特許 6184463 免疫グロブリンに親和性を有するタンパク質および免疫グロブリン結合性アフィニティーリガンド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6184463

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】免疫グロブリンに親和性を有するタンパク質および免疫グロブリン結合性アフィニティーリガンド

(51)【国際特許分類】

   C12N 15/09 20060101AFI20170814BHJP

   C07K 14/195 20060101ALI20170814BHJP

   C12N 1/21 20060101ALI20170814BHJP

   C12P 21/02 20060101ALI20170814BHJP

   C07K 1/22 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   C12N15/00 A

   C07K14/195ZNA

   C12N1/21

   C12P21/02 C

   C07K1/22

【請求項の数】25

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2015-216735(P2015-216735)

(22)【出願日】2015年11月4日

(62)【分割の表示】特願2011-506069(P2011-506069)の分割

【原出願日】2010年3月24日

(65)【公開番号】特開2016-25872(P2016-25872A)

(43)【公開日】2016年2月12日

【審査請求日】2015年11月4日

(31)【優先権主張番号】特願2009-71766(P2009-71766)

(32)【優先日】2009年3月24日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000941

【氏名又は名称】株式会社カネカ

(74)【代理人】

【識別番号】110000914

【氏名又は名称】特許業務法人 安富国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 慎一

(72)【発明者】

【氏名】村田 大

(72)【発明者】

【氏名】高野 昌行

(72)【発明者】

【氏名】赤木 隼也

(72)【発明者】

【氏名】井口 恵太

(72)【発明者】

【氏名】中野 喜之

【審査官】 森井 文緒

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０７５１７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１２Ｎ １５／００−１５／９０

Ｃ０７Ｋ １４／１９５

ＰｕｂＭｅｄ

ＣＡｐｌｕｓ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＥＭＢＡＳＥ／ＢＩＯＳＩＳ（ＳＴＮ）

ＷＰＩＤＳ／ＷＰＩＸ（ＳＴＮ）

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＧｅｎＢａｎｋ／ＥＭＢＬ／ＤＤＢＪ／ＧｅｎｅＳｅｑ

ＵｎｉＰｒｏｔ／ＧｅｎｅＳｅｑ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配列番号５に記載のプロテインＡのＣドメインに由来するアミノ酸配列において、
Ｃドメインの２９位に対応するＧｌｙを、Ｖａｌ、Ｉｌｅ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｔｈｒ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ｈｉｓ、Ｍｅｔ、Ｃｙｓ、Ａｓｎ、およびＧｌｎからなる群から選択されるアミノ酸に置換したアミノ酸配列を有し、
配列番号５に記載のアミノ酸配列と９０％以上のアミノ酸の配列同一性を示し、かつ、
該ＧｌｙをＡｌａに置換したアミノ酸配列を有するタンパク質に比べて、免疫グロブリンのＦａｂ領域に対する親和性が低下していること
を特徴とする、免疫グロブリンに親和性を有するタンパク質。

【請求項2】

前記Ｃドメインの２９位に対応するＧｌｙを、Ｉｌｅ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｇｌｕ、およびＭｅｔからなる群から選択されるアミノ酸に置換したアミノ酸配列を有する、請求項１に記載のタンパク質。

【請求項3】

変異導入前のアミノ酸配列が、配列番号５に記載のアミノ酸配列である、請求項１または２に記載のタンパク質。

【請求項4】

変異導入前のアミノ酸配列からなるタンパク質と比較してアルカリ性条件下での化学的安定性が向上していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタンパク質。

【請求項5】

変異導入後のアミノ酸配列が、配列番号６〜１８のいずれかに記載のアミノ酸配列である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタンパク質。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載のタンパク質を２個以上連結した、複数ドメインからなるタンパク質。

【請求項7】

請求項１〜５のいずれか１項に記載の、種類の異なるタンパク質を２種類以上連結した、複数ドメインからなるタンパク質。

【請求項8】

ドメインの数が２〜５個である、請求項６または７に記載の複数ドメインからなるタンパク質。

【請求項9】

請求項１〜５のいずれか１項に記載のタンパク質、または、請求項６〜８のいずれか１項に記載の複数ドメインからなるタンパク質をコードするＤＮＡ。

【請求項10】

連結されているドメインを構成する塩基配列の配列同一性が９０％以下であることを特徴とする、請求項９に記載のＤＮＡ。

【請求項11】

請求項９または１０に記載のＤＮＡを含むベクター。

【請求項12】

請求項１１に記載のベクターを宿主に形質転換して得られる形質転換体。

【請求項13】

宿主がグラム陽性菌であることを特徴とする、請求項１２に記載の形質転換体。

【請求項14】

グラム陽性菌がブレビバチルス属細菌であることを特徴とする、請求項１３に記載の形質転換体。

【請求項15】

ブレビバチルス属細菌がブレビバチルス・チョウシネンシスであることを特徴とする、請求項１４に記載の形質転換体。

【請求項16】

請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の形質転換体、または、請求項９または１０に記載のＤＮＡを用いた無細胞タンパク質合成系を用いる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のタンパク質、または、請求項６〜８のいずれか１項に記載の複数ドメインからなるタンパク質の製造方法。

【請求項17】

形質転換体の細胞内及び／又はペリプラズム領域内にタンパク質を蓄積すること、及び／又は、形質転換体の細胞外にタンパク質を分泌することを特徴とする、請求項１６に記載の製造方法。

【請求項18】

請求項１〜５のいずれか１項に記載のタンパク質、または、請求項６〜８のいずれか１項に記載の複数ドメインからなるタンパク質をアフィニティーリガンドとして、水不溶性の基材からなる担体に固定化したことを特徴とする、アフィニティー分離マトリックス。

【請求項19】

免疫グロブリンのＦｃ領域を含むタンパク質に結合することを特徴とする、請求項１８に記載のアフィニティー分離マトリックス。

【請求項20】

免疫グロブリンのＦｃ領域を含むタンパク質が、抗体、抗体誘導体、断片抗体、および、断片抗体誘導体のいずれかである、請求項１９に記載のアフィニティー分離マトリックス。

【請求項21】

抗体、抗体誘導体、断片抗体、および、断片抗体誘導体が、ＩｇＧ、および、ＩｇＧ誘導体のいずれかである、請求項２０に記載のアフィニティー分離マトリックス。

【請求項22】

免疫グロブリンのＦｃ領域を含むタンパク質の分離における、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載のアフィニティー分離マトリックスの使用。

【請求項23】

請求項１８〜２１のいずれか１項に記載のアフィニティー分離マトリックスを用いる免疫グロブリンのＦｃ領域を含むタンパク質の精製方法。

【請求項24】

免疫グロブリンのＦｃ領域を含むタンパク質が、抗体、抗体誘導体、断片抗体、および断片抗体誘導体からなる群から選択されるいずれかである、請求項２３に記載の精製方法。

【請求項25】

抗体、抗体誘導体、断片抗体、および断片抗体誘導体が、ＩｇＧ、またはＩｇＧ誘導体である、請求項２４に記載の精製方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、抗体に特異的に結合するタンパク質、および、該タンパク質を免疫グロブリン結合性アフィニティーリガンドとするアフィニティー分離マトリックス、および、該マトリックスを用いて抗体を分離精製または吸着除去する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

抗体は、抗原と呼ばれる物質に特異的に結合する機能、および、他の生体分子や細胞と協同して抗原を有する因子を無毒化・除去する機能を有する。抗体という名は、このような抗原に結合するという機能を重視した名前であり、物質としては「免疫グロブリン」と呼ばれる。

【0003】

近年、遺伝子工学、タンパク質工学、および、細胞工学の発展に伴い、抗体医薬と呼ばれる、抗体の有する機能を利用した医薬品の開発が盛んに行われている。抗体医薬は、従来の医薬と比べて、標的分子に対してより特異的に働くために、副作用をより軽減させ、かつ、高い治療効果が得られることが期待されており、実際に様々な病態の改善に寄与している。

【0004】

一方、抗体医薬は、生体に大量に投与されることから、他の組換えタンパク質医薬品と比べた場合に、その純度が品質に与える影響は大きいと言われている。よって、純度の高い抗体を製造するために、抗体に対して特異的に結合する分子をリガンドとする吸着材料を利用する、アフィニティークロマトグラフィー等の手法が一般的に用いられている。

【0005】

抗体医薬として開発されているのは、基本的にモノクローナルＩｇＧ抗体であり、組換え培養細胞技術等を用いて大量に生産され、ＩｇＧ抗体にアフィニティーを有するタンパク質を利用して精製されている。ＩｇＧ抗体にアフィニティーを有する免疫グロブリン結合性タンパク質として、プロテインＡがよく知られている。プロテインＡは、グラム陽性細菌スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）によって生産される細胞壁タンパク質の１種であり、シグナル配列Ｓ、５つの免疫グロブリン結合性ドメイン（Ｅドメイン、Ｄドメイン、Ａドメイン、Ｂドメイン、Ｃドメイン）、および、細胞壁結合ドメインであるＸＭ領域から構成されている（非特許文献１）。抗体医薬製造工程における初期精製工程（キャプチャー工程）には、プロテインＡがリガンドとして水不溶性担体に固定化された、アフィニティークロマトグラフィー用カラム（以下、プロテインＡカラム）が一般的に利用されている（非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３）。

【0006】

プロテインＡカラムの性能を改良するために、様々な技術開発がなされてきた。リガンドの側面からの技術開発も進んでいる。最初は天然型のプロテインＡがリガンドとして利用されてきたが、タンパク質工学的に改変を加えた組み換えプロテインＡをリガンドとして、カラムの性能を改良する技術も多数見られるようになった。

【0007】

代表的な組み換えプロテインＡとしては、免疫グロブリン結合活性がないＸＭ領域を除去した組み換えプロテインＡが挙げられる（ｒＰｒｏｔｅｉｎ Ａ Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ（商標）、ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）。ＸＭ領域を除去した組み換えプロテインＡをリガンドとしたカラムは、従来品よりもタンパク質の非特異吸着が抑えられるという利点があり、現在、工業的にも広く使用されている。

【0008】

その他に、プロテインＡに１個のＣｙｓを変異導入した組み換えプロテインＡ（特許文献１）、または、複数のＬｙｓを変異導入した組み換えプロテインＡ（特許文献２）をリガンドとして利用する発明がある。これらの変異を導入して得られるプロテインＡは、水不溶性担体への固定化において効果を示し、抗体のカラムへの結合容量や固定化リガンドのリーク低減で利点を有する。

【0009】

改変を加えた組み換えプロテインＡとして、Ｂドメインに変異を導入した改変ドメイン（Ｚドメインと呼ばれる）をリガンドに利用する技術もよく知られている（特許文献３、非特許文献１、非特許文献４）。Ｚドメインは、Ｂドメインに対して、２９位のＧｌｙをＡｌａに置換する変異を導入した改変ドメインである。なお、Ｚドメインでは、Ｂドメイン１位のＡｌａをＶａｌに置換する変異も同時に導入されているが、これは、遺伝子工学的に複数のドメインを連結したコード遺伝子を作製し易くすることを目的とした変異で、ドメインの機能に対して影響は及ぼさない（例えば、特許文献４には、Ｚドメイン１位のＶａｌをＡｌａに置換した変異体を用いた実施例がある）。

【0010】

Ｚドメインは、Ｂドメインよりもアルカリ耐性が高いことが知られており、アルカリ洗浄による繰返し使用に利点を有する。Ｚドメインをベースとして、Ａｓｎを他のアミノ酸に置換することによって更なるアルカリ耐性を付与したリガンドが発明され（特許文献５、特許文献６）、工業的使用も開始されている。

【0011】

Ｚドメインのもう１つの特徴としては、免疫グロブリンのＦａｂ領域への結合能が弱くなっていることが挙げられる（非特許文献５）。この特徴によって、結合した抗体を酸で解離する工程において、抗体が解離され易いという利点がある（非特許文献１、特許文献７）。

【0012】

Ｂドメインに由来するＺドメインの他に、アルカリ耐性の高い改変プロテインＡ・リガンドとして、プロテインＡのＣドメインをベースとした研究が進められている（特許文献４）。これらのリガンドは、野生型Ｃドメインが本来有しているアルカリ耐性の高さを生かすことを特徴としており、Ｚドメインに代わる新しいベース・ドメインとして注目されている。しかし、我々がＣドメインに関して検証した結果、Ｃドメインに結合した抗体を酸で解離する工程において、抗体が解離されにくいという欠点があることが判明した。非特許文献２や特許文献４において、Ｃドメインが免疫グロブリンのＦａｂ領域への結合能が強いことが示されており、この特徴が、抗体が酸で解離されにくい原因となっていると推測された。この欠点を改善するために、２９位のＧｌｙをＡｌａに置換する変異を導入したＣドメインを用いて、抗体酸解離特性を検証したところ、野生型のＣドメインに比べれば改善が見られたが、まだ不十分であった。タンパク質レベルでの分子間相互作用解析の結果、２９位のＧｌｙをＡｌａに置換する変異を導入したＣドメインでは、免疫グロブリンのＦａｂ領域への結合能の低下が十分でないことが原因であることが分かった。

【0013】

このように、プロテインＡの免疫グロブリン結合性ドメイン（Ｅ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメイン）に対して、２９位のＧｌｙをＡｌａに置換する変異を導入することの有用性は広く認知されている。実際に、１９８７年にこの「Ｇ２９Ａ」の変異が公開されてから、後に開発された改変プロテインＡに関する先行技術においても、この「Ｇ２９Ａ」の変異が導入されている（特許文献２、特許文献４、特許文献６）。

【0014】

しかしながら、プロテインＡの免疫グロブリン結合性ドメインの２９位における公知の変異は２９位のＧｌｙをＡｌａに置換する「Ｇ２９Ａ」のみであり、この部位に対するＡｌａ以外のアミノ酸残基を導入する変異を示唆するものは知られていなかった。Ｇ２９Ａは、立体構造上の変化を最小にするべく、Ｇｌｙの次に側鎖の小さいＡｌａが最も適していると考えて導入した変異であり、これまで、さらに大きな側鎖を有しているアミノ酸への置換は考慮されていなかった（非特許文献４）。したがって、立体構造上の変化がより大きくなり、本来の機能（免疫グロブリンへの結合能など）を損なう可能性のある、２９位のＧｌｙに対して、Ａｌａよりも側鎖の大きなアミノ酸へ置換する変異が、Ａｌａに置換する変異よりも優れた効果を示すかどうかは不明であった。２９位のＧｌｙをＡｌａに置換する変異が１９８７年に公開された（非特許文献４）にもかかわらず、今日までＡｌａ以外のアミノ酸に置換する変異が導入されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】米国特許第６３９９７５０号公報

【特許文献2】特開２００７−２５２３６８号公報

【特許文献3】米国特許第５１４３８４４号公報

【特許文献4】特開２００６−３０４６３３号公報

【特許文献5】欧州特許第１１２３３８９号公報

【特許文献6】国際公開第０３／０８０６５５号公報

【特許文献7】米国公開第２００６／０１９４９５０号公報

【非特許文献】

【0016】

【非特許文献1】Ｈｏｂｅｒ Ｓ． 他 著、「Ｊ． Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ． Ｂ」２００７年、８４８巻、４０−４７頁

【非特許文献2】Ｌｏｗ Ｄ． 他 著、「Ｊ． Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ． Ｂ」、２００７年、８４８巻、４８−６３頁

【非特許文献3】Ｒｏｑｕｅ Ａ．Ｃ．Ａ． 他 著、「Ｊ． Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ． Ａ」、２００７年、１１６０巻、４４−５５頁

【非特許文献4】Ｎｉｌｓｓｏｎ Ｂ． 他 著、「Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」、１９８７年、１巻、１０７−１１３頁

【非特許文献5】Ｊａｎｓｓｏｎ Ｂ． 他 著、「ＦＥＭＳ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ」、１９９８年、２０巻、６９−７８頁

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0017】

既存の改変型プロテインＡリガンドよりも優れた抗体酸解離特性を有する新規改変プロテインＡリガンドを創出する改変技術の開発が、本発明が解決しようとする課題である。さらに、高いアルカリ耐性を有する新規改変プロテインＡリガンドを創出することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明者らは、上記の課題を解決すべく、数多くの組み換えプロテインＡ変異体を分子設計し、タンパク質工学的手法および遺伝子工学的手法を用いて、該変異体を、形質転換体から取得し、取得した該変異体の物性を比較検討することにより、本発明を完成させるに至った。

【0019】

すなわち、本発明は、配列番号１〜５に記載のプロテインＡのＥ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメインのいずれかのドメインに由来するアミノ酸配列において、１以上のＧｌｙをＡｌａ以外のアミノ酸に置換したアミノ酸配列を有し、かつ、該ＧｌｙをＡｌａに置換したアミノ酸配列を有するタンパク質に比べて、免疫グロブリンのＦａｂ領域に対する親和性が低下していることを特徴とする、免疫グロブリンに親和性を有するタンパク質に関する。

【0020】

前記Ｇｌｙが、プロテインＡのＥ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメインで保存されているＣドメインの２９位に対応するＧｌｙであることが好ましい。

【0021】

前記Ｃドメインの２９位に対応するＧｌｙが、Ｅドメインの２７位のＧｌｙ、Ｄドメインの３２位のＧｌｙ、Ａドメインの２９位のＧｌｙ、Ｂドメインの２９位のＧｌｙ、および、Ｃドメインの２９位のＧｌｙであることが好ましい。

【0022】

前記Ａｌａ以外のアミノ酸が、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｔｈｒ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｍｅｔ、Ｃｙｓ、Ａｓｎ、Ｇｌｎのいずれかのアミノ酸であることが好ましい。

【0023】

前記Ａｌａ以外のアミノ酸が、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｇｌｕ、Ａｒｇ、Ｍｅｔのいずれかのアミノ酸であることが好ましい。

【0024】

前記変異導入前のアミノ酸配列が、配列番号５に記載のアミノ酸配列であることが好ましい。

【0025】

前記変異導入前のアミノ酸配列からなるタンパク質と比較してアルカリ性条件下での化学的安定性が向上していることを特徴とすることが好ましい。

【0026】

前記変異導入後のアミノ酸配列が、配列番号６〜１８に記載のアミノ酸配列であることが好ましい。

【0027】

本発明は、また、前記タンパク質を２個以上連結した、複数ドメインからなるタンパク質に関する。

【0028】

本発明は、また、前記の種類の異なるタンパク質を２種類以上連結した、複数ドメインからなるタンパク質に関する。

【0029】

前記タンパク質において、ドメインの数が２〜５個であることが好ましい。

【0030】

本発明は、また、前記タンパク質、または、前記複数ドメインからなるタンパク質をコードするＤＮＡに関する。

【0031】

前記ＤＮＡにおいて、連結されているドメインを構成する塩基配列の配列同一性が９０％以下であることが好ましい。

【0032】

本発明は、また、前記ＤＮＡを含むベクターに関する。

【0033】

本発明は、また、前記ベクターを宿主に形質転換して得られる形質転換体に関する。

【0034】

前記宿主はグラム陽性菌であることが好ましい。

【0035】

前記グラム陽性菌がブレビバチルス属細菌であることが好ましい。

【0036】

前記ブレビバチルス属細菌がブレビバチルス・チョウシネンシスであることが好ましい。

【0037】

本発明は、また、前記形質転換体、または、ＤＮＡを用いた無細胞タンパク質合成系を用いる、前記タンパク質、または、複数ドメインからなるタンパク質の製造方法に関する。

【0038】

前記製造方法において、形質転換体の細胞内および／またはペリプラズム領域内にタンパク質を蓄積すること、および／または、形質転換体の細胞外にタンパク質を分泌することが好ましい。

【0039】

本発明は、また、前記タンパク質、または、複数ドメインからなるタンパク質をアフィニティーリガンドとして、水不溶性の基材からなる担体に固定化したことを特徴とする、アフィニティー分離マトリックスに関する。

【0040】

前記アフィニティー分離マトリックスは、免疫グロブリンのＦｃ領域を含むタンパク質に結合することが好ましい。

【0041】

前記免疫グロブリンのＦｃ領域を含むタンパク質が、抗体、抗体誘導体、断片抗体、および、断片抗体誘導体のいずれかであることが好ましい。

【0042】

前記抗体、抗体誘導体、断片抗体、および、断片抗体誘導体が、ＩｇＧ、および、ＩｇＧ誘導体のいずれかであることが好ましい。

【0043】

本発明は、また、免疫グロブリンのＦｃ領域を含むタンパク質の分離における、前記アフィニティー分離マトリックスの使用に関する。

【発明の効果】

【0044】

本発明のタンパク質は、既存の改変型プロテインＡ・リガンドよりも高いアルカリ耐性を有し、かつ、十分な抗体酸解離特性を有し、新規改変プロテインＡ・リガンドの創出につながる。該タンパク質を構成成分とする改変プロテインＡリガンドを担体に固定化したアフィニティー分離マトリックスを用いることにより、抗体様分子、より具体的には、免疫グロブリンのＦｃ領域を含む抗体、抗体誘導体、断片抗体、および、断片抗体誘導体を分離精製することが可能となる。

【0045】

プロテインＡ由来の、Ｅ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメインは、互いに相同性の高いアミノ酸配列を有しており、これらのドメイン間で保存されているＧｌｙをＡｌａ以外のアミノ酸に置換することにより、Ｅ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメインのいずれのドメインを使用した場合であっても、共通して上述の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1】スタフィロコッカス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）のプロテインＡのＥ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメインの配列比較表である。なお、−（ハイフン）はＣドメインのアミノ酸残基と同じであることを示す。

【図2】本発明の実施例９および比較例１に係る、Ｃ−Ｇ２９Ｖ、Ｃ−Ｇ２９Ｗ、Ｃ−ｗｉｌｄ、および、Ｃ−Ｇ２９ＡのモノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂに対する結合反応曲線を示した図である。

【図3】本発明の実施例１０および比較例１に係る、各種Ｂ−Ｇ２９Ｘ、Ｂ−ｗｉｌｄ、および、Ｂ−Ｇ２９Ａの、アルカリ処理後の残存ＩｇＧ結合活性（％）を示した図である。

【図4】本発明の実施例１１および比較例１に係る、各種Ｃ−Ｇ２９Ｘ、Ｃ−ｗｉｌｄ、および、Ｃ−Ｇ２９Ａの、アルカリ処理後の残存ＩｇＧ結合活性（％）を示した図である。

【図5】本発明の実施例１２に係る、５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｖのアミノ酸配列から逆翻訳して作成したＤＮＡ配列における、連結された各ドメインのＤＮＡ配列アライメント図である。

【図6】本発明の実施例１３および比較例２に係る、（Ａ）５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｖ、および、（Ｂ）５連結型Ｃ−ｗｉｌｄ発現組換え菌の培養上清のＳＤＳ−ＰＡＧＥ分析結果を示した図である。

【図7】本発明の実施例１３および比較例２に係る、（Ａ）５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｖ、および、（Ｂ）５連結型Ｃ−ｗｉｌｄ発現組換え菌のアガロース電気泳動による保持プラスミドの分析結果を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0047】

本発明のタンパク質は、配列番号１〜５に記載のプロテインＡのＥ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメインのいずれかのドメインに由来するアミノ酸配列において、１以上のＧｌｙをＡｌａ以外のアミノ酸に置換したアミノ酸配列を有し、かつ、該ＧｌｙをＡｌａに置換したアミノ酸配列を有するタンパク質に比べて、免疫グロブリンのＦａｂ領域に対する親和性が低下していることを特徴とし、免疫グロブリンに親和性を有することを特徴とする。

【0048】

プロテインＡは、免疫グロブリン結合性ドメインが５個つながった形で構成されるタンパク質である。複数の微生物がプロテインＡを発現するが、プロテインＡを発現する微生物として、例えば、スタフィロコッカス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）が挙げられる。配列番号１〜５に記載のプロテインＡのＥ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメインは、免疫グロブリンの相補性決定領域（ＣＤＲ）以外の領域に結合することができる免疫グロブリン結合性タンパク質であり、いずれのドメインも、免疫グロブリンのＦｃ領域、Ｆａｂ領域、および、Ｆａｂ領域中の特にＦｖ領域の、各々の領域に対して結合する。図１の配列比較表に示すように、プロテインＡ由来の、Ｅ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメインは、互いに相同性の高いアミノ酸配列を有しており、Ｃドメインの２９位のＧｌｙ、さらに、２６位〜３９位までのアミノ酸残基に対応するアミノ酸配列は全てのドメインにおいて保存されている。

【0049】

ドメインに由来するアミノ酸配列は、変異を導入する前のアミノ酸配列のことを指し、例えば、プロテインＡのＥ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメインのいずれかの野生型アミノ酸配列が挙げられるが、野生型に限定されるものではない。Ｃドメインの２９位に対応するＧｌｙをＡｌａ以外のアミノ酸に置換する変異を除く、部分的なアミノ酸の置換、挿入、欠失、および、化学修飾により改変されたアミノ酸配列であっても、Ｆｃ領域への結合能を有しているタンパク質をコードする限り、変異を導入する前の、ドメインに由来するアミノ酸配列に含まれる。例えば、ＢドメインにＡ１ＶとＧ２９Ａという変異を導入したＺドメインも、Ｂドメインに由来する配列であり、Ｚドメインの２９位のＡｌａにＧｌｙ以外のアミノ酸残基を導入して得られるタンパク質も、本発明のタンパク質に含まれる。

【0050】

なお、本発明において、「タンパク質」という用語は、ポリペプチド構造を有するあらゆる分子を含むものであって、断片化された、または、ペプチド結合によって連結されたポリペプチド鎖も、「タンパク質」という用語に包含される。また、「ドメイン」とは、タンパク質の高次構造上の単位であり、数十から数百のアミノ酸残基配列から構成され、なんらかの物理化学的または生物化学的な機能を発現するに十分なタンパク質の単位をいう。

【0051】

また、アミノ酸を置換する変異の表記について、置換位置の番号の前に、野生型、または、非変異型のアミノ酸を付し、置換位置の番号の後に、変異したアミノ酸を付して表記する。例えば、２９位のＧｌｙをＡｌａに置換する変異は、Ｇ２９Ａと記載する。

【0052】

Ａｌａ以外のアミノ酸に置換されるＧｌｙの数は特に限定されるものではなく、Ａｌａに置換したアミノ酸配列を有するタンパク質に比べて、免疫グロブリンのＦａｂ領域に対する親和性が低下し、かつ免疫グロブリンに親和性を有していればよい。

【0053】

変異を導入する前のタンパク質は、プロテインＡのＥ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメインのいずれかの野生型アミノ酸配列と、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上の配列同一性を有し、Ｆｃ領域への結合能を有するタンパク質である。

【0054】

Ａｌａ以外のアミノ酸に置換されるＧｌｙとしては、配列番号１〜５に示すプロテインＡのＥ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメインのいずれかのドメインに存在するＧｌｙであれば特に限定されないが、例えば、ドメイン間で保存されたＧｌｙが挙げられ、具体的には、Ｃドメインの２９位に対応するＧｌｙが挙げられる。ここで「対応する」とは、プロテインＡのＥ、Ｄ、Ａ、Ｂ、および、Ｃドメインを図１に示すようにアラインした時に、縦列に同じ位置となることをいう。

【0055】

Ｃドメインの２９位に対応するＧｌｙとしては、Ｅドメインの２７位のＧｌｙ、Ｄドメインの３２位のＧｌｙ、Ａドメインの２９位のＧｌｙ、および、Ｂドメインの２９位のＧｌｙが挙げられる。これらのアミノ酸配列中のＧｌｙの位置はＮ末端側のアミノ酸残基の挿入・欠失・付加により変化し得るが、該Ｇｌｙ残基の前後に保存されるアミノ酸配列から、当業者は本発明の変異を導入するアミノ酸残基を決めることができる。

【0056】

アミノ酸の置換は、元のアミノ酸を削除し、同じ位置に別のアミノ酸を追加する変異のことを意味する。追加される別のアミノ酸は特に限定されるものではなく、例えば、天然のタンパク質構成アミノ酸、タンパク質非構成アミノ酸、非天然アミノ酸が挙げられる。この中でも、遺伝子工学的生産の観点から、天然型アミノ酸を好適に用いることができる。

【0057】

置換により導入されるＡｌａ以外のアミノ酸としては、特に限定されないが、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｔｈｒ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｍｅｔ、Ｃｙｓ、Ａｓｎ、Ｇｌｎのいずれかであることが好ましい。この中でも、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｔｈｒ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ｍｅｔのいずれかであることがより好ましい。置換により導入されるＡｌａ以外のアミノ酸としては、アルカリ性条件下での化学的安定性が向上する点で、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｇｌｕ、Ａｒｇ、Ｍｅｔのいずれかであることがさらに好ましく、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｍｅｔのいずれかであることが最も好ましい。

【0058】

上述のように、ＧｌｙをＡｌａ以外のアミノ酸に置換したアミノ酸配列からなるタンパク質としては、例えば、配列番号５に示すプロテインＡのＣドメインを構成するアミノ酸配列において、２９位のＧｌｙをＡｌａ以外のアミノ酸に置換して得られるアミノ酸配列からなるタンパク質が挙げられる。

【0059】

本発明のタンパク質において上述のアミノ酸置換変異が導入されている場合、ＧｌｙをＡｌａに置換する変異を導入したタンパク質に比べて、アルカリ性条件下での化学的安定性が向上する効果がある。特に、Ｃドメインを構成するアミノ酸配列に変異を導入して得られるタンパク質は、他のＥ、Ｄ、Ａ、および、Ｂドメインに由来する場合に比べて、アルカリ性条件下での化学的安定性が高い。

【0060】

なお、タンパク質医薬をアフィニティーカラム等のクロマトグラフィー精製用カラムを用いて精製する際に、該カラムに残留する有機物等を洗浄するなどの目的でアルカリ性溶液が用いられる場合があり、本発明における「アルカリ性条件下」とは、この洗浄の目的を達成し得る程度のアルカリ性を指す。より具体的には、約０．０５〜１．０Ｎの水酸化ナトリウム水溶液などが該当するが、これに限定されるものではない。

【0061】

「化学的安定性」とは、タンパク質がアミノ酸残基の化学変化などの化学修飾、および、アミド結合の転移や切断などの化学変性を受けず、タンパク質の機能を保持する性質を指す。本発明においては、タンパク質の機能保持とは、免疫グロブリンのＦｃ領域への結合活性（化学変性を受けずに親和性を保持しているタンパク質の割合）を指すものである。すなわち、「化学的安定性」が高い程、アルカリ性溶液への浸漬処理の後も、免疫グロブリンのＦｃ領域への結合活性が低下する度合いが小さい。

【0062】

例えば、同一モル濃度の、野生型および変異導入後のタンパク質の２種類のタンパク質について、各々を、０．５Ｎ水酸化ナトリウム溶液中で３０℃、２５時間処理した後の免疫グロブリンのＦｃ領域に対する親和性が、各々の処理前の同一モル濃度のタンパク質が示した結合活性に対して、野生型のタンパク質が４０％残存し、変異導入後のタンパク質が５０％残存していれば、変異導入後のタンパク質は野生型のタンパク質に比べてアルカリ性条件下における安定性が高いと言える。野生型のタンパク質の残存結合活性が１０〜４０％になるようなアルカリ性溶液への浸漬処理によって、変異導入後のタンパク質の残存結合活性が、同一条件で処理した野生型のタンパク質の残存結合活性に比べて、５％以上、好ましくは１０％以上、より好ましくは１５％以上向上した場合、本発明でいう「化学的安定性」が向上したと言える。なお、本明細書中における「アルカリ耐性」という用語も、「アルカリ性条件下における化学的安定性」と同義である。

【0063】

置換変異を導入して得られるタンパク質は、プロテインＡのＥ、Ｄ、Ａ、ＢおよびＣドメインのいずれかの野生型アミノ酸配列と、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上のアミノ酸の配列同一性を示す。

【0064】

上述のタンパク質の具体例として、配列番号６〜１８に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質が挙げられる。

【0065】

本発明のタンパク質は、単一のドメインのみからなるタンパク質であってもよいが、単量体タンパク質、単ドメインが好ましくは２個以上、より好ましくは２〜１０個、さらに好ましくは２〜５個、連結された多量体タンパク質（複ドメイン型タンパク質）であってもよい。これらの多量体タンパク質は、単一の免疫グロブリン結合性ドメインの連結体であるホモダイマー、ホモトリマー等のホモポリマーであっても良いし、種類の異なる免疫グロブリン結合性ドメインの連結体であるヘテロダイマー、ヘテロトリマー等のヘテロポリマーであってもよい。

【0066】

本発明によって得られる単量体タンパク質の連結のされ方としては、１または複数のアミノ酸残基で連結する方法が挙げられるが、これらの方法に限定されるものではない。連結するアミノ酸残基数に特に制限は無い。好ましくは、単量体タンパク質の３次元立体構造を不安定化しないものが良い。

【0067】

本発明のタンパク質、または複数ドメインからなるタンパク質は、タンパク質発現を補助する作用、または、精製を容易にする利点がある公知のタンパク質との融合タンパク質として取得することもできる。融合タンパク質の例としては、アルブミン、ＭＢＰ（マルトース結合タンパク質）或いはＧＳＴ（グルタチオンＳ−トランスフェラーゼ）が融合したタンパク質を挙げることができるが、これに限定されるものではない。また、ＤＮＡアプタマーなどの核酸、抗生物質などの薬物、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）などの高分子が融合されている場合も、本発明で得られたタンパク質の有用性を利用するものであれば、本発明に包含される。

【0068】

本発明は、上記方法により得られたタンパク質をコードする塩基配列を有するＤＮＡにも関する。該ＤＮＡは、そのＤＮＡを構成する塩基配列を翻訳して得られるアミノ酸配列が、該タンパク質を構成するものであればいずれでも良い。そのようなＤＮＡは、通常用いられる公知の方法、例えば、ポリメラーゼ・チェーン・リアクション（以下、ＰＣＲと略す）法を利用して取得できる。また、公知の化学合成法で合成することも可能であり、さらに、ＤＮＡライブラリーから得ることもできる。当該ＤＮＡを構成する塩基配列は、コドンが縮重コドンで置換されていても良く、翻訳されたときに同一のアミノ酸をコードしている限り、本来の塩基配列と同一である必要性は無い。

【0069】

本発明のタンパク質をコードするＤＮＡに部位特異的に変異を導入する方法としては、以下のように、組換えＤＮＡ技術、ＰＣＲ法等を用いて行うことができる。

【0070】

すなわち、組換えＤＮＡ技術による変異の導入は、例えば、本発明のタンパク質をコードする遺伝子中において、変異導入を希望する目的の部位の両側に適当な制限酵素認識配列が存在する場合に、それら制限酵素認識配列部分を前記制限酵素で切断し、変異導入を希望する部位を含む領域を除去した後、化学合成等によって目的の部位のみに変異導入したＤＮＡ断片を挿入するカセット変異法によって行うことができる。

【0071】

また、ＰＣＲによる部位特異的変異の導入は、例えば、タンパク質をコードする二本鎖プラスミドを鋳型として、＋および−鎖に相補的な変異を含む２種の合成オリゴプライマーを用いてＰＣＲを行うダブルプライマー法により、行うことができる。

【0072】

また、本発明の単量体タンパク質（１つのドメイン）をコードするＤＮＡを、意図する数だけ直列に連結することにより、多量体タンパク質をコードするＤＮＡを作製することもできる。例えば、多量体タンパク質をコードするＤＮＡの連結方法は、ＤＮＡ配列に適当な制限酵素部位を導入し、制限酵素で断片化した２本鎖ＤＮＡをＤＮＡリガーゼで連結することができる。制限酵素部位は１種類でもよいが、複数の異なる種類の制限酵素部位を導入することもできる。

【0073】

多量体タンパク質をコードするＤＮＡを作製する方法は、これら連結する方法に限らない。例えば、プロテインＡをコードするＤＮＡ（例えば、国際公開第ＷＯ０６／００４０６７号公報）に上記の変異導入法を適用することで作製することも可能である。また、多量体タンパク質をコードするＤＮＡにおいて、各々の単量体タンパク質をコードする塩基配列が同一の場合には、宿主にて相同組み換えを誘発する可能性があるので、好ましくは連結されている単量体タンパク質をコードするＤＮＡの塩基配列間の配列同一性が９０％以下、より好ましくは８５％以下であることが好ましい。

【0074】

ベクターは、前述したタンパク質、または、その部分アミノ酸配列をコードする塩基配列を含むＤＮＡ、およびその塩基配列に作動可能に連結された宿主で機能しうるプロモーターを含む。通常は、前述したタンパク質をコードする遺伝子を含むＤＮＡを、適当なベクターに連結もしくは挿入することにより得ることができる。遺伝子を挿入するためのベクターは、宿主中で自律複製可能なものであれば特に限定されず、プラスミドＤＮＡやファージＤＮＡをベクターとして用いることができる。例えば、大腸菌を宿主として用いる場合には、ｐＱＥ系ベクター（キアゲン社製）、ｐＥＴ系ベクター（メルク社製）、および、ｐＧＥＸ系ベクター（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）のベクターなどが挙げられる。

【0075】

ベクターとしては、形質転換の宿主としてブレビバチルス属細菌を使用する場合には、例えば、枯草菌ベクターとして公知であるｐＵＢ１１０、または、ｐＨＹ５００（特開平２−３１６８２号公報）、ｐＮＹ７００（特開平４−２７８０９１号公報）、ｐＮＵ２１１Ｒ２Ｌ５（特開平７−１７０９８４号公報）、ｐＨＴ２１０（特開平６−１３３７８２号公報）、または、大腸菌とブレビバチルス属細菌とのシャトルベクターであるｐＮＣＭＯ２（特開２００２−２３８５６９号公報）などが挙げられる。

【0076】

宿主となる細胞へ本発明のベクターを導入することにより形質転換体を得ることができる。宿主へのベクターの形質転換の方法としては、例えばカルシウムイオンを用いる方法、エレクトロポレーション法、スフェロプラスト法、酢酸リチウム法、アグロバクテリウム感染法、パーティクルガン法、または、ポリエチレングリコール法などが挙げられるが、これに限定されるものではない。また、ベクターを宿主で維持する方法としては、例えば、細胞内でゲノム（染色体）から独立してベクターの自律複製により維持する方法や、作製した遺伝子をゲノム（染色体）に組み込み、ゲノムの複製に依存して維持する方法などが挙げられる。

【0077】

宿主となる細胞については、特に限定されるものではないが、安価に大量生産する上では、好ましくは、大腸菌、枯草菌、ブレビバチルス属、スタフィロコッカス属、ストレプトコッカス属、ストレプトマイセス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、コリネバクテリウム属（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ）等のバクテリア（真正細菌）を好適に使用しうる。より好ましくは、枯草菌、ブレビバチルス属、スタフィロコッカス属、ストレプトコッカス属、ストレプトマイセス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、コリネバクテリウム属（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ）等のグラム陽性菌がよい。さらに好ましくは、プロテインＡの大量生産への適応例（国際公開第ＷＯ０６／００４０６７号公報）が公知である、ブレビバチルス属細菌がよい。

【0078】

ブレビバチルス属細菌としては、限定されないが、Ｂｒｅｖｉｂａｃｉｌｌｕｓ ａｇｒｉ、Ｂ．ｂｏｒｓｔｅｌｅｎｓｉｓ、Ｂ．ｂｒｅｖｉｓ、Ｂ．ｃｅｎｔｒｏｓｐｏｒｕｓ、Ｂ．ｃｈｏｓｈｉｎｅｎｓｉｓ、Ｂ．ｆｏｒｍｏｓｕｓ、Ｂ．ｉｎｖｏｃａｔｕｓ、Ｂ．ｌａｔｅｒｏｓｐｏｒｕｓ、Ｂ．ｌｉｍｎｏｐｈｉｌｕｓ、Ｂ．ｐａｒａｂｒｅｖｉｓ、Ｂ．ｒｅｕｓｚｅｒｉ、Ｂ．ｔｈｅｒｍｏｒｕｂｅｒが例示される。好ましくは、ブレビバチルス・ブレビス４７株（ＪＣＭ６２８５）、ブレビバチルス・ブレビス４７Ｋ株（ＦＥＲＭ ＢＰ−２３０８）、ブレビバチルス・ブレビス４７−５Ｑ株（ＪＣＭ８９７０）、ブレビバチルス・チョウシネンシスＨＰＤ３１株（ＦＥＲＭ ＢＰ−１０８７）およびブレビバチルス・チョウシネンシスＨＰＤ３１−ＯＫ株（ＦＥＲＭ ＢＰ−４５７３）が例示される。生産量の向上などの目的に応じて、上記ブレビバチルス属細菌のプロテアーゼ欠損株、高発現株、または、芽胞形成能欠失株のような変異株（または、誘導株）を使用しても良い。具体的に挙げれば、ブレビバチルス・チョウシネンシスＨＰＤ３１由来のプロテアーゼ変異株であるブレビバチルス・チョウシネンシスＨＰＤ３１−ＯＫ（特開平６−２９６４８５号公報）や、芽胞形成能を有しないブレビバチルス・チョウシネンシスＨＰＤ３１−ＳＰ３（国際公開第ＷＯ０５／０４５００５号公報）が使用できる。

【0079】

本発明のタンパク質は、形質転換体、または上記のＤＮＡを用いた無細胞タンパク質合成系を利用して製造することができる。

【0080】

形質転換体を使用してタンパク質を製造する場合、タンパク質は、形質転換体の細胞内（ぺリプラズム領域内を含む）、または、培養溶液（細胞外）に蓄積させて回収することができる。細胞内に蓄積すると、発現タンパク質の酸化を防ぐことができ、培地成分との副反応もない点で有利であり、ペリプラズム領域内に蓄積すると、細胞内プロテアーゼによる分解を抑えることができる点で有利である。一方、形質転換体の細胞外にタンパク質を分泌すると、菌体破砕や抽出の工程が不要となるため、製造コストが抑えられる点で有利である。
具体的方法として、タンパク質が培養細胞内（ぺリプラズム領域内を含む）に蓄積される場合には、例えば、培養液から遠心分離、ろ過などの方法により菌体を採取し、次いで、この菌体を超音波破砕法、フレンチプレス法などにより破砕し、および／または、界面活性剤等を添加して可溶化することにより、細胞内に蓄積生産されたタンパク質を回収することができる。組換えタンパク質が分泌生産される場合には、培養終了後に、遠心分離、ろ過などの一般的な分離方法で、培養細胞と分泌生産されたタンパク質を含む上清を分離することにより生産された組換えタンパク質を回収することができる。

【0081】

本発明のタンパク質を無細胞タンパク質合成系により製造する場合、無細胞タンパク質合成系としては、細胞抽出液を使用してインビトロでタンパク質を合成する系であれば特に限定されず、例えば、原核細胞由来、植物細胞由来、高等動物細胞由来の合成系などを使用することができる。

【0082】

本発明のタンパク質は、前記した形質転換体を培地で培養し、他のタンパク質との融合タンパク質の形態で発現させ、該培養物から該融合タンパク質を採取し、該融合タンパク質を適切なプロテアーゼによって切断し、所望のタンパク質を採取することにより製造することもできる。

【0083】

本発明の形質転換体を培地で培養する方法は、宿主の培養に用いられる通常の方法に従って行われる。得られた形質転換体の培養に用いる培地は、該タンパク質を高効率、高収量で生産できるものであれば特に制限は無い。具体的には、グルコース、蔗糖、グリセロール、ポリペプトン、肉エキス、酵母エキス、カザミノ酸などの炭素源や窒素源を使用することが出来る。その他、カリウム塩、ナトリウム塩、リン酸塩、マグネシウム塩、マンガン塩、亜鉛塩、鉄塩等の無機塩類が必要に応じて添加される。栄養要求性の宿主細胞を用いる場合は、生育に要求される栄養物質を添加すればよい。また、必要であればペニシリン、エリスロマイシン、クロラムフェニコール、ネオマイシンなどの抗生物質が添加されても良い。

【0084】

大腸菌を宿主として得られた形質転換体を培養する培地としては、特に限定されないが、例えば、ＬＢ培地（トリプトン １％、酵母エキス ０．５％、ＮａＣｌ １％）、または、２ｘＹＴ培地（トリプトン １．６％、酵母エキス １．０％、ＮａＣｌ ０．５％）等が挙げられる。

【0085】

ブレビバチルス属細菌を宿主として得られた形質転換体を培養する培地としては、特に限定されないが、例えば、ＴＭ培地（ペプトン １％、肉エキス ０．５％、酵母エキス ０．２％、グルコース １％、ｐＨ ７．０）、または、２ＳＬ培地（ペプトン ４％、酵母エキス ０．５％ 、グルコース ２％、ｐＨ ７．２）等が挙げられる。

【0086】

さらに、菌体内外に存在する宿主由来のプロテアーゼによる当該目的蛋白質の分解、低分子化を抑えるために、公知の各種プロテアーゼ阻害剤、すなわちＰｈｅｎｙｌｍｅｔｈａｎｅ ｓｕｌｆｏｎｙｌ ｆｌｕｏｒｉｄｅ （ＰＭＳＦ）、Ｂｅｎｚａｍｉｄｉｎｅ、４−（２−ａｍｉｎｏｅｔｈｙｌ）−ｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ ｆｌｕｏｒｉｄｅ （ＡＥＢＳＦ）、Ａｎｔｉｐａｉｎ、Ｃｈｙｍｏｓｔａｔｉｎ、Ｌｅｕｐｅｐｔｉｎ、Ｐｅｐｓｔａｔｉｎ Ａ、Ｐｈｏｓｐｈｏｒａｍｉｄｏｎ、Ａｐｒｏｔｉｎｉｎ、Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅｔｅｔｒａ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ （ＥＤＴＡ）、および／または、その他市販されているプロテアーゼ阻害剤を適当な濃度で添加しても良い。

【0087】

さらに、本発明のタンパク質を正しくフォールディングさせるために、例えば、ＧｒｏＥＬ／ＥＳ、Ｈｓｐ７０／ＤｎａＫ、Ｈｓｐ９０、Ｈｓｐ１０４／ＣｌｐＢなどの分子シャペロンを利用しても良い。分子シャペロンは、例えば、共発現、または、融合タンパク質化などの手法で、本発明のタンパク質と共存させることができる。タンパク質の正しいフォールディングを目的とする場合には、正しいフォールディングを助長する添加剤を培地中に加える、および、低温にて培養するなどの手法も可能であるが、これらに限定されるものではない。

【0088】

タンパク質は、培養温度は１５〜４２℃、好ましくは２０〜３７℃で、通気攪拌条件で好気的に数時間〜数日培養することにより製造することができる。場合によっては、通気を遮断し嫌気的に培養してもよい。

【0089】

タンパク質の精製はアフィニティークロマトグラフィー、陽イオンまたは陰イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー等を単独でまたは適宜組み合わせることによって行うことができる。

【0090】

得られた精製物質が目的のタンパク質であることの確認は、通常の方法、例えばＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動、Ｎ末端アミノ酸配列分析、ウエスタンブロッティング等により行うことができる。

【0091】

本発明のタンパク質をアフィニティーリガンドとして、水不溶性の基材からなる担体に固定化することにより、アフィニティー分離マトリックスを得ることができる。ここで、「アフィニティーリガンド」とは、抗原と抗体の結合に代表される、特異的な分子間の親和力に基づいて、ある分子の集合から目的の分子を選択的に捕集（結合）する物質（官能基）を指す用語であり、本発明においては、免疫グロブリンに対して特異的に結合するタンパク質を指す。本明細書においては、単に「リガンド」と表記した場合も、「アフィニティーリガンド」と同意である。

【0092】

本発明に用いる水不溶性の基材からなる担体としては、ガラスビーズ、シリカゲルなどの無機担体、架橋ポリビニルアルコール、架橋ポリアクリレート、架橋ポリアクリルアミド、架橋ポリスチレンなどの合成高分子や、結晶性セルロース、架橋セルロース、架橋アガロース、架橋デキストランなどの多糖類からなる有機担体、さらにはこれらの組み合わせによって得られる有機−有機、有機−無機などの複合担体などが挙げられる。市販品としては、多孔質セルロースゲルであるＧＣＬ２０００（生化学工業株式会社製）、アリルデキストランとメチレンビスアクリルアミドを共有結合で架橋したＳｅｐｈａｃｒｙｌ Ｓ−１０００（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）、アクリレート系の担体であるＴｏｙｏｐｅａｒｌ（東ソー株式会社製）、アガロース系の架橋担体であるＳｅｐｈａｒｏｓｅ ＣＬ４Ｂ（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）、および、セルロース系の架橋担体であるＣｅｌｌｕｆｉｎｅ（チッソ株式会社製）などを例示することができる。ただし、本発明における水不溶性担体は、例示したこれらの担体のみに限定されるものではない。

【0093】

また、本発明に用いる水不溶性担体は、本アフィニティー分離マトリックスの使用目的および方法からみて、表面積が大きいことが望ましく、適当な大きさの細孔を多数有する多孔質であることが好ましい。担体の形態としては、ビーズ状、モノリス状、繊維状、膜状（中空糸を含む）などいずれも可能であり、任意の形態を選ぶことができる。

【0094】

リガンドの固定化方法については、例えば、リガンドに存在するアミノ基、カルボキシル基、または、チオール基を利用した、従来のカップリング法で担体に結合して良い。カップリング法としては、担体を臭化シアン、エピクロロヒドリン、ジグリシジルエーテル、トシルクロライド、トレシルクロライド、ヒドラジン、および、過ヨウ素酸ナトリウムなどと反応させて担体を活性化し（あるいは担体表面に反応性官能基を導入し）、リガンドとして固定化する化合物とカップリング反応を行い固定化する方法、また、担体とリガンドとして固定化する化合物が存在する系にカルボジイミドのような縮合試薬、または、グルタルアルデヒドのように分子中に複数の官能基を持つ試薬を加えて縮合、架橋することによる固定化方法が挙げられる。

【0095】

また、リガンドと担体の間に複数の原子からなるスペーサー分子を導入しても良いし、担体にリガンドを直接固定化しても良い。したがって、固定化のために、本発明のタンパク質に対して、化学修飾しても良いし、固定化に有用なアミノ酸残基を加えても良い。固定化に有用なアミノ酸としては、側鎖に固定化の化学反応に有用な官能基を有しているアミノ酸が挙げられ、例えば、側鎖にアミノ基を含むＬｙｓや、側鎖にチオール基を含むＣｙｓが挙げられる。本発明の本質は、本発明においてタンパク質に付与した効果が、該タンパク質をリガンドとして固定化したマトリックスにおいても同様に付与されることにあり、固定化のためにいかように修飾・改変しても、本発明の範囲に含まれる。

【0096】

上記アフィニティー分離マトリックスは、免疫グロブリンのＦｃ領域を含むタンパク質に結合するものであることが好ましい。アフィニティー分離マトリックスが結合する、免疫グロブリンのＦｃ領域を含むタンパク質としては、例えば、免疫グロブリンのＦｃ領域を含む抗体、抗体誘導体、断片抗体、および、断片抗体誘導体が挙げられる。これらのタンパク質を、アフィニティーカラム・クロマトグラフィ精製法により分離精製することが可能となる。

【0097】

ここで「免疫グロブリンのＦｃ領域を含む抗体」としては、例えば、ＩｇＧが挙げられる。「抗体誘導体」とはＩｇＧ誘導体のことを指し、例えば、ヒトＩｇＧの一部のドメインを他生物種のＩｇＧ抗体のドメインに置き換えて融合させたキメラ抗体や、ヒトＩｇＧのＣＤＲ部分を他生物種抗体のＣＤＲ部分に置き換えて融合させたヒト型化抗体が挙げられる。「断片抗体」としては、例えば、ヒトＩｇＧのＦｃ領域のみからなるタンパク質が挙げられる。「断片抗体誘導体」としては、例えば、ヒトＩｇＧのＦｖ領域とＦｃ領域とを融合させた人工抗体が挙げられる。なお、これらの抗体、抗体誘導体、断片抗体、および、断片抗体誘導体を総称する名称として「抗体様分子」という表現を、明細書中で使用する。

【0098】

アフィニティー分離マトリックスを使用して、免疫グロブリンのＦｃ領域を含むタンパク質を分離することができる。Ｆｃ領域を含むタンパク質（上述の抗体、抗体誘導体、断片抗体、および、断片抗体誘導体）の分離は、すでに市販品として存在するプロテインＡカラムを用いたアフィニティーカラム・クロマトグラフィ精製法に準じる手順により達成することができる（非特許文献３）。すなわち、抗体、抗体誘導体、断片抗体、および、断片抗体誘導体を含有する緩衝液を中性となるように調整した後、該溶液を本発明のアフィニティー分離マトリックスを充填したアフィニティーカラムに通過させ、抗体、抗体誘導体、断片抗体、および、断片抗体誘導体を吸着させる。次いで、アフィニティーカラムに純粋な緩衝液を適量通過させ、カラム内部を洗浄する。この時点では所望の抗体、抗体誘導体、断片抗体、および、断片抗体誘導体はカラム内の本発明のアフィニティー分離マトリックスに吸着されている。次いで、適切なｐＨに調整した酸性緩衝液（該マトリックスからの解離を促進する物質を含む場合もある）をカラムに通液し、所望の抗体、抗体誘導体、断片抗体、および、断片抗体誘導体を溶出することにより、高純度な精製が達成される。

【0099】

本発明のアフィニティー分離マトリックスは、リガンド化合物や担体の基材が完全に機能を損なわない程度の、適当な強酸性、または、強アルカリ性の純粋な緩衝液（適当な変性剤、または、有機溶剤を含む溶液の場合もある）を通過させて洗浄することにより、再利用が可能である。

【0100】

一般的には、プロテインＡを構成する各々のドメインは、Ｆａｂ領域よりもＦｃ領域に対してより強く結合する（非特許文献３）。したがって、本発明のタンパク質の「免疫グロブリンに対する親和性」は、本質的にはＦｃ領域に対する親和性を指す表現であり、Ｆａｂ領域に対する結合力のみが変化しても、免疫グロブリンに対する親和性の強さは大きく変化しない。本発明のタンパク質は、プロテインＡの免疫グロブリン結合ドメインが有する、Ｆａｂ領域への２次的な親和性が低下しており、免疫グロブリンとの相互作用における２次的な結合の影響を排除できるという効果を奏する。一方で、Ｆｃ領域への親和性は維持されているので、免疫グロブリン全体に対する親和性は維持されている。本発明のタンパク質が有する免疫グロブリンに対する親和性は、ヒト免疫グロブリンＧ製剤に対する親和性を後述のＢｉａｃｏｒｅシステムにより測定した時に、親和定数（ＫＡ）が１０^６（Ｍ^−１）以上であることが好ましく、１０^７（Ｍ^−１）以上であることがより好ましい。

【0101】

本発明のタンパク質の、免疫グロブリンに対する親和性は、例えば、表面プラズモン共鳴原理を用いたＢｉａｃｏｒｅシステム（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）などのバイオセンサーによって測定することができるが、測定方法はこれに限定されるものではない。

【0102】

測定条件としては、プロテインＡが免疫グロブリンのＦｃ領域に結合した時の結合シグナルが検出できれば良く、温度２０〜４０℃（一定温度）にて、ｐＨ６〜８の中性条件にて測定することで簡単に評価することができる。

【0103】

本発明のタンパク質が親和性を示す対象としては、例えば、Ｆａｂ領域、および、Ｆｃ領域を不足なく含有する免疫グロブリン分子、および、その誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明のタンパク質は、Ｆｃ領域側の一部分を含むタンパク質に対しても親和性を有し、結合対象は、Ｆｃ領域を完全に含むタンパク質である必要はない。抗体の立体構造はすでに既知であるので、タンパク質工学的に本発明のタンパク質が結合する領域の立体構造を保持した上で、Ｆａｂ領域やＦｃ領域にさらなる改変（断片化など）を施すことは可能であり、本発明のタンパク質はそれらの派生物にも結合しうる。本発明のタンパク質の例として、ＶＨ３サブファミリーに属するＩｇＧのＦａｂ領域に対する親和性が、Ｃドメインの２９位のＧｌｙをＡｌａに置換する変異を導入したタンパク質に比べて低下していることを特徴とする、サブタイプが１、２、および、４であるＩｇＧのＦｃ領域に親和性を有するタンパク質が挙げられる。

【0104】

一方、免疫グロブリンのＦａｂ領域に対する親和性を測定する際に、結合相手として使用する免疫グロブリン分子は、Ｆａｂ領域への結合が検出できれば特に限定はされないが、Ｆｃ領域を含む免疫グロブリン分子を用いるとＦｃ領域への結合も検出されるので、Ｆｃ領域を除くように免疫グロブリン分子を断片化して得られるＦａｂフラグメントまたはＦｖフラグメントを用いることが好ましい。

【0105】

本発明のタンパク質の、免疫グロブリンのＦａｂ領域への結合は、ＶＨ３サブファミリーに属するヒトＩｇＧ（モノクローナル抗体）を用いて確認することができる。さらには、Ｆａｂ領域へのプロテインＡの結合がすでに確認されている、ＶＨ３サブファミリーに属する免疫グロブリンのＦａｂフラグメントがより好ましい。ヒトのＶＨ生殖細胞遺伝子のほぼ半分がＶＨ３サブファミリーに属し、実際にＶＨ３サブファミリーに属するＩｇＧ抗体からなる医薬が市販中・開発中である。さらに、ＶＨ３サブファミリーに属する免疫グロブリンのＦａｂ領域への結合能が残っていることが、抗体の酸解離特性に悪影響を与えることは、すでに文献等によって公知の情報と言える（Ｇｈｏｓｅ Ｓ．他、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、２００５年、９２巻、６号）。

【0106】

親和性の違いは、同じ測定条件にて、同じ免疫グロブリン分子に対する結合反応曲線を得て、解析した時に得られる結合パラメータにて、Ｃドメインの２９位に対応するＧｌｙをＡｌａに置換する変異を導入したタンパク質と比較することで当業者が容易に検証することができる。ここで、親和性の違いを比較する両者の配列は、変異部位（Ｃドメインの場合は２９位）以外の配列は同一である必要があり、例えば２９位のＧｌｙをＡｌａに置換したＢドメイン変異体を比較対象とする場合、２９位のＧｌｙをＡｌａ以外のアミノ酸に置換したＢドメイン変異体との比較が適切であり、例えば、２９位のＧｌｙをＡｌａ以外のアミノ酸に置換したＣドメイン変異体との比較は不適切である。

【0107】

結合パラメータとしては、例えば、親和定数（ＫＡ）や解離定数（ＫＤ）を用いることができる（永田他 著、「生体物質相互作用のリアルタイム解析実験法」、シュプリンガー・フェアラーク東京、１９９８年、４１頁）。本発明の各ドメインの変異体とＦａｂの親和定数は、例えば、Ｂｉａｃｏｒｅシステムを利用して、センサーチップにＶＨ３サブファミリーに属する免疫グロブリンのＦａｂフラグメントを固定化して、温度２５℃、ｐＨ７．４の条件下にて、各ドメイン変異体を流路添加する実験系で求めることができる。２９位のＧｌｙをＡｌａ以外に置換した変異体の親和定数（ＫＡ）は、２９位のＧｌｙをＡｌａに置換した変異体に比べて、好ましくは、１／２以下に低下した変異体を好適に用いることができ、より好ましくは１／５以下、さらにより好ましくは１／１０以下に低下した変異体を好適に用いることができる。特に、２９位のＧｌｙをＡｌａに置換したＣドメイン変異体のＦａｂに対するＫＡは、通常１×１０^４〜１×１０^５（Ｍ^−１）であるところ、２９位のＧｌｙをＡｌａ以外に置換したＣドメイン変異体であって、ＫＡが１×１０^４（Ｍ^−１）未満の変異体を本発明に好適に用いることができ、ＫＡが０．５×１０^４（Ｍ^−１）以下の変異体をより好適に用いることができる。なお、上記のＫＡの測定においては、免疫グロブリンＧをパパインによってＦａｂフラグメントとＦｃフラグメントに断片化して得たＦａｂ、または、遺伝子工学的な手法によって得られた、免疫グロブリンＧのＦａｂ領域のみを発現する生産系を用いて調製したＦａｂを使用することができる。

【0108】

化学処理を行った後の免疫グロブリンに対する結合活性は、上記と同様に、表面プラズモン共鳴原理を用いたＢｉａｃｏｒｅシステム（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）などのバイオセンサーによって試験することができるが、これに限定されるものではない。ただし、化学処理を行った後の結合活性（化学処理を行う前との比較）において、結合パラメータとして、親和定数（ＫＡ）、および、解離定数（ＫＤ）は不適切である（化学処理によって、タンパク質１分子の免疫グロブリンに対する結合能は変化しない）。化学処理を行った後のタンパク質の残存結合活性を求める場合には、例えば、タンパク質をセンサーチップに固定化し、タンパク質を化学処理する前と後で、同一濃度の免疫グロブリンを添加したときの、結合シグナルの大きさ、または、理論的最大結合容量（Ｒｍａｘ）という結合パラメータを用いるのが好ましいが、これに限定されるものではない。例えば、免疫グロブリンを固定化し、化学処理前後のタンパク質を添加する実験系でも可能である。

【0109】

アフィニティー分離マトリックスは、前述の免疫グロブリンのＦａｂ領域への結合能が低下しているという性質を有するため、抗体を酸性溶液で溶出する工程において、抗体を解離する特性に優れる。具体的には、より中性側の酸性溶出条件による溶出を可能とすることで、酸性条件下での抗体へのダメージを抑制する効果が得られる。より中性側の酸性溶出条件とは、具体的には、通常の酸性溶出条件であるｐＨ２．０〜３．５程度に対し、ｐＨ３．０〜５．０程度のより中性側の酸性溶出条件のことであり、この条件下で溶出すると、抗体へのダメージが小さい（Ｇｈｏｓｅ Ｓ． 他、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、２００５年、９２巻、６号）。優れた抗体酸解離特性とは、より中性側の酸性溶出条件で解離される、抗体を酸性条件下で溶出させたときの溶出ピーク・プロファイルがよりシャープである、といった特性を指す。クロマトグラフィーの溶出ピーク・プロファイルがよりシャープになることで、より少ない容量の溶出液でより高濃度の抗体含有溶出液を回収可能とすることができる。

【0110】

また、酸性溶液によって抗体を解離する特性に優れ、かつ、アルカリ性条件下で化学的安定性の高い、該マトリックスを提供し得る。具体的には、マトリックスから夾雑物（宿主由来タンパク質、炭水化物、脂質、細菌、ウイルスなど）を除去し再利用するために行う水酸化ナトリウム水溶液（０．０５Ｍ〜１Ｍ程度）による洗浄において、リガンド分子へのダメージがより少ないマトリックスの提供を可能とする。なお、再利用のための洗浄方法は水酸化ナトリウム水溶液での洗浄に限られないが、洗浄・殺菌効果が高く、より安価に実施可能な本手法が適用できる。

【実施例】

【0111】

以下に実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例で取得した各種タンパク質（ドメインが連結されていない単ドメイン型タンパク質）について、「ドメインを示すアルファベット−導入した変異（野生型ではＷｉｌｄ）」の形で表記する場合がある。例えば、野生型Ｃドメインは「Ｃ−ｗｉｌｄ」、変異Ｇ２９Ｖを導入したＣドメイン変異体は「Ｃ−Ｇ２９Ｖ」という形で表記する。また、本発明における、Ｃドメインの２９位に対応するＧｌｙをＡｌａ以外のアミノ酸に置換する変異を総称して「Ｇ２９Ｘ」と表記し、例えば、Ｃドメインに本発明の変異を導入した各種Ｃドメイン変異体に関しては「Ｃ−Ｇ２９Ｘ」と表記する。

【0112】

（実施例１）野生型Ｃドメイン（Ｃ−ｗｉｌｄ）をコードするＤＮＡの調製
野生型プロテインＡをコードする発現ベクターｐＮＫ３２６２ＮＸを鋳型とし、配列番号１９〜２０のオリゴヌクレオチドプライマーを用いてＰＣＲを行い、Ｃ−ｗｉｌｄ（配列番号５）をコードするＤＮＡ断片（１７７ｂｐ）を増幅した。鋳型に用いたｐＮＫ３２６２ＮＸは、すでに公知であるｐＮＫ３２６０の一部を改変したプロテインＡ発現ベクターであり、細胞壁結合ドメインＸの一部などを除いた野生型プロテインＡをコードしている（国際公開第ＷＯ０６／００４０６７号公報）。本実施例によって得られた、Ｃ−ｗｉｌｄをコードする塩基配列を配列番号２１に示した。なお、配列番号１９〜２０に示すオリゴヌクレオチドプライマーは、これを用いて増幅したＤＮＡが、Ｃ−ｗｉｌｄをコードする遺伝子の外側に、ＢａｍＨＩ、および、ＥｃｏＲＩの制限酵素認識部位を有するように、また、Ｃ−ｗｉｌｄのＣ末端側（Ｌｙｓ−５８の後ろ）にＣｙｓ残基を有するように設計した。

【0113】

得られたＤＮＡ断片は制限酵素ＢａｍＨＩ、および、ＥｃｏＲＩ（ともにＴａｋａｒａ社製）により消化後、精製回収を行った。ＧＳＴ融合タンパク質発現ベクターであるｐＧＥＸ−６Ｐ−１（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）を、ＢａｍＨＩ、および、ＥｃｏＲＩにより消化後、精製回収し、さらに、アルカリフォルフォターゼ処理により脱リン酸化処理を行った。Ｃ−ｗｉｌｄをコードする該ＤＮＡ断片と該発現ベクターｐＧＥＸ−６Ｐ−１をＤＮＡリガーゼであるＬｉｇａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈ（ＴＯＹＯＢＯ社製）を用いて連結し、ＧＳＴ融合型Ｃ−ｗｉｌｄ発現プラスミドを構築した。

【0114】

前記操作により得られた、Ｃ−ｗｉｌｄをコードする遺伝子を含む発現プラスミドを用いて、大腸菌ＨＢ１０１（Ｔａｋａｒａ社製）の形質転換を行い、定法によってプラスミドＤＮＡを増幅および抽出した。

【0115】

（実施例２）野生型Ｂドメイン（Ｂ−ｗｉｌｄ）をコードするＤＮＡの調製
図１に示すように、Ｂ−ｗｉｌｄのアミノ酸配列（配列番号４）は、Ｃ−ｗｉｌｄにＴ２３Ｎ、Ｖ４０Ｑ、Ｋ４２Ａ、Ｅ４３Ｎ、Ｉ４４Ｌの変異が導入されることで得られる配列である。よって、Ｂ−ｗｉｌｄをコードするＤＮＡは、Ｃ−ｗｉｌｄをコードするＤＮＡ（配列番号２１）にＴ２３Ｎ、Ｖ４０Ｑ、Ｋ４２Ａ、Ｅ４３Ｎ、Ｉ４４Ｌの変異を導入することで調製した。実施例１で得られたＣ−ｗｉｌｄ発現プラスミドを鋳型として、配列番号２２〜２３に示すオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、クイックチェンジ法にてＣ−ｗｉｌｄにＴ２３Ｎの変異が導入されたアミノ酸配列をコードする遺伝子を含むプラスミドを得た。さらに、得られたプラスミドを鋳型として、配列番号２４〜２５に示すオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、同様にクイックチェンジ法にてＶ４０Ｑ、Ｋ４２Ａ、Ｅ４３Ｎ、Ｉ４４Ｌの変異を導入し、Ｂ−ｗｉｌｄをコードする遺伝子を含む、ＧＳＴ融合型Ｂ−ｗｉｌｄ発現プラスミドを得た。

【0116】

該発現プラスミドを用いて、大腸菌ＨＢ１０１（Ｔａｋａｒａ社製）の形質転換を行い、定法によってプラスミドＤＮＡを増幅および抽出した。本実施例によって得られた、Ｂ−ｗｉｌｄをコードするＤＮＡ配列を配列番号２６に示した。

【0117】

なお、クイックチェンジ法は、ＤＮＡポリメラーゼのＰｆｕ Ｔｕｒｂｏ、および、メチル化ＤＮＡ（鋳型ＤＮＡ）切断酵素ＤｐｎＩ（ともにＳｔｒａｔａｇｅｎｅ社製）を用い、Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ社のプロトコルに従い実施した。

【0118】

（実施例３）Ｇｌｙ−２９への変異の導入
実施例１で得たＣ−ｗｉｌｄ発現プラスミド、および、実施例２で得たＢ−ｗｉｌｄ発現プラスミドを鋳型として、表１に示す配列番号２７〜５２のプライマーを用い、クイックチェンジ法にて変異体をコードする各種遺伝子を得た。

【0119】

Ｃ−ｗｉｌｄ発現プラスミドを鋳型として、配列番号５のアミノ酸配列におけるＧｌｙ−２９が、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｔｙｒ、Ｐｈｅ、Ｔｈｒ、Ｔｒｐ、Ｓｅｒ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、または、Ｍｅｔに置換された、配列番号６〜１８のいずれかに記載のＣドメイン変異体（Ｃ−Ｇ２９Ｘ）をコードする各種発現プラスミドを得た。同様に、Ｂ−ｗｉｌｄ発現プラスミドを鋳型として、配列番号４のアミノ酸配列におけるＧｌｙ−２９が、Ｖａｌ、Ａｒｇ、Ａｓｐ、または、Ｔｒｐに置換された、配列番号５３〜５６のいずれかに記載のＢドメイン変異体（Ｂ−Ｇ２９Ｘ）をコードする各種発現プラスミドを得た。

【0120】

前記操作により得られた、配列番号６〜１８、および、配列番号５３〜５６のいずれかをコードする遺伝子を含む、各々の発現プラスミドを用いて、大腸菌ＨＢ１０１細胞の形質転換を行い、定法によってプラスミドＤＮＡを増幅および抽出した。

【0121】

配列番号２７〜５２のプライマーに関して、各々のプライマーがどの変異を導入するときに使用されたものかについて、表１に示した。

【0122】

【表1】

【0123】

（実施例４）ＤＮＡの配列確認
実施例１〜３で得られた、Ｃ−ｗｉｌｄ、各種Ｃ−Ｇ２９Ｘ、Ｂ−ｗｉｌｄ、および、各種Ｂ−Ｇ２９Ｘの各々の発現プラスミドＤＮＡ塩基配列の確認は、ＤＮＡシークエンサー３１３０ｘｌ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ａｎａｌｙｚｅｒ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ社製）を用いて行った。ＢｉｇＤｙｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ ｖ．１．１ Ｃｙｃｌｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ Ｋｉｔ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ社製）を用いて、付属のプロトコルに従い、各々のプラスミドＤＮＡのシークエンシングＰＣＲ反応を行い、そのシークエンシング産物を精製し、配列解析に用いた。

【0124】

（実施例５）目的タンパク質の発現
実施例３で得られた、各種Ｃ−Ｇ２９Ｘ／Ｂ−Ｇ２９ＸをＧＳＴ融合タンパク質として発現する、各々の形質転換体を、アンピシリンを含むＬＢ培地にて、３７℃で終夜培養した。該培養液（５ｍＬ）を、２×ＹＴ培地（２００ｍＬ、アンピシリン含有）に接種し、３７℃で約１時間培養した。終濃度０．１ｍＭになるようＩＰＴＧ（イソプロピル１−チオ−β−Ｄ−ガラクシド）を添加し、さらに、３７℃にて１８時間培養した。

【0125】

培養終了後、遠心にて集菌し、ＥＤＴＡ（０．５ｍＭ）を含むＰＢＳ緩衝液５ｍＬに再懸濁した。超音波破砕にて細胞を破砕し、遠心分離して上清画分（無細胞抽出液）と不溶性画分に分画した。

【0126】

ｐＧＥＸ−６Ｐ−１ベクターのマルチクローニングサイトに目的の遺伝子を導入するとＧＳＴがＮ末端に付与された融合タンパク質として発現される。ＳＤＳ電気泳動により分析したところ、各々の形質転換体培養液から調製した各無細胞抽出液のすべてについて、分子量約３３，０００の位置にＩＰＴＧにより誘導されたと考えられるタンパク質のバンドを確認した。

【0127】

（実施例６）目的タンパク質の精製
実施例５で得られた、ＧＳＴ融合タンパク質を含む各々の無細胞抽出液から、ＧＳＴに対して親和性のあるＧＳＴｒａｐ ＦＦカラム（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）を用いたアフィニティークロマトグラフィーにて、ＧＳＴ融合タンパク質を精製（粗精製）した。各々の無細胞抽出液をＧＳＴｒａｐ ＦＦカラムに添加し、標準緩衝液（２０ｍＭ ＮａＨ_２ＰＯ_４−Ｎａ_２ＨＰＯ_４、１５０ｍＭ ＮａＣｌ，ｐＨ７．４）にてカラムを洗浄、続いて溶出用緩衝液（５０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、２０ｍＭ Ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ、ｐＨ８．０）にて目的のＧＳＴ融合タンパク質を溶出した。

【0128】

ｐＧＥＸ−６Ｐ−１ベクターのマルチクローニングサイトに遺伝子を導入すると、ＰｒｅＳｃｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｔｅａｓｅ（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）でＧＳＴを切断することが可能なアミノ酸配列が、ＧＳＴと目的タンパク質の間に導入される。各々のＧＳＴ融合タンパク質にＰｒｅＳｃｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｔｅａｓｅを添加し（ＧＳＴ融合タンパク質１ｍｇに対して、ＰｒｅＳｃｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｔｅａｓｅを２Ｕｎｉｔの割合で添加した）、４℃にて１６時間インキュベートした。

【0129】

ＧＳＴ切断反応を行った目的タンパク質を含む反応溶液から、Ｓｕｐｅｒｄｅｘ ７５ １０／３００ ＧＬカラム（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）を用いたゲルろ過クロマトグラフィーにて、目的のタンパク質を分取した。標準緩衝液にて平衡化したＳｕｐｅｒｄｅｘ ７５ １０／３００ ＧＬカラムに、各々の反応溶液を添加し、目的のタンパク質を、切断したＧＳＴやＰｒｅＳｃｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｔｅａｓｅから分離精製した。

【0130】

これらの精製が完了した各種タンパク質溶液をトリシン−ＳＤＳ電気泳動にて分析したところ、分子量約６，８００の位置に目的のタンパク質と考えられるバンドを確認した。トリシン−ＳＤＳ電気泳動による分析の結果、９０％以上の高純度で存在すると考えられた。

【0131】

また、本実施例で得られる各々のタンパク質の一次配列に関しては、各種Ｃ−Ｇ２９Ｘ／Ｂ−Ｇ２９Ｘの配列に対して、Ｎ末端側にベクターｐＧＥＸ−６Ｐ−１由来のＧｌｙ−Ｐｒｏ−Ｌｅｕ−Ｇｌｙ−Ｓｅｒが付加され、Ｃ末端側にＣｙｓ残基が付加された配列となる。

【0132】

なお、上記のカラムを用いたクロマトグラフィーによるタンパク質精製は、ＡＫＴＡｐｒｉｍｅ ｐｌｕｓシステム（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）を利用して実施した。

【0133】

（実施例７）取得した各種Ｃ−Ｇ２９Ｘ／Ｂ−Ｇ２９Ｘの免疫グロブリンとの親和性の解析
表面プラズモン共鳴を利用したバイオセンサーＢｉａｃｏｒｅ ３０００（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）を用いて、取得した各種Ｃ−Ｇ２９Ｘ／Ｂ−Ｇ２９Ｘの免疫グロブリンとの親和性を解析した。本実施例では、ヒト血漿から分画したヒト免疫グロブリンＧ製剤（以後は、ヒトＩｇＧと記する）を利用した。ヒトＩｇＧをセンサーチップに固定化し、各種Ｃ−Ｇ２９Ｘ／Ｂ−Ｇ２９Ｘをチップ上に流して、両者の相互作用を検出した。ヒトＩｇＧのセンサーチップＣＭ５への固定化は、Ｎ−ｈｙｄｒｏｘｙｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｅ（ＮＨＳ）、および、Ｎ−ｅｔｈｙｌ−Ｎ’−（３−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌ）ｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅ ｈｙｄｒｏｃｈｒｏｒｉｄｅ（ＥＤＣ）を用いたアミンカップリング法にて行い、ブロッキングにはＥｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅを用いた（センサーチップや固定化用試薬は、全てＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）。ヒトＩｇＧ溶液は、ガンマガード（バクスター社製）を標準緩衝液（２０ｍＭ ＮａＨ_２ＰＯ_４−Ｎａ_２ＨＰＯ_４、１５０ｍＭ ＮａＣｌ、ｐＨ７．４）に１．０ｍｇ／ｍＬになるよう溶解して調製した。ヒトＩｇＧ溶液を、固定化用緩衝液（１０ｍＭ ＣＨ_３ＣＯＯＨ−ＣＨ_３ＣＯＯＮａ、ｐＨ４．５）で１００倍に希釈し、Ｂｉａｃｏｒｅ ３０００付属のプロトコルに従い、ヒトＩｇＧをセンサーチップへ固定した。また、チップ上の別のフローセルに対して、ＥＤＣ／ＮＨＳにより活性化した後にＥｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅを固定化する処理を行うことで、ネガティブ・コントロールとなるリファレンスセルも用意した。各種Ｃ−Ｇ２９Ｘ／Ｂ−Ｇ２９Ｘは、ランニング緩衝液（２０ｍＭ ＮａＨ_２ＰＯ_４−Ｎａ_２ＨＰＯ_４、１５０ｍＭ ＮａＣｌ、０．００５％ Ｐ−２０、ｐＨ７．４）を用いて、１０〜１０００ｎＭの範囲で適宜調製し（各々について、異なるタンパク質濃度の溶液を３種類調製）、各々のタンパク質溶液を、流速２０μＬ／ｍｉｎで３０秒間センサーチップに添加した。測定温度２５℃にて、添加時（結合相、３０秒間）、および、添加終了後（解離相、６０秒間）の結合反応曲線を順次観測した。各々の観測終了後に、５０ｍＭ ＮａＯＨ（１５秒間）を添加してセンサーチップを再生した（センサーチップ上に残った添加タンパク質の除去が目的であり、固定化したヒトＩｇＧの結合活性がほぼ完全に戻ることを確認した）。得られた結合反応曲線（リファレンスセルの結合反応曲線を差し引いた結合反応曲線）に対して、システム付属ソフトＢＩＡ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎを用いた１：１の結合モデルによるフィッティング解析を行い、結合速度定数（ｋｏｎ）、解離速度定数（ｋｏｆｆ）、親和定数（ＫＡ ＝ｋｏｎ／ｋｏｆｆ）、および、解離定数（ＫＤ＝ｋｏｆｆ／ｋｏｎ）を算出した。表２に示したように、各種Ｃ−Ｇ２９ＸのヒトＩｇＧに対する結合パラメータは、Ｃ−ｗｉｌｄ（比較例１）と同程度であった。具体的には、ヒトＩｇＧに対する解離定数は、いずれのＣ−Ｇ２９Ｘに関しても、１０^−８Ｍオーダーであった。各種Ｂ−Ｇ２９Ｘに関しても、同様の結果が得られた。

【0134】

【表2】

【0135】

（実施例８）ヒト化モノクローナル抗体由来Ｆａｂフラグメントの調製
本発明における「Ｆａｂ領域への親和性」については、免疫グロブリンのＦｃ領域を含まないＦａｂフラグメントを用いて調べた。

【0136】

ヒト化モノクローナルＩｇＧ製剤を原料として、これをパパインによって、ＦａｂフラグメントとＦｃフラグメントに断片化し、Ｆａｂフラグメントのみを分離精製することで調製した。

【0137】

ヒト化モノクローナルＩｇＧ製剤のハーセプチン（中外製薬社製）を、パパイン消化用緩衝液（０．１Ｍ ＡｃＯＨ−ＡｃＯＮａ、２ｍＭ ＥＤＴＡ、１ｍＭ システイン、ｐＨ５．５）に溶解し、Ｐａｐａｉｎ Ａｇａｒｏｓｅ ｆｒｏｍ ｐａｐａｙａ ｌａｔｅｘパパイン固定化アガロース、ＳＩＧＭＡ社製）を添加し、ローテーターで混和させながら、３７℃で約８時間インキュベートした。パパイン固定化アガロースから分離した反応溶液（ＦａｂフラグメントとＦｃフラグメントが混在）から、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｓカラム（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）を利用したイオン交換クロマトグラフィーにより、Ｆａｂフラグメント（以後、モノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂと表記する）を分離精製した。具体的には、イオン交換用緩衝液Ａ（５０ｍＭ ＣＨ_３ＣＯＯＨ−ＣＨ_３ＣＯＯＮａ， ｐＨ４．５）で、ｐＨ４．５になるよう希釈した反応溶液を、イオン交換用緩衝液Ａにて平衡化したＲｅｓｏｕｒｃｅ Ｓカラムに添加し、イオン交換用緩衝液Ａで洗浄後、イオン交換緩衝液Ａとイオン交換緩衝液Ｂ（５０ｍＭ ＣＨ_３ＣＯＯＨ−ＣＨ_３ＣＯＯＮａ， １Ｍ ＮａＣｌ， ｐＨ４．５）を利用した塩濃度勾配（カラムに１０カラムボリューム分の緩衝液を通液する際に、緩衝液Ｂの濃度を０％から５０％に直線的に上げていく）にて、途中に溶出されるモノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂを分取した。

【0138】

分取したモノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂ溶液を、Ｓｕｐｅｒｄｅｘ ７５ １０／３００ ＧＬカラム（平衡化および分離には標準緩衝液を使用）を用いたゲルろ過クロマトグラフィーにて精製し、モノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂ溶液を得た。

【0139】

なお、実施例６と同様に、クロマトグラフィーによるタンパク質精製は、ＡＫＴＡｐｒｉｍｅ ｐｌｕｓシステムを利用して実施した。

【0140】

（実施例９）取得した各種Ｃ−Ｇ２９ＸのモノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂとの親和性の解析
取得した各種Ｃドメイン変異体のＩｇＧ−Ｆａｂとの親和性の解析に関しても、実施例７と同様に、Ｂｉａｃｏｒｅ ３０００を用いて実施した。

【0141】

実施例８で得たモノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂを、センサーチップＣＭ５に固定化し、各種Ｃ−Ｇ２９Ｘを、チップ上に流して相互作用を検出した。リファレンスセルには、ヒト血清アルブミン（シグマ アルドリッチ社製）を固定化した。モノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂ、および、ヒト血清アルブミンの固定化方法は、実施例６と同様である。

【0142】

測定する各種Ｃ−Ｇ２９Ｘは、ランニング緩衝液（２０ｍＭ ＮａＨ_２ＰＯ_４−Ｎａ_２ＨＰＯ_４、１５０ｍＭ ＮａＣｌ、０．００５％ Ｐ−２０、ｐＨ７．４）を用いて、各々について、４μＭ、８μＭ、１６μＭ、３２μＭ（場合によって３２μＭは未調製）の異なるタンパク質濃度の溶液を調製し、各々のタンパク質溶液を、流速２０μＬ／ｍｉｎで３０秒間センサーチップに添加した。測定温度２５℃にて、添加時（結合相、３０秒間）、および、添加終了後（解離相、６０秒間）の結合反応曲線を順次観測した。各々の観測終了後に、１０ｍＭ ＮａＯＨを３０秒間添加して、センサーチップを再生した。測定は２回に分けて実施しており、２回とも測定を行ったＣ−Ｇ２９Ａ（比較例１）、および、Ｃ−Ｇ２９Ｄにて実験間の整合性を確認した。解析の方法は、実施例７と同様である。ただし、解析時に結合パラメータの１種であるＲｍａｘ値は、定数としてフィッティングを行った。Ｒｍａｘ値は、固定化した分子の全てに添加した分子が結合した時のシグナル量であり、同一の分子（モノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂ）を固定化した本実験系では、この値が大きく変わることはあり得ない。しかし、結合シグナルが非常に弱い場合には、Ｒｍａｘが極端に小さな値になるような間違ったフィッティングがなされるために、Ｒｍａｘ値を定数としたフィッティングを行った。

【0143】

図２に、Ｃ−Ｇ２９Ｖ、および、Ｃ−Ｇ２９ＷのモノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂに対する結合反応曲線を例示した。一緒に例示したＣ−ｗｉｌｄ、および、Ｃ−Ｇ２９ＡのモノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂに対する結合反応曲線（比較例１、同一のタンパク質濃度）と比較して分かるように、Ｃ−Ｇ２９Ａでは、まだモノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂとの結合シグナルが残っているが、例えば、Ｃ−Ｇ２９Ｖでは、モノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂとの結合シグナルがほぼ完全に消失していた。

【0144】

図２において、図示した結合反応曲線は、得られた結合反応曲線からリファレンスセルの結合反応曲線を差し引いた結合反応曲線である。３本の反応曲線は、下から順に、添加したタンパク質の濃度が４μＭ、８μＭ、１６μＭのときの反応曲線であり、各々を重ね合わせて表示した。縦軸は、結合レスポンス差（ＲＵ）であり、横軸は時間（秒）である。

【0145】

表３に、各種Ｃドメイン変異体のモノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂに対する親和定数を示した。なお、Ｎ．Ｄ．は結合シグナルが検出できなかったことを示す。Ｃ−Ｇ２９Ｖ、Ｃ−Ｇ２９Ｌ、Ｃ−Ｇ２９Ｙ、Ｃ−Ｇ２９Ｆ、Ｃ−Ｇ２９Ｔ、Ｃ−Ｇ２９Ｗ、Ｃ−Ｇ２９Ｄ、Ｃ−Ｇ２９Ｅ、Ｃ−Ｇ２９Ｒ、Ｃ−Ｇ２９Ｈ、および、Ｃ−Ｇ２９Ｍは、Ｃ−Ｇ２９Ａよりも有意に低い親和定数を示した。また、Ｃ−Ｇ２９Ｉは結合シグナルが検出できなかった。これは、Ｃ−Ｇ２９Ａよりも、モノクローナルＩｇＧ−Ｆａｂに対する結合が有意に弱いことを示すデータであった。

【0146】

【表3】

【0147】

（実施例１０）各種Ｂ−Ｇ２９Ｘのアルカリ耐性評価
各種Ｂ−Ｇ２９Ｘのアルカリ耐性については、アルカリ性条件下で一定時間インキュベートする処理を行った後の、ヒトＩｇＧに対する結合量の低下度合い（ヒトＩｇＧに対する残存結合活性）を比較することで評価した。

【0148】

各種Ｂ−Ｇ２９Ｘについて、アルカリ処理の前後におけるヒトＩｇＧに対する結合量を、Ｂｉａｃｏｒｅ ３０００を用いて測定した。アルカリ処理に関しては、２６．２μＭの各種Ｂドメイン変異体（１０μＬ）に対して、最終濃度が０．５Ｍとなるように０．６２５Ｍ ＮａＯＨを一定量加えて、３０℃にて２０時間インキュベートした。その後、０．５Ｍ ＨＣｌ（あらかじめｐＨが中性に戻ることを確認した一定容量）を各種処理溶液に対して添加することで中和し、ランニング緩衝液（２０ｍＭ ＮａＨ_２ＰＯ_４−Ｎａ_２ＨＰＯ_４、１５０ｍＭ ＮａＣｌ、０．００５％ Ｐ−２０、ｐＨ７．４）により２倍希釈して、アルカリ処理後の各種Ｂ−Ｇ２９Ｘ溶液を調製した。アルカリ処理前の各種Ｂ−Ｇ２９Ｘ溶液は、タンパク質濃度、溶液の組成が同じになるように、アルカリ処理時に加えるＮａＯＨ溶液、および、中和処理時に加えるＨＣｌ溶液を、あらかじめ混合させた溶液を、２６．２μＭの各種Ｂ−Ｇ２９Ｘ（１０μＬ）に対して加えることで、調製した。センサーチップの準備（ヒトＩｇＧの固定化など）、測定時のランニング緩衝液、測定温度、チップの再生処理に関しては、実施例７と同じである。アルカリ処理前、および、処理後の各種Ｂ−Ｇ２９Ｘ溶液を、流速２０μＬ／ｍｉｎで１５０秒間センサーチップに添加した。添加時（結合相、１５０秒間）、および、添加終了後（解離相、２１０秒間）の結合反応曲線を順次観測した。解析方法は、実施例７と同様であるが、得られた結合パラメータの解釈について補足する。今回の解析方法では、アルカリ処理の前後でタンパク質濃度は同じであるが、ヒトＩｇＧに対して結合活性があるタンパク質濃度は変わる。しかし、濃度を変数としてフィッティングすることは難しいので、濃度は処理前後で一定としてフィッティングを行った。このとき、ＩｇＧに対して結合活性があるタンパク質濃度の変化は、最大結合容量を示すパラメータＲｍａｘに反映されるので、各々のＢ−Ｇ２９Ｘのアルカリ処理前のＲｍａｘに対するアルカリ処理後のＲｍａｘの相対値（残存ＩｇＧ結合活性［％］）を算出し、比較することで、アルカリ耐性の評価を行った。

【0149】

図３に示すように、アルカリ処理後の残存ＩｇＧ結合活性について、Ｂ−Ｇ２９Ａ（比較例１）が４１．２％であったのに対し、Ｂ−Ｇ２９Ｗは５５．７％と有意に高く、Ｂ−Ｇ２９ＡよりもＢ−Ｇ２９Ｗの方が高いアルカリ耐性を示した。

【0150】

（実施例１１）各種Ｃ−Ｇ２９Ｘのアルカリ耐性評価
各種Ｃ−Ｇ２９Ｘのアルカリ耐性に関しても、実施例１０と同様の手法にて評価を行った。ただし、アルカリ処理時のインキュベートの時間が実施例１０とは異なり、３０℃にて２５時間のインキュベートを行った。

【0151】

図４に示すように、アルカリ処理後の残存ＩｇＧ結合活性について、Ｃ−Ｇ２９Ａ（比較例１）よりも、Ｃ−Ｇ２９Ｒ、Ｃ−Ｇ２９Ｍ、Ｃ−Ｇ２９Ｌ、Ｃ−Ｇ２９Ｉ、Ｃ−Ｇ２９Ｆ、Ｃ−Ｇ２９Ｅ、Ｃ−Ｇ２９Ｙ、Ｃ−Ｇ２９Ｗの方が高かった。特に、Ｃ−Ｇ２９Ｍ、Ｃ−Ｇ２９Ｆ、Ｃ−Ｇ２９Ｙ、Ｃ−Ｇ２９Ｗの残存ＩｇＧ結合活性が高く、Ｃ−Ｇ２９Ａよりも高いアルカリ耐性を示した。

【0152】

（実施例１２）５連結型Ｃ−Ｇ２９ＶをコードするＤＮＡの調製
Ｃ−Ｇ２９Ｖを５連結したタンパク質のアミノ酸配列（配列番号５７）から逆翻訳を行い、該タンパク質をコードする塩基配列を設計した。該タンパク質のコドン使用頻度が、ブレビバチルス・チョウシネンシスＨＰＤ３１株で大量に発現している細胞表層タンパク質であるＨＷＰ（Ｅｂｉｓｕ Ｓ．著、「Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．」、１９９０年、１７２号、１３１２−１３２０頁）のコドン使用頻度に近くなるように、かつ、５個の各ドメイン間での塩基配列の配列同一性が低くなるように考慮して、コドンを分配した。また、５連結ドメインをコードする配列の５’側にＰｓｔＩ、および、３’側にＸｂａＩの制限酵素認識部位を作製した。ＤＮＡ断片の作製はタカラバイオ社に依頼した。作製したＤＮＡ断片の配列を配列番号５８に記した。

【0153】

５個の各ドメイン間での塩基配列の比較を図５に、各ドメイン間での塩基配列の配列同一性を百分率であらわしたものを表４に示した（各ドメインについてＮ末端側から順に１〜５の番号を付与した）。表４において、単ドメイン単位をコードする長さ１７４ｂｐに対して、一致した塩基の数を、百分率で表示している。コドンを割り振った結果、最も高い組み合わせ（ドメイン２とドメイン５）でも塩基配列の配列同一性を８５％以下にまで低下させた。

【0154】

作製した５連結型Ｃ−Ｇ２９ＶをコードするＤＮＡ断片をＰｓｔＩおよびＸｂａＩ（ともにＴａｋａｒａ社製）で消化し、アガロースゲル電気泳動で分画、精製した。一方、ブレビバチルス属細菌用のプラスミドベクターであるｐＮＫ３２６２を、ＰｓｔＩおよびＸｂａＩにより消化後、精製回収し、さらに、アルカリフォスファターゼ（Ｔａｋａｒａ社製）処理により脱リン酸化処理を行った。両者を混合後、Ｌｉｇａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈ（ＴＯＹＯＢＯ社製）を用いて連結して、５連結Ｃ−Ｇ２９Ｖ発現プラスミドベクターｐＮＫ３２６２−Ｃ−Ｇ２９Ｖを構築した。前記操作により得られたプラスミドベクターを用いて、ブレビバチルス・チョウシネンシスＦＹ−１株の形質転換を行った。形質転換は、公知の方法による電気導入法にて実施した（「Ｂｉｏｓｃｉ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．」、１９９７年、６１号、２０２−２０３頁）。なお、ブレビバチルス・チョウシネンシスＦＹ−１株は、ブレビバチルス・チョウシネンシスＨＰＤ３１−ＯＫ株（特開平６−２９６４８５号公報）に変異処理をして得られたＰｈｅ・Ｔｙｒ要求性株である。

【0155】

【表4】

【0156】

（実施例１３）５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｖ発現組換え菌の目的タンパク質発現、および、保持するプラスミドベクターの解析
実施例１２により得られたブレビバチルス・チョウシネンシスＦＹ−１組換え菌を、６０μｇ／ｍＬのネオマイシンを含む５ｍＬの３ＹＣ培地（ポリペプトン ３％、酵母エキス ０．２％、グルコース ３％、硫酸マグネシウム ０．０１％、硫酸鉄 ０．００１％、塩化マンガン ０．００１％、塩化亜鉛 ０．０００１％）にて、３０℃で３日間の振盪培養を行った。

【0157】

培養終了後、遠心にて菌体を分離し、上清５μＬを定法によりＳＤＳ−ＰＡＧＥで解析したところ、図６Ａに示したように、５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｖとみられる分子量約３３，０００のバンドが存在した。５連結型Ｃ−ｗｉｌｄ（比較例２）を発現する組換え菌の培養上清を同様にＳＤＳ−ＰＡＧＥにより解析したときに見られたような（図６Ｂ）、ドメイン数が減少したと考えられるタンパク質の存在を示すバンドは見られなかった。

【0158】

振盪培養により得られた菌体から、定法にてプラスミドを調製し、ＰｓｔＩおよびＸｂａＩにより消化し、アガロースゲル電気泳動により解析したところ、図７Ａに示したように、５連結Ｃ−Ｇ２９ＶをコードするＤＮＡ断片に相当する約８９０ｂｐの断片が存在した。５連結型Ｃ−ｗｉｌｄ発現組換え菌の保持するプラスミドベクター（比較例２）を同様に解析したときに見られたような（図７Ｂ）、コードされているドメイン数が減少したと考えられるサイズのＤＮＡ断片は存在しなかった。

【0159】

実施例２においては５連結した各ドメインをコードするＤＮＡ断片の配列は各々１００％一致していたが、本実施例においては、コドンを変更した結果、ドメイン間での塩基配列の配列同一性は８５％以下に低下した。そのために分子内での相同組換えが大幅に抑制されて、ＤＮＡ断片の一部欠失が起こらず、プラスミドが安定化した。本実施例では、５連結型Ｃ−ｗｉｌｄをコードするＤＮＡを比較対象としている（比較例２）が、アミノ酸配列がＣ−ｗｉｌｄである場合とＣ−Ｇ２９Ｖである場合の比較ではなく、各ドメイン間でのコード塩基配列の配列同一性が１００％一致している場合と配列同一性が８５％以下に低下している場合の比較である。

【0160】

（実施例１４）５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｗ、５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｙの作製
実施例１３にて作製したプラスミドｐＮＫ３２６２−Ｃ−Ｇ２９Ｖから、５連結したＣ−Ｇ２９Ｖをコードする遺伝子を５分割し、各ドメインのＶａｌ−２９を含むようにＤＮＡ断片を調製した。ドメイン１はＰｓｔＩとＮａｒＩ、ドメイン２はＮａｒＩとＨｉｎｄＩＩＩ、ドメイン３はＨｉｎｄＩＩＩとＭｌｕＩ、ドメイン４はＭｌｕＩとＢｇｌＩＩ、ドメイン５はＢｇｌＩＩとＸｂａＩ（ＮａｒＩのみＴＯＹＯＢＯ社製、他はＴａｋａｒａ社製）でそれぞれ消化し、アガロースゲルで分画精製して、各々のＤＮＡ断片を取得した（配列番号５９〜６３）。

【0161】

クローニングベクターｐＳＬ３０１（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）を、各々のドメインをコードするＤＮＡ断片に使用したものと同じ２種類の制限酵素で消化し、上記のＤＮＡ断片と混合後、Ｌｉｇａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈで連結して、５分割したＤＮＡ断片を有するプラスミドを構築した。各々のプラスミドについて、ドメインにつけた番号に対応させ、ｐＳＬ３０１−Ｖ２９−ｄ１、ｐＳＬ３０１−Ｖ２９−ｄ２、ｐＳＬ３０１−Ｖ２９−ｄ３、ｐＳＬ３０１−Ｖ２９−ｄ４、ｐＳＬ３０１−Ｖ２９−ｄ５と表記する。

【0162】

ｐＳＬ３０１−Ｖ２９−ｄ１、ｐＳＬ３０１−Ｖ２９−ｄ２、ｐＳＬ３０１−Ｖ２９−ｄ３、ｐＳＬ３０１−Ｖ２９−ｄ４、ｐＳＬ３０１−Ｖ２９−ｄ５を鋳型として、配列番号６４〜７３のオリゴヌクレオチドプライマーを用いてクイックチェンジ法を実施し、各ドメインのＶａｌ−２９がＴｒｐに置換されたＤＮＡ断片（配列番号７４〜７８）を含むプラスミドｐＳＬ３０１−Ｗ２９−ｄ１、ｐＳＬ３０１−Ｗ２９−ｄ２、ｐＳＬ３０１−Ｗ２９−ｄ３、ｐＳＬ３０１−Ｗ２９−ｄ４、ｐＳＬ３０１−Ｗ２９−ｄ５を作製し、変異導入を確認の後、５個の断片を順次Ｌｉｇａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈにより連結して、５連結型Ｃ−Ｇ２９ＷをコードするＤＮＡ断片（配列番号７９）を作製した。

【0163】

また、上記手法と同様に、配列番号８０〜８９のオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、Ｖａｌ−２９がＴｙｒに置換されたＤＮＡ断片（配列番号９０〜９４）を含むプラスミドｐＳＬ３０１−Ｙ２９−ｄ１、ｐＳＬ３０１−Ｙ２９−ｄ２、ｐＳＬ３０１−Ｙ２９−ｄ３、ｐＳＬ３０１−Ｙ２９−ｄ４、ｐＳＬ３０１−Ｙ２９−ｄ５を作製し、変異導入を確認の後、５個の断片を順次Ｌｉｇａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈにより連結して、５連結型Ｃ−Ｇ２９ＹをコードするＤＮＡ断片（配列番号９５）を作製した。

【0164】

前記の操作により作製した、５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｗ（配列番号７９）、および、５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｙ（配列番号９５）をコードするＤＮＡ断片をＰｓｔＩとＸｂａＩで消化し、アガロースゲル電気泳動で分画、精製した。一方、ブレビバチルス属細菌用のプラスミドベクターであるｐＮＫ３２６２を、ＰｓｔＩおよびＸｂａＩにより消化後、精製回収し、さらに、アルカリフォスファターゼ処理により脱リン酸化処理を行った。両者を混合後、Ｌｉｇａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈを用いて連結して、５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｗ発現プラスミドｐＮＫ３２６２−Ｃ−Ｇ２９Ｗ、および、５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｙ発現プラスミドｐＮＫ３２６２−Ｃ−Ｇ２９Ｙを取得した。これらのプラスミドを用いて、ブレビバチルス・チョウシネンシスＦＹ−１株の形質転換を行った。

【0165】

前記操作により得られたブレビバチルス・チョウシネンシスＦＹ−１組換え菌を、６０μｇ／ｍＬのネオマイシンを含む５ｍＬの３ＹＣ培地にて、３０℃で３日間の振盪培養を行った。培養終了後、遠心にて菌体を分離し、上清５μＬを定法によりＳＤＳ−ＰＡＧＥで解析したところ、５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｗ、および、５連結型Ｃ−Ｇ２９Ｙとみられる、各々の分子量が約３３，０００のバンドを確認した。

【0166】

（比較例１）野生型、および、Ｇ２９Ａ変異体に関する実験
実施例１で得られたＣ−Ｗｉｌｄ、および、実施例２で得られたＢ−ｗｉｌｄの発現プラスミドを有する各々の形質転換体についても、実施例５〜６と同様の方法で、Ｃ−Ｗｉｌｄ、および、Ｂ−ｗｉｌｄの精製タンパク質溶液を得た。また、配列番号９６〜９７のプライマーを用いて、実施例３と同様の手法にて、Ｃ−Ｇ２９Ａ、および、Ｂ−Ｇ２９Ａの発現プラスミドを有する各々の形質転換体を得た。Ｃ−Ｇ２９Ａのタンパク質配列を配列番号９８に、Ｂ−Ｇ２９Ａのタンパク質配列を配列番号９９に示す。実施例３と同様の方法で、コードＤＮＡの塩基配列を確認し、実施例５〜６と同様の方法で、Ｃ−Ｇ２９Ａ、および、Ｂ−Ｇ２９Ａの精製タンパク質溶液を得た。Ｃ−ｗｉｌｄ、および、Ｃ−Ｇ２９Ａについては、各種Ｃ−Ｇ２９Ｘと同様に、対照実験として、実施例７、９、１１と同じ工程の実験を実施した。Ｂ−ｗｉｌｄ、および、Ｂ−Ｇ２９Ａについては、各種Ｂ−Ｇ２９Ｘと同様に、対照実験として、実施例７、１０と同じ工程の実験を実施した。

【0167】

（比較例２）５連結型Ｃ−ｗｉｌｄに関する実験
野生型プロテインＡをコードする発現ベクターｐＮＫ３２６２ＮＸを鋳型とし、配列番号１００および１０１のオリゴヌクレオチドプライマーを用いてＰＣＲを行い、Ｃ−ｗｉｌｄの前半部分を増幅した。また、配列番号１０２および１０３のオリゴヌクレオチドプライマーを用いてＰＣＲを行い、Ｃ−ｗｉｌｄの後半部分を増幅した。両ＰＣＲ断片を精製後、混合して、配列番号１００および１０３のオリゴヌクレオチドプライマーがアニーリングする部位にて両断片をオーバーラップさせ、これを鋳型として、配列番号１０１および１０２のオリゴヌクレオチドプライマーを用いて２回目のＰＣＲを実施した。前記の操作により、Ｃ−ｗｉｌｄの前半と後半が入れ替わり、かつ、両端にＨｉｎｄＩＩＩ認識部位が存在する配列番号１０４のＤＮＡ断片を作製した。得られたＤＮＡ断片をＨｉｎｄＩＩＩ（Ｔａｋａｒａ社製）により消化後、精製回収を行った。

【0168】

大腸菌のクローニングベクターであるｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔＩＩ ＫＳ（−）（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ社製）をＨｉｎｄＩＩＩにより消化後、精製回収し、さらに、アルカリフォスファターゼ（Ｔａｋａｒａ社製）処理により脱リン酸化処理を行った。Ｈｉｎｄ ＩＩＩにより消化した配列番号１０４のＤＮＡ断片を、ＤＮＡリガーゼであるＬｉｇａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈ（ＴＯＹＯＢＯ社製）を用いて連結し、プラスミドを構築した。得られたプラスミドを用いて大腸菌ＨＢ１０１（Ｔａｋａｒａ社製）の形質転換を行い、定法によってプラスミドＤＮＡを増幅および抽出した。プラスミドＤＮＡをＨｉｎｄ ＩＩＩにより部分消化後、１箇所のみ切断されたＤＮＡ断片をアガロースゲルにより分画、精製して、さらに、アルカリフォスファターゼ処理により脱リン酸化処理を行った。ＨｉｎｄＩＩＩにより消化した配列番号１０４のＤＮＡ断片を、Ｌｉｇａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈを用いて該プラスミドと連結し、同様にして大腸菌ＨＢ１０１の形質転換を行い、プラスミドＤＮＡを調製して、配列番号１０４のＤＮＡ断片がＨｉｎｄＩＩＩ部位にて２個タンデム連結したＤＮＡ断片が組み込まれたプラスミドＤＮＡを取得した。

【0169】

前記操作により得られたプラスミドＤＮＡを鋳型とし、配列番号１０５および１０６のオリゴヌクレオチドプライマーを用いてＰＣＲを行った。なお、Ｃ−ｗｉｌｄドメインのＮ末端側（Ａｌａ−１の前）にＭｅｔ−Ａｌａ−Ｐｈｅ−Ａｌａを付加するように、また、Ｃ末端側（Ｌｙｓ−５８の後ろ）に終止コドンを有するように、さらに、ドメインをコードするＤＮＡ配列の５’側に、ＸｈｏＩとＮｃｏＩ、および、３’側にＢａｍＨＩの制限酵素認識部位を有するように、配列番号１０５および１０６に示すオリゴヌクレオチドプライマーを設計した。前記操作により、Ｃ−ｗｉｌｄドメインをコードし、５’側に、ＸｈｏＩとＮｃｏＩ、中央付近にＨｉｎｄＩＩＩ、３’側にＢａｍＨＩの制限酵素認識部位が存在するＤＮＡ断片を増幅した。得られたＤＮＡ配列を配列番号１０７に示す。配列番号１０７のＤＮＡ断片を制限酵素ＸｈｏＩ、および、ＢａｍＨＩ（ともにＴａｋａｒａ社製）により消化後、精製回収を行った。

【0170】

大腸菌のクローニングベクターであるｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔＩＩ ＫＳ（−）を、ＸｈｏＩ、および、ＢａｍＨＩにより消化後、精製回収し、さらに、アルカリフォスファターゼ処理により脱リン酸化処理を行った。配列番号１０７のＤＮＡ断片とｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔＩＩ ＫＳ（−）をＬｉｇａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈを用いて連結し、大腸菌ＨＢ１０１の形質転換を行い、定法によってプラスミドＤＮＡを増幅および抽出した。

【0171】

前記の方法で作製した、Ｃ−ｗｉｌｄをコードするＤＮＡ断片を含むプラスミドを、ＨｉｎｄＩＩＩにより消化後、精製回収し、さらに、アルカリフォスファターゼ処理により脱リン酸化処理を行った。これと配列番号１０４で示すＤＮＡ断片をＬｉｇａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈを用いて連結し、２個タンデムに連結したＣ−ｗｉｌｄをコードするＤＮＡ断片を持つプラスミドを構築した。得られたプラスミドを用いて大腸菌ＨＢ１０１の形質転換を行い、定法によってプラスミドＤＮＡを増幅および抽出した。抽出したプラスミドをＨｉｎｄＩＩＩにより部分消化後、１箇所のみ切断されたＤＮＡ断片をアガロースゲルにより分画、精製して、さらに、アルカリフォスファターゼ処理により脱リン酸化処理を行った。これと配列番号１０４で示すＤＮＡ断片をＬｉｇａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈを用いて連結し、３個タンデムに連結したＣ−ｗｉｌｄをコードするＤＮＡ断片を持つプラスミドを構築した。以下、同様にして、５個タンデムに連結したＣ−ｗｉｌｄをコードするＤＮＡ断片を持つプラスミドを構築し、大腸菌ＨＢ１０１の形質転換を行い、定法によってプラスミドＤＮＡを増幅および抽出した。該プラスミドをＮｃｏＩ、および、ＢａｍＨＩ（ともにＴａｋａｒａ社製）により消化後、アガロースゲルにより分画し、精製回収して、５連結型Ｃ−ｗｉｌｄをコードするＤＮＡ断片を調製した。

【0172】

ブレビバチルス属細菌用のプラスミドベクターであるｐＮＫ３２６２を、ＮｃｏＩ、および、ＢａｍＨＩにより消化後、精製回収し、さらに、アルカリフォスファターゼ処理により脱リン酸化処理を行った。先に調製した５連結型Ｃ−ｗｉｌｄをコードするＤＮＡ断片をＬｉｇａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈを用いて連結し、５連結型Ｃ−ｗｉｌｄ発現プラスミドベクターｐＮＫ３２６２−Ｃ−ｗｉｌｄを構築した。前記操作により得られたプラスミドベクターを用いて、ブレビバチルス・チョウシネンシスＦＹ−１株の形質転換を行った。

【0173】

前記操作により得られたブレビバチルス・チョウシネンシスＦＹ−１組換え菌を、６０μｇ／ｍＬのネオマイシンを含む５ｍＬの３ＹＣ培地にて、３０℃で３日間の振盪培養を行った。培養終了後、遠心にて菌体を分離し、上清５μＬを定法によりＳＤＳ−ＰＡＧＥで解析した。図６Ｂに示したように、５連結型Ｃ−ｗｉｌｄの５量体とみられる分子量約３３，０００のバンドの他に、連結しているドメイン数が４個、３個、２個に減少したとみられるタンパク質の存在を示唆するバンドも確認できた。

【0174】

振盪培養により得られた菌体から、定法にてプラスミドを調製し、ＮｃｏＩおよびＢａｍＨＩにより消化し、アガロースゲル電気泳動により解析した。図７Ｂに示したように、５連結型Ｃ−ｗｉｌｄをコードするＤＮＡ断片に相当する約８９０ｂｐの断片の存在を示すバンドの他に、連結しているドメイン数が４個、３個、２個に相当するサイズのＤＮＡ断片の存在を示唆するバンドも確認できた。その電気泳動パターンは、ＳＤＳ−ＰＡＧＥによるタンパク質のバンドのパターンとよく一致していた。これらのＤＮＡ断片の配列を解析した結果、ドメイン単位での遺伝子の一部欠失が起こっていることがわかった。５連結型Ｃ−ｗｉｌｄの各ドメインをコードするＤＮＡ断片の配列は各々１００％一致しているため、プラスミド分子内での相同組換えを起こし易く、ドメイン数が減少したプラスミドベクターが生ずる結果、それぞれから翻訳されるタンパク質が混在してくると考えられる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【配列表】

[この文献には参照ファイルがあります.J-PlatPatにて入手可能です(IP Forceでは現在のところ参照ファイルは掲載していません)]