NL9300078A - Protein with anti-nutritional properties. - Google Patents
Protein with anti-nutritional properties. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9300078A NL9300078A NL9300078A NL9300078A NL9300078A NL 9300078 A NL9300078 A NL 9300078A NL 9300078 A NL9300078 A NL 9300078A NL 9300078 A NL9300078 A NL 9300078A NL 9300078 A NL9300078 A NL 9300078A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- protein
- psl
- lectin
- amino acid
- amino acids
- Prior art date
Links
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims description 43
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims description 37
- 230000000433 anti-nutritional effect Effects 0.000 title claims description 17
- 108090001090 Lectins Proteins 0.000 claims description 46
- 239000002523 lectin Substances 0.000 claims description 46
- 102000004856 Lectins Human genes 0.000 claims description 45
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 claims description 43
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 43
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 36
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 27
- 230000027455 binding Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 8
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 7
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 claims description 6
- 108091000699 pea lectin Proteins 0.000 claims description 6
- 240000002252 Schizanthus pinnatus Species 0.000 claims description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000002741 site-directed mutagenesis Methods 0.000 claims description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 28
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 20
- 230000035931 haemagglutination Effects 0.000 description 15
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 13
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 11
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 10
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 10
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 10
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 8
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 7
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 7
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 6
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 6
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- BABWHSBPEIVBBZ-UHFFFAOYSA-N diazete Chemical compound C1=CN=N1 BABWHSBPEIVBBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 4
- 244000045232 Canavalia ensiformis Species 0.000 description 3
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 3
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 3
- 235000010520 Canavalia ensiformis Nutrition 0.000 description 2
- 108010062580 Concanavalin A Proteins 0.000 description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 102000008300 Mutant Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010021466 Mutant Proteins Proteins 0.000 description 2
- 235000010617 Phaseolus lunatus Nutrition 0.000 description 2
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 2
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 2
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000004520 agglutination Effects 0.000 description 2
- 108091008400 carbohydrate binding proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000023852 carbohydrate binding proteins Human genes 0.000 description 2
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000001938 differential scanning calorimetry curve Methods 0.000 description 2
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 210000003000 inclusion body Anatomy 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N (+)-Galactose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N 0.000 description 1
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000566113 Branta sandvicensis Species 0.000 description 1
- 102100031047 Coiled-coil domain-containing protein 3 Human genes 0.000 description 1
- 101710158921 Coiled-coil domain-containing protein 3 Proteins 0.000 description 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 1
- 244000000626 Daucus carota Species 0.000 description 1
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 description 1
- 108010010210 Dioclea grandiflora lectin Proteins 0.000 description 1
- 101001089081 Erythrina corallodendron Lectin Proteins 0.000 description 1
- 241000220485 Fabaceae Species 0.000 description 1
- 241000365342 Fabeae Species 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- PMGCQNGBLMMXEW-UHFFFAOYSA-N Isoamyl salicylate Chemical compound CC(C)CCOC(=O)C1=CC=CC=C1O PMGCQNGBLMMXEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001625930 Luria Species 0.000 description 1
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 241000219830 Onobrychis Species 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 244000100170 Phaseolus lunatus Species 0.000 description 1
- 108010047620 Phytohemagglutinins Proteins 0.000 description 1
- 108010020221 Phytolacca americana lectin B Proteins 0.000 description 1
- 241000589180 Rhizobium Species 0.000 description 1
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 1
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 1
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000006677 Vicia faba Species 0.000 description 1
- 235000010749 Vicia faba Nutrition 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 108010058966 bacteriophage T7 induced DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 108010064866 biozym Proteins 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- FPPNZSSZRUTDAP-UWFZAAFLSA-N carbenicillin Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)C(C(O)=O)C1=CC=CC=C1 FPPNZSSZRUTDAP-UWFZAAFLSA-N 0.000 description 1
- 229960003669 carbenicillin Drugs 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 108010039433 dolichos biflorus agglutinin Proteins 0.000 description 1
- 108010014507 erythroagglutinating phytohemagglutinin Proteins 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 108010015750 fucose-binding lectin Proteins 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 229960004198 guanidine Drugs 0.000 description 1
- PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N guanidinium chloride Chemical compound [Cl-].NC(N)=[NH2+] PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000185 hemagglutinin Substances 0.000 description 1
- 238000003119 immunoblot Methods 0.000 description 1
- 230000000984 immunochemical effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 210000002490 intestinal epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside Chemical compound CC(C)S[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N 0.000 description 1
- 108010042041 lathyrus lectin Proteins 0.000 description 1
- 108010034897 lentil lectin Proteins 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 1
- 231100000707 mutagenic chemical Toxicity 0.000 description 1
- 230000002352 nonmutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YBYRMVIVWMBXKQ-UHFFFAOYSA-N phenylmethanesulfonyl fluoride Chemical compound FS(=O)(=O)CC1=CC=CC=C1 YBYRMVIVWMBXKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 238000000734 protein sequencing Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000004153 renaturation Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000031068 symbiosis, encompassing mutualism through parasitism Effects 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002753 trypsin inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000005199 ultracentrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/415—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
- C07K14/42—Lectins, e.g. concanavalin, phytohaemagglutinin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/14—Vegetable proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L11/00—Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
- A23L11/30—Removing undesirable substances, e.g. bitter substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
- A23L33/185—Vegetable proteins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/82—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
- C12N15/8241—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
- C12N15/8242—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Botany (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Description
EIWIT MET ANTI-NÜTRITIONELE EIGENSCHAPPENPROTEIN WITH ANTI-NUTRITIONAL PROPERTIES
De uitvinding heeft betrekking op eiwitten met anti-nutritionele eigenschappen. In de veevoederindustrie is het bekend dat bepaalde voeder-bestanddelen, zoals zaden van vlinderbloemigen, bijvoorbeeld erwt (Pisum sativum) en boon (Phaseolus vulgaris), problemen veroorzaken. Deze bestanddelen bevatten eiwitten met anti-nutritionele eigenschappen, ook wel anti-nutritionele factoren (ANF) genaamd, zoals lectinen, trypsine-remmers, haemagglutininen en tanninen. Deze ANF kunnen binden aan epitheelcellen van de darmen van dieren zoals varkens die bijgevoerd worden met meel van de bovengenoemde ongekookte voeder-bestanddelen, en beschadigen daardoor de ingewanden (Hendriks . et al., 1987; Huisman et al., 1990 (a); Huisman et al.; 1990 (b); Pusztai, 1989). Teneinde dit nadelige effect van ANF teniet te doen, moeten zaden van vlinderbloemigen worden onderworpen aan een warmtebehandeling gedurende een aanzienlijke periode. Kennelijk zijn de ANF toxisch in de natieve toestand en verliezen zij hun toxiciteit bij irreversibele denaturering. Een standaard warmtebehandeling is toasten, dat is verwarmen in aanwezigheid van stoom gedurende 40 minuten bij 104°C en 19% vocht (Huisman et al., 1990 (b)). Toasten kost energie en vermindert de voedingswaarde van het zaad en zaadmeel, en maakt het gebruik van zaadmeel van vlinderbloemigen als voer voor varkens dan ook economisch onvoordelig.The invention relates to proteins with anti-nutritional properties. In the animal feed industry it is known that certain feed components, such as legume seeds, for example pea (Pisum sativum) and bean (Phaseolus vulgaris), cause problems. These ingredients contain proteins with anti-nutritional properties, also called anti-nutritional factors (ANF), such as lectins, trypsin inhibitors, hemagglutinins and tannins. These ANF can bind to intestinal epithelial cells of animals such as pigs fed with flour of the above uncooked feed ingredients, thereby damaging the intestines (Hendriks. Et al., 1987; Huisman et al., 1990 (a); Huisman et al .; 1990 (b); Pusztai, 1989). In order to counteract this adverse effect of ANF, legume seeds must be heat-treated for a significant period of time. Apparently, the ANF are toxic in the native state and lose their toxicity upon irreversible denaturing. A standard heat treatment is toasting, which is heating in the presence of steam for 40 minutes at 104 ° C and 19% moisture (Huisman et al., 1990 (b)). Toasting costs energy and reduces the nutritional value of the seed and seed meal, and therefore makes the use of legume from leguminous plants as feed for pigs economically advantageous.
De uitvinding heeft nu tot doel ANF te verschaffen die in warmbloedige dieren en de mens een verminderde of volledig teniet gedane anti-nutritionele werking hebben. Dergelijke ANF hoeven aan een minder vergaande warmtebehandeling onderworpen te worden of zelfs in het geheel niet om als voer te kunnen dienen.The object of the invention is now to provide ANF which have reduced or completely nullified anti-nutritional activity in warm-blooded animals and humans. Such ANF need to be subjected to a less extensive heat treatment or even not at all in order to serve as feed.
Gevonden is nu, dat ANF met een verminderd anti-nutritioneel effect verschaft kunnen worden, dat wil zeggen dat zij in de plant, bij omgevingstemperatuur, hun activiteit behouden, maar hun activiteit verliezen bij de verhoogde temperatuur in de ingewanden van vee, zoals varkens. Dergelijke ANF behouden in de plant hun gewenste activiteit, maar hebben een verminderde of volledig teniet gedane anti-nutritionele werking in mens en huisdier. Zaden die een dergelijk ANF bevatten kunnen zonder voorafgaande warmtebehandeling of met een geringere warmtebehandeling dan volgens de huidige methode aan vee gevoerd worden.It has now been found that ANF can be provided with a reduced anti-nutritional effect, i.e. they retain their activity in the plant, at ambient temperature, but lose their activity at the elevated temperature in the intestines of livestock, such as pigs. Such ANF maintain their desired activity in the plant, but have a reduced or completely nullified anti-nutritional activity in humans and pets. Seeds containing such an ANF can be fed to livestock without prior heat treatment or with less heat treatment than the current method.
De uitvinding voorziet dienovereenkomstig in een eiwit met anti-nutritionele eigenschappen dat gemuteerd is door vervanging van tenminste één aminozuur van de sequentie van het natuurlijke eiwit door een ander aminozuur in tenminste één oppervlaktelus van het eiwit, waarbij deze oppervlaktelus een of meer aminozuren bevat die deel uitmaken van de ligand-bindingsplaats, waardoor het gemuteerde eiwit een verminderd anti-nutritioneel effect heeft.Accordingly, the invention provides a protein with anti-nutritional properties that is mutated by replacing at least one amino acid of the natural protein sequence with another amino acid in at least one surface loop of the protein, said surface loop containing one or more amino acids containing of the ligand binding site, whereby the mutated protein has a reduced anti-nutritional effect.
In het hierna volgende zal de uitvinding nader worden toegelicht en meer gedetailleerd worden beschreven onder verwijzing naar vlinderbloemige-lectinen als voorbeeld van eiwitten met anti-nutritionele eigenschappen.In the following, the invention will be further explained and described in more detail with reference to leguminous lectins as examples of proteins with anti-nutritional properties.
Lectinen van vlinderbloemigen zijn koolhydraat-bindende eiwitten die in grote hoeveelheden aanwezig zijn in zaden en in geringe hoeveelheden in wortels (Diaz et al., 1990). Lectinen in wortels zijn in vivo betrokken bij de gastheer-specifieke symbiose met Rhi zobium-bacteriën (Diaz et al., 1989). De functie van lectine in de zaden is niet bekend, maar verondersteld is dat het zaden en planten kan beschermen tegen plantenetende dieren, met inbegrip van insecten (Boulter et al., 1990; Bourne et al., 1990; Chrispeels et al., 1991; Pusztai, 1989).Lectins from leguminous plants are carbohydrate-binding proteins that are present in large amounts in seeds and in small amounts in carrots (Diaz et al., 1990). Lectins in roots are involved in vivo in the host-specific symbiosis with Rhi zobium bacteria (Diaz et al., 1989). The function of lectin in the seeds is not known, but it has been hypothesized to protect seeds and plants from herbivorous animals, including insects (Boulter et al., 1990; Bourne et al., 1990; Chrispeels et al., 1991 ; Pusztai, 1989).
Lectinen van vlinderbloemigen behoren tot de best onderzochte koolhydraat-bindende proteïnen (Sharon et al., 1989; Sharon et al., 1990). De nucleotidesequentie en de structuur van een groot aantal vlinderbloemige-lectinen is bekend (Becker et al., 1975; Einspahr et al., 1988; Ein-spahr et al., 1986; Reeke et al., 1986; Shaanan et al., 1991; Sharon et al., 1990). Zo is het lectine van de erwt, Pisum sativum L., (PSL) een zogenaamd 'B-barrel' proteïne (Richardson et al., 1987) dat als een dimeer georganiseerd is, evenals de andere lectinen van de Vicieae-crroep van de Leguminosae-familie (Sharon et al., 1990). Beide monomeren zijn in een post-translatieproces omgezet in een kleine eren een grotere B-keten. Het rijpe proteïne heeft derhalve een a2B2-configuratie (Higgins et al., 1983). De algehele driedimensionale structuur van monomeren van andere vlin-derbloemige-lectinen lijkt zeer sterk op die van het PSL-monomeer, ondanks verschillen in post-translatieprocessen en multimerisatie. De polypeptideketen van de natieve lectinen slingert zich tot anti-parallelle 'B-sheet'-structuren die het raamwerk van het molecuul vormen. Deze B-sheets zijn met elkaar verbonden via grotere en kleinere oppervlaktelussen. De metaal- en koolhydraat-bindingsplaat-sen bevinden zich op deze oppervlaktelussen. (Einspahr et al., 1986; Einspahr et al., 1988).Lectins from leguminous plants are among the most studied carbohydrate-binding proteins (Sharon et al., 1989; Sharon et al., 1990). The nucleotide sequence and structure of a large number of leguminous lectins is known (Becker et al., 1975; Einspahr et al., 1988; Ein-spahr et al., 1986; Reeke et al., 1986; Shaanan et al., 1991; Sharon et al., 1990). For example, the pea lectin, Pisum sativum L., (PSL) is a so-called 'B-barrel' protein (Richardson et al., 1987) organized as a dimer, as are the other lectins of the Vicieae group of the Leguminosae family (Sharon et al., 1990). Both monomers have been converted into a small and a larger B chain in a post-translation process. The mature protein therefore has an a2B2 configuration (Higgins et al., 1983). The overall three-dimensional structure of monomers of other butterfly-flower lectins is very similar to that of the PSL monomer, despite differences in post-translation processes and multimerization. The polypeptide chain of the native lectins winds into anti-parallel 'B-sheet' structures that form the framework of the molecule. These B-sheets are connected via larger and smaller surface loops. The metal and carbohydrate bonding sites are located on these surface loops. (Einspahr et al., 1986; Einspahr et al., 1988).
Zo geven Einspahr et al., 1986, de structuur van PSL waarin de volgende oppervlaktelussen aanwezig zijn, aangeduid met de aminozuurnummers: (B)9-17, 28-39, 47-62, 77-81, 87-115, 122-136, 142-147, 151-160, 167-172; (tt) 195-206, 215-222. Ook van andere vlinderbloemige-lectinen zijn de structuur en derhalve de plaatsen van de oppervlaktelussen bekend.For example, Einspahr et al., 1986, denote the structure of PSL in which the following surface loops are present, designated by the amino acid numbers: (B) 9-17, 28-39, 47-62, 77-81, 87-115, 122- 136, 142-147, 151-160, 167-172; (tt) 195-206, 215-222. The structure and, therefore, the locations of the surface loops of other leguminous lectins are also known.
Zoals hierboven is vermeld, dient volgens de uitvinding het lectine gemuteerd te zijn in tenminste één oppervlaktelus, waarbij deze oppervlaktelus een of meer aminozuren bevat die deel uitmaken van de monosaccharide-bindingsplaats. Voor veel lectinen zijn details van de monosaccharide-bindingsplaats bekend, in het bijzonder welke aminozuren betrokken zijn bij de binding van monosac-chariden. Het blijkt dat de monosacchariden aan alle lectinen op overeenkomstige plaatsen en op min of meer dezelfde wijze binden, (Einspahr et al., 1986; Bourne et al., 1990 (a) en (b)).As noted above, according to the invention, the lectin must be mutated in at least one surface loop, this surface loop containing one or more amino acids that are part of the monosaccharide binding site. For many lectins, details of the monosaccharide binding site are known, especially which amino acids are involved in the binding of monosaccharides. It turns out that the monosaccharides bind to all lectins in similar places and in much the same way (Einspahr et al., 1986; Bourne et al., 1990 (a) and (b)).
Bij voorkeur is in het gemuteerde lectine een aminozuur vervangen in een gedeelte van de oppervlaktelus dat een geconserveerde box van hydrofobe aminozuren bevat.Preferably, in the mutated lectin, an amino acid has been replaced in a portion of the surface loop containing a conserved box of hydrophobic amino acids.
Zoals eerder vermeld, zijn de driedimensionale structuren van de lectinen van verschillende vlinderbloemigen vrijwel identiek. De mate van conservering is dan ook hoog. Dit blijkt bijvoorbeeld uit Sharon et al., 1990.As mentioned earlier, the three-dimensional structures of the lectins of different leguminous plants are almost identical. The degree of preservation is therefore high. This is apparent, for example, from Sharon et al., 1990.
Volgens nog een verdere voorkeur is in het gemuteerde lectine een aminozuur met een grote hydrofobe zijketen vervangen door een ander aminozuur.In a still further preference, in the mutated lectin, an amino acid with a large hydrophobic side chain has been replaced by another amino acid.
Aminozuren met een grote hydrofobe zijketen zijn valine, leucine, isoleucine, fenylalanine, tryptofaan en methionine. De vervanging van dergelijke aminozuren door aminozuren met een kleinere zijketen heeft grote in-vloed op de stabiliteit van het lectiné-molecuul. Een bijzonder geschikt vervangend aminozuur met een kleine zijketen is alanine.Amino acids with a large hydrophobic side chain are valine, leucine, isoleucine, phenylalanine, tryptophan and methionine. The replacement of such amino acids with smaller side chain amino acids has a major impact on the stability of the lectin molecule. A particularly suitable replacement amino acid with a small side chain is alanine.
Volgens een specifieke uitvoeringsvorm wordt een aminozuur vervangen in de oppervlaktelus die bestaat uit de aminozuren 87-115 van de B-keten van erwte-lectine of de daarmee overeenkomende aminozuren van lectinen van andere vlinderbloemigen.According to a specific embodiment, an amino acid is replaced in the surface loop consisting of amino acids 87-115 of the p-chain lectin B chain or the corresponding amino acids of lectins of other leguminous plants.
Deze oppervlaktelus is voor erwte-lectine beschreven in Einspahr et al., 1988. In fig. IA en Tabel 1 is deze lus weergegeven. De -NH-groep van glycine-99 maakt deel uit van de monosaccharide-bindingsplaats (Bourne et al., 1990 (a)). De lus is gedraaid en de aminozuren op de plaats van de draaiing zijn geconserveerd in alle vlinderbloemige-lectinen (aminozuren 101-104 in PSL; "geconserveerde box"). In Tabel 1 zijn de primaire sequenties van deze oppervlaktelus van 14 verschillende vlinderbloemige-lectinen met elkaar vergeleken (Sharon et al., 1990). De nummering is die van de PSL-sequentie. Gezien de grote mate van overeenkomst in structuur tussen de verschillende lectinen, ook wat betreft deze oppervlaktelus, en de grote mate vanThis surface loop is described for pea lectin in Einspahr et al., 1988. This loop is shown in Figure 1A and Table 1. The -NH group of glycine-99 is part of the monosaccharide binding site (Bourne et al., 1990 (a)). The loop is rotated and the amino acids at the site of rotation are conserved in all leguminous lectins (amino acids 101-104 in PSL; "conserved box"). In Table 1, the primary sequences of this surface loop of 14 different legume lectins were compared (Sharon et al., 1990). The numbering is that of the PSL sequence. Considering the great similarity in structure between the different lectins, also with regard to this surface loop, and the great degree of
Tabel 1 87 100 115Table 1 87 100 115
PSL IAPVDTK PQT 6GGY LGVP NSAEYDKTTQTPSL IAPVDTK PQT 6GGY LGVP NSAEYDKTTQT
LOL IAPVDTK PQT GGGY LGVP NSKDYDKTSQTLOL IAPVDTK PQT GGGY LGVP NSKDYDKTSQT
LCL IAPVDTK PQT GGGY LGVPYNGKEYDKTSQTLCL IAPVDTK PQT GGGY LGVPYNGKEYDKTSQT
VFL IAPVDTK PQT GGGY LGVP NGKDYDKTAQTVFL IAPVDTK PQT GGGY LGVP NGKDYDKTAQT
SBA LAPIDTK PQTH AGY LGLP NENE SGDQVSBA LAPIDTK PQTH AGY LGLP NENE SGDQV
DBA LVPVGSE PRRN GY LGVPDSDVYNNSAGQTDBA LVPVGSE PRRN GY LGVPDSDVYNNSAGQT
LTA LAPVGTEIPDDSTGGF LGIPDGS NGFNQFLTA LAPVGTEIPDDSTGGF LGIPDGS NGFNQF
PHA-L LVPVGSQ PKDK GGF L G L P D G S NSNFHTPHA-L LVPVGSQ PKDK GGF L G L P D G S NSNFHT
PHA-E LLPVGSQ PKDK GGL LGLPNNYK YDSNAHTPHA-E LLPVGSQ PKDK GGL LGLPNNYK YDSNAHT
SL LAPTDTQ PKS GGGY LGIP KDAESNET VSL LAPTDTQ PKS GGGY LGIP KDAESNET V
LBL LVPVDSQ PKKK GRLLGLPNKS ENDINALTLBL LVPVDSQ PKKK GRLLGLPNKS ENDINALT
DL IANTDTSIPSGS GGRLLGLFP DANAD T IDL IANTDTSIPSGS GGRLLGLFP DANAD T I
CONA ISNIDSSIPSGST GRLLGLFP DANAD T ICONA ISNIDSSIPSGST GRLLGLFP DANAD T I
ECORL MGPTKSK PAQ GYGY LGIPFNSKQ DNSYQTECORL MGPTKSK PAQ GYGY LGIPFNSKQ DNSYQT
Afkortingen: PSL = Pisum sativum lectine SL = Onobrychis vicifolia (sanfoin) lectine LOL = Lathyrus ochrus lectine LBL = Phaseolus limensis (lima boon) lectine LCL = Lens culinaris lectine DL = Dioclea grandiflora lectine VFL = Vicia faba lectine (favine) CONA = Canavalia ensiformis lectine (Concanavaline A) SBA = Glycine max (sojaboon) lectine ECORL = Erythrina corallodendron lectine DBA = Dolichos biflorus lectine LTA = Lotus tetragonolobus lectine PHA = Phaseolus vulgaris lectine (Phytohaemagglutinine) conservering van aminozuren, kunnen de resultaten verkregen met PSL zonder meer worden geëxtrapoleerd naar de andere vlinderbloemige-lectinen.Abbreviations: PSL = Pisum sativum lectin SL = Onobrychis vicifolia (sanfoin) lectin LOL = Lathyrus ochrus lectin LBL = Phaseolus limensis (lima bean) lectin LCL = Lens culinaris lectin DL = Dioclea grandiflora lectin VFL = Vicia faba lectine (favine) CONA ensiformis lectin (Concanavalin A) SBA = Glycine max (soybean) lectin ECORL = Erythrina corallodendron lectin DBA = Dolichos biflorus lectin LTA = Lotus tetragonolobus lectin PHA = Phaseolus vulgaris lectin (Phytohaemagglutinin) preservation of amino acids, can be obtained without preservation of amino acids, L extrapolated to the other leguminous lectins.
De bovengenoemde oppervlaktelus is in alle vlin-derbloemige-lectinen aanwezig, ook in lectine van de 'jackbean', Canavalia ensiformis. (Concanavaline A), maar is daar onderbroken door een circulaire permutatie (Fig. 1B). Desondanks is de algehele configuratie van de lus met inbegrip van de geconserveerde box dezelfde als in PSL.The aforementioned surface loop is present in all finer-flowered lectins, including lectin from the jackbean, Canavalia ensiformis. (Concanavalin A), but is interrupted there by a circular permutation (Fig. 1B). Nevertheless, the overall configuration of the loop including the preserved box is the same as in PSL.
Met bijzondere voorkeur wordt in de bovengenoemde oppervlaktelus een aminozuur vervangen van de geconserveerde box, aminozuren 101-104 van de β-keten van PSL of de daarmee overeenkomende aminozuren van lectinen van andere vlinderbloemigen.Particularly preferably, in the above surface loop, an amino acid is replaced from the conserved box, amino acids 101-104 of the β chain of PSL or the corresponding amino acids of lectins from other leguminous plants.
Wanneer in het bijzonder valine-103 van PSL vervangen wordt door alanine, wordt een gemuteerd lectine V103A verkregen, dat de volgende eigenschappen heeft: - Bij haemagglutinatieproeven bij kamertemperatuur kon geen verschil in eigenschappen tussen natief (wild-type, wt) PSL en PSL V103A worden waargenomen. Hieruit kan worden afgeleid dat de in-vivo-eigenschappen van PSL V103A niet veranderd zijn.In particular, when valine-103 of PSL is replaced by alanine, a mutated lectin V103A is obtained, which has the following properties: - In hemagglutination tests at room temperature, there was no difference in properties between native (wild-type, wt) PSL and PSL V103A are being observed. It can be deduced from this that the in vivo properties of PSL V103A have not changed.
- De agglutinatie-activiteit werd bepaald na incubatie bij 70°C. Wt-PSL verloor zijn activiteit na incubatie gedurende 20-25 minuten, terwijl PSL V103A geïnactiveerd werd na 5 minuten incubatie. Incubatie bij 70eC gaf bij beide lectinen een irreversibele inactivering.The agglutination activity was determined after incubation at 70 ° C. Wt-PSL lost activity after incubation for 20-25 minutes, while PSL V103A was inactivated after 5 minutes incubation. Incubation at 70eC irreversibly inactivated both lectins.
- Bij een andere proef bleek dat PSL V103A irreversibel geïnactiveerd werd bij 70eC, terwijl wt-PSL bij 80°C zijn activiteit verloor.- Another test showed that PSL V103A was irreversibly inactivated at 70eC, while wt-PSL lost its activity at 80 ° C.
-Als belangrijkste resultaat werd gevonden dat PSL V103A nog actief is bij 28°C, maar inactief is bij 37°C. Wt-PSL is daarentegen nog volledig actief bij 45°C, en verliest zijn activiteit pas bij 55°C. Inactivering bij deze temperaturen is reversibel; door afkoelen kan de activiteit weer hersteld worden.-The main result was found that PSL V103A is still active at 28 ° C, but inactive at 37 ° C. Wt-PSL, on the other hand, is still fully active at 45 ° C, and only loses its activity at 55 ° C. Inactivation at these temperatures is reversible; the activity can be restored by cooling.
Gezien de grote mate van conservering mag verwacht worden dat vervanging van het met valine-103 van PSL overeenkomende aminozuur van lectinen van andere vlinderbloemigen door alanine dezelfde resultaten zal geven.Given the high degree of conservation, replacement of the amino acid of lectins from other leguminous plants with valine-103 of PSL can be expected to give the same results.
De uitvinding voorziet verder in een werkwijze voor de bereiding van de hierboven beschreven gemuteerde eiwitten met een verminderd anti-nutritioneel effect, waarbij in een voor het eiwit coderende expressievector de DNA-sequentie door plaatsgerichte mutagenese zodanig veranderd wordt, dat bij expressie in een geschikte gastheercel het gemuteerde eiwit wordt gevormd. Deze werkwijze zal in het onderdeel Materialen en methoden uitgebreid worden beschreven. Plaatsgerichte mutagenese is een op zichzelf bekende methode voor het specifiek muteren van eiwitten.The invention further provides a method for the preparation of the above-described mutated proteins with a reduced anti-nutritional effect, wherein in a protein-encoding expression vector the DNA sequence is altered by site-directed mutagenesis such that upon expression in a suitable host cell the mutated protein is formed. This method will be described in detail in the Materials and Methods section. Site-directed mutagenesis is a method known per se for specifically mutating proteins.
De uitvinding voorziet eveneens in een DNA-sequentie omvattende een sequentie die codeert voor een gemuteerd eiwit zoals hierboven is beschreven.The invention also provides a DNA sequence comprising a sequence encoding a mutated protein as described above.
In het specifieke geval van PSL V103A is de coderende sequentie gelijk aan de voor wt-PSL coderende sequentie, behalve dat het codon voor valine-103, GTT, gewijzigd is in GCT (dat voor alanine codeert).In the specific case of PSL V103A, the coding sequence is the same as the wt-PSL coding sequence, except that the codon for valine-103, GTT, is changed to GCT (which encodes alanine).
Tevens voorziet de uitvinding in een expressievec-tor die de voor het gemuteerde eiwit coderende sequentie en een geschikte promotorsequentie omvat. In het onderdeel Materialen en methoden worden voorbeelden van promotor en expressievector gegeven.The invention also provides an expression vector comprising the mutant protein coding sequence and a suitable promoter sequence. Examples of promoter and expression vector are given in the Materials and Methods section.
De uitvinding voorziet ook in een plantecel die de bovengenoemde DNA-sequentie met daarin de promotorsequentie en de voor het gemuteerde eiwit coderende sequentie bevat, welke sequentie in de plantecel tot expressie komt onder vorming van het gemuteerde eiwit met een verminderd anti-nutritioneel effect.The invention also provides a plant cell containing the above DNA sequence containing the promoter sequence and the mutant protein coding sequence, which sequence is expressed in the plant cell to form the mutated protein with a reduced anti-nutritional effect.
De plantecel is in het bijzonder een vlinderbloe-mige-cel. In deze cel is het gen voor het gemuteerde eiwit ingebouwd en is er voor gezorgd dat het oorspronkelijk aanwezige gen voor het wt-eiwit niet tot expressie komt, bijvoorbeeld door de anti-sense benadering, zie bijvoorbeeld van der Krol et al., 1988. De plantecel kan ook een cel zijn van een plant waarin van nature het betreffende eiwit niet voorkomt. In EP-A-0.351.924 zijn transgene planten, zoals tabak of aardappel, beschreven die een PSL-gen bevatten en waarin het lectine ook tot expressie komt. In plaats van het gen voor wt-PSL zou ook het gen volgens de onderhavige uitvinding hierbij kunnen worden gebruikt.The plant cell is in particular a butterfly flower cell. The gene for the mutated protein is built into this cell and it is ensured that the gene originally present for the wt protein is not expressed, for example by the anti-sense approach, see for example van der Krol et al., 1988. The plant cell can also be a cell of a plant in which the protein in question does not naturally occur. EP-A-0.351.924 discloses transgenic plants, such as tobacco or potato, which contain a PSL gene and in which the lectin is also expressed. Instead of the gene for wt-PSL, the gene of the present invention could also be used here.
Tenslotte heeft de uitvinding ook betrekking op planten die geregenereerd zijn uit de bovengenoemde plantecel, alsmede op plantedelen, in het bijzonder de zaden daarvan. Voor het regenereren van erwteplanten kan worden verwezen naar Schroeder et al.Finally, the invention also relates to plants regenerated from the above-mentioned plant cell, as well as to plant parts, in particular the seeds thereof. For the regeneration of pea plants, reference can be made to Schroeder et al.
De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van het volgende voorbeeld en onder verwijzing naar de tekeningen, waarin:The invention is now illustrated by the following example and with reference to the drawings, in which:
Fig. 1 voorstelt de driedimensionale structuren van de monomeren van PSL (A) en CON A (B). De oppervlakte-lus van beide moleculen is weergegeven met een dikke lijn. Pijlen geven de plaatsen aan die betrokken zijn bij de circulaire permutatie van CON A. Een sterretje geeft de plaats aan van de suiker-bindingsplaats in beide moleculen (Becker et al., 1975; Einspahr et al., 1986);Fig. 1 represents the three-dimensional structures of the monomers of PSL (A) and CON A (B). The surface loop of both molecules is shown in bold lines. Arrows indicate the sites involved in the circular permutation of CON A. An asterisk indicates the site of the sugar binding site in both molecules (Becker et al., 1975; Einspahr et al., 1986);
Fig. 2 de positie van Val-103 en Phe-104 in detail weergeeft. Het C-a-spoor van de oppervlaktelus (A) en de bovenste β-sheet (B) is aangegeven. De positie van de suiker-bindingsplaats is met een sterretje aangegeven. Relevante aminozuren zijn genummerd en hun zijketens zijn met dikke lijnen weergegeven;Fig. 2 shows the position of Val-103 and Phe-104 in detail. The C-a trace of the surface loop (A) and the top β-sheet (B) is indicated. The position of the sugar binding site is indicated by an asterisk. Relevant amino acids are numbered and their side chains are shown in bold lines;
Fig. 3 voorstelt een immunoblot van ongezuiverde E. coli-extracten die PSL bevatten.Fig. 3 represents an immunoblot of crude E. coli extracts containing PSL.
Baan 1: Merker (lectine van erwtezaad); baan 2: wt-PSL; baan 3: PSL V103A; baan 4: PSL F104A; baan 5: PSL V103A/-F104A. Het gebruikte polyclonale antiserum geeft geen reactie met de 6 kD α-subeenheid die in baan 1 aanwezig is;Lane 1: Marker (lectin from pea seed); lane 2: wt-PSL; lane 3: PSL V103A; lane 4: PSL F104A; lane 5: PSL V103A / -F104A. The polyclonal antiserum used does not react with the 6 kD α subunit present in lane 1;
Fig. 4 voorstelt de haemagglutinatie-bepaling met verschillende concentraties van wt- en gemuteerd PSL;Fig. 4 represents the hemagglutination assay with different concentrations of wt and mutated PSL;
Fig. 5 weergeeft de haemagglutinatie-remmingsbepa-ling met wt- en gemuteerd PSL. De PSL-concentratie is 250 Mg.ml”1. De concentraties van glucose (GLC), mannose (MAN) en galactose (GAL) zijn aangegeven;Fig. 5 depicts the haemagglutination inhibition assay with wt and mutated PSL. The PSL concentration is 250 Mg.ml ”1. The concentrations of glucose (GLC), mannose (MAN) and galactose (GAL) are indicated;
Fig. 6 weergeeft de irreversibele inactivering van wt- en gemuteerd PSL. De metingen werden in duplo uitgevoerd;Fig. 6 depicts the irreversible inactivation of wt and mutated PSL. The measurements were performed in duplicate;
Fig. 7 temperatuurtrajecten toont. De PSL-concentratie was 250 Mg.ml-1. De temperatuur werd verhoogd met l°C.min-1, en monsters werden bij de aangegeven temperaturen genomen;Fig. Shows 7 temperature ranges. The PSL concentration was 250 Mg.ml-1. The temperature was increased by 1 ° C min-1, and samples were taken at the indicated temperatures;
Fig. 8 voorstelt de haemagglutinatie-bepaling bij verhoogde temperaturen. De PSL-concentratie is 250 Mg.ml”1; in de laatste rij is geen PSL toegevoegd;Fig. 8 represents the hemagglutination assay at elevated temperatures. The PSL concentration is 250 Mg.ml ”1; no PSL has been added in the last row;
Fig. 9 DSC-patronen van wt- en gemuteerd PSL voorstelt. De pieken geven de denatureringstemperatuur (Tm) aan, het oppervlak onder de curves stelt de totale denatu-reringsenergie (ΔΗ) voor. Zie ook Tabel 2.Fig. 9 presents DSC patterns of wt and mutated PSL. The peaks indicate the denaturing temperature (Tm), the area under the curves represents the total denaturing energy (ΔΗ). See also Table 2.
VOORBEELDEXAMPLE
Materialen en methoden Bacteriestamman E.coli stam DH5aF+ (supE44 hsdR17 recAl endAl avrA96 thi-1 jrelAl) werd gebruikt voor expressie van wild-type en gemuteerde lectinegenen en voor de productie van PSL. De bacteriën werden gekweekt in Luria Complete medium (Maniatis et al., 1982) (LC) bij 37°C.Materials and Methods Bacterial Strain E. coli strain DH5aF + (supE44 hsdR17 recAl endAl avrA96 thi-1 jrelAl) was used for expression of wild type and mutant lectin genes and for the production of PSL. The bacteria were grown in Luria Complete medium (Maniatis et al., 1982) (LC) at 37 ° C.
Clonerina en Plaatscerichte mutaoenese van PSLClonerina and Place-oriented mutaoenesis of PSL
psl cDNA (Stubbs et al., 1986) werd gemodificeerd zoals eerder beschreven (van Eijsden et al., 1992) door introductie van een extra EcoRI restrictieplaats, wat leidde tot een bijna volledige verwijdering van de signaal-sequentie, en werd gedoneerd in pUC 18 (Yannisch-Perron et al., 1985), onder verkrijging van de expressievector pMP 2809. Het N-uiteinde van het gevormde lectine werd bepaald onder toepassing van proteïne sequencing door geautomati- seerde Edman-afbraak met een Applied Biosystems 477A Protein Sequencer.psl cDNA (Stubbs et al., 1986) was modified as previously described (van Eijsden et al., 1992) by introducing an additional EcoRI restriction site, resulting in almost complete removal of the signal sequence, and donated in pUC 18 (Yannisch-Perron et al., 1985), to obtain the expression vector pMP 2809. The N-terminus of the lectin formed was determined by protein sequencing by automated Edman degradation with an Applied Biosystems 477A Protein Sequencer.
Mutaties werden geïntroduceerd door toepassing van de polymerase-kettingreactie (per) zoals eerder beschreven is (van Eijsden et al., 1992). Voor elke mutatie werd een 89 bp EcoRV/BamHl-fraament uit pMP 2809 vermenigvuldigd, onder toepassing van één mutagene en één niet-mutagene primer. Het codon voor valine-103, GTT, werd veranderd in GCT (dat codeert voor alanine) onder vorming van V103A. Het codon voor fenylalanine-104, TTC, werd veranderd in GCC (dat ook codeert voor alanine) onder vorming van F104A. De dubbele mutant werd vervaardigd door combinatie van beide mutaties in een enkele mutagene primer. Van het volledige vermenigvuldigde DNA werd de sequentie bepaald volgens de methode van Sanger et al. (Sanger et al., 1977), onder toepassing van sequenase 2.0® (USB, Cleveland, Ohio, VS). Na controle van het 89 bp fragment door middel van DNA-sequentieanalyse werd het oorspronkelijke EcoRV/-BamHl-fragment uit pMP 2809 vervangen door de fragmenten die de mutaties bevatten, hetgeen respectievelijk pMP 3203, pMP 3204 en pMP 3211 opleverde.Mutations were introduced using the polymerase chain reaction (per) as previously described (van Eijsden et al., 1992). For each mutation, an 89 bp EcoRV / BamH1 frame from pMP 2809 was multiplied, using one mutagen and one non-mutagenic primer. The codon for valine-103, GTT, was changed to GCT (encoding alanine) to form V103A. The codon for phenylalanine-104, TTC, was changed to GCC (which also encodes alanine) to form F104A. The double mutant was prepared by combining both mutations in a single mutagenic primer. The entire multiplied DNA was sequenced by the method of Sanger et al. (Sanger et al., 1977), using sequenase 2.0® (USB, Cleveland, Ohio, USA). After checking the 89 bp fragment by DNA sequence analysis, the original EcoRV / -BamHl fragment from pMP 2809 was replaced by the fragments containing the mutations, yielding pMP 3203, pMP 3204 and pMP 3211, respectively.
Isolering van PSL uit E.coliIsolation of PSL from E.coli
De isolering van PSL uit E.coli werd uitgevoerd zoals eerder is beschreven (Prasthofer et al., 1988; Van Eijsden et al., 1992), met enige modificaties: E.coli DH5aF+-cellen, die pMP 2809 of één van zijn derivaten bevatten, werden bij 37°C gekweekt in 2 liter LC dat 100 μg/ml carbenicilline bevatte, en werden geïnduceerd in de midden-exponentiële fase door toevoeging van IPTG (isopro-pyl-B-D-thiogalactopyranoside; Boehringer, Mannheim) aan het medium tot een eindconcentratie van 0,5 mM. Na inductie werden de cellen nog eens 16 uur bij 37°C gekweekt, geoogst en gewassen in TBS (10 mM Tris-HCl, pH 6,8 met daarin 150 mM NaCl). Alle verdere stappen werden bij 4°C uitgevoerd, tenzij anders is vermeld. De cellen werden hersuspendeerd in 25 ml TBS met daarin 0,5 mM PMSF (fenylmethylsulfonyl- fluoride) en gelyseerd in een "French pressure" cel (American Instrument company, Silver Spring, MA, VS) bij een druk van 1500 psi. Inclusielichamen die PSL bevatten, werden verzameld door centrifugering gedurende 30 minuten bij 15000 omw/min. Het proteïne werd gedurende de nacht gedenatureerd in TBSm (TBS dat 1 mM MnCl2 en 1 mM CaCl2 bevat) in aanwezigheid van 7 M guanidine-HCl. Membranen en achterblijvende aggregaten werden verwijderd door ultracentrifu-gering gedurende één uur bij 175000 xG. Het supernatant werd snel 25-voudig verdund in TBSm dat 1,5 M ureum bevatte bij 0eC. Men liet de proteïnen zich opnieuw vouwen gedurende tenminste 24 uur, waarna de oplossing uitgebreid werd gedialyseerd tegen gedeioniseerd water en vervolgens gelyofiliseerd. Tenslotte werden de gelyofiliseerde prote-inen opnieuw opgelost in TBSm en gezuiverd door affiniteit-schromatografie bij kamertemperatuur op Sephadex G-75 (Pharma-cia, Uppsala, Zweden) in TBSm (Diaz et al., 1990).The isolation of PSL from E.coli was performed as previously described (Prasthofer et al., 1988; Van Eijsden et al., 1992), with some modifications: E.coli DH5aF + cells, containing pMP 2809 or one of its derivatives were grown in 2 liters LC containing 100 μg / ml carbenicillin at 37 ° C, and were induced in the mid-exponential phase by addition of IPTG (isopropyl-BD-thiogalactopyranoside; Boehringer, Mannheim) to the medium to a final concentration of 0.5 mM. After induction, the cells were grown for an additional 16 hours at 37 ° C, harvested and washed in TBS (10 mM Tris-HCl, pH 6.8 containing 150 mM NaCl). All further steps were performed at 4 ° C unless otherwise noted. The cells were resuspended in 25 ml TBS containing 0.5 mM PMSF (phenylmethylsulfonyl fluoride) and lysed in a "French pressure" cell (American Instrument company, Silver Spring, MA, USA) at a pressure of 1500 psi. Inclusion bodies containing PSL were collected by centrifugation at 15000 rpm for 30 minutes. The protein was denatured overnight in TBSm (TBS containing 1 mM MnCl 2 and 1 mM CaCl 2) in the presence of 7 M guanidine HCl. Membranes and residual aggregates were removed by ultracentrifugation for one hour at 175000 xG. The supernatant was quickly diluted 25-fold in TBSm containing 1.5 M urea at 0 ° C. The proteins were allowed to refold for at least 24 hours, after which the solution was dialyzed extensively against deionized water and then lyophilized. Finally, the lyophilized proteins were redissolved in TBSm and purified by affinity chromatography at room temperature on Sephadex G-75 (Pharmacia, Uppsala, Sweden) in TBSm (Diaz et al., 1990).
SDS-PAGE van PSL-fracties werd uitgevoerd met een 15% loopgel volgens Lugtenberg et al. (1975). Vervolgens werden de gels geblot op PVDF-membraan (Millipore, Bedford, MA, VS). Daarna werd immunochemische kleuring onder toepassing van polyclonale anti-PSL-antilichamen uitgevoerd volgens Diaz et al. (1990).SDS-PAGE of PSL fractions was performed with a 15% running gel according to Lugtenberg et al. (1975). The gels were then blotted onto PVDF membrane (Millipore, Bedford, MA, USA). Immunochemical staining using anti-PSL polyclonal antibodies was then performed according to Diaz et al. (1990).
Haemaqqlutinatie-bepalinqenHaemaqllutination determinations
De haemagglutinatie-bepaling die gebruikt werd om het suikerbindende vermogen en de suikerbindende specificiteit van PSL te onderzoeken, werd eerder beschreven (Kijne et al., 1980). Teneinde de stabiliteit te onderzoeken werd een PSL-oplossing van 250 μg.Ίs^l~1 in TBSm bij 70°C geïncu-beerd. Monsters werden met tussenpozen van 5 minuten genomen en op ijs geplaatst. Vervolgens werden deze monsters onderzocht in de haemagglutinatie-bepaling op resterende activiteit.The haemagglutination assay used to investigate the sugar binding capacity and sugar binding specificity of PSL has been previously described (Kijne et al., 1980). In order to investigate stability, a PSL solution of 250 μg.Ίs ^ 1-1 in TBSm was incubated at 70 ° C. Samples were taken at 5 minute intervals and placed on ice. These samples were then examined in the haemagglutination assay for residual activity.
Bij een andere proef werd een PSL-oplossing van 250 μg.ml1 in TBSm onderworpen aan een temperatuurtraject onder toepassing van een Biozym thermal cycler (Wessex,In another test, a PSL solution of 250 μg.ml1 in TBSm was subjected to a temperature range using a Biozym thermal cycler (Wessex,
Andover Hampshire, Engeland). De temperatuur werd met l0C.min-1 verhoogd, vanaf 20°C tot 80°C. Monsters werden na elke verhoging van 10°C genomen, op ijs geplaatst en in de haemagglutinatie-bepaling onderzocht.Andover Hampshire, England). The temperature was raised with 10C.min-1 from 20 ° C to 80 ° C. Samples were taken after each 10 ° C increase, placed on ice and examined in the hemagglutination assay.
Tenslotte werden haemagglutinatie-bepalingen uitgevoerd bij verschillende temperaturen (28, 37, 45 en 55°C) in plaats van 20°C om te trachten een onderscheid te melken tussen reversibele en irreversibele inactivering.Finally, haemagglutination assays were performed at different temperatures (28, 37, 45 and 55 ° C) instead of 20 ° C to attempt to differentiate between reversible and irreversible inactivation.
Differentiële Scanning Calorimetrie (DSC)Differential Scanning Calorimetry (DSC)
Teneinde de denatureringstemperatuur (Tm) en de denatureringsenergie (ΔΗ) van PSL te bepalen werd een Mettler TA-300 DSC-apparaat, gekoppeld aan een TC-10 detector, gebruikt. De onderzochte temperatuurtrajecten lagen tussen 5 en 100°C en de opwarmsnelheid was 10°C. min-1. De monsters bevatten 80 gew.% water.In order to determine the denaturing temperature (Tm) and the denaturing energy (ΔΗ) of PSL, a Mettler TA-300 DSC device coupled to a TC-10 detector was used. The temperature ranges examined were between 5 and 100 ° C and the heating rate was 10 ° C. min-1. The samples contained 80% by weight of water.
ResultatenResults
Productie van wild-tvpe en gemuteerd PSL in E.coliProduction of wild-tvpe and mutated PSL in E.coli
Het plasmide pMP 2809, dat psl cDNA bevat, werd in E.coli tot expressie gebracht. Dit leidde tot de vorming van niet geprocessed PSL dat vijf extra aminozuren aan het N-uiteinde bevatte, namelijk drie aminozuren van de pUC 18-sequentie en twee resten van het oorspronkelijke signaal-peptide. Dit molecuul werd aangeduid als wt-PSL (Van Eijsden et al. 1992). Door de uitvinders kon normaliter 10-20 mg met affiniteitschromatografie gezuiverd wt-PSL worden geïsoleerd uit een twee liter E.coli-cultuur. Introductie van de mutaties V103A, F104A en V103A/F104A in pMP 2809 leverde respectievelijk de plasmiden pMP 3203, pMP 3204 en pMP 3211. De opbrengst aan PSL F104A was ongeveer gelijk aan die van Wt-PSL. PSL V103A was echter veel moeilijker te verkrijgen, aangezien slechts ongeveer 2 mg uit een twee liter cultuur kon worden geïsoleerd. Wt- en gemuteerde PSL-monomeren hebben allen een schijnbaar moleculairgewicht van ongeveer 28 kD zoals kan worden afgeleid uit SDS-PAGE (Fig. 3), wat overeenkomt met dat van niet geprocessed PSL uit erwtezaden. De dubbele mutant, PSL V103A/F104A, werd ook in E.coli gevormd, maar kon niet in een actieve vorm met affiniteitschromatografie worden geïsoleerd. Het molecu-lairgewicht van natief wt- en gemuteerd PSL, zoals kan worden afgeleid uit gelfiltratie-experimenten, bleek ongeveer 55 kD te zijn. Uit dit resultaat kan worden geconcludeerd dat de geïntroduceerde mutaties geen invloed hadden op de PSL-dimerisatie.The plasmid pMP 2809, containing psl cDNA, was expressed in E. coli. This led to the formation of unprocessed PSL containing five additional amino acids at the N-terminus, namely three amino acids of the pUC 18 sequence and two residues of the original signal peptide. This molecule was designated wt-PSL (Van Eijsden et al. 1992). Typically, 10-20 mg affinity purified wt-PSL could be isolated from a two liter E. coli culture by the inventors. Introduction of the mutations V103A, F104A and V103A / F104A in pMP 2809 gave the plasmids pMP 3203, pMP 3204 and pMP 3211, respectively. The yield of PSL F104A was approximately equal to that of Wt-PSL. PSL V103A, however, was much more difficult to obtain, as only about 2 mg could be isolated from a two liter culture. Wt and mutated PSL monomers all have an apparent molecular weight of about 28 kD as can be deduced from SDS-PAGE (Fig. 3), which is similar to that of unprocessed pea seeds from pea seeds. The double mutant, PSL V103A / F104A, was also generated in E. coli, but could not be isolated in an active form by affinity chromatography. The molecular weight of native wt and mutated PSL, as can be seen from gel filtration experiments, was found to be about 55 kD. It can be concluded from this result that the introduced mutations did not affect PSL dimerization.
Haemaqqlutlnatie-bepalinqenHaemaqlutlnatie determinations
Wt-PSL, PSL V103A en PSL F104A agglutineerden allen een 2% suspensie van menselijke A+ erythrocyten tot een minimumconcentratie van ongeveer 16 Mg/ml (Fig. 4). Geen significante verschillen in suiker-bindende eigenschappen van de mutanten konden worden waargenomen: mannose remt haemagglutinatie in een minimale concentratie van 3 mM, glucose remt haemagglutinatie in een minimale concentratie van 12,5 mM, en galactose remt haemagglutinatie niet in een concentratie van maar liefst 100 mM (Fig. 5).Wt-PSL, PSL V103A and PSL F104A all agglutinated a 2% suspension of human A + erythrocytes to a minimum concentration of about 16 Mg / ml (Fig. 4). No significant differences in the sugar-binding properties of the mutants could be observed: mannose inhibits hemagglutination at a minimum concentration of 3 mM, glucose inhibits hemagglutination at a minimum concentration of 12.5 mM, and galactose does not inhibit hemagglutination at a concentration of no less than 3 mM. 100 mM (Fig. 5).
Na incubatie van PSL gedurende verschillende perioden bij 70°C werd de resterende agglutinatie-activi-teit bepaald. Wt-PSL en PSL F104A verloren hun activiteit na incubatie gedurende 20-25 minuten bij 70°C, terwijl PSL V103A geïnactiveerd werd na incubatie gedurende 5 minuten bij 70°C. In alle gevallen bleek de inactivering door incubatie bij 70°C irreversibel te zijn, aangezien de activiteit niet hersteld werd door incubatie op ijs gedurende 30 minuten (Fig. 6) .After incubating PSL for various periods at 70 ° C, the residual agglutination activity was determined. Wt-PSL and PSL F104A lost their activity after incubation for 20-25 minutes at 70 ° C, while PSL V103A was inactivated after incubation for 5 minutes at 70 ° C. In all cases, the inactivation by incubation at 70 ° C was found to be irreversible, since the activity was not restored by incubation on ice for 30 minutes (Fig. 6).
Wt-PSL en PSL V103A werden onderworpen aan een temperatuurtrajeet dat varieerde van 20 tot 80°C in een "thermal cycler". PSL V103A verloor irreversibel zijn activiteit bij 70°c. Wt-PSL verloor zijn activiteit bij 80°c in dezelfde bepaling (Fig. 7).Wt-PSL and PSL V103A were subjected to a temperature traetet ranging from 20 to 80 ° C in a "thermal cycler". PSL V103A irreversibly lost its activity at 70 ° C. Wt-PSL lost its activity at 80 ° C in the same assay (Fig. 7).
Door incubatie van de haemagglutinatie-bepalingen bij verhoogde temperaturen kon worden aangetoond dat PSL V103A actief blijft bij 28°C, maar dat de activiteit van deze mutant verloren gaat bij 37°C (Fig. 8). PSL F104A was nog actief bij 37 eC, maar de activiteit verminderde bij 45°C. Wt-PSL was volledig actief bij 45°C, maar verloor zijn activiteit bij 55°C. Inactivering bij deze temperaturen is reversibel bij afkoelen, zoals wordt aangetoond door de gecombineerde resultaten van de proeven die in de figuren 7 en 8 zijn weergegeven. Incubatie van de haemag-glutinatie-bepalingen bij deze temperaturen had geen zichtbaar effect op de gebruikte erythrocyten.Incubation of the hemagglutination assays at elevated temperatures demonstrated that PSL V103A remains active at 28 ° C, but that the activity of this mutant is lost at 37 ° C (Fig. 8). PSL F104A was still active at 37 eC, but activity decreased at 45 ° C. Wt-PSL was fully active at 45 ° C, but lost activity at 55 ° C. Inactivation at these temperatures is reversible on cooling, as evidenced by the combined results of the tests shown in Figures 7 and 8. Incubation of the haemag glutination assays at these temperatures had no visible effect on the erythrocytes used.
Differentiële Scanning Calorimetrie (DSC)Differential Scanning Calorimetry (DSC)
De denatureringstemperatuur (Tm) en denaturerings-energie (ΔΗ) van wt-PSL en de twee mutanten werden bepaald met DSC. De resultaten staan vermeld in Tabel 2. De DSC-curves zijn weergegeven in Fig. 9. Tm en ΔΗ van PSL dat uit erwtezaden geïsoleerd is, zijn niet significant verschillend van de Tm en ΔΗ van wt-PSL dat uit E.coli geïsoleerd is (gegevens niet vermeld). De Tm van PSL V103A is ongeveer 10eC lager dan die van wt-PSL, terwijl ΔΗ slechts ongeveer 55% van de ΔΗ van wt-PSL is. PSL F104A vertoont geen significant verschil in Tm of ΔΗ vergeleken met wt-PSL. Deze resultaten bevestigen de bevindingen van de haemagglu-tinatie-proeven.The denaturing temperature (Tm) and denaturing energy (ΔΗ) of wt-PSL and the two mutants were determined by DSC. The results are shown in Table 2. The DSC curves are shown in Fig. 9. Tm and ΔΗ of PSL isolated from pea seeds are not significantly different from the Tm and ΔΗ of wt-PSL isolated from E.coli (data not reported). The Tm of PSL V103A is about 10eC lower than that of wt-PSL, while ΔΗ is only about 55% of the ΔΗ of wt-PSL. PSL F104A shows no significant difference in Tm or ΔΗ compared to wt-PSL. These results confirm the findings of the hemagglutination tests.
Tabel 2 PSL_Tm f °a_ΔΗ fkCal/moliTable 2 PSL_Tm f ° a_ΔΗ fkCal / moli
Wt 82,3 (± 0,7) 164 (± 6) V103A 71,4 (± 1,0) 88 (± 4) F104A 81,8 (± 0,5) 145 (±15)Wt 82.3 (± 0.7) 164 (± 6) V103A 71.4 (± 1.0) 88 (± 4) F104A 81.8 (± 0.5) 145 (± 15)
De in Fig. 9 weergegeven DSC-curves vertonen enkelvoudige denatureringspieken bij wt-lectine en bij de gemuteerde lectinen. Het optimum van de curve van V103A is echter ongeveer 11°C verschoven en ligt bij 71°C. Dit houdt in dat de mutatie in PSL V103A de totale denaturering van het proteïne vergemakkelijkt. Een plaatselijk effect op de conformatie van de oppervlaktelus kon in deze proef niet worden aangetoond.The one shown in FIG. DSC curves shown in 9 show single denaturing peaks in wt-lectin and in the mutated lectins. However, the optimum of the curve of V103A has shifted about 11 ° C and is at 71 ° C. This means that the mutation in PSL V103A facilitates total denaturing of the protein. A local effect on the surface loop conformation could not be demonstrated in this test.
Onder toepassing van de verschillende hierboven beschreven haemagglutinatie-proeven kan men een onderscheid maken tussen reversibele en irreversibele inactivering van PSL. Reversibele inactivering van een PSL-oplossing in TBSm heeft plaats bij temperaturen tussen 28 en 55eC, terwijl irreversibele inactivering plaats heeft tussen 60 en 80eC. PSL V103A is minder stabiel dan wt-PSL of PSL F104A. PSL F104A is wat minder stabiel dan wt-PSL bij 45eC, maar bij hogere temperaturen wordt dit verschil niet gevonden. Irreversibele inactivering valt waarschijnlijk samen met de volledige denaturering van het proteïne, terwijl reversibele inactivering waarschijnlijk kan worden toegeschreven aan plaatselijke conformatieveranderingen in de oppervlaktelus, die een plaatselijke denaturering van deze lus of een algehele afname van de suikerbindende affiniteit veroorzaken.Using the various hemagglutination tests described above, a distinction can be made between reversible and irreversible inactivation of PSL. Reversible inactivation of a PSL solution in TBSm occurs at temperatures between 28 and 55eC, while irreversible inactivation occurs between 60 and 80eC. PSL V103A is less stable than wt-PSL or PSL F104A. PSL F104A is somewhat less stable than wt-PSL at 45eC, but this difference is not found at higher temperatures. Irreversible inactivation is likely to coincide with complete denaturation of the protein, while reversible inactivation is likely attributable to local conformational changes in the surface loop, which cause local denaturing of this loop or an overall decrease in sugar binding affinity.
Het opnieuw vouwen van gedenatureerd PSL schijnt zeer specifieke omstandigheden te vereisen. Dit verschijnsel komt met name voor bij renaturering van PSL uit E.coli inclusielichamen, en dit zou ook verklaren waarom PSL V103A moeilijker geïsoleerd kan worden dan wild-type lectine en waarom de dubbele mutant, V103A/F104A, niet in een actieve vorm kan worden geïsoleerd.Refolding of denatured PSL appears to require very specific conditions. This phenomenon is particularly common in renaturation of PSL from E.coli inclusion bodies, which would also explain why PSL V103A is more difficult to isolate than wild-type lectin and why the double mutant, V103A / F104A, cannot become in an active form. isolated.
Literatuurlii stLiterature list st
Becker JW, Reeke GN, Wang JL, Cunningham BA, Edelman GM: The covalent and three-dimensional structure of concanava-lin A. J Biol Chem 250/4: 1513-1524 (1975).Becker JW, Reeke GN, Wang JL, Cunningham BA, Edelman GM: The covalent and three-dimensional structure of concanava-lin A. J Biol Chem 250/4: 1513-1524 (1975).
Boulter JM, Edwards GA, Gatehouse AMR, Gatehouse JA, Hilder VA: Additive protective effect of different plant derived insect resistance genes in transgenic tobacco plants. Crop Prot 9: 351-354 (1990).Boulter JM, Edwards GA, Gatehouse AMR, Gatehouse JA, Hilder VA: Additive protective effect of different plant derived insect resistance genes in transgenic tobacco plants. Crop Prot 9: 351-354 (1990).
Bourne Y, Rougé P, Cambillau C: X-ray structure of a (a-Man(1-3)B-Man(1-4)GlcNAc)-Lectin complex at 2.1 A resolution. J Biol Chem 265: 18161-18165 (1990)(a).Bourne Y, Rougé P, Cambillau C: X-ray structure of a (a-Man (1-3) B-Man (1-4) GlcNAc) -Lectin complex at 2.1 A resolution. J Biol Chem 265: 18161-18165 (1990) (a).
Bourne Y, Roussel A, Frey M, Rougé P, Fontecilla-Camps JC, Canbillau C: Three-dimensional structures of complexes of Lathyrus ochrus isolectin I with glucose and mannose: fine specificity of the monosaccharide-binding site. Proteins: Structure Function, and Genetics 8:365-376 (1990)(b).Bourne Y, Roussel A, Frey M, Rougé P, Fontecilla-Camps JC, Canbillau C: Three-dimensional structures of complexes of Lathyrus ochrus isolectin I with glucose and mannose: fine specificity of the monosaccharide-binding site. Proteins: Structure Function, and Genetics 8: 365-376 (1990) (b).
Chrispeels MJ, Raikhel NV: Lectins, lectin genes, and their role in plant defence. Plant Cell 3: 1-9 (1991).Chrispeels MJ, Raikhel NV: Lectins, lectin genes, and their role in plant defense. Plant Cell 3: 1-9 (1991).
Diaz CL, Hosselet M, Logman GJJ, van Driessche E, Lugten-berg BJJ, Kijne JW: Distribution of glucose/mannose-speci-fic isolectins in pea (Pisum sativum L.). Planta 181: 451-461 (1990).Diaz CL, Hosselet M, Logman GJJ, van Driessche E, Lugtenberg BJJ, Kijne JW: Distribution of glucose / mannose-specific isolectins in pea (Pisum sativum L.). Planta 181: 451-461 (1990).
Diaz CL, Melchers LS, Hooykaas PJJ, Lugtenberg EJJ, Kijne JW: Root lectin as a determinant of host-plant specificity in the Rhizobium-leaume symbiosis. Nature 338: 579-581 (1989) .Diaz CL, Melchers LS, Hooykaas PJJ, Lugtenberg EJJ, Kijne JW: Root lectin as a determinant of host-plant specificity in the Rhizobium-leaume symbiosis. Nature 338: 579-581 (1989).
Diaz CL, van Spronsen PC, Bakhuizen R, Logman GJJ, Lugtenberg BJJ, Kijne JW: Correlation between infection byDiaz CL, van Spronsen PC, Bakhuizen R, Logman GJJ, Lugtenberg BJJ, Kijne JW: Correlation between infection by
Rhizobium lecmminosarum and lectin on the surface of Pisum sativum L. roots. Planta 168: 350-359 (1986).Rhizobium lecmminosarum and lectin on the surface of Pisum sativum L. roots. Planta 168: 350-359 (1986).
Einspahr H, Parks EH, Phillips SR, Suddath FL: Crystal structure studies of Legume lectins. In: B^g/Hansen TC, Freed DLJ (eds.) Lectins - Biology, Biochemistry, Clinical Biochemistry, pp. 245-263. St. Louis, Missouri: Sigma Chemical Company (1988).Einspahr H, Parks EH, Phillips SR, Suddath FL: Crystal structure studies of Legume lectins. In: B ^ g / Hansen TC, Freed DLJ (eds.) Lectins - Biology, Biochemistry, Clinical Biochemistry, pp. 245-263. St. Louis, Missouri: Sigma Chemical Company (1988).
Einspahr H, Parks EH, Suguna K, Subramanian E, Suddath FL: The crystal structure of Pea lectin at 3.0-A resolution. J Biol Chem 261/35: 16518-16527 (1986).Einspahr H, Parks EH, Suguna K, Subramanian E, Suddath FL: The crystal structure of Pea lectin at 3.0-A resolution. J Biol Chem 261/35: 16518-16527 (1986).
Hendriks HGCJM, Koninkx JFJG, Draaijer M, van Dijk JE, Raaijmakers JAM, Mouwen JMVM; Quantitative determination of the lectin binding capacity of small intestinal brush-border membrane. An enzyme linked lectin sorbent assay (ELLSA). Biochim Biophis Acta 905: 371-375 (1987).Hendriks HGCJM, Koninkx JFJG, Draaijer M, van Dijk JE, Raaijmakers JAM, Sleeves JMVM; Quantitative determination of the lectin binding capacity of small intestinal brush-border membrane. An enzyme linked lectin sorbent assay (ELLSA). Biochim Biophis Acta 905: 371-375 (1987).
Higgings TJV, Chandler PM, Zurawski G, Button SC, Spencer D: The biosynthesis and primary structure of pea seed lectin. J Biol Chem 258/15: 9544-9549 (1983).Higgings TJV, Chandler PM, Zurawski G, Button SC, Spencer D: The biosynthesis and primary structure of pea seed lectin. J Biol Chem 258/15: 9544-9549 (1983).
Huisman J, van der Poel AFB, Kik MJL, Mouwen JMVM: Performance and organ weights of piglets, rats and chickens fed diets containing Pisum sativum. J Anim Physiol Anim Nutr 63/5: 273-279 (1990) (a).Huisman J, van der Poel AFB, Kik MJL, Sleeves JMVM: Performance and organ weights of piglets, rats and chickens fed diets containing Pisum sativum. J Anim Physiol Anim Nutr 63/5: 273-279 (1990) (a).
Huisman J, van der Poel AFB, Verstegen MWA, van Weerden EJ: Antinutrional factos (ANF) in pig nutrition. W Rev Anim Prod 25/2: 77-82 (1990) (b).Huisman J, van der Poel AFB, Verstegen MWA, van Weerden EJ: Antinutrional factos (ANF) in pig nutrition. W Rev Anim Prod 25/2: 77-82 (1990) (b).
Kijne JW, van der Schaal IAM, de Vries GE: Pea lectins and the recognition of Rhizobium lecmminosarum. Plant Sci Lett 18: 65-74 (1980).Kijne JW, van der Schaal IAM, de Vries GE: Pea lectins and the recognition of Rhizobium lecmminosarum. Plant Sci Lett 18: 65-74 (1980).
van der Krol AR, Lenting PE, Veenstra J, van der Meer, IM, Koes RE, Gerats AGM, Mol JNM and Stuitje AR: An anti-sense chalcone synthase gene in transgenic plants inhibits flower pigmentation. Nature, vol. 333, 866-869 (1988).van der Krol AR, Lenting PE, Veenstra J, van der Meer, IM, Koes RE, Gerats AGM, Mol JNM and Stuitje AR: An anti-sense chalcone synthase gene in transgenic plants inhibits flower pigmentation. Nature, vol. 333, 866-869 (1988).
Lugtenberg BJJ, Meyers J, Peters R, van der Hoek P, van Alphen L: Electrophoretic resolution of the major outer membrane protein of Escherichia coli K12 into 4 bands. FEBS Lett 58: 254-258 (1975).Lugtenberg BJJ, Meyers J, Peters R, van der Hoek P, van Alphen L: Electrophoretic resolution of the major outer membrane protein of Escherichia coli K12 into 4 bands. FEBS Lett 58: 254-258 (1975).
Maniatis T, Fritsch EF, Sambrook J: Molecular cloning, a laboratory manual. New York: Cold Spring Harbor Laboratory, CSM (1982).Maniatis T, Fritsch EF, Sambrook J: Molecular cloning, a laboratory manual. New York: Cold Spring Harbor Laboratory, CSM (1982).
Prasthofer T, Phillips SR, Suddath FL. Engler J: Design, expression, and characterisation of recombinant lectin from the Carden pea fPisum sativum!. J. Biol Chem 264/12: 6793-6796 (1988).Prasthofer T, Phillips SR, Suddath FL. Engler J: Design, expression, and characterization of recombinant lectin from the Carden pea fPisum sativum !. J. Biol Chem 264/12: 6793-6796 (1988).
Pusztai A: Effects on gut structure, function and metabolism of dietary lectins. The nutritional toxicity of the kidney bean lectin. In: Franz H (ed.) Advances in lectin research, pp. 74-86. Berlin: Springer-Verlag (1989).Pusztai A: Effects on gut structure, function and metabolism of dietary lectins. The nutritional toxicity of the kidney bean lectin. In: Franz H (ed.) Advances in lectin research, pp. 74-86. Berlin: Springer-Verlag (1989).
Reeke GN, Becker JW: Three-dimensional structure of Favin: Saccharide binding-cyclic permutation in leguminous lectins. Science 242: 1108-1111 (1986).Reeke GN, Becker JW: Three-dimensional structure of Favin: Saccharide binding-cyclic permutation in leguminous lectins. Science 242: 1108-1111 (1986).
Richardson JS, Richardson DC: Some design principles: Betabellin. In: Oxender DL, Fox CF (eds.) Protein Engineering, pp. 149-163. New York: Liss, AR (1987).Richardson JS, Richardson DC: Some design principles: Betabellin. In: Oxender DL, Fox CF (eds.) Protein Engineering, pp. 149-163. New York: Liss, AR (1987).
Sanger F, Niclen S, Coulson AS: DNA Sequencing with chainterminating inhibitors. Proc Natl Acad Sci USA 74/12: 5463-5467 (1977).Sanger F, Niclen S, Coulson AS: DNA Sequencing with chain terminating inhibitors. Proc Natl Acad Sci USA 74/12: 5463-5467 (1977).
Schroeder HE, Schotz AH, Wardley-Richardson T, Spencer D and Higgins TJV: Transformation and regeneration of two cultivars of pea fPisum sativum L.) Plant Physiol. (1993) in druk.Schroeder HE, Schotz AH, Wardley-Richardson T, Spencer D and Higgins TJV: Transformation and regeneration of two cultivars of pea fPisum sativum L.) Plant Physiol. (1993) in print.
Shaanan B, Lis H, Sharon N: Structure of a legume lectin with an ordered N-linked carbohydrate in complex with lactose. Science 254: 862-866 (1991).Shaanan B, Lis H, Sharon N: Structure of a legume lectin with an ordered N-linked carbohydrate in complex with lactose. Science 254: 862-866 (1991).
Sharon N, Lis H: Lectins, p. 127. London: Chapman and Hall (1989).Sharon N, Lis H: Lectins, p. 127. London: Chapman and Hall (1989).
Sharon N, Lis H: Legume lectins- A large family of homologous proteins. FASEB J 4: 3198-3208 (1990).Sharon N, Lis H: Legume lectins- A large family of homologous proteins. PHASEB J 4: 3198-3208 (1990).
Stubbs ME, Carver JP, Dunn RJ: Production of pea lectin in Escherichia coli. J Biol Chem 261/14: 6141-6144 (1986).Stubbs ME, Carver JP, Dunn RJ: Production of pea lectin in Escherichia coli. J Biol Chem 261/14: 6141-6144 (1986).
van Eijsden RR, Hoedemaeker PJ, Diaz CL, Lugtenberg BJJ, de Pater BS, Kijne JW: Mutational analysis of pea lectin. Substitution of Asn125 for Asp in the monosaccharide binding site eliminates mannose/glucose binding activity. Plant Mol Biol, vol. 20, 1049-1058 (1992).van Eijsden RR, Hoedemaeker PJ, Diaz CL, Lugtenberg BJJ, de Pater BS, Kijne JW: Mutational analysis of pea lectin. Substitution of Asn125 for Asp in the monosaccharide binding site eliminates mannose / glucose binding activity. Plant Mol Biol, vol. 20, 1049-1058 (1992).
Yannisch-Perron C, Vieira J, Messing J: Improved M13 phage cloning vectors and host strains: nucleotide sequence of the M13mpl8 and pUC 19 vectos. Gene 33: 103-119 (1985).Yannisch-Perron C, Vieira J, Messing J: Improved M13 phage cloning vectors and host strains: nucleotide sequence of the M13mpl8 and pUC 19 vectos. Gene 33: 103-119 (1985).
Claims (14)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL9300078A NL9300078A (en) | 1993-01-15 | 1993-01-15 | Protein with anti-nutritional properties. |
PCT/NL1994/000011 WO1994016088A1 (en) | 1993-01-15 | 1994-01-14 | Anti-nutritional protein |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL9300078 | 1993-01-15 | ||
NL9300078A NL9300078A (en) | 1993-01-15 | 1993-01-15 | Protein with anti-nutritional properties. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL9300078A true NL9300078A (en) | 1994-08-01 |
Family
ID=19861921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL9300078A NL9300078A (en) | 1993-01-15 | 1993-01-15 | Protein with anti-nutritional properties. |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL9300078A (en) |
WO (1) | WO1994016088A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AR017831A1 (en) | 1997-12-10 | 2001-10-24 | Pioneer Hi Bred Int | METHOD FOR ALTERING THE COMPOSITION OF AMINO ACIDS OF A NATIVE PROTEIN OF INTEREST, PREPARED PROTEIN, AND POLINUCLEOTIDE |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU4693085A (en) * | 1984-08-31 | 1986-03-06 | Lubrizol Genetics Inc. | Genetically modified plant cells using t-dna from agrobacterium |
EP0351924A3 (en) * | 1988-07-20 | 1991-04-03 | Nickerson Seeds Limited | Improvements relating to transgenic plants |
-
1993
- 1993-01-15 NL NL9300078A patent/NL9300078A/en not_active Application Discontinuation
-
1994
- 1994-01-14 WO PCT/NL1994/000011 patent/WO1994016088A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1994016088A1 (en) | 1994-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7303238B2 (en) | Charged nutritive proteins and methods | |
JP2021151239A (en) | Nutritive fragments, proteins and methods | |
Carrillo et al. | Identification of antioxidant peptides of hen egg-white lysozyme and evaluation of inhibition of lipid peroxidation and cytotoxicity in the Zebrafish model | |
JP2015519878A (en) | Nutritional fragments, proteins, and methods | |
JP2015518470A (en) | Nutritional proteins and methods | |
Boulter et al. | The general properties, classification, and distribution of plant proteins | |
EA012336B1 (en) | Protein extracted from plants of the genus lupinus or produced in recombinant form, nucleotide sequence encoding it and its use in animal nutrition, as a plant growth promoter and in the fight against pathogenic fungi | |
CA2239731A1 (en) | Antifungal proteins | |
JPH09500284A (en) | Blazein sweetener | |
Murphy | Soybean proteins | |
AU2006347154A1 (en) | In-plant production of dimeric and/or oligomeric (comprising three or more units) forms of human Apo A-1 protein muteins | |
Hoedemaeker et al. | Destabilization of pea lectin by substitution of a single amino acid in a surface loop | |
Jayaprakash et al. | Genotypic Variability in Differential Expression of lea2 and lea3 Genes and Proteins in Response to Salinity Stress in Fingermillet (Eleusine coracanaGaertn) and Rice (Oryza sativaL.) Seedlings | |
Campos et al. | A general method of protein purification for recombinant unstructured non-acidic proteins | |
NL9300078A (en) | Protein with anti-nutritional properties. | |
Shigeru et al. | Signal sequence of preproglycinin affects production of the expressed protein in Escherichia coli | |
Romero-Pérez et al. | A simple method to purify intrinsically disordered proteins by adjusting trichloroacetic acid concentration | |
Ramshaw | Structures of plant proteins | |
Hartley | Barnase and barstar | |
Mills et al. | Food antigens | |
Reese et al. | Food allergens | |
Breiteneder et al. | Food allergens: molecular and immunological characteristics | |
Cerletti et al. | Properties of lupine proteins relevant to their nutritional performance | |
Lorkin et al. | Malignant hyperthermia in pigs: a search for abnormalities in Ca2+ binding proteins | |
Lehrer et al. | Food allergens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |