含む０．１Ｍリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ６．０）で緩衝化した５ｍｌのＧ－２５ＦａｓｔＦｌｏｗプレパックカラム（ＧＥヘルスケア製）を用いて同バッファーでバッファー置換を行った。
　還元ＩｇＧ溶液とマレイミド化ＡＰ溶液を等量混合し、４℃で２０時間インキュベートすることによりコンジュゲートを生じさせた。この溶液を１０ｍＭトリス塩酸バッファー、０．１Ｍ　塩化ナトリウム、１ｍＭ　塩化マグネシウム、０．１ｍＭ　塩化亜鉛　（ｐＨ６．８）で緩衝化したＴＳＫｇｅｌＧ３０００ＳＷ（東ソー製）でゲルろ過し、ＡＰ活性および２８０ｎｍにおける吸光度を指標に、ＡＰ標識マウス抗ヒトＣＲＰ抗体を含む画分を回収した。
ＡＰ標識マウス抗ヒトＣＲＰ抗体を用いた免疫測定
　実施例９で用いたものとは異なるクローン由来のマウス抗ヒトＣＲＰ抗体を１０μｇ／ｍｌ含む溶液を９６ウエルＥＬＩＳＡプレートに１ウエルあたり５０μＬ添加し、振とうにより液を底面全体に行き渡らせたのち２５℃で２時間インキュベートし、液を完全に除いた。続いて１ウエルあたり３００μＬのＰＢＳ＋０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０（ｐＨ７．４）を添加して液を除いた。この操作を３回繰り返して洗浄の後、１ウエルあたり３００μＬのＰＢＳ＋０．１％ウシ血清アルブミンを加えて２５℃で１時間インキュベートすることによりブロッキングを行い、液を完全に除いた。続いて１ウエルあたり３００μＬのＰＢＳ＋０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０（ｐＨ７．４）を添加して液を除き、この操作を３回繰り返して洗浄し、抗ヒトＣＲＰ抗体被覆ＥＬＩＳＡプレートを作製した。このプレートに、１０－６～１０－１ｍｇ／ｄｌの組み換え型ヒトＣＲＰ（ｒＣＲＰ、オリエンタル酵母社製）を含む溶液を１ウエルあたり５０μＬずつ添加し、振とうにより液を底面全体に行き渡らせたのち３７℃で１時間インキュベートすることにより抗原を固相上の一次抗体に捕捉させ、液を完全に除いた。続いて１ウエルあたり３００μＬのＰＢＳ＋０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０（ｐＨ７．４）を添加して液を除いた。この操作を３回繰り返すことでフリーの抗原を除いた。ここに、実施例９で作製したＡＰ標識マウス抗ヒトＣＲＰ抗体（０．４μｇ／ｍｌ溶液）を１ウエルあたり５０μＬ加え、振とうにより液を底面全体に行き渡らせたのち３７℃で１時間インキュベートすることにより抗原をコンジュゲートに補足させ、液を完全に除いた。続いて１ウエルあたり３００μＬのＰＢＳ＋０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０（ｐＨ７．４）を添加して液を除き、この操作を３回繰り返すことでフリーのコンジュゲートを除いた。次に、遮光して３７℃で予備加温したルミホス５３０（ルミジェン社製）を１ウエルあたり５０μＬ添加し、各ウエルからの発光をマルチラベルプレートカウンター（パーキンエルマー社製、Ｗａｌｌａｃ　１４２０　ＡＲＶＯ　ＭＸ）を用いて測定し、検量線を作成した（図４）。本発明のＡＰ標識コンジュゲートを用いることにより、測定対象となる抗原量を定量可能であることが示された。
　本発明のアルカリホスファターゼは、免疫測定用標識酵素として有用であるほか、プローブハイブリダイゼーション、ウエスタンブロッティング用標識酵素として利用可能である。さらに、本発明のアルカリホスファターゼは、ＤＮＡ断片の脱リン酸化するための遺伝子工学用酵素として利用可能である。

Claims (7)

  1. シェワネラ（Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ）属細菌に由来し、以下の特性を有するアルカリホスファターゼ。
    （Ａ）分子量：約１０４，０００
    （Ｂ）至適反応ｐＨ：約９．５
    （Ｃ）安定ｐＨ領域：５．５～１０．４
    （Ｄ）熱安定性：６５℃
    （Ｅ）比活性：５，０００Ｕ／ｍｇ以上
  2. 下記（Ａ）～（Ｃ）のいずれかに記載するアルカリホスファターゼ。
    （Ａ）配列番号２に記載するアミノ酸配列からなるポリペプチドを含んでなるアルカリホスファターゼ。
    （Ｂ）配列番号２に記載するアミノ酸配列のうち１または数個のアミノ酸残基を欠失、置換、挿入または付加させてなる配列からなるポリペプチドを含むアルカリホスファターゼ。
    （Ｃ）配列番号２に記載するアミノ酸配列と８５％以上の同一性を含むポリペプチドからなるアルカリホスファターゼ。
  3. 下記（Ａ）～（Ｃ）のいずれかに記載するＤＮＡ。
    （Ａ）配列番号１に記載する塩基配列からなるＤＮＡ。
    （Ｂ）配列番号２に記載するアミノ酸配列をコードするＤＮＡ。
    （Ｃ）配列番号１に記載する塩基配列とストリンジェントな条件でハイブリダイズするＤＮＡ。
  4. 請求項３に記載するＤＮＡを含んでなる組換えベクター。
  5. 請求項４に記載するプラスミドで宿主細胞を形質転換してなる形質転換体。
  6. 宿主細胞が大腸菌である、請求項５に記載の形質転換体。
  7. 請求項５または６に記載の形質転換体を培養し、得られる培養物からアルカリホスファターゼ活性を有するタンパク質を採取することを含む、請求項１または２に記載のアルカリホスファターゼの製造方法。
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