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KR100496748B1 - Novel amino-terminal deblocking enzyme - Google Patents

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KR100496748B1
KR100496748B1 KR10-1998-0710524A KR19980710524A KR100496748B1 KR 100496748 B1 KR100496748 B1 KR 100496748B1 KR 19980710524 A KR19980710524 A KR 19980710524A KR 100496748 B1 KR100496748 B1 KR 100496748B1
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amino
amino terminal
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유끼꼬 이즈
데쓰끼 다나까
마사루 미야기
데쓰오 다니가와
준 도모노
스스무 쓰나사와
이꾸노신 가또
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다카라 바이오 가부시키가이샤
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Abstract

보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드에 작용하여 이 보호기를 유리시키는 활성을 갖는 효소로서, 2 종 이상의 보호기에 대하여 상기 활성을 나타내는 아미노말단 보호기 유리효소, 또는 그 기능적 동등물; 이 효소를 코드하는 DNA; 이 효소의 제조방법; 이 효소를 작용시켜 아미노말단 보호기를 유리시키는 단계를 포함하는 아미노말단 보호기의 제거방법; 및 아미노산서열의 해석방법이 제공된다. 상기 효소는 펩티드, 특히 아미노말단이 미확인의 보호기에 의해 블록된 단백질 및 펩티드의 아미노산 서열해석에 유용하다.An enzyme having an activity of releasing this protecting group by acting on a peptide blocked by the amino terminal by a protecting group, the enzyme comprising: an amino terminal protecting group free enzyme exhibiting the above activity for two or more protecting groups, or a functional equivalent thereof; DNA encoding this enzyme; A method for producing this enzyme; A method for removing an amino terminal protecting group comprising the step of activating the enzyme to release the amino terminal protecting group; And methods for interpreting amino acid sequences. Such enzymes are useful for amino acid sequencing of peptides, particularly proteins and peptides whose amino ends are blocked by unidentified protecting groups.

Description

신규 아미노말단 보호기 유리효소{NOVEL AMINO-TERMINAL DEBLOCKING ENZYME}New amino terminal protecting group free enzyme {NOVEL AMINO-TERMINAL DEBLOCKING ENZYME}

본 발명은 단백질 또는 펩티드의 아미노말단에 존재하는 보호기를 유리시키는 활성을 갖는 아미노말단 보호기 유리효소에 관한 것이다. 또 본 발명은, 이와 같은 아미노말단 보호기 유리효소를 코드하는 DNA 에 관한 것이다. 또 본 발명은, 이와 같은 아미노말단 보호기 유리효소의 유전자 재조합기술에 의한 제조방법에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 이와 같은 아미노말단 보호기 유리효소를 이용하는 아미노말단 보호기의 제거방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 이와 같은 제거방법을 이용하는 아미노산서열의 해석방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 상기 아미노말단 보호기 유리효소를 함유하는, 아미노산서열의 해석에 사용되는 키트에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 상기 아미노말단 보호기 유리효소 또는 그 기능적 동등물에 특이적으로 결합하는 항체 또는 그 단편에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 상기 DNA 와 하이브리다이즈 가능한 합성 올리고뉴클레오티드 프로브 또는 합성 올리고뉴클레오티드 프라이머에 관한 것이다.The present invention relates to an amino terminal protecting group freease having the activity of releasing a protecting group present at the amino terminal of a protein or peptide. Moreover, this invention relates to DNA which codes such an amino terminal protecting group free enzyme. Moreover, this invention relates to the manufacturing method by the genetic recombination technique of such amino terminal protecting group free enzyme. Moreover, this invention relates to the removal method of an amino terminal protecting group using such an amino terminal protecting group free enzyme. The present invention also relates to a method for analyzing amino acid sequences using such a removal method. Moreover, this invention relates to the kit used for the analysis of an amino acid sequence containing the said amino terminal protective group freease. The present invention also relates to an antibody or fragment thereof that specifically binds to the amino terminal protecting group freease or a functional equivalent thereof. The present invention also relates to a synthetic oligonucleotide probe or a synthetic oligonucleotide primer capable of hybridizing with the DNA.

단백질 및 펩티드의 아미노말단 아미노산 서열을 결정하는 것은, 이들의 동정 또는 확인에 대하여 필수적인 분석이다.Determining amino terminal amino acid sequences of proteins and peptides is an essential assay for their identification or identification.

그러나, 진핵세포 생물유래의 가용성 단백질의 60% 이상이 그 아미노말단의 α-아미노기를 아세틸기나 그 이외의 보호기로 블록되어 있다고 알려져 있어, 아미노말단으로부터의 아미노산서열 결정법으로 이미 확립되어 넓게 이용되고 있는 에드만분해법으로는, 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 단백질 및 펩티드의 분석을 행할 수 없다.However, more than 60% of eukaryotic cell-derived soluble proteins are known to block the α-amino group of the amino terminal with an acetyl group or other protecting group, and have already been established and widely used by the amino acid sequence determination method from the amino terminal. In the Edman decomposition method, it is not possible to analyze proteins and peptides in which the amino terminal is blocked by a protecting group.

단백질 및 펩티드의 아미노말단을 블록하고 있는 보호기로서는, 포르밀기, 아세틸기, 미리스토일기, 피로글루타밀기, 디메틸기, 글루큐로닐기, 글리코실기, 트리메틸기 등이 보고되어 있다. 이들 블록된 단백질의 아미노말단 아미노산서열 분석법으로서는, 보호기를 제거한 후에 에드만 분해법을 적용하는 방법이 이용된다.As protecting groups blocking the amino ends of proteins and peptides, formyl groups, acetyl groups, myristoyl groups, pyroglutamyl groups, dimethyl groups, glucuronyl groups, glycosyl groups, trimethyl groups and the like have been reported. As the amino terminal amino acid sequence analysis method of these blocked proteins, the method of applying an Edman decomposition method after removing a protecting group is used.

보호기의 제거에는, 효소를 이용하는 방법과 화학적 방법이 있는데, 효소법으로는, 아세틸기의 경우에는 아실아미노산 유리효소, 피로글루타밀기의 경우에는 피로글루타밀 펩티다아제를 이용하는 방식으로 보호기의 종류에 따라 이용하는 효소가 달라, 범용성이 결여된다는 결점을 갖고 있고, 화학적방법도 범용성이 있는 방법은 개발되어 있지 않다. 또, 아미노말단이 블록되어 있는 경우에 그 보호기를 동정하는 방법은 알려져 있지 않기 때문에, 실제로 보호기의 제거를 행할 때에는, 각각의 보호기의 종류에 따른 제거방법을 하나씩 시험해보는 것 이외의 방법은 없다, 또한, 미리스토일기로 블록된 단백질 및 펩티드에 대하여 유효한 보호기 제거방법이 없어, 아미노말단으로부터의 서열을 얻는 것은 불가능하다.There are two methods for removing the protecting group, a chemical method and an enzyme method. The enzyme method is acylamino acid free enzyme for acetyl group and pyroglutamyl peptidase for pyroglutamyl group. Different enzymes have the drawback of lack of versatility, and no chemical method has been developed. In addition, there is no known method for identifying the protecting group when the amino terminal is blocked. Therefore, when actually removing the protecting group, there is no method other than testing the removing method according to each protecting group one by one. In addition, there is no effective protecting group removal method for proteins and peptides blocked with myristoyl groups, and it is impossible to obtain sequences from the amino terminus.

또한, 지금까지 피로코커스 푸리오수스 (Pyrococcus furiosus) 에서 단리된, 펩티드의 아미노말단부분에 작용하는 펩티다아제로서는 아미노펩티다아제 (일본공개특허공보 평6-319566호), 피로글루타밀 펩티다아제 (일본 공개특허공보 평7-298881 호) 및 메티오닌아미노펩티다아제 (일본 공개특허공보 평8-9979 호) 가 알려져 있다. 이 중, 피로글루타밀 펩티다아제는 아미노말단의 피로글루타밀기를 유리시키는 활성을 갖고 있지만, 이 이외의 보호기, 예를 들면, 아세틸기에 대해서는 작용하지 않는다. 또, 다른 2 종의 효소는 보호기로 블록된 아미노말단에는 작용할 수 없다.Moreover, as a peptidase which acts on the amino terminal part of a peptide isolated so far from Pyrococcus furiosu s, an aminopeptidase (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-319566), a pyroglutamyl peptidase (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 6-13,064). JP-A-7-298881) and methionine aminopeptidase (JP-A-8-9979) are known. Among these, pyroglutamyl peptidase has an activity of releasing an amino terminal pyroglutamyl group, but does not act on other protective groups such as acetyl groups. In addition, the other two enzymes cannot act on the amino terminal blocked by the protecting group.

상기와 같이 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 단백질 및 펩티드에 대한 현행의 아미노말단 아미노산서열 분석법은 범용성이 없다는 문제점을 갖는다.As described above, the current amino terminal amino acid sequence analysis for proteins and peptides in which the amino terminal is blocked by a protecting group has a problem that there is no universality.

도 1 은 플라스미드 pDAP3 의 제한효소지도를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a restriction map of plasmid pDAP3.

도 2 는 플라스미드 pDAP 의 제한효소지도를 나타내는 도면이다.Fig. 2 shows the restriction map of the plasmid pDAP.

도 3 은 본 발명에서의 아미노말단 보호기 유리효소의 최적온도를 나타내는 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the optimum temperature of the amino terminal protecting group free enzyme in the present invention.

도 4 는 본 발명에서의 아미노말단 보호기 유리효소의 최적 pH를 나타내는 그래프이다. 도면 중, △ 는 아세트산나트륨 완충액, ● 는 PIPES-Na 완충액, ○ 는 붕산나트륨 완충액, ▲ 는 인산이수소나트륨-수산화나트륨 완충액을 이용한 데이터를 나타낸다.Figure 4 is a graph showing the optimal pH of the amino terminal protecting group free enzyme in the present invention. In the figure, Δ represents the data using sodium acetate buffer, PIPES-Na buffer, ○ is sodium borate buffer, ▲ is sodium dihydrogen phosphate-sodium hydroxide buffer.

도 5 는 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 75 ℃ 에서의 온도안정성을 나타내는 그래프이다. 도면 중, ● 는 0.1 mM 의 CoCl2 를 함유하는 완충액 중에서의 데이터, ○ 는 CoCl2 를 함유하지 않은 완충액 중에서의 데이터를 나타낸다.Fig. 5 is a graph showing the temperature stability at 75 ° C. of the amino terminal protecting group free enzyme of the present invention. In the figure,? Represents data in a buffer containing 0.1 mM CoCl 2 , and ○ represents data in a buffer containing no CoCl 2 .

도 6 은 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 뉴로텐신에 대한 시간의 경과에 따른 작용을 나타내는 도면이다.Figure 6 is a view showing the effect of the amino terminal protecting group free enzyme of the present invention over time with respect to neurotensin.

도 7 은 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 α-MSH 에 대한 시간의 경과에 따른 작용을 나타내는 도면이다.7 is a view showing the action of the amino-terminal protecting group free enzyme of the present invention over α-MSH over time.

도 8 은 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 Ac-Gly-Asp-Val-Glu-Lys 에 대한 시간의 경과에 따른 작용을 나타내는 도면이다.8 is a view showing the action of the amino terminal protecting group free enzyme of the present invention over Ac-Gly-Asp-Val-Glu-Lys over time.

도 9 는 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 For-Met-Leu-Phe-Lys 에 대한 시간의 경과에 따른 작용을 나타내는 도면이다.9 is a view showing the action of the amino terminal protecting group free enzyme of the present invention over time for For-Met-Leu-Phe-Lys.

도 10 은 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 Myr-Phe-Ala-Arg-Lys- Gly-Ala-Leu-Arg-Gln 에 대한 시간의 경과에 따른 작용을 나타내는 도면이다.10 is a view showing the effect of the amino terminal protecting group free enzyme of the present invention over time against Myr-Phe-Ala-Arg-Lys-Gly-Ala-Leu-Arg-Gln.

도 11 은 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 Myr-Gly-Ala-Gly-Ala- Ser-Ala-Glu-Glu-Lys 에 대한 시간의 경과에 따른 작용을 나타내는 도면이다.11 is a view showing the effect of the amino terminal protecting group freease of the present invention over time against Myr-Gly-Ala-Gly-Ala-Ser-Ala-Glu-Glu-Lys.

도 12 는 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 환원 라이소자임에 대한 시간의 경과에 따른 작용을 나타내는 도면이다.12 is a view showing the action over time of the reduced lysozyme of the amino-terminal protecting group free enzyme of the present invention.

발명의 실시를 위한 최량의 양태Best Mode for Carrying Out the Invention

1. 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소1.Amino-terminal protecting group free enzyme of the present invention

본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소는, 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드에 작용하여 이 보호기를 유리시키는 활성 (아미노말단 보호기 유리활성)을 갖는 효소로서, 2 종 이상의 보호기에 대하여 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다.The amino terminal protecting group free enzyme of the present invention is an enzyme having an activity (amino terminal protecting group free activity) that acts on a peptide blocked by the amino terminal by a protecting group and releases the protecting group. It features.

여기에서 "펩티드" 란, 2 이상의 아미노산이 펩티드결합에 의해 연결된 것을 나타내고, "단백질" 로 기재되어 있는 것을 포함한다.As used herein, "peptide" indicates that two or more amino acids are linked by peptide bonds and includes those described as "proteins".

이 펩티드의 아미노말단에 존재하는 보호기로서는, 아세틸기, 피로글루타밀기, 포르밀기, 미리스토일기 등을 들 수 있는데, 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소는, 기질 펩티드의 아미노말단으로부터 이들의 보호기중 2 종 이상의 보호기를 유리시키는 활성을 갖는다. 이와 같은 아미노말단 보호기 유리활성은, 아미노말단이 임의의 상기 보호기로 블록된 합성 펩티드 등을 기질로 이용함으로써 후술하는 방법에 의해 측정할 수 있다.Examples of the protecting group present at the amino terminal of the peptide include an acetyl group, a pyroglutamyl group, a formyl group, a myristoyl group, and the like. The amino terminal protecting group-releasing enzyme of the present invention includes these protecting groups from the amino terminal of the substrate peptide. It has an activity which liberates 2 or more types of protecting groups. Such amino-terminal protecting group free activity can be measured by the method of mentioning later by using synthetic peptide etc. which an amino terminal was block | blocked by the said arbitrary protecting groups as a board | substrate.

본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소로서는, 아미노말단 보호기 유리활성을 갖는 효소, 아미노말단 보호기 유리활성을 갖고 또한 펩티드의 아미노말단에서 순차적으로 아미노산을 유리시키는 아미노펩티다아제 활성을 갖는 효소를 들 수 있으며, 구체적으로는 그 일례로서 서열목록의 서열번호: 1 에 나타낸 아미노산서열로 이루어지는 효소를 들 수 있다. 아미노펩티다아제 활성을 추가로 갖는 경우, 다른 펩티드아미노말단 분해법을 병용할 필요없이, 펩티드의 아미노산서열의 해석을 실시하는 것도 가능하다. 이와 같은 아미노펩티다아제 활성은 통상 이용되는 공지의 방법 (Arch.Biochem.Biophys.,제274권, 제241내지250면(1989)) 에 의해 측정할 수 있다.Examples of the amino terminal protecting group-releasing enzyme of the present invention include an enzyme having an amino terminal protecting group-releasing activity and an enzyme having an amino terminal protecting group-releasing activity and having an aminopeptidase activity which liberates amino acids sequentially at the amino terminal of the peptide. As an example, the enzyme which consists of an amino acid sequence shown to SEQ ID NO: 1 of a sequence list is mentioned. In the case of further having an aminopeptidase activity, it is also possible to analyze the amino acid sequence of the peptide without the need to use another peptide amino terminal decomposition method. Such aminopeptidase activity can be measured by a known method commonly used (Arch. Biochem. Biophys., Vol. 274, pp. 241 to 250 (1989)).

아미노말단 보호기 유리활성을 갖고 또한 아미노펩티다아제 활성을 갖는 효소의 일례로서, 구체적으로는 서열목록의 서열번호: 1 에 나타낸 아미노산서열로 이루어지는 효소를 들 수 있다. 본 발명의 효소는, 그 아미노말단이 유리 상태이어도 되며, 또는 이 효소의 아미노말단 자체가 보호기에 의해 블록되어 있어도 된다. 따라서, 본 명세서에서 특별히 언급이 없는 한, 이 효소의 아미노말단은 어느 형태의 것도 포함한다. 따라서, 서열번호: 1 에는 아미노말단이 유리상태인 것을 나타냈는데, 서열번호: 1 의 서열을 갖고, 아미노말단이 아세틸기 등의 보호기에 의해 블록되어 있는 것도 본 발명의 범위내이다.As an example of the enzyme which has an amino terminal protective group free activity, and has aminopeptidase activity, the enzyme which consists of an amino acid sequence shown to SEQ ID NO: 1 of a sequence list is mentioned specifically ,. In the enzyme of the present invention, the amino terminus may be in a free state, or the amino terminus of the enzyme may be blocked by a protecting group. Thus, unless otherwise specified herein, the amino terminus of this enzyme includes any form. Therefore, although the amino terminal was shown to be free in SEQ ID NO: 1, it is also within the scope of the present invention to have the sequence of SEQ ID NO: 1 and that the amino terminal is blocked by a protecting group such as an acetyl group.

본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소는, 예를 들면 1) 본 발명의 효소를 생산하는 미생물의 배양물로부터의 정제, 2) 본 발명의 효소를 코드하는 DNA 를 함유하는 형질전환체의 배양물로부터의 정제 등의 방법으로 제조할 수 있다.The amino terminal protecting group freease of the present invention is, for example, 1) from a culture of a microorganism producing the enzyme of the invention, 2) from a culture of a transformant containing DNA encoding the enzyme of the invention. It can manufacture by the method of purification | purification, etc.

1) 본 발명의 효소를 생산하는 미생물의 배양물로부터의 정제1) Purification from Culture of Microorganisms Producing the Enzyme of the Invention

본 발명의 효소를 생산하는 미생물에 대해서는, 효소활성을 지표로 한 스크리닝에 의해 이와 같은 미생물을 찾을 수 있다. 효소활성을 검출하는 방법으로서는, 아미노말단이 보호기로 블록된 아미노산이나 펩티드를 기질로 이용하여, 이 기질로부터의 보호기의 유리를 고속 액체크로마토그래피나, 아미노산 분석법, 질량분석법 등으로 확인하는 방법이 있다. 또, 보호기로 블록된 아미노산에, 적당한 발색기나 형광기를 부가한 합성기질 등을 이용할 수도 있다.As for the microorganism producing the enzyme of the present invention, such microorganisms can be found by screening with enzyme activity as an index. As a method for detecting enzyme activity, there is a method of confirming the release of a protecting group from the substrate by using high-performance liquid chromatography, amino acid analysis, mass spectrometry, etc., by using an amino acid or peptide whose amino terminal is blocked with a protecting group as a substrate. . Moreover, the synthetic substrate etc. which added the suitable coloring group and fluorescent group to the amino acid blocked with the protecting group can also be used.

상기와 같이 하여, 아미노말단 보호기 유리효소의 생산이 확인된 미생물을 배양함으로써 이 효소를 제조할 수 있다. 미생물의 배양은 그 미생물의 생육에 최적한 조건으로 행하면 되고, 바람직하게는 목적 효소의 발현량이 높아지는 배양조건이 이용된다. 이렇게 하여 균체 또는 배양액 중에 생산된 목적 효소는, 통상의 효소정제에 이용되는 방법으로 정제할 수 있다.In this manner, the enzyme can be produced by culturing a microorganism in which the production of the amino terminal protecting group free enzyme is confirmed. The microorganisms may be cultured under conditions that are optimal for the growth of the microorganisms. Preferably, culture conditions in which the expression level of the target enzyme is increased are used. In this way, the target enzyme produced in a cell or culture medium can be purified by the method used for normal enzyme purification.

상기의 스크리닝에 의해 선택된, 본 발명의 효소를 생산하는 미생물로서는, 피로코커스 푸리오수스 DSM 3638 을 들 수 있다.As a microorganism which produces the enzyme of this invention selected by said screening, Pyrococcus furiosus DSM 3638 is mentioned.

이하, 피로코커스 푸리오수스 DSM 3638 을 예로서, 본 발명의 효소의 제조방법에 대하여 서술하는데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 피로코커스 푸리오수스 DSM 3638 은, Deutsch Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen und GmbH에서 입수가능한 균주이다.Hereinafter, although the pyrococcus puriosus DSM 3638 is described as an example, the manufacturing method of the enzyme of this invention is described, but it is not limited to this. In addition, Pyrococcus puriosus DSM 3638 is a strain available from Deutsch Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen und GmbH.

이 균주의 배양에 있어서는, 통상, 초내열균의 배양에 이용되는 방법을 이용할 수 있고, 배지에 더해지는 영양원은 이 균주가 이용할 수 있는 것이면 된다. 탄소원으로서는, 예를 들면, 전분 등을 이용할 수 있고, 질소원으로서는, 예를 들면 트립톤, 펩톤, 효모엑기스 등을 이용할 수 있다. 배지 중에는, 마그네슘염, 나트륨염, 철염 등의 금속염을 미량 원소로 첨가하여도 된다. 또 예를 들면, 배지의 제조에 인공해수를 이용하는 것이 유리하다. 또 배지는 고형의 황을 함유하고 있지않은 투명한 배지가 바람직하고, 이 배지를 이용하면, 배양액의 혼탁도를 측정함으로써 균체의 증식을 용이하게 감시할 수 있다. 배양에 있어서는 정치(靜置)배양 또는 교반배양으로 행할 수 있는데, 예를 들면 [Applied and Environmental Microbiology, 제 55권, 제 2086 내지 2088 면 (1992)] 에 기재된 바와 같이, 투석배양법을 이용하여도 된다. 일반적으로 배양온도는 95℃ 전후가 바람직하고, 통상 16 시간 정도로 아미노말단 보호기 유리효소가 배양물 중에 현저한 양으로 축적된다. 배양조건은, 사용하는 균체, 배지조성에 따라 아미노말단 보호기 유리효소의 생산량이 최대가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.In culturing this strain, the method generally used for culturing super heat-resistant bacteria can be used, and the nutrient source to be added to the medium may be one that can be used by this strain. As the carbon source, for example, starch or the like can be used. As the nitrogen source, for example, tryptone, peptone, yeast extract or the like can be used. In the medium, metal salts such as magnesium salt, sodium salt and iron salt may be added as trace elements. For example, it is advantageous to use artificial seawater for the production of the medium. The medium is preferably a transparent medium that does not contain solid sulfur. When the medium is used, the growth of the cells can be easily monitored by measuring the turbidity of the culture solution. In culture, it can be carried out by standing culture or by stirring culture. For example, as described in [Applied and Environmental Microbiology, Vol. 55, pp. 2086 to 2088 (1992)], a dialysis culture method can be used. do. Generally, the incubation temperature is preferably around 95 ° C., and amino terminal protecting group free enzyme is usually accumulated in a significant amount in the culture for about 16 hours. The culture conditions are preferably set so that the production amount of the amino terminal protecting group free enzyme is maximized depending on the cells and the medium composition to be used.

아미노말단 보호기 유리효소를 채취하는데 있어서는, 예를 들면 배양액으로부터 원심분리, 여과 등에 의해 균체를 모으고, 이어서 균체를 파쇄하여 조(粗)효소액을 제조한다. 균체의 파쇄방법으로서는, 초음파파쇄, 비드파쇄, 용균 효소처리 등 중에서 목적효소의 추출효과가 높은 방법을 선택하면 된다. 또, 배양액 중에 이 효소가 분비되는 경우에는, 황안염석법(硫安鹽析法)이나 한외여과법 등으로 효소를 농축하여, 이를 조효소액으로 한다. 이렇게 하여 얻어진 조효소액으로부터 아미노말단 보호기 유리효소를 단리하는데 있어서는, 통상적으로 효소의 정제에 이용되는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 황안염석처리, 이온교환 크로마토그래피, 소수성 크로마토그래피, 겔여과 크로마토그래피 등의 방법을 조합하여 사용할 수 있다.In extracting the amino terminal protecting group free enzyme, for example, cells are collected from the culture medium by centrifugation, filtration or the like, and then the cells are crushed to prepare a crude enzyme solution. As a method for pulverizing the cells, a method having high extraction effect of the target enzyme may be selected from ultrasonic crushing, bead crushing, and lytic enzyme treatment. In addition, when this enzyme is secreted in a culture liquid, an enzyme is concentrated by the sulfur eye salt method, an ultrafiltration method, etc., and this is used as a crude enzyme liquid. In isolating the amino terminal protecting group free enzyme from the crude enzyme solution thus obtained, a method usually used for purification of the enzyme can be used. For example, it can use combining methods, such as a sulfur salt salt treatment, ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, and gel filtration chromatography.

2) 본 발명의 효소를 코드하는 DNA 를 함유하는 형질전환체의 배양물로부터의 정제2) Purification from Cultures of Transformants Containing DNA Encoding Enzymes of the Invention

본 발명에 따른 효소를 코드하는 DNA 는 적당한 미생물의 유전자 라이브러리의 스크리닝에 의해 얻을 수 있다. 미생물은, 상기와 동일하게, 효소활성을 지표로 한 스크리닝에 의해 찾을 수 있다.DNA encoding the enzyme according to the present invention can be obtained by screening gene libraries of suitable microorganisms. Microorganisms can be found by screening using the enzyme activity as an index as in the above.

보다 구체적으로는, 예를 들면 피로코커스속에 속하는 세균, 예를 들면 피로코커스 푸리오수스 게놈의 코스미드 라이브러리에서 목적 DNA 를 스크리닝하여 얻을 수 있다. 피로코커스 푸리오수스로서는 피로코커스 푸리오수스 DSM 3638 을 사용할 수 있다.More specifically, the target DNA can be obtained by screening for example a cosmid library of a bacterium belonging to the genus Pyrococcus, for example, the Pyrococcus furiosus genome. Pyrococcus puriosus DSM 3638 can be used as the pyrococcus puriosus.

또, 이와 같은 미생물로부터의 원하는 DNA 의 클로닝이나 본 발명의 효소를 코드하는 DNA 를 함유하는 형질전환체의 제조 및 배양, 배양물로부터의 목적 단백질의 정제 등의 방법은, 통상 행해지는 공지의 방법을 이용할 수 있다. 이하, 피로코커스 푸리오수스 DSM 3638 를 예로 본 발명의 제조방법에 대하여 서술하는데, 이것에 한정되는 것은 아니다.In addition, methods such as cloning desired DNA from such microorganisms, producing and culturing transformants containing DNA encoding the enzyme of the present invention, and purifying target proteins from the culture are known methods. Can be used. Hereinafter, although the pyrococcus puriosus DSM 3638 is demonstrated about the manufacturing method of this invention as an example, it is not limited to this.

피로코커스 푸리오수스 게놈의 코스미드 라이브러리는, 피로코커스 푸리오수스 게놈 DNA 를 제한효소 Sau3AI (다까라슈조사 제조) 로 부분절단하여 얻어진 DNA 단편을 트리플헬릭스 코스미드벡터 (스트라타진사 제조) 에 도입한 후, 인비트로패키징법으로 람다파지 입자 중에 패키징함으로써 제작할 수 있다. 다음으로 이렇게 하여 얻어진 라이브러리를 이용하여 적당한 대장균, 예를 들면 대장균 DH5αMCR (BRL사 제조)를 형질전환시키고, 이 형질전환체 중의 본 발명에 따른 효소활성을 조사함으로써, 이 효소의 DNA 를 함유하는 클론을 얻을 수 있다.The cosmid library of the pyrococcus furiosus genome is obtained by introducing a DNA fragment obtained by partial cleavage of the pyrococcus furiosus genome DNA with a restriction enzyme Sau3AI (manufactured by Takarashu Corporation) into a triple helix cosmid vector (produced by Stratagene). After that, it can be produced by packaging in lambda phage particles by in vitro packaging. Next, a clone containing the DNA of this enzyme was obtained by transforming a suitable E. coli, for example, E. coli DH5αMCR (manufactured by BRL) using the library thus obtained and examining the enzymatic activity according to the present invention in the transformant. Can be obtained.

또한 본 발명자들은, 재료로 한 피로코커스 푸리오수스를 생산하는 효소가 높은 내열성을 갖는 점에 착안하여, 이 효소활성의 스크리닝시에, 코스미드 라이브러리를 이용하여 얻어지는 형질전환체를 개별적으로 배양하고, 얻어진 균체로부터 내열성의 단백질만을 함유하는 분해물을 제조하는 공정을 조합시켰다. 이 일군의 분해물을, 코스미드 단백질 라이브러리로 명명하고, 이 코스미드 단백질 라이브러리를 효소활성의 검출에 이용함으로써, 형질전환체의 콜로니를 이용하는 방법보다도 검출감도가 높아짐과 동시에, 숙주유래의 단백질 등에 의한 백그라운드 수준 및 효소활성 저해의 악영향을 열변성조작으로 제거할 수 있다.Furthermore, the inventors pay attention to the fact that the enzyme producing pyrococcus furiosus as a material has high heat resistance. At the time of screening for this enzymatic activity, the present inventors individually cultured transformants obtained using cosmid libraries. And the process of manufacturing the degradation product containing only heat-resistant protein from the obtained cells was combined. This group of degradation products is termed cosmid protein library, and the cosmid protein library is used for the detection of enzymatic activity, so that the detection sensitivity is higher than that of the method using colonies of transformants, The adverse effects of background levels and enzyme activity inhibition can be eliminated by thermal denaturation.

즉, 먼저, 코스미드 라이브러리를 이용하여 얻어진 형질전환체를 배양하여 얻어지는 균체를 열처리 (100 ℃, 10 분간), 초음파처리, 재열처리 (100 ℃, 10분간) 한 후, 원심분리를 행하여 상층액 (분해물) 을 회수하여, 코스미드 단백질 러이브러리를 제작한다.That is, first, the cells obtained by culturing the transformant obtained using the cosmid library are subjected to heat treatment (100 ° C. for 10 minutes), sonication, and reheat treatment (100 ° C. for 10 minutes), followed by centrifugation to supernatant. (Degradation product) is collect | recovered and a cosmid protein library is produced.

다음에, 이 라이브러리에 함유되는 각각의 분해물에 대하여 펩티다아제 활성의 유무를 조사하여, 펩티다아제를 발현하는 클론의 스크리닝을 행한다. 펩티다아제활성의 검출에는, 합성 펩티드인 아미노산-4-메틸쿠마릴-7-아미드 (이하, 아미노산-MCA 라 기재함) 를 기질로서 사용할 수 있고, 예를 들면, Met-MCA, Leu-MCA, Ala-MCA, His-MCA (펩티드연구소사 제조) 등이 유용하다. 펩티다아제 활성이 인정된 분해물은, 또한, 아미노말단이 아세틸기에 의해 블록된 펩티드인 α-MSH (α-멜라닌세포 자극호르몬 : 펩티드연구소사 제조) 를 기질로 이용함으로써, 아미노말단의 보호기를 유리시키는 활성을 갖는지의 여부를 조사할 수 있다. 이로써, 보호기를 유리시키는 활성을 발현하는 DNA 를 함유하는 코스미드 클론을 얻을 수 있다.Next, each degradation product contained in this library is examined for the presence of peptidase activity and screened for clones expressing peptidase. For detection of peptidase activity, amino acid-4-methylcoumariyl-7-amide (hereinafter referred to as amino acid-MCA), which is a synthetic peptide, can be used as a substrate, for example, Met-MCA, Leu-MCA, Ala. -MCA, His-MCA (manufactured by Peptide Research Institute), and the like are useful. The digested product whose peptidase activity was recognized was also an activity of releasing the protecting group of the amino terminal by using α-MSH (α-melanin cell stimulating hormone: manufactured by Peptide Research Institute), which is a peptide whose amino terminal was blocked by an acetyl group, as a substrate. It can be investigated whether or not Thereby, the cosmid clone containing DNA which expresses the activity which liberates a protective group can be obtained.

또한, 이와 같이 하여 얻어진 코스미드 클론에서 제조한 코스미드를 적당한 제한효소로 절단시켜, 각 단편이 삽입된 재조합 플라스미드를 제작할 수 있다. 다음에 이 플라스미드를 적당한 미생물에 도입하여 얻어지는 형질전환체에 의해 생산되는 Met-MCA 분해활성을 조사함으로써, 목적 효소를 코드하는 DNA 를 함유하는 재조합 플라스미드를 얻을 수 있다.In addition, the cosmid prepared in the cosmid clone thus obtained can be cleaved with a suitable restriction enzyme to prepare a recombinant plasmid in which each fragment is inserted. Next, the recombinant plasmid containing the DNA encoding the target enzyme can be obtained by investigating the Met-MCA degradation activity produced by the transformant obtained by introducing the plasmid into a suitable microorganism.

상기의 코스미드 클론에서 제조한 코스미드를 BamHI (다까라슈조사 제조) 으로 절단하고, 얻어진 DNA 단편을 플라스미드 벡터 pUC18 (다까라슈조사 제조) 의 BamHI 부위에 삽입한 재조합 플라스미드를 제작할 수 있다. 다음에, 이 플라스미드를 도입한 대장균 JM109 (다까라슈조사 제조) 를 배양한 후, 얻어진 균체로부터 제조된 분해물 중의 펩티다아제 활성을 조사함으로써, 목적으로 하는 DNA 를 함유하는 플라스미드를 얻을 수 있다. 이 플라스미드를 플라스미드 pDAP1 으로 명명한다.The recombinant plasmid which cut | disconnected the cosmid manufactured by said cosmid clone with BamHI (made by the Takarashu irradiation), and inserted the DNA fragment obtained in the BamHI site | part of the plasmid vector pUC18 (made by Takarashu Research) can be produced. Next, after culturing Escherichia coli JM109 (manufactured by Takarashu Research Co., Ltd.) having introduced this plasmid, the plasmid containing the target DNA can be obtained by examining the peptidase activity in the digested product prepared from the obtained cells. This plasmid is named plasmid pDAP1.

다음에, 상기의 플라스미드 pDAP1 을 EcoRI (다까라슈조사 제조) 절단하고, 자가결찰시킴으로써 재조합 플라스미드를 제작할 수 있다. 이 플라스미드가 도입된 대장균 JM109를 배양하여 얻어지는 균체의 분해물의 펩티다아제활성을 확인하여 목적으로 하는 DNA 를 함유하는 플라스미드를 얻을 수 있다. 이 플라스미드는 pDAP2 로 명명된다.Next, the recombinant plasmid can be produced by digesting the above plasmid pDAP1 with EcoRI (manufactured by Takarashu Irradiation) and self-ligating. The plasmid containing the DNA of interest can be obtained by confirming the peptidase activity of the degradation product of the cells obtained by culturing E. coli JM109 into which this plasmid has been introduced. This plasmid is named pDAP2.

또한, 상기 플라스미드 pDAP2에서 아미노말단 보호기 유리효소 유전자를 함유하지 않은 DNA 단편을 다음과 같이 제거할 수 있다. 즉, 상기 플라스미드 pDAP2를 SacI (다까라슈조사 제조) 절단하여 얻어지는 약 1.7 kb 의 DNA 단편을 플라스미드 벡터 pUC18 (다까라슈조사 제조) 의 SacI 부위에 삽입하여, 대장균 JM109에 도입한다. 얻어진 형질전환체로부터 제조된 분해물의 펩티다아제 활성을 측정하여, 활성을 나타내는 형질전환체로부터 플라스미드를 제조한다. 이 플라스미드는 pDAP3 이라 명명된다. 도 1 에 그 제한효소 지도를 나타낸다. 도면 중, 굵은 실선이 플라스미드 벡터 pUC18 내의 삽입 DNA 단편이다.In addition, the DNA fragment containing no amino terminal protecting group freease gene in the plasmid pDAP2 can be removed as follows. That is, a DNA fragment of about 1.7 kb obtained by cleaving the plasmid pDAP2 by SacI (manufactured by Takarashu Irradiation) is inserted into the SacI site of plasmid vector pUC18 (manufactured by Takarashu Irradiation), and introduced into E. coli JM109. Peptidase activity of the degradation products prepared from the obtained transformants is measured to prepare plasmids from the transformants exhibiting activity. This plasmid is named pDAP3. 1 shows the restriction map. In the figure, the thick solid line shows the inserted DNA fragment in the plasmid vector pUC18.

또한, 상기 플라스미드 pDAP3에서 아미노말단 보호기 유리효소 유전자를 함유하지 않는 DNA 단편을 다음과 같이 제거할 수 있다. 즉, 상기 플라스미드 pDAP3을 SnaBI (다까라슈조사 제조), SacI (다까라슈조사 제조) 절단하여 얻어지는 약 1.2 kb 의 SnaBI-SacI DNA 단편을 플라스미드벡터 pUC19 의 SmaI-SacI 부위에 삽입하여, 대장균 JM109 에 도입한다. 얻어진 형질전환체로부터 제조된 분해물의 펩티다아제 활성을 측정한다. 또한, 분해물이 아세틸기를 아미노말단에서 유리시키는 활성을 α-MSH 를 기질로 이용하여 확인하고, 활성을 나타내는 형질전환체로부터 플라스미드를 제조한다. 이 플라스미드는 플라스미드 pDAP 로 명명된다. 도 2 에 그 제한효소지도를 나타낸다. 도면 중, 굵은 실선이 플라스미드벡터 pUC19 내의 삽입 DNA 단편이다. 플라스미드 pDAP 가 도입된 대장균 JM109 는 대장균 JM109/pDAP 로 명명되어, 일본국 이바라기껭 쓰구바시 히가시 1 쵸메 1 방 3 고 (우편번호 305) 의 통상산업성 공업기술원 생명공학기술연구소에 FERM BP-5804 로서 기탁되어 있다 (원기탁일 : 1996년 3월 29일, 국제기탁으로의 이관 : 1997년 1월 30일).In addition, the DNA fragment containing no amino terminal protecting group freease gene in the plasmid pDAP3 can be removed as follows. That is, about 1.2 kb of the SnaBI-SacI DNA fragment obtained by cleaving the plasmid pDAP3 by SnaBI (manufactured by Takarashu Irradiation) and SacI (manufactured by Takarashu Irradiation) was inserted into the SmaI-SacI site of the plasmid vector pUC19 and introduced into E. coli JM109. do. Peptidase activity of digests prepared from the resulting transformants is measured. In addition, the activity of lysate liberating the acetyl group at the amino terminus was confirmed using α-MSH as a substrate, and a plasmid was prepared from the transformant having the activity. This plasmid is named plasmid pDAP. The restriction map is shown in FIG. In the figure, the thick solid line shows the inserted DNA fragment in the plasmid vector pUC19. E. coli JM109 introduced with plasmid pDAP was named E. coli JM109 / pDAP, and it was designated as FERM BP-5804 in the Biotechnology Research Institute of the Ministry of Commerce, Industry and Technology of Japan, Ibaragi-chan Tigubashi Higashi 1-chome 3 (Postal Code 305). Deposited (original date: March 29, 1996, transfer to international deposit: January 30, 1997).

상기 플라스미드 pDAP 에 함유되는 피로코커스 푸리오수스 유래의 DNA 단편의 염기서열은 공지의 방법, 예를 들면, 디데옥시법을 이용하여 결정할 수 있다.The base sequence of the DNA fragment derived from pyrococcus puriosus contained in the plasmid pDAP can be determined using a known method, for example, the dideoxy method.

서열목록의 서열번호: 3 에 플라스미드 pDAP 에 삽입되어 있는 약 1.2 kb 의 DNA 단편의 염기서열을 나타낸다. 또, 이 서열중에 존재하는 오픈 리딩 프레임의 염기서열을 서열목록의 서열번호: 2 에 나타낸다. 즉, 서열목록의 서열번호: 2 는 본 발명에 의해 얻어지는 아미노말단 보호기 유리효소 유전자의 염기서열의 일례이다. 또한 서열번호: 1 에, 서열번호: 2 에 나타낸 염기서열에서 추정되는 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 아미노산서열을 나타낸다. 즉 서열목록의 서열번호: 1 은 본 발명에 의해 얻어지는 아미노말단 보호기 유리효소의 아미노산서열의 일례이다.SEQ ID NO: 3 in Sequence Listing shows the base sequence of a DNA fragment of about 1.2 kb inserted into the plasmid pDAP. The base sequence of the open reading frame present in this sequence is shown in SEQ ID NO: 2 of the sequence listing. That is, SEQ ID NO: 2 in the Sequence Listing is an example of the nucleotide sequence of the amino terminal protecting group free enzyme gene obtained by the present invention. In addition, the amino acid sequence of the amino terminal protecting group free enzyme of this invention estimated by the base sequence shown to SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 is shown. Namely, SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing is an example of an amino acid sequence of an amino terminal protecting group free enzyme obtained by the present invention.

상기와 같이 하여 얻어지는, 플라스미드 pDAP가 도입된 대장균 JM109/pDAP를 이용하여 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소를 얻을 수 있다.The amino terminal protecting group-releasing enzyme of the present invention can be obtained using Escherichia coli JM109 / pDAP having plasmid pDAP introduced as described above.

즉, 대장균 JM109/pDAP 를 통상의 배양조건, 예를 들면, 100 ㎍/㎖ 의 암피시린을 함유하는 LB 배지 (트립톤 10g/리터, 효모엑기스 5g/리터, NaCl 5g/리터, pH7.2) 중, 37℃에서 배양함으로써, 배양균체 중에 아미노말단 보호기 유리효소를 발현시킬 수 있다.That is, E. coli JM109 / pDAP was subjected to normal culture conditions, for example, LB medium containing 100 μg / ml of ampicillin (tryptone 10 g / liter, yeast extract 5 g / liter, NaCl 5 g / liter, pH7.2 ), The amino terminal protecting group free enzyme can be expressed in the cultured cells by culturing at 37 ° C.

배양종료후, 배양균체를 집균하여 얻어진 균체를 100 ℃에서 10 분간 열처리한다. 조효소액을 열처리균체를 초음파처리후 원심분리한 상층액으로 얻고, 이 효소액의 100 ℃, 10 분간의 열처리에 의한 오염단백질의 변성처리, 겔여과 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피 등의 통상적으로 효소의 정제에 이용되는 방법을 조합하여 이용함으로써 아미노말단 보호기 유리효소를 정제할 수 있다.After completion of the culture, the cells obtained by collecting the cultured cells were heat-treated at 100 ° C. for 10 minutes. The crude enzyme solution was obtained as a supernatant obtained by centrifugation after heat treatment of the heat-treated cells, and the enzyme solution was usually subjected to denatured protein, gel filtration chromatography, ion exchange chromatography, etc. The amino terminal protecting group free enzyme can be purified by using a combination of methods used for purification.

상기의 방법에 의해 대장균 JM109/pDAP 에서 얻어진 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 효소화학적 및 이화학적 성질을 이하에 나타낸다.The enzymatic and physicochemical properties of the amino terminal protecting group-releasing enzyme of the present invention obtained in E. coli JM109 / pDAP by the above method are shown below.

(1) 작용(1) action

본 발명의 효소는, 펩티드의 아미노말단에 존재하는 각종 보호기 중, 적어도 아세틸기, 피로글루타밀기, 포르밀기, 미리스토일기를 유리시킨다. 또한 본 발명의 효소는 펩티드의 아미노말단에서 순차적으로 아미노산을 유리시킨다.The enzyme of the present invention releases at least an acetyl group, a pyroglutamyl group, a formyl group, and a myristoyl group among various protecting groups present at the amino terminal of the peptide. The enzymes of the invention also liberate amino acids sequentially at the amino terminus of the peptide.

(2) 효소활성 측정법(2) enzyme activity assay

본 발명의 효소의 활성은, Met-MCA를 기질로 이용하여, 이하에 나타낸 조작으로 측정된다.The activity of the enzyme of the present invention is measured by the operation shown below using Met-MCA as a substrate.

a. 반응a. reaction

효소활성을 측정하고자 하는 효소표준품을 적당하게 희석하여, 그 효소용액 5 ㎕ 에 20 mM PIPES-Na 완충액 (pH7.6) 100 ㎕을 더하고, 다시 1 mM Met-MCA (디메틸술폭시드에 용해된 것)을 5 ㎕ 첨가하여, 75 ℃에서 20 분간 반응시킨 후, 30% 아세트산을 10 ㎕ 첨가함으로써 반응을 정지한다.Appropriately dilute the enzyme standard for which the enzyme activity is to be measured, add 100 µl of 20 mM PIPES-Na buffer solution (pH7.6) to 5 µl of the enzyme solution, and again dissolve in 1 mM Met-MCA (dimethylsulfoxide). 5 µl of) is added and reacted at 75 ° C for 20 minutes, and then the reaction is stopped by adding 10 µl of 30% acetic acid.

b. 측정b. Measure

반응에 의해 생성되는 7-아미노-4-메틸쿠마린을, 여기파장 355 ㎚, 측정파장 460 ㎚ 에서 타이타텍플루오로스캔 II (다이니뽕세이야꾸가부시끼가이샤 제조)를 이용하여 정량한다. 효소 1 단위는 Met-MCA 를 기질로 하여, pH7.6, 75 ℃에서 1 분간에 1 μmol 의 7-아미노-4-메틸쿠마린을 생성할 수 있는 효소량으로 한다. 본 발명의 효소는, 측정한 pH7.6, 75℃ 에서 Met-MCA 분해활성을 갖고 있었다. 동일하게, 본 발명의 효소는 Met-MCA뿐만 아니라, Leu-MCA, Ala-MCA, His-MCA 등에 작용하여 아미노산을 유리시켰다.The 7-amino-4-methylcoumarin produced | generated by reaction is quantitatively determined by using titatech fluoroscan II (made by Dainippon Seiyaku Co., Ltd.) at an excitation wavelength of 355 nm and a measurement wavelength of 460 nm. One unit of enzyme is Met-MCA as a substrate, and it is set as the amount of enzyme which can produce 1 micromol of 7-amino-4-methylcoumarin in 1 minute at pH7.6 and 75 degreeC. The enzyme of the present invention had Met-MCA degrading activity at the measured pH7.6 and 75 ° C. Equally, the enzyme of the present invention acted not only on Met-MCA but also on Leu-MCA, Ala-MCA, His-MCA and the like to liberate amino acids.

(3) 기질특이성(3) substrate specificity

본 발명의 효소는, 펩티드의 아미노말단에 보호기가 존재하는 경우이더라도, 아미노말단에서 보호기를 유리시킨 후, 다시 아미노산을 순차적으로 유리시킨다.Even if the protecting group is present at the amino terminus of the peptide, the enzyme of the present invention releases the protecting group at the amino terminus, and then releases the amino acids sequentially.

상기 활성은, 아미노말단이 블록되어 있는 합성 펩티드를 기질로 이용하여 확인할 수 있다. 즉, 효소반응에 따라 기질 펩티드에서 유리되는 아미노산량의 시간경과에 따른 변화를 아미노산분석으로 측정하고, 펩티드의 분해 프로필을 해석함으로써 확인할 수 있다. 또한, 이하에 나타낸 펩티드 중, 시판되고 있지않은 것은 공지의 방법, 예를 들면 펩티드합성기를 사용함으로써 화학적으로 합성하여 사용할 수 있다.The activity can be confirmed by using a synthetic peptide having an amino terminal blocked as a substrate. That is, the change over time of the amount of amino acid liberated from the substrate peptide by the enzymatic reaction can be confirmed by measuring amino acid analysis and analyzing the degradation profile of the peptide. Among the peptides shown below, those which are not commercially available can be synthesized chemically by a known method, for example, by using a peptide synthesizer.

피로글루타밀기를 유리시키는 활성은 뉴로텐신을 기질로 이용하여 조사할 수 있다. 서열목록의 서열번호: 4 에 뉴로텐신의 아미노산서열을 나타낸다. 즉 1 mM 뉴로텐신 (펩티드연구소사 제조) 10 ㎕ 에 0.12 밀리단위의 효소표준품 (5 ㎕), 40 mM PIPES-Na 완충액 (pH7.6) 50 ㎕, 증류수 35 ㎕을 첨가하여, 37 ℃에서 0 내지 5 시간 반응시킨 후, 아미노산 분석법으로 반응액 중의 유리아미노산의 측정을 행하였다. 이 결과, 반응시간의 경과에 따라 뉴로텐신의 아미노말단에서 피로글루타밀기가 유리된 류신 및 이것에 계속되는 아미노산이 순차적으로 유리되어 가는 것이 확인되어, 본 발명의 효소가 피로글루타밀기를 유리시키는 활성을 갖고 있는 것이 나타났다.The activity of releasing pyroglutamyl groups can be investigated using neurotensin as a substrate. SEQ ID NO: 4 in Sequence Listing shows an amino acid sequence of neurotensin. Namely, 10 μl of 1 mM neurotensin (manufactured by Peptide Research Institute) was added with 0.12 milliliters of enzyme standard (5 μl), 40 μl of 40 mM PIPES-Na buffer solution (pH7.6), and 35 μl of distilled water. After reacting for 5 hours, the free amino acid in the reaction solution was measured by amino acid analysis. As a result, it was confirmed that leucine and pyroglutamyl-free leucine are liberated sequentially at the amino terminus of neurotensin as the reaction time elapses, and the enzyme of the present invention releases the pyroglutamyl-free activity. Appeared to have.

아세틸기를 유리시키는 활성은, α-MSH 및 Ac-Gly-Asp-Val-Glu-Lys 를 기질로 이용하여 조사할 수 있다. 서열목록의 서열번호: 5 및 서열번호: 6 에 각각 α-MSH, Ac-Gly-Asp-Val-Glu-Lys 의 아미노산서열을 나타낸다. 즉, 1 mM 의 상기 펩티드기질 용액 10 ㎕ 에 0.12 밀리단위의 효소표준품 (5 ㎕), 40 mM PIPES-Na (pH7.6) 완충액 50 ㎕, 증류수 35 ㎕을 첨가하여, 37 ℃에서 0 내지 5 시간 반응시킨 후, 아미노산 분석법으로 반응액 중의 유리아미노산의 측정을 행하였다. 이 결과, 어느 기질을 이용한 경우에도 먼저 아세틸기가 유리된 아미노말단의 아미노산이 유리되어 있어, 본 발명의 효소가 아세틸기를 유리시키는 활성을 갖고 있는 것이 나타났다. 또 반응시간의 경과에 따라 이에 이어지는 아미노산이 순차적으로 유리되어 가는 것도 확인되었다.The activity of releasing an acetyl group can be investigated by using α-MSH and Ac-Gly-Asp-Val-Glu-Lys as a substrate. The amino acid sequences of α-MSH and Ac-Gly-Asp-Val-Glu-Lys are shown in SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6 in the Sequence Listing, respectively. In other words, 0.1 μl of enzyme standard product (5 μl), 40 μm 40 mM PIPES-Na (pH7.6) buffer, and 35 μl of distilled water were added to 10 μl of the 1 mM peptide substrate solution. After reacting for some time, free amino acid in the reaction solution was measured by amino acid analysis. As a result, even when using any substrate, the amino terminal of the amino terminal in which the acetyl group was liberated first was released, and it turned out that the enzyme of this invention has the activity which liberates an acetyl group. In addition, it was confirmed that the following amino acids are sequentially released as the reaction time elapses.

포르밀기를 유리시키는 활성은, For-Met-Leu-Phe-Lys (BACHEM사 제조)를 기질로 이용하여 조사할 수 있다. 서열목록의 서열번호: 7 에 For-Met-Leu-Phe-Lys 의 아미노산서열을 나타낸다. 즉, 10 mM For-Met-Leu-Phe-Lys (30% 아세트산용액) 0.5 ㎕ 에 4 밀리단위의 효소표준품 (3.5 ㎕), 0.1M 의 N-에틸모르폴린 25 ㎕, 증류수 21 ㎕을 첨가하여, 37 ℃에서 0 내지 2 시간 반응시킨 후, 아미노산 분석법으로 반응액 중의 유리아미노산의 측정을 행하였다. 이 결과, 반응액중에 포르밀기가 유리된 메티오닌이 유리되어 있는 것이 확인되어, 본 발명의 효소가 포르밀기를 유리시키는 활성을 갖고 있는 것이 나타났다. 또 반응시간의 경과에 따라 이것에 이어지는 아미노산이 순차적으로 유리되어 가는 것도 확인되었다.The activity which liberates a formyl group can be investigated using For-Met-Leu-Phe-Lys (made by BACHEM) as a substrate. SEQ ID NO: 7 in Sequence Listing shows an amino acid sequence of For-Met-Leu-Phe-Lys. In other words, 0.5 μl of 10 mM For-Met-Leu-Phe-Lys (30% acetic acid solution) was added with 4 milligrams of enzyme standard (3.5 μl), 25 μl of 0.1M N-ethylmorpholine and 21 μl of distilled water. After reacting at 37 degreeC for 0 to 2 hours, the free amino acid in the reaction liquid was measured by amino acid analysis. As a result, it was confirmed that methionine free of formyl group was released in the reaction solution, and it was shown that the enzyme of the present invention has an activity of releasing formyl group. It was also confirmed that the amino acid subsequent to this was sequentially released as the reaction time elapsed.

미리스토일기를 유리시키는 활성은 Myr-Phe-Ala-Arg-Lys-Gly-Ala-Leu-Arg-Gln (BACHEM사 제조) 및 Myr-Gly-Ala-Gly-Ala-Ser-Ala-Glu-Glu-Lys 를 기질로 이용하여 조사할 수 있다. 서열목록의 서열번호: 8 및 서열번호: 9 에 각각 Myr-Phe-Ala- Arg-Lys-Gly-Ala-Leu-Arg-Gln, Myr-Gly-Ala-Gly-Ala-Ser-Ala-Glu-Glu-Lys 의 아미노산서열을 나타낸다. 즉, 1 mM 의 상기 펩티드기질용액 5 ㎕ 에 4 밀리단위의 효소표준품 (3.5 ㎕), 0.1M 의 N-에틸모르폴린 아세트산 완충액 (pH9.0) 25 ㎕, 증류수 16.5 ㎕ 을 첨가하여, 37 ℃에서 0 내지 9 시간 반응시킨 후, 아미노산 분석법으로 반응액중의 유리아미노산의 측정을 행하였다. 이 결과, 어느 기질을 이용한 경우에도 먼저 미리스토일기가 유리된 아미노말단의 아미노산이 유리되어 있어, 본 발명의 효소가 미리스토일기를 유리시키는 활성을 갖고 있는 것이 나타났다. 또 반응시간의 경과에 따라 이에 이어지는 아미노산이 순차적으로 유리되어 가는 것도 확인되었다.Activities that release the myristoyl group are Myr-Phe-Ala-Arg-Lys-Gly-Ala-Leu-Arg-Gln (manufactured by BACHEM) and Myr-Gly-Ala-Gly-Ala-Ser-Ala-Glu-Glu Can be investigated using -Lys as a substrate. SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9 in the Sequence Listing are Myr-Phe-Ala- Arg-Lys-Gly-Ala-Leu-Arg-Gln, Myr-Gly-Ala-Gly-Ala-Ser-Ala-Glu- The amino acid sequence of Glu-Lys is shown. That is, to 5 µl of the 1 mM peptide substrate solution, 4 µm of enzyme standard (3.5 µl), 25 µl of 0.1 M N-ethylmorpholine acetate buffer (pH9.0) and 16.5 µl of distilled water were added. After reacting for 0 to 9 hours at, the free amino acid in the reaction solution was measured by amino acid analysis. As a result, even when any substrate was used, first, the amino terminal amino acid free of myristoyl group was released, and it was shown that the enzyme of the present invention has the activity of releasing myristoyl group. In addition, it was confirmed that the following amino acids are sequentially released as the reaction time elapses.

또, 본 발명의 효소는 보호기에 의해 아미노말단이 블록되어 있지않은 펩티드의 아미노말단에도 작용하여, 아미노말단 아미노산을 유리시키는 아미노펩티다아제 활성을 갖는다. 이 활성은, [Arch. Biochem. Biophys., 제 274권, 제 241 내지 250 면 (1989)] 에 기재된 방법에 의해 확인할 수 있다.The enzyme of the present invention also acts on the amino terminus of peptides in which the amino terminus is not blocked by a protecting group, and has an aminopeptidase activity that liberates amino terminal amino acids. This activity is described by Arch. Biochem. Biophys., Vol. 274, pp. 241 to 250 (1989)].

또한 본 발명의 효소는, 상기와 같은 1본쇄의 폴리펩티드뿐만 아니라, 고분자량 단백질의 아미노말단에도 작용할 수 있다. 예를 들면, 닭의 난백 환원 라이소자임을 기질로 이것을 확인할 수 있다. 즉, 1 mM 닭의 난백 환원 라이소자임(수용성, 분자량 약 14000, 와꼬우쥰야꾸고교사 제조) 5 ㎕ 에 8 밀리단위의 효소표준품 (1.6 ㎕), 0.1mM 의 CoCl2 를 함유하는 50mM 의 인산수소이나트륨-수산화나트륨 완충액 (pH11.0) 50 ㎕, 증류수 43.4 ㎕ 를 첨가하여, 50 ℃에서 0 내지 240 분간 반응시킨 후, 아미노산 분석법으로 반응액 중의 유리아미노산의 측정을 행하였다. 반응액 중에 생성된 아미노산의 시간경과에 따른 변화로부터, 환원 라이소자임의 아미노말단에서 아미노산이 순차적으로 유리되고 있는 것이 나타나, 본 발명의 효소가 단백질의 아미노말단에 대해서도 작용하는 것이 확인되었다.In addition, the enzyme of the present invention can act not only on the single-stranded polypeptide but also on the amino terminal of the high molecular weight protein. For example, chicken egg white reduction lysozyme can be identified as a substrate. That is, 50 mM sodium hydrogen phosphate containing 8 mM enzyme standard (1.6 µl) and 0.1 mM CoCl 2 in 5 µl of 1 mM chicken egg white reducing lysozyme (water soluble, molecular weight about 14000, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). 50 µl of sodium hydroxide buffer (pH11.0) and 43.4 µl of distilled water were added, followed by reaction at 50 ° C for 0 to 240 minutes, followed by measurement of the free amino acid in the reaction solution by amino acid analysis. From the change over time of the amino acid produced in the reaction liquid, it was shown that the amino acid was liberated sequentially at the amino terminal of the reducing lysozyme, and it was confirmed that the enzyme of the present invention also acts on the amino terminal of the protein.

(4) 최적온도(4) optimum temperature

도 3 으로부터, 본 발명의 효소표준품의 최적온도는 pH7.6 에서 75 내지 95 ℃ 이다. 도면 중, 세로축은 최대활성 (95 ℃) 에 대한 상대활성 (%), 가로축은 반응온도 (℃) 를 나타낸다.From Figure 3, the optimum temperature of the enzyme standard of the present invention is 75 to 95 ℃ at pH7.6. In the figure, the vertical axis represents the relative activity (%) with respect to the maximum activity (95 ° C), and the horizontal axis represents the reaction temperature (° C).

(5) 최적 pH(5) optimum pH

도 4 에 나타낸 바와 같이 본 발명의 효소의 최적 pH 는 6.5 내지 9.5 부근이었다. 도면 중, 세로축은 pH7.2 에서의 활성을 100 으로 한 상대활성 (%) 을, 가로축은 75 ℃ 에서의 pH 를 나타낸다.As shown in FIG. 4, the optimum pH of the enzyme of the present invention was around 6.5 to 9.5. In the figure, the vertical axis shows relative activity (%) with the activity at pH 7.2 as 100, and the horizontal axis shows the pH at 75 ° C.

(6) 각종 시약의 영향(6) Influence of various reagents

본 발명의 효소의 활성은 아스마타틴 (펩티드연구소사 제조) 에 의해 저해를 받는다. 예를 들면 0.3 밀리단위의 본 발명의 효소를 5 nmol 의 아마스타틴으로 처리하여, 그 활성을 Met-MCA 를 기질로 측정한 경우, 효소활성은 거의 완전히 손실된다.The activity of the enzyme of the present invention is inhibited by asmatitin (manufactured by Peptide Research Institute). For example, when the enzyme of the present invention in units of 0.3 milliliters is treated with 5 nmol of amastatin, and its activity is measured by a substrate, Met-MCA is almost completely lost.

또, 본 발명의 효소의 활성은 CoCl2 에 의해 촉진된다.In addition, the activity of the enzyme of the present invention is promoted by CoCl 2 .

(7) 분자량(7) molecular weight

본 발명의 효소는, SDS-폴리아크릴아미드 전기영동에 의해 약 4 만, 초원심법에 의해 약 40 만의 분자량을 나타낸다.The enzyme of the present invention exhibits a molecular weight of about 40,000 by SDS-polyacrylamide electrophoresis and about 400,000 by ultracentrifugal method.

(8) 온도안정성(8) Temperature stability

효소표준품을 75 ℃ 에서 열처리한 후의 잔존효소활성을 조사하여, 본 발명의 효소의 온도안정성을 조사하였다. 도 5 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 효소는 0.1 mM 의 CoCl2 를 함유하는 0.1M 의 트리스-HCl 완충액 (pH8.0) 중에서는 5 시간 처리후에도 효소활성의 저하는 전혀 볼 수 없고 (도면 내의 ●), 또, CoCl2 를 함유하지 않은 완충액 중에서 5 시간 처리한 경우도 80 % 이상의 활성을 유지하였다 (도면 내의 ○). 도면 중, 세로축은 잔존하는 효소활성 (%), 가로축은 열처리의 시간 (시간)을 나타낸다.The residual enzyme activity after heat treatment of the enzyme standard at 75 ° C. was investigated to investigate the temperature stability of the enzyme of the present invention. As shown in Fig. 5, in the enzyme of the present invention, 0.1 mM Tris-HCl buffer (pH8.0) containing 0.1 mM CoCl 2 showed no degradation of enzyme activity even after 5 hours of treatment (in the drawing). In addition, 80% or more of activity was maintained even when treated for 5 hours in a buffer containing no CoCl 2 (o). In the figure, the vertical axis shows the remaining enzyme activity (%), and the horizontal axis shows the time (hour) of heat treatment.

본 발명에서의 아미노말단 보호기 유리효소는, 상기 효소에 더하여, 서열목록의 서열번호: 1 에 나타낸 아미노산서열의 전부 또는 그의 일부를 함유하고 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는 효소, 또는 그 기능적 동등물을 들 수 있다.The amino-terminal protecting group free enzyme in the present invention, in addition to the above-mentioned enzyme, contains an enzyme or a functional equivalent thereof containing all or a part of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 of the sequence listing and showing amino-terminal protecting group free activity. Can be mentioned.

본 명세서에 기재된 "기능적 동등물"이란 이하와 같은 것을 말한다. 천연에 존재하는 단백질에는 이를 코드하는 DNA 의 다형이나 변이 외에, 단백질의 생체내 및 정제 중의 개질반응 등에 의해 그 아미노산서열 중에 아미노산의 결실, 삽입, 부가, 치환 등의 변이가 일어날 수 있다. 그러나 이와 같은 변이가 이 단백질의 활성이나 구조의 유지에 관하여 중요하지 않은 부분에 존재하는 경우에는, 변이를 갖지 않은 단백질과 실질적으로 동등한 생리, 생물학적 활성을 나타낸다고 알려져 있다. 이와 같이 구조적으로 약간의 차이가 있어도 그 기능 및 활성에 대해서는 큰 차이를 볼 수 없는 것을 본 명세서에서는 "기능적 동등물" 이라고 부른다.As used herein, "functional equivalent" refers to the following. In addition to polymorphisms or mutations in DNA encoding the proteins present in nature, modifications such as deletion, insertion, addition and substitution of amino acids may occur in the amino acid sequence by modification reactions in vivo and purification of the protein. However, it is known that such mutations exhibit substantially the same physiological and biological activity as proteins that do not have mutations when they exist in parts that are not important for the activity or maintenance of the structure of the protein. In this specification, even if there is a slight difference in structure, the difference in function and activity is not seen as a "functional equivalent" in the present specification.

인위적으로 단백질의 아미노산 서열에 상기와 같은 변이를 도입한 경우도 동일하고, 이 경우에는 또한 다종다양한 변이체를 제작할 수 있다. 예를 들면, 인체 인터루킨 2 (IL-2) 의 아미노산 서열중의 특정 시스테인 잔기를 세린으로 치환한 폴리펩티드가 인터루킨 2 활성을 유지하는 것이 알려져 있다 [Science, 제 224 권, 1431 면 (1984)]. 따라서, 본 발명에 의해 개시된 아미노산서열 (서열목록의 서열번호: 1) 에 하나 또는 여러개의 아미노산잔기의 결실, 삽입, 부가, 치환이 발생한 아미노산서열에 의해 나타나는 것이더라도, 기능적으로 차이를 볼 수 없는 것이면 본 발명의 범위 내에 속하는 것이다.The above-mentioned mutations are artificially introduced into the amino acid sequence of the protein, and in this case, various variants can be produced. For example, it is known that a polypeptide in which a specific cysteine residue in the amino acid sequence of human interleukin 2 (IL-2) is substituted with serine maintains interleukin 2 activity (Science, Vol. 224, p. 1431 (1984)). Therefore, even if the amino acid sequence disclosed by the present invention (SEQ ID NO: 1 of the sequence listing) is represented by the amino acid sequence in which deletion, insertion, addition, or substitution of one or more amino acid residues occurs, functional differences cannot be seen. If it is within the scope of the present invention.

또, 어느 종류의 단백질은, 활성에는 필수가 아닌 펩티드영역을 갖고 있는 것이 알려져 있다. 예를 들면 세포밖으로 분비되는 단백질에 존재하는 시그널펩티드나, 프로테아제의 전구체 등에 보이는 프로서열 등이 이것에 해당하고, 이들 영역의 대부분은 번역후 또는 활성형 단백질로의 전환시에 제거된다. 이와 같은 단백질은 일차구조상은 다른 형태로 존재하고 있지만, 최종적으로는 동등한 기능을 발현하는 단백질이다.It is also known that certain types of proteins have peptide regions that are not essential for activity. For example, a signal peptide present in a protein secreted out of the cell, a pro sequence shown in a precursor of a protease, or the like corresponds to this, and most of these regions are removed after translation or upon conversion to an active protein. Such proteins exist in different forms in their primary structure, but are proteins that finally express equivalent functions.

유전자공학적으로 단백질의 생산을 행하는 경우에는, 목적단백질의 아미노말단, 또는 카르복실말단에 이 단백질의 활성과는 무관한 펩티드사슬이 부가되는 일이 있다. 예를 들면, 목적단백질의 발현량을 증가시키기 위해, 사용되는 숙주중에서 고발현되고 있는 단백질의 아미노말단 영역의 일부를 목적단백질의 아미노말단에 부가한 융합단백질이 제작되는 일이 있다. 또는 발현된 단백질의 정제를 용이하게 하기 위해, 특정의 물질에 친화성을 갖는 펩티드를 목적단백질의 아미노말단 또는 카르복실말단에 부가하는 것도 행해지고 있다. 이들의 부가된 펩티드가 목적단백질의 활성에 악영향을 미치지 않는 경우에는, 부가된 상태여도 되고, 또 필요하면 적당한 처리, 예를 들면 프로테아제에 의한 한정분해 등으로 목적단백질에서 제거되도록 할 수도 있다.When genetically producing a protein, a peptide chain irrelevant to the activity of the protein may be added to the amino or carboxyl terminus of the protein of interest. For example, in order to increase the expression level of the protein of interest, a fusion protein may be produced in which a part of the amino terminal region of the protein that is highly expressed in the host used is added to the amino terminal of the protein of interest. Alternatively, in order to facilitate purification of the expressed protein, a peptide having affinity for a specific substance is added to the amino or carboxyl terminus of the target protein. When these added peptides do not adversely affect the activity of the protein of interest, the added peptide may be added, and if necessary, may be removed from the protein of interest by appropriate treatment, for example, limited degradation by a protease.

상기와 같은, 단백질의 기능에는 필수가 아닌 펩티드를 유지하거나 또는 부가된 것이더라도, 동등한 기능을 발현할 수 있는 한은 "기능적 동등물" 의 범위내에 속하는 것이다.As described above, even if the peptide is not essential to the function of the protein or is added to the peptide, it is within the scope of the "functional equivalent" as long as it can express the equivalent function.

상기 아미노말단 보호기 유리효소의 기능적 동등물로서는, 예를 들면 서열목록의 서열번호: 1 에 나타낸 아미노산서열에, 1 개 이상의 아미노산잔기가 결실, 부가, 삽입 또는 치환의 적어도 하나가 이루어지고, 또한 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는 효소를 들 수 있다. 본 발명에서 기능적 동등물의 태양은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 N 말단을 보호기에 의해 블록하기 위해 아미노산서열이 변화된 개질효소가 예시된다. 예를 들면, 서열목록의 서열번호: 1 에 기재된 아미노산서열의 아미노산번호 2 의 발린이 아스파라긴산으로 치환된 효소를 들 수 있다.As the functional equivalent of the amino terminal protecting group freease, for example, at least one amino acid residue is deleted, added, inserted or substituted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing, and amino And enzymes exhibiting terminal protecting group free activity. Although the aspect of a functional equivalent in this invention is not specifically limited, The modified enzyme which changed the amino acid sequence in order to block the N terminal of the amino terminal protecting group freease of this invention by a protecting group is illustrated. For example, the enzyme in which valine of amino acid number 2 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing is substituted with aspartic acid is mentioned.

이 개질효소는 예를 들면 유전자공학적 기술을 이용함으로써 얻을 수 있다. 즉 이 개질효소의 제작은 pDAP 플라스미드 DNA 상의 상기 효소를 코드하는 DNA 영역에 공지의 핵산변이 도입기술을 이용하여 염기서열을 개질시킨 후, 적당한 숙주를 이용하여 단백질을 발현시킴으로써 실시할 수 있다. 이 개질효소의 N 말단 아미노산서열 Met-Asp 는 빵효모 중에서 아세틸기 부가 시그널서열로서 작용하는 것이 알려져 있다 [Journal of Biochemistry, 제 265 권, 제 19638 내지 19643 면 (1990)]. 따라서, 이 개질효소를 코드하는 DNA 영역을 적당한 효모용 발현벡터에 삽입하고 적당한 숙주효모중에서 발현시킴으로써, N-말단이 아세틸화된 단백질을 얻을 수 있다. 예를 들면, 효모용 발현벡터로는 pVT103-L [Gene, 제 52 권, 제 225 내지 233 면(1987)], 숙주효모로는 BJ2168 [FEMS Microbiology Review, 제 54권, 제 17 내지 46 면 (1988)] 을 사용할 수 있다. 또한 이와 같은 단백질의 아미노말단 보호기 유리활성을 상기 기질특이성의 항에 기재한 방법을 이용하여 측정함으로써 이러한 단백질이 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소인 것을 확인할 수 있다. 서열목록의 서열번호: 10 에 기재된 아미노산 서열로 이루어지는 효소를 코드하는 DNA가 삽입된 pVT103-L 은 pAcDAP 로 명명되고, 이 플라스미드로 형질전환된 효모 BJ2168 은 사카로미세스 세레비지아에 (Saccharomyces cerevisiae) BJ2168/pAcDAP 로 명명되어, 일본국 이바라기껭 쓰꾸바시 히가시 1쵸메 1 방 3고 (우편번호 305) 의 통상산업성 공업기술원 생명공업기술연구소에 FERM BP-5952 로서 기탁되어 있다 (원기탁일 : 1997년 5월 23일). 이와 같은 개질효소이더라도, 2 종 이상의 아미노말단 보호기를 유리시키는 활성을 갖는 효소이면 본 명세서에서의 기능적 동등물에 포함된다.This modifier can be obtained, for example, by using genetic engineering techniques. That is, the modification can be carried out by modifying the nucleotide sequence in the DNA region encoding the enzyme on the pDAP plasmid DNA using a known nucleic acid mutation introduction technique, and then expressing the protein using an appropriate host. The N-terminal amino acid sequence Met-Asp of this modifier is known to act as an acetyl group addition signal sequence in baker's yeast [Journal of Biochemistry, Vol. 265, pp. 19638 to 19643 (1990)]. Therefore, the N-terminal acetylated protein can be obtained by inserting the DNA region encoding this modifier into an appropriate yeast expression vector and expressing in an appropriate host yeast. For example, pVT103-L [Gene, Vol. 52, pp. 225 to 233 (1987)] as an expression vector for yeast, BJ2168 [FEMS Microbiology Review, Vol. 54, pp. 17 to 46 ( 1988). In addition, by measuring the amino-terminal protecting group free activity of such a protein using the method described in the above-described substrate specificity, it can be confirmed that such a protein is the amino-terminal protecting group free enzyme of the present invention. PVT103-L into which DNA encoding the enzyme consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 10 of the Sequence Listing is inserted is named pAcDAP, and the yeast BJ2168 transformed with this plasmid is Saccharomyces cerevisiae. It is named BJ2168 / pAcDAP and has been deposited as FERM BP-5952 to the Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Technology, Japan Industrial Technology Research Institute, 1-room, 3-cho, Higashi 1-chome, Tsukuba-shi, Ibaragi, Japan. 23 May 1997). Even if it is such a modifier, if it is an enzyme which has the activity which releases 2 or more types of amino terminal protecting groups, it will be included in the functional equivalent in this specification.

아미노산 서열의 개질에 의해 단백질의 N 말단을 보호기에 의해 블록하는 방법은 이러한 방법에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 다른 아세틸화 방법 [Journal of Biological Chemistry, 제 260 권, 제 5382 내지 5391 면 (1985)] 또는 미리스토일화 방법 [Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 제 84 권, 제 2708 내지 2712 면 (1987)]을 이용하여도 된다. 또한 단백질의 N-말단을 보호기에 의해 블록하는 방법은 상기와 같은 아미노산의 치환에 의한 방법에 한정되지 않고, 예를 들면 화학적인 방법 [Methods in Enzymology, 제 11 권, 제 565 내지 570 면 (1967)]을 이용하여도 된다.The method of blocking the N terminus of a protein by a protecting group by modification of the amino acid sequence is not limited to this method, for example, other acetylation methods [Journal of Biological Chemistry, Vol. 260, pp. 5382 to 5391 (1985). ) Or the myristoylation method [Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Vol. 84, pp. 2708-2712 (1987)]. In addition, the method of blocking the N-terminus of a protein by a protecting group is not limited to the method by substitution of such amino acids, for example, chemical methods [Methods in Enzymology, Vol. 11, pp. 565 to 570 (1967) )] May be used.

2. 본 발명의 DNA2. DNA of the present invention

본 발명의 DNA 는, 상기와 같은 본 발명의 아미노 말단 보호기 유리효소를 코드하는 DNA 로, 구체적으로는 1) 서열목록의 서열번호: 1 에 나타낸 아미노산서열의 전부 또는 그의 일부를 함유하고 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는 것을 코드하는 DNA, 2) 서열목록의 서열번호: 2 에 나타낸 DNA 의 전부 또는 그의 일부를 함유하는 DNA, 3) 본 발명의 기능적 동등물을 코드하는 DNA 및 4) 상기 1) 내지 3) 의 DNA 에 하이브리다이즈 가능한, 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는 단백질을 코드하는 DNA 등이다.The DNA of the present invention is a DNA encoding the amino terminal protecting group free enzyme of the present invention as described above, specifically 1) the amino terminal protecting group containing all or part of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing. DNA encoding free activity, 2) DNA containing all or part of the DNA shown in SEQ ID NO: 2 of Sequence Listing, 3) DNA encoding the functional equivalent of the present invention, and 4) the above 1) to And DNA encoding a protein exhibiting amino terminal protecting group free activity capable of hybridizing to DNA of 3).

이와 같은 본 발명의 DNA 는, 예를 들면 다음과 같이 하여 얻을 수 있다.Such DNA of this invention can be obtained as follows, for example.

먼저, 1) 및 2) 의 DNA 는, 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 설명 중에 기재된 바와 같이, 피로코커스 푸리오수스 DSM3638 에서 얻을 수 있다.First, the DNAs of 1) and 2) can be obtained from pyrococcus puriosus DSM3638 as described in the description of the amino terminal protecting group freease of the present invention.

또, 본 발명에 의해 제공되는 아미노말단 보호기 유리효소를 코드하는 DNA 의 염기서열을 기초로 본 발명의 효소와 동일한 활성을 갖는 단백질의 DNA 를 취득하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명의 효소를 코드하는 DNA, 또는 그 염기서열의 일부를 하이브리다이제이션의 프로브, 또는 PCR 등의 유전자증폭법의 프라이머로 이용함으로써, 본 효소와 기능적으로 동등한 활성을 갖는 단백질을 코드하는 DNA 를 스크리닝할 수 있다. 이와 같은 방법에 의해, 3), 4) 의 DNA 를 얻을 수 있다.It is also possible to obtain DNA of a protein having the same activity as the enzyme of the present invention based on the nucleotide sequence of the DNA encoding the amino terminal protecting group free enzyme provided by the present invention. That is, by using a DNA encoding the enzyme of the present invention or a part of its nucleotide sequence as a hybridization probe or a primer for gene amplification such as PCR, a protein having a functionally equivalent activity to that of the enzyme is encoded. DNA can be screened. By this method, DNAs of 3) and 4) can be obtained.

상기의 방법으로는 목적 DNA 의 일부만을 함유하는 DNA 단편이 얻어지는 일이 있는데, 이 때에는 얻어진 DNA 단편의 염기서열을 조사하여 그것이 목적 DNA 의 일부인 것을 확인한 후에, 이 DNA 단편, 또는 그의 일부를 프로브로서 하이브리다이제이션을 행하거나, 또는 이 DNA 단편의 염기서열에 근거하여 합성된 프라이머를 이용하여 PCR 을 행함으로써, 목적 DNA 전체를 취득할 수 있다.In the above method, a DNA fragment containing only a part of the target DNA may be obtained. At this time, after examining the nucleotide sequence of the obtained DNA fragment and confirming that it is a part of the target DNA, the DNA fragment or part thereof is used as a probe. The entire target DNA can be obtained by performing hybridization or PCR using a primer synthesized based on the nucleotide sequence of the DNA fragment.

상기의 하이브리다이제이션은, 예를 들면 이하의 조건으로 행할 수 있다. 즉, DNA 가 고정된 멤브레인을 0.5% SDS, 0.1% 소혈청 알부민 (BSA), 0.1% 폴리비닐피롤리돈, 0.1% 피콜 400, 0.01% 변성 연어정자 DNA 를 함유하는 6×SSC (1×SSC 는 0.15M 의 NaCl, 0.015M 의 구연산나트륨, pH7.0을 가리킴) 중에서, 50 ℃ 에서 12 내지 20 시간, 프로브와 함께 인큐베이트한다. 인큐베이션 종료후, 0.5% SDS를 함유하는 2×SSC 중, 37 ℃ 에서의 세정부터 시작하여, SSC 농도는 0.1 배까지의 범위에서, 또, 온도는 50 ℃ 까지의 범위에서 변화시키면서, 고정된 DNA 유래의 시그널이 백그라운드와 구별될 수 있도록 될 때까지 멤브레인을 세정한 후, 프로브의 검출을 행한다. 또, 이렇게 하여 얻어진 새로운 DNA 에 대하여, 그곳에 코드되어 있는 단백질이 갖는 활성을 상기 동일한 방법으로 조사함으로써, 얻어진 DNA 가 목적으로 하는 것인지의 아닌지를 확인할 수 있다.Said hybridization can be performed, for example on the following conditions. In other words, the DNA-immobilized membrane was treated with 6 × SSC (1 × SSC) containing 0.5% SDS, 0.1% bovine serum albumin (BSA), 0.1% polyvinylpyrrolidone, 0.1% Ficoll 400, and 0.01% denatured salmon sperm DNA. Incubated with probe at 50 ° C. for 12-20 hours in 0.15 M NaCl, 0.015 M sodium citrate, pH7.0). After completion of incubation, fixed DNA, starting with washing at 37 ° C. in 2 × SSC containing 0.5% SDS, changing the SSC concentration in the range up to 0.1 times, and the temperature in the range up to 50 ° C. The membrane is washed until the signal of origin can be distinguished from the background, and then the probe is detected. Further, the new DNA obtained in this way can be checked whether or not the DNA obtained is intended by examining the activity of the protein encoded therein in the same manner as described above.

또한, 이같은 DNA 를 함유하는 형질전환체를 제작하고, 이것을 이용하여 상기의 아미노말단 보호기 유리효소를 공업적 규모로 생산하는 것도 가능해진다.In addition, it is also possible to produce a transformant containing such DNA and to produce the above amino terminal protecting group free enzyme on an industrial scale.

또한, 본 명세서에 개시된 염기서열과 동일한 염기서열이 아니어도, 이것이 본 명세서에 개시된 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는 단백질을 코드하는 한, 이와 같은 염기서열은 본 발명의 범위에 함유되는 것은 상기와 같음을 주지하여야 한다. 그 이유는 다음과 같다.In addition, even if it is not the same base sequence as the base sequence disclosed in this specification, as long as it codes for the protein which shows the amino terminal protective group free activity disclosed in this specification, such a base sequence is as above-mentioned in the scope of the present invention. It should be noted. The reason for this is as follows.

유전자 상에서 아미노산을 지정하는 코돈 (3 개의 염기의 조합) 은 아미노산의 종류마다 1 내지 6 종류씩이 존재하는 것이 알려져 있다. 따라서, 아미노산 서열을 코드하는 DNA 는 그 아미노산서열에도 의하지만 다수 존재할 수 있다. DNA 는 자연계에서 결코 안정적으로 존재하고 있는 것이 아니라, 그 염기서열에 변이가 일어나는 일은 드물지는 않다. DNA 상에 일어난 변이가 코드되는 아미노산 서열에는 변화를 주지 않는 경우 (사일런트 변이라 칭함) 도 있고, 이 경우에는 동일 아미노산서열을 코드하는 다른 DNA 가 발생하였다고 할 수 있다. 따라서 특정 아미노산 서열을 코드하는 DNA 가 단리되어도, 그것을 함유하는 생물이 계속 대를 이어가고 있는 중에 동일한 아미노산서열을 코드하는 다종류의 DNA 가 생겨날 가능성은 부정할 수 없다. 또한 동일한 아미노산서열을 코드하는 다종류의 DNA 를 인위적으로 제작하는 것은 여러 가지의 유전자공학적 수법을 이용하면 곤란한 것은 아니다.It is known that codons (combinations of three bases) that designate amino acids on genes are present in one to six kinds of amino acids. Accordingly, a large number of DNAs encoding amino acid sequences may be present even in the amino acid sequence. DNA is by no means stable in nature, and mutations in its sequence are not uncommon. In some cases, the amino acid sequence encoded by the mutation on the DNA is not changed (called a silent mutation), and in this case, other DNA encoding the same amino acid sequence is generated. Therefore, even if the DNA encoding a specific amino acid sequence is isolated, the possibility of the generation of multiple types of DNA encoding the same amino acid sequence cannot be denied while the organism containing the same continues. In addition, it is not difficult to artificially produce a plurality of DNAs encoding the same amino acid sequence using various genetic engineering techniques.

예를 들면 유전자공학적인 단백질의 생산에 있어서, 목적단백질을 코드하는 본래의 DNA 상에서 사용되고 있는 코돈이 숙주중에서는 사용빈도가 낮았던 경우에는, 단백질의 발현량이 낮은 일이 있다. 이와 같은 경우에는 코드되어 있는 아미노산 서열에 변화를 주지않고, 코돈을 숙주에서 빈번하게 사용하고 있는 것으로 인위적으로 변환함으로써, 목적 단백질의 고발현을 도모하는 것이 행해지고 있다 (예를 들면 일본 특공평 7-102146 호). 이와 같이 특정의 아미노산서열을 코드하는 다종류의 DNA 는 인위적으로 작성가능한 것은 말할 필요도 없고, 자연계에서도 생성될 수 있는 것이다.For example, in the production of genetically engineered proteins, when the codons used on the original DNA encoding the protein of interest are less frequently used in the host, the expression level of the protein may be low. In such a case, the high expression of the target protein is aimed at by artificially converting the codon into one frequently used in the host without changing the encoded amino acid sequence (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-). 102146). Thus, it goes without saying that the various types of DNA encoding a specific amino acid sequence can be produced in nature, not to mention artificially.

또한, 단백질에 특정의 성질을 갖게 하기 위해 인위적으로 변이를 도입시킨 DNA 라 하더라도, 본 발명의 아미노말단 보호기 유리활성을 갖는 효소를 코드하고 있으면 본 발명의 DNA 에 포함된다. 이와 같은 DNA 로서 예를 들면 서열목록의 서열번호: 11 에 나타낸 염기서열을 갖는 DNA 를 들 수 있다. 이 DNA 는 서열목록의 서열번호: 2 에 기재된 염기서열의 염기번호 5 내지 6 에 존재하는 염기서열 TG 가 염기서열 AT 로 치환된 염기서열을 갖고, 이 DNA 에 코드된 단백질을 효모중에서 발현시키면, 서열목록의 서열번호: 1 에 기재된 아미노산서열의 아미노산 번호 (2) 의 발린이 아스파라긴산으로 치환됨과 동시에 N-말단이 아세틸화된 아미노말단 보호기 유리효소를 얻을 수 있다.Moreover, even if DNA which introduce | transduced the mutation artificially in order to have a specific characteristic to a protein, if it codes the enzyme which has the amino terminal protective group free activity of this invention, it will be included in DNA of this invention. Examples of such DNA include DNA having a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 11 in Sequence Listing. This DNA has a nucleotide sequence in which the base sequence TG present in base numbers 5 to 6 of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2 of the sequence listing is substituted with the nucleotide sequence AT, and when the protein encoded in the DNA is expressed in yeast, The amino-terminal protecting group free enzyme in which the valine of amino acid number (2) of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 of the sequence list is substituted with aspartic acid, and whose N-terminal is acetylated is obtained.

3. 본 발명의 아미노말단 보호기의 제거방법3. Method for removing amino terminal protecting group of the present invention

본 발명의 아미노말단 보호기의 제거방법은, 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드에 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소, 또는 그 기능적 동등물을 작용시켜 아미노말단의 보호기를 유리시키는 것을 특징으로 한다.The method for removing the amino terminal protecting group of the present invention is characterized in that the amino terminal protecting group-releasing enzyme of the present invention, or a functional equivalent thereof, is applied to a peptide in which the amino terminal is blocked by a protecting group to release the protecting group of the amino terminal.

구체적인 제거방법으로는, 예를 들면 서열목록의 서열번호: 1 기재의 아미노산서열로 이루어지는 효소를 이용하는 경우, 50 mM 의 PIPES-Na 완충액 (pH7.6) 중에서 기질과 50℃에서 반응시킴으로써 보호기를 유리시킬 수 있다. 단, 보호기의 종류, 펩티드에 의해 반응조건이 다른 것은 당연한 일이다. 또, 필요에 따라 본 효소의 활성을 상승시키는 CoCl2 를 첨가할 수도 있다.As a specific removal method, for example, in the case of using an enzyme consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing, the protecting group is released by reacting the substrate with the substrate at 50 ° C. in 50 mM PIPES-Na buffer (pH7.6). You can. However, it is natural that the reaction conditions differ depending on the type of protecting group and the peptide. Moreover, CoCl2 which raises the activity of this enzyme can also be added as needed.

4. 본 발명의 아미노산서열의 해석방법4. Analysis method of amino acid sequence of the present invention

본 발명의 아미노산서열의 해석방법은, 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드의 아미노산서열의 해석방법에 있어서, 상기의 제거방법에 의해 이 보호기를 유리시킨 후 아미노산서열의 해석에 이용하는 것을 특징으로 한다.The method for analyzing the amino acid sequence of the present invention is a method for analyzing the amino acid sequence of a peptide in which the amino terminal is blocked by a protecting group, wherein the protecting group is liberated by the removal method, and then used for the analysis of the amino acid sequence. .

본 발명의 보호기의 제거방법을 이용하는, 아미노말단이 보호기에 의해 블록된 펩티드의 아미노산서열 해석방법으로는, 예를 들면, 서열을 결정하고자 하는 펩티드의 아미노말단 보호기를 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소를 이용하여 제거한 후, 새로 발생한 아미노말단에서부터 에드만 분석법으로 서열을 결정해가는 방법을 들 수 있다.As a method for analyzing the amino acid sequence of a peptide whose amino terminal is blocked by a protecting group using the method for removing a protecting group of the present invention, for example, the amino terminal protecting group of the peptide whose sequence is to be determined is the amino terminal protecting group free enzyme of the present invention. After removal using, the sequence is determined from the newly generated amino terminal by Edman analysis.

또한 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소를 이용하여 효소처리한 시료를 에드만분석법에 의한 아미노산서열 해석에 이용한 경우, 과잉량의 효소의 사용에 의해 시료의 아미노산 서열정보에 대하여 효소처리에 이용한 본 발명의 효소의 아미노산 서열 정보가 노이즈로 혼입되는 것을 생각할 수 있다. 이 경우 예를 들면 서열목록의 서열번호: 10 에 나타난 아미노산서열을 갖는 아미노말단 보호기 유리효소를 이용하면, 아미노말단 보호기 유리효소자체가 에드만분해를 받지 않고 혼입을 방지할 수 있다. 또한, 이 효소에서 N 말단의 보호기는 아세틸기에 특별히 한정되는 것은 아니다.In addition, when the sample subjected to the enzyme treatment using the amino terminal protecting group free enzyme of the present invention was used for the amino acid sequence analysis by Edman's analysis, an excess amount of enzyme was used to treat the amino acid sequence information of the sample for enzyme treatment. It may be considered that amino acid sequence information of the enzyme is incorporated into noise. In this case, for example, by using an amino terminal protecting group-releasing enzyme having an amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 10 in the sequence listing, the amino terminal protecting group-releasing enzyme itself can be prevented from being incorporated without undergoing Edman degradation. In addition, the N-terminal protecting group in this enzyme is not specifically limited to an acetyl group.

또, 아미노말단 보호기 유리효소가 아미노펩티다아제 활성을 갖고 있는 경우에는 보호기의 유리에 이어져 아미노산도 효소의 작용에 의해 순차적으로 유리되지만, 효소의 작용을 제어할 수 있는 조건으로 하면, 아미노말단의 보호기만, 또는 보호기와 그에 이어지는 여러 아미노산 잔기를 제거한 후에 에드만 분해법에 의해 아미노산서열을 결정할 수도 있다.In addition, when the amino terminal protecting group free enzyme has an aminopeptidase activity, the amino acid is liberated sequentially by the action of the enzyme following the liberation of the protecting group, but only if the amino terminal protecting group is controlled to control the action of the enzyme. The amino acid sequence may be determined by Edman decomposition after removing the protecting group and the subsequent amino acid residues.

또한, 이 아미노펩티다아제 활성을 이용함으로써, 이하에 나타낸 바와 같은 방법으로 아미노산서열 해석을 행할 수 있다. 즉, 서열을 결정하고자 하는 펩티드에 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소를 작용시킨 후, 반응액 중에 유리되는 아미노산의 시간경과에 따른 변화를 해석하여 서열을 결정하는 방법, 및 반응액 중에 발생한 여러 가지의 부분절단 펩티드의 아미노산 조성을 동정하고, 이를 비교함으로써 서열을 결정하는 방법이 있고, 특히 후자에서는 질량분석법을 이용한 분자량측정에 의해 펩티드의 아미노산 조성을 동정하는 방법이 유리하다. 질량분석법을 이용한 방법에서는 유리된 아미노산의 종류를 부분절단 펩티드의 분자량의 차이에서 용이하게 결정할 수 있고, 또한 아미노말단에 존재하는 보호기의 종류를 동시에 결정하는 것도 가능하다.In addition, by utilizing this aminopeptidase activity, amino acid sequence analysis can be performed by a method as described below. That is, after the amino-terminal protecting group free enzyme of the present invention is applied to the peptide to determine the sequence, a method of determining the sequence by analyzing the change over time of the amino acid liberated in the reaction solution, and a variety of occurrences in the reaction solution There is a method of determining the amino acid composition of the partially cleaved peptide and comparing the same, and in particular, the latter method is advantageous in identifying the amino acid composition of the peptide by molecular weight measurement using mass spectrometry. In the method using mass spectrometry, the kind of free amino acid can be easily determined from the difference in molecular weight of the partially cleaved peptide, and the kind of protecting group present at the amino terminus can be determined simultaneously.

5. 본 발명의 아미노산 서열해석용 키트5. Amino Acid Sequence Analysis Kit of the Present Invention

본 발명의 아미노산 서열해석용 키트는, 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드의 아미노산서열의 해석에 사용되는 키트로서, 상기에 기재된 본 발명의 효소를 함유하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 키트는 보호기의 종류에 관계없이, 아미노말단이 블록된 펩티드의 아미노산 서열해석에 이용될 수 있다. 또, 본 키트 중에는, 펩티드의 아미노말단을 블록하고 있는 보호기의 동정을 행하기 위한, 보호기 화합물의 표준품을 추가할 수도 있다.The kit for amino acid sequence analysis of the present invention is a kit used for the analysis of the amino acid sequence of a peptide whose amino terminal is blocked by a protecting group, and is characterized by containing the enzyme of the present invention described above. Such kits can be used for amino acid sequencing of peptides with amino terminal blocked, regardless of the type of protecting group. Moreover, in this kit, the standard product of a protecting group compound for identifying the protecting group which blocks the amino terminal of a peptide can also be added.

6. 본 발명의 항체, 프로브 또는 프라이머6. Antibodies, Probes or Primers of the Invention

통상적인 방법에 의해, 상기의 아미노말단 보호기 유리효소 또는 그 기능적 동등물에 특이적으로 결합하는 항체 또는 그 단편을 얻을 수 있다. 이러한 항체 등은, 본 발명의 효소의 정제나 검출에 유용하다. 또, 통상의 방법으로, 상기의 DNA 와 하이브리다이즈 가능한 합성 올리고뉴클레오티드 프로브 또는 합성 올리고뉴클레오티드 프라이머를 얻을 수 있다. 이러한 프로브나 프라이머는 본 발명의 DNA 의 검출이나 증폭에 유용하다.By a conventional method, an antibody or fragment thereof that specifically binds to the amino terminal protecting group free enzyme or a functional equivalent thereof can be obtained. Such antibodies are useful for the purification and detection of the enzyme of the present invention. Moreover, the synthetic oligonucleotide probe or synthetic oligonucleotide primer which can hybridize with said DNA can be obtained by a conventional method. Such probes and primers are useful for detecting or amplifying the DNA of the present invention.

이하에 본 발명의 실시예를 나타내는데, 본 발명은 이하의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 중의 % 는 중량% 를 의미한다.Although the Example of this invention is shown below, this invention is not limited only to a following example. In addition,% in an Example means weight%.

따라서, 본 발명의 목적은, 2 종 이상의 보호기에 대하여 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는 아미노말단 보호기 유리효소나 그 기능적 동등물, 이 효소를 코드하는 DNA, 이 효소의 제조방법, 이 효소를 작용시키는 아미노말단 보호기의 제거방법, 이 방법을 이용하는 아미노산서열의 해석방법 및 상기 효소를 함유하는 아미노산 서열해석용 키트를 제공하는 것에 있다. 또한 본 발명의 목적은, 상기 아미노말단 보호기 유리효소 또는 그 기능적 동등물에 특이적으로 결합하는 항체 또는 그 단편, 및 상기 DNA 와 하이브리다이즈 가능한 합성 올리고뉴클레오티드 프로브 또는 합성 올리고뉴클레오티드 프라이머를 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an amino-terminal protecting group-releasing enzyme or a functional equivalent thereof that exhibits an amino-terminal protecting group free activity with respect to two or more protecting groups, a DNA encoding the enzyme, a method for producing the enzyme, and a method for causing this enzyme to act. There is provided a method for removing an amino terminal protecting group, a method for analyzing an amino acid sequence using the method, and a kit for amino acid sequence analysis containing the enzyme. It is also an object of the present invention to provide an antibody or fragment thereof that specifically binds to the amino terminal protecting group free enzyme or a functional equivalent thereof, and a synthetic oligonucleotide probe or a synthetic oligonucleotide primer capable of hybridizing with the DNA. have.

본 발명자들은, 피로코커스 푸리오수스 유래의 코스미드 단백질 라이브러리를 스크리닝하여, 아미노말단의 보호기를 유리시키는 활성을 발현하는 1 개의 코스미드 클론을 취득하였다. 본 발명자들은, 이 클론 중에 함유되는 아미노말단 보호기 유리효소의 유전자를 단리하여 그 염기서열을 결정하였다. 또 미생물에서 이 효소를 대량으로 발현하는 재조합 플라스미드의 구축을 행하여, 효소의 생산에 성공함과 동시에, 이 효소의 여러 가지의 효소학적 성질을 밝혔다. 또한, 이 효소가 아세틸기를 비롯한 복수의 아미노말단 보호기를 유리시키는 활성을 갖는 것을 발견하였다. 또 이 효소의 기능적 동등물의 제작에 성공하여 본 발명을 완성시켰다.The present inventors screened a cosmid protein library derived from Pyrococcus puriosus and obtained one cosmid clone expressing the activity of releasing the protecting group at the amino terminal. The present inventors isolated the gene of the amino terminal protecting group free enzyme contained in this clone, and determined the base sequence. Furthermore, by constructing a recombinant plasmid expressing a large amount of this enzyme in microorganisms, the enzyme was produced successfully, and various enzymatic properties of the enzyme were revealed. It has also been found that this enzyme has the activity of releasing a plurality of amino terminal protecting groups including an acetyl group. In addition, the present invention has been completed by successfully producing functional equivalents of this enzyme.

즉, 본 발명의 요지는,That is, the gist of the present invention,

[1] 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드에 작용하여 이 보호기를 유리시키는 활성 (이하 "아미노말단 보호기 유리활성" 이라 칭함) 을 갖는 효소로서, 2 종 이상의 보호기에 대하여 상기 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 아미노말단 보호기 유리효소,[1] An enzyme having an activity of releasing a protecting group by acting on a peptide blocked by an amino terminal by a protecting group (hereinafter referred to as "amino-terminal protecting group free activity"), wherein the enzyme exhibits the above-described activity against two or more protecting groups. Amino terminal protecting group free enzyme,

[2] 아세틸기, 피로글루타밀기, 포르밀기 및 미리스토일기로 이루어지는 군에서 선택되는 2 종 이상의 보호기에 대하여 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는 상기 (1) 기재의 효소,[2] the enzyme according to the above (1), which exhibits an amino terminal protecting group free activity to at least two protecting groups selected from the group consisting of an acetyl group, a pyroglutamyl group, a formyl group and a myristoyl group;

[3] 또한 아미노 펩티다아제 활성을 갖는 상기 (1) 또는 (2) 기재의 효소,[3] the enzyme according to the above (1) or (2), which also has amino peptidase activity;

[4] 하기의 이화학적 성질을 갖는 상기 (1) 내지 (3) 의 어느 한항 기재의 효소:[4] the enzyme according to any one of (1) to (3), having the following physicochemical properties:

(1) 최적온도 : pH7.6 에서 75 내지 95℃(1) Optimum temperature: 75 to 95 ℃ at pH7.6

(2) 최적 pH : pH6.5 내지 9.5(2) Optimum pH: pH6.5 to 9.5

(3) 각종 시약의 영향 : 상기 활성은 아마스타틴에 의해 저해되고, CoCl2 에 의해 촉진됨, (3) Influence of various reagents: The activity is inhibited by amastatin and promoted by CoCl 2,

[5] 서열목록의 서열번호: 1 에 나타낸 아미노산서열의 전부 또는 그의 일부를 함유하는 것으로, 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는, 상기 (1) 내지 (4) 어느 한항 기재의 효소,[5] The enzyme according to any one of (1) to (4), containing all or part of an amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and exhibiting amino terminal protecting group free activity;

[6] 서열목록의 서열번호: 1 에 나타낸 아미노산서열에, 1 개 이상의 아미노산잔기가 결실, 부가, 삽입 또는 치환의 적어도 하나가 되어 있고, 또한 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는, 상기 (5) 에 기재된 효소의 기능적 동등물,[6] In the above (5), the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing is one or more amino acid residues deleted, added, inserted or substituted, and exhibits an amino terminal protecting group free activity. Functional equivalents of the enzymes described,

[7] 아미노말단이 보호기에 의해 블록된 상기 (6) 기재의 기능적 동등물,[7] the functional equivalent of (6) above, wherein the amino terminus is blocked by a protecting group,

[8] 보호기가 아세틸기인 상기 (7) 기재의 기능적 동등물,[8] the functional equivalent of (7) above, wherein the protecting group is an acetyl group;

[9] 서열목록의 서열번호: 10 에 나타낸 아미노산서열을 갖는 상기 (8) 기재의 기능적 동등물,[9] a functional equivalent of (8) above having an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO: 10 in Sequence Listing,

[10] 상기 (1) 내지 (4) 어느 한항 기재의 아미노말단 보호기 유리효소를 코드하는 DNA,[10] DNA encoding the amino terminal protecting group freease according to any one of (1) to (4);

[11] 서열목록의 서열번호: 1 에 나타낸 아미노산서열의 전부 또는 일부를 함유하고 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는 폴리펩티드를 코드하는 DNA,[11] DNA encoding a polypeptide which contains all or part of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 of the Sequence Listing and exhibits amino terminal protecting group free activity;

[12] 서열목록의 서열번호: 2 에 나타낸 DNA 의 전부 또는 일부를 함유하는 것으로, 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는 폴리펩티드를 코드하는 DNA,[12] DNA encoding all or part of the DNA shown in SEQ ID NO: 2 of the Sequence Listing and encoding a polypeptide having amino terminal protecting group free activity;

[13] 서열목록의 서열번호: 1 에 나타낸 아미노산서열에, 1 개 이상의 아미노산잔기가 결실, 부가, 삽입 또는 치환의 적어도 하나가 되어 있고, 또한 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는 단백질을 코드하는 DNA,[13] a DNA encoding at least one amino acid residue at least one of deletion, addition, insertion or substitution in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 of the sequence listing, and also having an amino terminal protecting group free activity;

[14] 서열목록의 서열번호: 11 에 나타낸 염기서열을 갖는 상기 (13) 기재의 DNA,[14] DNA according to the above (13), having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 11 in Sequence Listing;

[15] 상기 (10) 내지 (14) 의 어느 한항의 기재의 DNA 에 하이브리다이즈 가능한, 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는 단백질을 코드하는 DNA,[15] DNA encoding a protein having amino terminal protecting group free activity capable of hybridizing to DNA according to any one of (10) to (14);

[16] 상기 (10) 내지 (14) 어느 한항의 기재의 DNA 를 함유하는 재조합 DNA,[16] a recombinant DNA containing the DNA according to any one of (10) to (14);

[17] 상기 (16) 기재의 재조합 DNA 가 삽입되어 있고, 미생물, 동물세포 또는 식물세포를 숙주세포로 하는 발현벡터,[17] an expression vector having a recombinant DNA according to the above (16) inserted therein, the microorganism, an animal cell or a plant cell as a host cell;

[18] 상기 (17) 기재의 발현벡터로 형질전환된 형질전환체,[18] a transformant transformed with the expression vector described in (17) above,

[19] 상기 (18) 기재의 형질전환체를 배양하고, 이 배양물 중에서 아미노말단 보호기 유리활성을 갖는 단백질 또는 상기 단백질의 활성과 기능적으로 동등한 활성을 갖는 폴리펩티드를 채취하는 것을 특징으로 하는 아미노말단 보호기 유리효소 또는 그 기능적 동등물의 제조방법.[19] An amino terminal characterized by culturing the transformant according to the above (18), and extracting a protein having an amino terminal protecting group free activity or a polypeptide having a functionally equivalent activity with the activity of the protein in the culture. Process for preparing protecting group free enzyme or functional equivalent thereof.

[20] 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드에 상기 (1) 내지 (9) 어느 한항의 기재의 아미노말단 보호기 유리효소 또는 그 기능적 동등물을 반응시켜 아미노말단의 보호기를 유리시키는 것을 특징으로 하는 아미노말단 보호기의 제거방법.[20] The amino terminal protecting group is freed by reacting the amino terminal protecting group free enzyme according to any one of (1) to (9) or a functional equivalent thereof with a peptide blocked by the protecting terminal. Method of removing amino terminal protecting group.

[21] 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드의 아미노산서열의 해석방법에 있어서, 상기 (20) 기재의 제거방법에 의해 이 보호기를 유리시켜 생성된 펩티드를 아미노산서열의 해석에 이용하는 것을 특징으로 하는 아미노산서열의 해석방법,[21] A method for analyzing an amino acid sequence of a peptide whose amino terminal is blocked by a protecting group, wherein the peptide produced by releasing the protecting group by the removing method described in (20) above is used for analyzing the amino acid sequence. How to interpret amino acid sequences,

[22] 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드의 아미노산서열의 해석에 사용되는 키트로서, 상기 (1) 내지 (9) 어느 한항의 기재의 아미노말단 보호기 유리효소 또는 기능적 동등물을 함유하는 것을 특징으로 하는 키트,[22] A kit used for the analysis of the amino acid sequence of a peptide whose amino terminal is blocked by a protecting group, the amino terminal protecting group-releasing enzyme or the functional equivalent of any one of (1) to (9). Kit,

[23] 상기 (1) 내지 (9) 어느 한항의 기재의 아미노말단 보호기 유리효소 또는 그의 기능적 동등물에 특이적으로 결합하는 항체 또는 그의 단편,[23] an antibody or fragment thereof that specifically binds to an amino-terminal protecting group-releasing enzyme according to any one of (1) to (9), or a functional equivalent thereof;

[24] 상기 (10) 내지 (15) 어느 한항의 기재의 DNA 와 하이브리다이즈 가능한 합성 올리고뉴클레오티드 프로브 또는 합성 올리고뉴클레오티드 프라이머에 관한 것이다.[24] The present invention relates to a synthetic oligonucleotide probe or a synthetic oligonucleotide primer capable of hybridizing with the DNA according to any one of (10) to (15).

실시예 1Example 1

(아미노말단 보호기 유리효소의 제조)(Production of amino terminal protecting group free enzyme)

(1) 피로코커스 푸리오수스 게놈 DNA 의 제조(1) Preparation of pyrococcus puriosus genomic DNA

피로코커스 푸리오수스 DSM 3638 의 배양은 이하와 같이 행하였다.The culture of Pyrococcus furiosus DSM 3638 was performed as follows.

사용한 배지의 조성을 이하에 나타낸다 : 1% 트립톤, 0.5% 효모엑기스, 1% 가용성전분, 3.5% 쟈마린 S 고형물 (쟈마린 라보라토리), 0.5% 쟈마린 S 액체 (쟈마린 라보라토리), 0.003% MgSO4, 0.001% NaCl, 0.0001% FeSO4·7H2O, 0.001% CoSO4, 0.0001% CaCl2·7H2O, 0.0001% ZnSO4, 0.1 ppm CuSO4·5H2O, 0.1 ppm KAl(SO4)2, 0.1 ppm H3BO3, 0.1 ppm Na2MoO4·2H2O, 0.25 ppm NiCl2·6H2O.The composition of the medium used is shown below: 1% tryptone, 0.5% yeast extract, 1% soluble starch, 3.5% jamarin S solids (jamarin laboratory), 0.5% jamarin S liquid (jamarin laboratory) , 0.003% MgSO 4 , 0.001% NaCl, 0.0001% FeSO 4 · 7H 2 O, 0.001% CoSO 4 , 0.0001% CaCl 2 · 7H 2 O, 0.0001% ZnSO 4 , 0.1 ppm CuSO 4 · 5H 2 O, 0.1 ppm KAl (SO 4 ) 2 , 0.1 ppm H 3 BO 3 , 0.1 ppm Na 2 MoO 4 · 2H 2 O, 0.25 ppm NiCl 2 · 6H 2 O.

상기 조성의 배지 2 리터를 2 리터용의 중간보틀에 넣고, 120 ℃, 20 분 살균한 후, 질소가스를 불어넣어 용존산소를 제거하였다. 이어서, 이것에 상기 균체를 접종하여 95 ℃, 16 시간 정치 배양하였다. 배양후, 원심분리에 의해 균체를 모았다.2 liters of the medium of the above composition was placed in an intermediate bottle for 2 liters, sterilized at 120 ° C. for 20 minutes, and nitrogen gas was blown to remove dissolved oxygen. Subsequently, the cells were inoculated and incubated at 95 ° C. for 16 hours. After incubation, the cells were collected by centrifugation.

다음으로 집균체를 25% 수크로스를 함유하는 0.05 M 트리스-HCl (pH8.0) 4 ㎖ 에 현탁하고, 이 현탁액에 0.8 ㎖ 의 라이소자임 [5 ㎎/㎖, 0.25 M 트리스-HCl (pH8.0)], 2 ㎖ 의 0.2 M EDTA (pH8.0) 를 더하여, 20 ℃ 에서 1 시간 보온한 후, 24 ㎖ 의 SET 용액 [150 mM NaCl, 1mM EDTA, 20 mM 트리스-HCl (pH8.0)] 을 더하고, 다시 5% SDS 4 ㎖, 프로티나아제 K (10 ㎎/㎖) 400 ㎕ 를 더하여, 37 ℃ 에서 1 시간 반응시켰다. 반응종료후, 페놀클로로포름 추출, 이어서 에탄올 침전을 행하여 약 3.2 ㎎ 의 게놈 DNA 를 제조하였다.The aggregates were then suspended in 4 ml of 0.05 M Tris-HCl (pH 8.0) containing 25% sucrose, and 0.8 ml of lysozyme [5 mg / ml, 0.25 M Tris-HCl (pH 8.0) in this suspension. )], 2 ml of 0.2 M EDTA (pH8.0) was added, followed by warming at 20 ° C for 1 hour, followed by 24 ml of SET solution [150 mM NaCl, 1 mM EDTA, 20 mM Tris-HCl (pH8.0)]. 4 ml of 5% SDS and 400 µl of proteinase K (10 mg / ml) were further added, and the mixture was reacted at 37 ° C for 1 hour. After completion of the reaction, phenol chloroform extraction followed by ethanol precipitation yielded about 3.2 mg of genomic DNA.

(2) 코스미드 단백질 라이브러리의 제작(2) Construction of Cosmid Protein Library

피로코커스 푸리오수스 게놈 DNA 400 ㎍ 를 Sau3AI으로 부분절단한 후, 농도구배 초원심법에 의한 분획화를 행하여, 35 내지 50 kb 에 상당하는 DNA 분획을 얻었다. 다음에, 트리플 헬릭스 코스미드 벡터 1 ㎍ 을 BamHI 절단하고, 상기의 35 내지 50 kb 의 DNA 분획 140 ㎍ 과 혼합하여 결찰시켜, "기가팩골드" (스타라타진사 제조) 를 이용한 인비트로패키징법에 의해 피로코커스 푸리오수스 게놈 DNA 의 단편을 람다파지 입자중에 패키징한 코스미드 라이브러리를 제작하였다.400 µg of pyrococcus furiosus genomic DNA was partially cut into Sau3AI, and fractionated by concentration gradient ultracentrifugation to obtain a DNA fraction corresponding to 35 to 50 kb. Next, 1 μg of the triple helix cosmid vector was BamHI cleaved, mixed with 140 μg of the 35-50 kb DNA fraction described above, and ligated thereto, followed by an in vitro packaging method using "Gigapack Gold" (manufactured by Staratazine). A cosmid library was prepared by packaging fragments of pyrococcus furiosus genomic DNA into lambda phage particles.

얻어진 파지 용액의 일부를 이용하여 대장균 DH5αMCR 을 형질전환하여, 코스미드 클론을 얻었다. 얻어진 형질전환체 중 여러개를 선택하여 코스미드를 제조하고, 적당한 크기의 삽입단편이 있는 것을 확인한 후, 새로 500 개의 형질전환체를 100 ㎍/㎖ 의 앰피실린을 함유하는 150 ㎖ 의 LB 배지 (트립톤 10 g/리터, 효모엑기스 5g/리터, NaCl 5g/리터, pH7.2) 중에서 개별적으로 배양하였다. 이 배양물을 원심분리하여, 회수한 균체를 20 mM 트리스-HCl (pH8.0) 1 ㎖ 에 현탁하고, 100 ℃ 에서 10 분간 열처리하였다. 이어서, 초음파열처리를 행하여 생성된 균체파쇄액을 다시 또 한번 100 ℃, 10 분간 열처리하였다. 원심후의 상층액으로 얻어지는 분해물을 코스미드 단백질 라이브러리로 하였다.E. coli DH5αMCR was transformed using a part of the obtained phage solution to obtain a cosmid clone. After selecting several of the obtained transformants to prepare a cosmid, and confirming that there was an insertion fragment of an appropriate size, a new 500 transformants were added to 150 ml of LB medium containing 100 µg / ml of ampicillin (trip) 10 g / liter, 5 g / liter yeast extract, 5 g / liter NaCl, pH7.2). The culture was centrifuged, the recovered cells were suspended in 1 ml of 20 mM Tris-HCl (pH 8.0), and heat-treated at 100 ° C for 10 minutes. Subsequently, the cell lysate generated by the ultrasonic heat treatment was further heat treated at 100 ° C. for 10 minutes. The digested product obtained from the supernatant after centrifugation was used as a cosmid protein library.

(3) 아미노말단 보호기 유리효소 유전자를 함유하는 코스미드의 선택(3) Selection of cosmids containing amino terminal protecting group freease genes

먼저 아미노산-MCA 를 기질로 사용하여 생성된 7-이미노-4-메틸크말린량을 정량함으로써 코스미드 단백질 라이브러리 중의 펩타다아제 활성을 갖는 코스미드 클론을 선택하였다. 즉, 상기 코스미드 단백질 라이브러리에서 분해물 10 내지 30 ㎕ 씩을 추출하여 0.1M 의 PIPES-Na 완충액 (pH7.6) 100 ㎕ 및 18 종의 5 mM 아미노산-MCA (디메틸술폭시드에 용해한 것) 5 ㎕ 를 첨가하고, 90 ℃에서 1 내지 3 시간 반응시켰다. 그 후, 타이터테크플루오로스캔 II (다이니뽕세이야꾸가부시끼가이샤 제조) 를 이용하여 생성된 7-아미노-4-메틸쿠마린을 여기파장 355 ㎚, 측정파장 460 ㎚ 으로 측정하고, Met-MCA, Leu-MCA, Ala-MCA, His-MCA 에 대하여 분해활성을 갖는 분해물을 선택하였다. 또한 α-MSH 를 기질로 사용하여, 이들의 분해물에서 아세틸기 및 아미노산을 아미노말단에서 순차적으로 유리시키는 활성을 갖는 것을 선택하여, 이 분해물에 대응하는 코스미드클론을 얻었다.First, a cosmid clone having peptidase activity in the cosmid protein library was selected by quantifying the amount of 7-imino-4-methylkhamline produced using amino acid-MCA as a substrate. That is, 10-30 μl of digests were extracted from the cosmid protein library, and 100 μl of 0.1 M PIPES-Na buffer (pH7.6) and 5 μl of 18 5 mM amino acid-MCA (dissolved in dimethyl sulfoxide) were added. It added and made it react at 90 degreeC for 1-3 hours. Thereafter, 7-amino-4-methylcoumarin produced using TiterTech Fluorocan II (manufactured by Dainippon Seiyaku Chemical Co., Ltd.) was measured at an excitation wavelength of 355 nm and a measurement wavelength of 460 nm. The degradation products having degradation activity against MCA, Leu-MCA, Ala-MCA, His-MCA were selected. Furthermore, using α-MSH as a substrate, one having an activity of sequentially releasing an acetyl group and an amino acid at the amino terminus in these degradation products was selected to obtain a cosmid clone corresponding to this degradation product.

(4) 아미노말단 보호기 유리효소 유전자를 함유하는 플라스미드 pDAP1 의 제조(4) Preparation of plasmid pDAP1 containing amino terminal protecting group freease gene

상기와 같이 하여 얻어진, 아세틸기 및 아미노산을 아미노말단에서 순차적으로 유리시키는 활성을 갖는 코스미드 클론에서 코스미드를 제조하고, BamHI 절단에 의해 얻어진 DNA 단편을 플라스미드벡터 pUC18 의 BamH 부위에 삽입하였다. 이 재조합 플라스미드를 대장균 JM109 에 도입한 후, 100 ㎍/㎖ 의 앰피실린을 함유하는 LB 플레이트 (트립톤 10g/리터, 효모엑기스 5g/리터, NaCl 5g/리터, 아가 15g/리터, pH7.2) 위에 뿌려, 얻어진 형질전환체를 100 ㎍/㎖ 의 암피실린을 함유하는 5 ㎖ 의 LB 배지 중에서 개별적으로 배양시켰다. 이 배양물을 원심분리하여 회수한 균체를 50 mM 트리스-HCl (pH8.0) 50 ㎕ 에 현탁하고, 100 ℃에서 10 분간 열처리를 행한 후, 초음파처리로 균체를 파쇄하였다. 균체파쇄액을 다시 한번, 100 ℃, 10 분간의 열처리를 행하여, 원심하여 분해물을 얻었다. 이 분해물에 대하여 펩티다아제 활성을 측정하였다.Cosmids were prepared from cosmid clones having the activity of sequentially releasing acetyl groups and amino acids at the amino terminus obtained as described above, and DNA fragments obtained by BamHI cleavage were inserted into the BamH site of the plasmid vector pUC18. This recombinant plasmid was introduced into Escherichia coli JM109, followed by LB plate containing 100 μg / ml of ampicillin (10 g / liter of tryptone, 5 g / liter of yeast extract, 5 g / liter of NaCl, 15 g / liter of agar, pH 7.2). Scattered above, the resulting transformants were individually cultured in 5 ml LB medium containing 100 μg / ml ampicillin. The cultured cells were centrifuged and suspended in 50 µl of 50 mM Tris-HCl (pH 8.0), heat-treated at 100 ° C for 10 minutes, and the cells were crushed by sonication. The cell lysate was once again heat treated at 100 ° C. for 10 minutes, and centrifuged to obtain a digested product. Peptidase activity was measured for this digest.

즉 15 ㎕ 의 분해물에 0.1M 의 PIPES-Na 완충액 (pH7.6) 50 ㎕ 및 5 mM Met-MCA (디메틸술폭시드에 용해) 5 ㎕를 더하여, 90 ℃에서 1.5 시간 반응시켰다. 그 후, 타이타테크플루오로스캔 II (다이니뽕세이야꾸가부시끼가이샤 제조)를 이용하여, 생성되는 7-아미노-4-메틸쿠마린량을 여기파장 355 ㎚, 측정파장 460 ㎚ 으로 측정하였다. Met-MCA 분해활성을 갖는 형질전환체로부터 플라스미드를 제조하여, 이를 플라스미드 pDAP1 이라 명명하였다.That is, 50 µl of 0.1 M PIPES-Na buffer (pH7.6) and 5 µl of 5 mM Met-MCA (dissolved in dimethyl sulfoxide) were added to 15 µl of the digested product, and the mixture was reacted at 90 ° C for 1.5 hours. Then, the amount of 7-amino-4-methyl coumarin produced | generated was measured with excitation wavelength 355 nm and measurement wavelength 460 nm using the Titatech Fluoro sCan II (made by Dainippon Seiyaku Co., Ltd.). A plasmid was prepared from a transformant having Met-MCA degrading activity and named plasmid pDAP1.

(5) 아미노말단 보호기 유리효소 유전자를 함유하는 플라스미드 pDAP2 의 제조(5) Preparation of plasmid pDAP2 containing amino terminal protecting group freease gene

상기 플라스미드 pDAP1 에 대하여 EcoRI 절단하고, 자가결찰시켰다. 이 재조합 플라스미드를 대장균 JM109 에 도입하고, 얻어진 형질전환체로 제조한 분해물에 대하여 상술의 방법으로 펩티다아제 활성을 조사하였다. 이 효소활성이 인정된 형질전환체로부터 플라스미드를 제조하여, 이것을 플라스미드 pDAP2로 명명하였다.EcoRI digestion was performed on the plasmid pDAP1 and self-ligated. This recombinant plasmid was introduced into Escherichia coli JM109, and the peptidase activity was examined for the digested product prepared with the obtained transformant by the above-described method. A plasmid was prepared from a transformant whose enzyme activity was recognized and named plasmid pDAP2.

(6) 아미노말단 보호기 유리효소 유전자를 함유하는 플라스미드 pDAP3 의 제조(6) Preparation of plasmid pDAP3 containing amino terminal protecting group freease gene

상기 플라스미드 pDAP2 를 SacI 절단하여 얻어지는 약 1.7 kb 의 DNA 단편을 플라스미드벡터 pUC18 의 SacI 부위에 삽입하였다. 이 재조합 플라스미드를 대장균 JM109 에 도입하고, 얻어진 형질전환체로부터 제조한 분해물에 대하여 상술의 방법으로 펩타다아제 활성을 조사하였다. 이 효소활성이 인정된 형질전환체로부터 플라스미드를 제조하여, 이를 플라스미드 pDAP3 이라 명명하였다. 도 1 에 플라스미드 pDAP3 의 제한효소지도를 나타낸다.A DNA fragment of about 1.7 kb obtained by SacI cleavage of the plasmid pDAP2 was inserted into the SacI site of the plasmid vector pUC18. This recombinant plasmid was introduced into Escherichia coli JM109, and the peptidase activity was examined for the digested product prepared from the obtained transformant by the above-described method. A plasmid was prepared from a transformant whose enzyme activity was recognized and named plasmid pDAP3. 1 shows a restriction map of the plasmid pDAP3.

(7) 아미노말단 보호기 유리효소 유전자를 함유하는 플라스미드 pDAP 의 제조(7) Preparation of plasmid pDAP containing amino terminal protecting group freease gene

상기 플라스미드 pDAP3 을 SnaBI, SacI 절단후, 아가로스 전기영동을 행하여, 약 1.2 kb 의 DNA 단편을 아가로스에서 회수하였다. 이 DNA 단편을 플라스미드벡터 pUC19 에 SmaI-SacI 부위를 이용하여 삽입하였다. 이 재조합 플라스미드를 대장균 JM109 에 도입하고, 얻어진 형질전환체로부터 제조한 분해물에 대하여 상술의 방법으로 펩티다아제 활성을 조사하였다. 이 분해물이 아미노말단에 아세틸기를 갖는 α-MSH 에 대하여, 아세틸기 및 아미노산을 아미노말단에서 순차적으로 유리시키는 활성을 추가로 갖는 것을 확인하였다.The plasmid pDAP3 was digested with SnaBI and SacI, and then subjected to agarose electrophoresis to recover a DNA fragment of about 1.2 kb from agarose. This DNA fragment was inserted into the plasmid vector pUC19 using the SmaI-SacI site. This recombinant plasmid was introduced into Escherichia coli JM109, and the peptidase activity was examined for the digested product prepared from the obtained transformant by the above-described method. It was confirmed that this degradation product further had an activity of sequentially releasing the acetyl group and the amino acid at the amino terminal with respect to α-MSH having an acetyl group at the amino terminal.

이 효소활성이 보인 콜로니에서 플라스미드를 제조하여, 이것을 플라스미드 pDAP 라 명명하였다. 도 2 에 플라스미드 pDAP 의 제한효소지도를 나타낸다. 플라스미드 pDAP 로 형질전환된 대장균 JM109 는 대장균 JM109/pDAP 라 명명하여 표시되어, 일본국 이바라기껭 쓰꾸바시 히가시 1쵸메 1방 3고(우편번호 305) 의 통상산업성 공업기술원 생명공학공업기술연구소에 FERM BP-5804 로 기탁되어 있다 (원기탁일 : 1996년 3월 29일, 국제기탁으로의 이관 : 1997년 1월 30일).Plasmids were prepared from colonies showing this enzymatic activity and named plasmid pDAP. 2 shows a restriction map of the plasmid pDAP. Escherichia coli JM109 transformed with plasmid pDAP was designated as E. coli JM109 / pDAP, and was applied to the Biotechnology Industrial Technology Research Institute of the Ministry of Trade, Industry and Energy Deposited as FERM BP-5804 (Original Deposit Date: March 29, 1996, Transfer to International Deposit: January 30, 1997).

(8) 아미노말단 보호기 유리효소 유전자의 염기서열의 결정(8) Determination of base sequence of amino-terminal protecting group free enzyme gene

상기 플라스미드 pDAP 에 삽입된 아미노말단 보호기 유리효소 유전자를 함유하는 약 1.2 kb 의 DNA 단편을 여러 가지의 제한효소로 적당한 크기로 단편화하여, 이 단편을 플라스미드벡터에 삽입한 후, 각 단편의 염기서열을 결정하였다. 염기서열의 결정은 BcaBEST 디데옥시 시퀀싱 키트 (다까라슈조사 제조)를 이용한 디데옥시법으로 행하여, 얻어진 각 단편의 염기서열을 비교, 종합하고, 상기 1.2 kb DNA 단편의 전체 염기서열을 결정하였다.A DNA fragment of about 1.2 kb containing the amino terminal protecting group freease gene inserted into the plasmid pDAP was fragmented into a suitable size with various restriction enzymes, and the fragment was inserted into a plasmid vector. Decided. The base sequence was determined by the dideoxy method using the BcaBEST dideoxy sequencing kit (manufactured by Takarashu Research Co., Ltd.). The base sequences of the respective fragments were compared and synthesized to determine the total base sequence of the 1.2 kb DNA fragment.

서열목록의 서열번호: 3 에 플라스미드 pDAP 에 삽입된 아미노말단 보호기 유리효소를 코드하는 DNA 를 함유하는 약 1.2 kb 의 DNA 단편의 염기서열을 나타낸다. 서열번호 중, 염기번호 86번 내지 88번이 개시코돈, 염기번호 1130번 내지 1132번이 종결코돈으로, 이 사이의 오픈리딩프레임이 이 효소의 구조유전자 영역으로 추정되었다.SEQ ID NO: 3 in the Sequence Listing shows the base sequence of a DNA fragment of about 1.2 kb that contains DNA encoding the amino terminal protecting group freease inserted into the plasmid pDAP. Among the sequence numbers, base numbers 86 to 88 were start codons, base numbers 1130 to 1132 were stop codons, and an open reading frame therebetween was assumed as the structural gene region of the enzyme.

서열목록의 서열번호: 2 에 상기 오픈리딩프레임의 염기서열을 나타낸다. 또한, 서열목록의 서열번호: 1 에 서열번호: 2 에 나타낸 염기서열에서 추정되는 본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소의 아미노산서열을 나타낸다.SEQ ID NO: 2 in Sequence Listing shows the base sequence of the open reading frame. In addition, the amino acid sequence of the amino terminal protecting group free enzyme of this invention estimated from the base sequence shown by SEQ ID NO: 1 in SEQ ID NO: 2 in Sequence Listing is shown.

(9) 효소표준품의 제조(9) Preparation of enzyme standard

대장균 JM109/pDAP를 100 ㎍/㎖ 의 앰피실린이 첨가된 LB 배지 5 ㎖ 을 함유하는 12 개의 시험관에 각각 접종하고, 통상의 배양조건하에 37 ℃ 에서 배양을 행하여, 배양액 탁도 A660 = 1 일 때의 최종농도 1 mM 이 되도록 이소프로필-β-D-티오갈락토피라노사이드를 첨가하고, 다시 37 ℃에서 16 내지 18 시간 배양하였다.E. coli JM109 / pDAP was inoculated into 12 test tubes each containing 5 ml of LB medium containing 100 μg / ml of ampicillin, and cultured at 37 ° C. under normal culture conditions. Isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside was added to a final concentration of 1 mM and incubated at 37 ° C. for 16 to 18 hours.

상기에서 얻어진 배양액 총 60 ㎖ 을 원심분리하여 균체를 회수하였다. 얻어진 균체를 0.6 ㎖ 의 완충액 A (20 mM 트리스-HCl pH8.0) 에 현탁하고, 100 ℃, 10 분간 열처리를 행한 후, 초음파처리에 의해 균체를 파쇄하였다, 추가로 다시한번 100 ℃, 10 분간의 열처리를 행하고, 원심분리하여 분해물을 얻었다. 얻어진 분해물을 미리 완충액 B (50 mM 트리스-HCl : pH8.0) 으로 평형화한 50 ㎖ 의 세파크릴 S-300 HR (파마시아사 제조) 칼럼으로 겔여과를 행하여, Met-MCA 분해활성을 갖는 분획을 모았다. 또한, 이 활성 분획을 미리 완충액 B 로 평형화한 5 ㎖ 의 에코노팩 highQ 카트리지 (바이오래드사 제조) 칼럼에 흡착시키고, 완충액 B 로 충분히 세정 후, 0 내지 0.5 M 의 NaCl 직선 농도구배를 갖는 완충액 B 로 용출하였다. 용출액에 대하여 Met-MCA 분해활성을 측정하고, 활성분획을 모아 정제효소 표준품으로 하였다.A total of 60 ml of the culture solution obtained above was centrifuged to recover the cells. The obtained cells were suspended in 0.6 ml of Buffer A (20 mM Tris-HCl pH8.0), heat-treated at 100 ° C. for 10 minutes, and then crushed cells by sonication, and then again at 100 ° C. for 10 minutes. Heat treatment was carried out and centrifuged to obtain a decomposed product. The obtained digested product was subjected to gel filtration on a 50 ml Sephacryl S-300 HR (Pharmacia Co., Ltd.) column equilibrated with buffer B (50 mM Tris-HCl: pH8.0) in advance to obtain a fraction having Met-MCA degradation activity. Collected. Further, this active fraction was adsorbed onto a 5 ml Econopack highQ cartridge (manufactured by Biorad), which had previously been equilibrated with Buffer B, and sufficiently washed with Buffer B, followed by Buffer B having a NaCl linear concentration gradient of 0 to 0.5 M. Eluted. Met-MCA degradation activity was measured for the eluate, and the active fractions were collected to obtain a purified enzyme standard.

얻어진 정제효소 표준품의 1 단위는, Met-MCA 를 기질로 하고, pH7.6, 75 ℃에서 1 분간에 1 μmol 의 7-아미노-4-메틸쿠마린을 생성할 수 있는 효소량으로 하였다.One unit of the obtained purified enzyme standard product was Met-MCA as a substrate, and the amount of enzyme capable of producing 1 μmol of 7-amino-4-methylcoumarin in 1 minute at pH7.6 and 75 ° C.

실시예 2Example 2

(실시예 1에서 제조한 효소표준품의 이화학적 성질)(Physicochemical Properties of Enzyme Standard Prepared in Example 1)

1) 최적온도1) Optimum temperature

최적온도의 측정은 이하에 나타낸 조작으로 행하였다. 즉, 18 마이크로단위의 효소 표준품을 이용하여, Met-MCA 를 기질로 이용하는 효소활성 측정방법에 의해, 여러 가지의 온도에서 활성을 측정하였다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 효소는 측정된 pH7.6 에서 25 내지 95 ℃ 의 범위에서 활성이 있고, 측정을 행한 최고의 온도인 95 ℃ 에서 가장 높은 활성을 나타냈다. 도 3 에서, 본 발명의 효소 표준품의 최적온도는, pH7.6 에서 75 내지 95 ℃ 이었다. 도면 중, 세로축은 최대활성 (95℃) 에 대한 상대활성 (%), 가로축은 반응온도 (℃)를 나타낸다.The measurement of the optimum temperature was performed by the operation shown below. That is, the activity was measured at various temperatures by the enzyme activity measuring method using Met-MCA as a substrate using an enzyme standard of 18 micro units. As shown in Fig. 3, the enzyme of the present invention was active in the range of 25 to 95 DEG C at the measured pH7.6, and exhibited the highest activity at 95 DEG C, which was the highest temperature measured. In FIG. 3, the optimum temperature of the enzyme standard of the present invention was 75 to 95 ° C at pH7.6. In the figure, the vertical axis represents relative activity (%) with respect to the maximum activity (95 ° C), and the horizontal axis represents reaction temperature (° C).

2) 최적 pH2) optimum pH

최적 pH 의 측정은 이하에 나타낸 조작으로 행하였다. 즉, 18 마이크로단위의 효소표준품을 이용하여, 상기에 나타낸 Met-MCA 를 기질로 이용하는 효소활성 측정방법 중, 반응액에 더하는 완충액을 여러 가지의 pH 의 완층액으로 바꾸어 활성측정을 행하였다. 도 4 에 나타낸 바와 같이 본 발명의 효소의 최적 pH 는 pH 6.5 내지 9.5 부근이었다. 도면 중, 세로축은 pH7.2 에서의 활성을 100 으로 한 상대활성 (%)을, 가로축은 75 ℃ 에서의 pH 를 나타낸다. 활성측정에 이용하는 완충액에는, pH4.1 내지 pH5.1 에서는 20 mM 아세트산나트륨 완층액, pH5.8 내지 pH7.2 에서는 20 mM PIPES-Na 완충액, pH8.0 내지 9.5 에서는 20 mM 붕산나트륨 완충액, pH9.9 내지 10.6 에서는 20 mM 인산수소이나트륨-수산화나트륨 완충액을 이용하였다. 또한, 상기의 pH 는 75 ℃ 의 값이다.The measurement of optimum pH was performed by the operation shown below. That is, in the enzyme activity measuring method using Met-MCA shown above as a substrate using an enzyme standard product of 18 micro units, the buffer solution added to the reaction solution was changed to a complete solution of various pHs to measure the activity. As shown in FIG. 4, the optimum pH of the enzyme of the present invention was about 6.5 to 9.5. In the figure, the vertical axis represents relative activity (%) with the activity at pH 7.2 as 100, and the horizontal axis represents the pH at 75 ° C. The buffer used for the activity measurement includes 20 mM sodium acetate complete solution at pH4.1 to pH5.1, 20 mM PIPES-Na buffer at pH5.8 to pH7.2, 20 mM sodium borate buffer at pH8.0 to 9.5, pH9 In .9 to 10.6, 20 mM disodium hydrogen phosphate-sodium hydroxide buffer was used. In addition, said pH is a value of 75 degreeC.

3) 각종 시약의 영향3) Influence of various reagents

본 발명의 효소의 활성은 아마스타틴에 의해 저해를 받았다. 예를 들면, 3 밀리단위의 본 발명의 효소를 1 mM 아마스타틴을 함유하는 20 mM 붕산완충액 (pH10.0) 50 ㎕ 중에서 37 ℃, 30 분간 처리후, 그 5 ㎕ 를 상기의 2) 의 효소활성 측정법에 나타낸 방법으로 활성측정을 행하면, 아마스타틴을 함유하지 않은 완충액으로 처리한 것에 대하여, 1.5% 의 값을 나타냈다.The activity of the enzymes of the present invention was inhibited by amastatin. For example, 3 milliseconds of the enzyme of the present invention was treated in 50 µl of 20 mM boric acid buffer solution (pH10.0) containing 1 mM amastatin at 37 ° C. for 30 minutes, and 5 µl of the enzyme according to the above 2). When the activity was measured by the method shown in the activity assay, a value of 1.5% was shown for the treatment with the buffer containing no amastatin.

또, 본 발명의 효소의 활성은 CoCl2 에 의해 촉진되었다. 예를 들면 상기의 Met-MCA 를 이용하는 측정계에 최종농도 91 μM이 되도록 CoCl2 를 첨가한 경우, 첨가하지 않은 것에 비하여 약 6 배의 활성을 나타냈다.In addition, the activity of the enzyme of the present invention was promoted by CoCl 2 . For example, when CoCl 2 was added to the measurement system using Met-MCA so as to have a final concentration of 91 μM, the activity was about 6 times higher than that of the non-addition.

4) 분자량4) molecular weight

본 발명의 효소는, SDS-폴리아크릴아미드 전기영동에 의해 약 4 만, 초원심법으로 약 40 만의 분자량을 나타냈다.The enzyme of the present invention exhibited a molecular weight of about 40,000 and ultracentrifugation by about 400,000 by SDS-polyacrylamide electrophoresis.

5) 온도안정성5) Temperature stability

효소표준품을 열처리한 후의 잔존 효소활성을 조사하여, 본 발명의 효소의 온도안정성을 조사하였다. 즉, 26 밀리단위의 효소 표준품을 함유하는 0.1 M 트리스-HCl 완충액 (pH8.0), 또는 이것에 최종농도 0.1 mM 의 CoCl2 를 첨가한 것을 75 ℃ 에서 0 내지 5 시간 처리한 후, 그의 일부를 이용하여 잔존하는 효소활성을 측정하였다. 또한, 활성측정은 상기의 Met-MCA 를 기질로 이용한 계에 의한 효소활성 측정방법으로 행하였다.The residual enzyme activity after heat treatment of the enzyme standard was investigated to investigate the temperature stability of the enzyme of the present invention. That is, 0.1 M Tris-HCl buffer containing pH of 26 milliliters (pH8.0), or a final concentration of 0.1 mM CoCl 2 was added thereto at 75 ° C. for 0 to 5 hours, and then partially The residual enzyme activity was measured using. In addition, activity measurement was performed by the enzyme activity measurement method by the system which used said Met-MCA as a substrate.

도 5 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 효소는 0.1mM 의 CoCl2 를 함유하는 0.1M 의 트리스-HCl 완충액 (pH8.0) 중에서는 5 시간 처리후에도 효소활성의 저하는 전혀 볼 수 없고, 또 CoCl2 를 함유하지 않은 완충액 중에서 5 시간 처리한 경우도 80% 이상의 활성을 유지하였다. 도면 중, 세로축은 잔존하는 효소활성 (%), 가로축은 열처리의 시간 (시간)을 나타낸다.As shown in Fig. 5, the enzyme of the present invention showed no degradation of the enzyme activity even after treatment for 5 hours in 0.1M Tris-HCl buffer (pH8.0) containing 0.1 mM CoCl 2 . The activity was maintained at 80% or more even when treated for 5 hours in a buffer containing no 2 . In the figure, the vertical axis shows the remaining enzyme activity (%), and the horizontal axis shows the time (hour) of heat treatment.

실시예 3Example 3

(실시예 1 에서 제조한 효소표준품의 아미노말단 보호기 유리활성의 확인)(Confirmation of the amino terminal protecting group free activity of the enzyme standard prepared in Example 1)

실시예 1 에서 제조한 효소 표준품을 이용하여, 아미노말단이 블록되어 있는 합성펩티드에 대한 본 효소의 작용을 검토하였다.Using the enzyme standard prepared in Example 1, the action of this enzyme on the synthetic peptide with the amino terminal blocked was examined.

(1) 피로글루타밀기에 대한 작용(1) Action on pyroglutamyl group

1 mM 뉴로텐신 10 ㎕ 에, 0.12 밀리단위의 효소 표준품 (5 ㎕), 40 mM 의 PIPES-Na 완충액 (pH7.6) 50 ㎕, 증류수 35 ㎕ 를 첨가하여, 37 ℃ 에서 0, 1, 3, 5 시간 반응시켰다. 반응액의 일부를 L-8500 형 고속 아미노산 분석계 (히타치세이사꾸쇼사 제조)로 아미노산분석하여, 반응액 중에 생성된 유리아미노산을 정량하였다. 도 6 에 그 결과를 나타낸다. 도 6 에 나타낸 바와 같이 반응액 중에는 뉴로텐신의 아미노말단측에 존재하는 류신, 티로신, 글루타민산이 유리되어 있고, 그 생성량의 시간의 경과에 따른 변화로부터 본 효소가 뉴로텐신의 아미노말단측에서 작용하여 아미노산을 순차적으로 유리시키고 있는 것이 나타났다. 또한, 류신이 유리아미노산으로 검출되고 있는 것으로부터, 본 효소가 피로글루타밀기와 류신간의 결합을 절단하고 있는 것도 명확해졌다.To 10 µl of 1 mM neurotensin, 0.1 µm of enzyme standard (5 µl), 50 µl of 40 mM PIPES-Na buffer solution (pH7.6), 35 µl of distilled water were added, and 0, 1, 3, The reaction was carried out for 5 hours. A part of the reaction solution was subjected to amino acid analysis using an L-8500 type high speed amino acid analyzer (manufactured by Hitachi Seisakusho Co., Ltd.) to quantify the free amino acid generated in the reaction solution. The result is shown in FIG. As shown in Fig. 6, leucine, tyrosine, and glutamic acid present at the amino terminal side of neurotensin are free from the reaction solution, and the enzyme acts on the amino terminal side of neurotensin from changes over time. It was shown that the amino acids were released sequentially. In addition, since leucine was detected as a free amino acid, it became clear that this enzyme cleaved the bond between pyroglutamyl and leucine.

(2) 아세틸기에 대한 작용(2) action on acetyl groups

1 mM 의 α-MSH (10 ㎕) 에, 0.12 밀리단위의 효소 표준품 (5 ㎕), 40 mM 의 PIPES-Na (pH7.6) 완충액 50 ㎕, 증류수 35 ㎕ 를 첨가하고, 37 ℃에서 0, 1, 3, 5 시간 반응시킨 후, 반응에 의해 생성된 유리아미노산을 상기와 동일한 조작으로 분석하였다. 도 7 에 그 결과를 나타낸다. 도 7 에 나타낸 바와 같이, α-MSH 에서 유리되는 아미노산의 양은 그 아미노말단측에 존재하는 것일수록 많고 (세린은 아미노말단, 및 아미노말단에서 3 번째의 2 개소에 존재하기 때문에, 다른 아미노산에 비하여 많이 검출되고 있음), 본 효소가 α-MSH 의 아미노말단측에서 작용한다는 것과 아세틸기와 세린의 사이의 결합을 절단한다는 것을 확인하였다.To 1 mM α-MSH (10 µl), 0.12 milligrams of enzyme standard (5 µl), 40 µm of 40 mM PIPES-Na (pH7.6) buffer and 35 µl of distilled water were added. After reacting for 1, 3 and 5 hours, the free amino acid produced by the reaction was analyzed in the same manner as described above. The result is shown in FIG. As shown in Fig. 7, the amount of amino acid liberated in α-MSH is higher as it exists on the amino terminal side (serine is present at the amino terminal and in the second two places at the amino terminal, and thus, compared with other amino acids). It is confirmed that this enzyme acts on the amino terminal side of α-MSH and cleaves the bond between the acetyl group and serine.

또, 기질을 Ac-Gly-Asp-Val-Glu-Lys 로 대체하여 α-MSH 의 경우와 동일한 실험을 행한 결과를 도 8 에 나타냈다. 도 8 에 나타낸 바와 같이, 반응액 중에는 글리신이 유리되어 있고, 본 효소가 아세틸기와 글리신간의 결합, 이어서, 글리신-아스파라긴산간의 결합을 절단하고 있는 것이 시사되었다. 또한, 반응액 중에는 글리신 외에, 미량의 아스파라긴산 및 발린의 존재도 확인되었다.Moreover, the result of having carried out the same experiment as the case of (alpha) -MSH by replacing a substrate with Ac-Gly-Asp-Val-Glu-Lys is shown in FIG. As shown in FIG. 8, it was suggested that glycine was liberated in the reaction solution, and the enzyme cleaved the bond between the acetyl group and the glycine, followed by the glycine-aspartic acid. In addition, in the reaction solution, the presence of trace amounts of aspartic acid and valine in addition to glycine was also confirmed.

(3) 포르밀기에 대한 작용(3) action on formyl groups

10 mM 의 For-Met-Leu-Phe-Lys (30% 아세트산용액) 0.5 ㎕ 에 4 밀리단위의 효소 표준품 (3.5 ㎕), 0.1 M 의 N-에틸모르폴린 25 ㎕, 증류수 21 ㎕ 를 첨가하고, 37 ℃ 에서 0, 20, 40, 60, 120 분간 반응시킨 후, 반응에 의해 생성된 유리아미노산을 상기와 동일한 조작으로 분석하였다. 도 9 에 그 결과를 나타낸다. 도 9 에 나타낸 바와 같이, 반응액 중에는 먼저 포르밀기가 유리된 메티티오닌이 유리되어 있고, 본 발명의 효소가 포르밀기를 유리시키는 활성을 갖고 있는 것이 나타났다. 또, 이 외의 아미노산 (류신, 페닐알라닌, 리신) 생성의 시간의 경과에 따른 변화로부터 본 효소가 상기 기질 펩티드의 아미노말단측에서 순차적으로 아미노산을 유리시키고 있는 것도 나타났다.To 0.5 µl of 10 mM For-Met-Leu-Phe-Lys (30% acetic acid solution) was added 4 ml of enzyme standard (3.5 µl), 25 µl of 0.1 M N-ethylmorpholine and 21 µl of distilled water. After reacting for 0, 20, 40, 60, 120 minutes at 37 degreeC, the free amino acid produced | generated by reaction was analyzed by the same operation as the above. The result is shown in FIG. As shown in Fig. 9, first, methionine free of formyl group was liberated in the reaction solution, and the enzyme of the present invention was found to have an activity of releasing formyl group. It has also been shown that the enzyme releases amino acids sequentially on the amino terminal side of the substrate peptide from the change over time of the production of other amino acids (leucine, phenylalanine, lysine).

(4) 미리스토일기에 대한 작용(4) action on myristoyl group

1 mM 의 Myr-Phe-Ala-Arg-Lys-Gly-Ala-Leu-Arg-Gln 용액 5 ㎕ 에, 4 밀리단위의 효소 표준품 (3.5 ㎕), 0.1 M 의 N-에틸모르폴린 아세트산 완충액 (pH9.0) 25 ㎕, 증류수 16.5 ㎕ 를 첨가하고, 37 ℃ 에서 0, 1.5, 3, 6, 9 시간 반응시킨 후, 반응에 의해 생성된 유리아미노산을 상기와 동일한조작으로 분석하였다. 도 10 에 그 결과를 나타낸다. 도 10 에 나타낸 바와 같이, 반응액 중에 먼저 미리스토일기가 유리된 페닐알라닌이 유리되어 있고, 본 발명의 효소가 미리스리토일기를 유리시키는 활성을 갖고 있는 것이 나타났다. 또 이 이외의 아미노산생성의 시간의 경과에 따른 변화로부터 본 효소가 상기 기질 펩티드의 아미노말단측에서 순차적으로 아미노산을 유리시키고 있는 것도 나타났다.To 5 μl of 1 mM Myr-Phe-Ala-Arg-Lys-Gly-Ala-Leu-Arg-Gln solution, 4 milligrams of enzyme standard (3.5 μl), 0.1 M N-ethylmorpholine acetic acid buffer (pH9 .0) 25 µl and 16.5 µl of distilled water were added and reacted at 37 ° C for 0, 1.5, 3, 6, and 9 hours, and the free amino acid produced by the reaction was analyzed in the same manner as described above. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 10, first, phenylalanine in which the myristoyl group was liberated was released in the reaction solution, and it was shown that the enzyme of the present invention had the activity of releasing the myritriyl group. In addition, other changes in the amino acid generation over time showed that the enzyme liberated amino acids sequentially on the amino terminal side of the substrate peptide.

또 기질을 Myr-Gly-Ala-Gly-Ala-Ser-Ala-Glu-Glu-Lys 로 대체하여 상기와 동일한 실험을 행한 결과를 도 11 에 나타냈다. 상기의 기질 펩티드는 분자내에 2 잔기의 글리신, 3 잔기의 알라닌을 갖고 있기 때문에 도 11 의 결과로부터 아미노산의 유리 순서를 결정하는 것은 어렵지만, 본 발명의 효소가 기질의 아미노산말단측으로부터 작용하고 있는 것 및 본 발명의 효소가 미리스토일기를 유리시키는 활성을 갖고 있는 것이 시사되었다.In addition, the result of performing the same experiment as above by replacing the substrate with Myr-Gly-Ala-Gly-Ala-Ser-Ala-Glu-Glu-Lys is shown in FIG. Since the substrate peptide has two residues of glycine and three residues of alanine in the molecule, it is difficult to determine the free order of amino acids from the result of FIG. 11, but the enzyme of the present invention acts from the amino acid terminal side of the substrate. And it was suggested that the enzyme of this invention has the activity which liberates a myristoyl group.

실시예 4Example 4

(실시예 1 에서 제조한 효소표준품의 단백질에 대한 아미노펩티다아제 활성의 확인)(Confirmation of aminopeptidase activity on the protein of the enzyme standard prepared in Example 1)

상기의 효소표준품의 단백질에 대한 작용을, 닭의 난백 환원 라이소자임을 기질로 사용하여 조사하였다.The action of the enzyme standard on the protein was investigated using a chicken egg white reducing lysozyme as a substrate.

1 mM 닭의 난백 환원 라이소자임 (수용성, 분자량 약 14000, 외꼬우쥰야꾸고교사 제조) 5 ㎕ 에, 8 밀리단위의 효소표준품 (1.6 ㎕), 0.1 mM 의 CoCl2 를 함유하는 50 mM 인산수소이나트륨-수산화나트륨 완충액 (pH11.0) 50 ㎕, 증류수 43.4 ㎕ 를 첨가하고, 50 ℃ 에서 0, 40, 80, 120, 180, 240 분간 반응시켰다. 반응액의 일부를 L-8500 형 고속아미노산 분석계 (히타치세이사꾸쇼 제조) 를 이용하여 아미노산 분석하여, 반응액 중에 생성된 유리아미노산을 정량하였다. 도 12 에 그 결과를 나타낸다. 도 12 에 나타낸 바와 같이, 반응액 중에 환원 라이소자임의 아미노말단에 존재하는 리신, 발린, 페닐알라닌, 글리신, 알기닌이 유리되어 있고, 그 생성량의 시간의 경과에 따른 변화로부터 본 효소가 환원 라이소자임의 아미노말단측에서 작용하여 아미노산을 순차적으로 유리시키고 있는 것이 나타났다.50 mM disodium hydrogen phosphate containing 8 mM enzyme standard (1.6 µl) and 0.1 mM CoCl 2 in 5 µl of 1 mM chicken egg white reducing lysozyme (water soluble, molecular weight about 14000, manufactured by Okun Koyaku Co., Ltd.) 50 µl of sodium hydroxide buffer (pH11.0) and 43.4 µl of distilled water were added and reacted at 50 ° C for 0, 40, 80, 120, 180, 240 minutes. A part of the reaction solution was subjected to amino acid analysis using an L-8500 type high-speed amino acid analyzer (manufactured by Hitachi Seisakusho Co., Ltd.) to quantify the free amino acid generated in the reaction solution. The result is shown in FIG. As shown in Fig. 12, lysine, valine, phenylalanine, glycine, and arginine present in the amino terminus of the reduced lysozyme are free from the reaction solution, and the amino terminus of the reduced lysozyme is shown by the change in the amount of its production over time. It was shown that the amino acid was released sequentially by acting on the side.

또한, 여기에서 사용한 환원 라이소자임의 아미노말단으로부터의 아미노산 서열은, Lys-Val-Phe-Gly-Arg… 의 순서였다. In addition, the amino acid sequence from the amino terminal of the reduced lysozyme used here is Lys-Val-Phe-Gly-Arg. Was in order.

실시예 5Example 5

(N 말단이 아세틸기에 의해 블록된 아미노말단 보호기 유리효소의 제작)(Preparation of amino terminal protecting group free enzyme whose N terminal is blocked by acetyl group)

(1) 아미노말단 보호기 유리효소 유전자의 개질(1) Modification of amino terminal protecting group free enzyme gene

서열목록의 서열번호: 1 에 기재된 아미노산서열로 이루어지는 효소의 N-말단 아미노산서열이 아세틸기 부가 시그널 Met-Asp 가 되도록 pDAP 에 변이를 도입하였다. 구체적으로, 이 효소의 N-말단으로부터 2 번째의 아미노산인 발린 코돈의 아스파라긴산 코돈으로의 치환용인 서열목록의 서열번호: 12 에 기재된 염기서열로 이루어진 합성 DNA 와, 플라스미드 pDAP 상의 멀티클로닝 부위 내의 서열에서 HindⅢ 및 SphI 각 제한효소 부위의 파괴용인 서열번호: 13 에 기재된 염기서열로 이루어진 또다른 합성 DNA 를 프라이머 쌍으로 사용하고, pDAP DNA 를 주형으로 하여 PCR 을 행하였다. PCR 반응후, 이 반응액을 SphI (다까라슈조사 제조) 로 효소처리하여 변이가 도입되지 않은 플라스미드를 절단한 후, 대장균 JM109 (다까라슈조사 제조) 에 도입하여, 얻어진 형질전환체를 이용하여 원하는 변이도입 플라스미드를 제조하였다. 다음에 이 플라스미드 DNA 를 주형으로 하고, 이 DNA 의 단백질 코드 영역에서의 단백질 개시 코돈의 바로 상류에의 BamHI 부위의 도입용인 서열목록의 서열번호: 14 에 기재된 염기서열로 이루어지는 합성 DNA 와, 서열목록의 서열번호: 15 에 기재된 이 DNA 의 단백질코드영역의 하류영역에 상보적인 염기서열로 이루어지는 또다른 합성 DNA 를 프라이머 쌍으로 사용하여 PCR 을 행하였다. 이 반응액을 아가로스 전기영동에 이용하여, 증폭된 약 1.2 kb 의 DNA 단편을 아가로스겔에서 회수하였다. 이 DNA 단편을 BamHI (다까라슈조사 제조) 및 HindⅢ (다까라슈조사 제조) 로 절단하고, 대장균과 효모의 셔틀벡터인 플라스미드벡터 pVT103-L 의 BamHI, HindⅢ 부위를 이용하여 삽입하였다. 이 재조합 플라스미드를 대장균 JM109 에 도입하고, 얻어진 형질전환체로부터 플라스미드 DNA 를 제조하였다.A mutation was introduced into pDAP so that the N-terminal amino acid sequence of the enzyme consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing became the acetyl group addition signal Met-Asp. Specifically, in the sequence within the multicloning site on the plasmid pDAP and the synthetic DNA consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 12 of the sequence listing for substitution of the second amino acid valine codon with the aspartic acid codon from the N-terminus of this enzyme. PCR was carried out using another synthetic DNA consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 13 for the destruction of each HindIII and SphI restriction enzyme site as a primer pair, and pDAP DNA as a template. After the PCR reaction, the reaction solution was enzymatically treated with SphI (manufactured by Takarashu Irradiation) to cleave the plasmid without introducing the mutation, and then introduced into Escherichia coli JM109 (manufactured by Takarashu Irradiation) to obtain the desired transformant. Mutated plasmids were prepared. Next, the plasmid DNA is used as a template, and the synthetic DNA comprising the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 14 of the sequence listing for the introduction of the BamHI site immediately upstream of the protein start codon in the protein code region of the DNA; PCR was performed using another synthetic DNA consisting of a nucleotide sequence complementary to the region downstream of the protein code region of this DNA according to SEQ ID NO: 15 as a primer pair. The reaction solution was used for agarose electrophoresis to recover the amplified DNA fragment of about 1.2 kb in agarose gel. This DNA fragment was digested with BamHI (manufactured by Takarashu Irradiation) and HindIII (manufactured by Takarashu Irradiation) and inserted using the BamHI, HindIII site of the plasmid vector pVT103-L, which is a shuttle vector of Escherichia coli and yeast. This recombinant plasmid was introduced into Escherichia coli JM109, and plasmid DNA was prepared from the resulting transformant.

(2) 개질효소의 발현(2) Expression of the modifying enzyme

얻어진 플라스미드 DNA 를 효모 BJ2168 에 도입한 후, 영양요구성 플레이트 (효모 질소 베이스 6.7g/리터, 글루코스 20g/리터, 트립토판 20 ㎎/리터, 히스티딘 20 ㎎/리터, 우라실 20 ㎎/리터, 아가 15g/리터) 상에서 얻어진 형질전환체를 개별적으로 YPD 배지 (효모엑기스 10g/리터, 펩톤 20g/리터, 글루코스 20g/리터) 5 ㎖을 함유하는 시험관에 접종하여, 30 ℃ 에서 16 시간 배양하였다. 각 배양액을 개별적으로 상기의 영양요구성배지 500 ㎖ 을 함유하는 삼각플라스크에 접종하여 30 ℃ 에서 16 시간 배양하였다. 이 배양액을 원심분리하여 균체를 회수하였다. 얻어진 균체를 50 ㎖ 의 완충액 C (1M 솔비톨, 50 mM 트리스-HCl, pH7.5, 30 mM DTT) 에 현탁하고, 30 ℃에서 10 분간 보온후, 원심분리하여 얻은 균체를, 다시 10 ㎖ 의 완충액 D (1 M 솔비톨, 50 mM 트리스-HCl, pH7.5, 2mM DTT) 에 현탁하고, 자이모리에이스 100T (나마카가꾸고교사 제조) 를 최종농도 0.5 ㎎/㎖ 가 되도록 첨가하고, 30 ℃에서 30 분간 보온후 원심분리하여, 프로토플라스트를 얻었다. 얻어진 프로토플라스트를 20 ㎖ 의 완충액 E (50 mM 트리스-HCl, pH7.5, 2mM DTT) 에 현탁하고, EDTA, KCl, Triton X-100 을 각각 최종농도 1mM, 0.2 M, 0.2% 가 되도록 첨가하고, 37 ℃에서 5 분간 보온하였다. 이 현탁액을 100 ℃, 15 분간의 열처리를 행한 후, 원심분리하여 분해물을 얻었다. 얻어진 분해물로부터, Met-MCA 분해활성을 지표로 하여, 실시예 1 의 (9) 기재의 아미노말단 보호기 유리효소와 동등한 정제법에 따라 개질효소 표준품을 제조하였다. 또한, 이 개질효소 표준품의 1 단위는, Met-MCA 를 기질로 하여, pH7.6, 75℃에서 1 분간에 1 μmol 의 7-아미노-4-메틸쿠말린을 생성할 수 있는 효소량으로 하였다. 상기 단백질을 발현하는 효모는, 사카로미세스 세레비지아에 BJ2168/pAcDAP 라 명명, 표시되어, 일본국 이바라기껭 쓰꾸바시 히가시 1 쵸메 1 방 3고(우편번호 305) 의 통상산업성 공업기술원 생명공학기술연구소에 FERM BP-5952 로서 기탁되어 있다 (원기탁일 : 1997년 5월 23일).After introducing the obtained plasmid DNA into yeast BJ2168, the nutrient-containing plate (yeast nitrogen base 6.7g / liter, glucose 20g / liter, tryptophan 20mg / liter, histidine 20mg / liter, uracil 20mg / liter, agar 15g / The transformants obtained on the liter) were individually inoculated into test tubes containing 5 ml of YPD medium (10 g / liter yeast extract, 20 g / liter peptone, 20 g / liter glucose) and incubated at 30 ° C for 16 hours. Each culture was individually inoculated into an Erlenmeyer flask containing 500 ml of the above nutrient-containing media and incubated at 30 ° C for 16 hours. The culture was centrifuged to recover the cells. The obtained cells were suspended in 50 ml of buffer C (1M sorbitol, 50 mM Tris-HCl, pH7.5, 30 mM DTT), and kept at 30 ° C. for 10 minutes, and then the cells obtained by centrifugation were further washed with 10 ml of buffer. Suspended in D (1 M sorbitol, 50 mM Tris-HCl, pH7.5, 2 mM DTT), Zymoriace 100T (manufactured by Namakaga Co., Ltd.) was added to a final concentration of 0.5 mg / ml, and 30 at 30 ° C. After warming for a minute, centrifugation was carried out to obtain a protoplast. The obtained protoplasts are suspended in 20 ml of Buffer E (50 mM Tris-HCl, pH7.5, 2 mM DTT) and EDTA, KCl, Triton X-100 are added to a final concentration of 1 mM, 0.2 M and 0.2%, respectively. And it kept warm at 37 degreeC for 5 minutes. The suspension was heat-treated at 100 ° C. for 15 minutes, and then centrifuged to obtain a decomposed product. From the obtained digested product, a modified enzyme standard was prepared according to the purification method equivalent to the amino-terminal protecting group free enzyme described in (9) of Example 1, using Met-MCA degradation activity as an index. In addition, 1 unit of this modifier standard was made into the quantity of enzyme which can produce 1 micromol of 7-amino-4- methyl coumarin in 1 minute at pH7.6 and 75 degreeC using Met-MCA as a substrate. Yeast expressing the protein is named and labeled BJ2168 / pAcDAP in Saccharomyces cerevisiae, and is the life of the Ministry of Trade, Industry and Energy It is deposited with the Institute of Engineering and Technology as FERM BP-5952 (original date: May 23, 1997).

(3) 개질효소의 아미노말단 보호기 유리활성의 측정(3) Determination of amino terminal protecting group free activity of modifier

(2) 에서 제조한 개질효소 표준품의 아미노말단 보호기 유리활성을 실시예 3 의 (2) 및 (4) 기재의 방법에 따라 측정하였다. 그 결과, 이 개질효소는 펩티드의 N 말단의 아세틸기 및 미리스토일기에 대한 유리활성을 나타내고, 또한 펩티드의 N 말단에서 순차적으로 아미노산을 유리시키는 활성을 나타냈다.The amino terminal protecting group free activity of the modified enzyme standard prepared in (2) was measured according to the methods described in (2) and (4) of Example 3. As a result, this modifier showed free activity against the acetyl group and myristoyl group at the N-terminal of the peptide, and also showed activity to liberate amino acids sequentially at the N-terminal of the peptide.

(4) 개질효소의 N 말단 아세틸화의 확인(4) Confirmation of N-terminal acetylation of the modifier

이 개질효소의 N 말단이 아세틸화되어 있는지에 대하여 질량분석으로 확인하였다. 즉, 실시예 1 에서 제조한 효소와 이 개질효소의 질량을 API/300 (PE-Sciex사 제조) 로 측정하여 그 질량차를 구하였다. 그 결과, 대장균에서 발현시키고, 실시예 1 에서 제조한 효소의 분자량은 38586 이고, 이 개질효소의 분자량은 38643 이었다. 2 종의 효소간의 분자량차 57 은 발린이 아스파라긴산으로 치환된 분자량차 15 및 아세틸기의 부가에 의한 분자량 증가분 42 의 합계에 일치하였다.It was confirmed by mass spectrometry whether the N terminus of this modifier was acetylated. That is, the mass of the enzyme prepared in Example 1 and this modifier was measured by API / 300 (manufactured by PE-Sciex) to determine the mass difference. As a result, the molecular weight of the enzyme expressed in Escherichia coli and prepared in Example 1 was 38586, and the molecular weight of this modifier was 38643. The molecular weight difference 57 between the two enzymes coincided with the sum of the molecular weight increase 42 in which valine was substituted with aspartic acid and the addition of an acetyl group 42.

또한 이 개질효소를, 에드만분해에 의한 N-말단 아미노산 서열해석방법을 채용한 HP G1000A 단백질 시퀀서 (Hewlett Packard사 제조) 에 이용했는데 시그널은 얻어지지 않고, 이 개질효소는 에드만분석을 받지않는 것이 명확해졌다.In addition, this modifier was used in the HP G1000A protein sequencer (manufactured by Hewlett Packard) employing the N-terminal amino acid sequence analysis method by Edman's decomposition, but it was clear that no signal was obtained and the modifier was not subjected to Edman analysis. Done

(5) 개질효소를 이용한 펩티드의 아미노말단 서열의 해석(5) Analysis of amino terminal sequence of peptide using modifier

개질효소의 기질로는 N-말단이 아세틸화된 소의 적혈구 슈퍼록시드 디스뮤타아제 (분자량 15551, 워싱톤 바이오케미칼 코포레이션사 제조) 의 카르복시메틸화물을 이용하였다. 이 기질을 0.4 mM 이 되도록 제조한 용액 5 ㎕ 에, (2) 에서 제조한 600 밀리단위의 개질효소 표준품 (52 ㎕), 100 mM 의 트리메틸아민-HCl (pH11.0) 완충액 100 ㎕, 10 mM 의 CoCl2 2 ㎕, 증류수 41 ㎕ 를 첨가하여, 50 ℃에서 48 시간 반응후, 반응액을 그대로 HP G1000A 단백질 시퀀서에 이용하여 아미노산 서열분석을 행하였다. 얻어진 아미노산서열 데이터를 서열목록의 서열번호: 16 에 나타냈다. 이 서열은 기질로서 사용한 슈퍼록시드 디스뮤타아제의 공지된 아미노산서열과 일치하였다. 또, 아미노산서열분석에 있어서 상기 슈퍼록시드 디스뮤타아제의 아미노산서열 이외의 시그널의 혼입은 없었다.As a substrate of the modifying enzyme, a carboxymethylated product of red blood cell superoxide dismutase (molecular weight 15551, manufactured by Washington Biochemical Corporation) of N-terminal acetylated cow was used. To 5 µl of the solution prepared so that the substrate became 0.4 mM, 600 µm of the reformate standard (52 µl) prepared in (2), 100 µl of 100 mM trimethylamine-HCl (pH11.0) buffer, 10 mM 2 µl of CoCl 2 and 41 µl of distilled water were added, and after 48 hours of reaction at 50 ° C, the reaction solution was subjected to amino acid sequencing using the HP G1000A protein sequencer as it was. The obtained amino acid sequence data is shown in SEQ ID NO: 16 in Sequence Listing. This sequence was consistent with the known amino acid sequence of the superoxide dismutase used as the substrate. In the amino acid sequence analysis, no signal other than the amino acid sequence of the superoxide dismutase was mixed.

실시예 6Example 6

(질량분석법을 이용한 펩티드의 아미노말단 서열의 해석) (Interpretation of amino terminal sequence of peptide using mass spectrometry)

실시예 1에서 제조한 효소 표준품과 기질로서 For-Met-Leu-Phe-Lys 를 사용하여, 질량분석법을 이용한 펩티드의 아미노말단 서열의 해석을 행하였다.For-Met-Leu-Phe-Lys was used as the enzyme standard and substrate prepared in Example 1, and the amino terminal sequence of the peptide was analyzed by mass spectrometry.

10 mM 의 For-Met-Leu-Phe-Lys (30 % 아세트산용액) 1.5 ㎕ 에 2.4 밀리단위의 효소 표준품 (2.1 ㎕), 0.1M 의 탄산수소암모늄 75 ㎕, 1mM 의 CoCl2 (15 ㎕), 증류수 56.4 ㎕ 를 첨가하고, 30 ℃에서 4 시간 반응시킨 후, 포름산 15 ㎕ 를 첨가하여 반응을 정지하였다. 다음에 이 반응액을 DEVELOSIL ODS-HG-5 칼럼 (NOMURA CHEMICAL사 제조) 을 이용하여 역상 HPLC (고속액체 크로마토그래피)하여, 반응액 중의 펩티드를 함유하는 4 개의 피크를 분리추출하였다. 또한, 각 피크에 함유되는 펩티드의 분자량을 JMS-HX100 이중수렴형 FAB 질량분석계 (JEOL사 제조)를 이용하여 측정하였다. 각 피크의 용출시간, 피크 중에 함유되는 펩티드의 분자량, 및 이 분자량에서 추정되는 각 펩티드의 서열을 표 1 에 나타낸다.1.5 μl of 10 mM For-Met-Leu-Phe-Lys (30% acetic acid solution), 2.4 milligrams of enzyme standard (2.1 μl), 0.1 μl of ammonium bicarbonate, 75 μm of 1 mM CoCl 2 (15 μl), After adding 56.4 µl of distilled water and reacting at 30 ° C for 4 hours, 15 µl of formic acid was added to stop the reaction. Next, the reaction solution was subjected to reverse phase HPLC (high-performance liquid chromatography) using a DEVELOSIL ODS-HG-5 column (manufactured by NOMURA CHEMICAL Co., Ltd.), and four peaks containing peptides in the reaction solution were separated and extracted. In addition, the molecular weight of the peptide contained in each peak was measured using the JMS-HX100 double convergent FAB mass spectrometer (made by JEOL). The elution time of each peak, the molecular weight of the peptide contained in the peak, and the sequence of each peptide estimated from this molecular weight are shown in Table 1.

피크번호Peak number 용출시간(분)Dissolution time (minutes) 측정분자량Molecular weight 추정배열Estimated array 1One 12.12512.125 측정불가Not measurable -- 22 21.00821.008 407.3407.3 Leu-Phe-Lys          Leu-Phe-Lys 33 27.35827.358 538.3538.3 Met-Leu-Phe-Lys      Met-Leu-Phe-Lys 44 32.58332.583 566.4566.4 For-Met-Leu-Phe-Lys  For-Met-Leu-Phe-Lys

표 1 에 나타난 바와 같이, 반응액 중에 생성된 펩티드 중 피크 4 로 분리된 것은 미반응의 기질 펩티드이었다. 또, 피크 3 에 함유되는 펩티드의 분자량은 기질 펩티드에서 포르밀기가 떨어진 것에, 추가로 피크 2 에 함유되는 것의 분자량은 기질 펩티드에서 포르밀기 및 메티오닌이 유리된 것에 각각 일치하였다. 이 결과에서 본 발명의 효소가 이 기질펩티드의 아미노말단측에서 작용하여, 포르밀기, 메티오닌을 순차적으로 유리시키는 것이 명확해졌다. 또, 이와 같이 본 발명의 효소를 펩티드에 작용시켜 얻어지는 각종의 부분분해 펩티드의 분자량을 정확하게 측정하여, 이들을 비교함으로써, 아미노말단의 보호기의 종류를 포함하여 펩티드의 아미노말단 서열을 결정할 수 있는 것이 나타났다.As shown in Table 1, it was the unreacted substrate peptide separated by peak 4 among the peptides produced in the reaction solution. In addition, the molecular weight of the peptide contained in the peak 3 was different from the formyl group in the substrate peptide, and the molecular weight of the one contained in the peak 2 was consistent with the release of the formyl group and methionine in the substrate peptide. From this result, it became clear that the enzyme of the present invention acts on the amino terminal side of the substrate peptide, thereby releasing formyl group and methionine sequentially. As described above, by accurately measuring the molecular weights of various partially digested peptides obtained by acting the enzyme of the present invention on peptides and comparing them, it was found that the amino terminal sequence of the peptides can be determined including the type of the protecting group of the amino terminal. .

본 발명의 아미노말단 보호기 유리효소는, 2 종 이상의 보호기에 대하여 아미노말단 보호기 유리활성을 나타낸다. 또 본 발명에 의해, 이와 같은 효소를 이용한 펩티드의 아미노말단 보호기의 제거방법이 제공된다. 이 효소는 펩티드, 특히 아미노말단이 미확인의 보호기에 의해 블록된 단백질 및 펩티드의 아미노산 서열해석에 유용하다. 또, 본 발명에 의해, 이와 같은 효소를 코드하는 DNA, 및 이 효소의 제조방법이 제공된다. 이 DNA 를 개질시켜 제작된 N 말단 아세틸화 아미노말단 보호기 유리효소는 에드만 분해를 받지않고, 특히 에드만분해를 이용한 아미노산서열 해석방법에서 이 효소유래의 아미노산서열 정보가 노이즈로 되지 않아, 유용하다.The amino terminal protecting group free enzyme of the present invention exhibits an amino terminal protecting group free activity with respect to two or more kinds of protecting groups. In addition, the present invention provides a method for removing an amino terminal protecting group of a peptide using such an enzyme. This enzyme is useful for amino acid sequencing of peptides, particularly proteins and peptides whose amino ends are blocked by unidentified protecting groups. In addition, the present invention provides a DNA encoding such an enzyme and a method for producing the enzyme. The N-terminal acetylated amino-terminal protecting group free enzyme produced by modifying this DNA is not subjected to Edman degradation, and is particularly useful because the amino acid sequence information derived from this enzyme does not become noise in an amino acid sequence analysis method using Edman degradation.

[서열목록][Sequence list]

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서열의 타입 : 아미노산Type of sequence: amino acid

쇄의 수 : 1본쇄Number of chains: 1 chain

토폴로지 : 직쇄상Topology: linear

분자의 타입 : 펩티드Type of molecule: peptide

서열의 기재: 16:Description of sequence: 16:

[서열 16][SEQ ID NO: 16]

Claims (13)

보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드에 작용하여 이 보호기를 유리시키는 활성 (이하 "아미노말단 보호기 유리활성"이라 칭함) 을 가지며, 2 종 이상의 보호기에 대하여 상기 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 하기 (1) 또는 (2) 의 폴리펩티드인 아미노말단 보호기 유리효소:It has the activity of releasing this protecting group by acting on the peptide blocked by the amino terminal by the protecting group (hereinafter referred to as "amino-terminal protecting group free activity"). Or the amino terminal protecting group freease of (2): (1) 서열번호: 1 에 나타낸 아미노산 서열을 갖는 폴리펩티드; 또는 (1) a polypeptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1; or (2) 서열번호: 10 에 나타낸 아미노산 서열을 갖는 폴리펩티드.(2) A polypeptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 10. 제 1 항에 있어서, 상기 효소의 아미노말단이 보호기에 의해 블록된 효소.The enzyme of claim 1, wherein the amino terminus of the enzyme is blocked by a protecting group. 제 2 항에 있어서, 상기 보호기가 아세틸기인 효소.The enzyme according to claim 2, wherein the protecting group is an acetyl group. 제 1 항의 아미노말단 보호기 유리효소를 코드하는 DNA.DNA encoding the amino terminal protecting group freease of claim 1. 서열목록의 서열번호: 2 에 나타낸 DNA 의 전체 서열을 갖는, 아미노말단 보호기 유리활성을 나타내는 폴리펩티드를 코드하는 DNA.DNA encoding a polypeptide showing amino terminal protecting group free activity having the entire sequence of DNA shown by SEQ ID NO: 2 in Sequence Listing. 제 4 항에 있어서, 서열목록의 서열번호: 11 에 나타낸 염기서열을 갖는 DNA.The DNA according to claim 4, having a nucleotide sequence shown as SEQ ID NO: 11 in Sequence Listing. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 DNA 가 삽입되어 있고, 미생물, 동물세포 또는 식물세포를 숙주세포로 하는 발현벡터.An expression vector in which the DNA according to any one of claims 4 to 6 is inserted, wherein the microorganism, animal cell or plant cell is used as a host cell. 제 7 항의 발현벡터로 형질전환된 형질전환체.A transformant transformed with the expression vector of claim 7. 제 8 항의 형질전환체를 배양하고, 이 배양물 중에서 아미노말단 보호기 유리활성을 갖는 단백질을 채취하는 것을 특징으로 하는 아미노말단 보호기 유리효소의 제조방법.A method for producing an amino terminal protecting group free enzyme, comprising culturing the transformant of claim 8 and collecting a protein having amino terminal protecting group free activity from the culture. 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드에 제 1 항의 아미노말단 보호기 유리효소를 반응시켜 아미노말단의 보호기를 유리시키는 것을 특징으로 하는 아미노말단 보호기의 제거방법.A method for removing an amino terminal protecting group, wherein the amino terminal protecting group-releasing enzyme is reacted with a peptide having an amino terminal blocked by a protecting group to release the protecting group of the amino terminal. 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드의 아미노산서열의 해석방법에 있어서, 제 10 항에 따른 제거방법에 의해 이 보호기를 유리시켜 생성된 펩티드를 아미노산서열의 해석에 이용하는 것을 특징으로 하는 아미노산서열의 해석방법.A method for analyzing the amino acid sequence of a peptide whose amino terminal is blocked by a protecting group, wherein the peptide generated by releasing the protecting group by the elimination method according to claim 10 is used for analysis of the amino acid sequence. Way. 보호기에 의해 아미노말단이 블록된 펩티드의 아미노산서열의 해석에 사용되는 키트로서, 제 1 항의 아미노말단 보호기 유리효소를 함유하는 것을 특징으로 하는 키트.A kit used for analysis of an amino acid sequence of a peptide whose amino terminal is blocked by a protecting group, wherein the kit contains the amino terminal protecting group free enzyme of claim 1. 제 1 항의 아미노말단 보호기 유리효소에 특이적으로 결합하는 항체 또는 그의 단편.An antibody or fragment thereof that specifically binds to the amino terminal protecting group freease of claim 1.
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