JP2014113108A - タンパク質の可溶化活性を有する多量体タンパク質およびその用途 - Google Patents
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Abstract
【課題】タンパク質の可溶化活性を有する多量体タンパク質を提供する。
【解決手段】下記の(a)、(b)および(c)のいずれかのサブユニットが会合した多量体タンパク質を、可溶化活性を有する多量体タンパク質とする。(a)特定のアミノ酸配列からなるサブユニット(b)特定のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなるサブユニット(c)特定のアミノ酸配列との同一性が70%以上であるアミノ酸配列からなるサブユニット
【選択図】図1
【解決手段】下記の(a)、(b)および(c)のいずれかのサブユニットが会合した多量体タンパク質を、可溶化活性を有する多量体タンパク質とする。(a)特定のアミノ酸配列からなるサブユニット(b)特定のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなるサブユニット(c)特定のアミノ酸配列との同一性が70%以上であるアミノ酸配列からなるサブユニット
【選択図】図1
Description
本発明は、タンパク質の可溶化活性を有する多量体タンパク質、それを用いたタンパク質の可溶化剤、可溶化方法、分析方法、その分析試薬および疾患の罹患危険度の分析方法に関する。
前頭側頭葉型認知症、ピック病、アルツハイマー病、プリオン病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、ハンチントン病等は、早期発見および治療が困難な神経変性疾患であり、そのメカニズムの解明が急務とされている。そして、近年、これらの神経変性疾患の患者について、脳内におけるタンパク質凝集体の発生および蓄積が確認され、これらが、病態誘導および維持に関与しているとの報告がある。
しかしながら、前記各種神経変性疾患で観察されるタンパク質凝集体、例えば、前頭側頭葉型認知症由来TDP−43小体、ピック病由来ピック球、アルツハイマー病由来老人斑、プリオン病由来プリオン斑、パーキンソン病由来レビー小体、筋萎縮性側索硬化症由来ブニナ小体等の構造物は、極めて凝集性が高い。このため、既存のタンパク質変性剤およびタンパク質分解酵素では、このようなタンパク質凝集体の可溶化が困難であり、タンパク質を可溶化して解析するという一般的手段がとれない。その結果、前記各種神経変性疾患の原因となるタンパク質凝集体の構成成分の同定が、未だ困難との問題がある。
そこで、タンパク質凝集体を可溶化する新たな方法が求められており、タンパク質の高次構造に対して、可溶化活性を有する出芽酵母由来の多量体タンパク質が報告されている(特許文献1)。この多量体タンパク質によれば、タンパク質の高次構造におけるフォールディングをほぐすことができるため、前述のような、タンパク質凝集体の解析への利用が期待できる。しかしながら、臨床医療における応用の面から、より効果に優れる可溶化方法が求められている。
そこで、本発明は、タンパク質の可溶化活性を有する多量体タンパク質の提供を目的とする。
本発明の多量体タンパク質は、下記の(a)、(b)および(c)からなる群から選択された少なくとも1種類のサブユニットが会合し、且つ、タンパク質の高次構造に対する可溶化活性を有することを特徴とする。
(a)配列番号1のアミノ酸配列からなるサブユニット
(b)配列番号1のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなるサブユニット
(c)配列番号1のアミノ酸配列との同一性が70%以上であるアミノ酸配列からなるサブユニット
(a)配列番号1のアミノ酸配列からなるサブユニット
(b)配列番号1のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなるサブユニット
(c)配列番号1のアミノ酸配列との同一性が70%以上であるアミノ酸配列からなるサブユニット
本発明のタンパク質可溶化剤は、前記本発明の多量体タンパク質を含むことを特徴とする。
本発明のタンパク質の可溶化方法は、被検タンパク質に前記本発明の多量体タンパク質を接触させる工程を含むことを特徴とする。
本発明のタンパク質の分析方法は、被検タンパク質を前記本発明の多量体タンパク質により可溶化する工程と、前記被検タンパク質の可溶化物を検出する工程とを含むことを特徴とする。
本発明の分析試薬は、前記被検タンパク質の分析方法に使用する分析試薬であって、前記本発明の多量体タンパク質を含むことを特徴とする。
本発明の疾患の罹患危険度の分析方法は、タンパク質凝集体またはフォールディングタンパク質が指標タンパク質となる疾患の罹患危険度の分析方法であって、
被験者の生体試料に前記本発明の多量体タンパク質を接触させ、前記生体試料中の前記指標タンパク質を可溶化する工程と、
前記指標タンパク質の可溶化物を検出する工程とを含むことを特徴とする。
被験者の生体試料に前記本発明の多量体タンパク質を接触させ、前記生体試料中の前記指標タンパク質を可溶化する工程と、
前記指標タンパク質の可溶化物を検出する工程とを含むことを特徴とする。
本発明の多量体タンパク質は、タンパク質の高次構造に対する可溶化活性を示すことから、例えば、タンパク質凝集体およびフォールディングタンパク質等を可溶化できる。このため、本発明の多量体タンパク質によれば、例えば、前記神経変性疾患等で観察される前記タンパク質凝集体等を可溶化し、分析することが可能になる。このため、本発明は、臨床医療および生化学分野において極めて有用である。
<多量体タンパク質>
本発明の多量体タンパク質は、前述のように、下記の(a)、(b)および(c)からなる群から選択された少なくとも1種類のサブユニットが会合し、且つ、タンパク質の高次構造に対する可溶化活性を有することを特徴とする。
(a)配列番号1のアミノ酸配列からなるサブユニット
(b)配列番号1のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなるサブユニット
(c)配列番号1のアミノ酸配列との同一性が70%以上であるアミノ酸配列からなるサブユニット
本発明の多量体タンパク質は、前述のように、下記の(a)、(b)および(c)からなる群から選択された少なくとも1種類のサブユニットが会合し、且つ、タンパク質の高次構造に対する可溶化活性を有することを特徴とする。
(a)配列番号1のアミノ酸配列からなるサブユニット
(b)配列番号1のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなるサブユニット
(c)配列番号1のアミノ酸配列との同一性が70%以上であるアミノ酸配列からなるサブユニット
本発明において、「タンパク質の高次構造に対する可溶化活性」とは、例えば、タンパク質凝集体の可溶化活性、フォールディングタンパク質の可溶化活性等の意味を含む。前記タンパク質凝集体とは、例えば、高次構造変化を起こしたタンパク質が会合した構造体、前記フォールディングタンパク質とは、例えば、折りたたまれたタンパク質を意味する。
本発明の多量体タンパク質によって可溶化できる可溶化対象のタンパク質は、例えば、高次構造のペプチドも含む。
前記可溶化活性の測定方法は、特に制限されない。以下に、基質となる前記可溶化対象のタンパク質として、出芽酵母由来α因子前駆体タンパク質(Pro αF)(NCBIアクセッション番号NP_015137)を使用する、測定方法の一例を示す。なお、これは一例であって、本発明を制限するものではない。
200ngのPro αFおよび500ng(タンパク質量)の被検サンプルを100μLのHepes緩衝液(20mmol/L Hepes−KOH(pH7.4)、10mmol/L Mg(OAc)2、1mmol/L DTT、2mmol/L ATP)に懸濁し、30℃で30分間インキュベートする。前記インキュベート後、2μLの50μg/mL トリプシンを添加し、混和後、16℃で15分間インキュベートする。次に、100μg/mLのトリプシン阻害剤を添加し、氷上で5分間静置後、5μLの2mg/mL tRNAおよび12μLの100%トリクロロ酢酸(TCA)を添加し、攪拌する。前記攪拌後、−80℃で15分以上静置し、さらに、4℃ 15,000krpmで25分間遠心する。得られたペレットを、8μLの2mol/L Tris−base緩衝液に懸濁し、泳動サンプルを調製する。そして、前記泳動サンプルを電気泳動に供し、前記電気泳動後、抗Pro αF抗体を用い、Pro αFを定量する。また、ネガティブコントロールとして、前記被検サンプルを未添加とする以外は、同様にしてPro αFの検出を行う。そして、ネガティブコントロールに比べ、前記被検サンプルを添加した系のPro αFの量が、有意に低下している場合、前記被検サンプルに可溶化活性があると判断する。また、ネガティブコントロールのPro αFの量に対する、前記被検サンプルを添加した場合のPro αFの量の比から、活性の程度を評価できる。
以下に、前記(a)のサブユニットのアミノ酸配列(配列番号1)およびそれをコードするポリヌクレオチドの塩基配列(配列番号2)を示す。前記(a)のサブユニットは、ヒト由来のサブユニットである。
(配列番号1)
MARLLRSATWELFPWRGYCSQKAKGELCRDFVEALKAVVGGSHVSTAAVVREQHGRDESVHRCEPPDAVVWPQNVEQVSRLAALCYRQGVPIIPFGTGTGLEGGVCAVQGGVCVNLTHMDRILELNQEDFSVVVEPGVTRKALNAHLRDSGLWFPVDPGADASLCGMAATGASGTNAVRYGTMRDNVLNLEVVLPDGRLLHTAGRGRHFRKSAAGYNLTGLFVGSEGTLGLITATTLRLHPAPEATVAATCAFPSVQAAVDSTVHILQAAVPVARIEFLDEVMMDACNRYSKLNCLVAPTLFLEFHGSQQALEEQLQRTEEIVQQNGASDFSWAKEAEERSRLWTARHNAWYAALATRPGCKGYSTDVCVPISRLPEIVVQTKEDLNASGLTGSIVGHVGDGNFHCILLVNPDDAEELGRVKAFAEQLGRRALALHGTCTGEHGIGMGKRQLLQEEVGAVGVETMRQLKAVLDPQGLMNPGKVL
(配列番号2)
atggcccgactgctcaggtctgcaacctgggagctgttcccctggaggggctactgctcccagaaggcaaagggagagctctgcagggacttcgtagaggctctgaaggccgtggtgggcggctcccacgtgtccactgccgcggtggtccgagagcagcacgggcgcgatgagtcggtgcacaggtgcgaacctcctgatgctgtggtgtggccccagaacgtggagcaggtcagccggctggcagccctgtgctatcgccaaggtgtgcccatcatcccattcggcaccggcaccgggcttgagggtggcgtctgtgctgtgcagggcggcgtctgcgttaacctgacgcatatggaccgaatcctggagctgaaccaggaggacttctctgtggtggtggagccaggtgtcacccgcaaagccctcaacgcccacctgcgggacagcggcctctggtttcccgtggacccaggcgcggacgcctctctctgtggcatggcggccaccggggcgtcggggaccaacgcggtccgctacggcaccatgcgggacaacgtgctcaacctggaggtggtgctgcccgacgggcggctgctgcacacggcgggccgaggccggcatttccggaagagtgcagccggctacaacctcacggggctcttcgtgggctccgaggggacgctgggcctcatcacagccaccaccctgcgcctgcaccctgcccctgaggccacagtggccgccacgtgtgcgttccccagtgtccaggctgctgtggacagcactgtacacatcctccaggctgcagtgcccgtagcccgcattgagttcctggatgaagtcatgatggatgcctgcaacaggtacagcaagctgaattgcttagtggcgcccacactcttcctggagttccatggctcccagcaggcactggaggagcagctgcagcgcacagaggagatagtccagcagaacggagcctctgacttctcctgggccaaggaggccgaggagcgcagccggctttggacagcacggcacaatgcctggtacgcagccctggccacgcggccaggctgcaagggctactccacggatgtgtgtgtgcccatctcccggctgccggagatcgtggtgcagaccaaggaggatctgaatgcctcaggactcacaggaagcattgtcgggcatgtgggtgacggcaacttccactgcatcctgctggtcaaccctgatgacgccgaggaactgggcagggtcaaggcttttgcagaacagctgggcaggcgggcactggctctccacggaacgtgcacgggggagcatggcatcggaatgggcaagcggcagctgctgcaggaggaggtgggcgccgtgggcgtggagaccatgcggcagctcaaggccgtgctagacccccaaggcctcatgaatccaggcaaagtgctgtga
(配列番号1)
MARLLRSATWELFPWRGYCSQKAKGELCRDFVEALKAVVGGSHVSTAAVVREQHGRDESVHRCEPPDAVVWPQNVEQVSRLAALCYRQGVPIIPFGTGTGLEGGVCAVQGGVCVNLTHMDRILELNQEDFSVVVEPGVTRKALNAHLRDSGLWFPVDPGADASLCGMAATGASGTNAVRYGTMRDNVLNLEVVLPDGRLLHTAGRGRHFRKSAAGYNLTGLFVGSEGTLGLITATTLRLHPAPEATVAATCAFPSVQAAVDSTVHILQAAVPVARIEFLDEVMMDACNRYSKLNCLVAPTLFLEFHGSQQALEEQLQRTEEIVQQNGASDFSWAKEAEERSRLWTARHNAWYAALATRPGCKGYSTDVCVPISRLPEIVVQTKEDLNASGLTGSIVGHVGDGNFHCILLVNPDDAEELGRVKAFAEQLGRRALALHGTCTGEHGIGMGKRQLLQEEVGAVGVETMRQLKAVLDPQGLMNPGKVL
(配列番号2)
atggcccgactgctcaggtctgcaacctgggagctgttcccctggaggggctactgctcccagaaggcaaagggagagctctgcagggacttcgtagaggctctgaaggccgtggtgggcggctcccacgtgtccactgccgcggtggtccgagagcagcacgggcgcgatgagtcggtgcacaggtgcgaacctcctgatgctgtggtgtggccccagaacgtggagcaggtcagccggctggcagccctgtgctatcgccaaggtgtgcccatcatcccattcggcaccggcaccgggcttgagggtggcgtctgtgctgtgcagggcggcgtctgcgttaacctgacgcatatggaccgaatcctggagctgaaccaggaggacttctctgtggtggtggagccaggtgtcacccgcaaagccctcaacgcccacctgcgggacagcggcctctggtttcccgtggacccaggcgcggacgcctctctctgtggcatggcggccaccggggcgtcggggaccaacgcggtccgctacggcaccatgcgggacaacgtgctcaacctggaggtggtgctgcccgacgggcggctgctgcacacggcgggccgaggccggcatttccggaagagtgcagccggctacaacctcacggggctcttcgtgggctccgaggggacgctgggcctcatcacagccaccaccctgcgcctgcaccctgcccctgaggccacagtggccgccacgtgtgcgttccccagtgtccaggctgctgtggacagcactgtacacatcctccaggctgcagtgcccgtagcccgcattgagttcctggatgaagtcatgatggatgcctgcaacaggtacagcaagctgaattgcttagtggcgcccacactcttcctggagttccatggctcccagcaggcactggaggagcagctgcagcgcacagaggagatagtccagcagaacggagcctctgacttctcctgggccaaggaggccgaggagcgcagccggctttggacagcacggcacaatgcctggtacgcagccctggccacgcggccaggctgcaagggctactccacggatgtgtgtgtgcccatctcccggctgccggagatcgtggtgcagaccaaggaggatctgaatgcctcaggactcacaggaagcattgtcgggcatgtgggtgacggcaacttccactgcatcctgctggtcaaccctgatgacgccgaggaactgggcagggtcaaggcttttgcagaacagctgggcaggcgggcactggctctccacggaacgtgcacgggggagcatggcatcggaatgggcaagcggcagctgctgcaggaggaggtgggcgccgtgggcgtggagaccatgcggcagctcaaggccgtgctagacccccaaggcctcatgaatccaggcaaagtgctgtga
前記(b)において、「1もしくは数個」は、例えば、前記(b)のサブユニットを含む多量体タンパク質が、前記可溶化活性を有する範囲であればよい。前記「1もしくは数個」は、特に制限されず、例えば、1〜145個、好ましくは1〜72個、より好ましくは1〜24個、特に好ましくは3個、2個または1個である。
前記(c)において、「同一性」は、例えば、前記(c)のサブユニットを含む多量体タンパク質が、前記可溶化活性を有する範囲であればよい。前記「同一性」は、例えば、75%以上であり、好ましくは80%以上であり、より好ましくは85%以上であり、さらに好ましくは86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%以上である。
前記サブユニットは、コイルドコイルドメインを有することが好ましい。前記コイルドコイルドメインの位置は、特に制限されず、例えば、前記サブユニットの中央領域、C末端領域等があげあれる。前記コイルドコイルドメインは、例えば、ヒトの場合、中央領域にあることが好ましい。前記中央領域は、特に制限されず、例えば、前記(a)サブユニットのアミノ酸配列において、好ましくはN末端アミノ酸を1番目として115〜500番目の領域であり、より好ましくは296〜460番目の領域であり、さらに好ましくは327〜451番目の領域である。具体例として、前記(a)のサブユニットの場合、例えば、配列番号1のアミノ酸配列において、N末端のアミノ酸を1として、327〜451番目である。
前記(b)および(c)のサブユニットは、例えば、前記(a)のサブユニットにおける前記コイルドコイルドメインが高度に保存されていることが好ましく、例えば、前記中央領域、前記C末端領域があげられる。具体例として、前記(b)および(c)のサブユニットは、配列番号1の327〜451番目の領域との相同性が、例えば、95%、96%、97%、98%、99%が好ましく、より好ましくは100%である。
前記多量体タンパク質1分子における前記会合したサブユニットの数は、特に制限されず、例えば、5〜20個であり、好ましくは8〜15個であり、より好ましくは10〜12個である。前記多量体タンパク質を形成するサブユニットは、例えば、前記(a)、(b)および(c)のいずれか1種類でもよいし、2種類以上でもよい。
前記サブユニットの会合の形式は、特に制限されず、例えば、共有結合による会合でもよいし、非共有結合による会合でもよい。前記共有結合は、例えば、ジスルフィド結合、ペプチド結合等があげられる。また、前記非共有結合は、例えば、水素結合、イオン結合、疎水結合、ファンデルワールス力による結合等があげられる。
前記サブユニットの由来は、特に制限されず、例えば、ヒトが好ましく、前述のように、配列番号1のアミノ酸配列からなるサブユニットは、ヒト由来である。
本発明の多量体タンパク質におけるサブユニットは、この他に、例えば、ヒトを除く非ヒト動物由来があげられ、前記非ヒト動物は、例えば、ウシ、線虫等があげられる。以下に、前記(a)のサブユニットとして、ウシ由来のサブユニットのアミノ酸配列(配列番号3)ならびにそれをコードするポリヌクレオチドの塩基配列(配列番号4)を示す。
(配列番号3)
MMMPRLVPRWPAWLFCWRAACIQGASVRQKMWAGPSKIPGLGGPRGAWGTSPLVPRGSCSASSRTPEVTLTPERYPVQRLPFSVVSEDDLAALERVVPGRVITDPEELEPPNVDWLRTVRGSSKVLLRPRTTQEVAHILRYCHERNLAVNPQGGNTGMVGGSTPVFDEIILSTALMNQVLSFHDVSGVLVCQAGCVLEALSQYVEERGFIMPLDLGAKGSCHIGGNVATNAGGLRVLRYGSLRGTVLGLEVVLADGTVLNCLTSLRKDNTGYDLKQLFIGSEGTLGVITAVSILCPPKPSTVNVAFLGCPGFAEVLQTFRTCRAMLGEILSAFEFMDAECMKLVRLHLGLSCPVQESPFYVLIETAGSGPGHDAEKLGCFLEQVLDSGLVTDGTLGSDERRIKMLWALRERITEALSHDGYVYKYDLSLPLDQLYDLVGDLRARLGPSAKHVVGYGHLGDGNLHLNVTSEAFSTSLLGALEPYVYEWTAGQRGSVSAEHGLGFKKKDVLGYSKPPEALQLMRQLKALLDPKGILNPYKMLPTHA
(配列番号4)
atgatgatgccccgtctggtgccccggtggcctgcgtggctcttctgctggcgggcagcctgcattcagggagcctctgtgagacagaagatgtgggcagggccgtccaagatccctgggctgggcggcccgcgaggggcctggggcaccagccccctggttccacgaggcagctgctcagcctcctcccgcactcctgaggtgacgctgaccccggagcggtaccctgtgcagcggctgcccttctccgtggtgtctgaggacgacctggccgccctggagcgagtcgtccctggcagggtcatcacagacccggaggagcttgagcctcccaacgtggactggctgaggacagtccgaggttccagcaaggtgctgctgaggccgcggacgacccaggaggtggcacacatcctcaggtactgccacgagcggaacctggctgtgaacccacaggggggcaacacaggcatggtgggcggcagcacacccgtcttcgacgagatcattctgtccaccgccctaatgaaccaggtcctcagctttcatgacgtgtcgggggtcctggtctgccaggcggggtgtgtcttggaggcgctgagccagtacgtggaggagcggggcttcatcatgcctttggacctcggggcgaagggcagctgccacatcggggggaatgtggccaccaacgcaggcggcctgcgggtcctgcgatacggctccctgcgggggacggtcctgggcctggaagtggtgctggccgacggaaccgtcctgaactgcctcacgtctcttcgaaaggacaacacgggctacgacctgaagcagctcttcattgggtcagagggcaccctgggggtcatcacggctgtgtccattctgtgtccgcccaagcccagcactgtgaacgtggccttcctcggctgtccgggctttgctgaagttctgcagaccttccgcacctgcagggcaatgctgggcgagatcctgtctgcgtttgagttcatggacgctgagtgcatgaagctggtcaggctccacctcggtctctcctgccccgtgcaagaaagccccttctacgtcctcattgagacggcgggctctgggccggggcacgatgccgaaaagctgggctgcttcctggagcaggtgctggattcggggctggtgaccgatgggaccctgggcagtgacgagaggaggatcaagatgctgtgggcactcagggagaggatcactgaggccctgagccatgacggctacgtgtacaagtacgacctctcgctgcccctggaccagctctacgacctcgtgggcgacctgcgtgcccggctcggcccaagcgccaagcacgtggtgggctacggccacctgggggacgggaacctgcatctcaacgtgacgtctgaggccttcagcacgtccctgctgggtgccctggagccctacgtgtacgagtggacagcggggcagcggggtagtgtcagcgccgagcacggcctgggcttcaagaagaaggacgtcctcggctacagcaagccccctgaggcgctgcagctcatgaggcagctcaaggccctcctggaccccaagggcatcctgaacccctacaagatgctgcccacccacgcctga
(配列番号3)
MMMPRLVPRWPAWLFCWRAACIQGASVRQKMWAGPSKIPGLGGPRGAWGTSPLVPRGSCSASSRTPEVTLTPERYPVQRLPFSVVSEDDLAALERVVPGRVITDPEELEPPNVDWLRTVRGSSKVLLRPRTTQEVAHILRYCHERNLAVNPQGGNTGMVGGSTPVFDEIILSTALMNQVLSFHDVSGVLVCQAGCVLEALSQYVEERGFIMPLDLGAKGSCHIGGNVATNAGGLRVLRYGSLRGTVLGLEVVLADGTVLNCLTSLRKDNTGYDLKQLFIGSEGTLGVITAVSILCPPKPSTVNVAFLGCPGFAEVLQTFRTCRAMLGEILSAFEFMDAECMKLVRLHLGLSCPVQESPFYVLIETAGSGPGHDAEKLGCFLEQVLDSGLVTDGTLGSDERRIKMLWALRERITEALSHDGYVYKYDLSLPLDQLYDLVGDLRARLGPSAKHVVGYGHLGDGNLHLNVTSEAFSTSLLGALEPYVYEWTAGQRGSVSAEHGLGFKKKDVLGYSKPPEALQLMRQLKALLDPKGILNPYKMLPTHA
(配列番号4)
atgatgatgccccgtctggtgccccggtggcctgcgtggctcttctgctggcgggcagcctgcattcagggagcctctgtgagacagaagatgtgggcagggccgtccaagatccctgggctgggcggcccgcgaggggcctggggcaccagccccctggttccacgaggcagctgctcagcctcctcccgcactcctgaggtgacgctgaccccggagcggtaccctgtgcagcggctgcccttctccgtggtgtctgaggacgacctggccgccctggagcgagtcgtccctggcagggtcatcacagacccggaggagcttgagcctcccaacgtggactggctgaggacagtccgaggttccagcaaggtgctgctgaggccgcggacgacccaggaggtggcacacatcctcaggtactgccacgagcggaacctggctgtgaacccacaggggggcaacacaggcatggtgggcggcagcacacccgtcttcgacgagatcattctgtccaccgccctaatgaaccaggtcctcagctttcatgacgtgtcgggggtcctggtctgccaggcggggtgtgtcttggaggcgctgagccagtacgtggaggagcggggcttcatcatgcctttggacctcggggcgaagggcagctgccacatcggggggaatgtggccaccaacgcaggcggcctgcgggtcctgcgatacggctccctgcgggggacggtcctgggcctggaagtggtgctggccgacggaaccgtcctgaactgcctcacgtctcttcgaaaggacaacacgggctacgacctgaagcagctcttcattgggtcagagggcaccctgggggtcatcacggctgtgtccattctgtgtccgcccaagcccagcactgtgaacgtggccttcctcggctgtccgggctttgctgaagttctgcagaccttccgcacctgcagggcaatgctgggcgagatcctgtctgcgtttgagttcatggacgctgagtgcatgaagctggtcaggctccacctcggtctctcctgccccgtgcaagaaagccccttctacgtcctcattgagacggcgggctctgggccggggcacgatgccgaaaagctgggctgcttcctggagcaggtgctggattcggggctggtgaccgatgggaccctgggcagtgacgagaggaggatcaagatgctgtgggcactcagggagaggatcactgaggccctgagccatgacggctacgtgtacaagtacgacctctcgctgcccctggaccagctctacgacctcgtgggcgacctgcgtgcccggctcggcccaagcgccaagcacgtggtgggctacggccacctgggggacgggaacctgcatctcaacgtgacgtctgaggccttcagcacgtccctgctgggtgccctggagccctacgtgtacgagtggacagcggggcagcggggtagtgtcagcgccgagcacggcctgggcttcaagaagaaggacgtcctcggctacagcaagccccctgaggcgctgcagctcatgaggcagctcaaggccctcctggaccccaagggcatcctgaacccctacaagatgctgcccacccacgcctga
本発明の多量体タンパク質の製造方法は、特に制限されず、例えば、公知の遺伝子工学的手法または合成手法によって製造できる。
本発明の多量体タンパク質の製造には、例えば、前記サブユニットをコードするポリヌクレオチドを使用できる。前記ポリヌクレオチドは、特に制限されず、例えば、前記サブユニットのアミノ酸配列に基づいてコドンに置き換えることで設計できる。具体例として、前記(a)のサブユニットをコードするポリヌクレオチドは、前述のように、配列番号2の塩基配列で表すことができる。
前記ポリヌクレオチドから本発明の多量体タンパク質を製造する場合、前記ポリヌクレオチドは、例えば、無細胞タンパク質合成系に使用してもよいし、非ヒト宿主(以下、宿主ともいう)に導入して使用してもよい。
前記ポリヌクレオチドの導入対象は、特に制限されず、例えば、前記宿主に導入することが好ましい。前記宿主に前記ポリヌクレオチドを導入することで、例えば、前記本発明の多量体タンパク質を発現する形質転換体の製造、前記本発明の多量体タンパク質の製造等が可能である。前記宿主は、特に制限されず、例えば、前述した本発明のポリヌクレオチドの使用目的に応じて、適宜選択できる。前記宿主は、例えば、微生物、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、これらの培養細胞等があげられる。
前記ポリヌクレオチドによって、前記本発明の多量体タンパク質を製造する場合、前記宿主は、特に制限されない。前記宿主は、前述と同様であるが、中でも、微生物、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞またはこれらの培養細胞等が好ましい。前記微生物は、例えば、原核生物および真核生物等があげられる。前記原核生物は、例えば、大腸菌(Escherichia coli)等のエッシェリヒア属、バシラス・ズブチリス(Bacillus subtilis)等のバシラス属、シュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)等のシュードモナス属、リゾビウム・メリロティ(Rhizobium meliloti)等のリゾビウム属等の細菌があげられる。前記真核生物は、例えば、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)等の酵母等があげられる。前記動物細胞は、例えば、COS細胞、CHO細胞等があげられ、前記昆虫細胞は、例えば、Sf9細胞、Sf21細胞等があげられる。前記宿主に、前記ポリヌクレオチドを導入することで、例えば、前記多量体タンパク質を製造できる。
前記ポリヌクレオチドを前記宿主に導入する方法は、特に制限されず、公知の方法により行うことができる。前記導入方法は、例えば、前記宿主の種類に応じて、適宜設定できる。
前記導入方法は、例えば、パーティクルガン等の遺伝子銃による導入法、リン酸カルシウム法、ポリエチレングリコール法、リポソームを用いるリポフェクション法、エレクトロポレーション法、超音波核酸導入法、DEAE−デキストラン法、微小ガラス管等を用いた直接注入法、ハイドロダイナミック法、カチオニックリポソーム法、導入補助剤を用いる方法、アグロバクテリウムを介する方法等があげられる。前記リポソームは、例えば、リポフェクタミンおよびカチオニックリポソーム等があげられ、前記導入補助剤は、例えば、アテロコラーゲン、ナノ粒子およびポリマー等があげられる。前記ポリヌクレオチドは、例えば、後述するような発現ベクターにより前記宿主に導入してもよい。
前記発現ベクターは、例えば、前記宿主において、前記ポリヌクレオチドがコードする前記サブユニットを発現可能なように、機能的に前記ポリヌクレオチドが連結されていればよく、その他の構成は何ら制限されない。前記宿主は、特に制限されず、適宜選択できる。前記宿主は、前記ポリヌクレオチドの説明と同様に、例えば、微生物、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、または、これらの培養細胞等があげられる。
前記発現ベクターは、例えば、骨格となるベクター(以下、「基本ベクター」ともいう)に、前記ポリヌクレオチドを挿入することで作製できる。前記ベクターの種類は、特に制限されず、例えば、前記宿主の種類に応じて、適宜決定できる。大腸菌等の細菌に形質転換を行う場合、前記ベクターとして、例えば、pETベクター(Merck)、pColdベクター(タカラバイオ株式会社)、PQEベクター(QIAGEN)等があげられる。酵母等の真核生物に形質転換を行う場合、前記ベクターとして、例えば、pYE22m等があげられ、また、pYES(Invitrogen)、pESC(Stratagene)等の市販の酵母発現用ベクターを用いることもできる。前記ベクターは、アグロバクテリウム法を用いて形質転換を行う場合、例えば、バイナリーベクターが好ましく、例えば、pBI121、pPZP202、pBINPLUSおよびpBIN19等があげられる。
前記発現ベクターは、例えば、前記ポリヌクレオチドの発現および前記ポリヌクレオチドがコードする前記サブユニットの発現を調節する、調節配列を有することが好ましい。前記調節配列は、例えば、プロモーター、ターミネーター、エンハンサー、ポリアデニル化シグナル配列、複製起点配列(ori)等があげられる。前記プロモーターの由来は、特に制限されず、例えば、サイトメガロウイルス(CMV)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)、シミアンウイルス−40(SV−40)、筋βアクチンプロモーター、単純ヘルペスウイルス(HSV)等があげられる。前記プロモーターは、この他に、例えば、チミジンキナーゼプロモーター等の組織特異的プロモーター、成長ホルモン調節性プロモーター等の調節性プロモーター、lacオペロン配列の制御下にあるプロモーター、亜鉛誘導性メタロチオネインプロモーター等の誘導性プロモーター等があげられる。前記発現ベクターにおいて、前記調節配列の配置は、特に制限されない。前記発現ベクターにおいて、前記調節配列は、例えば、前記ポリヌクレオチドの発現およびこれがコードする前記サブユニットの発現を、機能的に調節できるように配置されていればよく、公知の方法に基づいて配置できる。前記調節配列は、例えば、前記基本ベクターが予め備える配列を利用してもよいし、前記基本ベクターに、さらに、前記調節配列を挿入してもよいし、前記基本ベクターが備える調節配列を、他の調節配列に置き換えてもよい。
前記発現ベクターは、例えば、さらに、選択マーカーのコード配列を有してもよい。前記選択マーカーは、例えば、薬剤耐性マーカー、蛍光タンパク質マーカー、酵素マーカー、細胞表面レセプターマーカー等があげられる。
前記発現ベクターを前記宿主に導入する方法は、特に制限されず、公知の方法により行うことができる。前記導入方法は、例えば、宿主の種類、前記発現ベクターの種類等に応じて、適宜決定できる。前記宿主および前記導入方法は、例えば、前記ポリヌクレオチドの説明と同様である。
発現させた前記多量体タンパク質は、例えば、発現後、そのまま使用してもよいし、さらに精製したものを使用してもよい。精製方法は、特に制限されず、例えば、塩析、各種クロマトグラフィー等があげられる。
このようにして得られる本発明の前記多量体タンパク質は、後述するように、例えば、タンパク質の可溶化、タンパク質の分析等に使用できる。
<タンパク質可溶化剤>
本発明のタンパク質可溶化剤は、前述のように、前記本発明の多量体タンパク質を含むことを特徴とする。本発明のタンパク質可溶化剤は、前記多量体タンパク質を含むことが特徴であって、その他の構成は何ら制限されない。本発明のタンパク質可溶化剤は、後述のように、例えば、タンパク質の可溶化、タンパク質の分析等に使用できる。
本発明のタンパク質可溶化剤は、前述のように、前記本発明の多量体タンパク質を含むことを特徴とする。本発明のタンパク質可溶化剤は、前記多量体タンパク質を含むことが特徴であって、その他の構成は何ら制限されない。本発明のタンパク質可溶化剤は、後述のように、例えば、タンパク質の可溶化、タンパク質の分析等に使用できる。
本発明のタンパク質可溶化剤は、例えば、前記多量体タンパク質に加えて、公知のタンパク質可溶化剤を含んでもよい。
<タンパク質の可溶化方法>
本発明のタンパク質の可溶化方法は、被検タンパク質に前記本発明の多量体タンパク質を接触させる工程を含むことを特徴とする。本発明のタンパク質の可溶化方法は、前記多量体タンパク質を含むことが特徴であって、その他の工程は何ら制限されない。本発明のタンパク質の可溶化方法によれば、被検タンパク質を可溶化できる。
本発明のタンパク質の可溶化方法は、被検タンパク質に前記本発明の多量体タンパク質を接触させる工程を含むことを特徴とする。本発明のタンパク質の可溶化方法は、前記多量体タンパク質を含むことが特徴であって、その他の工程は何ら制限されない。本発明のタンパク質の可溶化方法によれば、被検タンパク質を可溶化できる。
前記被検タンパク質は、前述のように、例えば、タンパク質凝集体およびフォールディングタンパク質があげられる。前記被検タンパク質の具体例としては、例えば、アミロイドβ、プリオンタンパク質、αシヌクレイン、アクチン、DNase I、α因子前駆体タンパク質、スーパーオキシドディスムターゼ(SOD)等があげられる。前記SODは、例えば、マンガン−SOD(Mn−SOD)があげられる。
前記被検タンパク質は、例えば、精製タンパク質でもよいし、未精製タンパク質でもよく、後者としては、例えば、組織抽出物、細胞抽出物等でもよい。
本発明のタンパク質の可溶化方法において使用する前記多量体タンパク質の由来は、特に制限されず、例えば、前記被検タンパク質の種類によって、適宜決定できる。前記被検タンパク質がヒト由来の場合、前記多量体タンパク質の由来は、ヒトが好ましい。
前記被検タンパク質への前記多量体タンパク質の接触は、例えば、前記被検タンパク質に前記多量体タンパク質を添加する、または、前記多量体タンパク質に前記被検タンパク質を添加することで行える。前記多量体タンパク質の添加量は、特に制限されず、前記被検タンパク質の種類によって、適宜決定できる。前記添加量は、例えば、前記多量体タンパク質:前記被検タンパク質(モル比)が、1:0.5〜10であり、好ましくは1:1〜5である。
前記多量体タンパク質と前記被検タンパク質との反応条件は、特に制限されず、被検タンパク質の種類によって、適宜決定できる。前記反応条件の反応温度は、例えば、20〜42℃であり、好ましく、25〜37℃であり、より好ましくは30℃である。前記反応条件の反応時間は、例えば、10分〜12時間であり、好ましくは20分〜6時間であり、より好ましくは30分〜1時間である。
前記多量体タンパク質と前記被検タンパク質との接触は、例えば、溶媒存在下で行うことが好ましい。前記溶媒として、例えば、水または緩衝液等の水系溶媒が好ましい。前記溶媒のpHは、特に制限されず、前記被検タンパク質が可溶化活性を示す範囲であればよく、例えば、pH6.0〜8.5であり、pH6.8〜7.4が好ましい。前記溶媒中で前記多量体タンパク質と前記被検タンパク質とを接触させる場合、前記多量体タンパク質と前記被検タンパク質との割合(モル比)は、例えば、前記多量体タンパク質:前記被検タンパク質が、1:0.5〜10であり、好ましくは1:1〜5である。
<タンパク質の分析方法>
本発明のタンパク質の分析方法は、被検タンパク質を前記多量体タンパク質で可溶化する工程と、前記被検タンパク質の可溶化物を検出する工程とを含むことを特徴とする。本発明のタンパク質の分析方法は、前記多量体タンパク質を含むことが特徴であって、その他の工程は何ら制限されない。本発明の分析方法によれば、例えば、前記被検タンパク質を定性分析、または、定量分析できる。
本発明のタンパク質の分析方法は、被検タンパク質を前記多量体タンパク質で可溶化する工程と、前記被検タンパク質の可溶化物を検出する工程とを含むことを特徴とする。本発明のタンパク質の分析方法は、前記多量体タンパク質を含むことが特徴であって、その他の工程は何ら制限されない。本発明の分析方法によれば、例えば、前記被検タンパク質を定性分析、または、定量分析できる。
前記被検タンパク質の可溶化方法は、前述のタンパク質の可溶化方法の説明と同様である。前記被検タンパク質は、特に制限されず、例えば、前述の通りである。
前記被検タンパク質の可溶化物の検出は、特に制限されず、公知のタンパク質検出方法を採用できる。前記タンパク質検出方法は、例えば、抗原抗体法、ウエスタンブロット法、ELISA(Enzyme−Linked ImmunoSorbent Assay)法等があげられる。
<分析試薬>
本発明の分析試薬は、前記被検タンパク質の分析方法に使用する分析試薬であって、前記本発明の多量体タンパク質を含むことを特徴とする。本発明の分析試薬は、前記多量体タンパク質を含むことが特徴であって、その他の構成は何ら制限されない。前記分析試薬によれば、前述のように、前記被検タンパク質の分析が行える。また、前記分析試薬は、後述する、本発明の疾患の罹患危険度の分析方法にも使用できる。
本発明の分析試薬は、前記被検タンパク質の分析方法に使用する分析試薬であって、前記本発明の多量体タンパク質を含むことを特徴とする。本発明の分析試薬は、前記多量体タンパク質を含むことが特徴であって、その他の構成は何ら制限されない。前記分析試薬によれば、前述のように、前記被検タンパク質の分析が行える。また、前記分析試薬は、後述する、本発明の疾患の罹患危険度の分析方法にも使用できる。
前記分析試薬は、前記多量体タンパク質に加えて、さらに、前記被検タンパク質の検出試薬を含んでもよい。前記検出試薬は、例えば、前記被検タンパク質に対する抗体があげられる。この場合、さらに、前記被検タンパク質と前記抗体との結合を検出する物質を含むことが好ましい。前記検出物質は、例えば、前記抗体に対する検出可能な標識化抗体と、前記標識に対する基質との組合せ等があげられる。
<疾患の罹患危険度の分析方法>
本発明の疾患の罹患危険度の分析方法は、タンパク質凝集体またはフォールディングタンパク質が、指標タンパク質となる疾患の罹患危険度の分析方法であって、
被験者の生体試料に前記本発明の多量体タンパク質を接触させ、前記生体試料中の前記指標タンパク質を可溶化する工程と、
前記指標タンパク質の可溶化物を検出する工程とを含むことを特徴とする。本発明の疾患の罹患危険度の分析方法は、前記多量体タンパク質を含むことが特徴であって、その他の工程は何ら制限されない。本発明の疾患の罹患危険度の分析方法によれば、例えば、前記指標タンパク質の発現量を指標に、被験者の疾患の罹患危険度を分析できる。
本発明の疾患の罹患危険度の分析方法は、タンパク質凝集体またはフォールディングタンパク質が、指標タンパク質となる疾患の罹患危険度の分析方法であって、
被験者の生体試料に前記本発明の多量体タンパク質を接触させ、前記生体試料中の前記指標タンパク質を可溶化する工程と、
前記指標タンパク質の可溶化物を検出する工程とを含むことを特徴とする。本発明の疾患の罹患危険度の分析方法は、前記多量体タンパク質を含むことが特徴であって、その他の工程は何ら制限されない。本発明の疾患の罹患危険度の分析方法によれば、例えば、前記指標タンパク質の発現量を指標に、被験者の疾患の罹患危険度を分析できる。
前記指標タンパク質は、例えば、アミロイドβ、プリオンタンパク質、αシヌクレイン、アクチン、Mn−SOD等のSOD等があげられる。
前記指標タンパク質の可溶化方法および前記可溶化タンパク質の検出方法は、例えば、前述の通りである。
つぎに、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、下記実施例により制限されない。
[実施例1]
本発明の多量体タンパク質を、以下の方法により調製した。
本発明の多量体タンパク質を、以下の方法により調製した。
(1)多量体タンパク質の発現
ヒト多量体タンパク質のサブユニットをコードする配列番号2のポリヌクレオチドとヒスチジンタグのポリヌクレオチドとを機能的に連結したポリヌクレオチドを、バキュロウイルス産生用のpFastBac1ベクターにクローニングした。このクローニングベクターを、昆虫細胞Sf9細胞に、Bac−to−Bacシステム(Invitrogen)を用いて、導入した。前記導入後、前記細胞を5〜7日間培養し、前記サブユニット発現用のバキュロウイルスを含む培養上清を回収した。前記Sf9細胞の培養は、10%FBSを含むGrace培地を使用し、27℃で行った(以下、同様)。
ヒト多量体タンパク質のサブユニットをコードする配列番号2のポリヌクレオチドとヒスチジンタグのポリヌクレオチドとを機能的に連結したポリヌクレオチドを、バキュロウイルス産生用のpFastBac1ベクターにクローニングした。このクローニングベクターを、昆虫細胞Sf9細胞に、Bac−to−Bacシステム(Invitrogen)を用いて、導入した。前記導入後、前記細胞を5〜7日間培養し、前記サブユニット発現用のバキュロウイルスを含む培養上清を回収した。前記Sf9細胞の培養は、10%FBSを含むGrace培地を使用し、27℃で行った(以下、同様)。
次に、新たなSf9細胞に、前記培養上清をMOI2〜5となるように加え、前記バキュロウイルスを感染させた。前記感染後、2〜3日間培養し、前記多量体タンパク質を含むSf9細胞を回収した。
(2)多量体タンパク質の精製
前記Sf9細胞に、その4倍重量のNi−NTA用平衡化バッファーを加え、細胞懸濁液を調製した。前記Ni−NTA用平衡化バッファーの組成は、100mmol/L Tris−HCl(pH8.5)、1mmol/L PMSFとした(以下同様)。次に、前記細胞懸濁液に等体積量のガラスビーズを加え、ホモジェナイズした。そして、ホモジェナイズした懸濁液を、4℃、5分間、5,000rpmの条件で遠心し、上清を回収後、前記上清を、再度、4℃、50分間、50,000rpmの条件で遠心した。さらに、前記遠心後、得られたペレットに等重量の前記Ni−NTA用平衡化バッファーを加え、ガラスダウンスホモジナイザー(WHEATON)を用い、ペレット懸濁液を調製した。
前記Sf9細胞に、その4倍重量のNi−NTA用平衡化バッファーを加え、細胞懸濁液を調製した。前記Ni−NTA用平衡化バッファーの組成は、100mmol/L Tris−HCl(pH8.5)、1mmol/L PMSFとした(以下同様)。次に、前記細胞懸濁液に等体積量のガラスビーズを加え、ホモジェナイズした。そして、ホモジェナイズした懸濁液を、4℃、5分間、5,000rpmの条件で遠心し、上清を回収後、前記上清を、再度、4℃、50分間、50,000rpmの条件で遠心した。さらに、前記遠心後、得られたペレットに等重量の前記Ni−NTA用平衡化バッファーを加え、ガラスダウンスホモジナイザー(WHEATON)を用い、ペレット懸濁液を調製した。
前記ペレット懸濁液の1.2〜1.3倍体積量のNi−NTAアガロース(QIAGEN)をNi−NTA用平衡化バッファーで平衡化し、これを前記ペレット懸濁液に加え、多量体タンパク質を前記Ni−NTAアガロースに結合させた。次に、前記Ni−NTAアガロースをエコノカラム(Bio−Rad)に詰め、Ni−NTA用溶出バッファーを用い、前記多量体タンパク質を含む溶出液を回収した。前記Ni−NTA用溶出バッファーの組成は、100mmol/L Tris−HCl(pH8.5)、1mmol/L PMSF、100mmol/L イミダゾールとした(以下同様)。そして、前記溶出液を、イオン交換カラム用平衡化バッファーにより透析した。前記イオン交換カラム用平衡化バッファーの組成は、50mmol/L Tris−HCl(pH6.8)、1mmol/L PMSF、1mmol/L DTTとした(以下同様)。
DEAE−Fast Flowレジン(GE Healthcare)またはMonoQレジン(GE Healthcare)を、前記イオン交換カラム用平衡化バッファーで平衡化し、これを前記透析後の溶出液に加え、前記溶出液中の前記多量体タンパク質を前記レジンに吸着させた。前記溶出液に対する前記レジンの添加量は、前記細胞重量1mgあたり、前記レジン3〜3.5mLとした。次に、前記レジンを、前記イオン交換カラム用平衡化バッファーで洗浄後、エコノカラムに詰め、イオン交換カラム用溶出バッファーを用い、前記レジンから前記多量体タンパク質を溶出した。前記イオン交換カラム用溶出バッファーの組成は、50mmol/L Tris−HCl(pH6.8)、1mmol/L PMSF、1mmol/L DTT、NaClとした。前記イオン交換カラム用溶出バッファーにおけるNaClの濃度は、100mmol/L、300mmol/Lまたは500mmol/Lとした。
得られた溶出液を、限外濾過フィルター(商品名Amicon Ultra 、Millipore)を用い、添付のプロトコルにしたがって60μLまで濃縮した。前記濃縮後の前記溶出液を、ゲル濾過カラム(商品名Superdex200 PC3.2/30、GE Healthcare)およびSmart System(GE Healthcare )を用いたゲル濾過クロマトグラフィーにより、多量体タンパク質を含む画分を精製した。
[実施例2]
前記実施例1で調製した多量体タンパク質を用い、ピック小体を可溶化し、その可溶化物を検出した。
前記実施例1で調製した多量体タンパク質を用い、ピック小体を可溶化し、その可溶化物を検出した。
ピック小体は、以下の方法で調製した。まず、ピック病剖検脳由来凍結切片を、抗異常リン酸化タウ抗体(AT8、Thermo)にて免疫組織染色後、前記抗体により染色されたピック小体を、レーザーマイクロダイセクター(Naomi S. Hachiya and Kiyotoshi Kaneko、「CHAPTER12:Investigation of Laser−microdissected Inclusion Bodies」、Methods in Cell Biology、2007年、Vol.82、p.355−375参照)を用いて回収した。
次に、Hepes緩衝液に、前記ピック小体5個と前記多量体タンパク質(タンパク質量0.5mg)とを添加し、1時間反応させた。前記Hepes緩衝液の組成は、20mmol/L Hepes−KOH(pH7.4)、10mmol/L Mg(OAc)2、1mmol/L DTT、2mmol/L ATPとした。そして前記反応液から、ピック小体1個に相当する1/5体積量をサンプリングし、SDS−PAGEに供した。前記泳動後のゲルを前記抗体AT8と反応させた後、ウエスタンブロッティング試薬(商品名ECL Plus、GE Healthcare)を用いて発色させ、前記発色を光化学検出装置(商品名VersaDoc5000、Bio−Rad)で測定することにより、異常リン酸化タウタンパク質の検出を行った。ネガティブコントロールとして、前記多量体タンパク質を未添加とした以外は、同様にして電気泳動を行った。
この結果を図1に示す。図1は、ピック小体に含まれる異常リン酸化タウタンパク質を検出したウエスタンブロットの写真である。図1において、レーン1は、分子量マーカー、レーン2は、SDS−PAGEのサンプルバッファーのみ、レーン3は、前記多量体タンパク質未添加のネガティブコントロール、レーン4は、前記多量体タンパク質添加の実施例の結果を示す。図1に示すように、レーン3のネガティブコントロールでは、ピック小体由来の可溶化物のバンドが検出できなかったのに対し、レーン4の実施例では、ピック小体の可溶化物のバンドが検出できた。これらの結果から、前記多量体タンパク質は、タンパク質凝集体に対して優れた可溶化活性を示すことがわかった。
[実施例3]
前記実施例1において、ヒト多量体タンパク質のサブユニットをコードする配列番号2のヌクレオチドに代えて、ウシ多量体タンパク質のサブユニットをコードする配列番号4のヌクレオチドを使用した以外は、同様にしてウシ多量体タンパク質を調製した。これを用い、Pro αFを可溶化し、その可溶化物を検出した。
前記実施例1において、ヒト多量体タンパク質のサブユニットをコードする配列番号2のヌクレオチドに代えて、ウシ多量体タンパク質のサブユニットをコードする配列番号4のヌクレオチドを使用した以外は、同様にしてウシ多量体タンパク質を調製した。これを用い、Pro αFを可溶化し、その可溶化物を検出した。
まず、200ngのPro αFおよび500ng前記ウシ多量体タンパク質を100μLのHepes緩衝液(20mmol/L Hepes−KOH(pH7.4)、10mmol/L Mg(OAc)2、1mmol/L DTT、2mmol/L ATP)に懸濁し、30℃で30分間インキュベートした。前記インキュベート後、2μLの50μg/mL トリプシンを添加し、混和後、16℃で15分間インキュベートした。次に、100μg/mLのトリプシン阻害剤を添加し、氷上で5分間静置後、5μLの2mg/mL tRNAおよび12μLの100%トリクロロ酢酸(TCA)を添加し、攪拌した。前記攪拌後、−80℃で15分以上静置し、さらに、4℃ 15,000rpmで25分間遠心した。得られたペレットを、8μLの2mol/L Tris−base緩衝液に懸濁し、泳動サンプルを調製した。そして、前記泳動サンプルを電気泳動に供し、前記電気泳動後、抗Pro αF抗体を用い、Pro αFを定量した。また、ネガティブコントロールとして、前記ウシ多量体タンパク質を未添加とした以外は、同様にしてPro αFの検出を行った。
この結果を図2に示す。図2は、Pro αFを検出したウエスタンブロットの写真である。図2において、レーン1は、分子量マーカー、レーン2は、前記ウシ多量体タンパク質未添加のネガティブコントロール、レーン3は、前記ウシ多量体タンパク質添加の実施例の結果を示す。図2に示すように、レーン2のネガティブコントロールのPro αFのタンパク質の量に対して、レーン3の実施例では、Pro αFのタンパク質の量が減少していた。この結果から、前記ウシ多量体タンパク質は、フォールディングタンパク質に対して優れた可溶化活性を示すことがわかった。
[実施例4]
ヒト由来多量体タンパク質について、配列番号1のアミノ酸配列に基づき、COLIS(EMBnet)を用いて、プロトコルにしたがって、コイルドコイルドメインを解析した。
ヒト由来多量体タンパク質について、配列番号1のアミノ酸配列に基づき、COLIS(EMBnet)を用いて、プロトコルにしたがって、コイルドコイルドメインを解析した。
この結果を図3に示す。図3は、ヒト由来多量体タンパク質のコイルドコイルドメインの予測領域を示すグラフである。図3において、縦軸は、コイルドコイルの形成確率を、横軸は、N末端のアミノ酸を1番目とした場合のアミノ酸の番号を示し、window=14は、14アミノ酸残基を一単位として解析した結果を、window=21は、21アミノ酸残基を一単位として解析した結果を、window=28は、28アミノ酸残基を一単位として解析した結果を示す。図3に示すように、ヒト由来多量体タンパク質は、中央領域に2つのコイルドコイルドメインを持つことがわかった。
[実施例5]
ウシ由来多量体タンパク質について、配列番号3のアミノ酸配列に基づき、実施例4と同様の方法によりコイルドコイルドメインを解析した。
ウシ由来多量体タンパク質について、配列番号3のアミノ酸配列に基づき、実施例4と同様の方法によりコイルドコイルドメインを解析した。
この結果を図4に示す。図4は、前記ウシ由来多量体タンパク質のコイルドコイルドメインの予測領域を示すグラフである。図4において、縦軸は、コイルドコイルの形成確率を、横軸は、N末端のアミノ酸を1番目とした場合のアミノ酸の番号を示し、window=14は、14アミノ酸残基を一単位として解析した結果を、window=21は、21アミノ酸残基を一単位として解析した結果を、window=28は、28アミノ酸残基を一単位として解析した結果を示す。図4に示すように、前記ウシ由来多量体タンパク質は、C末端領域に1つのコイルドコイルドメインを持つことがわかった。
本発明の多量体タンパク質は、タンパク質の高次構造に対する可溶化活性を示し、タンパク質凝集体およびフォールディングタンパク質を可溶化できる。本発明によれば、神経変性疾患等で観察される前記タンパク質凝集体等を可溶化し、分析することが可能になる。このため、本発明は、臨床医療および生化学分野において極めて有用である。
Claims (11)
- 下記の(a)、(b)および(c)からなる群から選択された少なくとも1種類のサブユニットが会合し、且つ、タンパク質の高次構造に対する可溶化活性を有することを特徴とする多量体タンパク質。
(a)配列番号1のアミノ酸配列からなるサブユニット
(b)配列番号1のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなるサブユニット
(c)配列番号1のアミノ酸配列との同一性が70%以上であるアミノ酸配列からなるサブユニット - 前記多量体タンパク質1分子における前記会合したサブユニットの数が、10〜12個である、請求項1記載の多量体タンパク質。
- 前記サブユニットが、ヒト由来である、請求項1または2記載の多量体タンパク質。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載の多量体タンパク質を含むことを特徴とするタンパク質可溶化剤。
- 可溶化対象のタンパク質が、タンパク質凝集体およびフォールディングタンパク質の少なくとも一方である、請求項4記載のタンパク質可溶化剤。
- 前記可溶化対象のタンパク質が、アミロイドβ、プリオンタンパク質、αシヌクレイン、アクチン、DNase I、α因子前駆体タンパク質およびスーパーオキシドディスムターゼ(SOD)からなる群から選択された少なくとも1つである請求項5記載のタンパク質可溶化剤。
- 被検タンパク質に請求項1から3のいずれか一項に記載の多量体タンパク質を接触させる工程を含むことを特徴とする、タンパク質の可溶化方法。
- 被検タンパク質を請求項1から3のいずれか一項に記載の多量体タンパク質により可溶化する工程と、前記被検タンパク質の可溶化物を検出する工程とを含むことを特徴とする、タンパク質の分析方法。
- 前記被検タンパク質が、アミロイドβ、プリオンタンパク質、αシヌクレイン、アクチン、DNase I、α因子前駆体タンパク質およびスーパーオキシドディスムターゼ(SOD)からなる群から選択された少なくとも1つである、請求項8記載の分析方法。
- 請求項8または9記載の前記被検タンパク質の分析方法に使用する分析試薬であって、請求項1から3のいずれか一項記載の多量体タンパク質を含むことを特徴とする分析試薬。
- タンパク質凝集体またはフォールディングタンパク質が指標タンパク質となる疾患の罹患危険度の分析方法であって、
被験者の生体試料に請求項1から3のいずれか一項に記載の多量体タンパク質を接触させ、前記生体試料中の前記指標タンパク質を可溶化する工程と、
前記指標タンパク質の可溶化物を検出する工程とを含むことを特徴とする疾患の罹患危険度の分析方法。
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