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KR101341061B1 - Polynucleotide for preparing human G-CSF and use thereof - Google Patents

Polynucleotide for preparing human G-CSF and use thereof Download PDF

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KR101341061B1
KR101341061B1 KR1020100119134A KR20100119134A KR101341061B1 KR 101341061 B1 KR101341061 B1 KR 101341061B1 KR 1020100119134 A KR1020100119134 A KR 1020100119134A KR 20100119134 A KR20100119134 A KR 20100119134A KR 101341061 B1 KR101341061 B1 KR 101341061B1
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KR
South Korea
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csf
human
insect
cell
protein
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KR1020100119134A
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KR20120057416A (en
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정경태
박정혜
구태원
강석우
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학교법인 동의학원
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Abstract

본 발명은 특정 곤충 유래 분비 단백질의 소포체 전이 신호서열과 인간 유래 목적 재조합 단백질을 암호화하는 염기서열이 융합된 융합폴리뉴클레오티드, 이를 포함한 벡터, 형질전환용 세포, 및 이를 이용한 재조합 단백질의 생산방법에 관한 것이다. 본 발명에 의해 인간 G-CSF 재조합 단백질을 생산할 경우, 병원체의 오염 부담을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 발현을 증가시킬 수 있어 인간 G-CSF 재조합 단백질을 고효율로 생산하는 효과가 있다. The present invention relates to a fusion polynucleotide in which a vesicle transfer signal sequence of a specific insect-derived secreted protein and a nucleotide sequence encoding a human-derived recombinant protein are fused, a vector comprising the same, a cell for transformation, and a method for producing a recombinant protein using the same. will be. When the human G-CSF recombinant protein is produced by the present invention, not only the burden of pathogens can be minimized, but also the expression can be increased, thereby producing a human G-CSF recombinant protein with high efficiency.

Description

인간 G-CSF 단백질 생산을 위한 폴리뉴클레오티드 및 이의 용도{Polynucleotide for preparing human G-CSF and use thereof}Polynucleotide for preparing human G-CSF protein and use thereof

본 발명은 곤충 유래 분비 단백질인 PPAE(prophenoloxidase activating enzyme), PDI(protein disulfide isomerase), 또는 BX(bombyxin)의 소포체 전이 신호서열과 인간 유래 목적 재조합 단백질을 암호화하는 염기서열이 융합된 융합 폴리뉴클레오티드, 이를 포함한 벡터, 형질전환 세포, 및 이를 이용한 재조합 단백질의 생산방법에 관한 것이다. The present invention provides a fusion polynucleotide in which an vesicle transfer signal sequence of an insect-derived secreted protein PPAE (prophenoloxidase activating enzyme), PDI (protein disulfide isomerase), or BX (bombyxin) is fused with a nucleotide sequence encoding a target recombinant protein derived from humans, The present invention relates to a vector, a transformed cell, and a method for producing a recombinant protein using the same.

분자생물학적 기법이 발전함에 따라 유전공학적인 방법에 의해 유용한 대사 물질, 경구용 백신, 의료용 단백질을 대량생산하는 방법들이 발전해왔다. 이러한 유용 단백질을 생산하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있으나, 일반적으로 생물학적으로 활성을 가지는 단백질을 경제적이며, 안정성이 있으며, 높은 생산 효율로 천연형의 단백질을 생산하고자 한다. 또한 이러한 요구에 맞는 단백질 발현 시스템 선택은 발현하고자 하는 단백질의 특성이 또한 고려되어야 한다. As molecular biology techniques have evolved, methods for mass production of useful metabolites, oral vaccines and medical proteins have been developed by genetic engineering methods. There are many ways to produce such a useful protein, but generally, it is intended to produce a protein of natural type with economical, stable, and high production efficiency of a biologically active protein. In addition, the choice of protein expression system that meets these needs should also consider the properties of the protein to be expressed.

과립구 콜로니 자극 인자(Granulocyte colony stimulating factor, 이하 G-CSF라 함)는 호중성 과립구(neutrophil granulocyte) 프로제니터 세포 및 성숙 호중구(mature neutrophils)의 생존, 증식, 분화 및 기능을 자극하는 당단백질이다. 임상적 용도의 재조합 인간 G-CSF의 2가지 형태는 호중성 과립구 형성(neutrophil granulopoiesis)의 강력한 자극제이며, 일부 뉴트로페닉(neutropenic) 상태의 감염성 합병증 예방에 효능을 나타낸다. Granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) is a glycoprotein that stimulates the survival, proliferation, differentiation and function of neutrophil granulocyte progenitor cells and mature neutrophils. . Two forms of recombinant human G-CSF for clinical use are potent stimulators of neutrophil granulopoiesis and show efficacy in preventing infectious complications of some neutropenic conditions.

또한, G-CSF는 발열성 호중구 감소증(neutropenia)의 발생을 감소시킴으로써 암 화학치료의 사망률을 저하시키고, 골수 이식에 의하여 뒷받침되는 고용량 화학치료의 사망률을 저하시키고, 또한 심각한 만성 호중구 감소증(neutropenia)을 앓는 환자의 감염 발생을 저하시킨다. 또한, G-CSF는 심근 경색의 발병 후에 투여되는 경우 치료학적 효과를 갖는 것으로 나타났다.In addition, G-CSF lowers the mortality rate of cancer chemotherapy by reducing the incidence of febrile neutropenia, lowers the mortality rate of high-dose chemotherapy backed by bone marrow transplantation, and also severe chronic neutropenia. Reduces the incidence of infection in patients with In addition, G-CSF has been shown to have a therapeutic effect when administered after the onset of myocardial infarction.

세포독성 화학치료의 결과로서 급성 골수 억제(myelosuppression)는 암 치료에서 용량-제한 인자(dose-limiting factor)로서 널리 알려져 있다. 다른 정상 조직은 불리한 영향을 받을 수 있으나, 골수는 화학치료 및 방사선 치료와 같은 증식-특이적 치료에 특히 민감하다. 일부 암 환자들에 대하여, 화학치료의 반복 또는 고용량 사이클은 조혈 줄기 세포(hematopoietic stem cell) 및 그의 프로제니(progeny)의 줄기 세포 감소를 가져올 수 있다. 이러한 화학치료 및 방사선 치료의 부작용의 예방 및 부작용으로부터의 보호는 암 환자들에게 큰 이점일 수 있다. G-CSF는 정상적인 중요 표적 세포(critical target cells), 특히 조혈 프로제니터 세포(hematopoietic progenitor cells)의 수를 증가시킴으로써 그와 같은 부작용을 완화시키는 효능이 있는 것으로 나타났다.Acute myelosuppression as a result of cytotoxic chemotherapy is widely known as a dose-limiting factor in the treatment of cancer. Other normal tissues may be adversely affected, but bone marrow is particularly sensitive to proliferation-specific treatments such as chemotherapy and radiation therapy. For some cancer patients, repeated or high dose cycles of chemotherapy may result in stem cell reduction of hematopoietic stem cells and their progeny. The prevention and protection from the side effects of such chemotherapy and radiation therapy can be of great benefit to cancer patients. G-CSF has been shown to be effective in alleviating such side effects by increasing the number of normal critical target cells, especially hematopoietic progenitor cells.

이러한 의약품으로서의 중요한 용도 때문에 인간 G-CSF를 합성하고자 하는 많은 연구가 진행되고 있다. 재조합 단백질을 대량으로 생산하기 위해 다양한 벡터와 숙주들이 이용되고 있으며 일반적으로 대장균을 이용한 방법, 동물세포주를 이용하거나, 효모균, 형질전환동물, 형질전환 식물 등을 이용하기도 한다.Because of its important use as a medicinal product, many studies are being conducted to synthesize human G-CSF. Various vectors and hosts are used to produce a large amount of recombinant protein, and generally, a method using E. coli, an animal cell line, or a yeast, a transgenic animal, or a transgenic plant is used.

대장균과 같은 원핵생물을 이용할 경우의 장점은 높은 발현량을 확보할 수 있다는 장점이 있으나, 아미노 말단에 인간 유래 천연형 단백질에는 없는 메티오닌(methionine)이 첨가된다는 점과 원핵생물 유래의 내독소(endotoxin) 오염과 종종 합성 단백질이 원핵생물 세포 내에서 응집이 일어나 기능적인 단백질로 복구시켜야 하는 과정이 필요하다. 또한 사람과 같은 진핵생물 유래 단백질은 당화 단백질(glycoprotein)이 많은데 원핵생물은 당화 단백질 합성 능력이 없다.The advantage of using prokaryotes such as Escherichia coli is that it has the advantage of ensuring high expression levels, but the addition of methionine (methionine), which is not present in human-derived natural proteins, to the amino terminus and endotoxins derived from prokaryotes. Pollution and often synthetic proteins require aggregation in prokaryotic cells to restore functional proteins. In addition, eukaryotic-derived proteins such as humans have many glycoproteins, but prokaryotes are incapable of synthesizing glycated proteins.

효모균을 이용할 경우 대량 생산이 용이한 장점을 지니고 있으나 당쇄화의 정도와 패턴이 인간과는 매우 상이하여 많은 면역원성을 야기하는 것으로 알려져 있다(Hermeling et al,. Pharm. Res. 21(6) : 897-903 (2004)). 형질전환동물의 경우에는 동물 자체의 관리 및 병원균에 대한 오염 가능성에 관한 문제로 아직 상용화에 이르지는 못하였다. 동물세포주를 이용하는 방법은 생산되는 재조합 단백질이 인간의 형태와 매우 유사하며 안정적인 생산과 관리가 가능하기 때문에 재조합 단백질의 생산에 가장 널리 이용되고 있으나, 생산 단가가 높고 세포주 제작에 많은 시간과 비용이 들며, CHO세포와 같은 포유동물세포를 이용하는 경우 인간에게 감염될 수 있는 바이러스의 오염과 같은 안정성과 발현양이 현저히 낮은 문제점이 있다. 따라서, 보다 효율적이면서도 안전한 재조합 단백질 생산방법의 개발이 요구되는 실정이다.It is known that the use of yeast has the advantage of easy mass production, but the degree and pattern of glycosylation is very different from that of humans, resulting in many immunogenicity (Hermeling et al, Pharm. Res. 21 (6): 897-903 (2004). In the case of transgenic animals, it has not yet been commercialized due to problems related to the management of the animal itself and the possibility of contamination with pathogens. The method using animal cell lines is most widely used for the production of recombinant protein because the recombinant protein produced is very similar to human form and stable production and management is possible, but the production cost is high and the time and cost for cell line production are high. In the case of using mammalian cells such as CHO cells, there is a problem in that the stability and expression amount, such as contamination of a virus that can infect humans, are significantly low. Therefore, the development of a more efficient and safe recombinant protein production method is required.

이에, 본 발명자는 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 대장균과 동물세포를 이용하지 않으며, 분비성 단백질의 N-말단에 불필요한 아미노산이 존재하지 않고, 분비 발현양이 증가되며, 내독소(endotoxin) 또는 동물 유래의 외래 병원체의 오염 부담을 최소화하고, 천연형 외래 분비성 단백질들의 발현효율을 높이기 위해 예의 노력한 결과, 곤충세포 발현용 벡터를 개발하게 되었다. 구체적으로, 본 발명자는 특정 곤충 유래 분비 단백질의 분비신호 아미노산 서열에 대응하는 DNA 서열을 hG-CSF가 가지고 있는 본래의 분비 신호 아미노산 서열에 대응하는 DNA 서열과 치환함으로써, 곤충 DNA와 인간 DNA가 융합된 새로운 G-CSF 유전자를 생산하였고, 이 새로운 유전자를 사용하여 천연형 G-CSF를 생산한 결과, 곤충에서 분비발현이 현저하게 증진됨을 확인하고, 이를 곤충에서 천연형 G-CSF를 비롯한 다양한 분비성 단백질 생산에 이용하고자 본 발명을 완성하였다. Thus, the present inventors do not use E. coli and animal cells to solve the above problems of the prior art, there is no unnecessary amino acid at the N-terminus of the secretory protein, the amount of secretion expression is increased, endotoxin As a result of diligent efforts to minimize the burden of contamination of endotoxins or foreign pathogens derived from animals and to increase the expression efficiency of naturally occurring foreign secreted proteins, vectors for insect cell expression have been developed. Specifically, the inventors fused insect DNA and human DNA by replacing a DNA sequence corresponding to a secreted signal amino acid sequence of a specific insect-derived secreted protein with a DNA sequence corresponding to the original secreted signal amino acid sequence possessed by hG-CSF. The new G-CSF gene was produced, and the production of the native G-CSF using this new gene confirmed that the expression of the secretory was significantly enhanced in insects, and the various secretions including the natural G-CSF were secreted in insects. The present invention has been completed for use in sex protein production.

본 발명의 목적은 곤충 유래 분비 단백질인 PPAE, PDI, 또는 BX의 소포체 전이 신호서열과 인간 유래 목적 재조합 단백질을 암호화하는 염기서열이 융합된 융합 폴리뉴클레오티드를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a fusion polynucleotide in which a vesicle transfer signal sequence of an insect-derived secreted protein PPAE, PDI, or BX is fused with a base sequence encoding a human-derived recombinant protein.

본 발명의 다른 목적은 상기 융합 폴리뉴클레오티드를 포함한 벡터 또는 상기 벡터로 형질전환된 세포를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a vector or a cell transformed with the fusion polynucleotide.

본 발명의 또다른 목적은 상기 벡터 또는 형질전환 세포를 이용하여 인간 G-CSF를 비롯한 인간 유래 재조합 단백질을 대량 생산하는 방법을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a method for mass production of human-derived recombinant proteins including human G-CSF using the vector or transformed cells.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 곤충 유래 분비 단백질인 PPAE(prophenoloxidase activating enzyme,), PDI(protein disulfide isomerase), 또는 BX(bombyxin)의 소포체 전이 신호서열과 인간 유래 목적 재조합 단백질을 암호화하는 염기서열이 융합된 융합 폴리뉴클레오티드를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention encodes the vesicle transfer signal sequence of the insect-derived secreted protein PPAE (prophenoloxidase activating enzyme, PDI, protein disulfide isomerase (PDI), or BX (bombyxin) and the target recombinant protein derived from humans It provides a fusion polynucleotide fused to the base sequence.

상기 곤충 유래 분비 단백질의 유전자 정보는 PPAE는 NP_001036832.1, PDI는 NP_001036997, BX는 NP_001121606.1을 참고할 수 있다. Gene information of the insect-derived secretion protein may refer to NP_001036832.1 for PPAE, NP_001036997 for PDI, and NP_001121606.1 for BX.

본 발명에서 용어, "소포체 전이 신호서열(endoplasmic reticulumn signal sequence, ER 신호서열)"이란 세포내에서 리보솜에 의해 단백질이 합성될 때 세포질에서 소포체로의 단백질의 이동시 필요한, 다른 단백질에 의해 인식되는 특정아미노산 서열을 말한다. As used herein, the term "endoplasmic reticulumn signal sequence" refers to a specific protein recognized by another protein that is required for the transfer of the protein from the cytoplasm to the endoplasmic reticulum when the protein is synthesized by ribosomes in the cell. Refers to an amino acid sequence.

본 발명에서, 상기 "인간 유래 목적 재조합 단백질"이란 일반적으로 생리활성 폴리펩타이드를 포함하는 개념으로서, 인간에서 유래한 호르몬, 사이토카인, 인터루킨, 인터루킨 결합 단백질, 효소, 항체, 성장인자, 전사조절인자, 혈액인자, 백신, 구조단백질, 리간드 단백질 또는 수용체, 세포표면항원, 수용체 길항물질과 같은 다양한 단백질 및 이들의 유도체 및 유사체들을 예시할 수 있으며, 구체적으로는 인간 성장 호르몬, 인터페론류 및 인터페론 수용체류, 콜로니 자극인자, 인터루킨류, 에리스로포이에틴, 인슐린, 안지오텐신, 골 형성 성장인자, B 세포인자, T 세포인자, 신경 성장인자류, 세포 표면항원, 단일클론항체 및 바이러스 유래 백신 항원 등을 포함하며 이들에 제한되는 것이 아니다. 바람직하게, 상기 인간 유래 목적 재조합 단백질은 인간 과립구 콜로니 자극인자(Granulocyte colony stimulating factor, G-CSF)일 수 있다. In the present invention, the "human-derived recombinant protein" is generally a concept including a physiologically active polypeptide, a human-derived hormone, cytokine, interleukin, interleukin binding protein, enzyme, antibody, growth factor, transcription regulator And various proteins such as blood factors, vaccines, structural proteins, ligand proteins or receptors, cell surface antigens, receptor antagonists and derivatives and analogues thereof, specifically human growth hormone, interferon and interferon receptors , Colony stimulating factor, interleukin, erythropoietin, insulin, angiotensin, bone formation growth factor, B cell factor, T cell factor, nerve growth factor, cell surface antigen, monoclonal antibody and virus derived vaccine antigen It is not limited. Preferably, the human-derived recombinant protein may be human granulocyte colony stimulating factor (G-CSF).

본 발명에서, 상기 곤충 유래 분비 단백질 소포체 전이 신호서열은 바람직하게 서열번호 1로 표시되는 PPAE의 소포체 전이 신호서열, 서열번호 2로 표시되는 PDI의 소포체 전이 신호서열, 및 서열번호 3으로 표시되는 BX의 소포체 전이 신호서열로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열에 대응되는 염기서열일 수 있다. 바람직하게, 상기 소포체 전이 신호 서열은 누에 유래일 수 있다. 또한, 상기 소포체 전이 신호 서열의 염기서열 정보는 NM_001043367(PPAE), NM_001043532.1(PDI), 및 NM_001128134(BX)를 참조할 수 있다. 바람직하게 상기 PPAE의 소포체 전이 신호서열은 서열번호 14로 표시되는 염기서열, 상기 PDI의 소포체 전이 신호서열은 서열번호 15로 표시되는 염기서열이고, 상기 BX의 소포체 전이 신호서열은 서열번호 16로 표시되는 염기서열일 수 있다. In the present invention, the insect-derived secreted protein vesicle transfer signal sequence is preferably a vesicle transfer signal sequence of PPAE represented by SEQ ID NO: 1, a vesicle transfer signal sequence of PDI represented by SEQ ID NO: 2, and BX represented by SEQ ID NO: 3 It may be a nucleotide sequence corresponding to the amino acid sequence selected from the group consisting of vesicle transition signal sequence of. Preferably, the endoplasmic reticulum signal sequence may be from silkworm. In addition, the base sequence information of the endoplasmic reticulum signal sequence may refer to NM_001043367 (PPAE), NM_001043532.1 (PDI), and NM_001128134 (BX). Preferably, the vesicle transfer signal sequence of the PPAE is a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 14, the vesicle transfer signal sequence of the PDI is a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 15, the vesicle transfer signal sequence of the BX is represented by SEQ ID NO: 16 It may be a base sequence.

또한, 상기 인간 G-CSF을 암호화하는 염기서열은 공지된 서열을 제한없이 사용할 수 있으나(NM_172220), 바람직하게 서열번호 4로 표시되는 아미노산 서열에 대응되는 염기서열일 수 있으며, 바람직하게 상기 염기서열은 서열번호 17로 표시되는 염기서열일 수 있다. In addition, the base sequence encoding the human G-CSF may be any known sequence without limitation (NM_172220), but may preferably be a base sequence corresponding to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, preferably the base sequence May be the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 17.

상기 신호서열 또는 인간 G-CSF의 아미노산 서열은 기능적 동등물을 포함할 수 있으며, 기능적 동등물이란 상기 곤충 유래 분비 단백질의 소포체 전이 신호서열 또는 인간 G-CSF와 동등한 활성을 나타내는 서열을 말하며, 바람직하게 90% 이상의 서열 상동성을 갖는 것을 말한다. 상기 기능적 동등물은 각각 신호서열 또는 인간 G-CSF의 아미노산 서열 중 일부가 부가, 치환 또는 결실의 결과로 생성될 것일 수 있으며, 상기 아미노산의 치환은 바람직하게는 보존적 치환이다.The signal sequence or amino acid sequence of human G-CSF may include a functional equivalent, and the functional equivalent refers to a vesicle transfer signal sequence of the insect-derived secreted protein or a sequence exhibiting activity equivalent to that of human G-CSF. More preferably 90% or more of sequence homology. The functional equivalent may be the result of addition, substitution or deletion of part of the signal sequence or amino acid sequence of human G-CSF, respectively, and the substitution of the amino acid is preferably a conservative substitution.

상기 융합 폴리뉴클레오티드는 인간 유래 목적 재조합 단백질의 신호서열 대신 곤충 유래 분비 단백질인 PPAE, PDI, 또는 BX의 소포체 전이 신호서열로 치환하고, 이러한 신호서열과 신호서열이 제거된 인간 유래 목적 재조합 단백질을 암호화하는 염기서열이 서로 융합된 것이며, 융합 방법은 당업계에서 일반적으로 알려진 방법으로 수행할 수 있다.The fusion polynucleotide is replaced with a vesicle transfer signal sequence of an insect secreting protein PPAE, PDI, or BX instead of a signal sequence of a human-derived recombinant protein, and encodes a human-derived recombinant protein from which the signal sequence and the signal sequence have been removed. The base sequences are fused to each other, and the fusion method may be performed by a method generally known in the art.

본 발명의 구체적인 실시예에서는, 인간 G-CSF 단백질을 암호화하는 염기서열에서 인간 G-CSF에 내재하는 소포체 전이 신호서열을 암호화하는 DNA 부분을 제거하고, 여기에 곤충세포에서 최적화된 분비 발현을 가능하게 하는 누에 유래 분비 단백질인 PPAE, PDI, 또는 BX의 소포체 전이 신호서열의 DNA 부분으로 대체하여, 곤충유래 신호서열과 인간의 G-CSF 유전자를 융합한 폴리뉴클레오티드를 합성한 후, 이를 이용하여 누에 유래 세포주에 형질전환시킨 결과 인간 G-CSF의 발현량이 현저하게 증가된 것을 확인할 수 있었다 (도 3 및 도 4 참조). In a specific embodiment of the present invention, the DNA sequence encoding the endoplasmic reticulum transition signal sequence inherent in human G-CSF from the base sequence encoding the human G-CSF protein, thereby enabling optimized secretion expression in insect cells By substituting the DNA portion of the vesicle transfer signal sequence of PPAE, PDI, or BX, a silkworm-derived secretion protein, a polynucleotide fused with an insect-derived signal sequence and the human G-CSF gene was synthesized and then used. As a result of transforming the derived cell line, it was confirmed that the expression level of human G-CSF was significantly increased (see FIGS. 3 and 4).

이를 통해, 인간 G-CSF 단백질은 상기와 같은 곤충 유래 특정 단백질의 신호서열을 이용하여 곤충세포에서 발현시킬 때, 대장균과 동물세포를 이용하는 경우와 비교하여 분비성 단백질의 N-말단에 불필요한 아미노산이 존재하지 않고, 분비 발현양이 증가되며, 내독소 또는 동물 유래의 외래 병원체의 오염 부담을 최소화하여, 천연형 외래 분비성 단백질들의 발현 효율을 높이는 장점이 있음을 알 수 있다.
Through this, when human G-CSF protein is expressed in insect cells by using the signal sequence of the insect-derived specific protein as described above, unnecessary amino acids at the N-terminus of the secretory protein are compared with those of E. coli and animal cells. It does not exist, the amount of secretory expression is increased, it can be seen that there is an advantage to increase the expression efficiency of the natural type of foreign secretory proteins by minimizing the burden of contamination of foreign pathogens derived from endotoxin or animal.

다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 융합 폴리뉴클레오티드를 포함하는 발현 벡터를 제공한다.In another aspect, the present invention provides an expression vector comprising the fusion polynucleotide.

본 발명에서 용어 ‘벡터’는 본 발명의 목적에 따라 숙주 세포인 곤충 세포에서 목적 재조합 단백질의 유전자를 발현시키기 위한 수단으로서 플라스미드 벡터, 또는 바큘로바이러스(baculovirus) 벡터를 포함하며, 바람직하게는 바큘로바이러스 벡터이다. As used herein, the term 'vector' includes a plasmid vector or a baculovirus vector as a means for expressing a gene of a recombinant protein of interest in an insect cell which is a host cell according to the object of the present invention, and preferably a baculo Rovirus vector.

본 발명에 따른 벡터는 당업계에 알려진 다양한 기능적 프로모터가 사용될 수 있으며, 상기 융합 폴리뉴클레오티드는 프로모터와 작동가능하게 연결된다. 상기 ‘프로모터’란 특정한 숙주 세포에서 작동 가능하게 연결된 핵산 서열의 발현을 조절하는 DNA 서열을 의미하며, ‘작동 가능하게 연결된다(operably linked)’는 것은 하나의 핵산 단편이 다른 핵산 단편과 결합되어 그의 기능 또는 발현이 다른 핵산 단편에 의해 영향을 받는 것을 말한다. 아울러, 전사를 조절하기 위한 임의의 오퍼레이터 서열, 적합한 mRNA 리보좀 결합부위를 코딩하는 서열 및 전사 및 해독의 종결을 조절하는 서열을 추가로 포함할 수 있다. The vector according to the present invention can be used a variety of functional promoters known in the art, the fusion polynucleotide is operably linked to the promoter. The term 'promoter' refers to a DNA sequence that regulates the expression of a nucleic acid sequence operably linked in a particular host cell. 'Operably linked' means that one nucleic acid fragment is combined with another nucleic acid fragment. Its function or expression is affected by other nucleic acid fragments. In addition, it may further comprise any operator sequence for regulating transcription, a sequence encoding a suitable mRNA ribosome binding site, and a sequence controlling the termination of transcription and translation.

본 발명의 발현 벡터는 형질전환용 세포주에서의 고발현을 유도하기 위하여 발현을 위한 선택 표지 인자로 사용되는 형질전환용 세포주용 저항성 유전자를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 저항성 유전자는 통상적으로 당업계에서 사용하는 곤충세포용 저항성 유전자를 사용할 수 있다. The expression vector of the present invention may further comprise a resistance gene for transformation cell line used as a selection marker factor for expression in order to induce high expression in the transformation cell line. In the present invention, as a resistance gene, a resistance gene for insect cells commonly used in the art may be used.

이 외에도, 본 발명의 발현 벡터는 일반적인 벡터의 구성요소들, 예를 들어 복제원점 및 다중 아데닐레이션 신호와 기타 전사 조절인자 등을 더 포함할 수 있으며, 이들에 제한되지 않는다.In addition, the expression vector of the present invention may further include, but is not limited to, components of a general vector, such as origins of replication and multiple adenylation signals and other transcriptional regulators.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 상기 발현 벡터는 도 8, 도 9, 또는 도 10에 개시된 개열지도를 가지는 것인 벡터, 즉, pPPAE_GCSF, pPDI_GCSF, pBX_GCSF 벡터일 수 있다. In a specific embodiment of the present invention, the expression vector may be a vector having a cleavage map disclosed in Fig. 8, 9, or 10, that is, pPPAE_GCSF, pPDI_GCSF, pBX_GCSF vector.

상기 본 발명의 발현 벡터를 발현시킴으로써 목적하는 재조합 단백질을 고효율로 발현시킬 수 있다.
By expressing the expression vector of the present invention, a desired recombinant protein can be expressed with high efficiency.

또 다른 양태로서, 본 발명은 상기 발현 벡터로 형질전환된 세포 또는 세포주를 제공한다. In another aspect, the present invention provides a cell or cell line transformed with the expression vector.

본 발명에서 사용 가능한 바람직한 형질전환용 숙주세포는 곤충세포일 수 있다. 상기 곤충세포주로는 BM5 세포주, SF9 세포주, SF21 세포주 등을 포함할 수 있으며, 이들에 제한되지 않으나, 바람직하게 상기 숙주 세포는 누에 유래 세포주인 BM5 세포일 수 있다. Preferred transformation host cells usable in the present invention may be insect cells. The insect cell line may include a BM5 cell line, an SF9 cell line, an SF21 cell line, and the like, but is not limited thereto. Preferably, the host cell may be a BM5 cell which is a silkworm-derived cell line.

본 발명에서 곤충세포주로의 “형질전환”은 핵산을 세포에 도입하는 어떤 방법도 포함되며, 당 분야에서 공지된 바와 같이 사용하는 곤충세포주에 따라 적합한 표준 기술을 선택하여 수행할 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시예에서는 형질전환 시약을 사용하여 형질전환시켰다. In the present invention, "transformation" into an insect cell line includes any method of introducing a nucleic acid into a cell, and may be performed by selecting a suitable standard technique according to the insect cell line used as known in the art. In a specific embodiment of the present invention it was transformed using a transformation reagent.

본 발명의 상기 숙주 세포는 목적하는 인간 G-CSF만을 생산하는 숙주 세포일 수 있으며, 자연 발생 숙주 세포에서 볼 수 있는 것보다 더 높은 농도의 인간 G-CSF를 생산하기 위해 유전적으로 변형된 숙주 세포를 포함한다.
The host cell of the present invention may be a host cell producing only the desired human G-CSF, and the host cell genetically modified to produce a higher concentration of human G-CSF than can be seen in naturally occurring host cells. It includes.

또 다른 양태로서 본 발명은 상기에서 상세히 기술한 본 발명의 발현 벡터를 곤충 세포 또는 곤충에 도입하는 단계; 상기 세포를 배양하거나 상기 곤충을 사육하는 단계; 및 상기 배양된 세포 또는 사육된 곤충에서 인간 G-CSF를 분리하는 단계;를 포함하는 인간 유래 재조합 단백질 G-CSF의 생산방법을 제공한다. In still another aspect, the present invention provides a method for preparing an insect cell, comprising the steps of: introducing into an insect cell or an insect the expression vector of the present invention described in detail above; Culturing the cells or breeding the insects; And separating human G-CSF from the cultured cells or reared insects.

상기 곤충 세포는 BM5 세포, SF9 세포, SF21 세포 등을 포함할 수 있으며, 이들에 제한되지 않으나, 바람직하게 상기 숙주 세포는 누에 유래 세포주인 BM5 세포일 수 있다. 상기 곤충은 바람직하게 누에일 수 있다. The insect cells may include BM5 cells, SF9 cells, SF21 cells, and the like, but are not limited thereto. Preferably, the host cells may be BM5 cells which are silkworm-derived cell lines. The insect may preferably be a silkworm.

또한, 본 발명의 상기 곤충 세포는 목적하는 인간 G-CSF만을 생산하는 세포일 수 있으며, 자연 발생 곤충 세포에서 볼 수 있는 것보다 더 높은 농도의 인간 G-CSF를 생산하기 위해 유전적으로 변형될 수 있다. In addition, the insect cells of the present invention may be cells that produce only the desired human G-CSF, and may be genetically modified to produce higher concentrations of human G-CSF than those found in naturally occurring insect cells. have.

본 발명에서 곤충세포 또는 곤충에 도입하는 단계는 발현벡터를 곤충세포 또는 곤충으로 도입하는 어떤 방법도 포함되며, 당 분야에서 공지된 바와 같이 사용하는 곤충세포주 또는 곤충에 따라 적합한 표준 기술을 선택하여 수행할 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시예에서는 형질전환 시약을 사용하여 누에 유래 세포주인 BM5 세포에 형질전환시켰다. In the present invention, the step of introducing into an insect cell or insect may include any method of introducing an expression vector into an insect cell or insect, and is performed by selecting a suitable standard technique according to an insect cell line or an insect used as known in the art. can do. In a specific embodiment of the present invention, transforming reagents were used to transform BM5 cells, which are silkworm-derived cell lines.

또한, 본 발명에서 곤충세포의 배양은 당업계에 알려진 적당한 배지와 배양조건에 따라 이루어질 수 있다. 이러한 배양과정은 당업자라면 선택되는 곤충세포주에 따라 용이하게 조정하여 사용할 수 있다. 세포의 성장방식에 따라 현탁배양과 부착배양을, 배양방법에 따라 회분식과 유가식 및 연속배양식의 방법으로 구분된다. 배양에 사용되는 배지는 특정한 세포주의 요구조건을 적절하게 만족시켜야 한다. 또한, 곤충세포 배양에 있어 상기 배지는 다양한 탄소원, 질소원 및 미량원소 성분을 포함한다. 사용될 수 있는 탄소원의 예에는 포도당, 자당, 유당, 과당, 말토즈, 전분, 셀룰로즈와 같은 탄수화물, 대두유, 해바라기유, 피마자유 및 코코넛유와 같은 지방, 팔미트산, 스테아린산 및 리놀레산과 같은 지방산, 글리세롤 및 에탄올과 같은 알코올 및 아세트산과 같은 유기산이 포함된다, 이들 탄소원은 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 질소원의 예에는 펩톤, 효모 추출물, 육즙, 맥아 추출물, 옥수수 침지액(CSL) 및 대두밀과 같은 유기 질소유기 질소원 및 요소, 황산암모늄, 염화암모늄, 인산암모늄, 탄산암모늄 및 질산암모늄과 같은 무기질소원이 포함된다. 이들 질소원은 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다. 그 외에, 아미노산, 비타민 및 적절한 전구체 등이 포함될 수 있다. In addition, the culture of the insect cells in the present invention can be made according to the appropriate medium and culture conditions known in the art. This culture process can be used by those skilled in the art can be easily adjusted according to the insect cell line selected. Depending on the cell growth method, suspension culture and adhesion culture are classified into batch, fed-batch and continuous culture according to the culture method. The medium used for culturing must adequately meet the requirements of the particular cell line. In addition, in the culture of insect cells, the medium includes various carbon sources, nitrogen sources, and trace element components. Examples of carbon sources that can be used include glucose, sucrose, lactose, fructose, maltose, starch, carbohydrates such as cellulose, fats such as soybean oil, sunflower oil, castor oil and coconut oil, fatty acids such as palmitic acid, stearic acid and linoleic acid, Alcohols such as glycerol and ethanol and organic acids such as acetic acid are included. These carbon sources may be used alone or in combination. Examples of nitrogen sources that can be used include organic nitrogen organic nitrogen sources and urea such as peptone, yeast extract, gravy, malt extract, corn steep liquor (CSL) and soybean wheat, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium phosphate, ammonium carbonate and ammonium nitrate Inorganic nitrogen sources are included. These nitrogen sources may be used alone or in combination. In addition, amino acids, vitamins and suitable precursors may be included.

상기 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 곤충 유래 분비 단백질의 소포체 전이 신호서열과 인간 G-CSF 서열이 융합된 융합 폴리뉴클레오티드, 이를 포함한 벡터 또는 상기 벡터로 형질전환된 곤충 세포를 이용하여 인간 G-CSF 재조합 단백질을 생산할 경우, 외래 병원체의 오염 부담을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 발현을 증가시킬 수 있어 인간 G-CSF 재조합 단백질을 고효율로 생산하는 효과가 있다. As described in detail above, human G-CSF using a fusion polynucleotide fused with a vesicle transfer signal sequence of an insect-derived secreted protein of the present invention and a human G-CSF sequence, a vector including the same or an insect cell transformed with the vector In the case of producing a recombinant protein, not only can minimize the burden of contamination of foreign pathogens, but also increase expression, thereby producing a high efficiency of human G-CSF recombinant protein.

도 1은 인간 G-CSF 유전자를 포함하는 pGCSF 벡터를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 양태로서 사용된 곤충 유래 분비 단백질의 소포체 전이 신호서열이 인간 G-CSF 단백질의 소포체 전이 신호서열을 대체하는 것을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 사용한 곤충 유래 분비 단백질의 소포체 전이 신호서열이 인간 G-CSF 단백질의 소포체 전이 신호서열을 대체한 경우 hG-CSF의 발현량이 현저히 증가된 것을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 사용한 누에 유래 분비 단백질인 PPAE, PDI, BX의 소포체 전이 신호서열로 인간 G-CSF 단백질의 소포체 전이 신호서열을 대체한 경우, 상기 단백질 유래 별로 hG-CSF의 발현정도를 나타낸 것이다.
도 5는 누에 유래 분비 단백질인 PPAE, PDI, 및 BX의 소포체 전이 신호서열에 해당하는 염기서열을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 곤충 유래 분비 단백질인 PPAE, PDI, 및 BX의 소포체 전이 신호서열에 연결되는 mature G-CSF DNA의 염기서열을 나타낸 것이다.
도 7은 precursor G-CSF DNA의 염기서열을 나타낸 것이며, 신호 서열 부분을 음영으로 표시한 것이다.
도 8은 본 발명의 곤충 유래 분비 단백질인 PPAE의 소포체 전이 신호 서열 과 인간 G-CSF 서열이 포함된 pPPAE GCSF 벡터를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 곤충 유래 분비 단백질인 PDI의 소포체 전이 신호 서열과 인간 G-CSF 서열이 포함된 pPDI GCSF 벡터를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 곤충 유래 분비 단백질인 BX의 소포체 전이 신호 서열과 인간 G-CSF 서열이 포함된 pBX GCSF 벡터를 나타낸 것이다.
1 shows a pGCSF vector comprising a human G-CSF gene.
Figure 2 shows that the endoplasmic reticulum transition signal sequence of the insect-derived secreted protein used as an embodiment of the present invention replaces the endoplasmic reticulum transition signal sequence of human G-CSF protein.
Figure 3 shows that the expression of hG-CSF significantly increased when the vesicle transfer signal sequence of the insect-derived secreted protein used in the embodiment of the present invention replaced the vesicle transfer signal sequence of the human G-CSF protein.
Figure 4 shows the expression of hG-CSF for each protein derived when the vesicle transfer signal sequence of human G-CSF protein is replaced with the vesicle transfer signal sequence of the silkworm-derived secretion proteins PPAE, PDI, and BX used in the embodiment of the present invention. The degree is shown.
Figure 5 shows the nucleotide sequence corresponding to the vesicle transfer signal sequence of silkworm-derived secretion proteins PPAE, PDI, and BX.
Figure 6 shows the nucleotide sequence of the mature G-CSF DNA linked to the vesicle transfer signal sequence of the insect-derived secretion proteins PPAE, PDI, and BX of the present invention.
Figure 7 shows the nucleotide sequence of precursor G-CSF DNA, the signal sequence portion is shown in shaded.
Figure 8 shows the pPPAE GCSF vector containing the vesicle transfer signal sequence and human G-CSF sequence of PPAE, an insect-derived secretion protein of the present invention.
Figure 9 shows the pPDI GCSF vector containing the vesicle transfer signal sequence and human G-CSF sequence of PDI, an insect-derived secretion protein of the present invention.
Figure 10 shows the pBX GCSF vector containing the vesicle transfer signal sequence and human G-CSF sequence of BX, an insect-derived secretion protein of the present invention.

이하, 본 발명을 실시예를 통해 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example 1: 누에(곤충) 특이 소포체 전이 신호서열을 가지는 인간 유래 G- 1: Human-derived G- with silkworm (insect) specific endoplasmic reticulum signal sequence CSFCSF DNA 제조 DNA production

G-CSF cDNA clone을 American type culture collection (ATCC)에서 구입하여 hG-CSF의 단백질 암호화 DNA 부분(coding 하는 염기서열)을 JA6와 JB6를 사용하여 PCR하였다. PCR 산물을 SacI과 AgeI으로 절단한 후 pIZTv5/his 벡터에 삽입하여 hG-CSF를 포함하는 새로운 벡터를 제조하였다. 이 새로운 벡터를 다시 주형(template)로 사용하여 hG-CSF가 소포체 전이 신호서열(endoplasmic reticulumn signal sequence)(서열번호 4)가 제거된 후의 성숙 단백질이 시작되는 부분부터 카르복실말단(carboxyl terminus)에 해당되는 영역을 프라이머 JA6F와 JB6를 사용하여 PCR 하였다. 상기 신호서열에 연결되는 성숙한 G-CSF DNA 염기서열을 도 6에 나타내었다. 이 PCR 산물을 다시 주형으로 하고 곤충의 분비 단백질인 PPAE(prophenoloxidase activating enzyme), PDI(protein disulfide isomerase), BX(bombyxin)의 소포체 전이 신호서열의 DNA 부분(각각 서열번호 14, 서열번호 15, 및 서열번호 16)을 포함하는 프라이머를 사용하여 PCR하였고, 그 PCR 산물은 XbaI와 BglII로 절단한 후 pIZTv5/his 벡터에 삽입하여 각각의 곤충 분비 단백질 신호서열 DNA가 hG-CSF에 융합된 pPPAE_GCSF, pPDX_GCSF, pBX_GCSF 벡터를 생산하였다. 상기 벡터의 개열지도를 각각 도 8, 도 9, 및 도 10에 나타내었다. 본 실시예에서 사용된 프라이머의 서열은 하기 표 1에 나타내었으며, 도 2에서는 상기 곤충 유래 분비 단백질인 PPAE, PDI, 및 BX의 소포체 전이 신호서열이 인간 G-CSF 단백질의 소포체 전이 신호서열을 대체하는 것을 개략적으로 나타내었다.
G-CSF cDNA clone was purchased from American type culture collection (ATCC), and the protein-coding DNA portion of the hG-CSF was encoded using JA6 and JB6. PCR products were digested with SacI and AgeI and inserted into the pIZTv5 / his vector to prepare new vectors containing hG-CSF. This new vector is used again as a template to the carboxyl terminus from the beginning of the mature protein after the hG-CSF has been removed from the endoplasmic reticulumn signal sequence (SEQ ID NO: 4). Corresponding regions were PCR using primers JA6F and JB6. A mature G-CSF DNA sequence linked to the signal sequence is shown in FIG. 6. The PCR product was again used as a template, and DNA portions of the vesicle transfer signal sequences of the insect secreting protein PPAE (prophenoloxidase activating enzyme), PDI (protein disulfide isomerase), and BX (bombyxin) (SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15, and PCR was performed using a primer comprising SEQ ID NO: 16), and the PCR product was digested with XbaI and BglII and inserted into the pIZTv5 / his vector, whereby each insect secretion protein signal sequence DNA was fused to hG-CSF, pPPAE_GCSF, pPDX_GCSF , pBX_GCSF vector was produced. The cleavage map of the vector is shown in FIGS. 8, 9, and 10, respectively. The primer sequences used in this example are shown in Table 1 below. In FIG. 2, the vesicle transfer signal sequences of the insect-derived secreted proteins PPAE, PDI, and BX replace the vesicle transfer signal sequences of the human G-CSF protein. Roughly Respectively.

프라이머 서열Primer sequence Name Name nucleotide sequencenucleotide sequence RegionRegion JA6
(서열번호5)
JA6
(SEQ ID NO: 5)
ATA CTG AGC TCT CTA GAA TGT CTC CTG AGC CCG CTC TG ATA CTG AGC TCT CTA GAA TGT CTC CTG AGC CCG CTC TG 5'of G-CSF precursor5'of G-CSF precursor
JA4-F
(서열번호6)
JA4-F
(SEQ ID NO: 6)
CCG AGC TCT CTA GAA TGT TTT TAA TTT GGA CAT TCA TCG TGG CTG TTC TGG CGA TCC AGA CCA AAA GT CCG AGC TCT CTA GAA TGT TTT TAA TTT GGA CAT TCA TCG TGG CTG TTC TGG CGA TCC AGA CCA AAA GT 5'of PPAE G-CSF5'of PPAE G-CSF
JA6-F
(서열번호7)
JA6-F
(SEQ ID NO: 7)
CTG GCG ATC CAG ACC AAA AGT GTT GTT GCA ACC CCC CTG GGC CCT GCC CTG GCG ATC CAG ACC AAA AGT GTT GTT GCA ACC CCC CTG GGC CCT GCC 5'of PPAE G-CSF5'of PPAE G-CSF
JB6
(서열번호8)
JB6
(SEQ ID NO: 8)
ATC TGA CCG GTA GAT CTC CCG ACC CGT TCC ACC GCG GGC TGG GCA AGG TGG CG ATC TGA CCG GTA GAT CTC CCG ACC CGT TCC ACC GCG GGC TGG GCA AGG TGG CG 3'of G-CSF3'of G-CSF
JA9
(서열번호9)
JA9
(SEQ ID NO: 9)
TAT TAG AAT TCG GAT CCG AAA TGT TCG GAT CAC TAA AGT TTG TTC TTT TAT TGG GCA TA TAT TAG AAT TCG GAT CCG AAA TGT TCG GAT CAC TAA AGT TTG TTC TTT TAT TGG GCA TA 5'of PDI5'of PDI
JA10
(서열번호10)
JA10
(SEQ ID NO: 10)
ATT GGG CAT AAT TTA TTT ATG TAA AGC GAC CCC CCT GGG CCC TGC C ATT GGG CAT AAT TTA TTT ATG TAA AGC GAC CCC CCT GGG CCC TGC C 5'of PDI and G-CSF5'of PDI and G-CSF
JA11
(서열번호11)
JA11
(SEQ ID NO: 11)
TAT TAG AAT TCG GAT CCG AAA TGA TGA AGA CTG CAG TAA TGT TCA TAT TAG TAG TCG TGA TCA G TAT TAG AAT TCG GAT CCG AAA TGA TGA AGA CTG CAG TAA TGT TCA TAT TAG TAG TCG TGA TCA G 5'of BX5'of BX
JA12
(서열번호12)
JA12
(SEQ ID NO: 12)
GTC GTG ATC AGT TTG ACG TAT TCA ACC CCC CTG GGC CCT GCC GTC GTG ATC AGT TTG ACG TAT TCA ACC CCC CTG GGC CCT GCC 5'of BX and G-CSF5'of BX and G-CSF
JB8
(서열번호13)
JB8
(SEQ ID NO: 13)
ATA TAC CGG TCT CGA GGG GCT GGG CAA GGT GGC G ATA TAC CGG TCT CGA GGG GCT GGG CAA GGT GGC G 3'of GCSF3'of GCSF

실시예Example 2: 누에(곤충) 특이 소포체 전이 신호서열을 가지는 인간 유래 G-CSF DNA를 사용하여 G- 2: G- using human-derived G-CSF DNA with silkworm (insect) specific vesicle transfer signal sequences CSFCSF 단백질 생산 Protein production

상기에서 제조한 각각의 벡터를 누에 유래 세포주인 BM5 세포에 형질전환 하였다. 즉, 4 x 105 세포수가 들어 있는 25 cm2 규격의 세포배양 플라스크에 적당량의 각 벡터 DNA를 넣고 형질전환 시약인 FuGENE (Roche applied science, FuGeneHD transfection Reagent)으로 형질전환시켰다. 형질전환된 BM5 세포배양액을 4일 후에 회수하여 원심분리하여 불순 고형물을 제거하였다. 각각의 원심분리 상등액 2 ml에 존재하는 hG-CSF를 분리하기 위해 60 ㎕의 50% nickel sepharose beads 현탁액을 첨가하고 4℃에서 한 시간 동안 결합시킨 후 nickel sepharose beads를 3회 세척하였다. 이렇게 얻은 nickel beads에 30 ㎕ 2x PAGE gel loading buffer를 넣고 가열한 후 PAGE (폴리아크릴아마이드 전기영동)을 수행하였다. 전기영동을 종료하고 겔에 존재하는 단백질을 PROTRAN nitrocellulose membrane으로 이동시킨 후 anti-his 항체를 사용하여 통상적인 방법에 따라 western blot 분석을 하였다. 이때 hG-CSF 재조합 단백질의 존재와 상대적 농도를 chemoluminescent 방식으로 검출한 후 Alpha Innotech FluorChem FC2 MultiImage II 장치를 사용하여 상대적인 농도를 계산하였다. Each of the vectors prepared above was transformed into BM5 cells, silkworm-derived cell lines. That is, an appropriate amount of each vector DNA was put into a 25 cm 2 cell culture flask containing 4 x 10 5 cell numbers and transformed with FuGENE (Roche applied science, FuGeneHD transfection Reagent), a transformation reagent. The transformed BM5 cell culture solution was recovered after 4 days and centrifuged to remove impurities solids. In order to separate hG-CSF present in 2 ml of each centrifugal supernatant, 60 μl of 50% nickel sepharose beads suspension was added and bound for 1 hour at 4 ° C., and the nickel sepharose beads were washed three times. 30 μl 2x PAGE gel loading buffer was added to the nickel beads thus obtained and heated, followed by PAGE (polyacrylamide electrophoresis). After electrophoresis, the proteins in the gel were transferred to the PROTRAN nitrocellulose membrane, and then analyzed by western blot using an anti-his antibody. At this time, the presence and relative concentration of hG-CSF recombinant protein was detected by chemoluminescent method, and the relative concentration was calculated using Alpha Innotech FluorChem FC2 MultiImage II device.

그 결과, 도 3에서 보듯이, 인간 G-CSF 단백질의 소포체 전이 신호서열을 곤충 유래 분비 단백질인 PPAE의 소포체 전이 신호서열로 대체한 경우 인간 G-CSF의 발현량이 대체하기 전의 천연형에 비해 현저히 증가된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 4에서 보듯이, 본 발명에서 사용한 곤충 유래 분비 단백질 PPAE, PDI 및 BX의 소포체 전이 신호서열로 대체된 경우 모두 우수하게 hG-CSF를 발현시켰으나 특히 PPAE 유래 소포체 전이 신호서열로 대체된 경우 상대적으로 높은 효율을 나타냄을 알 수 있었다. As a result, as shown in Figure 3, when the vesicle transfer signal sequence of the human G-CSF protein is replaced with the vesicle transfer signal sequence of PPAE, an insect-derived secretion protein, the expression level of human G-CSF is significantly higher than that of the natural type before the replacement. It was confirmed that the increase. In addition, as shown in Figure 4, when the vesicle transfer signal sequence of the insect-derived secretion proteins PPAE, PDI and BX of the insect-derived protein used in the present invention was excellently expressed hG-CSF, but in particular replaced by PPAE-derived vesicle transfer signal sequence It can be seen that it shows a relatively high efficiency.

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Claims (13)

곤충유래 분비 단백질인 PPAE(prophenoloxidase activating enzyme)의 서열번호 1의 아미노산 서열을 코딩하는 소포체 전이 신호서열과 인간 G-CSF를 코딩하는 염기서열이 융합된 융합 폴리뉴클레오티드.
A fusion polynucleotide in which a vesicle transfer signal sequence encoding an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 of an insect-derived secreted protein PPAE (prophenoloxidase activating enzyme) is fused with a base sequence encoding human G-CSF.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 인간 G-CSF는 서열번호 4의 아미노산 서열인 것을 특징으로 하는 융합 폴리뉴클레오티드.The fusion polynucleotide according to claim 1, wherein the human G-CSF is the amino acid sequence of SEQ ID NO. 제1항에 있어서, 상기 PPAE의 소포체 전이 신호서열은 서열번호 14로 표시되는 염기서열인 것을 특징으로 하는, 융합 폴리뉴클레오티드.The fusion polynucleotide according to claim 1, wherein the vesicle transfer signal sequence of the PPAE is a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 14. 제1항에 있어서, 상기 인간 G-CSF를 코딩하는 염기서열은 서열번호 17로 표시되는 염기서열인 것을 특징으로 하는, 융합 폴리뉴클레오티드.The fusion polynucleotide according to claim 1, wherein the nucleotide sequence encoding human G-CSF is a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 17. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 융합 폴리뉴클레오티드를 포함하는 발현 벡터.An expression vector comprising the fusion polynucleotide of any one of claims 1 to 3. 제6항에 있어서, 상기 벡터는 도 8에 개시된 개열지도를 가지는 pPPAE GCSF 벡터인 것을 특징으로 하는 발현 벡터.
[도 8]
Figure 112013062087539-pat00013
The expression vector of claim 6, wherein the vector is a pPPAE GCSF vector having a cleavage map disclosed in FIG. 8.
8
Figure 112013062087539-pat00013
제6항의 발현 벡터로 형질전환된 세포.A cell transformed with the expression vector of claim 6. 제6항의 벡터가 도입되며, 인간 G-CSF를 생산하는 형질전환 곤충 세포. A transgenic insect cell wherein the vector of claim 6 is introduced to produce human G-CSF. 제9항에 있어서, 상기 곤충 세포는 BM5 세포, SF9 세포, 또는 SF21인 곤충 세포. The insect cell of claim 9, wherein the insect cell is a BM5 cell, SF9 cell, or SF21. 제6항의 발현 벡터를 곤충 세포 또는 곤충에 도입하는 단계;
상기 세포를 배양하거나 상기 곤충을 사육하는 단계; 및
상기 배양된 세포 또는 사육된 곤충에서 인간 G-CSF를 분리하는 단계;를 포함하는 인간 G-CSF 생산방법.
Introducing the expression vector of claim 6 into an insect cell or insect;
Culturing the cells or breeding the insects; And
Human G-CSF production method comprising the step of isolating human G-CSF from the cultured cells or reared insects.
제11항에 있어서, 상기 발현 벡터는 도 8에 기재된 개열지도를 가지는 것을 특징으로 하는 생산방법.
[도 8]
Figure 112013062087539-pat00014
The production method according to claim 11, wherein the expression vector has a cleavage map as described in FIG.
8
Figure 112013062087539-pat00014
제11항에 있어서, 상기 곤충 세포는 BM5 세포, SF9 세포, 또는 SF21인 생산방법. The method of claim 11, wherein the insect cells are BM5 cells, SF9 cells, or SF21.
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Tatsuya Kato 등. Biochemical and Biophysical Research Communications. Vol. 359, No. 3, 페이지 543-548 (2007) *
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