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JP2024126228A - Fc-binding protein with improved solubility, method for producing said protein, and antibody adsorbent using said protein - Google Patents

Fc-binding protein with improved solubility, method for producing said protein, and antibody adsorbent using said protein Download PDF

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JP2024126228A
JP2024126228A JP2023034473A JP2023034473A JP2024126228A JP 2024126228 A JP2024126228 A JP 2024126228A JP 2023034473 A JP2023034473 A JP 2023034473A JP 2023034473 A JP2023034473 A JP 2023034473A JP 2024126228 A JP2024126228 A JP 2024126228A
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antibody
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真澄 高山
Masumi Takayama
陽介 寺尾
Yosuke Terao
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Tosoh Corp
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Tosoh Corp
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Abstract

To provide an Fc-binding protein with improved solubility relative to traditional human FcRn, a method for producing the protein, and an antibody adsorbent including the protein.SOLUTION: The foregoing problem is solved by an Fc-binding protein in which the β2-microglobulin domain of the β chain of the human neonatal Fc receptor (FcRn), the extracellular domain of the α chain of FcRn, and the β2-microglobulin domain of the FcRn β chain are sequentially linked from the N-terminus, a method for producing the protein, and an antibody adsorbent including the protein.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、免疫グロブリン(抗体)のFc領域に対し結合親和性を有するFc結合性タンパク質、当該タンパク質の製造方法、および当該タンパク質を不溶性担体に固定化して得られる抗体吸着剤に関する。より詳しくは、従来のFc結合性タンパク質と比較し、可溶性が向上したFc結合性タンパク質、当該タンパク質の製造方法、および当該タンパク質を不溶性担体に固定化して得られる抗体吸着剤に関する。 The present invention relates to an Fc-binding protein that has binding affinity for the Fc region of immunoglobulin (antibody), a method for producing the protein, and an antibody adsorbent obtained by immobilizing the protein on an insoluble carrier. More specifically, the present invention relates to an Fc-binding protein that has improved solubility compared to conventional Fc-binding proteins, a method for producing the protein, and an antibody adsorbent obtained by immobilizing the protein on an insoluble carrier.

Fcレセプターは、免疫グロブリン分子のFc領域に結合する受容体タンパク質であり、抗原と免疫グロブリンとの免疫複合体に結合して細胞内にシグナル伝達を行なう(非特許文献1)。個々の分子は、免疫グロブリンスーパーファミリーに属する認識ドメインによって、単一の、または同じグループの免疫グロブリンイソタイプをFcレセプター上の認識ドメインによって認識している。これにより免疫応答においてどのアクセサリー細胞が動因されるかが決まっている。 Fc receptors are receptor proteins that bind to the Fc region of immunoglobulin molecules, and transmit signals within the cell by binding to immune complexes between antigens and immunoglobulins (Non-Patent Document 1). Each molecule recognizes a single or same group of immunoglobulin isotypes through a recognition domain on the Fc receptor, which belongs to the immunoglobulin superfamily. This determines which accessory cells are mobilized in the immune response.

Fcレセプターはさらにいくつかのサブタイプに分類でき、免疫グロブリンG(IgG)に対するレセプターであるFcγレセプターをはじめ、Fcαレセプター、Fcεレセプター等が存在する。各レセプターはさらに細かく分類されており、Fcγレセプターの場合、FcγRI(CD64)、FcγRIIa(CD32a)、FcγRIIb(CD32b)、FcγRIIc(CD32c)、FcγRIIIa(CD16a)およびFcγRIIIb(CD16b)のサブタイプに分類できる(非特許文献1および2)。 Fc receptors can be further classified into several subtypes, including Fcγ receptors, which are receptors for immunoglobulin G (IgG), as well as Fcα receptors and Fcε receptors. Each receptor is further classified into Fcγ receptors, which can be classified into the following subtypes: FcγRI (CD64), FcγRIIa (CD32a), FcγRIIb (CD32b), FcγRIIc (CD32c), FcγRIIIa (CD16a), and FcγRIIIb (CD16b) (Non-Patent Documents 1 and 2).

一方、ヒト新生児Fcレセプター(FcRn)は免疫グロブリンスーパーファミリーに属するヒトFcγレセプターとは異なる、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)クラスI関連分子であり、重鎖(α鎖)とβ2ミクログロブリン(β鎖)により構成されている(非特許文献3)。FcRnはIgGのリサイクリング機構に関与しており、IgGの分解を抑制する働きをもつ。また、FcRnはpH依存的にIgGと結合し、pH6.5以下で結合する(非特許文献4)。 On the other hand, human neonatal Fc receptor (FcRn) is a major histocompatibility complex (MHC) class I-related molecule that is different from human Fcγ receptors that belong to the immunoglobulin superfamily, and is composed of a heavy chain (α chain) and β2 microglobulin (β chain) (Non-Patent Document 3). FcRn is involved in the IgG recycling mechanism and has the function of suppressing IgG degradation. In addition, FcRn binds to IgG in a pH-dependent manner, binding at pH 6.5 or lower (Non-Patent Document 4).

ヒトFcRnのα鎖のアミノ酸配列(配列番号1)は、UniProt(Accession number:P55899)などの公的データベースに公表されている。また、β鎖のアミノ酸配列(配列番号2)も、UniProt(Accession number:P61769)に公表されている。さらに、ヒトFcRnの構造上の機能ドメイン、細胞膜を貫通するためのシグナルペプチド配列、細胞膜貫通領域の位置についても同様に公表されている。図1にヒトFcRnのα鎖の、図2にヒトFcRnのβ鎖の構造略図をそれぞれ示す。なお、図1中のアミノ酸番号は配列番号1に記載のアミノ酸番号に対応する。すなわち、配列番号1中の1番目のメチオニン(M)から23番目のグリシン(G)までがシグナル配列(S)、24番目のアラニン(A)から297番目のセリン(S)までが細胞外領域(EC)、298番目のバリン(V)から321番目のトリプトファン(W)までが細胞膜貫通領域(TM)および322番目のアルギニン(R)から365番目のアラニン(A)までが細胞内領域(C)とされている。また、図2中のアミノ酸番号は配列番号2に記載のアミノ酸番号に対応する。すなわち、配列番号2中の1番目のメチオニン(M)から20番目のアラニン(A)までがシグナル配列(S)、21番目のイソロイシン(I)から119番目のメチオニン(M)までがβ2ミクログロブリン(B2M)とされている。 The amino acid sequence of the α-chain of human FcRn (SEQ ID NO: 1) has been published in public databases such as UniProt (Accession number: P55899). The amino acid sequence of the β-chain (SEQ ID NO: 2) has also been published in UniProt (Accession number: P61769). Furthermore, the structural functional domains of human FcRn, the signal peptide sequence for penetrating the cell membrane, and the location of the cell membrane-transducing region have also been published. Figure 1 shows a schematic structure of the α-chain of human FcRn, and Figure 2 shows a schematic structure of the β-chain of human FcRn. The amino acid numbers in Figure 1 correspond to the amino acid numbers in SEQ ID NO: 1. That is, in SEQ ID NO:1, the sequence from the 1st methionine (M) to the 23rd glycine (G) is the signal sequence (S), the sequence from the 24th alanine (A) to the 297th serine (S) is the extracellular domain (EC), the sequence from the 298th valine (V) to the 321st tryptophan (W) is the transmembrane domain (TM), and the sequence from the 322nd arginine (R) to the 365th alanine (A) is the intracellular domain (C). The amino acid numbers in FIG. 2 correspond to the amino acid numbers described in SEQ ID NO:2. That is, the sequence from the 1st methionine (M) to the 20th alanine (A) in SEQ ID NO:2 is the signal sequence (S), and the sequence from the 21st isoleucine (I) to the 119th methionine (M) is the β2 microglobulin (B2M).

FcRnを産業応用するためには、使用や保存などの観点から可溶性が高く、熱や酸に対して安定性が高いことが好ましい。安定性の高いFcRnは、特許文献1で、変異導入により天然型ヒトFcRnに対し、熱または酸に対する安定性が向上したFcRnを開示している。遺伝子工学的手法を用いたFcRnの発現は、非特許文献5で、HEK293細胞などの動物細胞を宿主として10mg/Lの発現量で発現した例を開示している。しかし、動物細胞に比べて簡便で安価に製造可能な大腸菌を宿主としてFcRnを発現させようとした場合、当該FcRnを可溶性の状態で大量に発現させることは困難であった。 For industrial application of FcRn, it is preferable that it is highly soluble and highly stable against heat and acid from the viewpoint of use and storage. Patent Document 1 discloses a highly stable FcRn in which the stability against heat or acid is improved by introducing a mutation compared to natural human FcRn. Non-Patent Document 5 discloses an example of expression of FcRn using genetic engineering techniques, in which FcRn is expressed at an expression level of 10 mg/L using animal cells such as HEK293 cells as a host. However, when attempting to express FcRn using E. coli as a host, which can be produced more easily and inexpensively than animal cells, it was difficult to express the FcRn in a large amount in a soluble state.

特開2018-183087号公報JP 2018-183087 A

Takai T.,Jpn.J.Clin.Immunol.,28,318-326,2005Takai T. , Jpn. J. Clin. Immunol. , 28, 318-326, 2005 J.Galon et al.,Eur.J.Immunol.,27,1928-1932,1997J. Galon et al. , Eur. J. Immunol. , 27, 1928-1932, 1997 N.E.Simister et al.,Nature,337,184-187,1989N. E. Simister et al. , Nature, 337, 184-187, 1989 M.Raghavan et al.,Biochemistry,34,14649-14657,1995M. Raghavan et al. , Biochemistry, 34, 14649-14657, 1995 Y.Feng et al.,Protein ExprPurif.,79(1),66-71,2011Y. Feng et al. , Protein ExprPurif. , 79(1), 66-71, 2011

本発明の課題は、従来のヒトFcRnに対して可溶性が向上したFc結合性タンパク質、当該タンパク質の製造方法、および当該タンパク質を用いた抗体吸着剤を提供することにある。 The objective of the present invention is to provide an Fc-binding protein with improved solubility relative to conventional human FcRn, a method for producing said protein, and an antibody adsorbent using said protein.

本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意検討を行なった結果、ヒト新生児Fcレセプター(FcRn)α鎖の細胞外領域および二分子のヒトFcRnβ鎖のβ2ミクログロブリン領域を連結した融合タンパク質とすることで、遺伝子工学的手法を用いて発現させる際、当該タンパク質の可溶性が従来のヒトFcRnよりも向上することを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research by the inventors to solve the above problems, they discovered that by forming a fusion protein by linking the extracellular domain of the human neonatal Fc receptor (FcRn) α-chain with the β2-microglobulin domain of two molecules of human FcRn β-chain, the solubility of the protein is improved compared to conventional human FcRn when expressed using genetic engineering techniques, and thus completed the present invention.

すなわち、本願は以下の[1]から[10]に記載の態様を包含する。 That is, the present application includes the following aspects [1] to [10].

[1]N末端側から、ヒト新生児Fcレセプター(FcRn)β鎖のβ2ミクログロブリン領域、FcRnα鎖の細胞外領域、FcRnβ鎖のβ2ミクログロブリン領域の順に連結した、Fc結合性タンパク質。 [1] An Fc-binding protein that is linked in the following order from the N-terminus: the β2 microglobulin domain of the human neonatal Fc receptor (FcRn) β chain, the extracellular domain of the FcRn α chain, and the β2 microglobulin domain of the FcRn β chain.

[2]FcRnα鎖の細胞外領域が、以下の(A-1)から(A-3)のいずれかから選択される、[1]に記載のFc結合性タンパク質;
(A-1)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基を少なくとも含むポリペプチド
(A-2)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基において1もしくは数個の位置での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上生じ、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド
(A-3)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基からなるアミノ酸配列に対して70%以上の相同性を有し、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド。
[2] The Fc-binding protein according to [1], wherein the extracellular region of the FcRn α chain is selected from any one of the following (A-1) to (A-3):
(A-1) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:1. (A-2) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:1, provided that the amino acid residues have undergone one or more of the following substitutions, deletions, insertions and additions of one or several amino acid residues at one or several positions, and which has antibody binding activity. (A-3) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:1, provided that the polypeptide has a homology of 70% or more to an amino acid sequence consisting of the amino acid residues, and which has antibody binding activity.

[3]FcRnβ鎖のβ2ミクログロブリン領域が、以下の(B-1)から(B-3)のいずれかから選択される、[1]または[2]に記載のFc結合性タンパク質;
(B-1)配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含むポリペプチド
(B-2)配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基において1もしくは数個の位置での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上生じ、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド
(B-3)配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基からなるアミノ酸配列に対して70%以上の相同性を有し、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド。
[3] The Fc binding protein according to [1] or [2], wherein the β2 microglobulin region of the FcRn β chain is selected from any one of the following (B-1) to (B-3):
(B-1) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 21st isoleucine to the 119th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2; (B-2) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 21st isoleucine to the 119th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, provided that the amino acid residues have undergone one or more of the following substitutions, deletions, insertions and additions of one or several amino acid residues at one or several positions, and which has antibody binding activity; (B-3) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 21st isoleucine to the 119th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, provided that the polypeptide has a homology of 70% or more to an amino acid sequence consisting of the amino acid residues, and which has antibody binding activity.

[4][1]から[3]のいずれかに記載のFc結合性タンパク質をコードするポリヌクレオチド
[5][4]に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
[4] A polynucleotide encoding the Fc-binding protein according to any one of [1] to [3]. [5] An expression vector comprising the polynucleotide according to [4].

[6][5]に記載の発現ベクターで宿主を形質転換して得られる、Fc結合性タンパク質を生産可能な形質転換体。 [6] A transformant capable of producing an Fc-binding protein, obtained by transforming a host with the expression vector described in [5].

[7]宿主が大腸菌である、[6]に記載の形質転換体。 [7] The transformant according to [6], wherein the host is Escherichia coli.

[8][6]または[7]に記載の形質転換体を培養することによりFc結合性タンパク質を発現させる工程と、得られた培養物から前記発現させたFc結合性タンパク質を回収する工程とを含む、Fc結合性タンパク質の製造方法。 [8] A method for producing an Fc-binding protein, comprising the steps of expressing an Fc-binding protein by culturing the transformant according to [6] or [7], and recovering the expressed Fc-binding protein from the resulting culture.

[9]不溶性担体と、当該担体に固定化した[1]から[3]のいずれかに記載のFc結合性タンパク質とを含む、抗体吸着剤。 [9] An antibody adsorbent comprising an insoluble carrier and an Fc-binding protein according to any one of [1] to [3] immobilized on the carrier.

[10][9]に記載の吸着剤を充填したカラムに抗体を含む溶液を添加して当該抗体を前記吸着剤に吸着させる工程と、前記吸着剤に吸着した抗体を溶出液を用いて溶出させる工程とを含む、抗体の分離方法。 [10] A method for separating antibodies, comprising the steps of adding a solution containing an antibody to a column packed with the adsorbent described in [9] to adsorb the antibody to the adsorbent, and eluting the antibody adsorbed to the adsorbent with an elution solution.

本発明のFc結合性タンパク質は、ヒト新生児Fcレセプター(FcRn)β鎖のβ2ミクログロブリン領域(B2M領域)、FcRnα鎖の細胞外領域(EC領域)、B2M領域の順に連結した融合タンパク質であり、天然型ヒトFcRnと比較し、可溶性が向上したタンパク質である。本発明のFc結合性タンパク質は、特に前記タンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターで大腸菌を形質転換して得られる形質転換体を用いた製造において、特に効率よく製造できる。 The Fc-binding protein of the present invention is a fusion protein in which the β2 microglobulin region (B2M region) of the human neonatal Fc receptor (FcRn) β chain, the extracellular region (EC region) of the FcRn α chain, and the B2M region are linked in this order, and is a protein with improved solubility compared to native human FcRn. The Fc-binding protein of the present invention can be produced particularly efficiently using a transformant obtained by transforming Escherichia coli with an expression vector containing a polynucleotide encoding the protein.

また本発明のFc結合性タンパク質は抗体(免疫グロブリン)を分離するための吸着剤のリガンドとしても有用である。 The Fc-binding protein of the present invention is also useful as a ligand for an adsorbent for separating antibodies (immunoglobulins).

ヒトFcRnのα鎖の概略図である。図中の数字は配列番号1に記載のアミノ酸配列の番号を示している。図中のSはシグナル配列を、ECは細胞外領域を、TMは細胞膜貫通領域を、Cは細胞内領域を、それぞれ示している。1 is a schematic diagram of the α-chain of human FcRn, in which the numbers indicate the amino acid sequence numbers set forth in SEQ ID NO: 1. In the diagram, S indicates a signal sequence, EC indicates an extracellular domain, TM indicates a transmembrane domain, and C indicates an intracellular domain. ヒトFcRnのβ鎖の概略図である。図中の数字は配列番号2に記載のアミノ酸配列の番号を示している。図中のSはシグナル配列を、B2Mはβ2ミクログロブリン領域を、それぞれ示している。1 is a schematic diagram of the β-chain of human FcRn, in which the numbers indicate the amino acid sequence numbers set forth in SEQ ID NO: 2. In the diagram, S indicates a signal sequence, and B2M indicates a β2 microglobulin region. 配列番号3に記載のアミノ酸配列からなる本発明のFc結合性タンパク質と、配列番号5に記載のアミノ酸配列からなるFc結合性タンパク質とを比較した図である。図中の数字は各Fc結合性タンパク質におけるアミノ酸配列の番号を示している。図中のSはMalEシグナルペプチド配列を、B2MはヒトFcRnβ鎖のβ2ミクログロブリン領域を、LはGSリンカー配列を、ECはヒトFcRnα鎖の細胞外領域を、6Hはヒスチジンタグ配列を、それぞれ示している。1 is a diagram comparing an Fc-binding protein of the present invention consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3 with an Fc-binding protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 5. The numbers in the diagram indicate the amino acid sequence numbers in each Fc-binding protein. In the diagram, S indicates the MalE signal peptide sequence, B2M indicates the β2 microglobulin region of the human FcRn β chain, L indicates the GS linker sequence, EC indicates the extracellular region of the human FcRn α chain, and 6H indicates the histidine tag sequence.

以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention is described in detail below.

本発明のFc結合性タンパク質は、FcRnα鎖の細胞外領域(以下、「EC領域」とも表記する)およびFcRnβ鎖のβ2ミクログロブリン領域(以下、「B2M領域」とも表記する)を構成要素とした融合タンパク質であり、かつN末端側から、B2M領域-EC領域-B2M領域、の順に連結したタンパク質である。なお、B2M領域-EC領域間、およびEC領域-B2M領域間は直結させてもよく、GSリンカー(グリシン(G)4残基とセリン(S)1残基からなるオリゴペプチドの繰り返しからなるリンカー)など公知のリンカーを介して連結させてもよい。 The Fc-binding protein of the present invention is a fusion protein whose components are the extracellular domain of the FcRn α chain (hereinafter also referred to as the "EC domain") and the β2 microglobulin domain of the FcRn β chain (hereinafter also referred to as the "B2M domain"), and is a protein in which the B2M domain-EC domain-B2M domain are linked in this order from the N-terminus. The B2M domain-EC domain and the EC domain-B2M domain may be linked directly or via a known linker such as a GS linker (a linker consisting of a repeating oligopeptide consisting of four glycine (G) residues and one serine (S) residue).

本発明におけるEC領域の好ましい態様として、以下の(A-1)から(A-3)のいずれかから選択されるポリペプチドがあげられる;
(A-1)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基を少なくとも含むポリペプチド
(A-2)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基において1もしくは数個の位置での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上(以下、まとめて「改変」とも表記する)生じ、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド
(A-3)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基からなるアミノ酸配列に対して70%以上の相同性を有し、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド。
A preferred embodiment of the EC region of the present invention is a polypeptide selected from any one of the following (A-1) to (A-3):
(A-1) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:1. (A-2) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:1, provided that the amino acid residues have undergone one or more of the following substitutions, deletions, insertions and additions (hereinafter collectively referred to as "modifications") of one or several amino acid residues at one or several positions, and which has antibody-binding activity. (A-3) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:1, provided that the polypeptide has 70% or more homology to an amino acid sequence consisting of the amino acid residues, and which has antibody-binding activity.

また本発明におけるB2M領域の好ましい態様として、以下の(B-1)から(B-3)のいずれかから選択されるポリペプチドがあげられる;
(B-1)配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含むポリペプチド
(B-2)配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基において1もしくは数個の位置での1もしくは数個のアミノ酸残基の改変が生じ、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド
(B-3)配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基からなるアミノ酸配列に対して70%以上の相同性を有し、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド。
In addition, a preferred embodiment of the B2M region in the present invention is a polypeptide selected from any one of the following (B-1) to (B-3):
(B-1) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 21st isoleucine to the 119th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2; (B-2) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 21st isoleucine to the 119th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, provided that one or several amino acid residues are modified at one or several positions in the amino acid residues, and having antibody binding activity; (B-3) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 21st isoleucine to the 119th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, provided that the polypeptide has a homology of 70% or more to the amino acid sequence consisting of the amino acid residues, and having antibody binding activity.

したがって、本発明においてEC領域は、そのN末端側にあるシグナルペプチド領域(図1のS領域)の全てまたは一部を含んでもよいし、そのC末端側にある細胞膜貫通領域(図1のTM領域)および細胞外領域(図1のC領域)の全てまたは一部を含んでもよい。また本発明においてB2M領域は、そのN末端側にあるシグナルペプチド領域(図2のS領域)の全てまたは一部を含んでもよい。 Therefore, in the present invention, the EC region may include all or part of the signal peptide region (S region in Figure 1) located on its N-terminus, and may include all or part of the transmembrane region (TM region in Figure 1) and extracellular region (C region in Figure 1) located on its C-terminus. In addition, in the present invention, the B2M region may include all or part of the signal peptide region (S region in Figure 2) located on its N-terminus.

前記(A-2)および(B-2)において「1もしくは数個」とは、タンパク質の立体構造におけるアミノ酸残基の位置やアミノ酸残基の種類によっても異なるが、一例として、
EC領域の場合、1個以上50個以下、1個以上40個以下、1個以上30個以下、1個以上20個以下、1個以上10個以下、1個以上9個以下、1個以上8個以下、1個以上7個以下、1個以上6個以下、1個以上5個以下、1個以上4個以下、1個以上3個以下、1個または2個、1個のいずれかを意味し、
B2M領域の場合、1個以上30個以下、1個以上20個以下、1個以上10個以下、1個以上9個以下、1個以上8個以下、1個以上7個以下、1個以上6個以下、1個以上5個以下、1個以上4個以下、1個以上3個以下、1個または2個、1個のいずれかを意味する。
In the above (A-2) and (B-2), the term "one or several" varies depending on the position of the amino acid residue in the three-dimensional structure of the protein and the type of the amino acid residue. For example,
In the case of the EC region, this means any of 1 to 50, 1 to 40, 1 to 30, 1 to 20, 1 to 10, 1 to 9, 1 to 8, 1 to 7, 1 to 6, 1 to 5, 1 to 4, 1 to 3, 1 or 2, or 1;
In the case of the B2M area, this means any of the following: 1 to 30, 1 to 20, 1 to 10, 1 to 9, 1 to 8, 1 to 7, 1 to 6, 1 to 5, 1 to 4, 1 to 3, 1 or 2, or 1.

「1もしくは数個」のアミノ酸残基の改変(置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上)は、例えば、免疫グロブリン(抗体)結合活性を有する限り、特開2018-183087号公報、特開2021-073883号公報、特開2021-136967号公報および特開2022-076998号に開示の改変以外の位置に生じてもよい。 The modification of "one or several" amino acid residues (one or more of substitution, deletion, insertion, and addition) may occur at positions other than those disclosed in, for example, JP 2018-183087 A, JP 2021-073883 A, JP 2021-136967 A, and JP 2022-076998 A, as long as the modification has immunoglobulin (antibody) binding activity.

なお前記(A-2)および(B-2)における「1もしくは数個のアミノ酸残基の改変(置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上)」には、前述した特定位置におけるアミノ酸改変の他に、物理的性質および/または化学的性質が類似したアミノ酸間で置換が生じる保守的置換が生じてもよい。保守的置換は、一般に、置換が生じているものと置換が生じていないものとの間でタンパク質の機能が維持されることが当業者において知られている。保守的置換の一例としては、グリシンとアラニン間、セリンとプロリン間、またはグルタミン酸とアラニン間での置換があげられる(タンパク質の構造と機能,メディカル・サイエンス・インターナショナル社、9、2005)。また前記(A-2)および(B-2)に記載の「置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上(改変)」には、遺伝子が由来する微生物の個体差、種の違いなどに基づく、天然にも生じ得る変異(mutantまたはvariant)も含まれる。 The "modification of one or several amino acid residues (one or more of substitution, deletion, insertion, and addition)" in (A-2) and (B-2) may include, in addition to the amino acid modification at the specific position described above, conservative substitutions in which substitution occurs between amino acids with similar physical and/or chemical properties. It is generally known to those skilled in the art that conservative substitutions maintain the function of a protein between a substituted and unsubstituted protein. Examples of conservative substitutions include substitutions between glycine and alanine, between serine and proline, or between glutamic acid and alanine (Protein Structure and Function, Medical Science International, 9, 2005). The "modification of one or more of substitution, deletion, insertion, and addition" described in (A-2) and (B-2) also includes naturally occurring mutations (mutants or variants) based on individual differences, species differences, etc. of the microorganism from which the gene is derived.

前記(A-2)および(B-2)の一例として、
特開2018-183087号公報で開示のFc結合性タンパク質、
特開2021-073883号公報で開示のFc結合性タンパク質、
特開2021-136967号公報で開示のFc結合性タンパク質、および
特開2022-076998号で開示のFc結合性タンパク質、
があげられる。
As an example of (A-2) and (B-2),
Fc-binding proteins disclosed in JP2018-183087A;
Fc binding protein disclosed in JP2021-073883A,
Fc-binding proteins disclosed in JP 2021-136967 A and Fc-binding proteins disclosed in JP 2022-076998 A;
Examples include:

前記(A-3)および(B-3)におけるアミノ酸配列の相同性は70%以上であればよく、それ以上の相同性(例えば、80%以上、85%以上、90%以上または95%以上)を有してもよい。なお本明細書において「相同性」とは、類似性(similarity)または同一性(identity)を意味してよく、特に同一性を意味してもよい。「アミノ酸配列の相同性」とは、アミノ酸配列全体に対する相同性を意味する。アミノ酸配列間の「同一性」とは、それらアミノ酸配列における種類が同一であるアミノ酸残基の比率を意味する(実験医学,31(3),羊土社)。アミノ酸配列間の「類似性」とは、それらアミノ酸配列における種類が同一であるアミノ酸残基の比率と側鎖の性質が類似したアミノ酸残基の比率の合計を意味する(実験医学,31(3),羊土社)。アミノ酸配列の相同性は、BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)やFASTA等のアラインメントプログラム(alignment program)を利用して決定できる。 The homology of the amino acid sequences in (A-3) and (B-3) may be 70% or more, and may be higher (e.g., 80% or more, 85% or more, 90% or more, or 95% or more). In this specification, "homology" may mean similarity or identity, and may particularly mean identity. "Homology of amino acid sequences" means homology with respect to the entire amino acid sequence. "Identity" between amino acid sequences means the ratio of amino acid residues of the same type in those amino acid sequences (Experimental Medicine, 31 (3), Yodosha). "Similarity" between amino acid sequences means the sum of the ratio of amino acid residues of the same type in those amino acid sequences and the ratio of amino acid residues with similar side chain properties (Experimental Medicine, 31 (3), Yodosha). Amino acid sequence homology can be determined using alignment programs such as BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) and FASTA.

本発明のFc結合性タンパク質は、B2M領域をN末端側とC末端側に計二分子有しているが、N末端側のB2M領域のアミノ酸配列と、C末端側のB2M領域のアミノ酸配列とは同一配列でもよいし、異なる配列でもよい。 The Fc-binding protein of the present invention has a total of two molecules of the B2M region, one on the N-terminus side and one on the C-terminus side, and the amino acid sequence of the B2M region on the N-terminus side may be the same as or different from the amino acid sequence of the B2M region on the C-terminus side.

本発明のFc結合性タンパク質は、そのN末端側またはC末端側に、夾雑物質存在下の溶液から分離する際に有用なオリゴペプチドをさらに付加してもよい。前記オリゴペプチドとしては、ポリヒスチジン、ポリリジン、ポリアルギニン、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸等があげられる。さらに本発明のFc結合性タンパク質をクロマトグラフィー用の支持体等の固相に固定化する際に有用な、システインを含むオリゴペプチドを、本発明のFc結合性タンパク質のN末端側またはC末端側にさらに付加してもよい。Fc結合性タンパク質のN末端側またはC末端側に付加するオリゴペプチドの長さは、本発明のFc結合性タンパク質の抗体結合性や安定性を損なわない限り特に制限はない。前記オリゴペプチドを本発明のFc結合性タンパク質に付加させる際には、前記オリゴペプチドをコードするポリヌクレオチドを作成後、当業者に周知の方法を用いて遺伝子工学的にFc結合性タンパク質のN末端側またはC末端側に付加させてもよいし、化学的に合成した前記オリゴペプチドを本発明のFc結合性タンパク質のN末端側またはC末端側に化学的に結合させて付加させてもよい。さらに本発明のFc結合性タンパク質のN末端側には、宿主での効率的な発現を促すためのシグナルペプチドを付加してもよい。宿主が大腸菌の場合における前記シグナルペプチドの例としては、PelB、DsbA、MalE(UniProt No.P0AEX9に記載のアミノ酸配列のうち1番目から26番目までの領域)、TorTなどといったペリプラズムにタンパク質を分泌させるシグナルペプチドを例示できる(特開2011-097898号公報)。 The Fc-binding protein of the present invention may further have an oligopeptide added to its N-terminus or C-terminus that is useful for separating the Fc-binding protein of the present invention from a solution in the presence of contaminants. Examples of the oligopeptide include polyhistidine, polylysine, polyarginine, polyglutamic acid, polyaspartic acid, and the like. Furthermore, an oligopeptide containing cysteine that is useful for immobilizing the Fc-binding protein of the present invention on a solid phase such as a support for chromatography may further be added to the N-terminus or C-terminus of the Fc-binding protein of the present invention. There is no particular limit to the length of the oligopeptide added to the N-terminus or C-terminus of the Fc-binding protein, as long as it does not impair the antibody binding ability or stability of the Fc-binding protein of the present invention. When the oligopeptide is added to the Fc-binding protein of the present invention, a polynucleotide encoding the oligopeptide may be prepared and then genetically engineered to add it to the N-terminus or C-terminus of the Fc-binding protein using a method well known to those skilled in the art, or a chemically synthesized oligopeptide may be chemically bonded to the N-terminus or C-terminus of the Fc-binding protein of the present invention. Furthermore, a signal peptide may be added to the N-terminus of the Fc-binding protein of the present invention to promote efficient expression in the host. Examples of the signal peptide when the host is Escherichia coli include signal peptides that secrete proteins into the periplasm, such as PelB, DsbA, MalE (the region from the 1st to the 26th amino acid sequence described in UniProt No. P0AEX9), and TorT (JP Patent Publication No. 2011-097898).

本発明のFc結合性タンパク質をコードするポリヌクレオチド(以下、単に本発明のポリヌクレオチドとも表記する)の作製方法の一例として、
<A>本発明のFc結合性タンパク質のアミノ酸配列からヌクレオチド配列に変換し、当該ヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドを人工的に合成する方法や、
<B>Fc結合性タンパク質の全体または部分配列を含むポリヌクレオチドを直接人工的に、またはFc結合性タンパク質のcDNA等からPCR法といったDNA増幅法を用いて調製し、調製した当該ポリヌクレオチドを適当な方法で連結する方法、が例示できる。
As an example of a method for producing a polynucleotide encoding the Fc-binding protein of the present invention (hereinafter, also simply referred to as the polynucleotide of the present invention),
<A> a method of converting the amino acid sequence of the Fc-binding protein of the present invention into a nucleotide sequence and artificially synthesizing a polynucleotide containing the nucleotide sequence;
<B> A method in which a polynucleotide containing the entire or partial sequence of an Fc-binding protein is prepared artificially directly or from the cDNA of the Fc-binding protein by using a DNA amplification method such as PCR, and the prepared polynucleotides are then ligated by an appropriate method.

前記<A>の方法において、アミノ酸配列からヌクレオチド配列に変換する際、形質転換させる宿主におけるコドンの使用頻度を考慮して変換するのが好ましい。一例として、宿主が大腸菌(Escherichia coli)の場合は、アルギニン(R)ではAGA/AGG/CGG/CGAが、イソロイシン(I)ではATAが、ロイシン(L)ではCTAが、グリシン(G)ではGGAが、プロリン(P)ではCCCが、それぞれ使用頻度が少ないため(いわゆるレアコドンであるため)、それらのコドンを避けるように変換すればよい。コドンの使用頻度の解析は公的データベース(例えば、かずさDNA研究所のウェブサイトにあるCodon Usage Databaseなど)を利用することによっても可能である。 In the method of <A>, when converting an amino acid sequence to a nucleotide sequence, it is preferable to convert taking into consideration the frequency of codon usage in the host to be transformed. As an example, when the host is Escherichia coli, AGA/AGG/CGG/CGA for arginine (R), ATA for isoleucine (I), CTA for leucine (L), GGA for glycine (G), and CCC for proline (P) are used infrequently (so-called rare codons), so conversion should be made to avoid these codons. Analysis of codon usage can also be done by using a public database (for example, the Codon Usage Database on the website of the Kazusa DNA Research Institute).

本発明のポリヌクレオチドを用いて宿主を形質転換する場合、本発明のポリヌクレオチドそのものを用いてもよいが、発現ベクター(例えば、原核細胞や真核細胞の形質転換に通常用いるバクテリオファージ、コスミドやプラスミド等)の適切な位置に本発明のポリヌクレオチドを挿入したものを用いると、より好ましい。なお当該発現ベクターは、形質転換する宿主内で安定に存在し複製できるものであれば特に制限はなく、大腸菌を宿主とする場合は、pETプラスミドベクター、pUCプラスミドベクター、pTrcプラスミドベクター、pCDFプラスミドベクター、pBBRプラスミドベクターを例示できる。また前記適切な位置とは、発現ベクターの複製機能、所望の抗生物質マーカー、伝達性に関わる領域を破壊しない位置を意味する。前記発現ベクターに本発明のポリヌクレオチドを挿入する際は、発現に必要なプロモータといった機能性ポリヌクレオチドに連結される状態で挿入すると好ましい。当該プロモータの例として、宿主が大腸菌の場合は、trpプロモータ、tacプロモータ、trcプロモータ、lacプロモータ、T7プロモータ、recAプロモータ、lppプロモータ、さらにはλファージのλPLプロモータ、λPRプロモータ等があげられる。 When transforming a host using the polynucleotide of the present invention, the polynucleotide of the present invention itself may be used, but it is more preferable to use an expression vector (e.g., a bacteriophage, cosmid, or plasmid, which is usually used for transforming prokaryotic or eukaryotic cells) into which the polynucleotide of the present invention has been inserted at an appropriate position. The expression vector is not particularly limited as long as it can stably exist and replicate in the host to be transformed. When Escherichia coli is used as the host, examples of the expression vector include pET plasmid vector, pUC plasmid vector, pTrc plasmid vector, pCDF plasmid vector, and pBBR plasmid vector. The appropriate position means a position that does not destroy the replication function of the expression vector, the desired antibiotic marker, and the region related to transmissibility. When inserting the polynucleotide of the present invention into the expression vector, it is preferable to insert it in a state where it is linked to a functional polynucleotide such as a promoter required for expression. Examples of such promoters, when the host is Escherichia coli, include the trp promoter, tac promoter, trc promoter, lac promoter, T7 promoter, recA promoter, lpp promoter, and further the λPL promoter and λPR promoter of λ phage.

前記方法により作製した、本発明のポリヌクレオチドを挿入した発現ベクター(以下、本発明の発現ベクターとする)を用いて宿主を形質転換するには、当業者が通常用いる方法で行なえばよい。例えば、宿主としてEscherichia属に属する微生物(大腸菌JM109株、大腸菌BL21(DE3)株、大腸菌W3110株等)を選択する場合には、公知の文献(例えば、Molecular Cloning,Cold Spring Harbor Laboratory,256,1992)に記載の方法等により形質転換すればよい。前述した方法で形質転換して得られた形質転換体は、適切な方法でスクリーニングすることにより、本発明のFc結合性タンパク質を発現可能な形質転換体(以下、本発明の形質転換体とする)を取得できる。なお、本発明のFc結合性タンパク質を発現させる宿主には特に制限はなく、一例として、動物細胞(CHO(Chinese Hamster Ovary)細胞、HEK細胞、Hela細胞、COS細胞等)、酵母(Saccharomyces cerevisiae、Pichia pastoris、Hansenula polymorpha、Schizosaccharomyces japonicus、Schizosaccharomyces octosporus、Schizosaccharomyces pombe等)、昆虫細胞(Sf9、Sf21等)、大腸菌(JM109株、BL21(DE3)株、W3110株等)や枯草菌があげられる。なお動物細胞や大腸菌を宿主として用いると生産性の面で好ましく、大腸菌を宿主として用いるとさらに好ましい。 To transform a host using the expression vector (hereinafter referred to as the expression vector of the present invention) into which the polynucleotide of the present invention is inserted, which is prepared by the above-mentioned method, a method commonly used by those skilled in the art may be used. For example, when a microorganism belonging to the genus Escherichia (E. coli JM109 strain, E. coli BL21 (DE3) strain, E. coli W3110 strain, etc.) is selected as a host, the host may be transformed by a method described in a known literature (e.g., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory, 256, 1992). The transformant obtained by transformation by the above-mentioned method can be screened by an appropriate method to obtain a transformant capable of expressing the Fc-binding protein of the present invention (hereinafter referred to as the transformant of the present invention). There are no particular limitations on the host in which the Fc-binding protein of the present invention is expressed, and examples include animal cells (CHO (Chinese Hamster Ovary) cells, HEK cells, HeLa cells, COS cells, etc.), yeast (Saccharomyces cerevisiae, Pichia pastoris, Hansenula polymorpha, Schizosaccharomyces japonicus, Schizosaccharomyces octosporus, Schizosaccharomyces pombe, etc.), insect cells (Sf9, Sf21, etc.), Escherichia coli (JM109 strain, BL21 (DE3) strain, W3110 strain, etc.), and Bacillus subtilis. In terms of productivity, it is preferable to use animal cells or E. coli as a host, and it is even more preferable to use E. coli as a host.

本発明の形質転換体から、本発明の発現ベクターを調製するには、本発明の形質転換体を培養して得られる培養物からアルカリ抽出法またはQIAprep Spin Miniprep kit(キアゲン社製)等の市販の抽出キットを用いて調製すればよい。本発明の形質転換体を培養することで本発明のFc結合性タンパク質を発現させ、得られた培養物から当該発現させた本発明のFc結合性タンパク質を回収することで、本発明のFc結合性タンパク質を製造できる。なお本明細書において培養物とは、培養された本発明の形質転換体の細胞そのもののほか、培養に用いた培地も含まれる。本発明のタンパク質製造方法で用いる形質転換体は、対象宿主の培養に適した培地で培養すればよく、宿主が大腸菌の場合は、必要な栄養源を補ったLB(Luria-Bertani)培地が好ましい培地の一例としてあげられる。なお、本発明のベクターの導入の有無により本発明の形質転換体を選択的に増殖させるために、培地に当該ベクターに含まれる薬剤耐性遺伝子に対応した薬剤を添加して培養すると好ましい。例えば、当該ベクターがカナマイシン耐性遺伝子を含んでいる場合は、培地にカナマイシンを添加すればよい。また培地には、炭素、窒素および無機塩供給源の他に、適当な栄養源を添加してもよく、所望により、グルタチオン、システイン、シスタミン、チオグリコレートおよびジチオスレイトールからなる群から選択される一種類以上の還元剤を含んでもよい。さらにグリシンといった前記形質転換体から培養液へのタンパク質分泌を促す試薬を添加してもよく、具体的には、宿主が大腸菌の場合、培地に対してグリシンを2%(w/v)以下で添加すると好ましい。培養温度は宿主が大腸菌の場合、一般に10℃以上40℃以下、好ましくは20℃以上37℃以下、より好ましくは25℃前後であるが、発現させるタンパク質の特性により選択すればよい。培地のpHは宿主が大腸菌の場合、pH6.8以上pH7.4以下、好ましくはpH7.0前後である。また本発明のベクターに誘導性のプロモータが含まれている場合は、本発明のFc結合性タンパク質が良好に発現できるような条件下で誘導をかけると好ましい。誘導剤としてはIPTG(IsoPropyl-β-D-ThioGalactopyranoside)を例示できる。宿主が大腸菌の場合、培養液の濁度(600nmにおける吸光度)を測定し、約0.5から1.0となったときに適当量のIPTGを添加後、引き続き培養することで、Fc結合性タンパク質の発現を誘導できる。IPTGの添加濃度は0.005mM以上1.0mM以下の範囲から適宜選択すればよいが、0.01mM以上0.5mM以下の範囲が好ましい。IPTG誘導に関する種々の条件は当該技術分野において周知の条件で行なえばよい。 To prepare the expression vector of the present invention from the transformant of the present invention, the vector may be prepared from the culture obtained by culturing the transformant of the present invention by an alkaline extraction method or a commercially available extraction kit such as QIAprep Spin Miniprep kit (Qiagen). The Fc-binding protein of the present invention can be produced by expressing the Fc-binding protein of the present invention by culturing the transformant of the present invention and recovering the expressed Fc-binding protein of the present invention from the resulting culture. In this specification, the culture includes not only the cells of the transformant of the present invention that have been cultured, but also the medium used for the culture. The transformant used in the protein production method of the present invention may be cultured in a medium suitable for culturing the target host. When the host is Escherichia coli, LB (Luria-Bertani) medium supplemented with necessary nutrient sources is an example of a preferred medium. In order to selectively grow the transformant of the present invention depending on the presence or absence of introduction of the vector of the present invention, it is preferable to add a drug corresponding to the drug resistance gene contained in the vector to the medium and culture the transformant. For example, when the vector contains a kanamycin resistance gene, kanamycin may be added to the medium. In addition to carbon, nitrogen and inorganic salt sources, the medium may contain an appropriate nutrient source, and may contain one or more reducing agents selected from the group consisting of glutathione, cysteine, cystamine, thioglycolate and dithiothreitol, if desired. Furthermore, a reagent such as glycine that promotes protein secretion from the transformant into the culture medium may be added. Specifically, when the host is E. coli, it is preferable to add glycine to the medium at 2% (w/v) or less. When the host is E. coli, the culture temperature is generally 10°C to 40°C, preferably 20°C to 37°C, more preferably around 25°C, but may be selected depending on the characteristics of the protein to be expressed. When the host is E. coli, the pH of the medium is pH 6.8 to 7.4, preferably around pH 7.0. When the vector of the present invention contains an inducible promoter, it is preferable to induce it under conditions that allow the Fc-binding protein of the present invention to be well expressed. An example of an inducer is IPTG (IsoPropyl-β-D-ThioGalactopyranoside). When the host is Escherichia coli, the turbidity of the culture solution (absorbance at 600 nm) is measured, and when it reaches about 0.5 to 1.0, an appropriate amount of IPTG is added and the culture is continued, thereby inducing expression of the Fc-binding protein. The concentration of IPTG added may be appropriately selected from the range of 0.005 mM to 1.0 mM, but is preferably in the range of 0.01 mM to 0.5 mM. Various conditions for IPTG induction may be performed under conditions well known in the art.

本発明の形質転換体を培養して得られた培養物より、当該形質転換体より発現した本発明のFc結合性タンパク質を回収するには、本発明の形質転換体における本発明のFc結合性タンパク質の発現形態に適した方法で、当該培養物から分離/精製して本発明のFc結合性タンパク質を回収すればよい。例えば、培養上清に発現する場合は菌体を遠心分離操作によって分離し、得られる培養上清から本発明のFc結合性タンパク質を精製すればよい。また、細胞内(ペリプラズムを含む)に発現する場合には、遠心分離操作により菌体を集めた後、酵素処理剤や界面活性剤等を添加することにより菌体を破砕して本発明のFc結合性タンパク質を抽出した後、精製すればよい。本発明のFc結合性タンパク質を精製するには、当該技術分野において公知の方法を用いればよく、一例として液体クロマトグラフィーを用いた分離/精製があげられる。液体クロマトグラフィーには、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー等があり、これらのクロマトグラフィーを組み合わせて精製操作を行なうことにより、本発明のFc結合性タンパク質を高純度に調製できる。得られた本発明のFc結合性タンパク質の抗体に対する結合活性を測定する方法としては、例えば免疫グロブリンG(IgG)に対する結合活性をEnzyme-Linked ImmunoSorbent Assay(以下、ELISAと表記)法や表面プラズモン共鳴法などを用いて測定すればよい。結合活性の測定に使用するIgGは、ヒトIgGが好ましく、ヒトIgG1、ヒトIgG2、ヒトIgG3、ヒトIgG4のいずれを用いてもよい。 To recover the Fc-binding protein of the present invention expressed by the transformant from the culture obtained by culturing the transformant, the Fc-binding protein of the present invention may be recovered by separating/purifying the protein from the culture using a method suitable for the expression form of the Fc-binding protein of the present invention in the transformant. For example, when the protein is expressed in the culture supernatant, the cells may be separated by centrifugation, and the Fc-binding protein of the present invention may be purified from the resulting culture supernatant. When the protein is expressed intracellularly (including the periplasm), the cells may be collected by centrifugation, and then the cells may be disrupted by adding an enzyme treatment agent or a surfactant, and the Fc-binding protein of the present invention may be extracted and purified. To purify the Fc-binding protein of the present invention, a method known in the art may be used, and one example is separation/purification using liquid chromatography. Liquid chromatography includes ion exchange chromatography, hydrophobic interaction chromatography, gel filtration chromatography, affinity chromatography, and the like, and the Fc-binding protein of the present invention may be prepared to a high purity by performing a purification operation using a combination of these chromatographies. The binding activity of the obtained Fc-binding protein of the present invention to an antibody can be measured, for example, by measuring the binding activity to immunoglobulin G (IgG) using an enzyme-linked immunosorbent assay (hereinafter referred to as ELISA) method or a surface plasmon resonance method. The IgG used to measure the binding activity is preferably human IgG, and any of human IgG1, human IgG2, human IgG3, and human IgG4 may be used.

本発明のFc結合性タンパク質を不溶性担体に結合(固定化)させることで、本発明の抗体吸着剤(以下、単に「本発明の吸着剤」とも表記する)を製造できる。前記不溶性担体には特に限定はなく、アガロース、アルギネート(アルギン酸塩)、カラゲナン、キチン、セルロース、デキストリン、デキストラン、デンプンといった多糖質を原料とした担体や、ポリビニルアルコール、ポリメタクレート、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリウレタンといった合成高分子を原料とした担体や、シリカなどのセラミックスを原料とした担体が例示できる。中でも、多糖質を原料とした担体や合成高分子を原料とした担体が不溶性担体として好ましい。前記好ましい担体の一例として、トヨパール(東ソー社製)等のヒドロキシ基を導入したポリメタクリレートゲル、Sepharose(GEヘルスケア社製)等のアガロースゲル、セルファイン(JNC社製)等のセルロースゲルがあげられる。不溶性担体の形状については特に限定はなく、粒状物または非粒状物、多孔性または非多孔性、いずれであってもよい。 The antibody adsorbent of the present invention (hereinafter, also simply referred to as "the adsorbent of the present invention") can be produced by binding (immobilizing) the Fc-binding protein of the present invention to an insoluble carrier. The insoluble carrier is not particularly limited, and examples thereof include carriers made from polysaccharides such as agarose, alginate (alginic acid salt), carrageenan, chitin, cellulose, dextrin, dextran, and starch, carriers made from synthetic polymers such as polyvinyl alcohol, polymethacrylate, poly(2-hydroxyethyl methacrylate), and polyurethane, and carriers made from ceramics such as silica. Among these, carriers made from polysaccharides and carriers made from synthetic polymers are preferred as insoluble carriers. Examples of the preferred carriers include polymethacrylate gels with hydroxyl groups introduced such as Toyopearl (manufactured by Tosoh Corporation), agarose gels such as Sepharose (manufactured by GE Healthcare), and cellulose gels such as Cellufine (manufactured by JNC Corporation). There are no particular limitations on the shape of the insoluble carrier, and it may be granular or non-granular, porous or non-porous.

本発明のFc結合性タンパク質を不溶性担体に固定化するには、不溶性担体にN-ヒドロキシコハク酸イミド(NHS)活性化エステル基、エポキシ基、カルボキシ基、マレイミド基、ハロアセチル基、トレシル基、ホルミル基、ハロアセトアミド(ヨードアセトアミド、ブロモアセトアミド等)等の活性基を付与し、当該活性基を介してヒトFc結合性タンパク質と不溶性担体とを共有結合させることで固定化すればよい。活性基を付与した担体は市販の担体をそのまま用いてもよいし、適切な反応条件で担体表面に活性基を導入して調製してもよい。活性基を付与した市販の担体としてはTOYOPEARL AF-Epoxy-650M、TOYOPEARL AF-Tresyl-650M(いずれも東ソー社製)、HiTrap NHS-activated HP Columns、NHS-activated Sepharose 4 Fast Flow、Epoxy-activated Sepharose 6B(いずれもGEヘルスケア社製)、SulfoLink Coupling Resin(サーモサイエンティフィック社製)が例示できる。 To immobilize the Fc-binding protein of the present invention on an insoluble carrier, an active group such as an N-hydroxysuccinimide (NHS) activated ester group, an epoxy group, a carboxy group, a maleimide group, a haloacetyl group, a tresyl group, a formyl group, or a haloacetamide (iodoacetamide, bromoacetamide, etc.) may be imparted to the insoluble carrier, and the human Fc-binding protein may be covalently bonded to the insoluble carrier via the active group, thereby immobilizing the protein. A commercially available carrier having an active group imparted thereto may be used as is, or the carrier may be prepared by introducing the active group onto the carrier surface under appropriate reaction conditions. Examples of commercially available carriers to which active groups have been added include TOYOPEARL AF-Epoxy-650M, TOYOPEARL AF-Tresyl-650M (both manufactured by Tosoh Corporation), HiTrap NHS-activated HP Columns, NHS-activated Sepharose 4 Fast Flow, Epoxy-activated Sepharose 6B (all manufactured by GE Healthcare), and SulfoLink Coupling Resin (manufactured by Thermo Scientific).

一方、担体表面に活性基を導入する方法としては、担体表面に存在するヒドロキシ基やエポキシ基、カルボキシ基、アミノ基等に対して2個以上の活性部位を有する化合物の一方を反応させる方法が例示できる。当該化合物の一例のうち、担体表面のヒドロキシ基やアミノ基にエポキシ基を導入する化合物としては、エピクロロヒドリン、エタンジオールジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが例示できる。前記化合物により担体表面にエポキシ基を導入した後、担体表面にカルボキシ基を導入する化合物としては、2-メルカプト酢酸、3-メルカプトプロピオン酸、4-メルカプト酪酸、6-メルカプト酪酸、グリシン、3-アミノプロピオン酸、4-アミノ酪酸、6-アミノヘキサン酸を例示できる。 On the other hand, an example of a method for introducing active groups onto the carrier surface is a method in which one of the compounds having two or more active sites is reacted with a hydroxy group, epoxy group, carboxy group, amino group, or the like present on the carrier surface. Examples of such compounds that introduce epoxy groups into hydroxy groups or amino groups on the carrier surface include epichlorohydrin, ethanediol diglycidyl ether, butanediol diglycidyl ether, and hexanediol diglycidyl ether. Examples of compounds that introduce carboxy groups onto the carrier surface after introducing epoxy groups onto the carrier surface using the above compounds include 2-mercaptoacetic acid, 3-mercaptopropionic acid, 4-mercaptobutyric acid, 6-mercaptobutyric acid, glycine, 3-aminopropionic acid, 4-aminobutyric acid, and 6-aminohexanoic acid.

担体表面に存在するヒドロキシ基、エポキシ基、カルボキシ基やアミノ基にマレイミド基を導入する化合物としては、N-(ε-マレイミドカプロン酸)ヒドラジド、N-(ε-マレイミドプロピオン酸)ヒドラジド、4-(4-N-マレイミドフェニル)酢酸ヒドラジド、2-アミノマレイミド、3-アミノマレイミド、4-アミノマレイミド、6-アミノマレイミド、1-(4-アミノフェニル)マレイミド、1-(3-アミノフェニル)マレイミド、4-(マレイミド)フェニルイソシアナート、2-マレイミド酢酸、3-マレイミドプロピオン酸、4-マレイミド酪酸、6-マレイミドヘキサン酸、N-(α―マレイミドアセトキシ)スクシンイミドエステル、(m-マレイミドベンゾイル)N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、スクシンイミジル-4-(マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボニル-6-アミノヘキサン酸、スクシンイミジル-4-(マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボン酸、(p-マレイミドベンゾイル)N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、(m-マレイミドベンゾイル)N-ヒドロキシスクシンイミドエステルを例示できる。 Compounds that introduce maleimide groups to hydroxyl, epoxy, carboxyl, or amino groups present on the support surface include N-(ε-maleimidocaproic acid) hydrazide, N-(ε-maleimidopropionic acid) hydrazide, 4-(4-N-maleimidophenyl)acetic acid hydrazide, 2-aminomaleimide, 3-aminomaleimide, 4-aminomaleimide, 6-aminomaleimide, 1-(4-aminophenyl)maleimide, 1-(3-aminophenyl)maleimide, 4-(maleimido)phenyl isocyanate, 2-maleimidoacetic acid, and 3-maleimidopropionic acid. Examples include succinimidyl-4-(maleimidomethyl)cyclohexane-1-carbonyl-6-aminohexanoic acid, 4-maleimidobutyric acid, 6-maleimidohexanoic acid, N-(α-maleimidoacetoxy)succinimide ester, (m-maleimidobenzoyl)N-hydroxysuccinimide ester, succinimidyl-4-(maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylic acid, (p-maleimidobenzoyl)N-hydroxysuccinimide ester, and (m-maleimidobenzoyl)N-hydroxysuccinimide ester.

担体表面に存在するヒドロキシ基やアミノ基にハロアセチル基を導入する化合物としては、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸、クロロ酢酸クロリド、ブロモ酢酸クロリド、ブロモ酢酸ブロミド、クロロ酢酸無水物、ブロモ酢酸無水物、ヨード酢酸無水物、2-(ヨードアセトアミド)酢酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、3-(ブロモアセトアミド)プロピオン酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、4-(ヨードアセチル)アミノ安息香酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルを例示できる。なお担体表面に存在するヒドロキシ基やアミノ基にω-アルケニルアルカングリシジルエーテルを反応させた後、ハロゲン化剤でω-アルケニル部位をハロゲン化し活性化する方法も例示できる。ω-アルケニルアルカングリシジルエーテルとしては、アリルグリシジルエーテル、3-ブテニルグリシジルエーテル、4-ペンテニルグリシジルエーテルを例示でき、ハロゲン化剤としてはN-クロロスクシンイミド、N-ブロモスクシンイミド、N-ヨードスクシンイミドを例示できる。 Examples of compounds that introduce haloacetyl groups to hydroxyl or amino groups present on the support surface include chloroacetic acid, bromoacetic acid, iodoacetic acid, chloroacetic acid chloride, bromoacetic acid chloride, bromoacetic acid bromide, chloroacetic acid anhydride, bromoacetic acid anhydride, iodoacetic acid anhydride, 2-(iodoacetamido)acetic acid-N-hydroxysuccinimide ester, 3-(bromoacetamido)propionic acid-N-hydroxysuccinimide ester, and 4-(iodoacetyl)aminobenzoic acid-N-hydroxysuccinimide ester. Another example of a method is to react hydroxyl or amino groups present on the support surface with an ω-alkenylalkane glycidyl ether, and then activate the ω-alkenyl moiety by halogenating it with a halogenating agent. Examples of ω-alkenylalkane glycidyl ethers include allyl glycidyl ether, 3-butenyl glycidyl ether, and 4-pentenyl glycidyl ether, and examples of halogenating agents include N-chlorosuccinimide, N-bromosuccinimide, and N-iodosuccinimide.

担体表面に活性基を導入する方法の別の例として、担体表面に存在するカルボキシ基に対して縮合剤と添加剤を用いて活性化基を導入する方法がある。縮合剤としては1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)、ジシクロヘキシルカルボジアミド、カルボニルジイミダゾールを例示できる。また添加剤としてはN-ヒドロキシコハク酸イミド(NHS)、4-ニトロフェノール、1-ヒドロキシベンズトリアゾールを例示できる。 Another example of a method for introducing active groups onto the carrier surface is to introduce active groups onto carboxy groups present on the carrier surface using a condensation agent and an additive. Condensation agents include 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC), dicyclohexylcarbodiamide, and carbonyldiimidazole. Additives include N-hydroxysuccinimide (NHS), 4-nitrophenol, and 1-hydroxybenzotriazole.

本発明のFc結合性タンパク質を不溶性担体に固定化する際用いる緩衝液としては、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、MES(2-MorpholinoEthaneSulfonic acid)緩衝液、HEPES(2-[4-(2-HydroxyEthyl)-1-Piperazinyl]EthaneSulfonic acid)緩衝液、Tris緩衝液、ホウ酸緩衝液を例示できる。固定化させるときの反応温度は、5℃以上50℃以下の温度範囲の中から活性基の反応性や本発明のFc結合性タンパク質の安定性を考慮の上、適宜設定すればよく、好ましくは10℃以上35℃以下の範囲である。 Buffer solutions used when immobilizing the Fc-binding protein of the present invention on an insoluble carrier include acetate buffer, phosphate buffer, MES (2-MorpholinoEthaneSulfonic acid) buffer, HEPES (2-[4-(2-HydroxyEthyl)-1-Piperazinyl]EthaneSulfonic acid) buffer, Tris buffer, and borate buffer. The reaction temperature during immobilization may be appropriately set within the range of 5°C to 50°C, taking into consideration the reactivity of the active group and the stability of the Fc-binding protein of the present invention, and is preferably in the range of 10°C to 35°C.

本発明のFc結合性タンパク質を不溶性担体に固定化して得られる本発明の吸着剤を用いて抗体を精製(分離)するには、例えば、本発明の吸着剤を充填したカラムに抗体を含む緩衝液をポンプ等の送液手段を用いて添加することで、抗体を本発明の吸着剤に特異的に吸着させた後、適切な溶出液をカラムに添加することで抗体を溶出すればよい。なお本発明の吸着剤で精製可能な抗体は、Fc結合性タンパク質と親和性を有する抗体のFc領域を少なくとも含んだ抗体であればよい。一例として、抗体医薬に用いる抗体として一般的に用いられているキメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体やそれらのアミノ酸置換体があげられる。また二重特異性抗体(バイスペシフィック抗体)、抗体のFc領域と他のタンパク質との融合抗体、抗体のFc領域と薬物との複合体(ADC)などの人工的に構造改変した抗体であっても、本発明の吸着剤で精製できる。また抗体を含む緩衝液をカラムに添加する前に、適切な緩衝液を用いてカラムを平衡化すると、抗体をより高純度に精製できるため好ましい。緩衝液としてはリン酸緩衝液等、無機塩を成分とした緩衝液を例示でき、緩衝液のpHは、pH3.0以上pH10.0以下、好ましくはpH5.0以上pH8.0以下である。 To purify (separate) an antibody using the adsorbent of the present invention obtained by immobilizing the Fc-binding protein of the present invention on an insoluble carrier, for example, a buffer containing the antibody is added to a column packed with the adsorbent of the present invention using a liquid delivery means such as a pump, so that the antibody is specifically adsorbed to the adsorbent of the present invention, and then an appropriate eluent is added to the column to elute the antibody. The antibody that can be purified with the adsorbent of the present invention may be any antibody that contains at least the Fc region of an antibody that has affinity with the Fc-binding protein. Examples include chimeric antibodies, humanized antibodies, human antibodies, and amino acid substitutions thereof, which are commonly used as antibodies for antibody drugs. In addition, even artificially structured antibodies such as bispecific antibodies, fusion antibodies of the Fc region of an antibody with other proteins, and complexes (ADCs) of the Fc region of an antibody with a drug can be purified with the adsorbent of the present invention. In addition, it is preferable to equilibrate the column with an appropriate buffer before adding a buffer containing the antibody to the column, because this allows the antibody to be purified to a higher purity. Examples of buffer solutions include buffer solutions containing inorganic salts, such as phosphate buffer solutions, and the pH of the buffer solution is from pH 3.0 to pH 10.0, preferably from pH 5.0 to pH 8.0.

本発明の吸着剤に吸着した抗体を溶出させるには、抗体とリガンド(本発明のFc結合性タンパク質)との相互作用を弱めればよく、具体的には、緩衝液によるpH変化、カウンターペプチド、温度変化、塩濃度変化が例示できる。本発明の吸着剤に吸着した抗体を溶出させるための溶出液の具体例として、本発明の吸着剤に抗体を吸着させる際に用いた溶液よりも酸性側の緩衝液があげられる。緩衝液の種類としては酸性側に緩衝能を有するクエン酸緩衝液、グリシン塩酸緩衝液、酢酸緩衝液を例示できる。緩衝液のpHは、抗体が有する機能を損なわない範囲で設定すればよく、好ましくはpH4.0以上pH8.0以下、より好ましくはpH5.0以上pH6.0以下である。 To elute the antibody adsorbed to the adsorbent of the present invention, the interaction between the antibody and the ligand (the Fc-binding protein of the present invention) may be weakened, and specific examples include a pH change by a buffer solution, a counter peptide, a temperature change, and a salt concentration change. Specific examples of elution solutions for eluting the antibody adsorbed to the adsorbent of the present invention include buffer solutions that are more acidic than the solution used to adsorb the antibody to the adsorbent of the present invention. Examples of types of buffer solutions include citrate buffer, glycine hydrochloride buffer, and acetate buffer, which have buffering capacity on the acidic side. The pH of the buffer solution may be set within a range that does not impair the functions of the antibody, and is preferably pH 4.0 or more and pH 8.0 or less, more preferably pH 5.0 or more and pH 6.0 or less.

以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 The following examples are provided to further explain the present invention, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1 本発明のFc結合性タンパク質発現ベクターの作製
以下に示す方法で、N末端側から、ヒト新生児Fcレセプター(FcRn)β鎖のβ2ミクログロブリン領域(B2M領域)、FcRnα鎖の細胞外領域(EC領域)、B2M領域の順にリンカーを介し連結した、本発明のFc結合性タンパク質(配列番号3)をコードするポリヌクレオチド(配列番号4)を含む、前記タンパク質を発現可能なベクターを作製した。なお配列番号3に記載のアミノ酸配列からなるFc結合性タンパク質のうち、B2M領域(配列番号3の29番目から127番目まで、および447番目から545番目までのアミノ酸残基)のアミノ酸配列は、天然型B2M領域(配列番号2の21番目から117番目までのアミノ酸残基)のアミノ酸配列と同一であり、EC領域(配列番号3の148番目から421番目までのアミノ酸残基)は、天然型EC領域(配列番号1の24番目から297番目までのアミノ酸残基)に対し、以下に示す7箇所のアミノ酸置換を導入したポリペプチドである;
配列番号3の195番目(配列番号1では71番目)のシステイン(C)がアルギニン(R)に置換
配列番号3の202番目(配列番号1では78番目)のアスパラギン(N)がアスパラギン酸(D)に置換
配列番号3の275番目(配列番号1では151番目)のグリシン(G)がアスパラギン酸(D)に置換
配列番号3の316番目(配列番号1では192番目)のアルギニン(R)がロイシン(L)に置換
配列番号3の320番目(配列番号1では196番目)のアスパラギン(N)がアスパラギン酸(D)に置換
配列番号3の356番目(配列番号1では232番目)のグルタミン(Q)がロイシン(L)に置換
配列番号3の419番目(配列番号1では295番目)のリジン(K)がグルタミン酸(E)に置換。
Example 1: Preparation of an expression vector for the Fc-binding protein of the present invention Using the method described below, a vector capable of expressing the Fc-binding protein of the present invention (SEQ ID NO: 3) was prepared, which contains a polynucleotide (SEQ ID NO: 4) encoding the Fc-binding protein of the present invention, in which the β2 microglobulin region (B2M region) of the human neonatal Fc receptor (FcRn) β chain, the extracellular region (EC region) of the FcRn α chain, and the B2M region are linked in this order from the N-terminus via a linker. Note that, among the Fc-binding proteins consisting of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 3, the amino acid sequence of the B2M region (amino acid residues 29 to 127 and 447 to 545 of SEQ ID NO: 3) is identical to the amino acid sequence of the native B2M region (amino acid residues 21 to 117 of SEQ ID NO: 2), and the EC region (amino acid residues 148 to 421 of SEQ ID NO: 3) is a polypeptide in which the following seven amino acid substitutions have been introduced into the native EC region (amino acid residues 24 to 297 of SEQ ID NO: 1);
Cysteine (C) at position 195 of SEQ ID NO:3 (position 71 in SEQ ID NO:1) is substituted with arginine (R). Asparagine (N) at position 202 of SEQ ID NO:3 (position 78 in SEQ ID NO:1) is substituted with aspartic acid (D). Glycine (G) at position 275 of SEQ ID NO:3 (position 151 in SEQ ID NO:1) is substituted with aspartic acid (D). Arginine (R) at position 316 of SEQ ID NO:3 (position 192 in SEQ ID NO:1) is substituted with leucine (L). Asparagine (N) at position 320 of SEQ ID NO:3 (position 196 in SEQ ID NO:1) is substituted with aspartic acid (D). Glutamine (Q) at position 356 of SEQ ID NO:3 (position 232 in SEQ ID NO:1) is substituted with leucine (L). Lysine (K) at position 419 of SEQ ID NO:3 (position 295 in SEQ ID NO:1) is substituted with glutamic acid (E).

(1)配列番号4に記載のヌクレオチド配列の5’末端側にNcoI認識配列(CCATGG)を、3’末端側にHindIII認識配列(AAGCTT)を、それぞれ付加した配列からなるポリヌクレオチドを人工的に合成した。 (1) A polynucleotide was artificially synthesized by adding an NcoI recognition sequence (CCATGG) to the 5' end of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO:4 and a HindIII recognition sequence (AAGCTT) to the 3' end of the nucleotide sequence.

(2)(1)で合成したポリヌクレオチドを制限酵素NcoIとHindIIIで消化し、あらかじめNcoIとHindIIIで消化した発現ベクターpETMalE(特開2011-206046号公報)にライゲーションし、当該ライゲーション産物を用いて大腸菌BL21(DE3)を形質転換した。 (2) The polynucleotide synthesized in (1) was digested with the restriction enzymes NcoI and HindIII, and ligated to the expression vector pETMalE (JP Patent Publication No. 2011-206046) that had been previously digested with NcoI and HindIII, and the ligation product was used to transform E. coli BL21 (DE3).

(3)得られた形質転換体を50μg/mLのカナマイシンを含むLB(Luria-Bertani)培地にて培養後、QIAprep Spin Miniprep kit(キアゲン社製)を用いて、配列番号3に記載のFc結合性タンパク質を発現可能なベクターを抽出した(pETMalE-FcRn(B2M-EC(m7)-B2M)と命名)。 (3) The obtained transformant was cultured in LB (Luria-Bertani) medium containing 50 μg/mL kanamycin, and then a vector capable of expressing the Fc-binding protein described in SEQ ID NO:3 was extracted using a QIAprep Spin Miniprep kit (Qiagen) (named pETMalE-FcRn(B2M-EC(m7)-B2M)).

(4)(3)で作製した発現ベクターpETMalE-FcRn(B2M-EC(m7)-B2M)のうち、FcRnをコードするポリヌクレオチドおよびその周辺の領域について、チェーンターミネータ法に基づくBig Dye Terminator Cycle Sequencing FS read Reaction kit(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)を用いてサイクルシークエンス反応に供し、全自動DNAシークエンサーABI Prism 3700 DNA analyzer(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)にてヌクレオチド配列を解析した。なお当該解析の際、配列番号6(5’-TAATACGACTCACTATAGGG-3’)または配列番号7(5’-ATGCTAGTTATTGCTCAGCGG-3’)あるいは配列番号8(5’-AGAGGATTCGGCAGGGGATTC-3’)に記載のオリゴヌクレオチドをシークエンス用プライマーとして使用した。 (4) Of the expression vector pETMalE-FcRn (B2M-EC(m7)-B2M) prepared in (3), the polynucleotide encoding FcRn and its surrounding region were subjected to cycle sequencing reaction using the Big Dye Terminator Cycle Sequencing FS read Reaction kit (Thermo Fisher Scientific) based on the chain terminator method, and the nucleotide sequence was analyzed using a fully automated DNA sequencer ABI Prism 3700 DNA analyzer (Thermo Fisher Scientific). In this analysis, the oligonucleotides shown in SEQ ID NO: 6 (5'-TAATACGACTCACTATAGGG-3'), SEQ ID NO: 7 (5'-ATGCTAGTTATTGCTCAGCGG-3'), or SEQ ID NO: 8 (5'-AGAGGATTCGGCAGGGGATTC-3') were used as sequencing primers.

発現ベクターpETMalE-FcRn(B2M-EC(m7)-B2M)で発現されるポリペプチドのアミノ酸配列を配列番号3に、当該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの配列を配列番号4にそれぞれ示す。なお配列番号3において、1番目のメチオニン(M)から26番目のアラニン(A)までがMalEシグナルペプチド(UniProt No.P0AEX9の1番目から26番目までの領域)であり、27番目のメチオニン(M)および28番目のグリシン(G)がリンカーであり、29番目のイソロイシン(I)から127番目のメチオニン(M)までがB2M領域であり、128番目のグリシン(G)から147番目のセリン(S)までがGSリンカー(グリシン(G)4残基とセリン(S)1残基からなるオリゴペプチドの繰り返しからなるリンカー)であり、148番目のアラニン(A)から421番目のセリン(S)までが前述した7箇所の置換を導入したEC領域であり、422番目のグリシン(G)から446番目のセリン(S)までがGSリンカーであり、447番目のイソロイシン(I)から545番目のメチオニン(M)までがB2M領域であり、546番目および547番目のグリシン(G)がリンカーであり、548番目から553番目までのヒスチジン(H)がヒスチジンタグである。 The amino acid sequence of the polypeptide expressed by the expression vector pETMalE-FcRn (B2M-EC(m7)-B2M) is shown in SEQ ID NO: 3, and the sequence of the polynucleotide encoding said polypeptide is shown in SEQ ID NO: 4. In SEQ ID NO: 3, the region from the 1st methionine (M) to the 26th alanine (A) is the MalE signal peptide (the region from the 1st to the 26th of UniProt No. P0AEX9), the 27th methionine (M) and the 28th glycine (G) are linkers, the region from the 29th isoleucine (I) to the 127th methionine (M) is the B2M region, the region from the 128th glycine (G) to the 147th serine (S) is the GS linker (a linker consisting of repeated oligopeptides consisting of 4 glycine (G) residues and 1 serine (S) residue), and the region from the 148th The region from the alanine (A) at position 421 to the serine (S) at position 421 is the EC region with the seven substitutions introduced as described above, the region from the glycine (G) at position 422 to the serine (S) at position 446 is the GS linker, the region from the isoleucine (I) at position 447 to the methionine (M) at position 545 is the B2M region, the glycines (G) at positions 546 and 547 are the linker, and the histidine (H) at positions 548 to 553 is the histidine tag.

実施例2 本発明のFc結合性タンパク質の調製
(1)実施例1で作製した発現ベクターpETMalE-FcRn(B2M-EC(m7)-B2M)で形質転換した大腸菌(形質転換体)BL21(DE3)株を、50μg/mLのカナマイシンを含む2YT液体培地(ペプトン16g/L、酵母エキス10g/L、塩化ナトリウム5g/L)3mLに接種し、37℃で一晩振とう培養した。
Example 2 Preparation of Fc-binding protein of the present invention (1) Escherichia coli (transformant) BL21(DE3) strain transformed with the expression vector pETMalE-FcRn(B2M-EC(m7)-B2M) prepared in Example 1 was inoculated into 3 mL of 2YT liquid medium (peptone 16 g/L, yeast extract 10 g/L, sodium chloride 5 g/L) containing 50 μg/mL kanamycin, and cultured overnight at 37° C. with shaking.

(2)培養後、3mLの培養液を100mLの2YT液体培地に植え継ぎ、37℃で2時間振とう培養した。その後0.05mMのIPTG(IsoPropyl-β-D-ThioGalactopyranoside)でタンパク質の発現を誘導し、さらに20℃で一晩振とう培養した。 (2) After cultivation, 3 mL of the culture was transferred to 100 mL of 2YT liquid medium and cultured with shaking at 37°C for 2 hours. Protein expression was then induced with 0.05 mM IPTG (IsoPropyl-β-D-ThioGalactopyranoside), and the mixture was further cultured with shaking overnight at 20°C.

(3)培養後、遠心分離操作によって培地を除去し、大腸菌を集菌した。 (3) After cultivation, the medium was removed by centrifugation and the E. coli cells were collected.

(4)得られた大腸菌に、菌体量の5倍量の破砕液(150mM塩化ナトリウムを含む50mM Tris塩酸緩衝液(pH8.0))を加え、超音波破砕機(トミー精工社製)により大腸菌を破砕した。遠心分離操作によって上清を分取し、可溶性画分のタンパク質抽出液を調製した。 (4) A disruption solution (50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 150 mM sodium chloride) was added to the resulting E. coli in an amount five times the volume of the cells, and the E. coli was disrupted using an ultrasonic disrupter (Tomy Seiko Co., Ltd.). The supernatant was separated by centrifugation, and a protein extract of the soluble fraction was prepared.

(5)(4)の抽出液をNi-Sepharose(サイティバ社製)カラムにアプライし、洗浄バッファー(150mM塩化ナトリウムおよび5mMイミダゾールを含む20mM Tris塩酸緩衝液(pH8.0))で洗浄後、溶出バッファー(150mM塩化ナトリウムおよび250mMイミダゾールを含む20mM Tris塩酸緩衝液(pH8.0))で溶出した。 (5) The extract from (4) was applied to a Ni-Sepharose (Cytiva) column, washed with a washing buffer (20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 150 mM sodium chloride and 5 mM imidazole), and then eluted with an elution buffer (20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 150 mM sodium chloride and 250 mM imidazole).

(6)可溶性画分に含まれるFc結合性タンパク質が(5)の溶出画分にあることをSDS-PAGE(ドデシル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミド電気泳動)で確認後、当該画分を濃縮し、脱塩カラムを用いてイミダゾールを除去した。可溶性画分に含まれるFc結合性タンパク質をBradford法で定量した結果、8.2mgであった。 (6) After confirming by SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide electrophoresis) that the Fc-binding protein contained in the soluble fraction was present in the elution fraction of (5), the fraction was concentrated and the imidazole was removed using a desalting column. The amount of Fc-binding protein contained in the soluble fraction was quantified by the Bradford method to be 8.2 mg.

比較例1
形質転換体として、特開2018-183087号に記載の方法で作製した、Fc結合性タンパク質FcRn_m7(配列番号5)を発現可能な形質転換体を用いた他は、実施例2に記載の方法でFc結合性タンパク質を発現させ、可溶性画分に含まれるFc結合性タンパク質を精製し、定量した。結果、可溶性画分に含まれるFc結合性タンパク質は0.12mgであった。
Comparative Example 1
A transformant capable of expressing the Fc-binding protein FcRn_m7 (SEQ ID NO: 5) prepared by the method described in JP 2018-183087 A was used as the transformant, and the Fc-binding protein was expressed by the method described in Example 2, and the Fc-binding protein contained in the soluble fraction was purified and quantified. As a result, the amount of Fc-binding protein contained in the soluble fraction was 0.12 mg.

実施例2で評価した、配列番号3に記載のアミノ酸配列からなるFc結合性タンパク質と、比較例1で評価した、配列番号5に記載のアミノ酸配列からなるFc結合性タンパク質とのアミノ酸配列の違いを示す概念図を図3に示す。Fc結合性タンパク質を、N末端側から、B2M領域-EC領域-BM2領域の順に連結した、融合タンパク質の態様(配列番号3)とすることで、N末端側から、B2M領域-EC領域の順に連結した、融合タンパク質の態様(配列番号5)と比較し、可溶性が向上していることがわかる。 Figure 3 shows a conceptual diagram showing the difference in amino acid sequence between the Fc-binding protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3, evaluated in Example 2, and the Fc-binding protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 5, evaluated in Comparative Example 1. It can be seen that the solubility of the Fc-binding protein in the form of a fusion protein (SEQ ID NO: 3) in which the B2M region, EC region, and BM2 region are linked in this order from the N-terminus is improved compared to the form of a fusion protein (SEQ ID NO: 5) in which the B2M region and EC region are linked in this order from the N-terminus.

Claims (10)

N末端側から、ヒト新生児Fcレセプター(FcRn)β鎖のβ2ミクログロブリン領域、FcRnα鎖の細胞外領域、FcRnβ鎖のβ2ミクログロブリン領域の順に連結した、Fc結合性タンパク質。 An Fc-binding protein that is linked in the following order from the N-terminus: the β2 microglobulin domain of the human neonatal Fc receptor (FcRn) β chain, the extracellular domain of the FcRn α chain, and the β2 microglobulin domain of the FcRn β chain. FcRnα鎖の細胞外領域が、以下の(A-1)から(A-3)のいずれかから選択される、請求項1に記載のFc結合性タンパク質;
(A-1)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基を少なくとも含むポリペプチド
(A-2)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基において1もしくは数個の位置での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上生じ、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド
(A-3)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基からなるアミノ酸配列に対して70%以上の相同性を有し、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド。
The Fc binding protein according to claim 1, wherein the extracellular region of the FcRn α chain is selected from any one of the following (A-1) to (A-3):
(A-1) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:1. (A-2) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:1, provided that the amino acid residues have undergone one or more of the following substitutions, deletions, insertions and additions of one or several amino acid residues at one or several positions, and which has antibody binding activity. (A-3) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:1, provided that the polypeptide has a homology of 70% or more to an amino acid sequence consisting of the amino acid residues, and which has antibody binding activity.
FcRnβ鎖のβ2ミクログロブリン領域が、以下の(B-1)から(B-3)のいずれかから選択される、請求項1に記載のFc結合性タンパク質;
(B-1)配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含むポリペプチド
(B-2)配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基において1もしくは数個の位置での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上生じ、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド
(B-3)配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基からなるアミノ酸配列に対して70%以上の相同性を有し、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド。
The Fc binding protein according to claim 1, wherein the β2 microglobulin region of the FcRn β chain is selected from any one of the following (B-1) to (B-3):
(B-1) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 21st isoleucine to the 119th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2; (B-2) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 21st isoleucine to the 119th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, provided that the amino acid residues have undergone one or more of the following substitutions, deletions, insertions and additions of one or several amino acid residues at one or several positions, and which has antibody binding activity; (B-3) A polypeptide comprising at least the amino acid residues from the 21st isoleucine to the 119th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, provided that the polypeptide has a homology of 70% or more to an amino acid sequence consisting of the amino acid residues, and which has antibody binding activity.
請求項1から3のいずれかに記載のFc結合性タンパク質をコードするポリヌクレオチド A polynucleotide encoding an Fc-binding protein according to any one of claims 1 to 3. 請求項4に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。 An expression vector comprising the polynucleotide of claim 4. 請求項5に記載の発現ベクターで宿主を形質転換して得られる、Fc結合性タンパク質を生産可能な形質転換体。 A transformant capable of producing an Fc-binding protein, obtained by transforming a host with the expression vector according to claim 5. 宿主が大腸菌である、請求項6に記載の形質転換体。 The transformant according to claim 6, wherein the host is Escherichia coli. 請求項6に記載の形質転換体を培養することによりFc結合性タンパク質を発現させる工程と、得られた培養物から前記発現させたFc結合性タンパク質を回収する工程とを含む、Fc結合性タンパク質の製造方法。 A method for producing an Fc-binding protein, comprising the steps of expressing an Fc-binding protein by culturing the transformant according to claim 6, and recovering the expressed Fc-binding protein from the resulting culture. 不溶性担体と、当該担体に固定化した請求項1から3のいずれかに記載のFc結合性タンパク質とを含む、抗体吸着剤。 An antibody adsorbent comprising an insoluble carrier and an Fc-binding protein according to any one of claims 1 to 3 immobilized on the carrier. 請求項9に記載の吸着剤を充填したカラムに抗体を含む溶液を添加して当該抗体を前記吸着剤に吸着させる工程と、前記吸着剤に吸着した抗体を溶出液を用いて溶出させる工程とを含む、抗体の分離方法。 A method for separating an antibody, comprising the steps of: adding a solution containing an antibody to a column packed with the adsorbent according to claim 9 to adsorb the antibody to the adsorbent; and eluting the antibody adsorbed to the adsorbent with an elution solution.
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