JP2004125785A - ビオチン化タンパク質を用いる受容体チップおよびその作製方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、簡便に固相上に固定化可能な状態でビオチン化受容体タンパク質を大量に調製し、そのタンパク質を固相上に固定化することによって受容体チップを開発することを課題とする。本発明はまた、そのようなチップを用いた、検出キットおよび検出方法を開発することを課題とする。
【解決手段】 本発明に従って、簡便に固相上に固定化可能な状態でビオチン化受容体タンパク質を大量に調製し、そのタンパク質を固相上に固定化することによって受容体チップを作製した。また、そのようなチップを用いた、検出キットおよび検出方法も本発明によって提供された。
【選択図】なし
Description
スカベンジャー受容体、インスリン受容体ファミリーに属する受容体、EGF受容体ファミリーに属する受容体、PDGF受容体ファミリーに属する受容体、VEGF受容体ファミリーに属する受容体、FGF受容体ファミリーに属する受容体、NGF受容体ファミリーの増殖因子受容体、TGF-βスーパーファミリー受容体、Toll-like受容体ファミリー、LDL受容体関連タンパク質ファミリー、およびGタンパク質共役型受容体ファミリーの受容体。
a)ビオチン化受容体タンパク質を、細菌宿主内で封入体として組換え発現する工程;
b)該封入体を、環状糖質サイクロアミロースとポリオキシエチレン系界面活性剤を含有する溶液中でリフォールディングして、可溶性ビオチン化受容体タンパク質を調製する工程;および
c)該リフォールディングされた可溶性ビオチン化受容体タンパク質を、ビオチンと特異的に結合し得る因子を介して固相上に固定化する工程。
スカベンジャー受容体、インスリン受容体ファミリーに属する受容体、EGF受容体ファミリーに属する受容体、PDGF受容体ファミリーに属する受容体、VEGF受容体ファミリーに属する受容体、FGF受容体ファミリーに属する受容体、NGF受容体ファミリーの増殖因子受容体、TGF-βスーパーファミリー受容体、Toll-like受容体ファミリー、LDL受容体関連タンパク質ファミリー、およびGタンパク質共役型受容体ファミリー。
a)ビオチン化受容体タンパク質を、細菌宿主内で封入体として組換え発現する工程;
b)該封入体を、環状糖質サイクロアミロースとイオン性界面活性剤を含有する溶液中でリフォールディングして、可溶性ビオチン化受容体タンパク質を調製する工程;および
c)該リフォールディングされた可溶性ビオチン化受容体タンパク質を、ビオチンと特異的に結合し得る因子を介して固相上に固定化する工程。
スカベンジャー受容体、インスリン受容体ファミリーに属する受容体、EGF受容体ファミリーに属する受容体、PDGF受容体ファミリーに属する受容体、VEGF受容体ファミリーに属する受容体、FGF受容体ファミリーに属する受容体、NGF受容体ファミリーの増殖因子受容体、TGF-βスーパーファミリー受容体、Toll-like受容体ファミリー、LDL受容体関連タンパク質ファミリー、およびGタンパク質共役型受容体ファミリー。
以下、本発明を説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。
。さらに欠損変異やアミノ酸置換などを導入した変異受容体をコードする遺伝子を動物細胞などに一過性発現させ、その機能に必須の領域を決定することも、当業者は容易になし得る。
「MKLKVTVNGTAYDVDVDVDKSHENPMGTILFGGGTGGAPAPAAGGAGAGKAGEGEIPAPLAGTVSKILVKEGDTVKAGQTVLVLEAMKMETEINAPTDGKVEKVLVKERDAVQGGQGLIKIGDLEL」(配列番号5)が挙げられる。アミノ酸配列「GLNDIFEAQKIEWHE」(配列番号6)もまたビオチン化モチーフとして利用可能である。これら配列において、実際にビオチン化を受けるK(リジン)残基以外に変異を導入しても、ビオチン化活性に大きな影響はないので、リジン残基以外を置換した配列もまた、ビオチン化モチーフとして使用することができる。また、実際にビオチン化を受けるKを含んだ「KIG,KI,KIA,KIE,KIGDP(配列番号7),KLWSI(配列番号8),KLG,KVG」などをC末側に付加することによるビオチン化も可能である。
受容体を固定化した質量分析チップ面を、前記分析対象物分子(例えば、リガンドを含む混合物)の源にさらし、前記分析対象物分子が結合するようにするステップと;前記分析対象物分子が結合している質量分析チップ先端を、飛行時間質量分光測定器の一方の端に置き、真空および電場を与えて分光測定器内に加速電位を作るステップと;前記先端より前記分析対象物分子のイオンを脱着させるために、分光測定器内の、誘導された質量分析チップ先端面に結合している分析対象物の少なくとも一部分を、1つあるいはそれ以上のレーザーパルスを用いて、打つステップと;前記質量分光測定器内で、飛行時間によってイオンの質量を検出するステップと;このように検出された質量を表示するステップとから成る、方法。この方法において、質量分析チップに結合した分子(例えば、受容体に特異的に結合するリガンド)のイオンの質量を検出することができる。
本実施例では、hLOX−1の細胞外領域、並びにCTLDをビオチン化タンパク質として発現させる手法について検討した。
hLOX−1の細胞外領域、もしくはCTLDをコードするDNA断片はPCR法による常法により調製した。それらの両端には、5’側にNruI、3’側にEcoRVの制限酵素サイトを付加した。PCR産物を抽出後、両制限酵素により処理した後、クローニング用ベクターであるpBSに挿入し、遺伝子配列に誤りがないかDNAシークーエンサーにより確認した。hLOX−1の細胞外領域の塩基配列およびアミノ酸配列を配列表の配列番号1および2に、hLOX−1のCTLDの塩基配列およびアミノ酸配列を配列表の配列番号3および4に、それぞれ示す。配列を確認した当該タンパク質をコードした遺伝子を、制限酵素により切り出し、大腸菌内においてビオチン化を受けることが知られているポリペプチドをコードしているプラスミドベクターPinPoint Xa(Promega社製)の上記制限酵素サイトに挿入した。次いで、発現宿主である大腸菌JM109に形質転換した後、正しく目的遺伝子を取り込んだ形質転換体を選抜した。
目的プラスミドにより形質転換された大腸菌JM109のコロニーを最終濃度でで100μg/m1のアンピシリン、並びに2μMのビオチンを含むLB培地5m1に接種し、37℃で一晩撹拝しながら培養した。続いて、この培養液を最終濃度で100μg/m1のアンピシリン、並びに2μMのビオチンを含む50mlのLB培地に1:100(容量比)の割合で接種し、1時間培養した後、最終濃度で100μMになるようにIPTGを添加し、目的融合タンパク質の発現を誘導し、さらに4時間撹拝しながら培養した。
上記誘導処理後の培養液100μ1を1.5m1の遠心チューブに入れ、15,000rpmで数分間遠心し、菌体を回収した。回収した菌体を超音波処理にて破砕後、20,000gで30分間遠心して得られた上清(可溶性面分)と沈殿(不溶性面分)をそれぞれSDSサンプルバッファーに懸濁し、95℃で4分間処理した。次いで、12%のSDS−PAGEにてタンパク質を分離した後、ニトロセルロース膜に電気的に転写した。
大腸菌で発現させたビオチン化細胞外領域、ビオチン化CTLDは、可溶性画分には存在せず、ほとんどが封入体として蓄積されていることが明らかとなった。そこで、封入体からビオチン化細胞外領域、ビオチン化CTLDを人工シャペロン法によりリフォールディングすることを試みた。
Claims (39)
- 組換え発現されたビオチン化受容体タンパク質が、ビオチンと特異的に結合し得る因子を介して固定化された、受容体チップ。
- 前記ビオチン化受容体タンパク質が、細菌宿主において発現されたタンパク質である、請求項1に記載の受容体チップ。
- 前記ビオチン化受容体タンパク質が、試験管内において発現されたタンパク質である、請求項1に記載の受容体チップ。
- 前記受容体タンパク質のビオチン化が、細菌宿主内において行われる、請求項2に記載の受容体チップ。
- 前記受容体タンパク質のビオチン化が、該タンパク質の発現後に試験管内において行われる、請求項2に記載の受容体チップ。
- 前記固定化されたビオチン化受容体タンパク質が、細菌内で封入体として発現されたビオチン化受容体タンパク質をリフォールディングしたタンパク質である、請求項4に記載の受容体チップ。
- 前記リフォールディングが、環状糖質サイクロアミロースとポリオキシエチレン系界面活性剤を含有する溶液中で行われる、請求項6に記載の受容体チップ。
- 前記環状糖質サイクロアミロースの重合度が、17〜50または40〜150である、請求項7記載の受容体チップ。
- 前記環状糖質サイクロアミロースの重合度が、40〜150である、請求項8記載の受容体チップ。
- 前記ポリオキシエチレン系界面活性剤が、ポリオキシエチレンソルビタンエステル、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレンヘプタメチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンイソオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルまたはスクロース脂肪酸エステルである、請求項7に記載の受容体チップ。
- 前記リフォールディングが、環状糖質サイクロアミロースとイオン性界面活性剤を含有する溶液中で行われる、請求項6に記載の受容体チップ。
- 前記環状糖質サイクロアミロースの重合度が、17〜50または40〜150である、請求項11記載の受容体チップ。
- 前記環状糖質サイクロアミロースの重合度が、40〜150である、請求項12記載の受容体チップ。
- 前記イオン性界面活性剤が、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、ドデシル硫酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム、3−[(3−コラミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホン酸、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイドまたはミリスチルサルホオベタインである、請求項11に記載の受容体チップ。
- 前記受容体が、以下の受容体からなる群から選択される、請求項1に記載の受容体チップ:
スカベンジャー受容体、インスリン受容体ファミリーに属する受容体、EGF受容体ファミリーに属する受容体、PDGF受容体ファミリーに属する受容体、VEGF受容体ファミリーに属する受容体、FGF受容体ファミリーに属する受容体、NGF受容体ファミリーの増殖因子受容体、TGF-βスーパーファミリー受容体、Toll-like受容体ファミリー、LDL受容体関連タンパク質ファミリー、およびGタンパク質共役型受容体ファミリーの受容体。 - 前記受容体が、スカベンジャー受容体のLOX−1である、請求項15に記載の受容体チップ。
- 表面プラズモン共鳴、水晶発振子マイクロバランス、または質量分析計による検出に適合する、請求項1に記載の受容体チップ。
- 以下の工程を包含する、受容体チップの作製方法:
a)ビオチン化受容体タンパク質を、細菌宿主内で封入体として組換え発現する工程;
b)該封入体を、環状糖質サイクロアミロースとポリオキシエチレン系界面活性剤を含有する溶液中でリフォールディングして、可溶性ビオチン化受容体タンパク質を調製する工程;および
c)該リフォールディングされた可溶性ビオチン化受容体タンパク質を、ビオチンと特異的に結合し得る因子を介して固相上に固定化する工程。 - 前記環状糖質サイクロアミロースの重合度が、17〜50または40〜150である、請求項18記載の方法。
- 前記環状糖質サイクロアミロースの重合度が、40〜150である、請求項19記載の方法。
- 前記ポリオキシエチレン系界面活性剤が、ポリオキシエチレンソルビタンエステル、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレンヘプタメチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンイソオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルまたはスクロース脂肪酸エステルである、請求項18に記載の方法。
- 前記受容体が、以下の受容体からなる群から選択される、請求項18に記載の方法:
スカベンジャー受容体、インスリン受容体ファミリーに属する受容体、EGF受容体ファミリーに属する受容体、PDGF受容体ファミリーに属する受容体、VEGF受容体ファミリーに属する受容体、FGF受容体ファミリーに属する受容体、NGF受容体ファミリーの増殖因子受容体、TGF-βスーパーファミリー受容体、Toll-like受容体ファミリー、LDL受容体関連タンパク質ファミリー、およびGタンパク質共役型受容体ファミリー。 - 前記受容体が、スカベンジャー受容体のLOX−1である、請求項22に記載の方法。
- 前記固相が、表面プラズモン共鳴、水晶発振子マイクロバランス、または質量分析計による検出に適合する固相である、請求項18に記載の方法。
- 以下の工程を包含する、受容体チップの作製方法:
a)ビオチン化受容体タンパク質を、細菌宿主内で封入体として組換え発現する工程;
b)該封入体を、環状糖質サイクロアミロースとイオン性界面活性剤を含有する溶液中でリフォールディングして、可溶性ビオチン化受容体タンパク質を調製する工程;および
c)該リフォールディングされた可溶性ビオチン化受容体タンパク質を、ビオチンと特異的に結合し得る因子を介して固相上に固定化する工程。 - 前記環状糖質サイクロアミロースの重合度が、17〜50または40〜150である、請求項25記載の方法。
- 前記環状糖質サイクロアミロースの重合度が、40〜150である、請求項26記載の方法。
- 前記イオン性界面活性剤が、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、ドデシル硫酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム、3−[(3−コラミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホン酸、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイドまたはミリスチルサルホオベタインである、請求項25に記載の方法。
- 前記受容体が、以下の受容体からなる群から選択される、請求項25に記載の方法:
スカベンジャー受容体、インスリン受容体ファミリーに属する受容体、EGF受容体ファミリーに属する受容体、PDGF受容体ファミリーに属する受容体、VEGF受容体ファミリーに属する受容体、FGF受容体ファミリーに属する受容体、NGF受容体ファミリーの増殖因子受容体、TGF-βスーパーファミリー受容体、Toll-like受容体ファミリー、LDL受容体関連タンパク質ファミリー、およびGタンパク質共役型受容体ファミリー。 - 前記受容体が、スカベンジャー受容体のLOX−1である、請求項29に記載の方法。
- 前記固相が表面プラズモン共鳴、水晶発振子マイクロバランス、または質量分析計による検出に適合する、請求項25に記載の方法。
- 請求項18または25に記載の方法によって作製された受容体チップ。
- 請求項16に記載の受容体チップを用いる、変性LDL、異常細胞または細菌の検出方法。
- 請求項23または30に記載の方法によって作製された受容体チップ。
- 請求項34に記載の受容体チップを用いる、変性LDL、異常細胞または細菌の検出方法。
- 請求項18または25に記載の方法によって作製された受容体チップを含む、検出用キット。
- 請求項16に記載の受容体チップを含む、検出用キット。
- 請求項23または30に記載の方法によって作製された受容体チップを含む、検出用キット。
- 請求項34に記載の受容体チップを含む、検出用キット。
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