JP2011223885A - New cytidine 5'-monophosphosialic acid synthetase, gene encoding the same and method for producing the synthetase - Google Patents
New cytidine 5'-monophosphosialic acid synthetase, gene encoding the same and method for producing the synthetase Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011223885A JP2011223885A JP2010093908A JP2010093908A JP2011223885A JP 2011223885 A JP2011223885 A JP 2011223885A JP 2010093908 A JP2010093908 A JP 2010093908A JP 2010093908 A JP2010093908 A JP 2010093908A JP 2011223885 A JP2011223885 A JP 2011223885A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seq
- amino acid
- cytidine
- monophosphosialic
- protein
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims description 114
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 108010081778 N-acylneuraminate cytidylyltransferase Proteins 0.000 title abstract 4
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 title 1
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 title 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 72
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims abstract description 63
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims abstract description 63
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 60
- 241000607568 Photobacterium Species 0.000 claims abstract description 27
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 181
- UHDGCWIWMRVCDJ-UHFFFAOYSA-N 1-beta-D-Xylofuranosyl-NH-Cytosine Natural products O=C1N=C(N)C=CN1C1C(O)C(O)C(CO)O1 UHDGCWIWMRVCDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 180
- UHDGCWIWMRVCDJ-PSQAKQOGSA-N Cytidine Natural products O=C1N=C(N)C=CN1[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O1 UHDGCWIWMRVCDJ-PSQAKQOGSA-N 0.000 claims description 180
- UHDGCWIWMRVCDJ-ZAKLUEHWSA-N cytidine Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O1 UHDGCWIWMRVCDJ-ZAKLUEHWSA-N 0.000 claims description 180
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 120
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 100
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 95
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 71
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 71
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 26
- 238000012217 deletion Methods 0.000 claims description 22
- 230000037430 deletion Effects 0.000 claims description 22
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 19
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 18
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 18
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 claims description 15
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 claims description 14
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 12
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 9
- 238000001155 isoelectric focusing Methods 0.000 claims description 7
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 claims description 7
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 claims description 6
- 241000493790 Photobacterium leiognathi Species 0.000 claims description 5
- 239000012228 culture supernatant Substances 0.000 claims description 4
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims description 3
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 claims description 2
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 claims description 2
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 claims 16
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011835 investigation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 77
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 76
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 73
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 73
- SQVRNKJHWKZAKO-UHFFFAOYSA-N beta-N-Acetyl-D-neuraminic acid Natural products CC(=O)NC1C(O)CC(O)(C(O)=O)OC1C(O)C(O)CO SQVRNKJHWKZAKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 64
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 48
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 47
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 44
- SQVRNKJHWKZAKO-PFQGKNLYSA-N N-acetyl-beta-neuraminic acid Chemical compound CC(=O)N[C@@H]1[C@@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)O[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)CO SQVRNKJHWKZAKO-PFQGKNLYSA-N 0.000 description 34
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 32
- PCDQPRRSZKQHHS-CCXZUQQUSA-N Cytarabine Triphosphate Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 PCDQPRRSZKQHHS-CCXZUQQUSA-N 0.000 description 31
- SQVRNKJHWKZAKO-OQPLDHBCSA-N sialic acid Chemical compound CC(=O)N[C@@H]1[C@@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)OC1[C@H](O)[C@H](O)CO SQVRNKJHWKZAKO-OQPLDHBCSA-N 0.000 description 29
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 27
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 23
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 23
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 20
- FDJKUWYYUZCUJX-KVNVFURPSA-N N-glycolylneuraminic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O[C@](O)(C(O)=O)C[C@H](O)[C@H]1NC(=O)CO FDJKUWYYUZCUJX-KVNVFURPSA-N 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 13
- 229940060155 neuac Drugs 0.000 description 12
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 11
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 11
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 10
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 10
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 10
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 10
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 10
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 9
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 9
- FDJKUWYYUZCUJX-UHFFFAOYSA-N N-glycolyl-beta-neuraminic acid Natural products OCC(O)C(O)C1OC(O)(C(O)=O)CC(O)C1NC(=O)CO FDJKUWYYUZCUJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 7
- SUHQNCLNRUAGOO-UHFFFAOYSA-N N-glycoloyl-neuraminic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(NC(=O)CO)C(O)CC(=O)C(O)=O SUHQNCLNRUAGOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 108090000141 Sialyltransferases Proteins 0.000 description 7
- 102000003838 Sialyltransferases Human genes 0.000 description 7
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000006325 marine broth Substances 0.000 description 7
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 7
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 7
- 108010021466 Mutant Proteins Proteins 0.000 description 6
- 102000008300 Mutant Proteins Human genes 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 6
- 150000002597 lactoses Chemical class 0.000 description 6
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 5
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 5
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- CLRLHXKNIYJWAW-QBTAGHCHSA-N deaminoneuraminic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1OC(O)(C(O)=O)C[C@H](O)[C@H]1O CLRLHXKNIYJWAW-QBTAGHCHSA-N 0.000 description 4
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 4
- 238000010799 enzyme reaction rate Methods 0.000 description 4
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 125000001360 methionine group Chemical group N[C@@H](CCSC)C(=O)* 0.000 description 4
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 4
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 4
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K potassium phosphate Substances [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 4
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 4
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 125000005629 sialic acid group Chemical group 0.000 description 4
- 238000002741 site-directed mutagenesis Methods 0.000 description 4
- AVBGNFCMKJOFIN-UHFFFAOYSA-N triethylammonium acetate Chemical compound CC(O)=O.CCN(CC)CC AVBGNFCMKJOFIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CERZMXAJYMMUDR-QBTAGHCHSA-N 5-amino-3,5-dideoxy-D-glycero-D-galacto-non-2-ulopyranosonic acid Chemical compound N[C@@H]1[C@@H](O)CC(O)(C(O)=O)O[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)CO CERZMXAJYMMUDR-QBTAGHCHSA-N 0.000 description 3
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 239000008001 CAPS buffer Substances 0.000 description 3
- 239000008000 CHES buffer Substances 0.000 description 3
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 3
- 102000005720 Glutathione transferase Human genes 0.000 description 3
- 108010070675 Glutathione transferase Proteins 0.000 description 3
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001429 N-terminal alpha-amino-acid group Chemical group 0.000 description 3
- 108700026244 Open Reading Frames Proteins 0.000 description 3
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 3
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108091081024 Start codon Proteins 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000003277 amino acid sequence analysis Methods 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 108010057005 beta-galactoside alpha-2,3-sialyltransferase Proteins 0.000 description 3
- OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N bis-tris Chemical compound OCCN(CCO)C(CO)(CO)CO OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 3
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 3
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 3
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 3
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 3
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 3
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 3
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 210000001236 prokaryotic cell Anatomy 0.000 description 3
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- 230000002103 transcriptional effect Effects 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- KPAIBEKNDBAQDX-AKKDPBBWSA-N (4S,5R,6R)-5-amino-2,4-dihydroxy-3-(2-hydroxyacetyl)-6-[(1R,2R)-1,2,3-trihydroxypropyl]oxane-2-carboxylic acid Chemical compound C(CO)(=O)C1C(C(O)=O)(O)O[C@H]([C@@H]([C@H]1O)N)[C@H](O)[C@H](O)CO KPAIBEKNDBAQDX-AKKDPBBWSA-N 0.000 description 2
- PFMGLROORGOGKD-XLJXOEJFSA-N (4s,5r,6r)-4-acetyloxy-5-amino-2-hydroxy-6-[(1r,2r)-1,2,3-trihydroxypropyl]oxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)O[C@H]1CC(O)(C(O)=O)O[C@@H]([C@H](O)[C@H](O)CO)[C@@H]1N PFMGLROORGOGKD-XLJXOEJFSA-N 0.000 description 2
- BJOZNDRNJJZHPZ-LUWBGTNYSA-N 9-O-acetylneuraminic acid Chemical compound CC(=O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1OC(O)(C(O)=O)C[C@H](O)[C@H]1N BJOZNDRNJJZHPZ-LUWBGTNYSA-N 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 2
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 2
- 241000606856 Pasteurella multocida Species 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 208000037065 Subacute sclerosing leukoencephalitis Diseases 0.000 description 2
- 206010042297 Subacute sclerosing panencephalitis Diseases 0.000 description 2
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 2
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 2
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 2
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 108020001507 fusion proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000037865 fusion proteins Human genes 0.000 description 2
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 description 2
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000016784 immunoglobulin production Effects 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011147 magnesium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000001426 native polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940051027 pasteurella multocida Drugs 0.000 description 2
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 2
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 2
- 230000008488 polyadenylation Effects 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 2
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 2
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 8-sulfo- N-glycolylneuraminic acid Chemical compound 0.000 description 1
- 102000005416 ATP-Binding Cassette Transporters Human genes 0.000 description 1
- 108010006533 ATP-Binding Cassette Transporters Proteins 0.000 description 1
- XAGIMRPOEJSYER-CIUDSAMLSA-N Ala-Cys-Lys Chemical compound C[C@@H](C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)O)N XAGIMRPOEJSYER-CIUDSAMLSA-N 0.000 description 1
- YIGLXQRFQVWFEY-NRPADANISA-N Ala-Gln-Val Chemical compound [H]N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(O)=O YIGLXQRFQVWFEY-NRPADANISA-N 0.000 description 1
- AOAKQKVICDWCLB-UWJYBYFXSA-N Ala-Tyr-Asn Chemical compound C[C@@H](C(=O)N[C@@H](CC1=CC=C(C=C1)O)C(=O)N[C@@H](CC(=O)N)C(=O)O)N AOAKQKVICDWCLB-UWJYBYFXSA-N 0.000 description 1
- NNMUHYLAYUSTTN-FXQIFTODSA-N Asn-Gln-Glu Chemical compound [H]N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O NNMUHYLAYUSTTN-FXQIFTODSA-N 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 241000700198 Cavia Species 0.000 description 1
- 241000238366 Cephalopoda Species 0.000 description 1
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 108090000204 Dipeptidase 1 Proteins 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000192125 Firmicutes Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 108700028146 Genetic Enhancer Elements Proteins 0.000 description 1
- 108700039691 Genetic Promoter Regions Proteins 0.000 description 1
- PNENQZWRFMUZOM-DCAQKATOSA-N Gln-Glu-Leu Chemical compound [H]N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O PNENQZWRFMUZOM-DCAQKATOSA-N 0.000 description 1
- UMZHHILWZBFPGL-LOKLDPHHSA-N Glu-Thr-Pro Chemical compound C[C@H]([C@@H](C(=O)N1CCC[C@@H]1C(=O)O)NC(=O)[C@H](CCC(=O)O)N)O UMZHHILWZBFPGL-LOKLDPHHSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 description 1
- CCBIBMKQNXHNIN-ZETCQYMHSA-N Gly-Leu-Gly Chemical compound NCC(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)NCC(O)=O CCBIBMKQNXHNIN-ZETCQYMHSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 241000701109 Human adenovirus 2 Species 0.000 description 1
- 108700001097 Insect Genes Proteins 0.000 description 1
- 241000235649 Kluyveromyces Species 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 241000699660 Mus musculus Species 0.000 description 1
- 241000588650 Neisseria meningitidis Species 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 108010038807 Oligopeptides Proteins 0.000 description 1
- 102000015636 Oligopeptides Human genes 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 108010087702 Penicillinase Proteins 0.000 description 1
- SHUFSZDAIPLZLF-BEAPCOKYSA-N Phe-Thr-Pro Chemical compound C[C@H]([C@@H](C(=O)N1CCC[C@@H]1C(=O)O)NC(=O)[C@H](CC2=CC=CC=C2)N)O SHUFSZDAIPLZLF-BEAPCOKYSA-N 0.000 description 1
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 description 1
- 241001272553 Photobacterium angustum S14 Species 0.000 description 1
- 241001517016 Photobacterium damselae Species 0.000 description 1
- 241000235648 Pichia Species 0.000 description 1
- 241001505332 Polyomavirus sp. Species 0.000 description 1
- APKRGYLBSCWJJP-FXQIFTODSA-N Pro-Ala-Asp Chemical compound [H]N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(O)=O APKRGYLBSCWJJP-FXQIFTODSA-N 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- ABTURDUEQCPCSC-RJOWDOAWSA-N S(=O)(=O)(O)C1C(C(O)=O)(O)O[C@H]([C@@H]([C@H]1O)NC(CO)=O)[C@H](O)[C@H](O)CO Chemical compound S(=O)(=O)(O)C1C(C(O)=O)(O)O[C@H]([C@@H]([C@H]1O)NC(CO)=O)[C@H](O)[C@H](O)CO ABTURDUEQCPCSC-RJOWDOAWSA-N 0.000 description 1
- 241000235070 Saccharomyces Species 0.000 description 1
- 229920002684 Sepharose Polymers 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- 238000002105 Southern blotting Methods 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- SPVHQURZJCUDQC-VOAKCMCISA-N Thr-Lys-Leu Chemical compound [H]N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O SPVHQURZJCUDQC-VOAKCMCISA-N 0.000 description 1
- 102000004357 Transferases Human genes 0.000 description 1
- 108090000992 Transferases Proteins 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- COYSIHFOCOMGCF-WPRPVWTQSA-N Val-Arg-Gly Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(=O)N[C@H](C(=O)NCC(O)=O)CCCN=C(N)N COYSIHFOCOMGCF-WPRPVWTQSA-N 0.000 description 1
- COYSIHFOCOMGCF-UHFFFAOYSA-N Val-Arg-Gly Natural products CC(C)C(N)C(=O)NC(C(=O)NCC(O)=O)CCCN=C(N)N COYSIHFOCOMGCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYERIXUFCYVFFX-GVXVVHGQSA-N Val-Leu-Glu Chemical compound CC(C)C[C@@H](C(=O)N[C@@H](CCC(=O)O)C(=O)O)NC(=O)[C@H](C(C)C)N LYERIXUFCYVFFX-GVXVVHGQSA-N 0.000 description 1
- CEKSLIVSNNGOKH-KZVJFYERSA-N Val-Thr-Ala Chemical compound C[C@H]([C@@H](C(=O)N[C@@H](C)C(=O)O)NC(=O)[C@H](C(C)C)N)O CEKSLIVSNNGOKH-KZVJFYERSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- IXKSXJFAGXLQOQ-XISFHERQSA-N WHWLQLKPGQPMY Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(O)=O)NC(=O)[C@@H](N)CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C1=CNC=N1 IXKSXJFAGXLQOQ-XISFHERQSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 1
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000001651 autotrophic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 1
- LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N bakuchiol Chemical compound CC(C)=CCC[C@@](C)(C=C)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1 LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 108010064886 beta-D-galactoside alpha 2-6-sialyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 102000006635 beta-lactamase Human genes 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007978 cacodylate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001641 gel filtration chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 1
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 description 1
- 125000000350 glycoloyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])O[H] 0.000 description 1
- 108010019832 glycyl-asparaginyl-glycine Proteins 0.000 description 1
- 108010037850 glycylvaline Proteins 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000003053 immunization Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- NPFOYSMITVOQOS-UHFFFAOYSA-K iron(III) citrate Chemical compound [Fe+3].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NPFOYSMITVOQOS-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 1
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 description 1
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 1
- 231100000707 mutagenic chemical Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- CERZMXAJYMMUDR-UHFFFAOYSA-N neuraminic acid Natural products NC1C(O)CC(O)(C(O)=O)OC1C(O)C(O)CO CERZMXAJYMMUDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006916 nutrient agar Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 102000022744 oligopeptide binding proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091013547 oligopeptide binding proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 229950009506 penicillinase Drugs 0.000 description 1
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 108010090894 prolylleucine Proteins 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 235000014102 seafood Nutrition 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019794 sodium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- RWVGQQGBQSJDQV-UHFFFAOYSA-M sodium;3-[[4-[(e)-[4-(4-ethoxyanilino)phenyl]-[4-[ethyl-[(3-sulfonatophenyl)methyl]azaniumylidene]-2-methylcyclohexa-2,5-dien-1-ylidene]methyl]-n-ethyl-3-methylanilino]methyl]benzenesulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC(OCC)=CC=C1NC1=CC=C(C(=C2C(=CC(C=C2)=[N+](CC)CC=2C=C(C=CC=2)S([O-])(=O)=O)C)C=2C(=CC(=CC=2)N(CC)CC=2C=C(C=CC=2)S([O-])(=O)=O)C)C=C1 RWVGQQGBQSJDQV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000013179 statistical model Methods 0.000 description 1
- 229910001631 strontium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L strontium dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sr+2] AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 1
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 230000005030 transcription termination Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000006276 transfer reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N trisodium borate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-] BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012137 tryptone Substances 0.000 description 1
- 241000712461 unidentified influenza virus Species 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
- 239000011534 wash buffer Substances 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、新規なシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素、当該酵素をコードする遺伝子、当該酵素を生産する微生物および当該酵素の製造方法に関する。 The present invention relates to a novel cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase, a gene encoding the enzyme, a microorganism producing the enzyme, and a method for producing the enzyme.
近年、複合糖質の糖鎖は生体内において非常に重要な機能を有することが明らかになってきた。例えば、主に哺乳類細胞において、糖鎖は分化や発生における細胞間および細胞−細胞外マトリックス間のシグナル伝達や複合糖質のタグとして機能する重要な分子であることなどが明らかにされている。シアル酸(Sia)は、ノイラミン酸(Neu)のアミノ基やヒドロキシ基が置換された物質の総称であるが、このシアル酸は、糖鎖の非還元末端に存在することが多いため、糖鎖の機能発現において極めて重要な糖であると考えられている。たとえば、インフルエンザウィルスなどの感染には細胞表層のシアル酸含有糖鎖がきわめて重要な役割を果たしており、シアル酸含有糖鎖の研究は現在最も注目されている分野のひとつである。 In recent years, it has been revealed that sugar chains of complex carbohydrates have very important functions in vivo. For example, in mammalian cells, it has been revealed that sugar chains are important molecules that function as signals for signaling and glycoconjugates between cells and between cells and extracellular matrix in differentiation and development. Sialic acid (Sia) is a general term for substances in which the amino group or hydroxy group of neuraminic acid (Neu) is substituted. Since sialic acid is often present at the non-reducing end of a sugar chain, It is considered to be an extremely important sugar in the functional expression of For example, sialic acid-containing sugar chains on the cell surface play an extremely important role in infections such as influenza virus, and research on sialic acid-containing sugar chains is one of the fields that are currently attracting the most attention.
シアル酸含有糖鎖は一般にシアル酸転移酵素の触媒により合成されるため、シアル酸転移酵素は需要の高い酵素の一つである。β−ガラクトシド−α2,6−シアル酸転移酵素およびその遺伝子に関しては、動物、特に哺乳類由来のもの(Hamamoto, T. , et al., Bioorg. Med. Chem., 1, 141-145 (1993); Weinstein, J. , et al., J. Biol. Chem., 262, 17735-17743 (1987))、細菌由来のものとして、フォトバクテリウム・ダムセラ(Photobacterium damselae)に属する微生物由来のもの(国際公開第WO98/38315号;米国特許6255094号公報、Yamamoto, T., et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 62(2), 210-214 (1998), Yamamoto, T., et al., J. Biochem., 123, 94-100 (1998), Yamamoto, T., et al., J. Biochem., 120, 104-110 (1996))、また、酵素の種類は異なるが、パステレラ・ムルトシダ(Pasteurella multocida)由来のα2,3−シアル酸転移酵素(Yu, H., et al., J. Am. Chem. Soc., 127, 17618-17619 (2005))、海洋微生物由来のもの(Tsukamoto, H., et al., J. Biol. Chem., 282, 29794-29802 (2007)、Takakura, Y., et al., J. Biochem., 142, 403-412 (2007))などが挙げられる。 Since sialic acid-containing sugar chains are generally synthesized by a sialyltransferase catalyst, sialyltransferase is one of the enzymes in high demand. Regarding β-galactoside-α2,6-sialyltransferase and its gene, those derived from animals, particularly mammals (Hamamoto, T., et al., Bioorg. Med. Chem., 1, 141-145 (1993) Weinstein, J., et al., J. Biol. Chem., 262, 17735-17743 (1987)), those derived from microorganisms belonging to Photobacterium damselae (international) Publication No. WO 98/38315; US Pat. No. 6,255,094, Yamamoto, T., et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 62 (2), 210-214 (1998), Yamamoto, T., et al., J. Biochem., 123, 94-100 (1998), Yamamoto, T., et al., J. Biochem., 120, 104-110 (1996)). (Pasteurella multocida) derived α2,3-sialyltransferase (Yu, H., et al., J. Am. Chem. Soc., 127, 17618-17619 (2005)), derived from marine microorganisms (Tsukamoto , H., et al., J. Biol. Chem., 282, 29794-29802 (2007), Takakura, Y., et al., J. Biochem., 142, 403-412 (2007)).
シアル酸転移酵素は、糖供与体としてシチジン5’−モノホスホシアル酸(以下、CMP−Siaと略することがある)を用い、受容体となる糖鎖にシアル酸を転移させる。しかし、CMP−Siaを化学合成するには多くのステップを要するため、極めて高価である。その結果としてシアル酸含有糖鎖は高価になり、研究および医薬品として使用する際には改善すべき問題であるといわれてきた。そこで、以下の反応式を触媒する酵素シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を用いた酵素法が有力な手段として考えられている。 Sialyltransferase uses cytidine 5'-monophosphosialic acid (hereinafter sometimes abbreviated as CMP-Sia) as a sugar donor, and transfers sialic acid to a sugar chain serving as an acceptor. However, since chemical synthesis of CMP-Sia requires many steps, it is extremely expensive. As a result, sialic acid-containing sugar chains have become expensive and have been said to be a problem to be improved when used as research and pharmaceuticals. Thus, an enzymatic method using the enzyme cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase that catalyzes the following reaction formula is considered as an effective means.
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素およびその遺伝子に関しては、動物、主に哺乳類由来のもの(Haft, R.F., et al., Mol. Micro. 19, 555-563 (1996); Rodriguez-Aparicio, L.B., Luengo, J.M., et al., J.Biol.Chem. 267, 9257-9263(1992))や、微生物由来のもの(Vann, W.F., et al., J. Biol. Chem. 262, 17556-17562 (1987); Bravo, I.G., et al., Biochem. J. 358, 585-598(2001); Tullius, M.V., et al., J. Biol. Chem. 271, 15373-15380(1996))が知られている。その中でも微生物由来の酵素は、哺乳類由来のものに比べて安定であり、かつ基質特異性が広いことが知られている(Mizanur R.M., Pohl N.L., Appl Microbiol Biotechnol. 80(5), 757-765 (2008))。例えば、シアル酸の中でもグリコリルノイラミン酸(NeuGc)は、癌などの疾病マーカーとして活用が期待されているが、哺乳類由来の酵素は、通常N−アセチルノイラミン酸(NeuAc)とシチジン3リン酸からCMP−NeuAcを合成可能であるが、N−グリコリルノイラミン酸とシチジン3リン酸からCMP−NeuGcを合成できない。それに対し、微生物由来のものはグリコリルノイラミン酸をも基質にし、CMP−NeuGcを合成できる。 Regarding cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase and its gene, those derived from animals, mainly mammals (Haft, RF, et al., Mol. Micro. 19, 555-563 (1996); Rodriguez-Aparicio, LB, Luengo, JM, et al., J. Biol. Chem. 267, 9257-9263 (1992)) and those derived from microorganisms (Vann, WF, et al., J. Biol. Chem. 262, 17556- 17562 (1987); Bravo, IG, et al., Biochem. J. 358, 585-598 (2001); Tullius, MV, et al., J. Biol. Chem. 271, 15373-15380 (1996)) Are known. Among them, microorganism-derived enzymes are known to be more stable and broad in substrate specificity than those derived from mammals (Mizanur RM, Pohl NL, Appl Microbiol Biotechnol. 80 (5), 757-765 (2008)). For example, glycolylneuraminic acid (NeuGc) is expected to be used as a marker for diseases such as cancer among sialic acids, but mammal-derived enzymes are usually N-acetylneuraminic acid (NeuAc) and cytidine triphosphate. CMP-NeuAc can be synthesized from an acid, but CMP-NeuGc cannot be synthesized from N-glycolylneuraminic acid and cytidine triphosphate. On the other hand, those derived from microorganisms can synthesize CMP-NeuGc using glycolylneuraminic acid as a substrate.
また、酵素を用いた方法では化学合成と異なり1ステップでCMP−Siaの合成を完了することができる。
以上のような長所を持つことから、微生物由来の新たなシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素が求められている。
Also, in the method using an enzyme, unlike chemical synthesis, the synthesis of CMP-Sia can be completed in one step.
Because of the advantages as described above, a new cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from microorganisms is required.
本発明の課題は、ビブリオ科フォトバクテリウム属に属する微生物に由来する新規なシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素、およびそれをコードする遺伝子を提供することである。 An object of the present invention is to provide a novel cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase derived from a microorganism belonging to the genus Vibrioaceae and a gene encoding the same.
本発明者らは日本全国から4,000菌株以上の微生物を分離し、その性質について鋭意研究に努めた結果、フォトバクテリウム(Photobacterium)属に属する微生物の菌株から、新規なシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を生産する菌株を見出し、本発明を完成させた。また、今回得られた新規なシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のアミノ酸配列は、現在知られている哺乳類由来のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素および微生物由来のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のアミノ酸配列とは、20%以下の相同性%しか示さなかった。本発明は新規なシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素およびそれをコードする核酸を提供する。 The present inventors isolated over 4,000 strains of microorganisms from all over Japan, and as a result of diligent research on their properties, the present inventors have obtained a novel cytidine 5′-mono from strains of microorganisms belonging to the genus Photobacterium. A strain producing phosphosialic acid synthase was found and the present invention was completed. In addition, the amino acid sequence of the novel cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase obtained this time is the currently known cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from mammals and the cytidine 5′-mono derived from microorganisms. It showed only 20% or less homology with the amino acid sequence of phosphosialic acid synthase. The present invention provides a novel cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase and a nucleic acid encoding the same.
本発明の好ましい態様
本発明は好ましくは以下の態様を含む。
[態様1]
単離されたタンパク質であって、以下
(a)配列番号2、配列番号2のアミノ酸残基28−543、および配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列;または、
(b)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、および配列番号3からなる群より選択される塩基配列を含んでなる核酸によってコードされるアミノ酸配列;
を含んでなる前記タンパク質。
Preferred Embodiments of the Invention The present invention preferably includes the following embodiments.
[Aspect 1]
An isolated protein comprising: (a) an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acid residues 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4;
(B) an amino acid sequence encoded by a nucleic acid comprising a base sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3;
Said protein comprising.
[態様2]
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有する単離されたタンパク質であって、以下:
(a)配列番号2、配列番号2のアミノ酸残基28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列において、1または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入および/または付加を含むアミノ酸配列;
(b)配列番号2、配列番号2のアミノ酸残基28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列と60%以上のアミノ酸同一性を有するアミノ酸配列;
(c)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列において、1または複数のヌクレオチドの欠失、置換、挿入および/または付加を含む塩基配列、によりコードされるアミノ酸配列;
(d)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列と70%以上の同一性を有する塩基配列、によりコードされるアミノ酸配列;および
(e)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列の相補鎖にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列、によりコードされるアミノ酸配列;
からなる群より選択されるアミノ酸配列を含んでなる、前記タンパク質。
[Aspect 2]
An isolated protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity comprising:
(A) In the amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acid residues 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4, including deletion, substitution, insertion and / or addition of one or more amino acids Amino acid sequence;
(B) an amino acid sequence having 60% or more amino acid identity with an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acid residues 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4;
(C) a nucleotide sequence comprising one or more nucleotide deletions, substitutions, insertions and / or additions in a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3 The amino acid sequence encoded by
(D) an amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 1, a nucleotide sequence selected from the group consisting of nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and a base sequence having 70% or more identity with a base sequence selected from SEQ ID NO: 3; and (e ) An amino acid sequence encoded by a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to a complementary strand of a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3;
The protein comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of:
[態様3]
フォトバクテリウム属に属する微生物由来である、態様1または2に記載の単離されたタンパク質。
[Aspect 3]
The isolated protein according to embodiment 1 or 2, which is derived from a microorganism belonging to the genus Photobacterium.
[態様4]
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有する単離されたタンパク質であって、以下の特性:
(a)SDS−PAGE分析による62±4kDaまたは60±4kDaの分子量;および
(b)等電点電気泳動分析によるpH4.8〜pH5.2の等電点;
を有する、前記タンパク質。
[Aspect 4]
An isolated protein having cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase activity having the following properties:
(A) a molecular weight of 62 ± 4 kDa or 60 ± 4 kDa by SDS-PAGE analysis; and (b) an isoelectric point of pH 4.8 to pH 5.2 by isoelectric focusing analysis;
The protein.
[態様5]
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性が、以下の特性:
(a)pH8〜pH9の至適pH;
(b)30℃〜40℃の至適温度;
(c)少なくとも5mMの至適MgCl2濃度;
を有する、態様4に記載のタンパク質。
[Aspect 5]
Cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity has the following properties:
(A) an optimum pH of pH 8 to pH 9;
(B) an optimum temperature of 30 ° C to 40 ° C;
(C) an optimal MgCl 2 concentration of at least 5 mM;
The protein according to aspect 4, which has
[態様6]
シグナルペプチド切断後のN末端側のアミノ酸配列が配列番号5のアミノ酸配列を含み、そして内部配列として配列番号6および7の配列を含む、態様4または5に記載のタンパク質。
[Aspect 6]
The protein according to embodiment 4 or 5, wherein the N-terminal amino acid sequence after cleavage of the signal peptide comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5, and the sequences of SEQ ID NOs: 6 and 7 as internal sequences.
[態様7]
単離された核酸であって、以下:
(a)配列番号2、配列番号2のアミノ酸残基28−543、および配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列をコードする塩基配列;または、
(b)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、および配列番号3からなる群より選択される塩基配列;
を含んでなる、前記核酸。
[Aspect 7]
An isolated nucleic acid comprising:
(A) a base sequence encoding an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acid residues 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4; or
(B) a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3;
Comprising said nucleic acid.
[態様8]
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードする単離された核酸であって、以下:
(a)配列番号2、配列番号2のアミノ酸残基28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列において、1または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入および/または付加を含むアミノ酸配列、をコードする塩基配列;
(b)配列番号2、配列番号2のアミノ酸残基28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列と60%以上のアミノ酸同一性を有するアミノ酸配列、をコードする塩基配列;
(c)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列において、1または複数のヌクレオチドの欠失、置換、挿入および/または付加を含む塩基配列;
(d)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列と70%以上の同一性を有する塩基配列;および
(e)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列の相補鎖にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列;
からなる群より選択される塩基配列を含んでなる、前記核酸。
[Aspect 8]
An isolated nucleic acid encoding a protein having cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase activity, comprising:
(A) In the amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acid residues 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4, including deletion, substitution, insertion and / or addition of one or more amino acids A base sequence encoding an amino acid sequence;
(B) a base sequence encoding an amino acid sequence having 60% or more amino acid identity with an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acid residues 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4;
(C) a nucleotide sequence comprising one or more nucleotide deletions, substitutions, insertions and / or additions in a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3 ;
(D) a nucleotide sequence having 70% or more identity with a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3; and (e) SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: A nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to a complementary strand of a nucleotide sequence selected from the group consisting of 1 nucleotide 82-1632 and SEQ ID NO: 3;
The nucleic acid comprising a base sequence selected from the group consisting of:
[態様9]
態様7または8に記載の核酸を含んでなる発現ベクター。
[態様10]
態様9に記載の発現ベクターで形質転換した宿主細胞。
[Aspect 9]
An expression vector comprising the nucleic acid according to aspect 7 or 8.
[Aspect 10]
A host cell transformed with the expression vector according to aspect 9.
[態様11]
態様1ないし6のいずれか1項に記載のタンパク質を発現するフォトバクテリウム属に属する単離された微生物。
[Aspect 11]
An isolated microorganism belonging to the genus Photobacterium that expresses the protein according to any one of aspects 1 to 6.
[態様12]
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質の製造方法であって、以下の工程:
1)態様1ないし6のいずれか1項に記載のタンパク質を生産する微生物を培養し;
2)培養した微生物または培養上清から、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質を単離する;
ことを含んでなる、前記製造方法。
[Aspect 12]
A method for producing a protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity, comprising the following steps:
1) culturing a microorganism that produces the protein according to any one of Embodiments 1 to 6;
2) isolating a protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity from the cultured microorganism or culture supernatant;
The said manufacturing method including this.
[態様13]
態様1ないし6のいずれか1項に記載のタンパク質を生産する微生物が、フォトバクテリウム レイオグナシー(Photobacterium leiognathi)である、態様12に記載の方法。
[Aspect 13]
The method according to aspect 12, wherein the microorganism that produces the protein according to any one of aspects 1 to 6 is Photobacterium leiognathi.
[態様14]
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有する組換えタンパク質の製造方法であって、以下の工程:
1)態様7または8に記載の核酸を含んでなる発現ベクターで宿主細胞を形質転換し;
2)得られた形質転換細胞を培養し;そして、
3)培養した形質転換細胞またはその培養上清から、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質を単離する;
ことを含んでなる、前記製造方法。
[Aspect 14]
A method for producing a recombinant protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity, comprising the following steps:
1) transforming a host cell with an expression vector comprising the nucleic acid according to embodiment 7 or 8;
2) culturing the resulting transformed cells; and
3) Isolating a protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity from the cultured transformed cells or the culture supernatant thereof;
The said manufacturing method including this.
[態様15]
態様1ないし6のいずれか1項に記載のタンパク質を特異的に認識する抗体。
[Aspect 15]
An antibody that specifically recognizes the protein according to any one of aspects 1 to 6.
本発明は、新規なシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素およびそれをコードする核酸を提供することにより、生体内において重要な機能を有することが明らかにされてきているシアル酸含有糖鎖の合成・生産手段を提供するという観点において貢献する。シアル酸は、生体内の複合糖質糖鎖において非還元末端に存在することが多く、それを含む糖鎖は糖鎖機能という観点から極めて重要な糖である。シアル酸含有糖鎖の合成には一般的にシアル酸転移酵素を用いるが、そのシアル酸転移酵素の供与体基質としてシチジン5’−モノホスホシアル酸は必須である。シチジン5’−モノホスホシアル酸は化学合成が困難で高価なことから、現在酵素を用いた合成が主流となっている。そのため、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素は需要が高い酵素の一つであり、本発明の新規なシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の提供は、そのような高い需要に応えるものである。 The present invention provides a novel cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase and a nucleic acid encoding the same, thereby providing a sialic acid-containing sugar chain that has been clarified to have an important function in vivo. Contributes in terms of providing synthesis and production means. Sialic acid is often present at the non-reducing end in complex carbohydrate sugar chains in vivo, and the sugar chains containing it are extremely important sugars from the viewpoint of sugar chain function. In general, a sialyltransferase is used for the synthesis of a sialic acid-containing sugar chain, but cytidine 5'-monophosphosialic acid is essential as a donor substrate of the sialyltransferase. Since cytidine 5'-monophosphosialic acid is difficult and expensive to synthesize chemically, synthesis using enzymes is currently the mainstream. Therefore, cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase is one of the enzymes in high demand, and the provision of the novel cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase according to the present invention meets such high demand. It is.
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素
本発明は、新規なシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を提供する。本明細書において、「シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素」とは、シチジン3リン酸(CTP)とシアル酸を基質として、シチジン5’−モノホスホシアル酸の合成反応を触媒する活性を有するタンパク質を意味する。本明細書において、「シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性」とは、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素について上述した活性を意味する。また、ここでいうシアル酸(Sia)とは、シアル酸ファミリーに属するノイラミン酸誘導体を示す。具体的には、N−アセチルノイラミン酸(Neu5Ac)、N−グリコリルノイラミン酸(Neu5Gc)、5−デアミノ−5−ヒドロキシノイラミン酸(KDN)、ジシアル酸(ジN−アセチルノイラミン酸:Neu5Acα2,8(9)Neu5Ac)、9−O- アセチルノイラミン酸(9-O-acetyl-NeuAc)、4−O−アセチルノイラミン酸(4−O−acetyl−NeuAc)、8−スルホ−N−グリコリルノイラミン酸(N-glycoryl-8−sulfo-Neu)、などを示す。なお、ここでいうシアル酸(Sia)には、3−デオキシ−D−マンノ−オクツロン酸(KDO)も含む。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
Cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase The present invention provides a novel cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase. In this specification, “cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase” means an activity that catalyzes the synthesis reaction of cytidine 5′-monophosphosialic acid using cytidine triphosphate (CTP) and sialic acid as substrates. It means the protein which has. In the present specification, “cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity” means the activity described above for cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase. Moreover, sialic acid (Sia) here shows the neuraminic acid derivative which belongs to the sialic acid family. Specifically, N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac), N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc), 5-deamino-5-hydroxyneuraminic acid (KDN), disialic acid (diN-acetylneuraminic acid) : Neu5Acα2,8 (9) Neu5Ac), 9-O-acetylneuraminic acid (9-O-acetyl-NeuAc), 4-O-acetylneuraminic acid (4-O-acetyl-NeuAc), 8-sulfo- N-glycolylneuraminic acid (N-glycoryl-8-sulfo-Neu), etc. are shown. Note that sialic acid (Sia) here also includes 3-deoxy-D-manno-octuronic acid (KDO).
本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素は、配列番号2、または配列番号4のアミノ酸配列を含んでなるタンパク質である。配列番号4のアミノ酸配列は、配列番号2のアミノ酸28−543のアミノ酸配列のN末端にメチオニンを付加した配列に相当する。このN末端のメチオニンは、タンパク質発現のための開始コドンに由来するものであり、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素としての活性に影響を及ぼすものではない。また、タンパク質のN末端のメチオニンはしばしば細胞内プロセッシングによって脱落する場合がある。従って、配列番号4のアミノ酸配列を含んでなるタンパク質という場合は、配列番号4と完全に一致するアミノ酸配列を含んでなるタンパク質である場合のみならず、N末端のメチオニンが欠失しているアミノ酸配列を含んでなるタンパク質である場合も含む。 The cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase of the present invention is a protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4. The amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 corresponds to a sequence obtained by adding methionine to the N-terminus of the amino acid sequence of amino acids 28-543 of SEQ ID NO: 2. This N-terminal methionine is derived from the initiation codon for protein expression and does not affect the activity as a cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase. In addition, methionine at the N-terminal of proteins is often lost by intracellular processing. Therefore, the protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 is not only a protein comprising an amino acid sequence that completely matches SEQ ID NO: 4, but also an amino acid lacking the N-terminal methionine. Including the case of a protein comprising a sequence.
また、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素は、配列番号1、配列番号3の塩基配列を含んでなる核酸によってコードされるタンパク質である。配列番号3の塩基配列は、配列番号1のヌクレオチド82−1632の塩基配列の5’末端に開始コドン(ATG)を付加した配列に相当する配列番号1、配列番号3の塩基配列は、それぞれ、配列番号2、配列番号4のアミノ酸配列をコードする。 The cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase of the present invention is a protein encoded by a nucleic acid comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3. The base sequence of SEQ ID NO: 3 corresponds to the sequence obtained by adding a start codon (ATG) to the 5 ′ end of the base sequence of nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and the base sequences of SEQ ID NO: 3 are respectively The amino acid sequences of SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4 are encoded.
本発明の配列番号2のアミノ酸配列を含んでなるシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素において、配列番号2のアミノ酸1−27の配列は、微生物の菌体破砕液から単離および精製したシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を用いて行ったN末端アミノ酸配列解析では見つからなかった配列であり(後述する実施例2を参照)、疎水性アミノ酸に富んだ配列であるため、シグナルペプチドと考えられる。すなわち、当該微生物の菌体内において、配列番号2のアミノ酸配列を有するタンパク質が発現した後、同配列のアミノ酸27およびアミノ酸28の間で切断されると考えられる。従って、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素は配列番号2のアミノ酸28−543のアミノ酸配列を含んでなるタンパク質であってもよい。また、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素は、配列番号1のヌクレオチド82−1632の塩基配列を含んでなる核酸によってコードされるタンパク質であってもよい。 In the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 of the present invention, the sequence of amino acids 1-27 of SEQ ID NO: 2 is isolated and purified from a microbial cell disruption solution This is a sequence that was not found in the N-terminal amino acid sequence analysis performed using 5′-monophosphosialic acid synthase (see Example 2 described later), and because it is a sequence rich in hydrophobic amino acids, Conceivable. That is, it is considered that after the protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 is expressed in the cells of the microorganism, it is cleaved between amino acids 27 and 28 of the same sequence. Accordingly, the cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase of the present invention may be a protein comprising the amino acid sequence of amino acids 28-543 of SEQ ID NO: 2. The cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase of the present invention may be a protein encoded by a nucleic acid comprising the nucleotide sequence of nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1.
本発明はまた、上記の本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の変異体であって、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有する変異タンパク質をも包含する。このような変異タンパク質もまた、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素に含まれる。 The present invention also includes a mutant of the above-described cytidine 5'-monophosphosialate synthase of the present invention, which has a cytidine 5'-monophosphosialate synthase activity. Such a mutant protein is also included in the cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase of the present invention.
本発明の変異体タンパク質は、配列番号2、配列番号2のアミノ酸28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列において、1または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入および/または付加を含むアミノ酸配列を含んでなるタンパク質であって、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質であってもよい。置換は保存的置換であってもよく、これは特定のアミノ酸残基を類似の物理化学的特徴を有する残基で置き換えることである。保存的置換の非限定的な例には、Ile、Val、LeuまたはAla相互の置換のような脂肪族基含有アミノ酸残基の間の置換、LysおよびArg、GluおよびAsp、GlnおよびAsn相互の置換のような極性残基の間での置換などが含まれる。 The mutant protein of the present invention has a deletion, substitution, insertion and / or deletion of one or more amino acids in an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acids 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4. It may be a protein comprising an amino acid sequence including an addition and having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity. The substitution may be a conservative substitution, which is the replacement of a particular amino acid residue with a residue having similar physicochemical characteristics. Non-limiting examples of conservative substitutions include substitutions between aliphatic group-containing amino acid residues such as Ile, Val, Leu or Ala mutual substitutions, Lys and Arg, Glu and Asp, Gln and Asn mutual substitutions. Substitution between polar residues such as substitution is included.
アミノ酸の欠失、置換、挿入および/または付加による変異体は、野生型タンパク質をコードするDNAに、例えば周知技術である部位特異的変異誘発(例えば、Nucleic Acid Research, Vol.10, No. 20, p.6487-6500, 1982参照、引用によりその全体を本明細書に援用する)を施すことにより作成することができる。本明細書において、「1または複数のアミノ酸」とは、部位特異的変異誘発法により欠失、置換、挿入および/または付加できる程度のアミノ酸を意味する。または、本明細書において「1または複数のアミノ酸」とは、1〜150個のアミノ酸、1〜100個のアミノ酸、1〜75個のアミノ酸、1〜50個のアミノ酸、1〜25個のアミノ酸、1〜15個のアミノ酸、1〜10個のアミノ酸、1〜8個のアミノ酸、1〜5個のアミノ酸、1〜3個のアミノ酸であってもよく、あるいは、1または数個のアミノ酸であってもよい。 Mutations resulting from amino acid deletions, substitutions, insertions and / or additions may be performed on the DNA encoding the wild-type protein, for example by site-directed mutagenesis (eg, Nucleic Acid Research, Vol. 10, No. 20), which is a well-known technique. , p. 6487-6500, 1982, the entire contents of which are incorporated herein by reference). As used herein, “one or more amino acids” means amino acids that can be deleted, substituted, inserted and / or added by site-directed mutagenesis. Alternatively, in the present specification, “one or more amino acids” refers to 1 to 150 amino acids, 1 to 100 amino acids, 1 to 75 amino acids, 1 to 50 amino acids, and 1 to 25 amino acids. 1 to 15 amino acids, 1 to 10 amino acids, 1 to 8 amino acids, 1 to 5 amino acids, 1 to 3 amino acids, or 1 or a few amino acids There may be.
部位特異的変異誘発法は、例えば、所望の変異である特定の不一致の他は、変異を受けるべき一本鎖ファージDNAに相補的な合成オリゴヌクレオチドプライマーを用いて次のように行うことができる。即ち、プライマーとして上記合成オリゴヌクレオチドを用いてファージに相補的な鎖を合成させ、得られた二重鎖DNAで宿主細胞を形質転換する。形質転換された細菌の培養物を寒天にプレーティングし、ファージを含有する単一細胞からプラークを形成させる。そうすると、理論的には50%の新コロニーが一本鎖として変異を有するファージを含有し、残りの50%が元の配列を有する。上記所望の変異を有するDNAと完全に一致するものとはハイブリダイズするが、元の鎖を有するものとはハイブリダイズしない温度において、得られたプラークをキナーゼ処理により標識した合成プローブとハイブリダイズさせる。次に該プローブとハイブリダイズするプラークを拾い、培養してDNAを回収する。 Site-directed mutagenesis can be performed, for example, using a synthetic oligonucleotide primer complementary to the single-stranded phage DNA to be mutated, in addition to the specific mismatch that is the desired mutation, as follows: . That is, the synthetic oligonucleotide is used as a primer to synthesize a strand complementary to the phage, and a host cell is transformed with the obtained double-stranded DNA. Transformed bacterial cultures are plated on agar and plaques are formed from single cells containing phage. Then, theoretically 50% of the new colonies contain phages with mutations as single strands and the remaining 50% have the original sequence. The obtained plaque is hybridized with a synthetic probe labeled by kinase treatment at a temperature that hybridizes with the DNA having the desired mutation and that does not hybridize with DNA having the original strand. . Next, plaques that hybridize with the probe are picked up and cultured to recover DNA.
なお、酵素などの生物活性ペプチドのアミノ酸配列にその活性を保持しつつ1または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入および/または付加を施す方法としては、上記の部位特異的変異誘発の他にも、遺伝子を変異源で処理する方法、および遺伝子を選択的に開裂し、次に選択されたヌクレオチドを除去、置換、挿入または付加し、次いで連結する方法もある。 In addition to the site-directed mutagenesis described above, a method for performing deletion, substitution, insertion and / or addition of one or more amino acids while maintaining the activity of the amino acid sequence of a biologically active peptide such as an enzyme There are also methods of treating a gene with a mutagen and methods of selectively cleaving the gene, then removing, replacing, inserting or adding selected nucleotides, and then ligating.
本発明の変異体タンパク質はまた、配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列において、1または複数のヌクレオチドの欠失、置換、挿入および/または付加を含む塩基配列を含んでなる核酸によってコードされるタンパク質であって、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質であってもよい。ヌクレオチドの欠失、置換、挿入および/または付加は、部位特異的変位誘発のほか上述した方法により行うことができる。 The mutant protein of the present invention also includes deletion, substitution, insertion and / or deletion of one or more nucleotides in a base sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3. Alternatively, it may be a protein encoded by a nucleic acid comprising a base sequence including an addition and having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity. Nucleotide deletions, substitutions, insertions and / or additions can be performed by the methods described above in addition to site-specific displacement induction.
本発明の変異体タンパク質はさらに、配列番号2、配列番号2のアミノ酸28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%以上、好ましくは65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、93%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上または99%以上、より好ましくは99.5%以上のアミノ酸同一性を有するアミノ酸配列を含んでなるタンパク質であって、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質であってもよい。 The variant protein of the present invention further comprises at least 60% or more, preferably 65% or more, preferably 70% or more of an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acids 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4. 75% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 93% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more or 99% or more, more preferably 99.5% or more amino acids It may be a protein comprising an amino acid sequence having identity and having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity.
または、本発明の変異体タンパク質は、配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列と、少なくとも70%以上、好ましくは75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、93%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上または99%以上、より好ましくは99.5%以上の同一性を有する核酸によってコードされるアミノ酸配列を含むタンパク質であって、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質であってもよい。 Alternatively, the mutant protein of the present invention comprises at least 70% or more, preferably 75% or more, preferably 80% or more of a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3. Or more, 85% or more, 90% or more, 93% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more, more preferably 99.5% or more. And a protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity.
2つのアミノ酸配列の同一性%は、視覚的検査および数学的計算によって決定してもよい。あるいは、2つのタンパク質配列の同一性パーセントは、Needleman, S. B. 及びWunsch, C. D. (J. Mol. Biol., 48: 443-453, 1970)のアルゴリズムに基づき、そしてウィスコンシン大学遺伝学コンピューターグループ(UWGCG)より入手可能なGAPコンピュータープログラムを用い配列情報を比較することにより、決定してもよい。GAPプログラムの好ましいデフォルトパラメーターには:(1)Henikoff, S. 及びHenikoff, J. G. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 10915-10919, 1992)に記載されるような、スコアリング・マトリックス、blosum62;(2)12のギャップ加重;(3)4のギャップ長加重;及び(4)末端ギャップに対するペナルティなし、が含まれる。 The percent identity between two amino acid sequences may be determined by visual inspection and mathematical calculation. Alternatively, the percent identity of two protein sequences is based on the algorithm of Needleman, SB and Wunsch, CD (J. Mol. Biol., 48: 443-453, 1970), and the University of Wisconsin Genetics Computer Group (UWGCG) It may be determined by comparing the sequence information using a more available GAP computer program. Preferred default parameters for the GAP program include: (1) Scoring matrix as described in Henikoff, S. and Henikoff, JG (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 10915-10919, 1992). , Blosum62; (2) 12 gap weights; (3) 4 gap length weights; and (4) no penalty for end gaps.
当業者に用いられる、配列比較の他のプログラムもまた、用いてもよい。同一性のパーセントは、例えばAltschulら(Nucl. Acids. Res., 25, p.3389-3402, 1997)に記載されているBLASTプログラムを用いて配列情報と比較し決定することが可能である。当該プログラムは、インターネット上でNational Center for Biotechnology Information(NCBI)、あるいはDNA Data Bank of Japan(DDBJ)のウェブサイトから利用することが可能である。BLASTプログラムによる同一性検索の各種条件(パラメーター)は同サイトに詳しく記載されており、一部の設定を適宜変更することが可能であるが、検索は通常デフォルト値を用いて行う。または、2つのアミノ酸配列の同一性%は、遺伝情報処理ソフトウエアGENETYX Ver.7(ゼネティックス製)などのプログラム、または、FASTAアルゴリズムなどを用いて決定してもよい。その際、検索はデフォルト値を用いてよい。 Other programs used by those skilled in the art of sequence comparison may also be used. The percent identity can be determined by comparison with sequence information using, for example, the BLAST program described in Altschul et al. (Nucl. Acids. Res., 25, p. 3389-3402, 1997). The program can be used on the Internet from the National Center for Biotechnology Information (NCBI) or the DNA Data Bank of Japan (DDBJ) website. Various conditions (parameters) for identity search by the BLAST program are described in detail on the same site, and some settings can be changed as appropriate, but the search is usually performed using default values. Alternatively, the percent identity between two amino acid sequences can be determined by genetic information processing software GENETYX Ver. The program may be determined using a program such as 7 (manufactured by Genetics) or the FASTA algorithm. At that time, the default value may be used for the search.
2つの核酸配列の同一性%は、視覚的検査と数学的計算により決定可能であるか、またはより好ましくは、この比較はコンピュータ・プログラムを使用して配列情報を比較することによってなされる。代表的な、好ましいコンピュータ・プログラムは、遺伝学コンピュータ・グループ(GCG;ウィスコンシン州マディソン)のウィスコンシン・パッケージ、バージョン10.0プログラム「GAP」である(Devereux, et al., 1984, Nucl. Acids Res., 12: 387)。この「GAP」プログラムの使用により、2つの核酸配列の比較の他に、2つのアミノ酸配列の比較、核酸配列とアミノ酸配列との比較を行うことができる。ここで、「GAP」プログラムの好ましいデフォルトパラメーターには:(1)ヌクレオチドについての(同一物について1、および非同一物について0の値を含む)一元(unary)比較マトリックスのGCG実行と、SchwartzおよびDayhoff監修「ポリペプチドの配列および構造のアトラス(Atlas of Polypeptide Sequence and Structure)」国立バイオ医学研究財団、353−358頁、1979により記載されるような、GribskovおよびBurgess, Nucl. Acids Res., 14: 6745, 1986の加重アミノ酸比較マトリックス;または他の比較可能な比較マトリックス;(2)アミノ酸の各ギャップについて30のペナルティと各ギャップ中の各記号について追加の1のペナルティ;またはヌクレオチド配列の各ギャップについて50のペナルティと各ギャップ中の各記号について追加の3のペナルティ;(3)エンドギャップへのノーペナルティ:および(4)長いギャップへは最大ペナルティなし、が含まれる。当業者により使用される他の配列比較プログラムでは、例えば、米国国立医学ライブラリのウェブサイト:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/bl2seq/bls.htmlにより使用が利用可能なBLASTNプログラム、バージョン2.2.7、またはUW−BLAST2.0アルゴリズムが使用可能である。UW−BLAST2.0についての標準的なデフォルトパラメーターの設定は、以下のインターネットサイト:http://blast.wustl.eduに記載されている。さらに、BLASTアルゴリズムは、BLOSUM62アミノ酸スコア付けマトリックスを使用し、使用可能である選択パラメーターは以下の通りである:(A)低い組成複雑性を有するクエリー配列のセグメント(WoottonおよびFederhenのSEGプログラム(Computers and Chemistry, 1993)により決定される;WoottonおよびFederhen, 1996「配列データベースにおける組成編重領域の解析(Analysis of compositionally biased regions in sequence databases)」Methods Enzymol., 266: 544-71も参照されたい)、または、短周期性の内部リピートからなるセグメント(ClaverieおよびStates(Computers and Chemistry, 1993)のXNUプログラムにより決定される)をマスクするためのフィルターを含むこと、および(B)データベース配列に対する適合を報告するための統計学的有意性の閾値、またはE−スコア(KarlinおよびAltschul, 1990)の統計学的モデルにしたがって、単に偶然により見出される適合の期待確率;ある適合に起因する統計学的有意差がE−スコア閾値より大きい場合、この適合は報告されない);好ましいE−スコア閾値の数値は0.5であるか、または好ましさが増える順に、0.25、0.1、0.05、0.01、0.001、0.0001、1e−5、1e−10、1e−15、1e−20、1e−25、1e−30、1e−40、1e−50、1e−75、または1e−100である。 The percent identity between two nucleic acid sequences can be determined by visual inspection and mathematical calculation, or more preferably, this comparison is made by comparing the sequence information using a computer program. A typical preferred computer program is the Wisconsin package, version 10.0 program “GAP” from the Genetics Computer Group (GCG; Madison, Wis.) (Devereux, et al., 1984, Nucl. Acids Res ., 12: 387). By using this “GAP” program, in addition to comparing two nucleic acid sequences, two amino acid sequences can be compared, and a nucleic acid sequence and an amino acid sequence can be compared. Here, the preferred default parameters for the “GAP” program are: (1) GCG run of unary comparison matrix for nucleotides (including values of 1 for identical and 0 for non-identical), Schwartz and Gribskov and Burgess, Nucl. Acids Res., 14 as described by Dayhoff, “Atlas of Polypeptide Sequence and Structure,” National Biomedical Research Foundation, pages 353-358, 1979. : Weighted amino acid comparison matrix of 6745, 1986; or other comparable comparison matrix; (2) 30 penalties for each gap of amino acids and one additional penalty for each symbol in each gap; or each gap in nucleotide sequence About 50 penalties and an additional for each symbol in each gap 3 penalties; (3) no penalty to end gaps; and (4) no maximum penalty for long gaps. Other sequence comparison programs used by those skilled in the art are available, for example, by using the National Medical Library website: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/bl2seq/bls.html The BLASTN program, version 2.2.7, or UW-BLAST 2.0 algorithm can be used. Standard default parameter settings for UW-BLAST 2.0 are described at the following Internet site: http://blast.wustl.edu. In addition, the BLAST algorithm uses a BLOSUM62 amino acid scoring matrix and the selection parameters that can be used are: (A) a segment of query sequence with low composition complexity (Wootton and Federhen's SEG program (Computers and Chemistry, 1993); Wootton and Federhen, 1996 “Analysis of compositionally biased regions in sequence databases” Methods Enzymol., 266: 544-71) Or include a filter to mask segments consisting of short-periodic internal repeats (determined by the XNU program of Claverie and States (Computers and Chemistry, 1993)), and (B) match against database sequences A statistical significance threshold to report, or According to the statistical model of the E-score (Karlin and Altschul, 1990), the expected probability of a match found by chance; if the statistically significant difference due to a match is greater than the E-score threshold, the fit is Not reported); the preferred E-score threshold value is 0.5 or, in order of increasing preference, 0.25, 0.1, 0.05, 0.01, 0.001, 0.0001 1e-5, 1e-10, 1e-15, 1e-20, 1e-25, 1e-30, 1e-40, 1e-50, 1e-75, or 1e-100.
本発明の変異タンパク質はまた、配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列の相補鎖にストリンジェントな条件でハイブリダイズする塩基配列を含んでなる核酸によってコードされるタンパク質であって、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質であってもよい。 The mutant protein of the present invention also includes a base sequence that hybridizes under stringent conditions to a complementary strand of a base sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3. And a protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity.
ここで、「ストリンジェントな条件下」とは、中程度または高程度にストリンジェントな条件においてハイブリダイズすることを意味する。具体的には、中程度にストリンジェントな条件は、例えば、DNAの長さに基づき、一般の技術を有する当業者によって、容易に決定することが可能である。基本的な条件は、Sambrookら,Molecular Cloning: A Laboratory Manual,第3版,第6章,Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001に示され、例えば5×SSC、0.5% SDS、1.0mM EDTA(pH8.0)の前洗浄溶液、約42℃での、約50%ホルムアミド、2×SSC−6×SSC、好ましくは5−6×SSC、0.5% SDS(または約42℃での約50%ホルムアミド中の、スターク溶液(Stark’s solution)などの他の同様のハイブリダイゼーション溶液)のハイブリダイゼーション条件、及び例えば、約50℃−68℃、0.1−6×SSC、0.1% SDSの洗浄条件の使用が含まれる。好ましくは中程度にストリンジェントな条件は、約50℃、6×SSC、0.5% SDSのハイブリダイゼーション条件(及び洗浄条件)を含む。高ストリンジェントな条件もまた、例えばDNAの長さに基づき、当業者によって、容易に決定することが可能である。 Here, “under stringent conditions” means to hybridize under moderately or highly stringent conditions. Specifically, moderately stringent conditions can be easily determined by those skilled in the art having general techniques based on, for example, the length of the DNA. Basic conditions are shown in Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd edition, Chapter 6, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001, eg 5 × SSC, 0.5% SDS, 1.0 mM EDTA. (PH 8.0) pre-wash solution, about 50% formamide at about 42 ° C., 2 × SSC-6 × SSC, preferably 5-6 × SSC, 0.5% SDS (or about 42 ° C. Hybridization conditions of other similar hybridization solutions such as Stark's solution in 50% formamide, and for example, about 50 ° C.-68 ° C., 0.1-6 × SSC, 0.1% SDS Use of cleaning conditions. Preferably moderately stringent conditions include hybridization conditions (and wash conditions) at about 50 ° C., 6 × SSC, 0.5% SDS. High stringency conditions can also be readily determined by one skilled in the art based on, for example, the length of the DNA.
一般に、こうした条件は、中程度にストリンジェントな条件よりも高い温度及び/又は低い塩濃度でのハイブリダイゼーション(例えば、0.5%程度のSDSを含み、約65℃、6×SSCないし0.2×SSC、好ましくは6×SSC、より好ましくは2×SSC、より好ましくは0.2×SSC、あるいは0.1×SSCのハイブリダイゼーション)及び/又は洗浄を含み、例えば上記のようなハイブリダイゼーション条件、及びおよそ65℃−68℃、0.2ないし0.1×SSC、0.1% SDSの洗浄を伴うと定義される。ハイブリダイゼーションおよび洗浄の緩衝液では、SSC(1×SSCは、0.15M NaClおよび15mM クエン酸ナトリウムである)にSSPE(1×SSPEは、0.15M NaCl、10mM NaH2PO4、および1.25mM EDTA、pH7.4である)を代用することが可能であり、洗浄はハイブリダイゼーションが完了した後で15分間ないし1時間程度行う。 In general, these conditions include hybridization at higher temperatures and / or lower salt concentrations than moderately stringent conditions (eg, containing about 0.5% SDS, about 65 ° C., 6 × SSC to 0. 2 × SSC, preferably 6 × SSC, more preferably 2 × SSC, more preferably 0.2 × SSC, or even 0.1 × SSC) and / or washing, for example hybridization as described above Defined with conditions and washing at approximately 65 ° C.-68 ° C., 0.2 to 0.1 × SSC, 0.1% SDS. In hybridization and wash buffers, SSC (1 × SSC is 0.15 M NaCl and 15 mM sodium citrate) to SSPE (1 × SSPE is 0.15 M NaCl, 10 mM NaH 2 PO 4 , and 1. 25 mM EDTA, pH 7.4) can be substituted, and washing is performed for 15 minutes to 1 hour after hybridization is completed.
また、プローブに放射性物質を使用しない市販のハイブリダイゼーションキットを使用することもできる。具体的には、ECL direct labeling & detection system(Amersham社製)を使用したハイブリダイゼーション等が挙げられる。ストリンジェントなハイブリダイゼーションとしては、例えば、キット中のhybridization bufferにBlocking試薬を5%(w/v)、NaClを0.5Mになるように加え、42℃で4時間行い、洗浄は、0.4% SDS、0.5xSSC中で、55℃で20分を2回、2xSSC中で室温、5分を一回行う、という条件が挙げられる。 In addition, a commercially available hybridization kit that does not use a radioactive substance for the probe can also be used. Specific examples include hybridization using an ECL direct labeling & detection system (manufactured by Amersham). For stringent hybridization, for example, 5% (w / v) Blocking reagent and 0.5M NaCl are added to the hybridization buffer in the kit, and the reaction is performed at 42 ° C. for 4 hours. A condition is that 20% twice at 55 ° C. for 20 minutes in 4% SDS, 0.5 × SSC, and once at room temperature for 5 minutes in 2 × SSC.
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性は、公知の手法、例えば、J. Biol. Chem. 262, 17556-17562 (1987)(引用によりその全体を本明細書に援用する)に記載されている方法で測定してもよい。例えば、基質としてCTP(シチジン3リン酸)およびN−アセチルノイラミン酸(NeuAc)を用いて酵素反応を行い、反応生成物であるシチジン5’−モノホスホシアル酸の量を評価することで酵素活性を評価することができる。なお、酵素1単位(1U)は、1分間に1マイクロモルのシチジン5’−モノホスホシアル酸を合成する酵素量である。 Cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity is described in known procedures, for example, J. Biol. Chem. 262, 17556-17562 (1987), which is incorporated herein by reference in its entirety. You may measure by the method. For example, an enzyme reaction is carried out using CTP (cytidine triphosphate) and N-acetylneuraminic acid (NeuAc) as substrates, and the amount of cytidine 5′-monophosphosialic acid, which is a reaction product, is evaluated. Activity can be evaluated. One unit (1 U) of enzyme is the amount of enzyme that synthesizes 1 micromole of cytidine 5'-monophosphosialic acid per minute.
本発明の変異タンパク質はまた、上記に記載されたシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を抗原として作成したポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体を用い、ウェスタンブロッティングなどの手法で抗原抗体反応を引き起こすタンパク質であって、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質であってもよい。 The mutant protein of the present invention is also a protein that causes an antigen-antibody reaction by a technique such as Western blotting using a polyclonal antibody and a monoclonal antibody prepared by using the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase described above as an antigen. Or a protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity.
本発明の一態様において本発明の酵素は、フォトバクテリウム属に属する微生物由来である。本発明の酵素は、フォトバクテリウム属に属する微生物に由来するものであれば特に限定されるものではなく、フォトバクテリウム属に属する新種の微生物由来の酵素であってもよい。由来となる微生物としては、好ましくは、フォトバクテリウム・レイオグナシー(Photobacterium leiognathi)に属する微生物であり、更に好ましくは、フォトバクテリウム・レイオグナシー JT−SHIZ−145株(寄託番号:NITE BP−695)が挙げられる。 In one embodiment of the present invention, the enzyme of the present invention is derived from a microorganism belonging to the genus Photobacterium. The enzyme of the present invention is not particularly limited as long as it is derived from a microorganism belonging to the genus Photobacterium, and may be an enzyme derived from a new species of microorganism belonging to the genus Photobacterium. As the microorganism to be derived, a microorganism belonging to Photobacterium leiognathi is preferable, and more preferably, Photobacterium leiognacy JT-SHIZ-145 strain (deposit number: NITE BP-695) is used. Can be mentioned.
本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の酵素学的性質および理化学的性質は、上記に定義したシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有することを特徴とするほか、限定するわけではないが、以下、
(a)シグナルペプチドを有する本発明のタンパク質においては、分子量がSDS−PAGE分析で62,000±4,000Da程度、または62,000±2,000Da程度であり、あるいはシグナルペプチドを持たない本発明のタンパク質においては、分子量がSDS−PAGE分析で60,000±4,000Da程度、または60,000±2,000Da程度である;
(b)等電点電気泳動により分析される等電点がpH4.8〜pH5.2程度、すなわち約pH5である;
(c)至適pHがpH8〜9の範囲である;
(d)至適温度が30〜40℃、好ましくは35℃〜40℃である;および
(e)その酵素活性のために金属塩の添加が必要であり、特に至適MgCl2濃度が少なくとも5mMである;
からなる群より選択される特性の一つまたはそれより多くを有することを特徴としてもよい。
The enzymatic and physicochemical properties of the cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase of the present invention are characterized by having the cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase activity defined above and are limited. Not that,
(A) In the protein of the present invention having a signal peptide, the molecular weight is about 62,000 ± 4,000 Da or about 62,000 ± 2,000 Da by SDS-PAGE analysis, or the present invention has no signal peptide. The molecular weight is about 60,000 ± 4,000 Da, or about 60,000 ± 2,000 Da by SDS-PAGE analysis;
(B) the isoelectric point analyzed by isoelectric focusing is about pH 4.8 to about pH 5.2, ie about pH 5;
(C) the optimum pH is in the range of pH 8-9;
(D) the optimum temperature is 30-40 ° C., preferably 35-40 ° C .; and (e) the addition of a metal salt is required for its enzymatic activity, in particular the optimum MgCl 2 concentration is at least 5 mM. Is
It may be characterized by having one or more properties selected from the group consisting of:
また、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素は、シチジン3リン酸(CTP)とシアル酸を基質として、シチジン5’−モノホスホシアル酸の合成反応を触媒する活性を有する。ここで、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素が基質とすることができるシアル酸として、N−アセチルノイラミン酸(NeuAc)、N−グリコリルノイラミン酸(NeuGc)、5−デアミノ−5−ヒドロキシノイラミン酸(KDN)、9−O- アセチルノイラミン酸(9-O-acetyl-NeuAc)、4−O−アセチルノイラミン酸(4−O−acetyl−NeuAc)、8−スルホ−N−グリコリルノイラミン酸(N-glycoryl-8−sulfo-Neu)などが挙げられる。 The cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase of the present invention has an activity of catalyzing the synthesis reaction of cytidine 5'-monophosphosialic acid using cytidine triphosphate (CTP) and sialic acid as substrates. Here, as sialic acid that can be used as a substrate by the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase of the present invention, N-acetylneuraminic acid (NeuAc), N-glycolylneuraminic acid (NeuGc), 5- Deamino-5-hydroxyneuraminic acid (KDN), 9-O-acetylneuraminic acid (9-O-acetyl-NeuAc), 4-O-acetylneuraminic acid (4-O-acetyl-NeuAc), 8- And sulfo-N-glycolyl neuraminic acid (N-glycyl-8-sulfo-Neu).
また、本発明のタンパク質には以下のタンパク質も含まれる。
(1)配列番号2、配列番号2のアミノ酸28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列において、1または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入および/または付加を含むアミノ酸配列を含んでなるタンパク質;
(2)配列番号2、配列番号2のアミノ酸28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%以上のアミノ酸同一性を有するアミノ酸配列を含んでなるタンパク質;
(3)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列と、少なくとも70%以上の同一性を有する核酸によってコードされるアミノ酸配列を含むタンパク質;または
(4)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列の相補鎖にストリンジェントな条件でハイブリダイズする塩基配列を含んでなる核酸によってコードされるタンパク質。
The protein of the present invention also includes the following proteins.
(1) An amino acid sequence comprising a deletion, substitution, insertion and / or addition of one or more amino acids in an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acids 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4 A protein comprising:
(2) a protein comprising an amino acid sequence having at least 60% amino acid identity with an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acids 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4;
(3) a protein comprising an amino acid sequence encoded by a nucleic acid having at least 70% identity with a base sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3; Or (4) encoded by a nucleic acid comprising a base sequence that hybridizes under stringent conditions to a complementary strand of a base sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3 Protein.
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素をコードする核酸
本発明は、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素をコードする核酸を提供する。
本発明の核酸は、配列番号2、配列番号2のアミノ酸28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列を含んでなるタンパク質をコードする核酸である。本発明の核酸はまた、配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列を含んでなる核酸である。
Nucleic acid encoding cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase The present invention provides a nucleic acid encoding cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase.
The nucleic acid of the present invention is a nucleic acid encoding a protein comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acids 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4. The nucleic acid of the present invention is also a nucleic acid comprising a base sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3.
本発明の核酸は、上記の核酸の変異体であって、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードする核酸であってもよい。そのような核酸もまた、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素をコードする核酸に含まれる。 The nucleic acid of the present invention may be a nucleic acid variant of the above-described nucleic acid that encodes a protein having cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase activity. Such nucleic acids are also included in the nucleic acid encoding the cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase of the present invention.
そのような核酸の変異体は、配列番号2、配列番号2のアミノ酸28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列において、1または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入および/または付加を含むアミノ酸配列を含んでなるタンパク質であって、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードする核酸である。本発明の核酸の変異体はまた、配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列において、1または複数のヌクレオチドの欠失、置換、挿入および/または付加を含む塩基配列を含んでなる核酸である。アミノ酸またはヌクレオチドの欠失、置換、挿入および/付加は、上述した方法により導入することができる。 Such a nucleic acid variant includes a deletion, substitution, insertion and / or deletion of one or more amino acids in an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acids 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4. Alternatively, it is a nucleic acid that encodes a protein comprising an amino acid sequence containing an addition and having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity. The nucleic acid variant of the present invention also includes deletion, substitution, insertion and deletion of one or more nucleotides in the base sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3. It is a nucleic acid comprising a base sequence containing an addition. Amino acid or nucleotide deletions, substitutions, insertions and / or additions can be introduced by the methods described above.
また、そのような核酸の変異体は、配列番号2、配列番号2のアミノ酸82−543配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%以上、好ましくは65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、93%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上または99%以上、より好ましくは99.5%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含んでなるタンパク質であって、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質、をコードする核酸である。本発明の核酸の変異体はまた、配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列と、少なくとも70%以上、好ましくは75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、93%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上または99%以上、より好ましくは99.5%以上の同一性を有する核酸であって、該核酸はシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードする、前記核酸である。ここで、アミノ酸配列または塩基配列の同一性は、上記に示した方法で決定することができる。 Further, such a nucleic acid variant has at least 60% or more, preferably 65% or more, 70% or more of an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2 and amino acids 82-543 of SEQ ID NO: 2 75% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 93% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more or 99% or more, more preferably 99.5% or more A nucleic acid encoding a protein comprising an amino acid sequence having identity and having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity. The variant of the nucleic acid of the present invention also contains at least 70% or more, preferably 75% or more, 80% or more of a base sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3. Or more, 85% or more, 90% or more, 93% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more or 99% or more, more preferably 99.5% or more nucleic acid. The nucleic acid is a nucleic acid encoding a protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity. Here, the identity of amino acid sequences or base sequences can be determined by the method shown above.
そのような核酸の変異体はさらに、配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、および配列番号3からなる群より選択される塩基配列の相補鎖にストリンジェントな条件、または高度にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列を含む核酸であって、該核酸はシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質をコードする、前記核酸である。ここで、ストリンジェントな条件または高度にストリンジェントな条件とは、上記で定義したとおりである。 Such a nucleic acid variant further has stringent conditions, or highly stringent, in a complementary strand of a base sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3. A nucleic acid comprising a base sequence that hybridizes under various conditions, wherein the nucleic acid encodes a protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity. Here, stringent conditions or highly stringent conditions are as defined above.
上記の方法で得られた核酸および核酸の変異体は、各種微生物の遺伝子配列ライブラリを用いたサザンブロッティングなどの遺伝子配列スクリーニングにおいて、プローブとして使用することも可能である。 The nucleic acids and nucleic acid variants obtained by the above methods can also be used as probes in gene sequence screening such as Southern blotting using gene sequence libraries of various microorganisms.
また、本発明の核酸には、以下の核酸も含まれる。
(1)配列番号2、配列番号2のアミノ酸28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列において、1または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入および/または付加を含むアミノ酸配列を含んでなるタンパク質をコードする核酸;
(2)配列番号2、配列番号2のアミノ酸82−543配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列と少なくとも60%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含んでなるタンパク質をコードする核酸;
(3)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列と、少なくとも70%以上の同一性を有する核酸;または
(4)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、および配列番号3からなる群より選択される塩基配列の相補鎖にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列を含む核酸。
The nucleic acid of the present invention also includes the following nucleic acids.
(1) An amino acid sequence comprising a deletion, substitution, insertion and / or addition of one or more amino acids in an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acids 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4 A nucleic acid encoding a protein comprising:
(2) a nucleic acid encoding a protein comprising an amino acid sequence having at least 60% identity with an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2 and amino acids 82-543 of SEQ ID NO: 2;
(3) a nucleic acid having at least 70% identity with a base sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3; or (4) SEQ ID NO: 1, sequence A nucleic acid comprising a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to a complementary strand of a nucleotide sequence selected from the group consisting of nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3.
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を発現する微生物
本発明者らは、ビブリオ科フォトバクテリウム属に属する微生物が新規なシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を発現することを見いだした。よって本発明は、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を発現する微生物を提供する。本発明の微生物は、フォトバクテリウム属に属し、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素生産能を有する微生物である。本発明の微生物は、好ましくは、フォトバクテリウム・レイオグナシー(Photobacterium leiognathi)に属する微生物であり、更に好ましくは、フォトバクテリウム・レイオグナシー JT−SHIZ−145株が挙げられる。フォトバクテリウム・レイオグナシー JT−SHIZ−145株は、2008年12月26日付で寄託番号:NITE BP−695として、独立行政法人 製品評価基盤機構特許微生物寄託センター(NITE;千葉県木更津市かずさ鎌足2−5−8)に寄託されている。なお、上記のフォトバクテリウム属の微生物は一般に海洋性細菌であり、海水中または海産の魚介類から分離される。
Microorganisms expressing cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase The present inventors have found that microorganisms belonging to the genus Vibrioaceae Photobacterium express a novel cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase. Accordingly, the present invention provides a microorganism that expresses cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase. The microorganism of the present invention is a microorganism belonging to the genus Photobacterium and having the ability to produce cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase. The microorganism of the present invention is preferably a microorganism belonging to Photobacterium leiognathi, and more preferably, Photobacterium leiognacy JT-SHIZ-145 strain. Photobacterium Leognacy JT-SHIZ-145 strain was deposited on December 26, 2008 as deposit number: NITE BP-695, NITE; 2-5-8). The microorganisms of the genus Photobacterium are generally marine bacteria and are isolated from seawater or marine fish and shellfish.
本発明の微生物は、例えば以下に説明するようなスクリーニング法を用いて分離することができる。海水、海砂、海泥あるいは海産魚介類を微生物源とする。海水、海砂、海泥はそのままもしくは滅菌海水で希釈し、接種源とする。海産魚介類は表面の粘液等をループで擦り採って接種源としたり、内臓器を滅菌海水中で磨砕した液を接種源としたりする。これらをマリンブロスアガー2216培地(ベクトン・ディッキンソン製)や塩化ナトリウム添加ニュートリエントアガー培地(ベクトン・ディッキンソン製)などの平板培地上に塗布し、様々な温度条件下で生育する海洋性微生物を取得する。常法に従い、得られた微生物を純粋培養した後、マリンブロス2216培地(ベクトン・ディッキンソン製)や塩化ナトリウム添加ニュートリエントブロス培地(ベクトン・ディッキンソン製)などの液体培地を用い、それぞれの微生物を培養する。微生物が十分生育した後に、培養液から菌体を遠心分離によって集める。集めた菌体に界面活性剤である0.3%トリトンX−100(関東化学製)、20%グリセリン(和光純薬株式会社製)を含む50mMトリス−塩酸緩衝液(pH9.0)を添加し、菌体を懸濁する。この菌体懸濁液を氷冷下、超音波処理し細胞を破砕する。この細胞破砕液を酵素溶液として、常法にしたがってシチジン5’−モノホスホシアル酸生合成活性を測定し、シチジン5’−モノホスホシアル酸生合成活性を有する菌株を得ることができる。 The microorganism of the present invention can be isolated using, for example, a screening method as described below. Seawater, sea sand, sea mud or marine fish and shellfish are used as microbial sources. Seawater, sea sand and sea mud should be used as inoculation source as they are or diluted with sterilized seawater. For marine fish and shellfish, surface mucus or the like is scraped off with a loop as an inoculation source, or a liquid obtained by grinding internal organs in sterile seawater is used as an inoculation source. These are applied on a plate medium such as Marine Broth Agar 2216 medium (Becton Dickinson) or sodium chloride-added nutrient agar medium (Becton Dickinson) to obtain marine microorganisms that grow under various temperature conditions. . According to a conventional method, the obtained microorganisms are purely cultured and then each microorganism is cultured using a liquid medium such as Marine Broth 2216 medium (Becton Dickinson) or sodium chloride-added nutrient broth medium (Becton Dickinson). To do. After the microorganisms are sufficiently grown, the cells are collected from the culture solution by centrifugation. 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 0.3% Triton X-100 (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and 20% glycerin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a surfactant is added to the collected cells. And suspend the cells. This cell suspension is sonicated under ice cooling to disrupt cells. Using this cell disruption solution as an enzyme solution, cytidine 5'-monophosphosialic acid biosynthesis activity is measured according to a conventional method, and a strain having cytidine 5'-monophosphosialic acid biosynthesis activity can be obtained.
本発明のフォトバクテリウム属に属する微生物である、フォトバクテリウム・レイオグナシー JT−SHIZ−145株は上記のスクリーニング法を用いることで得られた。得られた上記の菌株の菌学的性質および生理学生化学的性質については、実施例1に詳述する。 Photobacterium layignacy JT-SHIZ-145 strain, which is a microorganism belonging to the genus Photobacterium of the present invention, was obtained by using the above screening method. The bacteriological and physiological biochemical properties of the obtained strain are described in detail in Example 1.
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を製造する方法
本発明は、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を製造する方法にも関する。
Method for Producing Cytidine 5′-Monophosphosialic Acid Synthase The present invention also relates to a method for producing the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase of the present invention.
(1)シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を発現する微生物を培養することによる当該酵素の製造方法
本発明の一態様において、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素はフォトバクテリウム属に属する微生物由来であり、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素生産能を有する微生物を培地に培養し、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を生産させ、これを採取することによって得られる。
(1) Method for producing the enzyme by culturing a microorganism expressing cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase In one embodiment of the present invention, the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase of the present invention is a photobacteria. By culturing a microorganism that is derived from a microorganism belonging to the genus Umum and has the ability to produce cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase in a medium to produce cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase, can get.
ここで用いる微生物としては、フォトバクテリウム属に属し、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素生産能を有する微生物であれば、いずれの菌株でも用いることができる。本発明の方法において用いるフォトバクテリウム属に属する微生物の例としては、フォトバクテリウム・レイオグナシー JT−SHIZ−145株が挙げられる。 Any microorganism can be used as long as it is a microorganism belonging to the genus Photobacterium and capable of producing cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase. Examples of microorganisms belonging to the genus Photobacterium used in the method of the present invention include Photobacterium leiognancy JT-SHIZ-145 strain.
上記微生物の培養に用いる培地としては、それらの微生物が利用し得る炭素源、窒素源、無機物等を含むものを用いる。炭素源としては、ペプトン、トリプトン、カゼイン分解物、肉エキス、ブドウ糖等が挙げられ、好ましくはペプトンを用いる。窒素源としては、酵母エキスを用いるのが好ましい。塩類としては、塩化ナトリウム、クエン酸鉄、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、臭化カリウム、塩化ストロンチウム、ほう酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、フッ化ナトリウム、硝酸アンモニウム、リン酸水素二ナトリウム等を適宜組み合わせて用いるのが好ましい。 As a medium used for culturing the microorganism, a medium containing a carbon source, a nitrogen source, an inorganic substance and the like that can be used by the microorganism is used. Examples of the carbon source include peptone, tryptone, casein degradation product, meat extract, glucose and the like, and preferably peptone is used. As the nitrogen source, yeast extract is preferably used. Salts include sodium chloride, iron citrate, magnesium chloride, sodium sulfate, calcium chloride, potassium chloride, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bromide, strontium chloride, sodium borate, sodium silicate, sodium fluoride, ammonium nitrate, It is preferable to use an appropriate combination of disodium hydrogen phosphate and the like.
また、上記成分を含んだマリンブロス2216培地(ベクトン・ディッキンソン製)を用いてもよい。さらには、上記塩類を適度に含む人工海水を用い、これにペプトン、酵母エキス等を添加した培地を用いてもよい。培養条件は培地の組成や菌株によって多少異なるが、例えば、フォトバクテリウム属(Photobacterium leiognathi) JT−SHIZ−145株を培養する場合、培養温度は20〜30℃、好ましくは25〜30℃程度、培養時間は6〜48時間、好ましくは15〜24時間程度である。 Moreover, you may use the marine broth 2216 culture medium (product made from Becton Dickinson) containing the said component. Furthermore, artificial seawater containing the above-mentioned salts appropriately may be used, and a medium obtained by adding peptone, yeast extract or the like may be used. The culture conditions vary somewhat depending on the composition and strain of the medium. For example, when culturing Photobacterium leiognathi JT-SHIZ-145 strain, the culture temperature is 20 to 30 ° C, preferably about 25 to 30 ° C. The culture time is 6 to 48 hours, preferably about 15 to 24 hours.
目的とする酵素は菌体内に存在するため、公知の菌体破砕法、例えば超音波破砕法、フレンチプレス破砕法、ガラスビーズ破砕法、ダイノミル破砕法などのいずれかの方法を行えばよく、その菌体破砕物から目的とする酵素を分離精製する。本発明の方法における好ましい菌体破砕法は超音波破砕法である。例えば、菌体破砕物から遠心分離により固形物を除去した後に、得られた菌体破砕液上清を市販の陰イオン交換カラム、陽イオン交換カラム、ゲル濾過カラム、ハイドロキシアパタイトカラム、CDP−ヘキサノールアミンアガロースカラム、CMP−ヘキサノールアミンアガロースカラム、疎水性カラム等のカラムクロマトグラフィーおよびネイティブ−PAGE等を適宜組み合わせて精製することができる。 Since the target enzyme is present in the microbial cells, any known microbial cell disruption method, for example, ultrasonic pulverization method, French press pulverization method, glass bead pulverization method, dynomill pulverization method, etc. may be used. The target enzyme is separated and purified from the disrupted cells. A preferable cell disruption method in the method of the present invention is an ultrasonic disruption method. For example, after removing solid matter from the crushed cell by centrifugation, the obtained cell lysate supernatant is used as a commercially available anion exchange column, cation exchange column, gel filtration column, hydroxyapatite column, CDP-hexanol. Purification can be performed by appropriately combining column chromatography such as an amine agarose column, CMP-hexanolamine agarose column, and hydrophobic column, and native PAGE.
なお、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素は完全に精製してもよいが、部分精製品でも十分な活性を有するため、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素は精製品であってもよく、または部分精製品であってもよい。 The cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase may be completely purified. However, since the partially purified product has sufficient activity, the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase of the present invention is a purified product. It may be present or a partially purified product.
(2)組換えシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を製造する方法
本発明は、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素をコードする核酸を含む発現ベクター、および当該発現ベクターを含有する宿主細胞を提供する。
(2) Method for producing recombinant cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase The present invention relates to an expression vector containing a nucleic acid encoding cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase, and a host containing the expression vector Provide cells.
本発明の組換えシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質を製造するためには、使用する宿主に応じて選ばれた発現ベクターに、哺乳動物、微生物、ウィルス、または昆虫遺伝子等から誘導された適当な転写または翻訳調節ヌクレオチド配列に機能可能に連結したシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素をコードする核酸配列を挿入する。調節配列の例として、転写プロモーター、オペレーター、またはエンハンサー、mRNAリボソーム結合部位、ならびに、転写および翻訳の開始および終結を制御する適切な配列が挙げられる。 In order to produce the recombinant cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase protein of the present invention, an expression vector selected according to the host to be used is derived from a mammal, a microorganism, a virus, an insect gene or the like. A nucleic acid sequence encoding a cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase operably linked to an appropriate transcriptional or translational regulatory nucleotide sequence is inserted. Examples of regulatory sequences include transcriptional promoters, operators or enhancers, mRNA ribosome binding sites, and appropriate sequences that control the initiation and termination of transcription and translation.
本発明のベクターに挿入されるシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素をコードする核酸配列は、上述した本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素をコードする核酸の塩基配列である。この配列は、リーダー配列(すなわち、シグナルペプチドをコードする配列)を含んでいても、含んでいなくてもよい。リーダー配列を含む場合、配列番号1のヌクレオチド1−81に相当するリーダー配列であってもよく、また他の生物源由来のリーダー配列に置き換えてもよい。リーダー配列を置き換えることによって、発現したタンパク質を宿主細胞の外に分泌させるように発現システムを設計することも可能である。 The nucleic acid sequence encoding cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase inserted into the vector of the present invention is the base sequence of the nucleic acid encoding the cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase of the present invention described above. This sequence may or may not include a leader sequence (ie, a sequence encoding a signal peptide). When a leader sequence is included, it may be a leader sequence corresponding to nucleotides 1-81 of SEQ ID NO: 1, or may be replaced with a leader sequence derived from another biological source. By replacing the leader sequence, the expression system can be designed to secrete the expressed protein out of the host cell.
また、本発明の組換えシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質は、当該酵素をコードする核酸に続いて、Hisタグ、FLAGTMタグ、グルタチオン−S−トランスフェラーゼなどをコードする核酸を連結した核酸をベクターに挿入することにより、融合タンパク質として発現することも可能である。本発明の酵素をこのような融合タンパク質として発現させることにより、当該酵素の精製および検出を容易にすることができる。 In addition, the recombinant cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase protein of the present invention has a nucleic acid encoding the enzyme followed by a nucleic acid encoding a His tag, a FLAG TM tag, glutathione-S-transferase and the like. It can also be expressed as a fusion protein by inserting the nucleic acid into a vector. By expressing the enzyme of the present invention as such a fusion protein, purification and detection of the enzyme can be facilitated.
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質の発現に適する宿主細胞には、原核細胞、酵母または高等真核細胞が含まれる。細菌、真菌、酵母、および哺乳動物細胞宿主で用いる適切なクローニングおよび発現ベクターは、例えば、Pouwelsら、Cloning Vectors: A Laboratory Manual, Elsevier, New York, (1985)(引用によりその全体を本明細書に援用する)に記載されている。 Suitable host cells for expression of cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase protein include prokaryotic cells, yeast or higher eukaryotic cells. Suitable cloning and expression vectors for use in bacterial, fungal, yeast, and mammalian cell hosts are described, for example, in Pouwels et al., Cloning Vectors: A Laboratory Manual, Elsevier, New York, (1985) (hereby incorporated by reference in its entirety). In Japanese).
原核生物には、グラム陰性またはグラム陽性菌、例えば、大腸菌または枯草菌が含まれる。大腸菌のような原核細胞を宿主として使用する場合、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質は、原核細胞内での組換えポリペプチドの発現を容易にするためにN末端メチオニン残基を含むようにしてもよい。このN末端メチオニンは、発現後に組換えシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質から切り離すこともできる。 Prokaryotes include gram negative or gram positive bacteria such as E. coli or Bacillus subtilis. When a prokaryotic cell such as E. coli is used as a host, the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase protein contains an N-terminal methionine residue to facilitate expression of the recombinant polypeptide in the prokaryotic cell. You may make it. This N-terminal methionine can also be cleaved from the recombinant cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase protein after expression.
原核宿主細胞内で用いる発現ベクターは、一般に1または2以上の表現型選択可能マーカー遺伝子を含む。表現型選択可能マーカー遺伝子は、例えば、抗生物質耐性を付与するか、または独立栄養要求性を付与する遺伝子である。原核宿主細胞に適する発現ベクターの例には、pBR322(ATCC37017)のような市販のプラスミドまたはそれらから誘導されるものが含まれる。pBR322は、アンピシリンおよびテトラサイクリン耐性のための遺伝子を含有するので、形質転換細胞を同定するのが容易である。適切なプロモーターならびにシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素をコードする核酸のDNA配列が、このpBR322ベクター内に挿入される。他の市販のベクターには、例えば、pKK223−3(Pharmacia Fine Chemicals, スウェーデン、ウプサラ)およびpGEM1(Promega Biotech.、米国、ウイスコンシン州、マディソン)などが含まれる。 Expression vectors used in prokaryotic host cells generally contain one or more phenotypically selectable marker genes. A phenotypically selectable marker gene is, for example, a gene that confers antibiotic resistance or confers autotrophic requirements. Examples of suitable expression vectors for prokaryotic host cells include commercially available plasmids such as pBR322 (ATCC 37017) or those derived therefrom. Since pBR322 contains genes for ampicillin and tetracycline resistance, it is easy to identify transformed cells. An appropriate promoter as well as the DNA sequence of the nucleic acid encoding cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase is inserted into this pBR322 vector. Other commercially available vectors include, for example, pKK223-3 (Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala, Sweden) and pGEM1 (Promega Biotech., Madison, Wis., USA).
原核宿主細胞用の発現ベクターにおいて通常用いられるプロモーター配列には、tacプロモーター、β−ラクタマーゼ(ペニシリナーゼ)プロモーター、ラクトースプロモーター(Changら、Nature 275:615, 1978;およびGoeddelら、Nature 281:544, 1979、引用によりその全体を本明細書に援用する。)などが含まれる。 Promoter sequences commonly used in expression vectors for prokaryotic host cells include tac promoter, β-lactamase (penicillinase) promoter, lactose promoter (Chang et al., Nature 275: 615, 1978; and Goeddel et al., Nature 281: 544, 1979. , Which is incorporated herein by reference in its entirety.) And the like.
また、組換えシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質を酵母宿主内で発現させてもよい。好ましくは、サッカロミセス属(Saccharomyces、例えば、S. cerevisiae )を用いるが、ピキア属(Pichia)またはクルイベロミセス属(Kluyveromyces)のような他の酵母の属を用いてもよい。酵母ベクターは、2μ酵母プラスミドからの複製起点の配列、自立複製配列(ARS)、プロモーター領域、ポリアデニル化のための配列、転写終結のための配列、および選択可能なマーカー遺伝子を含有することが多い。酵母α因子リーダー配列を用いて、組換えシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質の分泌を行わせることもできる。酵母宿主からの組換えポリペプチドの分泌を促進するのに適する他のリーダー配列も知られている。酵母を形質転換する方法は、例えば、Hinnenら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75: 1929-1933, 1978(引用によりその全体を本明細書に援用する)に記載されている。 Alternatively, recombinant cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase protein may be expressed in a yeast host. Preferably, the genus Saccharomyces (eg, S. cerevisiae) is used, but other yeast genera such as Pichia or Kluyveromyces may be used. Yeast vectors often contain an origin of replication sequence from a 2μ yeast plasmid, an autonomously replicating sequence (ARS), a promoter region, a sequence for polyadenylation, a sequence for transcription termination, and a selectable marker gene. . Yeast alpha factor leader sequence can be used to cause secretion of recombinant cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase protein. Other leader sequences suitable for promoting secretion of recombinant polypeptides from yeast hosts are also known. Methods for transforming yeast are described, for example, in Hinnnen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75: 1929-1933, 1978 (incorporated herein by reference in its entirety).
哺乳動物または昆虫宿主細胞培養系を用いて、組換えシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質を発現することもできる。哺乳動物起源の株化細胞系も用いることができる。哺乳動物宿主細胞発現ベクターのための転写および翻訳制御配列は、ウィルスゲノムから得ることができる。通常用いられるプロモーター配列およびエンハンサー配列は、ポリオーマウィルス、アデノウイルス2などから誘導される。SV40ウィルスゲノム、例えば、SV40起点、初期および後期プロモーター、エンハンサー、スプライス部位、およびポリアデニル化部位から誘導されるDNA配列を用いて、哺乳動物宿主細胞内での構造遺伝子配列の発現のための他の遺伝子要素を与えてもよい。哺乳動物宿主細胞内で用いるためのベクターは、例えば、OkayamaおよびBerg(Mol. Cell. Biol., 3: 280, 1983、引用によりその全体を本明細書に援用する。)の方法で構築することができる。 Mammalian or insect host cell culture systems can also be used to express recombinant cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase protein. Mammalian origin cell lines can also be used. Transcriptional and translational control sequences for mammalian host cell expression vectors can be obtained from the viral genome. Commonly used promoter sequences and enhancer sequences are derived from polyoma virus, adenovirus 2 and the like. Other DNA for expression of structural gene sequences in mammalian host cells using the SV40 viral genome, eg, DNA sequences derived from the SV40 origin, early and late promoters, enhancers, splice sites, and polyadenylation sites. Genetic elements may be provided. Vectors for use in mammalian host cells are constructed, for example, by the method of Okayama and Berg (Mol. Cell. Biol., 3: 280, 1983, incorporated herein by reference in its entirety). Can do.
本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質を産生する1つの方法は、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質をコードする核酸配列を含む発現ベクターで形質転換した宿主細胞を、当該タンパク質が発現する条件下で培養することを含む。次いで、用いた発現系に応じてシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質を培養培地または細胞抽出液から回収する。 One method of producing a cytidine 5′-monophosphosialate synthase protein of the present invention comprises the step of transforming a host cell transformed with an expression vector comprising a nucleic acid sequence encoding a cytidine 5′-monophosphosialate synthase protein. Culturing under conditions in which the protein is expressed. The cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase protein is then recovered from the culture medium or cell extract depending on the expression system used.
組換えシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質を精製する操作は、用いた宿主の型および本発明のタンパク質を培養培地中に分泌させるかどうかといった要因に従って適宜選択される。例えば、組換えシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質を精製する操作には、陰イオン交換カラム、陽イオン交換カラム、ゲル濾過カラム、ハイドロキシアパタイトカラム、CDP−ヘキサノールアミンアガロースカラム、CMP−ヘキサノールアミンアガロースカラム、疎水性カラム等のカラムクロマトグラフィーおよびネイティブ−PAGE等、またはそれらの組み合わせが含まれる。また、組換えシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素に精製を容易にするタグなどを融合させて発現させた場合には、アフィニティークロマトグラフィーによる精製方法を利用してもよい。例えば、ヒスチジンタグ、FLAGTMタグ、またはグルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)などを融合させた場合には、それぞれ、Ni−NTA(ニトリロトリ酢酸)カラム、抗FLAG抗体を連結したカラム、またはグルタチオンを連結したカラム、などを用いてアフィニティークロマトグラフィーにより精製することができる。 The operation for purifying the recombinant cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase protein is appropriately selected according to factors such as the type of host used and whether the protein of the present invention is secreted into the culture medium. For example, for the operation of purifying recombinant cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase protein, anion exchange column, cation exchange column, gel filtration column, hydroxyapatite column, CDP-hexanolamine agarose column, CMP-hexanol Column chromatography such as amine agarose column, hydrophobic column, and native-PAGE, etc., or combinations thereof are included. Further, when expression is performed by fusing a recombinant cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase with a tag that facilitates purification, a purification method by affinity chromatography may be used. For example, when a histidine tag, a FLAG TM tag, or glutathione-S-transferase (GST) is fused, a Ni-NTA (nitrilotriacetic acid) column, a column linked with an anti-FLAG antibody, or a glutathione linked respectively. The column can be purified by affinity chromatography.
本発明の組換えシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素は精製品であってもよく、または部分精製品であってもよい。
抗体
本発明は、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質に対する抗体を提供する。本発明の抗体は、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質、またはそのフラグメント、に対して作製してもよい。ここで、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のフラグメントは、当該酵素のアミノ酸配列中、少なくとも6アミノ酸、少なくとも10アミノ酸、少なくとも20アミノ酸、または少なくとも30アミノ酸を含む配列を有するフラグメントである。
The recombinant cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase of the present invention may be a purified product or a partially purified product.
Antibody The present invention provides an antibody against the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase protein of the present invention. The antibodies of the present invention may be raised against the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase protein of the present invention, or a fragment thereof. Here, the fragment of the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase of the present invention is a fragment having a sequence containing at least 6, at least 10, at least 20, or at least 30 amino acids in the amino acid sequence of the enzyme. is there.
抗体は、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素またはそのフラグメントを、当該技術分野において抗体作製のために用いられる動物、例えば、限定されるわけではないが、マウス、ラット、ウサギ、モルモット、ヤギなどに免疫して作製してもよい。抗体はポリクローナル抗体であっても、またはモノクローナル抗体であってもよい。抗体は、当業者に周知の抗体作製方法に基づいて作製することができる。 The antibody may be a cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase of the present invention or a fragment thereof, for example, but not limited to animals used for antibody production in the art, such as, but not limited to, mouse, rat, rabbit, It may be prepared by immunizing guinea pigs, goats and the like. The antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody. An antibody can be produced based on antibody production methods well known to those skilled in the art.
本発明の抗体は、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素は、本発明のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素タンパク質を、ウェスタンブロッティングやELISAなどのアッセイにおいて検出するのに用いることもできる。 The antibody of the present invention is used to detect the cytidine 5′-monophosphosialate synthase of the present invention to detect the cytidine 5′-monophosphosialate synthase protein of the present invention in assays such as Western blotting and ELISA. You can also.
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、これらは本発明の技術的範囲を限定するためのものではない。当業者は本明細書の記載に基づいて容易に本発明に修飾・変更を加えることができ、それらは本発明の技術的範囲に含まれる。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but these are not intended to limit the technical scope of the present invention. Those skilled in the art can easily modify and change the present invention based on the description of the present specification, and these are included in the technical scope of the present invention.
実施例1: シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を生産する微生物のスクリーニングと菌株の同定
(1)スクリーニングと菌株同定
海水、海砂、海泥あるいは海産魚介類等のサンプルを細菌の探索源とした。これらサンプルをマリンブロスアガー2216培地(ベクトン・ディッキンソン製)からなる平板培地上に塗布し、15℃、25℃もしくは30℃で生育する微生物を取得した。常法に従い、得られた微生物を純粋培養した後、マリンブロス2216培地(ベクトン・ディッキンソン製)からなる液体培地を用いてそれぞれの微生物を培養した。微生物が十分成育した後に、培養液から菌体を遠心分離によって集めた。集めた菌体に、0.3%トリトンX−100(関東化学製)、20%グリセリン(和光純薬株式会社製)を含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0)を添加し、菌体を懸濁した。この菌体懸濁液を氷冷下、超音波処理し細胞を破砕した。この細胞破砕液を粗酵素溶液としてシチジン5’−モノホスホシアル酸生合成活性を測定し、シチジン5’−モノホスホシアル酸生合成活性を有する菌株JT−SHIZ−145株(寄託番号:NITE BP−695)を得た。なお、JT−SHIZ−145株はイカの体表面から得られた。
Example 1: Screening of microorganisms producing cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase and identification of strains (1) Screening and identification of bacterial strains Samples of seawater, sea sand, sea mud, marine seafood, etc. It was. These samples were applied on a plate medium composed of a marine broth agar 2216 medium (manufactured by Becton Dickinson) to obtain microorganisms that grew at 15 ° C., 25 ° C. or 30 ° C. According to a conventional method, the obtained microorganisms were purely cultured, and then each microorganism was cultured using a liquid medium composed of Marine Broth 2216 medium (manufactured by Becton Dickinson). After the microorganisms grew sufficiently, the cells were collected from the culture solution by centrifugation. A 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 0.3% Triton X-100 (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) and 20% glycerin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added to the collected fungus bodies, Suspended. The cell suspension was sonicated under ice cooling to disrupt cells. Cytidine 5′-monophosphosialic acid biosynthesis activity was measured using this cell disruption solution as a crude enzyme solution, and strain JT-SHIZ-145 strain (deposition number: NITE BP) having cytidine 5′-monophosphosialic acid biosynthesis activity was measured. -695). The JT-SHIZ-145 strain was obtained from the surface of the squid body.
シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の活性は、以下の方法で測定した。CTP(275nmol)、シアル酸としてNeuAc(140nmol)、MgCl2を10mM濃度になるように添加し、上記に記した方法で調製した粗酵素溶液を含む反応溶液(50μl)を用いて酵素反応を行った。酵素反応は30℃で10分間から180分間程度行った。反応終了後、反応溶液10μlに80μlの50mMリン酸1カリウム水溶液(pH4.65)を加え、HPLCで反応生成物の分析を行った。HPLCシステムとしてShimadzu LC10A(島津製作所製)を用い、分析カラムにはShim-pack IC-A1(4.6mm ID×100mm L、島津GLC社製)を用いた。溶出液50mMリン酸1カリウム水溶液(pH4.65)で平衡化したカラムに80μlの反応液を注入した。CTP、CDP、CMPおよびCMP−NeuAcの溶出には溶出液を用い、流速を変化させた一液送液を行うことにより順次上記物質を溶出した。なお、分析は以下の条件で行った(流速:0.5ml/分(0〜8分)、1ml/分(9〜20分)、カラム温度:40℃、検出:UV(波長:280nm))。このHPLC解析で、CMP−NeuAcのピーク面積をあらかじめ濃度の分かっている標品CMP−NeuAc面積と比較することにより、反応生産物CMP−NeuAcの量を算出し、酵素活性を算出した。酵素1単位(1U)は、1分間に1マイクロモルのCMP−NeuAcを合成する酵素量である。 The activity of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase was measured by the following method. CTP (275 nmol), NeuAc (140 nmol) as sialic acid, and MgCl 2 were added to a concentration of 10 mM, and the enzyme reaction was performed using the reaction solution (50 μl) containing the crude enzyme solution prepared by the method described above. It was. The enzyme reaction was performed at 30 ° C. for about 10 to 180 minutes. After completion of the reaction, 80 μl of 50 mM aqueous monopotassium phosphate (pH 4.65) was added to 10 μl of the reaction solution, and the reaction product was analyzed by HPLC. Shimadzu LC10A (manufactured by Shimadzu Corporation) was used as the HPLC system, and Shim-pack IC-A1 (4.6 mm ID × 100 mm L, manufactured by Shimadzu GLC) was used as the analytical column. 80 μl of the reaction solution was injected into a column equilibrated with an eluent 50 mM monopotassium phosphate aqueous solution (pH 4.65). The eluent was used for elution of CTP, CDP, CMP and CMP-NeuAc, and the above substances were sequentially eluted by carrying out a one-part liquid feeding with different flow rates. The analysis was performed under the following conditions (flow rate: 0.5 ml / min (0 to 8 minutes), 1 ml / min (9 to 20 minutes), column temperature: 40 ° C., detection: UV (wavelength: 280 nm)) . In this HPLC analysis, the amount of the reaction product CMP-NeuAc was calculated by comparing the CMP-NeuAc peak area with the standard CMP-NeuAc area whose concentration was known in advance, and the enzyme activity was calculated. One unit of enzyme (1 U) is the amount of enzyme that synthesizes 1 micromole of CMP-NeuAc per minute.
(2)菌培養液濁度と酵素活性の相関
上記(1)で得られた菌株JT−SHIZ−145株をマリンブロス2216平板培地上で継代培養した。その菌体をループで採取、マリンブロス2216液体培地(以下MB培地と記載することがある)6mlに接種し、25℃、毎分180回転で8時間振とう培養した。
(2) Correlation between turbidity of bacterial culture and enzyme activity The strain JT-SHIZ-145 obtained in (1) above was subcultured on a marine broth 2216 plate medium. The cells were collected in a loop, inoculated into 6 ml of marine broth 2216 liquid medium (hereinafter sometimes referred to as MB medium), and cultured with shaking at 25 ° C. and 180 rpm for 8 hours.
本培養は、以下の手順で実施した。MB培地を1000ml容のコブ付フラスコに300ml張り込んだものを用意した。前培養液は分光光度計を用いてO.D.600の値を測定し、本培養培地300mlのO.D.600が0.25になるように前培養液を接種し、25℃、毎分180回転で合計24時間振とう培養した。培養液は2時間ごとに2mlずつ採取し、O.D.600の値を測定後、遠心して集菌し、0.3%トリトンX−100(関東化学製)、20%グリセロール(和光純薬株式会社製)を含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0)を添加し、菌体を懸濁した。この菌体懸濁液を氷冷下、超音波処理し細胞を破砕した。この細胞破砕液を粗酵素溶液としてシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を測定した(図1)。その結果、菌体培養液の濁度(O.D.600)と、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性は比例関係にあることが判明した。 The main culture was performed according to the following procedure. A medium in which 300 ml of MB medium was put in a 1000 ml volume flask with a bump was prepared. The pre-culture solution is O.D. using a spectrophotometer. D. A value of 600 is measured and 300 ml of O.D. D. The preculture was inoculated so that 600 was 0.25, and cultured with shaking at 25 ° C. and 180 rpm for a total of 24 hours. Collect 2 ml of the culture solution every 2 hours. D. After measuring the value of 600 , the cells were collected by centrifugation, and 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 0.3% Triton X-100 (manufactured by Kanto Chemical) and 20% glycerol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Was added to suspend the cells. The cell suspension was sonicated under ice cooling to disrupt cells. Using this cell disruption solution as a crude enzyme solution, cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity was measured (FIG. 1). As a result, it was found that the turbidity (OD 600 ) of the cell culture solution and the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity were in a proportional relationship.
実施例2:JT−SHIZ―145株からのシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の抽出、精製および精製タンパク質のアミノ末端アミノ酸配列の決定
(1)抽出及び精製
マリンブロス2216平板培地上で継代培養したJT−SHIZ―145株(寄託番号:NITE BP−695)のコロニーから菌体をループで採取し、マリンブロス2216液体培地(以下MB培地と記載することがある)6mlに接種し、25℃、毎分180回転で8時間振とう培養した。
Example 2: Extraction of cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase from JT-SHIZ-145 strain, purification and determination of amino terminal amino acid sequence of purified protein (1) Extraction and purification Marine broth 2216 Bacteria were collected from the subcultured colony of JT-SHIZ-145 strain (deposit number: NITE BP-695) in a loop, and inoculated into 6 ml of marine broth 2216 liquid medium (hereinafter sometimes referred to as MB medium) Cultured with shaking at 25 ° C. and 180 rpm for 8 hours.
本培養は、以下の手順で実施した。300ml−MB培地を1000ml容のコブ付フラスコに300ml張り込み、これを12本(合計3.6L)用意した。各々のフラスコに前培養液6mlを接種し、25℃、毎分180回転で16時間振とう培養した。培養液を遠心分離し、菌体を回収した。湿重量で約10.8gを得た。 The main culture was performed according to the following procedure. 300 ml of 300 ml-MB medium was put into a 1000 ml volume flask with a bump, and 12 (total 3.6 L) were prepared. Each flask was inoculated with 6 ml of the preculture and cultured with shaking at 25 ° C. and 180 rpm for 16 hours. The culture solution was centrifuged, and the cells were collected. About 10.8 g was obtained by wet weight.
この菌体を、175mlの0.3%トリトンX−100、20%グリセロールを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0)に懸濁し、氷冷下で超音波破砕した。菌体破砕液を4℃、100,000×gで1時間、遠心分離を行い、上清を得た。上清はポアサイズ0.45μmの滅菌フィルターユニット(ナルジェヌンク製)を通し、粗酵素液とした。 The cells were suspended in 175 ml of 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 0.3% Triton X-100 and 20% glycerol, and sonicated under ice cooling. The cell lysate was centrifuged at 4 ° C. and 100,000 × g for 1 hour to obtain a supernatant. The supernatant was passed through a sterile filter unit (manufactured by Nargenunk) having a pore size of 0.45 μm to obtain a crude enzyme solution.
この粗酵素液を、0.3%トリトンX−100、20%グリセロールを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0)で平衡化したHiLoad 26/10 Q Sepharose HP(GEヘルスケア バイオサイエンス株式会社製)という陰イオン交換カラムに吸着させ、0.3%トリトンX−100、20%グリセロールを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0)から1M塩化ナトリウムを含む同緩衝液へ直線濃度勾配法で溶出させた。その結果、塩化ナトリウム濃度が0.2M付近で溶出された酵素活性を有する画分を回収した。 This crude enzyme solution was equilibrated with 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 0.3% Triton X-100 and 20% glycerol. HiLoad 26/10 Q Sepharose HP (manufactured by GE Healthcare Biosciences) ) And an elution from a 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 0.3% Triton X-100 and 20% glycerol to the same buffer containing 1 M sodium chloride by a linear concentration gradient method. I let you. As a result, a fraction having enzyme activity eluted at a sodium chloride concentration of around 0.2 M was collected.
回収した画分を0.3%トリトンX−100、20%グリセロールを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0)で希釈し、予め0.3%トリトンX−100、20%グリセロールを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0)で平衡化したMonoQ 5/50 GL(GEヘルスケア バイオサイエンス株式会社製)に吸着させ、0.3%トリトンX−100、20%グリセロールを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0)から1M塩化ナトリウムを含む同緩衝液へ直線濃度勾配法で溶出させ。その結果、塩化ナトリウム濃度が0.2M付近に溶出された酵素活性を有する画分を回収した。 The collected fraction was diluted with 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 0.3% Triton X-100 and 20% glycerol, and 50 mM Tris containing 0.3% Triton X-100 and 20% glycerol in advance. Adsorbed to MonoQ 5/50 GL (manufactured by GE Healthcare Biosciences) equilibrated with hydrochloric acid buffer (pH 9.0) and 50 mM Tris hydrochloric acid buffer containing 0.3% Triton X-100 and 20% glycerol Elution from pH 9.0 to the same buffer containing 1M sodium chloride by the linear concentration gradient method. As a result, a fraction having enzyme activity eluted at a sodium chloride concentration of around 0.2 M was collected.
次に、この酵素活性を示す画分を、予め0.2Mの塩化ナトリウム及び0.3%トリトンX−100、20%グリセロールを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0)で平衡化したゲルろ過カラムHiLoad16/60 Superdex200 prep grade(GEヘルスケア ライフサイエンス株式会社製)に供して、ゲルろ過を行い、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を示す蛋白質画分を回収した。 Next, the fraction showing this enzyme activity was preliminarily equilibrated with 50 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 0.2 M sodium chloride, 0.3% Triton X-100 and 20% glycerol. The column was subjected to HiLoad16 / 60 Superdex200 prep grade (manufactured by GE Healthcare Life Science Co., Ltd.), gel filtration was performed, and a protein fraction showing cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity was collected.
活性のあった画分をSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(アクリルアミドゲルの濃度は12.5%)した結果、目的酵素は単一のバンドを示し、約60,000の分子量を示した。精製された画分の比活性は、菌体破砕時の比活性に比べて19.3倍に上昇した(表1)。以上より、JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の比活性は0.164U/mgであった。 As a result of SDS-polyacrylamide gel electrophoresis of the active fraction (the concentration of the acrylamide gel was 12.5%), the target enzyme showed a single band and a molecular weight of about 60,000. The specific activity of the purified fraction increased 19.3 times compared to the specific activity at the time of disrupting the cells (Table 1). From the above, the specific activity of cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain was 0.164 U / mg.
粗酵素液からのJT−SHIZ−145株のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の精製について、上述したそれぞれの精製工程を経た試料の酵素活性を表1に示す。酵素活性は、実施例1に記載したのと同様に、表1脚注に示した反応条件で測定した。また、タンパク質の定量はCoomassie Protein Assay Reagent(PIERCE製)を用いて、添付されたマニュアルにしたがってタンパク質の定量を行った。酵素1単位(1U)は、1分間に1マイクロモルのCMP−NeuAcを生成する酵素量とした。 Regarding the purification of cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase of JT-SHIZ-145 strain from the crude enzyme solution, the enzyme activities of the samples after the respective purification steps described above are shown in Table 1. The enzyme activity was measured in the same manner as described in Example 1 under the reaction conditions shown in Table 1 footnote. Proteins were quantified using Coomassie Protein Assay Reagent (PIERCE) according to the attached manual. One unit (1 U) of enzyme was defined as the amount of enzyme that produced 1 micromole of CMP-NeuAc per minute.
(2)アミノ末端アミノ酸配列の決定
上記(1)で単一バンドまで精製した酵素溶液をSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(アクリルアミドゲルの濃度は12.5%)した。泳動後にタンパク質をPVDF膜(Immunobilon-P・ミリポア社製)に転写し、CBBにて染色した後、目的のバンド部分を切り出し、株式会社島津製作所 分析計測事業部にアミノ酸配列分析を依頼した。その結果、アミノ末端がアラニンで始まる配列の20残基目(Ala Gln Val Pro Ala Asp Thr Lys Leu Ala Cys Lys Gln Glu Leu Val Arg Gly Asn Gly:配列番号5)まで確定することができた。
(2) Determination of amino terminal amino acid sequence The enzyme solution purified to the single band in (1) above was subjected to SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (the concentration of acrylamide gel was 12.5%). After the electrophoresis, the protein was transferred to a PVDF membrane (Immunobilon-P, manufactured by Millipore) and stained with CBB, and then the target band was cut out, and the analysis and measurement division of Shimadzu Corporation was requested for amino acid sequence analysis. As a result, it was possible to determine up to the 20th residue (Ala Gln Val Pro Ala Asp Thr Lys Leu Ala Cys Lys Gln Glu Leu Val Arg Gly Asn Gly: SEQ ID NO: 5) whose amino terminus begins with alanine.
(3)内部アミノ酸配列の決定
上記(1)で単一バンドまで精製した酵素溶液をSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(アクリルアミドゲルの濃度は12.5%)した。泳動後CBBにて染色し、目的のバンド部分を切り出し、株式会社アプロサイエンスに内部アミノ酸配列分析を依頼した。その結果、グリシンで始まる配列の12残基(Gly Leu Gly Val Thr Ala Val Leu Glu Asn Gln Glu:配列番号6)、グルタミン酸から始まる配列の11残基(Glu Thr Pro Ala Tyr Asn Phe Thr Pro Leu Ala:配列番号7)の2断片を確定することができた。
(3) Determination of internal amino acid sequence The enzyme solution purified to the single band in (1) above was subjected to SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (concentration of acrylamide gel was 12.5%). After electrophoresis, it was stained with CBB, and the target band was excised, and AproScience Co., Ltd. was requested for internal amino acid sequence analysis. As a result, 12 residues of the sequence starting with glycine (Gly Leu Gly Val Thr Ala Val Leu Glu Asn Gln Glu: SEQ ID NO: 6), 11 residues of the sequence starting with glutamic acid (Glu Thr Pro Ala Tyr Asn Phe Thr Pro Leu Ala : 2 fragments of SEQ ID NO: 7) could be determined.
(4)JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素をコードする全遺伝子配列の決定
上記(2)(3)で決定したアミノ末端アミノ酸配列および内部アミノ酸配列をもとに、JT−SHIZ−145株の全ゲノム配列からシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素をコードする遺伝子配列を検索した。結果、配列表の配列番号1の配列を得た。この配列は、JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素遺伝子のオープンリーディングフレーム(ORF)の全塩基配列である。フォトバクテリウム属 JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素遺伝子のORFは、1632塩基対からなり、543個のアミノ酸をコードしていた。このアミノ酸配列を配列表の配列番号2に示した。
(4) Determination of all gene sequences encoding cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain Based on the amino terminal amino acid sequence and internal amino acid sequence determined in (2) and (3) above The gene sequence encoding cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase was searched from the entire genome sequence of JT-SHIZ-145 strain. As a result, the sequence of SEQ ID NO: 1 was obtained. This sequence is the entire nucleotide sequence of the open reading frame (ORF) of the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase gene derived from JT-SHIZ-145 strain. The ORF of the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase gene derived from Photobacterium genus JT-SHIZ-145 was composed of 1632 base pairs and encoded 543 amino acids. This amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing.
また、この配列を元に、前述した遺伝情報処理ソフトウエアGENETYX Ver.7(ゼネティックス製)を用い、現在知られている主要な哺乳類由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のアミノ酸配列および微生物由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のアミノ酸配列との相同性%を、デフォルト値を用いたmaximum matching 解析により検索した。具体的には哺乳類由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のアミノ酸配列として、ウシ(Bos Taurus)由来(アクセッション番号:NP 001030475、XP 612905)、ヒト(Homo sapiens)由来(アクセッション番号:NP 061156)、およびマウス(Mus musculus)由来(アクセッション番号:NP 034038)、ならびに微生物由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のアミノ酸配列として、大腸菌(E. coli)由来(アクセッション番号:P13266)、パスツレラ・マルトシダ(Pasteurella multocida)Pm70由来(アクセッション番号:NP 245124)、ナイセリア・メニンギティディス(Neisseria meningitidis)由来(アクセッション番号:NP 273133)を用い、配列番号2のアミノ酸配列と比較した。表2に示したとおり、いずれの相同性も20%以下と低い値を示した。 Based on this sequence, the amino acid sequence and microorganism of the major mammalian cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase currently known using the genetic information processing software GENETYX Ver.7 (manufactured by Genetics) described above. The homology with the amino acid sequence of the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from the origin was searched by maximum matching analysis using default values. Specifically, the amino acid sequence of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from mammals is derived from bovine (Bos Taurus) (accession number: NP 001030475, XP 612905), derived from human (Homo sapiens) (accession number: NP) 061156), and from mouse (Mus musculus) (accession number: NP) 034038), and the amino acid sequence of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from microorganisms, derived from E. coli (accession number: P13266), derived from Pasteurella multocida Pm70 (accession number: NP 245124), derived from Neisseria meningitidis (accession number: NP 273133) and compared with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. As shown in Table 2, all the homologies showed a low value of 20% or less.
同様に、インターネット上でNational Center for Biotechnology Information(NCBI)のウェブサイトを通してBLASTプログラムを用い、同ウェブサイトのデータベース上のアミノ酸配列情報と、本酵素のアミノ酸配列全長と同一性が高いアミノ酸配列を検索した。なお、その際にはパラメーターはデフォルトを用い、参照するデータベースにはnon-redundant protein sequences (nr)を用いた。その結果、最も同一性が高いものはビブリオ属の微生物 Vibrio angustum S14 の、オリゴペプチドABC輸送体タンパク質(ペリプラズマ・オリゴペプチド結合タンパク質)と推定されるアミノ酸配列(アクセッション番号:ZP 01234945)であり、同一性は92%だった。 Similarly, using the BLAST program on the Internet through the National Center for Biotechnology Information (NCBI) website, search the amino acid sequence information on the website database and amino acid sequences that are highly identical to the full length amino acid sequence of this enzyme. did. In this case, default parameters were used, and non-redundant protein sequences (nr) were used as a database to be referenced. As a result, the amino acid sequence (accession number: ZP) presumed to be the oligopeptide ABC transporter protein (periplasma oligopeptide binding protein) of Vibrio angustum S14 was the most identical. 0234945) and the identity was 92%.
実施例3:JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の酵素活性の至適pH、至適温度、至適金属塩濃度および等電点
実施例2−1で調製した精製酵素を用い、JT−SHIZ−145株(寄託番号:NITE BP−695)由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の至適pH、至適温度、至適金属塩濃度・種類、および等電点を調べた。
Example 3: Optimum pH, optimum temperature, optimum metal salt concentration and isoelectric point of cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain were prepared in Example 2-1. Using purified enzyme, optimal pH, optimal temperature, optimal metal salt concentration / type, etc. of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain (deposit number: NITE BP-695) The electrical point was examined.
(1)JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の酵素活性の至適pH
Bis−Trisバッファー(pH6.0、pH6.5、およびpH7.0)、リン酸バッファー(pH7.0、pH7.5、およびpH8.0)、トリス−塩酸バッファー(pH8.0、pH8.5、およびpH9.0)、CHESバッファー(pH9.0、pH9.5、およびpH10.0)、CAPSバッファー(pH10.0、pH10.5、およびpH11.0)を調製し、これを用いて、30℃で各pHにおける酵素活性を測定した。各バッファーは、最終濃度が100mMになるように反応液中に添加した。
(1) Optimum pH of enzyme activity of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain
Bis-Tris buffer (pH 6.0, pH 6.5, and pH 7.0), phosphate buffer (pH 7.0, pH 7.5, and pH 8.0), Tris-HCl buffer (pH 8.0, pH 8.5, And pH 9.0), CHES buffer (pH 9.0, pH 9.5, and pH 10.0), and CAPS buffer (pH 10.0, pH 10.5, and pH 11.0) were prepared and used at 30 ° C. The enzyme activity at each pH was measured. Each buffer was added to the reaction solution to a final concentration of 100 mM.
その結果、図2−1に示すように、pH9.0において、酵素活性が最大であった。なお、各pHにおける酵素活性はトリス−塩酸バッファー(pH9.0)使用時における酵素活性を100とする相対活性で示した。 As a result, as shown in FIG. 2-1, the enzyme activity was maximum at pH 9.0. In addition, the enzyme activity in each pH was shown by the relative activity which sets the enzyme activity to 100 at the time of using a tris-hydrochloric acid buffer (pH 9.0).
(2)JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の酵素活性の至適温度
トリス−塩酸バッファー(pH9.0、最終濃度100mM)を用いて、5℃から75℃までの5℃毎の反応温度において、酵素活性を測定した。
(2) Optimal temperature of enzyme activity of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain Tris-HCl buffer (pH 9.0, final concentration 100 mM) from 5 ° C. to 75 ° C. The enzyme activity was measured at each reaction temperature of 5 ° C.
その結果、図2−2に示すように、35℃において、酵素活性が最大であった。なお、各温度における酵素活性は35℃における酵素活性を100とする相対活性で示した。
(3)JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の酵素活性に必要な金属塩
トリス−塩酸バッファー(pH9.0)を用いて、30℃で、反応液中に最終濃度10mMになるようにMgCl2、MnCl2、CaCl2、FeSO4、CuSO4を加えたもの、および金属塩を添加しないものを調整し、酵素活性を測定した。
As a result, as shown in FIG. 2-2, the enzyme activity was maximum at 35 ° C. In addition, the enzyme activity in each temperature was shown by the relative activity which made the enzyme activity in 35 degreeC 100.
(3) Using the metal salt Tris-HCl buffer (pH 9.0) necessary for the enzymatic activity of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain at 30 ° C. in the final reaction solution Enzyme activity was measured by adjusting MgCl 2 , MnCl 2 , CaCl 2 , FeSO 4 , CuSO 4 , and no metal salt so that the concentration was 10 mM.
その結果、図2−3に示すように、MgCl2を添加したものにおいて酵素活性は最大となった。また、金属塩を添加しない場合、酵素活性は全く消失していた。なお、各金属塩添加における酵素活性は、MgCl2添加における酵素活性を100とする相対活性で示した。 As a result, as shown in FIG. 2-3, the enzyme activity was maximized when MgCl 2 was added. In addition, when no metal salt was added, the enzyme activity was completely lost. Incidentally, the enzyme activity in each metal salt added was expressed by relative activity to 100 enzyme activity in MgCl 2 added.
(4)JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の酵素活性の至適MgCl 2 濃度
トリス−塩酸バッファー(pH9.0、最終濃度100mM)を用いて、30℃で、反応液中のMgCl2濃度をそれぞれ0mM、0.1mM、0.5mM、1.0mM、2.0mM、5.0mM、10.0mM、15.5mM、20.0mM、30.0mM、40.0mM、50.0mMに調整し、酵素活性を測定した。
(4) Optimum enzymatic activity of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain Using MgCl 2 concentration Tris-HCl buffer (pH 9.0, final concentration 100 mM) at 30 ° C., The MgCl 2 concentration in the reaction solution is 0 mM, 0.1 mM, 0.5 mM, 1.0 mM, 2.0 mM, 5.0 mM, 10.0 mM, 15.5 mM, 20.0 mM, 30.0 mM, 40.0 mM, respectively. The enzyme activity was measured by adjusting to 50.0 mM.
その結果、図2−4に示すように、5mM以上の濃度においてほぼ同程度の酵素活性の高さを維持した。なお、各MgCl2濃度における酵素活性はMgCl2濃度10.0mMにおける酵素活性を100とする相対活性で示した。 As a result, as shown in FIG. 2-4, almost the same level of enzyme activity was maintained at a concentration of 5 mM or more. Incidentally, the enzyme activity at each MgCl 2 concentration was represented as relative activity to 100 enzyme activity in MgCl 2 concentration 10.0 mM.
(5)JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の等電点
精製酵素を、等電点電気泳動ゲル(プレキャスト ID Novex(登録商標) IEF ゲル pH 3-10 IEF ゲル, インビトロジェン社製)を用い、定法に従って等電点電気泳動を行った。泳動後のゲルはCBB染色した。その結果、図2−5に示すように、等電点はpH5であった。
(5) Isoelectric focusing enzyme of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain was subjected to isoelectric focusing gel (precast ID Novex (registered trademark) IEF gel pH 3-10 IEF gel , Manufactured by Invitrogen Corporation), and was subjected to isoelectric focusing according to a conventional method. The gel after electrophoresis was stained with CBB. As a result, as shown in FIG. 2-5, the isoelectric point was pH 5.
実施例4:JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のCTPおよびNeuAcに対するKm値およびVmax値
実施例2−1で調製した精製酵素を用い、JT−SHIZ−145株(寄託番号:NITE BP−695)由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のCTPおよびNeuAcに対するミカエリス定数(Km)および最大速度(Vmax)を調べた。
Example 4: Km value and Vmax value for CTP and NeuAc of cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain JT-SHIZ-145 strain using the purified enzyme prepared in Example 2-1 The Michaelis constant (Km) and maximum velocity (Vmax) for CTP and NeuAc of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from (Deposit Number: NITE BP-695) were examined.
(1)JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のNeuAcに対するミカエリス定数(Km)および最大速度(Vmax)
100mM、50mM、25mM、10mM、5mM、1mM、0.1mM濃度のNeuAc溶液を調製し、これらを用いて、35℃で各NeuAc濃度に対する酵素活性を測定した。その際、CTPは最終濃度が5mMになるように添加した。その結果を表3に示した。
(1) Michaelis constant (Km) and maximum speed (Vmax) for NeuAc of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain
NeuAc solutions with concentrations of 100 mM, 50 mM, 25 mM, 10 mM, 5 mM, 1 mM, and 0.1 mM were prepared, and the enzyme activity for each NeuAc concentration was measured at 35 ° C. using these solutions. At that time, CTP was added to a final concentration of 5 mM. The results are shown in Table 3.
得られた結果を定常状態における反応速度式の導き方に従い、Michaelis-Mentenの式を変形したLineweaver-Burk法を用いて、ミカエリス定数および最大速度を算出した(図3−1、2)。結果、本酵素のNeuAcに対するミカエリス定数(Km)は2.234(mM)、最大速度(Vmax)は0.104(nmol/min)であることが示された。 The Michaelis constant and the maximum velocity were calculated using the Lineweaver-Burk method, which was obtained by modifying the Michaelis-Menten equation, in accordance with the method of deriving the reaction rate equation in the steady state (FIGS. 3-1 and 2). As a result, it was shown that the Michaelis constant (Km) for NeuAc of this enzyme was 2.234 (mM) and the maximum velocity (Vmax) was 0.104 (nmol / min).
(2)JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のCTPに対するミカエリス定数(Km)および最大速度(Vmax)
50mM、25mM、10mM、5mM、2.5mM、1mM、0.1mM濃度のCTP溶液を調製し、これを用いて、35℃で各CTP濃度に対する酵素活性を測定した。その際、NeuAcは最終濃度が5mMになるように添加した。結果を表4に示した。
(2) Michaelis constant (Km) and maximum velocity (Vmax) for CTP of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain
50 mM, 25 mM, 10 mM, 5 mM, 2.5 mM, 1 mM, and 0.1 mM CTP solutions were prepared and used to measure enzyme activity for each CTP concentration at 35 ° C. At that time, NeuAc was added to a final concentration of 5 mM. The results are shown in Table 4.
得られた結果を定常状態における反応速度式の導き方に従い、Michaelis-Mentenの式を変形したLineweaver-Burk法を用いて、ミカエリス定数および最大速度を算出した(図3−3,4)。結果、本酵素のCTPに対するミカエリス定数(Km)は1.571(mM)、最大速度(Vmax)は0.116(nmol/min)であることが示された。 The Michaelis constant and the maximum velocity were calculated using the Lineweaver-Burk method obtained by modifying the Michaelis-Menten equation in accordance with the method of deriving the reaction rate equation in the steady state (FIGS. 3-3 and 4). As a result, it was shown that the Michaelis constant (Km) for CTP of this enzyme was 1.571 (mM) and the maximum speed (Vmax) was 0.116 (nmol / min).
実施例5:JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の各種シアル酸基質特異性(アセチル型、グリコリル型)の比較
(材料および方法)
JT−SHIZ−145株菌株(寄託番号:NITE BP−695)から調製した菌体破砕液を、イオン交換クロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィーを用いて電気泳動的に単一バンドまで精製したシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素を用いて、各種シアル酸からのCMP−Sia合成の有無を調べるために、以下の実験を行った。
Example 5: Comparison of various sialic acid substrate specificities (acetyl type, glycolyl type) of cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain ( materials and methods )
A cytidine 5 ′ obtained by electrophoretically purifying a cell disruption solution prepared from JT-SHIZ-145 strain (deposit number: NITE BP-695) to a single band using ion exchange chromatography and gel filtration chromatography. -In order to investigate the presence or absence of CMP-Sia synthesis from various sialic acids using monophosphosialic acid synthase, the following experiment was conducted.
各種のシアル酸を用いたCMP−Sia合成反応
反応溶液50μl中に、基質CTP(275nmol、反応溶液中での最終濃度:5.5mM)、100mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0)で溶解した各種シアル酸(140nmol、反応溶液中での最終濃度:2.8mM)、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素(約0.65mU)、塩化マグネシウム(反応溶液中での最終濃度:10mM)からなる反応溶液を調製して、30℃で約16時間、酵素反応を行った。なお、基質として用いたシアル酸は、N−アセチルノイラミン酸(NeuAc)とN−グリコリルノイラミン酸(NeuGc)を用いた。
Various dissolved in 50 μl of CMP-Sia synthesis reaction reaction solution using various sialic acids with substrate CTP (275 nmol, final concentration in reaction solution: 5.5 mM), 100 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) Consists of sialic acid (140 nmol, final concentration in reaction solution: 2.8 mM), cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase (about 0.65 mU), magnesium chloride (final concentration in reaction solution: 10 mM) A reaction solution was prepared, and an enzyme reaction was performed at 30 ° C. for about 16 hours. Note that N-acetylneuraminic acid (NeuAc) and N-glycolylneuraminic acid (NeuGc) were used as sialic acids used as substrates.
反応終了後、反応溶液10μlに80μlの50mMリン酸1カリウム水溶液(pH4.65)を加え、HPLCで反応生成物の分析を行った。HPLCシステムとしてShimadzu LC10A(島津製作所製)を用い、分析カラムにはShim-pack IC-A1(4.6mm ID×100mm L、島津GLC社製)を用いた。溶出液50mMリン酸1カリウム水溶液(pH4.65)で平行化したカラムに80μlの反応液を注入した。CTP、CDP、CMPおよびCMP−Siaの溶出には溶出液を用い、流速を変化させた一液送液を行うことにより順次上記物質を溶出した。なお、分析は以下の条件で行った(流速:0.5ml/min(0〜10分)、1ml/min(11〜20分)、カラム温度:40℃、検出:UV(波長:280nm))。 After completion of the reaction, 80 μl of 50 mM aqueous monopotassium phosphate (pH 4.65) was added to 10 μl of the reaction solution, and the reaction product was analyzed by HPLC. Shimadzu LC10A (manufactured by Shimadzu Corporation) was used as the HPLC system, and Shim-pack IC-A1 (4.6 mm ID × 100 mm L, manufactured by Shimadzu GLC) was used as the analytical column. 80 μl of the reaction solution was injected into a column parallelized with an eluent 50 mM monopotassium phosphate aqueous solution (pH 4.65). The eluent was used for elution of CTP, CDP, CMP, and CMP-Sia, and the above substances were sequentially eluted by carrying out a one-liquid feed with different flow rates. The analysis was performed under the following conditions (flow rate: 0.5 ml / min (0 to 10 minutes), 1 ml / min (11 to 20 minutes), column temperature: 40 ° C., detection: UV (wavelength: 280 nm)) .
上記の方法を用いて、それぞれの基質シアル酸から生成したCMP−Siaの有無を測定した。
(結果)
N−アセチルノイラミン酸またはN−グリコリルノイラミン酸を基質シアル酸として用いたところ、それぞれCMP−NeuAcまたはCMP−NeuGcが生成した(図4−1)。すなわち、N−アセチルノイラミン酸およびN−グリコリルノイラミン酸は、JT−SHIZ−145株由来シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素によるCMP−Sia合成のための基質シアル酸として利用可能であることが明らかとなった。なお、各基質シアル酸に対する相対活性は、N−アセチルノイラミン酸に対するシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を100とした場合を示す。
Using the above method, the presence or absence of CMP-Sia produced from each substrate sialic acid was measured.
( Result )
When N-acetylneuraminic acid or N-glycolylneuraminic acid was used as the substrate sialic acid, CMP-NeuAc or CMP-NeuGc was produced, respectively (FIG. 4-1). That is, N-acetylneuraminic acid and N-glycolylneuraminic acid can be used as substrate sialic acid for CMP-Sia synthesis by cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain. It became clear that there was. In addition, the relative activity with respect to each substrate sialic acid shows the case where the cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity with respect to N-acetylneuraminic acid is 100.
CMP−Siaの形成確認
次に、産物が確かにCMP−Siaであることを明らかにするために、CMP−Siaを糖供与基質とする基質特異性を有するシアル酸転移酵素を用い、ピリジルアミノ化(PA)−ラクトースへのシアル酸転移反応を行った。この場合、PA−ラクトース以外のピリジルアミノ化糖鎖の生成は糖供与基質であるCMP−Siaの存在を示すものとなるので、それにより、本発明の酵素を用いてCMPとシアル酸との反応によりCMP−Siaが生成したことを示すことができる。
Confirmation of formation of CMP-Sia Next, in order to clarify that the product is indeed CMP-Sia, pyridylamination (using a sialic acid transferase having a substrate specificity using CMP-Sia as a sugar donor substrate) A sialic acid transfer reaction to PA) -lactose was performed. In this case, the generation of pyridylaminated sugar chains other than PA-lactose indicates the presence of CMP-Sia, which is a sugar-donating substrate. Accordingly, by the reaction of CMP with sialic acid using the enzyme of the present invention. It can be shown that CMP-Sia has been generated.
シアル酸転移酵素としてJT−ISH−224由来β−ガラクトシド−α2,3−シアル酸転移酵素液(WO2006/112253を参照)を用い、ピリジルアミノ化糖鎖を糖受容体基質として酵素反応を行った。ピリジルアミノ化糖鎖としては、ピリジルアミノ化ラクトース(Galβ1−4Glc−PA、タカラバイオ製)を用い分析した。上記の各CMP−Sia(NeuAcあるいはNeuGc)反応液5μlに1μlのβ−ガラクトシド−α2,3−シアル酸転移酵素液(10mU)、2.5μlの10pmol/μl糖受容体基質、2.5μlの3M 塩化ナトリウム水溶液、1.5μlの1M カコジル酸バッファー(pH5.0)、および滅菌蒸留水を2.5μl加え、30℃下で1時間反応させた。反応終了後、HPLCで反応生成物の分析を行った。HPLCシステムとしてShimadzu LC10A(島津製作所製)を用い、分析カラムにはTakara PALPAK Type R(タカラバイオ製)を用いた。0.15% N−ブタノールを含む100mM 酢酸−トリエチルアミン(pH5.0)で平衡化したカラムに80μlの溶出液A(100mM 酢酸−トリエチルアミン、pH5.0)を加えた反応液を注入した。ピリジルアミノ化糖鎖の溶出には溶出液A(100mM 酢酸−トリエチルアミン、pH5.0)および溶出液B(0.5%、n−ブタノールを含む100mM 酢酸−トリエチルアミン、pH5.0)を用い、30〜50%溶出液Bの直線濃度勾配法(0〜20分)および100%溶出液B(21〜35分)により、順次ピリジルアミノ化糖鎖を溶出した。なお、分析は以下の条件で行った(流速:1ml/min、カラム温度:40℃、検出:蛍光(Ex:320nm、Em:400nm))。 A β-galactoside-α2,3-sialyltransferase solution derived from JT-ISH-224 (see WO2006 / 112253) was used as a sialyltransferase, and an enzymatic reaction was performed using a pyridylaminated sugar chain as a sugar acceptor substrate. The pyridylaminated sugar chain was analyzed using pyridylaminated lactose (Galβ1-4Glc-PA, manufactured by Takara Bio Inc.). 1 μl of β-galactoside-α2,3-sialyltransferase solution (10 mU), 2.5 μl of 10 pmol / μl sugar receptor substrate, 5 μl of each of the above CMP-Sia (NeuAc or NeuGc) reaction solutions 2.5 μl of 3 M sodium chloride aqueous solution, 1.5 μl of 1 M cacodylate buffer (pH 5.0), and sterilized distilled water were added and reacted at 30 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction product was analyzed by HPLC. Shimadzu LC10A (manufactured by Shimadzu Corporation) was used as the HPLC system, and Takara PALPAK Type R (manufactured by Takara Bio) was used as the analytical column. 80 μl of eluate A (100 mM acetic acid-triethylamine, pH 5.0) was added to a column equilibrated with 100 mM acetic acid-triethylamine (pH 5.0) containing 0.15% N-butanol. For elution of pyridylaminated sugar chain, eluent A (100 mM acetic acid-triethylamine, pH 5.0) and eluent B (100 mM acetic acid-triethylamine, pH 5.0 containing 0.5%, n-butanol) were used. Pyridylaminated sugar chains were sequentially eluted by the linear concentration gradient method (0 to 20 minutes) of 50% eluate B and 100% eluent B (21 to 35 minutes). The analysis was performed under the following conditions (flow rate: 1 ml / min, column temperature: 40 ° C., detection: fluorescence (Ex: 320 nm, Em: 400 nm)).
その結果、JT−SHIZ−145株由来のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素液をNeuAcおよびCTPに反応させた反応溶液を、さらにピリジルアミノ化ラクトース(PA−ラクトース)およびβ−ガラクトシド−α2,3−シアル酸転移酵素に反応させた場合、PA−ラクトース以外のピリジルアミノ化糖鎖が生成したことが示された。よって、JT−SHIZ−145株由来のシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素はN−グリコリルノイラミン酸を基質としCMP−Siaを合成できることが明らかとなった(図4−2、3、4、5)。 As a result, a reaction solution obtained by reacting cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase solution derived from JT-SHIZ-145 strain with NeuAc and CTP was further converted into pyridylaminated lactose (PA-lactose) and β-galactoside-α2, It was shown that pyridylaminated sugar chains other than PA-lactose were produced when reacted with 3-sialyltransferase. Therefore, it was clarified that cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from JT-SHIZ-145 strain can synthesize CMP-Sia using N-glycolylneuraminic acid as a substrate (FIGS. 4-2 and 3). 4, 5).
本発明は、新規なシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素およびそれをコードする核酸を提供することにより、生体内において重要な機能を有することが明らかにされてきている糖鎖の合成・生産手段を提供する。特に、シアル酸は、生体内の複合糖質糖鎖において非還元末端に存在することが多く、シアル酸含有糖鎖は糖鎖機能という観点から極めて重要な糖である。シアル酸含有糖鎖の合成はシアル酸転移酵素を用いた方法が最も有用だが、供与体基質としてシチジン5’−モノホスホシアル酸を必要とする。そのシチジン5’−モノホスホシアル酸は化学合成が困難で高価なことから、現在酵素を用いた合成が主流となっている。そこで、本発明の新規なシチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素は、糖鎖を応用した医薬品、機能性食品等の開発に利用することが可能である。 The present invention provides a novel cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase and a nucleic acid encoding the same, thereby synthesizing and producing sugar chains that have been revealed to have important functions in vivo. Provide a means. In particular, sialic acid is often present at the non-reducing end of complex carbohydrate sugar chains in vivo, and sialic acid-containing sugar chains are extremely important sugars from the viewpoint of sugar chain function. The synthesis of sialic acid-containing sugar chains is most useful by a method using a sialyltransferase, but requires cytidine 5'-monophosphosialic acid as a donor substrate. Since cytidine 5'-monophosphosialic acid is difficult and expensive to synthesize chemically, synthesis using an enzyme is currently the mainstream. Therefore, the novel cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase of the present invention can be used for the development of pharmaceuticals, functional foods and the like using sugar chains.
フォトバクテリウム・レイオグナシー JT−SHIZ−145株は、2008年 12月26日付で寄託番号:NITE BP−695として、独立行政法人 製品評価基盤機構特許微生物寄託センター(NITE)(住所:千葉県木更津市かずさ鎌足2−5−8)に寄託されている。 Photobacterium Leognacy JT-SHIZ-145 strain was deposited on December 26, 2008 as deposit number: NITE BP-695, independent administrative agency, Product Evaluation Infrastructure Organization, Patent Microorganism Deposit Center (NITE) (Address: Kisarazu City, Chiba Prefecture) It has been deposited with Kazusa Kama feet 2-5-8).
配列番号1:フォトバクテリウム・レイオグナシー由来、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素をコードする核酸配列。
配列番号2:フォトバクテリウム・レイオグナシー由来、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のアミノ酸配列。
SEQ ID NO: 1: Nucleic acid sequence encoding cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from Photobacterium leoignacy.
SEQ ID NO: 2: Amino acid sequence of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from Photobacterium leoignacy.
配列番号3:シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素をコードする核酸配列;配列番号1のヌクレオチド82−1632に加えて、5’末端側に開始コドンATGを含む。
配列番号4:シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のアミノ酸配列;配列番号2のアミノ酸28−543に加えて、N末端側にメチオニンを含む。
SEQ ID NO: 3: Nucleic acid sequence encoding cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase; in addition to nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, a start codon ATG is included on the 5 ′ end side.
SEQ ID NO: 4: amino acid sequence of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase; in addition to amino acids 28-543 of SEQ ID NO: 2, methionine is included on the N-terminal side.
配列番号5:フォトバクテリウム・レイオグナシー由来、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素のシグナル配列切断後のN末端アミノ酸配列。
配列番号6:フォトバクテリウム・レイオグナシー由来、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の内部アミノ酸配列。
SEQ ID NO: 5: N-terminal amino acid sequence after cleavage of the signal sequence of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from Photobacterium leoignacy.
SEQ ID NO: 6: Internal amino acid sequence of cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase derived from Photobacterium leoignacy.
配列番号7:フォトバクテリウム・レイオグナシー由来、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素の内部アミノ酸配列。 SEQ ID NO: 7: Internal amino acid sequence of cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase derived from Photobacterium leoignacy.
Claims (15)
(a)配列番号2、配列番号2のアミノ酸残基28−543、および配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列;または、
(b)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、および配列番号3からなる群より選択される塩基配列を含んでなる核酸によってコードされるアミノ酸配列;
を含んでなる前記タンパク質。 An isolated protein comprising: (a) an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acid residues 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4; or
(B) an amino acid sequence encoded by a nucleic acid comprising a base sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3;
Said protein comprising.
(a)配列番号2、配列番号2のアミノ酸残基28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列において、1または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入および/または付加を含むアミノ酸配列;
(b)配列番号2、配列番号2のアミノ酸残基28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列と60%以上のアミノ酸同一性を有するアミノ酸配列;
(c)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列において、1または複数のヌクレオチドの欠失、置換、挿入および/または付加を含む塩基配列、によりコードされるアミノ酸配列;
(d)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列と70%以上の同一性を有する塩基配列、によりコードされるアミノ酸配列;および
(e)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列の相補鎖にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列、によりコードされるアミノ酸配列;
からなる群より選択されるアミノ酸配列を含んでなる、前記タンパク質。 An isolated protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity comprising:
(A) In the amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acid residues 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4, including deletion, substitution, insertion and / or addition of one or more amino acids Amino acid sequence;
(B) an amino acid sequence having 60% or more amino acid identity with an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acid residues 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4;
(C) a nucleotide sequence comprising one or more nucleotide deletions, substitutions, insertions and / or additions in a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3 The amino acid sequence encoded by
(D) an amino acid sequence encoded by a base sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3, and a base sequence having 70% or more identity; and (e ) An amino acid sequence encoded by a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to a complementary strand of a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3;
The protein comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of:
(a)SDS−PAGE分析による62±4kDaまたは60±4kDaの分子量;および
(b)等電点電気泳動分析によるpH4.8〜pH5.2の等電点;
を有する、前記タンパク質。 An isolated protein having cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase activity having the following properties:
(A) a molecular weight of 62 ± 4 kDa or 60 ± 4 kDa by SDS-PAGE analysis; and (b) an isoelectric point of pH 4.8 to pH 5.2 by isoelectric focusing analysis;
The protein.
(a)pH8〜pH9の至適pH;
(b)30℃〜40℃の至適温度;
(c)少なくとも5mMの至適MgCl2濃度;
を有する、請求項4に記載のタンパク質。 Cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity has the following properties:
(A) an optimum pH of pH 8 to pH 9;
(B) an optimum temperature of 30 ° C to 40 ° C;
(C) an optimal MgCl 2 concentration of at least 5 mM;
The protein according to claim 4, wherein
(a)配列番号2、配列番号2のアミノ酸残基28−543、および配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列をコードする塩基配列;または、
(b)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、および配列番号3からなる群より選択される塩基配列;
を含んでなる、前記核酸。 An isolated nucleic acid comprising:
(A) a base sequence encoding an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acid residues 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4; or
(B) a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1, and SEQ ID NO: 3;
Comprising said nucleic acid.
(a)配列番号2、配列番号2のアミノ酸残基28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列において、1または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入および/または付加を含むアミノ酸配列、をコードする塩基配列;
(b)配列番号2、配列番号2のアミノ酸残基28−543、配列番号4からなる群より選択されるアミノ酸配列と60%以上のアミノ酸同一性を有するアミノ酸配列、をコードする塩基配列;
(c)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列において、1または複数のヌクレオチドの欠失、置換、挿入および/または付加を含む塩基配列;
(d)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列と70%以上の同一性を有する塩基配列;および
(e)配列番号1、配列番号1のヌクレオチド82−1632、配列番号3からなる群より選択される塩基配列の相補鎖にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列;
からなる群より選択される塩基配列を含んでなる、前記核酸。 An isolated nucleic acid encoding a protein having cytidine 5'-monophosphosialic acid synthase activity, comprising:
(A) In the amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acid residues 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4, including deletion, substitution, insertion and / or addition of one or more amino acids A base sequence encoding an amino acid sequence;
(B) a base sequence encoding an amino acid sequence having 60% or more amino acid identity with an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, amino acid residues 28-543 of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4;
(C) a nucleotide sequence comprising one or more nucleotide deletions, substitutions, insertions and / or additions in a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3 ;
(D) a nucleotide sequence having 70% or more identity with a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 82-1632 of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3; and (e) SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: A nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to a complementary strand of a nucleotide sequence selected from the group consisting of 1 nucleotide 82-1632 and SEQ ID NO: 3;
The nucleic acid comprising a base sequence selected from the group consisting of:
1)請求項1ないし6のいずれか1項に記載のタンパク質を生産する微生物を培養し;
2)培養した微生物または培養上清から、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質を単離する;
ことを含んでなる、前記製造方法。 A method for producing a protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity, comprising the following steps:
1) culturing a microorganism that produces the protein according to any one of claims 1 to 6;
2) isolating a protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity from the cultured microorganism or culture supernatant;
The said manufacturing method including this.
1)請求項7または8に記載の核酸を含んでなる発現ベクターで宿主細胞を形質転換し;
2)得られた形質転換細胞を培養し;そして、
3)培養した形質転換細胞またはその培養上清から、シチジン5’−モノホスホシアル酸合成酵素活性を有するタンパク質を単離する;
ことを含んでなる、前記製造方法。 A method for producing a recombinant protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity, comprising the following steps:
1) transforming a host cell with an expression vector comprising the nucleic acid according to claim 7 or 8;
2) culturing the resulting transformed cells; and
3) Isolating a protein having cytidine 5′-monophosphosialic acid synthase activity from the cultured transformed cells or the culture supernatant thereof;
The said manufacturing method including this.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010093908A JP2011223885A (en) | 2010-04-15 | 2010-04-15 | New cytidine 5'-monophosphosialic acid synthetase, gene encoding the same and method for producing the synthetase |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010093908A JP2011223885A (en) | 2010-04-15 | 2010-04-15 | New cytidine 5'-monophosphosialic acid synthetase, gene encoding the same and method for producing the synthetase |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011223885A true JP2011223885A (en) | 2011-11-10 |
Family
ID=45040069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010093908A Pending JP2011223885A (en) | 2010-04-15 | 2010-04-15 | New cytidine 5'-monophosphosialic acid synthetase, gene encoding the same and method for producing the synthetase |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011223885A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113186185A (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-30 | 东北林业大学 | Method for efficiently enriching host DNA from mammal excrement |
CN114199844A (en) * | 2021-12-09 | 2022-03-18 | 吉林大学 | A kind of gold nanocluster and its application in the preparation and detection of alkaline phosphatase fluorescent probe |
-
2010
- 2010-04-15 JP JP2010093908A patent/JP2011223885A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113186185A (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-30 | 东北林业大学 | Method for efficiently enriching host DNA from mammal excrement |
CN114199844A (en) * | 2021-12-09 | 2022-03-18 | 吉林大学 | A kind of gold nanocluster and its application in the preparation and detection of alkaline phosphatase fluorescent probe |
CN114199844B (en) * | 2021-12-09 | 2024-02-09 | 吉林大学 | Gold nanocluster and application thereof in preparation of alkaline phosphatase fluorescent probe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20220002773A1 (en) | Production of 3-fucosyllactose and lactose converting alpha-1,3-fucosyltransferase enzymes | |
EP2479263A1 (en) | Novel Fucosyltransferases and their applications | |
US20230348944A1 (en) | Lactose converting alpha-1,2-fucosyltransferase enzymes | |
US8372617B2 (en) | β-galactoside-α2,6-sialyltransferase, a gene encoding thereof, and a method for enhancing enzyme activity | |
US8187838B2 (en) | β-Galactoside-α2, 6-sialyltransferase, a gene encoding thereof, and a method for producing thereof | |
WO2010143713A1 (en) | Novel protein and gene that codes therefor | |
JP2011223885A (en) | New cytidine 5'-monophosphosialic acid synthetase, gene encoding the same and method for producing the synthetase | |
WO2006112025A1 (en) | NOVEL β-GALACTOSIDE-α-2,3-SIALYLTRANSFERASE, GENE ENCODING THE SAME AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME | |
WO2012014980A1 (en) | Novel enzyme protein, process for production of the enzyme protein, and gene encoding the enzyme protein | |
JP4977125B2 (en) | Novel β-galactoside-α2,6-sialyltransferase, gene encoding the same, and method for producing the same | |
JP2009171870A (en) | Trypsin-like enzyme | |
JP4856636B2 (en) | Novel β-galactoside-α2,3-sialyltransferase, gene encoding the same, and method for producing the same | |
Song et al. | Lactulose Production by a Hyperthermophilic N-Acetylglucosamine 2-Epimerase from Dictyoglomus Thermophilum: A New Enzymatic Synthesis Pathway |