Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR20070034362A - Method for Measuring Activity of Specific Degrading Enzyme of Specific Substrate Protein Using Ecotin-Fusion Protein - Google Patents

Method for Measuring Activity of Specific Degrading Enzyme of Specific Substrate Protein Using Ecotin-Fusion Protein Download PDF

Info

Publication number
KR20070034362A
KR20070034362A KR1020050088971A KR20050088971A KR20070034362A KR 20070034362 A KR20070034362 A KR 20070034362A KR 1020050088971 A KR1020050088971 A KR 1020050088971A KR 20050088971 A KR20050088971 A KR 20050088971A KR 20070034362 A KR20070034362 A KR 20070034362A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
protein
specific
ubiquitin
substrate
activity
Prior art date
Application number
KR1020050088971A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100736743B1 (en
Inventor
정진하
방옥선
강성환
Original Assignee
재단법인서울대학교산학협력재단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인서울대학교산학협력재단 filed Critical 재단법인서울대학교산학협력재단
Priority to KR1020050088971A priority Critical patent/KR100736743B1/en
Publication of KR20070034362A publication Critical patent/KR20070034362A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100736743B1 publication Critical patent/KR100736743B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/34Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase
    • C12Q1/37Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase involving peptidase or proteinase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/81Protease inhibitors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for measuring the activity of a specific degrading enzyme of a particular substrate protein.

본 발명은 (1) 특정 기질단백질의 특이적 분해효소에 의해 절단되는 부위를 포함하는 폴리펩티드의 카르복시 말단에는 에코틴을 융합시키고 아미노 말단에는 GST,GFP,MBP로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단백질을 융합시켜서 융합 단백질을 얻는 단계; (2) 상기 융합 단백질을 기질로 상기 특정 기질단백질 분해효소와 기질-효소 반응을 수행하는 단계; 및 (3) 상기 기질-효소 반응의 반응물을 가열한 후 원심분리하여 상층액을 분리하고, 상기 상층액의 트립신 활성 억제도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법을 제공한다.The present invention (1) the fusion to the carboxyl terminus of the polypeptide comprising a site cleaved by a specific degrading enzyme of a specific matrix protein and the amino acid at any one selected from the group consisting of GST, GFP, MBP Fusion to obtain a fusion protein; (2) performing a substrate-enzyme reaction with the specific substrate proteinase using the fusion protein as a substrate; And (3) heating the reaction product of the substrate-enzyme reaction to separate the supernatant by centrifugation, and measuring the inhibitory activity of trypsin activity of the supernatant. Provided are methods for measuring enzyme activity.

본 발명의 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법을 사용할 경우 트립신 활성의 억제 정도를 통해 형광 측정기상에서 빠르게 그리고 간단하고 효율적으로 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성을 측정할 수 있다.In the case of using the method for measuring the activity of specific enzymes of specific substrate proteins of the present invention, the activity of specific enzymes of specific substrate proteins can be measured quickly and simply and efficiently on a fluorescence meter through the degree of inhibition of trypsin activity.

유비퀴틴, 유비퀴틴 유사 단백질, 단백질 분해효소, 에코틴, 트립신 Ubiquitin, ubiquitin-like protein, protease, ecotin, trypsin

Description

에코틴-융합단백질을 기질로 사용한 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정방법 {Method for Assaying the Activity of Substrate Specific Proteases Utilizing Ecotin Fusion Protein}Method for Assaying the Activity of Substrate Specific Proteases Utilizing Ecotin Fusion Protein}

도 1은 실시예 1의 과정을 통해 만들어진 GST, 유비퀴틴, 에코틴 융합 단백질을 발현하는 플라스미드의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of a plasmid expressing the GST, ubiquitin, ecotin fusion protein produced through the process of Example 1.

도 2는 실시예 3에서 시행한 활성측정 방법의 개요도이다.2 is a schematic diagram of the activity measurement method performed in Example 3.

도 3은 실시예 3에서 시행한 반응 과정에서 본 발명의 융합단백질과 다양한 양의 유비퀴틴 특이적 분해효소 69의 중간 반응물의 전기 영동 사진이다.Figure 3 is an electrophoresis picture of the intermediate reaction of the fusion protein of the present invention and various amounts of ubiquitin-specific degrading enzyme 69 in the reaction process carried out in Example 3.

도 4는 실시예 3을 시행하여 나온 트립신 활성 억제 결과를 나타낸 도면이다.4 is a diagram showing the results of inhibition of trypsin activity obtained in Example 3. FIG.

본 발명은 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 정량적인 활성측정이 가능하고 신속, 간단하며 효율적인 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring the activity of a specific degrading enzyme of a particular substrate protein. More specifically, the present invention relates to a method for measuring the activity of a specific degrading enzyme of a specific substrate protein, which is capable of quantitative activity and is quick, simple and efficient.

유비퀴틴(Ubiquitin)은 76개의 아미노산으로 구성된 작은 단백질로서 모든 진핵세포에 존재하며, 일반적으로 세포의 성장과 분화과정뿐만 아니라, 각종 질병에서도 핵심적인 역할을 하고 있다(Sakamoto Km,2002, Mol Genet Metab. 77, 44; Hammond AL, 2002, Prog Mol Subcell Biol. 29,61). Ubiquitin is a small protein consisting of 76 amino acids and is present in all eukaryotic cells. In general, ubiquitin plays a key role in various diseases as well as cell growth and differentiation (Sakamoto Km, 2002, Mol Genet Metab. 77, 44; Hammond AL, 2002, Prog Mol Subcell Biol. 29,61).

또한 그와 더불어 유비퀴틴의 아미노산 서열과 약 30% 내외의 유사성을 가진 발생과정상 억제발현되는 신경 전구세포 유전자(NEDD8,neural precursor cell expressed, developmentally downregulated 8), 작은 유비퀴틴 유사 변형체(SUMO,small ubiquitin-like modifier), 인터페론 자극 유전자 15(ISG 15,interferon stimulated gene 15), 유비퀴틴 형태 변형체 1(UFM 1,ubiquitin fold modifier 1) 등의 유비퀴틴 유사 단백질들이 밝혀졌는데, 이들은 핵막을 통한 수송, 전사조절, 발암 등에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 보고되고 있다(Yeh et al, 2000, Gene, 248,1, review; Muller et al, 2001, Nat Rev Mol Cell Biol, 2, 202,review; Komatsu M et al, 2004, EMBO J, 23, 1997).In addition, neuronal precursor cell expressed (NEDD8), a small ubiquitin-like variant (SUMO), which is a developmentally inhibited neuronal progenitor gene (NEDD8), which has about 30% similarity with the amino acid sequence of ubiquitin. like modifier), interferon stimulated gene 15, and ubiquitin fold modifier 1 (UFM 1) have been identified. These include ubiquitin-like proteins such as transport through the nuclear membrane, transcriptional regulation, and carcinogenesis. Has been reported to play a very important role (Yeh et al, 2000, Gene, 248, 1, review; Muller et al, 2001, Nat Rev Mol Cell Biol, 2, 202, review; Komatsu M et al, 2004, EMBO J, 23, 1997).

유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질은 각각 E1, E2, E3라고 하는 일련의 효소군들에 의해 세포내의 다양한 단백질에 부착되며, 일단 단백질에 부착된 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질 분자에는 또 다른 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질 분자가 각각 가지 형태로 이소펩티드 결합에 의해 계속 부착될 수 있다. Ubiquitin or ubiquitin-like proteins are attached to various proteins in cells by a series of enzyme groups called E1, E2, and E3, respectively, and another ubiquitin or ubiquitin-like protein molecule is attached to a ubiquitin or ubiquitin-like protein molecule once attached to the protein. Each can be attached continuously by isopeptide bonds in a branched form.

가지 형태의 유비퀴틴 중합체가 결합된 단백질 분자는 세포 내에서 프로테아좀이라는 ATP-의존성 단백질 분해효소 복합체에 의해 분해된다 (Hershko A,Ceinchanover A, 1998, Annu Rev Biochem, 67, 425, review). 이처럼 유비퀴틴이 결합된 후 분해되는 단백질들로는 세포주기를 조절하는 cyclin들, 유전자의 발현을 조절하는 Jun/Fos와 NF-kappaB 같은 전사인자들, 세포의 성장과 분화를 조절하는 EGF와 PDGF등의 성장인자와 종양 억제 단백질로 알려진 p53 등이 있다(Hu et al, 2002, J Biol Chem, 277, 16528; Amir et al, 2002, J Biol Chem, 277, 23, 253; Baron V, Schwartz M, 2000, J Biol Chem, 275, 39318; Scheffiner et al, 1995, Nature, 373, 81). Protein molecules bound to branched ubiquitin polymers are degraded in cells by ATP-dependent protease complexes called proteasomes (Hershko A, Ceinchanover A, 1998, Annu Rev Biochem, 67, 425, review). Proteins that are cleaved after ubiquitin binding are cyclins that regulate cell cycles, transcription factors such as Jun / Fos and NF-kappaB that regulate gene expression, and EGF and PDGF that regulate cell growth and differentiation. P53 known as a factor and tumor suppressor protein (Hu et al, 2002, J Biol Chem, 277, 16528; Amir et al, 2002, J Biol Chem, 277, 23, 253; Baron V, Schwartz M, 2000, J Biol Chem, 275, 39318; Scheffiner et al, 1995, Nature, 373, 81).

유비퀴틴 유사 단백질들도 유비퀴틴과 아주 유사한 방식을 통해서 PML(백혈병 관련 단백질), RanGAP1(Ran-GTPase activating protein), p53(종양억제분자), 그리고 IkappaBalpha (NF-kappaB 억제분자)등의 다양한 단백질들과 결합한다. 그러나 유비퀴틴 유사 단백질과 타겟 단백질의 결합은 유비퀴틴 중합체의 결합처럼 단백질의 분해를 유발하는 것이 아니라 타겟 단백질의 기능을 조절하는 역할을 수행한다(Tanaka et al, 1998, Mol Cell, 8, 503; Hochstrasser M, 2000, Nat Cell Biol, 2, E153-E157; Melchior F, 2000, Annu Rev Cell Dev Biol, 16, 591; Yeh et al, Gene, 2000, 248, 1; Muller et al, 2001, Nat Rev Mol Cell Biol, 2, 202). Ubiquitin-like proteins work in a very similar way to ubiquitin, with various proteins such as PML (leukemia-associated protein), RanGAP1 (Ran-GTPase activating protein), p53 (tumor inhibitor), and IkappaBalpha (NF-kappaB inhibitor). To combine. However, the binding of the ubiquitin-like protein to the target protein does not cause degradation of the protein as the binding of the ubiquitin polymer, but rather regulates the function of the target protein (Tanaka et al, 1998, Mol Cell, 8, 503; Hochstrasser M , 2000, Nat Cell Biol, 2, E153-E157; Melchior F, 2000, Annu Rev Cell Dev Biol, 16, 591; Yeh et al, Gene, 2000, 248, 1; Muller et al, 2001, Nat Rev Mol Cell Biol, 2, 202).

이러한 유비퀴틴(Ubiquitin) 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15)은 그 카르복시 말단에 4~6개의 아미노산으로 구성된 펩티드 또는 특정 리보솜 단백질과 융합된 형태의 전구물질로 만들어진다. 특히 유비퀴틴은 단량체가 아니라 여러 개의 유비퀴틴 분자가 직렬로 연결된 유비퀴틴 중합체의 형태로 만들어지기도 한다. These ubiquitin or ubiquitin-like proteins (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15) are made of precursors in the form of fused peptides or specific ribosomal proteins consisting of 4-6 amino acids at the carboxy terminus. In particular, ubiquitin is not a monomer, but is also made in the form of a ubiquitin polymer in which several ubiquitin molecules are connected in series.

그러므로 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질들이 활성을 나타내기 위해서는 전구체 형태로 만들어진 단백질의 카르복시 말단이 절단되어야 하며 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질의 카르복시 말단을 절단하는 단백질 분해효소의 활성은 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질의 단량체를 생성하여 생체 내에서 여러 기능을 수행할 수 있도록 하는데 필수적이다(Hershko et al, 1998, 67, 425, review). Therefore, in order for ubiquitin or ubiquitin-like proteins to be active, the carboxy terminus of a protein made in precursor form must be cleaved, and the activity of proteolytic enzymes that cleave the carboxy terminus of ubiquitin or ubiquitin-like proteins produces monomers of ubiquitin or ubiquitin-like proteins. It is essential to be able to perform various functions in vivo (Hershko et al, 1998, 67, 425, review).

이러한 단백질 분해효소는 주요 조절 단백질과 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질 사이의 해리 과정을 수행하여 단백질의 인산화/탈인산화의 과정처럼 세포의 생리적 기능을 가역적으로 조절하는 기능을 수행한다. The protease performs a dissociation process between a major regulatory protein and ubiquitin or ubiquitin-like protein to perform a function of reversibly regulating the physiological function of the cell like the process of phosphorylation / dephosphorylation of the protein.

이러한 기능을 수행하는 유비퀴틴 특이적 분해 효소인 탈유비퀴틴 효소(DUB, (DeUBiquitinating enzyme)는 시스테인 (Cystein) 단백질 분해효소에 속하는 유비퀴틴 특이적 분해효소(UBP, ubiquitin-specific processing protease) 그룹과 유비퀴틴 카르복시 말단 가수분해효소(UCH, ubiquitin C-terminal hydrolase) 그룹으로 나뉜다(Tobias; Varshavsky, 1991, J Biol Chem 266, 12021; Pickart, Rose, 1985, J Biol Chem, 260, 7903). Deubiquitinating enzyme (DUB), a ubiquitin-specific degrading enzyme that performs this function, is a group of ubiquitin-specific processing protease (UBP) and ubiquitin carboxy terminus belonging to Cystein protease. Ubiquitin C-terminal hydrolase (UCH) (Tobias; Varshavsky, 1991, J Biol Chem 266, 12021; Pickart, Rose, 1985, J Biol Chem, 260, 7903).

유비퀴틴 유사 단백질 중의 하나인 SUMO의 경우에는 그 특이적 분해 효소로 효모의 유비퀴틴 유사 단백질 특이적 분해효소1(Ulp1, ubiquitin-like protein specific protease 1)과 유비퀴틴 유사 단백질 특이적 분해효소2(Ulp2,ubiquitin-like protein specific protease 2), 포유동물의 SUMO 특이적 분해효소1(SUSP1,SUMO-specific protease 1), 센트린 특이적 분해효소(SENP1, sentrin-specific protease 1), 스테롤 메틸트렌스퍼라제3(SMT3, sterol methyltransferase 3) 특이적 이소펩티다아제1(SMT3IP1, SMT3-specific isopeptidase 1), 그리고 스테롤 메틸트렌스퍼라제3(SMT3) 특이적 이소펩타아제2(SMT3IP2, SMT3-specific isopeptidase 2) 등이 있으며 이들도 DUB효소와 유사하게 SUMO와 결합 단백질 사이의 이소펩티드 결합을 절단하여 SUMO를 제거하는 것으로 보고되었다(Gong et al, 2000, J Biol Chem, 275, 3355; Nishida et al, 2000, Eur J Biochem, 267, 6423; Kadoya et al, 2002, Mol Cell Biol, 22, 3803).In the case of SUMO, one of the ubiquitin-like proteins, the specific enzymes are yeast ubiquitin-like protein specific protease 1 (Ulp1) and ubiquitin-like protein-specific protease 2 (Ulp2, ubiquitin). -like protein specific protease 2), mammalian SUMO-specific protease 1 (SUSP1), centrin-specific protease 1 (SENP1, sentrin-specific protease 1), sterol methyltransferase 3 ( SMT3, sterol methyltransferase 3) specific isopeptidase 1 (SMT3IP1, SMT3-specific isopeptidase 1), and sterol methyltransferase 3 (SMT3) specific isopeptase2 (SMT3IP2, SMT3-specific isopeptidase 2) Similar to the DUB enzyme, it has been reported to cleave the isopeptide bond between SUMO and the binding protein to remove SUMO (Gong et al, 2000, J Biol Chem, 275, 3355; Nishida et al, 2000, Eur J Biochem, 267, 6423; Kado ya et al, 2002, Mol Cell Biol, 22, 3803).

유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질과 그 특이적 분해효소들은 여러 가지 인간 질병들에 직,간접적으로 연관되어 있음이 계속 보고되고 있다. 그 예로, 알츠하이머병이나 헌팅턴병과 같은 신경퇴행성 질병에서는 유비퀴틴 중합체가 결합된 단백질의 축적이 하나의 증상으로 나타나고, 비정상적인 각막의 발생, 터너증후군, X-염색체와 연관된 난소암 등과 관련된 유전자들은 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질 분해효소의 특징으로 알려져 있는 보존된 시스테인/히스티딘 (Cystein/Histidin) 부위의 염기서열과 매우 유사한 서열을 가지고 있다(Sakamoto KM, 2002, Mol Genet Metab, 77, 44). 이와 같은 증거들은 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질 분해효소의 과다 발현 또는 결여에 의하여 상기 질병들이 유발될 수 있음을 강력히 시사한다.It is reported that ubiquitin or ubiquitin-like proteins and their specific degrading enzymes are directly or indirectly related to various human diseases. For example, in neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease or Huntington's disease, the accumulation of ubiquitin polymer-bound proteins is a symptom, and genes associated with abnormal corneal development, Turner syndrome, and ovarian cancer associated with X-chromosomes are ubiquitin or ubiquitin. It has a sequence very similar to that of the conserved Cystein / Histidin site, which is known to be characteristic of similar proteases (Sakamoto KM, 2002, Mol Genet Metab, 77, 44). Such evidence strongly suggests that such diseases can be caused by overexpression or lack of ubiquitin or ubiquitin-like protease.

예전부터 단백질 분해효소의 활성을 측정하는 방법으로는 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질에서 특이적 단백질 분해효소가 인지하는 부위를 포함한 단백질을 발현시키고 이와 동시에 시스(cis) 혹은 트란스(trans)로 작용하도록 단백질 분해효소를 발현시킨 후 SDS-폴리아크릴아마이드 젤(SDS-polyacrylamide gel) 상에서 전개되는 패턴의 상이성을 관찰하여 활성 여부를 판단하는 방법이 있다. In the past, the method of measuring the activity of proteolytic enzymes is to express a protein including a site recognized by a specific protease from a ubiquitin or ubiquitin-like protein and simultaneously decompose the protein to act as cis or trans. After expressing the enzyme, there is a method of determining the activity by observing the difference of the pattern developed on the SDS-polyacrylamide gel.

이러한 활성측정 방법은 기존에 단백질 분해효소에 대한 연구에 좋은 정보를 주었으나 이를 위한 전기영동에 많은 시간과 노력이 소모되었고 또한 때에 따라서는 각 결과물들을 각각의 해당 단백질에 대한 항체를 사용하여 웨스턴 블롯팅 등을 행하여야 하는 단점을 가지고 있었다. This activity measurement method has provided good information for the study of proteolytic enzymes, but it took a lot of time and effort for electrophoresis for it, and in some cases, each result was obtained by using an antibody for each protein. It had a drawback to perform lotting and the like.

또한 유비퀴틴 뒤에 MHISPPEPESEEEEEHYC의 서열을 갖는 펩타이드(이하 PEST)를 융합시켜 Ub-PEST를 만든 후 PEST 서열 내의 타이로신(Tyrosine)기에 요오드-비드(iodo-bead)를 이용하여 방사성 물질인 125I 를 표지한 기질을 사용하는 방법이 있다. 방사선이 표지된 Ub-PEST 125I 를 DUB효소와 반응시키면 125I가 표지되어 있는 PEST 펩타이드는 유비퀴틴(Ubiquitin)으로부터 떨어져 나오게 된다. 이 반응물에 강산인 트리클로로 아세트산(TCA,trichloro acetic acid)를 처리하면 유비퀴틴 부분은 변성되어 침전되고 DUB 효소에 의해 떨어져 나온 PEST 펩타이드 부분은 상층액에 녹아 있는 상태가 된다. 이 상층액의 방사능을 방사능 측정기를 이용하여 측정하면 DUB효소의 활성을 측정할 수 있다(Lee et al, 1998, Biol. Proced. Online 1, 92). In addition, Ub-PEST was made by fusing a peptide having a sequence of MHISPPEPESEEEEEHYC followed by ubiquitin to make Ub-PEST, and then a substrate labeling radioactive substance 125 I using a tyrosine group in the PEST sequence using iodine-bead There is a way to use it. When the radiolabeled Ub-PEST 125 I is reacted with DUB enzyme, the 125 I-labeled PEST peptide is released from ubiquitin. Treatment of this reaction with trichloro acetic acid (TCA), which is a strong acid, causes the ubiquitin moiety to be denatured and precipitated, and the PEST peptide portion released by the DUB enzyme is dissolved in the supernatant. The radioactivity of this supernatant can be measured using a radiometer to determine the activity of the DUB enzyme (Lee et al, 1998, Biol. Proced. Online 1, 92).

그러나 상기 방법은 인체에 유해한 방사능 물질을 사용해야하는 위험성과 방사능 실험 장비와 시설이 갖추어진 곳에서만 실험을 해야 하는 번거로움을 지닌 단점이 있었다. However, the method has the disadvantage of having a risk of using a radioactive substance harmful to the human body and the hassle of having to perform the experiment only where the radioactive test equipment and facilities are equipped.

또한 유비퀴틴의 C 말단의 네 개의 아미노산과 동일한 서열을 가진 펩타이드와 형광물질인 7-아미도-4-메틸쿠마린(AMC,7-amido-4-methylcoumarin)를 이용해 N-벤질옥시카르보닐-루신-아르기닌-글리신-글리신-7-아미도-4-메틸쿠마린(Z-LRGG- AMC, N-benzyloxycarbonyl-Leu-Arg-Gly-Gly-7-amido-4-methylcoumarin)을 만들거나 유비퀴틴의 카르복시 말단에 형광 물질인 AMC를 결합시킨 Ub-AMC를 이용하는 활성 측정방법이 있다. 만들어진 Z-LRGG -AMC 또는 Ub-AMC와 유비퀴틴 특이적 단백질 분해효소를 반응시킨 후 이 반응물에서 나오는 형광의 양을 형광측정기를 통해 측정하면 AMC는 아미노산에 결합되어 있을 때와 결합되어있지 않을 때 나오는 파장이 다르므로 특정 파장에서의 형광 변화를 통해 유비퀴틴 특이적 분해효소의 활성을 측정할 수 있다. N-benzyloxycarbonyl-leucine- using a peptide having the same sequence as the four amino acids of the C terminus of ubiquitin and the fluorescent substance 7-amido-4-methylcoumarin (AMC) Arginine-glycine-glycine-7-amido-4-methylcoumarin (Z-LRGG-AMC, N-benzyloxycarbonyl-Leu-Arg-Gly-Gly-7-amido-4-methylcoumarin) or at the carboxy terminus of ubiquitin There is a method for measuring activity using Ub-AMC bound to the fluorescent material AMC. After reacting the produced Z-LRGG-AMC or Ub-AMC with ubiquitin-specific protease, the amount of fluorescence emitted from the reactant is measured by a fluorometer. AMC is released when it is bound to an amino acid and when it is not bound. Since the wavelength is different, the activity of the ubiquitin specific degrading enzyme can be measured by changing the fluorescence at a specific wavelength.

이 방법은 한 번 정제한 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질에 값비싼 형광물질을 표지하는 반응을 수행해야 하고 이 반응물로부터 다시 원하는 단백질만을 정제해 내야하는 등 실험 수행을 위한 과정이 복잡한 단점이 있었다(Stein et al, 1995, Biochemistry, 34, 12616; Dang et al, 1998, Biochemistry, 37, 1868).This method has a disadvantage in that the procedure for performing experiments has to be complicated, such as the process of labeling expensive fluorescent substances on once purified ubiquitin or ubiquitin-like protein and purifying only the desired protein from the reactants again (Stein et. al, 1995, Biochemistry, 34, 12616; Dang et al, 1998, Biochemistry, 37, 1868).

앞에서 언급한 바와 같이 종래 사용되던 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질에 대한 특이적 분해효소의 활성측정 방법들은 위험성, 비경제성, 번거로움 등의 단점을 지니고 있었다. 반면 최근에 보고되고 있는 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질 또는 이들에 대한 특이적 분해효소가 여러 생명 현상 및 질병과 연관되어 있다는 연구결과들은 좀 더 효율적이고 신속하며 경제적인 효소 활성 측정법의 개발이 필요함을 보여준다. As mentioned above, conventional methods for measuring the activity of specific degrading enzymes for ubiquitin or ubiquitin-like proteins have disadvantages such as risk, economy, and inconvenience. On the other hand, recently reported studies of ubiquitin or ubiquitin-like proteins or their specific degrading enzymes have been linked to various life phenomena and diseases, suggesting the need for the development of more efficient, rapid and economic enzyme assays.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 정량적인 활성측정이 가능하고 신속, 간단하며 효율적인, 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a method for measuring activity of a specific degrading enzyme of a specific substrate protein, which is capable of quantitative activity measurement and is quick, simple and efficient.

특히, 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질의 특이적 분해효소의 새로운 활성 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In particular, it is an object to provide a new method for measuring the activity of specific degrading enzymes of ubiquitin or ubiquitin-like proteins.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention

(1) 특정 기질단백질의 특이적 분해효소에 의해 절단되는 부위를 포함하는 폴리펩티드의 카르복시 말단에는 에코틴을 융합시키고 아미노 말단에는 GST,GFP,MBP로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단백질을 융합시켜서 융합 단백질을 얻는 단계; (1) Fusion by fusion of ecotin to the carboxy terminus of a polypeptide comprising a site cleaved by a specific degradation enzyme of a specific matrix protein and fusion of any one protein selected from the group consisting of GST, GFP, and MBP to an amino terminus Obtaining a protein;

(2) 상기 융합 단백질을 기질로 상기 특정 기질단백질 분해효소와 기질-효소 반응을 수행하는 단계; 및 (2) performing a substrate-enzyme reaction with the specific substrate proteinase using the fusion protein as a substrate; And

(3) 상기 기질-효소 반응의 반응물을 가열한 후 원심분리하여 상층액을 분리하고, 상기 상층액의 트립신 활성 억제도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법을 제공한다.(3) heating the reaction product of the substrate-enzyme reaction, separating the supernatant by centrifugation, and measuring the inhibitory activity of trypsin activity of the supernatant, wherein the specific degrading enzyme of the specific substrate protein is included. It provides a method for measuring the activity of.

본 발명의 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법은 GST,GFP,MBP로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단백질의 분자량이 20,000 내지 50,000달톤일 수 있다.The method for measuring activity of a specific degrading enzyme of a specific substrate protein of the present invention may have a molecular weight of 20,000 to 50,000 Daltons of any one protein selected from the group consisting of GST, GFP, and MBP.

본 발명의 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법은 특정 기질단백질이 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질일 수 있다.In the method for measuring the activity of a specific degrading enzyme of a specific substrate protein of the present invention, the specific substrate protein may be ubiquitin or ubiquitin-like protein.

본 발명의 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법은 유비퀴틴 유사 단백질이 UFM1, SUMO, NEDD8 및 ISG15로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The method for measuring the activity of a specific degrading enzyme of a specific matrix protein of the present invention may be any one selected from the group consisting of UFM1, SUMO, NEDD8 and ISG15.

또한 본 발명은 특정 기질단백질의 특이적 분해효소에 의해 절단되는 부위를 포함하는 폴리펩티드의 카르복시 말단에는 에코틴을 융합시키고 아미노 말단에는 GST,GFP,MBP로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단백질을 융합시켜서 얻어진 융합 단백질을 제공한다.In addition, the present invention is a fusion to the carboxyl terminus of the polypeptide comprising a site cleaved by a specific degradation enzyme of a specific substrate protein and the fusion of any one protein selected from the group consisting of GST, GFP, MBP to the amino terminus The obtained fusion protein is provided.

본 발명의 융합 단백질은 GST,GFP,MBP로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단백질의 분자량이 20,000 내지 50,000 달톤일 수 있다.The fusion protein of the present invention may have a molecular weight of 20,000 to 50,000 Daltons of any one protein selected from the group consisting of GST, GFP, and MBP.

본 발명의 융합 단백질은 특정 기질단백질이 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질일 수 있다.In the fusion protein of the present invention, the specific matrix protein may be ubiquitin or ubiquitin-like protein.

본 발명의 융합 단백질은 유비퀴틴 유사 단백질이 UFM1, SUMO, NEDD8 및 ISG15로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The fusion protein of the present invention may be any one selected from the group consisting of UFM1, SUMO, NEDD8 and ISG15.

또한 본 발명은 전술한 융합 단백질을 발현시키는 벡터를 제공한다.The present invention also provides a vector expressing the aforementioned fusion protein.

또한 본 발명은 전술한 벡터에 의해 형질 전환된 것을 특징으로 하는 형질전환체를 제공한다.The present invention also provides a transformant, characterized in that transformed by the above-described vector.

이하 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법을 제공하는데 상기 특정 기질단백질로서, 유비퀴틴(Ubiquitin) 또는 발생과정상 억제발현되는 신경 전구세포 유전자(NEDD8, neural precursor cell expressed, developmentally downregulated 8), 작은 유비퀴틴 유사 변형체(SUMO, small ubiquitin-like modifier), 인터페론 자극 유전자 15(ISG15, interferon stimulated gene 15), 유비퀴틴 형태 변형체 1(UFM 1, ubiquitin fold modifier 1) 등의 유비퀴틴 유사 단백질을 대표적인 예로 들어 설명한다.The present invention provides a method for measuring the activity of a specific degrading enzyme of a specific substrate protein, which is ubiquitin (Ubiquitin) or neural precursor cell expressed in developmentally inhibited development (NEDD8, neural precursor cell expressed, developmentally downregulated 8 ), Small ubiquitin-like modifiers (SUMO), interferon stimulated gene 15 (ISG15, interferon stimulated gene 15), and ubiquitin-like proteins 1 (UFM 1, ubiquitin fold modifier 1) Listen and explain.

본 발명에서 효소-기질 반응의 기질로 사용되는 융합 단백질은 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질의 절단 부위의 카르복시 말단에는 트립신 활성 억제 단백질인 에코틴 단백질을 융합시키고, 아미노 말단에는 글루타티온 S-전달효소 (GST, glutathione S-transferase), 녹색형광단백질 (GFP, green fluorescent protein), 맥아당결합단백질(MBP, maltose-binding protein) 등을 예로 들 수 있는 25,000 내지 50,000 달톤의 분자량을 가지는 단백질을 함유한다. The fusion protein used as a substrate of the enzyme-substrate reaction in the present invention is fused at the carboxy terminus of the cleavage site of the ubiquitin or ubiquitin-like protein to the ecotin protein, a trypsin activity inhibitory protein, at the amino terminus glutathione S-transferase (GST, glutathione S-transferase (GFP), green fluorescent protein (GFP), maltose-binding protein (MBP), and the like.

본 발명에서는 상기 융합 단백질을 기질로 사용하여 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15 등) 분해효소와 효소-기질 반응을 시켜 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15 등) 분해효소의 활성을 측정하는 것이다. In the present invention, by using the fusion protein as a substrate, an ubiquitin or ubiquitin-like protein (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15, etc.) by performing an enzyme-substrate reaction with a ubiquitin or ubiquitin-like protein (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15, etc.) degrading enzyme The activity of the enzyme is measured.

본 발명의 상기 융합 단백질은 유비퀴틴(Ubiquitin) 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15) 특이적 분해효소의 기질 단백질의 카르복시 말단에 트립신의 억제제로 작용하는 에코틴 단백질을 함유하게 되는데, 구체적으로 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질의 종류에 따라 이는 Ub-Ecotin, SUMO-Ecotin, ISG15-Ecotin 또는 UFM1-Ecotin 등으로 명명된다.The fusion protein of the present invention will contain an ecotin protein that acts as an inhibitor of trypsin at the carboxy terminus of the substrate protein of ubiquitin or ubiquitin-like protein (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15) specific degradation enzymes. Depending on the type of ubiquitin or ubiquitin-like protein, it is called Ub-Ecotin, SUMO-Ecotin, ISG15-Ecotin or UFM1-Ecotin.

상기 본 발명의 융합 단백질은 GST, GFP, MBP등의 단백질, 유비퀴틴(Ubiquitin) 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15) 특이적 분해효 소의 기질 단백질의 절단부위에 해당하는 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩티드, 그리고 에코틴 단백질을 코딩하는 유전자 또는 올리고 뉴클레오티드를 유전자 재조합 기술을 사용하여 결합시키고, 이를 발현시킴으로써 제조될 수 있다.The fusion protein of the present invention comprises an amino acid sequence corresponding to a cleavage site of a substrate protein of GST, GFP, MBP and the like, ubiquitin or ubiquitin-like protein (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15) specific degradation enzymes Polypeptides and genes or oligonucleotides encoding ecotin proteins can be prepared by binding and expressing them using genetic recombination techniques.

상기 본 발명의 융합 단백질을 기질로 이용하여, 단백질 분해효소 특히, 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15 등)특이적 분해효소와 효소-기질 반응을 수행하고 그에 따른 산출물을 이용하여 트립신에 대한 저해도를 측정함으로써 유비퀴틴(Ubiquitin) 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15 등) 특이적 분해효소의 활성을 측정할 수 있다. By using the fusion protein of the present invention as a substrate, the enzyme-substrate reaction with protease, in particular, ubiquitin or ubiquitin-like protein (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15, etc.) specific degradation enzyme, and using the resulting product By measuring the degree of inhibition against trypsin, the activity of ubiquitin or ubiquitin-like proteins (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15, etc.) specific degrading enzymes can be measured.

즉, 상기 본 발명의 융합 단백질로 된 기질에 단백질 분해효소를 첨가하여 기질의 절단 부위의 카르복시 말단에 융합되었던 에코틴이 본래의 기질로부터 떨어져 나간 후 이 반응물을 100℃에서 5분간 가열하고 13,000 rpm에서 10분간 원심분리를 하면 본 발명의 기질 단백질의 절단 부위의 아미노 부위에 있는 GST, GFP 또는 MBP 등과 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질이 융합되어 있는 부분은 GST, GFP 또는 MBP 등의 변성에 의해 침전되고, 상층액에는 열에 안정한 에코틴 단백질만 남아 있게 되는데 이 상층액에 존재하는 에코틴 단백질의 트립신의 활성 저해도를 측정하면 그 저해도에 따라 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15 등) 특이적 분해 효소의 활성 정도를 측정할 수 있다. That is, by adding proteolytic enzyme to the substrate of the fusion protein of the present invention, the ecotin, which was fused to the carboxy terminus of the cleavage site of the substrate, was separated from the original substrate, and the reaction was heated at 100 ° C. for 5 minutes, and then 13,000 rpm. After centrifugation for 10 minutes at, the portion where the GST, GFP or MBP and the ubiquitin or ubiquitin-like protein are fused at the amino site of the cleavage site of the substrate protein of the present invention is precipitated by denaturation such as GST, GFP or MBP, Only the heat-stable ecotin proteins remain in the supernatant. When the inhibitory activity of trypsin of the ecotin protein in the supernatant is measured, ubiquitin or ubiquitin-like proteins (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15, etc.) The degree of activity of specific degradation enzymes can be measured.

본 발명의 기질 단백질의 절단 부위의 아미노 부위에 있는 GST, GFP 또는 MBP 등은 예시에 불과하며, 상기 에코틴 단백질보다 열에 대한 안정성이 떨어지는 단백질이어서 에코틴 단백질의 변성이 일어나지 않는 온도에서도 열에 의한 변성이 일어나 그 온도범위에서 가열할 경우 에코틴 단백질은 침전이 일어나지 않는 반면에 쉽게 변성되어 침전 가능하며 동시에 단백질 정제에 응용할 수 있는 단백질이라면 본 발명의 기질 단백질의 절단 부위의 아미노 부위에 융합되는 단백질로 사용가능하다. GST, GFP, or MBP in the amino region of the cleavage site of the substrate protein of the present invention is only an example, and is a protein that is less stable to heat than the ecotin protein, so that it is denatured by heat even at a temperature at which no degeneration of the ecotin protein occurs. If this happens, when heated at the temperature range, the ecotin protein does not precipitate, but is easily denatured and precipitated, and at the same time, if the protein is applicable to protein purification, the protein is fused to the amino region of the cleavage site of the substrate protein of the present invention. Can be used.

또한 본 발명의 융합 단백질을 기질로 사용하여 단백질 분해효소와 효소-기질 반응을 시킴에 있어서, 활성 조절 후보 물질을 첨가시키면 저해제 또는 저해제 후보물질의 저해활성을 빠르고 쉽게 측정할 수 있다. 이러한 방법은 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15 등) 특이적 분해효소의 활성 조절 물질을 개발하기 위하여 많은 후보물질들의 일차검색(primary screening)에 유용하게 사용할 수 있다. 즉, 상기 본 발명의 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15 등) 특이적 분해 효소의 활성을 측정하는 방법은 이들 효소의 활성을 조절하는 물질을 찾아내는데 응용될 수 있다. 이는 상기의 기질-효소 반응을 해당 물질이 얼마나 변화시키는가를 해당 물질이 없을 경우의 효소의 활성도와 저해제가 있을 경우의 단백질 분해효소의 활성도를 비교함으로써 측정할 수 있다.In addition, in the protease-enzyme-substrate reaction using the fusion protein of the present invention as a substrate, the inhibitory activity of the inhibitor or the inhibitor candidate can be quickly and easily measured by adding an activity regulation candidate. This method may be useful for primary screening of many candidates to develop an activity modulator of ubiquitin or ubiquitin-like protein (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15, etc.) specific degradation enzymes. That is, the method for measuring the activity of the ubiquitin or ubiquitin-like protein (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15, etc.) specific degradation enzymes of the present invention can be applied to find a substance that modulates the activity of these enzymes. This can be measured by comparing the substrate-enzyme reaction with the activity of the enzyme in the absence of the substance and the activity of the protease in the presence of the inhibitor.

이상에서 단백질 분해효소의 활성을 측정하는 방법을 유비퀴틴(Ubiquitin) 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15 등) 특이적 분해효소의 활성을 측정하는 방법을 중심으로 기술하였으나 이는 하나의 예시에 불과하며, 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15 등) 특이적 분해효소와 같이 기질의 특정 서열 부위를 절단하는 활성을 가지는 단백질 분해효소의 활성을 측정하는데 광범위하게 적용할 수 있다. 즉, 본 발명의 융합 단백질에서 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질(UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15 등) 특이적 분해효소에 의하여 절단되는 부위를 포함하는 폴리펩타이드 대신에 해당 단백질 분해효소의 기질 중 그 단백질 분해효소에 의하여 절단되는 부위를 포함하는 폴리펩타이드를 이용하여 융합 단백질을 구성하고, 그 융합 단백질을 기질로 사용하여 해당 단백질 분해효소와 기질-효소 반응을 시키는 과정에서 본 발명의 방법을 적용함으로써 해당 단백질 분해효소의 활성을 측정할 수 있다.In the above, the method for measuring the activity of proteolytic enzymes has been described based on the method for measuring the activity of specific enzymes such as ubiquitin or ubiquitin-like protein (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15, etc.). Only, it can be widely applied to measure the activity of the protease having the activity of cleaving a specific sequence site of the substrate, such as ubiquitin or ubiquitin-like protein (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15, etc.) specific enzyme. That is, in the fusion protein of the present invention, the protease in the substrate of the protease instead of the polypeptide containing the site cleaved by the specific enzyme for ubiquitin or ubiquitin-like protein (UFM1, SUMO, NEDD8, ISG15, etc.) By constructing a fusion protein using a polypeptide comprising a site cleaved by the, and using the fusion protein as a substrate to apply the method of the present invention in the process of performing a substrate-enzyme reaction with the protease The activity of the enzyme can be measured.

이하에서는 본 발명을 구체적인 실시예에 의하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기의 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, the following examples do not limit the scope of the present invention.

하기 참조예는 재조합 단백질의 발현을 위하여 요구되는 통상적인 조작을 기술하였으며, 실시예는 본 발명의 융합 단백질의 발현 및 단백질 분해효소의 활성측정에 대하여 기술하였다.The following reference describes the conventional manipulations required for the expression of recombinant proteins, and the examples describe the expression of the fusion proteins and the activity of the protease of the present invention.

<참조예 1> 제한효소를 이용한 DNA의 절단 및 절편 회수<Reference Example 1> DNA digestion and fragment recovery using restriction enzyme

사용된 제한효소와 완충용액은 다카라(Takara)사로부터 구입하였으며 멸균된 1.5ml 에펜도르프 튜브에서 보통 반응부피가 20ul 내지 30ul 이 되도록 하여 37℃의 반응온도에서 2내지 3시간 동안 반응시켰다. 제한효소 반응에 사용한 10배 완충용액의 조성은 다음과 같다.Restriction enzymes and buffers used were purchased from Takara and the reaction volume was usually 20ul to 30ul in a sterile 1.5ml eppendorf tube and reacted for 2 to 3 hours at a reaction temperature of 37 ° C. The composition of the 10-fold buffer used for restriction enzyme reaction is as follows.

1) 10배 TAKARA 완충용액 K : 200mM 트리스-HCl, 100mM MgCl2, 10mM 디치오 트레이톨, 1M KCl, pH 8.51) 10-fold TAKARA Buffer K: 200mM Tris-HCl, 100mM MgCl 2 , 10mM Dithio Traceol, 1M KCl, pH 8.5

2) 10배 TAKRA 완충용액 M : 100mM 트리스-HCl, 100mM MgCl2, 10mM 디치오트레이톨, 500mM NaCl, pH 7.52) 10-fold TAKRA buffer M: 100 mM Tris-HCl, 100 mM MgCl 2 , 10 mM Dithiothreitol, 500 mM NaCl, pH 7.5

DNA 절편의 회수는 전기영동된 아가로즈 젤을 에티듐브로마이드로 염색하여 원하는 절편을 절단한 후 JBI사의 젤 익스트렉트(Gel Extract) 키트를 사용하여 분리해내었다.DNA fragments were recovered by staining the electrophoretic agarose gel with ethidium bromide to cut the desired fragments and then isolated using JBI's Gel Extract kit.

<참조예 2> 접합반응(ligatin reaction)Reference Example 2 Liggatin Reaction

접합반응에는 접합효소를 리가제(Gibco-BRL사)와 10배 접합 완충용액(660uM 트리스-HCl, pH7.5, 50uM MgCl2,10mM 디치오에리스티톨, 10mM ATP)을 사용하여 보통 20ul의 부피에서 10단위 연결효소를 사용하였다. 반응조건은 보통 16℃에서 적어도 5시간 이상 반응시켰다.For conjugation reactions, the conjugation enzyme was usually ligase (Gibco-BRL) and a 10-fold conjugation buffer (660 uM Tris-HCl, pH7.5, 50 uM MgCl2, 10 mM dithioerythritol, 10 mM ATP). 10 unit ligase was used. The reaction conditions were usually at least 5 hours at 16 ° C.

<참조예 3> 대장균 형질전환 Reference Example 3 E. coli Transformation

대장균 숙주세포로는 E.coli XL1blue 를 사용하였다. 숙주세포를 500ml의 액체배지(1%박토-트립톤, 5% 효모 추출물, 1% NaCl)에 접종한 후 600nm에서의 흡광도 값이 0,5 내지 1.0이 될 때까지 37℃에서 진탕배양하였다. 그 후 원심분리를 통해 세포를 수확한 후 차가운 증류수 500ml로 두 번 씻어 주었다. 그리고 차가운 10% 글리세롤 용액을 4ml 가하여 세포들을 균일하게 분산시켰다. 상기에서 수득한 세포 현탁액 중 50ul을 취하여 접합반응 혼합물 2ul을 가하고 0℃에서 2분간 정치시켰다. 이후 바이오-래드(Bio-rad)사의 일렉트로포레이터(electroporator)를 사용하여 2.5kV의 전기충격을 가한 후 1ml의 LB용액(Luria-Bertani Medium)을 넣어주고 1시간 동안 37℃에서 배양하였다. 배양이 끝난 후 배양액을 50ug/ml의 엠피실린을 함유하는 고체 배지에 넣고 도포하고, 37℃에서 밤새 배양하여 콜로니가 형성되도록 하였다.E. coli XL1blue was used as E. coli host cell. Host cells were inoculated in 500 ml of liquid medium (1% bacterium-trypton, 5% yeast extract, 1% NaCl) and shaken at 37 ° C. until absorbance at 600 nm was 0,5 to 1.0. Then, the cells were harvested by centrifugation and washed twice with 500 ml of cold distilled water. 4 ml of cold 10% glycerol solution was added to uniformly disperse the cells. 50ul of the cell suspension obtained above was taken, 2ul of the conjugation reaction mixture was added and allowed to stand at 0 ° C for 2 minutes. After applying an electric shock of 2.5kV using a Bio-rad electroporator (electroporator) of 1ml LB solution (Luria-Bertani Medium) was added and incubated at 37 ℃ for 1 hour. After the incubation was completed, the culture was applied to a solid medium containing 50ug / ml of empicillin and applied, and incubated overnight at 37 ℃ to form colonies.

<참조예 4> 올리고 뉴클레오타이드(중합효소 연쇄반응에 사용하는 프라이머)의 합성Reference Example 4 Synthesis of Oligonucleotide (Primary for Polymerase Chain Reaction)

바이오니어(Bioneer)사의 올리고 뉴클레오타이드 합성 서비스를 이용하였다.Oligonucleotide synthesis service from Bioneer was used.

<참조예 5> 중합효소 연쇄반응(polymerase chain reaction; PCR)Reference Example 5 Polymerase Chain Reaction (PCR)

주형 100ng, 5ul의 10배 완충용액(10mM 트리스-HCl, pH8.8, 1.5mM MgCl2, 50mM KCl, 0.1% 트리톤 X-100), 2ul의 dNTP혼합용액(dATP, dGTP, dCTP, dTTP가 각각 2.5mM), 프라이머 50ng씩, 0.5ul의 taq 폴리머레이즈을 넣은 후 증류수를 가하여 총 부피를 50ul로 하였다. 온도순환기(GeneAmp PCR system 2700, Applied Biosystems사)를 이용하여 순환프로그램은 95℃, 30초; 55℃, 30초; 72℃, 30초 순환을 30회 반복하였다. 반응 후 반응 산물은 아가로즈 젤을 이용해 전기 영동을 한 후 에티튬브로마이드로 염색하여 원하는 절편을 절단한 후 JBI사의 젤 익스트렉트(Gel Extract) 키트를 사용하여 분리해 내었다. 상기 DNA는 다음 실험에 적당량 사용하였다. 100ng, 5ul of 10-fold buffer solution (10mM Tris-HCl, pH8.8, 1.5mM MgCl 2 , 50mM KCl, 0.1% Triton X-100), 2ul of dNTP mixed solution (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) 2.5mM), 50ng of primer each, 0.5ul of taq polymerase was added and distilled water was added to make the total volume 50ul. Circulation program using a temperature circulator (GeneAmp PCR system 2700, Applied Biosystems) is 95 ℃, 30 seconds; 55 ° C., 30 seconds; The cycle was repeated 30 times at 72 ° C. for 30 seconds. After the reaction, the reaction product was subjected to electrophoresis using an agarose gel, stained with ethidium bromide, the desired sections were cut, and then separated using a JBI gel extract kit. The DNA was used in an appropriate amount for the next experiment.

<실시예 1> 재조합 단백질을 발현하는 플라스미드 pQE30-GST-Ub-Ecotin의 제조Example 1 Preparation of Plasmid pQE30-GST-Ub-Ecotin Expressing Recombinant Protein

(단계1) 에코틴을 지닌 플라스미드의 제조(Step 1) Preparation of Plasmid with Ecotin

에코틴을 갖는 플라스미드를 만들기 위해 서열 1의 프라이머 Ecotin-F(KpnⅠ)및 서열 2의 프라이머 Ecotin-R(HindⅢ)를 합성하였다. 상기 프라이머를 사용하여 에코틴 전체 유전자가 들어있는 플라스미드 pBS-Ecotin으로부터 에코틴 부분만을 중합효소 연쇄반응을 통해서 얻었다. 얻어진 에코틴 유전자를 Takara 완충용액 M에서 제한효소 KpnⅠ과 HindⅢ로 절단한 후 아가로즈젤 상에서 분리해 내었다. 접합반응에서 사용될 벡터 pQE30(Qiagen)을 Takara 완충용액 M에서 제한효소 KpnⅠ과 HindⅢ로 절단한 후 아가로즈 젤 상에서 분리해내었다. 상기에서 얻어진 에코틴 유전자 10μl 와 절단한 벡터 pQE30 4μl에 리가제 10단위체를 가하고 총부피가 20μl가 되도록 증류스를 가한 다음 16℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 이어서 대장균 E.coli XL1blue롤 형질전환시켜 원하는 재조합 플라스미드를 찾아 pQE30-Ecotin 이라 명명하였다.Primers Ecotin-F (KpnI) of SEQ ID NO: 1 and primers Ecotin-R (HindIII) of SEQ ID NO: 2 were synthesized to make plasmids with ecotin. Using the primers, only the ecotin was obtained from the plasmid pBS-Ecotin containing the entire ecotin gene through polymerase chain reaction. The obtained ecotin gene was digested with Takara buffer M with restriction enzymes Kpn I and Hind III and isolated on agarose gel. Vector pQE30 (Qiagen) to be used in the conjugation reaction was digested with restriction enzymes KpnI and HindIII in Takara buffer M and isolated on agarose gel. Ten units of ligase were added to 10 μl of the obtained ecotin gene and 4 μl of the cleaved vector pQE30, and distillation was added so that the total volume was 20 μl, followed by reaction at 16 ° C. for 12 hours. Subsequently, E. coli XL1blue roll transformation was performed to find the desired recombinant plasmid and named pQE30-Ecotin.

(단계2) 유비퀴틴-에코틴 융합 유전자가 들어있는 플라스미드의 제조(Step 2) Preparation of plasmid containing ubiquitin-ecotin fusion gene

에코틴과 유비퀴틴을 융합시키기 위해 서열3의 프라이머 Ub-F(BamHⅠ) 및 서열4의 프라이머 Ub-R(KpnⅠ)을 합성하였다. 상기프라이머를 이용하여 유비퀴틴 전체 유전자가 들어있는 pET-Ub로부터 유비퀴틴 부분만을 중합효소 연쇄반응을 통해 얻었다. 얻어진 유비퀴틴 유전자를 Takara 완충용액 K에서 제한효소 BamHⅠ과 KpnⅠ으로 절단한 후 아가로즈 젤 상에서 분리해 내었다. 접합반응에서 사용될 벡터 pQE30-Ecotin을 Takara 완충용액 K에서 제한효소 BamH1Ⅰ과 KpnⅠ으로 절단한 후 아가로즈 젤 상에서 분리해 내었다. 상기에서 얻어진 유비퀴틴 유전자 10μl와 절단한 벡터 pQE-Ecotin 4μl에 리가제 10단위체를 가하고 총부피가 20μl가 되도록 증류수를 가한 다음 16℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 이어서 대장균 E.coli XL1blue에 형질전환시켜 원하는 재조합 플라스미드를 찾아 pQE30-Ub-Ecotin 이라 명명하였다.Primers Ub-F (BamHI) of SEQ ID NO: 3 and primers Ub-R (Kpn I) of SEQ ID NO: 4 were synthesized to fuse ecotin and ubiquitin. Using the primer, only ubiquitin was obtained from polymerase chain reaction from pET-Ub containing the entire ubiquitin gene. The obtained ubiquitin gene was digested in Takara buffer K with restriction enzymes BamHI and KpnI and then separated on agarose gel. The vector pQE30-Ecotin to be used in the conjugation reaction was digested with restriction enzymes BamH1I and KpnI in Takara buffer K and isolated on agarose gel. Ten units of ligase were added to 10 μl of the ubiquitin gene obtained above and 4 μl of the cleaved vector pQE-Ecotin, and distilled water was added to a total volume of 20 μl, followed by reaction at 16 ° C. for 12 hours. Subsequently, E. coli XL1blue E. coli was transformed to find the desired recombinant plasmid and named pQE30-Ub-Ecotin.

(단계3) GST-유비퀴틴-에코틴 융합 단백질을 발현하는 플라스미드의 제조(Step 3) Preparation of the plasmid expressing the GST-ubiquitin-ecotin fusion protein

pQE30-Ub-Ecotin에 GST 유전자를 집어넣기 위해 서열 5의 프라이머 GST-F(BamHⅠ) 및 서열6의 프라이머 GST-R(BamHⅠ)를 합성하였다. 상기 프라이머를 이용하여 GST유전자가 들어있는 플라스미드 pGEX5T-1 (Pharmacia)으로부터 GST부분만을 중합효소 연쇄반응을 통해 얻었다. 얻어진 GST 유전자를 Takara 완충용액 K에서 제한효소 BamHⅠ으로 절단한 후 아가로즈 젤 상에서 분리해내었다. 접합 반응에 사용될 벡터 pQE30-Ub-Ecotin을 Takara완충용액 K에서 제한효소 BamHⅠ으로 절단하고 Takara 탈인산화효소 CIAP를 처리한 후 아가로즈 젤 상에서 분리해내었다. 상기에 서 얻어진 GST 유전자 10μl와 절단한 벡터 pQE30-Ub-Ecotin 4μl에 리가제 10단위체를 가하고 총부피가 20μl이 되도록 증류수를 가한 다음 16℃ 에서 12시간 동안 반응시켰다. 이어서 대장균 E.coli XL1blue로 형질전환시켜 원하는 재조합 플라스미드를 찾아 pQE30-GST-Ub-Ecotin이라 명명하였다.Primer GST-F (BamHI) of SEQ ID NO: 5 and primers GST-R (BamHI) of SEQ ID NO: 6 were synthesized to insert the GST gene into pQE30-Ub-Ecotin. Using the primers, only the GST portion of the plasmid pGEX5T-1 (Pharmacia) containing the GST gene was obtained through a polymerase chain reaction. The obtained GST gene was digested with restriction enzyme BamHI in Takara buffer K and isolated on agarose gel. The vector pQE30-Ub-Ecotin to be used for the conjugation reaction was digested with Takara buffer K with restriction enzyme BamHI and treated on Takara dephosphoryase CIAP and isolated on agarose gel. Ten units of ligase were added to 10 μl of the GST gene obtained above and 4 μl of the cut vector pQE30-Ub-Ecotin, and distilled water was added so that the total volume was 20 μl, followed by reaction at 16 ° C. for 12 hours. Subsequently, E. coli XL1blue was transformed to find the desired recombinant plasmid and named pQE30-GST-Ub-Ecotin.

<실시예 2> his-GST-Ub-Ecotin 기질 단배질의 발현 및 정제Example 2 Expression and Purification of his-GST-Ub-Ecotin Substrate Protein

(단계1) GST-유비퀴틴-에코틴 융합 단백질의 유도실험(induction test)(Step 1) Induction test of GST-ubiquitin-ecotin fusion protein

융합단백질을 발현할 수 있는 플라스미드(pQE30-GST-Ub-Ecotin)를 대장균 M15[pREP4]에 형질전환시켜 37℃의 고체 배지에서 하루동안 배양하였다. 다음 날 형성된 콜로니를 60μg/ml 농도의 엠피실린과 카나마이신을 함유하는 3ml의 LB 액체배지(Luria-Bertani Medium)에 접종하고 37℃에서 약 3시간 배양하였다. 여기에 IPTG(Isopropylthiogalactoside)를 최종 농도가 1μM이 되게 첨가하고 다시 37℃에서 3시간 더 배양하였다. 배양이 끝난 후 1ml의 배양액을 취하여 원심분리기를 통해 세포만을 얻었다. 이 세포들을 100μl의 1× 시료 로딩 완충용액(sample loading buffer)를 첨가하여 잘 섞어주었다. 상기에서 얻어진 혼합물을 5분간 끓인 후 상온에서 식히고 나서 10μl을 취하여 12% SDS-PAGE을 수행 후 쿠마지(Coomassie brilliant blue) 염색을 통해 융합단백질의 발현 여부를 관찰하였다.A plasmid capable of expressing a fusion protein (pQE30-GST-Ub-Ecotin) was transformed into Escherichia coli M15 [pREP4] and incubated in a solid medium at 37 ° C. for one day. Colonies formed the next day were inoculated in 3 ml LB liquid medium (Luria-Bertani Medium) containing 60 μg / ml of empicillin and kanamycin and incubated at 37 ℃ for about 3 hours. IPTG (Isopropylthiogalactoside) was added thereto to have a final concentration of 1 μM and further incubated at 37 ° C. for 3 hours. After incubation, 1 ml of the culture medium was taken to obtain only cells through a centrifuge. The cells were mixed well by adding 100 μl of 1 × sample loading buffer. After the mixture obtained above was boiled for 5 minutes, cooled to room temperature, 10 μl was taken to perform 12% SDS-PAGE, and the expression of the fusion protein was observed through Coomassie brilliant blue staining.

(단계2) 수용성 융합단백질의 발현 및 정제(Step 2) Expression and Purification of Water-Soluble Fusion Proteins

상기 단계 1에서 형질전환된 대장균 세포를 엠피실린과 카나마이신이 50μl/ml첨가된 LB 배지에서 37℃에서 밤새 배양한 후 그 배양액 10ml을 1리터의 LB 배지에 넣어주고 계속 배양하였다. 37℃에서 진탕배양하여 박테리아의 흡광도가 650nm의 파장에서 약 0,4 정도가 될 때 최종농도 0.4mM가 되도록 IPTG(Isopropylthiogalactoside)를 첨가하였다. IPTG를 첨가한지 약 4시간 후에 배양을 멈추고 원심분리기(Sorvall RC5C plus, SS-34 rotor)를 이용하여 13,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 박테리아 세포 침전물을 수거하였다. 정제에 앞서 세포The E. coli cells transformed in step 1 were incubated overnight at 37 ° C. in LB medium containing 50 μl / ml of empicillin and kanamycin, and then 10 ml of the culture solution was added to 1 liter of LB medium and the culture was continued. When shaken at 37 ℃ culture was added IPTG (Isopropylthiogalactoside) to the final concentration of 0.4mM when the absorbance of the bacteria is about 0,4 at the wavelength of 650nm. About 4 hours after the addition of IPTG, the culture was stopped and bacterial cell precipitates were collected by centrifugation at 13,000 rpm for 10 minutes using a centrifuge (Sorvall RC5C plus, SS-34 rotor). Cells prior to purification

를 -20℃에서 얼려 세포의 파괴가 쉽게 일어나도록 하였다. 1리터 배양에서 얻어진 재조합 대장균 세포 침전물에 약 100ml의 완충용액(25mM 트리스, pH 8.0, 1mM EDTA, 0.2N NaCl)을 가하여 현탁시킨 후 얼음 중탕 안에서 초음파 분쇄기(Sonics; Vibra Cell, USA)로 50%의 출력과 50%의 효율 싸이클(duty-cycle)에서 약 3분간 초음파 처리하여 세포를 파괴시켰다. 2분간 얼음 중탕안에서 방치한 후 상기와 같은 파쇄과정을 2회 반복하여 완전히 세포가 파쇄되도록 하였다. 이렇게 하여 얻은 세포 균질액을 고속원심분리기(Sorvall RC5C plus, SS-34 rotor)로 13,000rpm에서 30분간 원심분리하여 가용성 단백질이 녹아 있는 상층액을 얻었다. Was frozen at −20 ° C. to facilitate cell destruction. Suspended by adding 100 ml of buffer solution (25 mM Tris, pH 8.0, 1 mM EDTA, 0.2 N NaCl) to the recombinant E. coli cell precipitate obtained in 1 liter culture, and then 50% with an ultrasonic grinder (Sonics; Vibra Cell, USA) in an ice bath. Cells were destroyed by sonication for about 3 minutes at an output of 50% and an efficiency cycle of 50%. After standing in an ice bath for 2 minutes, the above crushing process was repeated twice to completely crush the cells. The cell homogenate thus obtained was centrifuged at 13,000 rpm for 30 minutes using a high-speed centrifuge (Sorvall RC5C plus, SS-34 rotor) to obtain a supernatant in which soluble protein was dissolved.

한편으로는 GST가 융합된 단백질을 분리하기 위하여 글루타치온 세파로스 4B 칼럼(Glutathione Sepharose 4B column)을 준비하였다. 이 칼럼을 미리 완충용액 2(0.1M 트리스-HCl, pH8.5, 0.5M NaCl)로 5배정도 베드 볼륨양으로 씻어주었다. 이어서 완충용액3(0.1M 나트륨 아세테이트, pH7.5, 0.5M NaCl)로 5배 정도 베드 볼륨양으로 다시 씻어주었다. 이 과정을 3회 반복하여 칼럼을 충분히 세척한 후 마지막 으로 인산염 완충용액(0.14M NaCl, 27mM KCl, 1.5mM KH2PO4, 8.1mM Na2HPO4, pH7.4) 10 베드 볼륨으로 세척하여 최종준비를 마쳤다. On the other hand, a glutathione Sepharose 4B column was prepared to separate the GST-fused protein. The column was washed with buffer volume 2 (0.1 M Tris-HCl, pH8.5, 0.5 M NaCl) in about 5 times the volume of the bed. Subsequently, the resultant was washed with buffer volume 3 (0.1 M sodium acetate, pH 7.5, 0.5 M NaCl) to about 5 times the volume of the bed. Repeat this process three times to wash the column thoroughly and finally wash it with 10 bed volumes of phosphate buffer (0.14M NaCl, 27mM KCl, 1.5mM KH 2 PO 4 , 8.1mM Na 2 HPO 4 , pH7.4) The final preparation is completed.

이 평활화한 글루타치온 세파로스 4B 칼럼(Pharmacia Biotech AB, Sweden)에 상기에서 얻은 가용성 단백질이 녹아 있는 상층액을 분당 2ml의 속도로 통과시켰다. 이어서 30베드 볼륨 이상의 인산염 완충용액을 칼럼에 흘려 수지에 흡착되지 않은 단백질을 제거하였다. 그 다음 글루타치온 용출 완충용액(50mM 트리스-HCl, pH7.5, 10mM 환원된 글루타치온)을 가하여 수지에 흡착되어 있던 단백질들을 분당 2ml의 속도로 용출시켜 흡착되어 있던 단백질들을 수집하였다. 수집된 단백질을 10% SDS-폴리아크릴아마이드 젤 전기영동 하여 정제된 단백질의 대략적인 분자량과 순도를 확인하였다. 순도는 95%이상이었으며 대략적인 분자량은 52,000달톤 정도로 나타났다. 이를 도 3에 나타내었다. 도 3의 제1열 C는 정제된 his-GST-Ub-Ecotin을, 제2열 M은 유비퀴틴의 76번째 아미노산 글라이신(Glycine)을 알라닌(Alanine)으로 변형시킨 정제된 his-GST-Ub (G76A)-Ecotin을 나타낸 것이다. This smoothed glutathione Sepharose 4B column (Pharmacia Biotech AB, Sweden) was passed the supernatant of the soluble protein obtained above at a rate of 2 ml per minute. Subsequently, at least 30 bed volumes of phosphate buffer were run through the column to remove unadsorbed protein. Glutathione elution buffer (50 mM Tris-HCl, pH7.5, 10 mM reduced glutathione) was then added to elute the proteins adsorbed on the resin at a rate of 2 ml per minute to collect the adsorbed proteins. The collected protein was subjected to 10% SDS-polyacrylamide gel electrophoresis to confirm the approximate molecular weight and purity of the purified protein. The purity was over 95% and the approximate molecular weight was 52,000 Daltons. This is shown in FIG. 3. Column C of FIG. 3 shows purified his-GST-Ub-Ecotin, and column 2 shows purified his-GST-Ub (G76A), which transforms the 76th amino acid glycine of ubiquitin into alanine. ) -Ecotin is shown.

이 단백질 시료를 희석막(Dialysis membrane)을 이용하여 글루타치온이 제거된 단백질만을 얻었다. 이 때 사용된 방법은 제조자의 지시에 따라 하였으며, 사용된 완충용액은 50mM 트리스-HCl, pH7.5였다. 또한 이 단백질은 pQE30 플라스미드에서 발현시켰기 때문에 GST의 아미노말단에 6개의 히스티딘(histidine) 아미노산이 결합되어 있다.This protein sample was obtained using only glutathione-free protein using a dilution membrane. The method used was according to the manufacturer's instructions, the buffer used was 50mM Tris-HCl, pH7.5. In addition, since the protein was expressed in the pQE30 plasmid, six histidine amino acids were bound to the amino terminus of GST.

<실시예 3> 단백질 분해효소와 his-GST-Ub-Ecotin 기질단백질을 이용한 단백질 분해효소 활성 측정방법Example 3 Method for Measuring Protease Activity Using Protease and His-GST-Ub-Ecotin Substrate Protein

단백질 분해효소의 활성측정방법을 확립하기 위하여 먼저 본 발명자들의 선행 특허출원(출원번호 제10-2003-0021548)인 쥐의 유비퀴틴 특이적 분해효소 UBP69를 정제하였다. 이 정제된 단백질 분해효소의 분해 활성도를 상기 실시예 2의 단계 2에서 정제된 his-GST-Ub-Ecotin 기질 단백질을 사용하여 확인하였다. his-GST-Ub-Ecotin 기질 단백질은 도 1에서 보는 바와 같이, 유비퀴틴의 아미노 말단에 GST 단백질이 붙어 있으며, 카르복시 말단에는 에코틴 단백질이 붙어있어 기질이 단백질 분해효소에 의해 특이적으로 분해되면 카르복시 말단의 에코틴이 본래의 기질 단백질로부터 떨어져 나가게 된다. In order to establish a method for measuring the activity of protease, first, the ubiquitin-specific degrading enzyme UBP69 of rat, which is the prior patent application of the present inventors (Application No. 10-2003-0021548), was purified. The degradation activity of this purified protease was confirmed using his-GST-Ub-Ecotin substrate protein purified in step 2 of Example 2. His-GST-Ub-Ecotin substrate protein, as shown in Figure 1, GST protein is attached to the amino terminus of ubiquitin, and the carboxy terminus is attached to the ecotin protein, when the substrate is specifically degraded by protease, the carboxy The terminal ecotin is pulled away from the original substrate protein.

적합한 활성도를 측정하기 위해 100mM 트리스, 1mM 1,4-디티오-DL-트레이톨(DTT,1,4-dithio-DL-threitol), 1mM 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA,ethylenediaminetetraacetic acid), 5% 글리세롤을 포함하는 pH7.8의 완충용액에서 기질인 his-GST-Ub-Ecotin 1ug과 적당한 양의 유비퀴틴 특이적 분해효소 UBP69를 포함하는 50μl의 용액을 37℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 이때 일어나는 반응을 도 3에서 SDS-PAGE 결과를 통해 확인할 수 있다. 앞의 반응물의 반응을 종료시키기 위하여 150ul의 0.1% 보빈 세럼 알부민(BSA,Bovine serum albumin)를 첨가하고 100℃에서 10분간 가열하였다. 이 시료를 4℃ 13,000rpm에서 10분간 고속원심 분리를 하고 열에 강한 가용성 에코틴이 녹아 있는 상층액만을 취하였다. 상층 액 10μl을 취하여 2ng의 트립신, 50μl의 완충용액(200mM 트리스, 40mM 염화칼슘, pH 8.0)을 섞고 증류수를 이용하여 총 부피 90μl로 맞추고 상온에서 10분간 배양하였다. 이 시료에 트립신의 활성을 측정하는 형광 기질인 N-벤조일-아르기닌-7-ㅇ아미도-4-메틸쿠마린(Bz-R-AMC, N-benzoyl- Arg-7- amido-4-methylcoumarin)을 1mM 농도의 것을 10ul 첨가하여 전체 부피가 100ul가 되게 하였다. 이 시료를 형광측정기(FLUOSTAR optima)를 이용해 트립신의 활성을 7-아미도-4-메틸쿠마린(AMC,7-amido-4-methylcoumarin)의 형광을 통하여 측정하였다.(활성파장 : 355nm, 방출파장 : 460nm) 100 mM Tris, 1 mM 1,4-dithio-DL-threitol (DTT, 1,4-dithio-DL-threitol), 1 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 5% glycerol to determine the appropriate activity In a buffer of pH 7.8 containing 1 μg of his-GST-Ub-Ecotin as a substrate and an appropriate amount of ubiquitin-specific degrading enzyme UBP69 was reacted at 37 ° C. for 1 hour. The reaction occurring at this time can be confirmed through the SDS-PAGE results in FIG. In order to terminate the reaction of the previous reaction, 150ul of 0.1% bovine serum albumin (BSA) was added and heated at 100 ° C for 10 minutes. The sample was centrifuged at 13,000 rpm for 4 minutes at high speed, and only the supernatant in which heat-soluble soluble ecotin was dissolved was taken. 10 μl of the supernatant was taken, 2 ng of trypsin and 50 μl of buffer solution (200 mM Tris, 40 mM calcium chloride, pH 8.0) were mixed to a total volume of 90 μl with distilled water and incubated at room temperature for 10 minutes. N-benzoyl-arginine-7-amido-4-methylcoumarin (Bz-R-AMC, N-benzoyl-Arg-7-amido-4-methylcoumarin), a fluorescent substrate for measuring trypsin activity, was 10ul of 1mM concentration was added so that the total volume was 100ul. This sample was measured by fluorescence of 7-amido-4-methylcoumarin (AMC) using a fluorimeter (FLUOSTAR optima) (active wavelength: 355 nm, emission wavelength). 460 nm)

도 4는 이 결과를 나타낸 것이다. 유비퀴틴 특이적 분해효소인 UBP69의 양이 늘어날수록 기질 단백질에서 에코틴이 떨어져나와 트립신의 활성을 더 많이 억제하는 것을 도 4에서 확인할 수 있다.4 shows this result. As the amount of UBP69, a ubiquitin-specific degrading enzyme, increases, ecotin is released from the matrix protein, which further inhibits the activity of trypsin.

이상, 본 발명을 실시예를 들어 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.In the above, the present invention has been described with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

즉, 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.That is, it will be understood by those skilled in the art that the technical configuration of the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 특정 기질단백질의 특이적 분해효소 의 활성 측정 방법을 사용할 경우 트립신 활성의 억제 정도를 통해 형광 측정기상에서 빠르게 그리고 간단하고 효율적으로 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성을 측정할 수 있다.As described above, in the case of using the method for measuring the activity of a specific degrading enzyme of a specific matrix protein of the present invention, the specific degrading enzyme of a specific matrix protein can be rapidly and simply and efficiently used on a fluorescence meter through the degree of inhibition of trypsin activity. Activity can be measured.

또한 본 발명은 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 조절 후보 물질의 일차검색에 유용하게 사용할 수 있다.In addition, the present invention can be usefully used for the primary screening of candidate substances for regulating the activity of specific degradation enzymes of specific substrate proteins.

또한 본 발명의 융합 단백질을 기질로 사용하여 단백질 분해효소와 효소-기질 반응을 시킴에 있어서, 활성 조절 물질을 첨가시키면 조절활성을 빠르게 그리고 간단하고 효율적으로 측정할 수 있다. In addition, in the protease-enzyme-substrate reaction using the fusion protein of the present invention as a substrate, the addition of an activity regulator can measure the regulatory activity quickly and simply and efficiently.

<110> seoul national university industry foundation <120> Method for Assaying the Activity of Substrate Specific Proteases Utilizing Ecotin Fusion Protein <160> 15 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Ecotin-F(Kpn1): a primer for PCR <400> 1 agacttcgtg gtggtaccgc agaaagcgtc cag 33 <210> 2 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Ecotin-R(Hind3): a primer for PCR <400> 2 cagctaatta agcttttagc gaactaccgc gtt 33 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Ub-F(BamH1): a primer for PCR <400> 3 gggcccctgg gatccatgca gattttcgtg 30 <210> 4 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Ub-R(Kpn1): a primer for PCR <400> 4 ctggacgctt tctgcggtac caccacgaag tct 33 <210> 5 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GST-F(BamH1): a primer for PCR <400> 5 catcacggat ccatgtcccc tatactaggt 30 <210> 6 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GST-R(BamH1): a primer for PCR <400> 6 cacgaaaatc tgcatggatc ccaggggccc 30 <210> 7 <211> 228 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Sequence of Human Ubiquitin <400> 7 atgcagattt tcgtgaaaac ccttacgggg aagaccatca ccctcgaagt tgaaccctcg 60 gatacgatag aaaatgtaaa ggccaagatc caggataagg aaggaatacc tcctgatcag 120 cagagactga tctttgctgg caagcagctg gaagatggac gtactttgtc tgactacaat 180 attcaaaagg agtctactct tcatcttgtg ttgagacttc gtggtggt 228 <210> 8 <211> 249 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of Human UFM1(ubiquitin fold modifier 1) <400> 8 atgtcgaagg tttcctttaa gatcacgctg acgtcggacc cacggctgcc gtacaaagta 60 ctcagtgttc ctgaaagtac acctttcaca gcagtcttaa agtttgcagc agaagaattt 120 aaagttcctg ctgcaacaag tgcaattatt accaatgatg gaataggaat aaatcctgca 180 cagactgctg gaaatgtttt tctaaaacat ggttcagaac tgcggattat tcctagagat 240 cgtgttgga 249 <210> 9 <211> 291 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of Human SUMO(small ubiquitin-like modifier) <400> 9 atgtctgacc aggaggcaaa accttcaact gaggacttgg gggataagaa ggaaggtgaa 60 tatattaaac tcaaagtcat tggacaggat agcagtgaga ttcacttcaa agtgaaaatg 120 acaacacatc tcaagaaact caaagaatca tactgtcaaa gacagggtgt tccaatgaat 180 tcactcaggt ttctctttga gggtcagaga attgctgata ataatactcc aaaagaactg 240 ggaatggagg aagaagatgt gattgaagtt tatcaggaac aaacgggggg t 291 <210> 10 <211> 228 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of Human NEDD8(neural precursor cell expressed, developmentally downregulated 8) <400> 10 atgctaatta aagtgaagac gctgaccgga aaggagattg agattgacat tgaacctaca 60 gacaaggtgg agcgaatcaa ggagcgtgtg gaggagaaag agggaatccc cccacaacag 120 cagaggctca tctacagtgg caagcagatg aatgatgaga agacagcagc tgattacaag 180 attttaggtg gttcagtcct tcacctggtg ttggctctga gaggagga 228 <210> 11 <211> 471 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of Human ISG15(interferon stimulated gene 15) <400> 11 atgggctggg acctgacggt gaagatgctg gcgggcaacg aattccaggt gtccctgagc 60 agctccatgt cggtgtcaga gctgaaggcg cagatcaccc agaagattgg cgtgcacgcc 120 ttccagcagc gtctggctgt ccacccgagc ggtgtggcgc tgcaggacag ggtccccctt 180 gccagccagg gcctgggccc tggcagcacg gtcctgctgg tggtggacaa atgcgacgaa 240 cctctgagca tcctggtgag gaataacaag ggccgcagca gcacctacga ggtccggctg 300 acgcagaccg tggcccacct gaagcagcaa gtgagcgggc tggagggtgt gcaggacgac 360 ctgttctggc tgaccttcga ggggaagccc ctggaggacc agctcccgct gggggagtac 420 ggcctcaagc ccctgagcac cgtgttcatg aatctgcgcc tgcggggagg c 471 <210> 12 <211> 429 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of Ecotin <400> 12 gcagaaagcg tccagccact ggaaaaaatc gcgccttatc cacaagctga aaaagggatg 60 aagcgtcagg tgattcagtt aaccccgcaa gaagatgaat ctaccctgaa agtagaactg 120 ttaatcggtc agacgctgga agtcgattgc aatttgcatc gtctcggcgg gaagctggaa 180 aacaaaacgc tggaaggctg gggctatgat tattatgtct ttgataaagt cagttccccg 240 gtttcaacga tgatggcctg cccggatggc aagaaagaga agaaatttgt caccgcgtat 300 ctgggcgatg ctggaatgct gcgttacaac agcaagctgc cgatcgtggt gtatacgcca 360 gacaatgtag atgtgaagta ccgcgtctgg aaggcggaag agaaaattga caacgcggta 420 gttcgctaa 429 <210> 13 <211> 693 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of GST(glutathione S-transferase) <400> 13 atgtccccta tactaggtta ttggaaaatt aagggccttg tgcaacccac tcgacttctt 60 ttggaatatc ttgaagaaaa atatgaagag catttgtatg agcgcgatga aggtgataaa 120 tggcgaaaca aaaagtttga attgggtttg gagtttccca atcttcctta ttatattgat 180 ggtgatgtta aattaacaca gtctatggcc atcatacgtt atatagctga caagcacaac 240 atgttgggtg gttgtccaaa agagcgtgca gagatttcaa tgcttgaagg agcggttttg 300 gatattagat acggtgtttc gagaattgca tatagtaaag actttgaaac tctcaaagtt 360 gattttctta gcaagctacc tgaaatgctg aaaatgttcg aagatcgttt atgtcataaa 420 acatatttaa atggtgatca tgtaacccat cctgacttca tgttgtatga cgctcttgat 480 gttgttttat acatggaccc aatgtgcctg gatgcgttcc caaaattagt ttgttttaaa 540 aaacgtattg aagctatccc acaaattgat aagtacttga aatccagcaa gtatatagca 600 tggcctttgc agggctggca agccacgttt ggtggtggcg accatcctcc aaaatcggat 660 ctggaagttc tgttccaggg gcccctggga tcc 693 <210> 14 <211> 1149 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of MBP(maltose-binding protein) <400> 14 atgaaaatcg aagaaggtaa actggtaatc tggattaacg gcgataaagg ctataacggt 60 ctcgctgaag tcggtaagaa attcgagaaa gataccggaa ttaaagtcac cgttgagcat 120 ccggataaac tggaagagaa attcccacag gttgcggcaa ctggcgatgg ccctgacatt 180 atcttctggg cacacgaccg ctttggtggc tacgctcaat ctggcctgtt ggctgaaatc 240 accccggaca aagcgttcca ggacaagctg tatccgttta cctgggatgc cgtacgttac 300 aacggcaagc tgattgctta cccgatcgct gttgaagcgt tatcgctgat ttataacaaa 360 gatctgctgc cgaacccgcc aaaaacctgg gaagagatcc cggcgctgga taaagaactg 420 aaagcgaaag gtaagagcgc gctgatgttc aacctgcaag aaccgtactt cacctggccg 480 ctgattgctg ctgacggggg ttatgcgttc aagtatgaaa acggcaagta cgacattaaa 540 gacgtgggcg tggataacgc tggcgcgaaa gcgggtctga ccttcctggt tgacctgatt 600 aaaaacaaac acatgaatgc agacaccgat tactccatcg cagaagctgc ctttaataaa 660 ggcgaaacag cgatgaccat caacggcccg tgggcatggt ccaacatcga caccagcaaa 720 gtgaattatg gtgtaacggt actgccgacc ttcaagggtc aaccatccaa accgttcgtt 780 ggcgtgctga gcgcaggtat taacgccgcc agtccgaaca aagagctggc aaaagagttc 840 ctcgaaaact atctgctgac tgatgaaggt ctggaagcgg ttaataaaga caaaccgctg 900 ggtgccgtag cgctgaagtc ttacgaggaa gagttggcga aagatccacg tattgccgcc 960 actatggaaa acgcccagaa aggtgaaatc atgccgaaca tcccgcagat gtccgctttc 1020 tggtatgccg tgcgtactgc ggtgatcaac gccgccagcg gtcgtcagac tgtcgatgaa 1080 gccctgaaag acgcgcagac taattcgagc tcgaacaaca acaacaataa caataacaac 1140 aacctcggg 1149 <210> 15 <211> 729 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of GFP(green fluorescent protein) <400> 15 atgggtaaag gagaagaact tttcactgga gttgtcccaa ttcttgttga attagatggt 60 gatgttaatg ggcacaaatt ttctgtcagt ggagagggtg aaggtgatgc aacatacgga 120 aaacttaccc ttaaatttat ttgcactact ggaaaactac ctgttccatg gccaacactt 180 gtcactactt tctcttatgg tgttcaatgc ttttcaagat acccagatca tatgaaacgg 240 catgactttt tcaagagtgc catgcccgaa ggttatgtac aggaaagaac tatatttttc 300 aaagatgacg ggaactacaa gacacgtgct gaagtcaagt ttgaaggtga tacccttgtt 360 aatagaatcg agttaaaagg tattgatttt aaagaagatg gaaacattct tggacacaaa 420 ttggaataca actataactc acacaatgta tacatcatgg cagacaaaca aaagaatgga 480 accaaagtta acttcaaaat tagacacaac attgaagatg gaagcgttca actagcagac 540 cattatcaac aaaatactcc aattggcgat ggccctgtcc ttttaccaga caaccattac 600 ctgtccacac aatctgccct ttcgaaagat cccaacgaaa agagagacca catggtcctt 660 cttgagtttg taacagctgc tgggattaca catggcatgg atgaactata caagtccgga 720 tctagataa 729 <110> seoul national university industry foundation <120> Method for Assaying the Activity of Substrate Specific Proteases          Utilizing Ecotin Fusion Protein <160> 15 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Ecotin-F (Kpn1): a primer for PCR <400> 1 agacttcgtg gtggtaccgc agaaagcgtc cag 33 <210> 2 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Ecotin-R (Hind 3): a primer for PCR <400> 2 cagctaatta agcttttagc gaactaccgc gtt 33 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> Ub-F (BamH1): a primer for PCR <400> 3 gggcccctgg gatccatgca gattttcgtg 30 <210> 4 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> Ub-R (Kpn1): a primer for PCR <400> 4 ctggacgctt tctgcggtac caccacgaag tct 33 <210> 5 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> GST-F (BamH1): a primer for PCR <400> 5 catcacggat ccatgtcccc tatactaggt 30 <210> 6 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> GST-R (BamH1): a primer for PCR <400> 6 cacgaaaatc tgcatggatc ccaggggccc 30 <210> 7 <211> 228 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Sequence of Human Ubiquitin <400> 7 atgcagattt tcgtgaaaac ccttacgggg aagaccatca ccctcgaagt tgaaccctcg 60 gatacgatag aaaatgtaaa ggccaagatc caggataagg aaggaatacc tcctgatcag 120 cagagactga tctttgctgg caagcagctg gaagatggac gtactttgtc tgactacaat 180 attcaaaagg agtctactct tcatcttgtg ttgagacttc gtggtggt 228 <210> 8 <211> 249 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of Human UFM1 (ubiquitin fold modifier 1) <400> 8 atgtcgaagg tttcctttaa gatcacgctg acgtcggacc cacggctgcc gtacaaagta 60 ctcagtgttc ctgaaagtac acctttcaca gcagtcttaa agtttgcagc agaagaattt 120 aaagttcctg ctgcaacaag tgcaattatt accaatgatg gaataggaat aaatcctgca 180 cagactgctg gaaatgtttt tctaaaacat ggttcagaac tgcggattat tcctagagat 240 cgtgttgga 249 <210> 9 <211> 291 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of Human SUMO (small ubiquitin-like modifier) <400> 9 atgtctgacc aggaggcaaa accttcaact gaggacttgg gggataagaa ggaaggtgaa 60 tatattaaac tcaaagtcat tggacaggat agcagtgaga ttcacttcaa agtgaaaatg 120 acaacacatc tcaagaaact caaagaatca tactgtcaaa gacagggtgt tccaatgaat 180 tcactcaggt ttctctttga gggtcagaga attgctgata ataatactcc aaaagaactg 240 ggaatggagg aagaagatgt gattgaagtt tatcaggaac aaacgggggg t 291 <210> 10 <211> 228 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of Human NEDD8 (neural precursor cell expressed,          developmentally downregulated 8) <400> 10 atgctaatta aagtgaagac gctgaccgga aaggagattg agattgacat tgaacctaca 60 gacaaggtgg agcgaatcaa ggagcgtgtg gaggagaaag agggaatccc cccacaacag 120 cagaggctca tctacagtgg caagcagatg aatgatgaga agacagcagc tgattacaag 180 attttaggtg gttcagtcct tcacctggtg ttggctctga gaggagga 228 <210> 11 <211> 471 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of Human ISG15 (interferon stimulated gene 15) <400> 11 atgggctggg acctgacggt gaagatgctg gcgggcaacg aattccaggt gtccctgagc 60 agctccatgt cggtgtcaga gctgaaggcg cagatcaccc agaagattgg cgtgcacgcc 120 ttccagcagc gtctggctgt ccacccgagc ggtgtggcgc tgcaggacag ggtccccctt 180 gccagccagg gcctgggccc tggcagcacg gtcctgctgg tggtggacaa atgcgacgaa 240 cctctgagca tcctggtgag gaataacaag ggccgcagca gcacctacga ggtccggctg 300 acgcagaccg tggcccacct gaagcagcaa gtgagcgggc tggagggtgt gcaggacgac 360 ctgttctggc tgaccttcga ggggaagccc ctggaggacc agctcccgct gggggagtac 420 ggcctcaagc ccctgagcac cgtgttcatg aatctgcgcc tgcggggagg c 471 <210> 12 <211> 429 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of Ecotin <400> 12 gcagaaagcg tccagccact ggaaaaaatc gcgccttatc cacaagctga aaaagggatg 60 aagcgtcagg tgattcagtt aaccccgcaa gaagatgaat ctaccctgaa agtagaactg 120 ttaatcggtc agacgctgga agtcgattgc aatttgcatc gtctcggcgg gaagctggaa 180 aacaaaacgc tggaaggctg gggctatgat tattatgtct ttgataaagt cagttccccg 240 gtttcaacga tgatggcctg cccggatggc aagaaagaga agaaatttgt caccgcgtat 300 ctgggcgatg ctggaatgct gcgttacaac agcaagctgc cgatcgtggt gtatacgcca 360 gacaatgtag atgtgaagta ccgcgtctgg aaggcggaag agaaaattga caacgcggta 420 gttcgctaa 429 <210> 13 <211> 693 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of GST (glutathione S-transferase) <400> 13 atgtccccta tactaggtta ttggaaaatt aagggccttg tgcaacccac tcgacttctt 60 ttggaatatc ttgaagaaaa atatgaagag catttgtatg agcgcgatga aggtgataaa 120 tggcgaaaca aaaagtttga attgggtttg gagtttccca atcttcctta ttatattgat 180 ggtgatgtta aattaacaca gtctatggcc atcatacgtt atatagctga caagcacaac 240 atgttgggtg gttgtccaaa agagcgtgca gagatttcaa tgcttgaagg agcggttttg 300 gatattagat acggtgtttc gagaattgca tatagtaaag actttgaaac tctcaaagtt 360 gattttctta gcaagctacc tgaaatgctg aaaatgttcg aagatcgttt atgtcataaa 420 acatatttaa atggtgatca tgtaacccat cctgacttca tgttgtatga cgctcttgat 480 gttgttttat acatggaccc aatgtgcctg gatgcgttcc caaaattagt ttgttttaaa 540 aaacgtattg aagctatccc acaaattgat aagtacttga aatccagcaa gtatatagca 600 tggcctttgc agggctggca agccacgttt ggtggtggcg accatcctcc aaaatcggat 660 ctggaagttc tgttccaggg gcccctggga tcc 693 <210> 14 <211> 1149 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of MBP (maltose-binding protein) <400> 14 atgaaaatcg aagaaggtaa actggtaatc tggattaacg gcgataaagg ctataacggt 60 ctcgctgaag tcggtaagaa attcgagaaa gataccggaa ttaaagtcac cgttgagcat 120 ccggataaac tggaagagaa attcccacag gttgcggcaa ctggcgatgg ccctgacatt 180 atcttctggg cacacgaccg ctttggtggc tacgctcaat ctggcctgtt ggctgaaatc 240 accccggaca aagcgttcca ggacaagctg tatccgttta cctgggatgc cgtacgttac 300 aacggcaagc tgattgctta cccgatcgct gttgaagcgt tatcgctgat ttataacaaa 360 gatctgctgc cgaacccgcc aaaaacctgg gaagagatcc cggcgctgga taaagaactg 420 aaagcgaaag gtaagagcgc gctgatgttc aacctgcaag aaccgtactt cacctggccg 480 ctgattgctg ctgacggggg ttatgcgttc aagtatgaaa acggcaagta cgacattaaa 540 gacgtgggcg tggataacgc tggcgcgaaa gcgggtctga ccttcctggt tgacctgatt 600 aaaaacaaac acatgaatgc agacaccgat tactccatcg cagaagctgc ctttaataaa 660 ggcgaaacag cgatgaccat caacggcccg tgggcatggt ccaacatcga caccagcaaa 720 gtgaattatg gtgtaacggt actgccgacc ttcaagggtc aaccatccaa accgttcgtt 780 ggcgtgctga gcgcaggtat taacgccgcc agtccgaaca aagagctggc aaaagagttc 840 ctcgaaaact atctgctgac tgatgaaggt ctggaagcgg ttaataaaga caaaccgctg 900 ggtgccgtag cgctgaagtc ttacgaggaa gagttggcga aagatccacg tattgccgcc 960 actatggaaa acgcccagaa aggtgaaatc atgccgaaca tcccgcagat gtccgctttc 1020 tggtatgccg tgcgtactgc ggtgatcaac gccgccagcg gtcgtcagac tgtcgatgaa 1080 gccctgaaag acgcgcagac taattcgagc tcgaacaaca acaacaataa caataacaac 1140 aacctcggg 1149 <210> 15 <211> 729 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence of GFP (green fluorescent protein) <400> 15 atgggtaaag gagaagaact tttcactgga gttgtcccaa ttcttgttga attagatggt 60 gatgttaatg ggcacaaatt ttctgtcagt ggagagggtg aaggtgatgc aacatacgga 120 aaacttaccc ttaaatttat ttgcactact ggaaaactac ctgttccatg gccaacactt 180 gtcactactt tctcttatgg tgttcaatgc ttttcaagat acccagatca tatgaaacgg 240 catgactttt tcaagagtgc catgcccgaa ggttatgtac aggaaagaac tatatttttc 300 aaagatgacg ggaactacaa gacacgtgct gaagtcaagt ttgaaggtga tacccttgtt 360 aatagaatcg agttaaaagg tattgatttt aaagaagatg gaaacattct tggacacaaa 420 ttggaataca actataactc acacaatgta tacatcatgg cagacaaaca aaagaatgga 480 accaaagtta acttcaaaat tagacacaac attgaagatg gaagcgttca actagcagac 540 cattatcaac aaaatactcc aattggcgat ggccctgtcc ttttaccaga caaccattac 600 ctgtccacac aatctgccct ttcgaaagat cccaacgaaa agagagacca catggtcctt 660 cttgagtttg taacagctgc tgggattaca catggcatgg atgaactata caagtccgga 720 tctagataa 729

Claims (10)

(1) 특정 기질단백질의 특이적 분해효소에 의해 절단되는 부위를 포함하는 폴리펩티드의 카르복시 말단에는 에코틴을 융합시키고 아미노 말단에는 GST,GFP,MBP로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단백질을 융합시켜서 융합 단백질을 얻는 단계;(1) Fusion by fusion of ecotin to the carboxy terminus of a polypeptide comprising a site cleaved by a specific degradation enzyme of a specific matrix protein and fusion of any one protein selected from the group consisting of GST, GFP, and MBP to an amino terminus Obtaining a protein; (2) 상기 융합 단백질을 기질로 상기 특정 기질단백질 분해효소와 기질-효소 반응을 수행하는 단계; 및(2) performing a substrate-enzyme reaction with the specific substrate proteinase using the fusion protein as a substrate; And (3) 상기 기질-효소 반응의 반응물을 가열한 후 원심분리하여 상층액을 분리하고, 상기 상층액의 트립신 활성 억제도를 측정하는 단계;(3) heating the reaction product of the substrate-enzyme reaction and centrifuging to separate the supernatant, and measuring the trypsin activity inhibition of the supernatant; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법.Method for measuring the activity of a specific degrading enzyme of a specific substrate protein comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 GST,GFP,MBP로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단백질의 분자량은 20,000 내지 50,000달톤인 것을 특징으로 하는 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법.Method for measuring the activity of a specific degrading enzyme of a specific substrate protein, characterized in that the molecular weight of any one selected from the group consisting of GST, GFP, MBP is 20,000 to 50,000 Daltons. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 특정 기질단백질은 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질인 것을 특징으 로 하는 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법.The specific substrate protein is a ubiquitin or ubiquitin-like protein, characterized in that the activity of the specific degradation enzyme of the specific substrate protein, characterized in that. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 유비퀴틴 유사 단백질은 UFM1, SUMO, NEDD8 및 ISG15로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 특정 기질단백질의 특이적 분해효소의 활성 측정 방법.The ubiquitin-like protein is any one selected from the group consisting of UFM1, SUMO, NEDD8 and ISG15. 특정 기질단백질의 특이적 분해효소에 의해 절단되는 부위를 포함하는 폴리펩티드의 카르복시 말단에는 에코틴을 융합시키고 아미노 말단에는 GST,GFP,MBP로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단백질을 융합시켜서 얻어진 융합 단백질.A fusion protein obtained by fusing an ecotin at a carboxy terminus of a polypeptide comprising a site cleaved by a specific cleavage enzyme of a specific matrix protein and at least one protein selected from the group consisting of GST, GFP, and MBP at an amino terminus. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 GST,GFP,MBP로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단백질의 분자량은 20,000 내지 50,000달톤인 것을 특징으로 하는 융합 단백질.The fusion protein, characterized in that the molecular weight of any one selected from the group consisting of GST, GFP, MBP is 20,000 to 50,000 Daltons. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 특정 기질단백질은 유비퀴틴 또는 유비퀴틴 유사 단백질인 것을 특징으로 하는 융합 단백질.The specific substrate protein is fusion protein, characterized in that ubiquitin or ubiquitin-like protein. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 유비퀴틴 유사 단백질은 UFM1, SUMO, NEDD8 및 ISG15로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 융합 단백질.The ubiquitin-like protein is a fusion protein, characterized in that any one selected from the group consisting of UFM1, SUMO, NEDD8 and ISG15. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항 기재의 융합 단백질을 발현시키는 벡터. The vector which expresses the fusion protein of any one of Claims 5-8. 제9항 기재의 벡터에 의해 형질 전환된 것을 특징으로 하는 형질전환체.A transformant transformed with the vector described in claim 9.
KR1020050088971A 2005-09-23 2005-09-23 - Method for Assaying the Activity of Substrate Specific Proteases Utilizing Ecotin Fusion Protein KR100736743B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050088971A KR100736743B1 (en) 2005-09-23 2005-09-23 - Method for Assaying the Activity of Substrate Specific Proteases Utilizing Ecotin Fusion Protein

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050088971A KR100736743B1 (en) 2005-09-23 2005-09-23 - Method for Assaying the Activity of Substrate Specific Proteases Utilizing Ecotin Fusion Protein

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070034362A true KR20070034362A (en) 2007-03-28
KR100736743B1 KR100736743B1 (en) 2007-07-09

Family

ID=41633262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050088971A KR100736743B1 (en) 2005-09-23 2005-09-23 - Method for Assaying the Activity of Substrate Specific Proteases Utilizing Ecotin Fusion Protein

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100736743B1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2651600B2 (en) * 1988-07-06 1997-09-10 株式会社アイジー技術研究所 Makeup surface forming device
KR100304133B1 (en) * 1997-12-13 2001-11-30 성재갑 Fused protein used as substrate of hepatitis c virus (hcv) protease and method for measuring protease activity using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR100736743B1 (en) 2007-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Collins-Racie et al. Production of recombinant bovine enterokinase catalytic subunit in Escherichia coli using the novel secretory fusion partner DsbA
US6548632B1 (en) Fusions of scaffold proteins with random peptide libraries
Perler Protein splicing mechanisms and applications
WO2000047750B1 (en) Metalloproteases of the neprilysin family
Lynn et al. Peptide sequencing and site‐directed mutagenesis identify tyrosine‐319 as the active site tyrosine of Escherichia coli DNA topoisomerase I
US6448087B1 (en) Method for determining and modifying protein/peptide solubility
US20030049712A1 (en) Method of detecting protease activity in a cell
EP1007653B1 (en) Detection methods comprising the use of polypeptides comprising a coiled-coil and an addition site
KR100736743B1 (en) - Method for Assaying the Activity of Substrate Specific Proteases Utilizing Ecotin Fusion Protein
Zhao et al. Protein cyclization enhanced thermostability and exopeptidase-resistance of green fluorescent protein
US11572547B2 (en) Fusion proteins for the detection of apoptosis
Beebe et al. A continuous fluorimetric assay for tail-specific protease
CN111394323B (en) Recombinant RecA protein and expression method and application thereof
Southworth et al. Rescue of protein splicing activity from a Magnetospirillum magnetotacticum intein-like element
Ohtani et al. The SCO2299 gene from Streptomyces coelicolor A3 (2) encodes a bifunctional enzyme consisting of an RNase H domain and an acid phosphatase domain
Peng et al. Development of an internally quenched fluorescent substrate and a continuous fluorimetric assay for Streptococcus pneumoniae signal peptidase I
Liao et al. Binding and cleavage of E. coli HUβ by the E. coli Lon protease
US7105307B2 (en) Compositions and methods for screening for modulators of enzymatic activity
Xiu et al. A new method for the preparation of human parathyroid hormone 1–34 peptides
US20100234568A1 (en) Identification of peptide tags for the production of insoluble peptides by sequence scanning
EP1396498A1 (en) A pair of polypeptides with specific and strong interaction
Ohtani et al. TheSCO2299gene fromStreptomyces coelicolorA3 (2) encodes a bifunctional enzyme consisting of an RNase H domain and an acid phosphatase domain.
CN114133439A (en) Mutant xSUMO, mutant xE1, and xSUMO-xE1 combination mutants, and related products and uses thereof
Zhang Protein Engineering in the Study of Protein Labeling and Degradation
Oblong Subunit characterization and substrate specificity of the chloroplast soluble proteolytic processing enzyme

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130626

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140701

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150629

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee