(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】
(24)【登録日】2024-11-13
(45)【発行日】2024-11-21
(54)【発明の名称】免疫グロブリン結合活性を有するポリペプチド
(51)【国際特許分類】
C07K 14/31 20060101AFI20241114BHJP
C07K 17/02 20060101ALI20241114BHJP
C12N 15/63 20060101ALI20241114BHJP
C12N 1/15 20060101ALI20241114BHJP
C12N 1/19 20060101ALI20241114BHJP
C12N 5/10 20060101ALI20241114BHJP
C12N 1/21 20060101ALI20241114BHJP
C12P 21/02 20060101ALI20241114BHJP
C12N 15/31 20060101ALI20241114BHJP
C07K 1/22 20060101ALI20241114BHJP
【FI】
C07K14/31 ZNA
C07K17/02
C12N15/63 Z
C12N1/15
C12N1/19
C12N5/10
C12N1/21
C12P21/02 C
C12N15/31
C07K1/22
(21)【出願番号】P 2020138899
(22)【出願日】2020-08-19
【審査請求日】2023-05-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000003300
【氏名又は名称】東ソー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001047
【氏名又は名称】弁理士法人セントクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】長谷見 崇俊
(72)【発明者】
【氏名】山中 直紀
(72)【発明者】
【氏名】寺尾 陽介
【審査官】岡部 佐知子
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2012/086660(WO,A1)
【文献】特表2014-508118(JP,A)
【文献】特開2008-266219(JP,A)
【文献】国際公開第2014/003176(WO,A1)
【文献】国際公開第2019/039602(WO,A1)
【文献】特開2013-235011(JP,A)
【文献】特開2008-214350(JP,A)
【文献】特開2017-070289(JP,A)
【文献】国際公開第2012/133349(WO,A1)
【文献】特許第7363134(JP,B2)
【文献】Werner S. et al.,Immunoabsorbent nanoparticles based on a tobamovirus displaying protein A.,Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2006年11月21日,103, 47,17678-17683
【文献】Chen X. et al.,Fusion protein linkers: property, design and functionality.,Advanced Drug Delivery Reviews,2013年10月15日,65, 10,1357-1369
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C12N
C07K
C12P
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
CAplus/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
GenBank/EMBL/DDBJ/GeneSeq
UniProt/GeneSeq
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブドウ球菌属細菌由来Protein Aの免疫グロブリン結合ドメインを含むポリペプチドであって、
前記ドメインが、配列番号2に記載のアミノ酸配列を6つ直結したポリペプチドからなり、前記ドメインのC末端側に
9から16アミノ酸残基からなるオリゴペプチドを付加し、かつ前記オリゴペプチドのC末端側に1以上のリジン残基を付加して
なる、ポリペプチド。
【請求項2】
ブドウ球菌属細菌由来Protein Aの免疫グロブリン結合ドメインのC末端側に付加する
前記オリゴペプチドが、
配列番号:26、38または44に記載のアミノ酸配列からなるオリゴペプチドである、請求項1に記載のポリペプチド。
【請求項3】
請求項1
または2に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
【請求項4】
請求項
3に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
【請求項5】
請求項
3に記載のポリヌクレオチド、または請求項
4に記載の発現ベクターを含む、遺伝子組換え宿主。
【請求項6】
宿主が大腸菌である、請求項
5に記載の遺伝子組換え宿主。
【請求項7】
請求項
5または6に記載の遺伝子組換え宿主を培養し請求項1
または2に記載のポリペプチドを発現させる工程と、発現した前記ポリペプチドを回収する工程とを含む、ポリペプチドの製造方法。
【請求項8】
不溶性担体と、当該不溶性担体に固定化した請求項1
または2に記載のポリペプチドとを含む、免疫グロブリン吸着剤。
【請求項9】
請求項
8に記載の吸着剤を充填したカラムに免疫グロブリンを含む溶液を添加し当該免疫グロブリンを前記吸着剤に吸着させる工程と、前記吸着剤に吸着した免疫グロブリンを溶出させる工程とを含む、前記溶液中に含まれる免疫グロブリンの分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、免疫グロブリンに特異的に結合する活性を有したポリペプチドに関する。より詳しくは、本発明は、免疫グロブリン吸着量に優れた前記ポリペプチドに関する。
【背景技術】
【0002】
抗体医薬は生体内の免疫機能を担う分子である抗体(免疫グロブリン)を利用した医薬である。抗体医薬は抗体が有する可変領域の多様性により標的分子に対し高い特異性と親和性をもって結合する。そのため抗体医薬は副作用が少なく、また、近年では適応疾患が広がってきていることもあり市場が急速に拡大している。
【0003】
抗体医薬の製造は培養工程と精製工程を含み、培養工程では生産性を向上させるために抗体産生細胞の改質や培養条件の最適化が図られている。また、精製工程では粗精製としてアフィニティークロマトグラフィーが採用され、その後の中間精製、最終精製、およびウイルス除去を経て製剤化される。
【0004】
精製工程では、抗体分子を特異的に認識するタンパク質(リガンド)を結合した不溶性担体からなる、アフィニティー吸着剤も用いられている。前記リガンドとして、ブドウ球菌(Staphylococcus)属細菌由来Protein A(以下、SpAと略)や連鎖球菌(Streptococcus)属細菌由来のProtein Gなどが多く用いられている。SpAのうち黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)由来のSpAは、N末端側からドメインE、ドメインD、ドメインA、ドメインB/Z、ドメインCと、免疫グロブリン結合ドメインを五つ有していることが知られており、このうちドメインCのアミノ酸配列を利用したアルカリ安定性を有したリガンド(特許文献1)や、ドメインB/ZおよびドメインCのうち、いずれかのドメインの一部のアミノ酸残基が欠失したポリペプチドを含むリガンド(特許文献2)が開示されている。
【0005】
抗体医薬を製造する際、生産性向上の観点から、アフィニティー吸着剤当たりの抗体吸着量の向上が求められている。抗体吸着量を向上させたリガンドとして、免疫グロブリン結合ドメインをタンデムに連結したポリペプチド(非特許文献1)や、免疫グロブリン結合ドメインと固定化タグ間にリンカーを導入したポリペプチド(特許文献3)が開示されている。しかしながらSpAについては、前記リンカーによる、吸着量向上の効果は十分とは言えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特表2010-504754号公報
【文献】特開2012-254981号公報
【文献】WO2017/018437号
【非特許文献】
【0007】
【文献】Freiherr von Roman M他,Journal of chromatography A,(1347),80-86,2014
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の課題は、ブドウ球菌属細菌由来Protein Aの免疫グロブリン結合ドメインを含むポリペプチドであって、免疫グロブリン吸着量が向上したポリペプチド、および当該ポリペプチドを結合した不溶性担体からなる免疫グロブリン吸着剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、ブドウ球菌属細菌由来Protein Aの免疫グロブリン結合ドメインのC末端側に適切な長さのオリゴペプチドを付加することで、当該免疫グロブリン結合ドメインと比較して免疫グロブリン吸着量が向上し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち、本発明は以下の態様を包含する:
[1]ブドウ球菌属細菌由来Protein Aの免疫グロブリン結合ドメインを含むポリペプチドであって、前記ドメインのC末端側に3から17アミノ酸残基からなるオリゴペプチドを付加し、かつ前記オリゴペプチドのC末端側に1以上のリジン残基を付加してなる、前記ポリペプチド。
【0011】
[2]ブドウ球菌属細菌由来Protein Aの免疫グロブリン結合ドメインのC末端側に付加するオリゴペプチドが、9から16アミノ酸残基からなるオリゴペプチドである、[1]に記載のポリペプチド。
【0012】
[3]ブドウ球菌属細菌由来Protein Aの免疫グロブリン結合ドメインが、以下の(a)から(d)のいずれかである、[1]または[2]に記載のポリペプチド:
(a)配列番号1に記載のアミノ酸配列を少なくとも含むポリペプチド、
(b)配列番号1に記載のアミノ酸配列の部分配列を少なくとも含み、かつ免疫グロブリン結合活性を有するポリペプチド、
(c)配列番号1に記載のアミノ酸配列またはその部分配列を含み、ただし当該アミノ酸配列において、1もしくは数箇所での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失および/または付加を含み、かつ免疫グロブリン結合活性を有するポリペプチド、
(d)配列番号1に記載のアミノ酸配列またはその部分配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつ免疫グロブリン結合活性を有するポリペプチド。
【0013】
[4][1]から[3]のいずれかに記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
【0014】
[5][4]に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
【0015】
[6][4]に記載のポリヌクレオチド、または[5]に記載の発現ベクターを含む、遺伝子組換え宿主。
【0016】
[7]宿主が大腸菌である、[6]に記載の遺伝子組換え宿主。
【0017】
[8][6]または[7]に記載の遺伝子組換え宿主を培養し[1]から[3]のいずれかに記載のポリペプチドを発現させる工程と、発現した前記ポリペプチドを回収する工程とを含む、ポリペプチドの製造方法。
【0018】
[9]不溶性担体と、当該不溶性担体に固定化した[1]から[3]のいずれかに記載のポリペプチドとを含む、免疫グロブリン吸着剤。
【0019】
[10][9]に記載の吸着剤を充填したカラムに免疫グロブリンを含む溶液を添加し当該免疫グロブリンを前記吸着剤に吸着させる工程と、前記吸着剤に吸着した免疫グロブリンを溶出させる工程とを含む、前記溶液中に含まれる免疫グロブリンの分離方法。
【発明の効果】
【0020】
本発明は、ブドウ球菌属細菌由来Protein Aの免疫グロブリン結合ドメインを少なくとも含むポリペプチドであって、前記ドメインのC末端側に3から17アミノ残基からなるリンカー(オリゴペプチド)および1以上のリジン残基を付加していることを特徴としている。
【0021】
本発明によれば、前記免疫グロブリン結合ドメインを、前記リンカーを介して不溶性担体に固定化することで、免疫グロブリン(抗体)吸着量が向上した吸着剤が得られる。つまり本発明により、試料中に含まれる免疫グロブリンを、より高効率に取得できる。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0023】
本発明のポリペプチドを構成する、ブドウ球菌(Staphylococcus)属細菌由来Protein A(以下、SpA)の免疫グロブリン結合ドメインは、
(I)前記ドメインの全アミノ酸配列を含むポリペプチドであってもよく、
(II)免疫グロブリンへの結合活性を有している限り、前記ドメインの部分アミノ酸配列を含むポリペプチドであってもよい。
さらに免疫グロブリンへの結合活性を有している限り、
(III)前記(I)または(II)に記載のポリペプチドにおいて、1もしくは数箇所での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失および/または付加を含むポリペプチドであってもよいし、
(IV)前記(I)または(II)に記載のポリペプチドのアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドであってもよい(以降、(III)および(IV)に記載のポリペプチドをまとめて「改変体」とも表記する)。
【0024】
なお前記(II)に関して、前記ドメインは3つのαヘリックスとそれらをつなぐループ部分で構成されている。三つのヘリックスのうちN末端側の二つのヘリックスが抗体結合部位であり、抗体結合部位以外のヘリックスやループを除いた場合でも抗体結合能を有していることが知られている(James S.Huston他,Biophysical Journal,(62),87-91,1992)。すなわち、本発明のポリペプチドを構成する、SpAの免疫グロブリン結合ドメインの部分アミノ酸配列は、少なくとも前記抗体結合部位のアミノ酸配列を含んでいればよいといえる。
【0025】
具体例として、SpAが黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)由来のProtein A(GenBank No.AAA26676)である場合、N末端側からドメインE(GenBank No.AAA26676の37番目から92番目までのアミノ酸残基)、ドメインD(GenBank No.AAA26676の93番目から153番目までのアミノ酸残基)、ドメインA(GenBank No.AAA26676の154番目から211番目までのアミノ酸残基)、ドメインB/Z(GenBank No.AAA26676の212番目から269番目までのアミノ酸残基)およびドメインC(GenBank No.AAA26676の270番目から327番目までのアミノ酸残基)と命名された免疫グロブリン結合ドメインを有している。この場合、本発明のポリペプチドを構成する、SpAの免疫グロブリン結合ドメインは、免疫グロブリンへの結合活性を有している限り、
前述した五つのドメインのうち、少なくともいずれか一つのドメインの全アミノ酸配列を含むポリペプチド、またはその改変体であってもよいし、
前述した五つのドメインのうち、少なくともいずれか一つのドメインの部分アミノ酸配列を含むポリペプチド、またはその改変体であってもよい。
つまり免疫グロブリンへの結合活性を有している限り、前述した五つのドメインのうち、いずれか一つのドメイン(例えば、ドメインC)の全長もしくは部分アミノ酸配列を含むポリペプチド、またはその改変体でもよいし、
隣接した複数のドメインの全長(例えば、ドメインB/ZとドメインC)もしくは部分アミノ酸配列(例えば、ドメインB/ZのC末端側からドメインCのN末端側までのアミノ酸残基)、またはその改変体であってもよいし、
前述した五つのドメインのうち任意の複数のドメインの全長(例えば、ドメインAとドメインC)もしくは部分アミノ酸配列(例えば、ドメインAの部分アミノ酸配列とドメインCの部分アミノ酸配列)、またはその改変体であってもよい。
【0026】
本発明のポリペプチドを構成する、SpAの免疫グロブリン結合ドメインが、黄色ブドウ球菌由来Protein AのドメインC(配列番号1)の改変体である場合の好ましい態様として、以下(i)から(iv)に示すポリペプチドが例示できる。
【0027】
(i)配列番号1に記載のアミノ酸配列を含み、ただし当該アミノ酸配列において、2番目のアスパラギン酸に相当するアミノ酸残基のグルタミン酸への置換、49番目のリジンに相当するアミノ酸残基のメチオニンへの置換、21番目のアスパラギンに相当するアミノ酸残基のチロシンへの置換、58番目のリジンに相当するアミノ酸残基のグルタミン酸、バリン、グリシン、アスパラギン酸またはアスパラギンへの置換、3番目のアスパラギンに相当するアミノ酸残基のイソロイシン、スレオニンまたはヒスチジンへの置換、11番目のアスパラギンに相当するアミノ酸残基のリジンまたはチロシンへの置換、15番目のグルタミン酸に相当するアミノ酸残基のアラニンへの置換、40番目のバリンに相当するアミノ酸残基のアラニンへの置換、配列番号1の7番目のリジンに相当するアミノ酸残基のバリンへの置換、配列番号1の39番目のセリンに相当するアミノ酸残基のシステインまたはグリシンへの置換、配列番号1の47番目のグルタミン酸に相当するアミノ酸残基のバリンへの置換、配列番号1の50番目のリジンに相当するアミノ酸残基のアスパラギンへの置換、配列番号1の4番目のリジンに相当するアミノ酸残基のスレオニンへの置換、および配列番号1の42番目のリジンに相当するアミノ酸残基のロイシンへの置換のうち、少なくともいずれか一つのアミノ酸残基の置換を有するポリペプチド
(ii)配列番号1に記載のアミノ酸配列を含み、ただし当該アミノ酸配列において、前記(i)に記載のアミノ酸置換を少なくとも一つ有し、さらに前記アミノ酸置換の位置以外の1もしくは数箇所での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および/または付加を含み、かつ免疫グロブリン結合活性を有するポリペプチド
(iii)配列番号1に記載のアミノ酸配列において、前記(i)に記載のアミノ酸置換を少なくとも一つ有したアミノ酸配列全体に対して70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上の相同性を有し、前記アミノ酸置換が少なくとも一つ残存したアミノ酸配列を含み、かつ免疫グロブリン結合活性を有するポリペプチド
(iv)前記(i)から(iii)のいずれかに記載のアミノ酸配列を含み、ただし当該アミノ酸配列において、さらに、配列番号1の29番目のグリシンに相当するアミノ酸残基のアラニンへの置換、配列番号1の4番目のリジンに相当するアミノ酸残基のアルギニンへの置換、配列番号1の7番目のリジンに相当するアミノ酸残基のグルタミン酸への置換、配列番号1の6番目のアスパラギンに相当するアミノ酸残基のアスパラギン酸への置換、および配列番号1の42番目のリジンに相当するアミノ酸残基のアルギニンへの置換のうち、少なくともいずれか一つのアミノ酸残基の置換を有するポリペプチド
なお本明細書において「1もしくは数個(数箇所)」とは、アミノ酸残基のポリペプチドの立体構造における位置やアミノ酸残基の種類によっても異なるが、具体的には、例えば、1から30個、1から20個、1から10個、1から9個、1から8個、1から7個、1から6個、1から5個、1から4個、1から3個、1から2個、1個のいずれかを意味する。前述したアミノ酸残基の置換以外の、アミノ酸残基の置換の一例としては、物理的性質および/または化学的性質が類似したアミノ酸間で置換が生じる保守的置換が挙げられる。保守的置換の場合、一般に、置換が生じているものと置換が生じていないものとの間でタンパク質の機能が維持されることが当業者において知られている。保守的置換の一例としては、グリシンとアラニン間、セリンとプロリン間、またはグルタミン酸とアラニン間での置換が挙げられる(タンパク質の構造と機能,メディカル・サイエンス・インターナショナル社,9,2005)。また、上記のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加には、例えば、ポリペプチドまたはそれをコードする遺伝子が由来する微生物の個体差や種の違いに基づく場合などの天然に生じる変異(mutantまたはvariant)によって生じるものも含まれる。
【0028】
また本明細書において「相同性」とは、類似性(similarity)または同一性(identity)を意味してよい。「相同性」とは、特に、同一性(identity)を意味してもよい。アミノ酸配列の相同性は、BLAST等のアラインメントプログラムを利用して決定できる。例えば、アミノ酸配列の同一性とは、blastpを用いて算出されるアミノ酸配列間の同一性を意味してよく、具体的には、blastpをデフォルトのパラメータで用いて算出されるアミノ酸配列間の同一性を意味してもよい。
【0029】
また本明細書において「配列番号1に記載のアミノ酸配列におけるX番目のアミノ酸」とは、配列番号1に記載のアミノ酸配列のN末端から数えてX位の位置に存在するアミノ酸を意味する。特定のアミノ酸配列における「配列番号1に記載のアミノ酸配列におけるX番目のアミノ酸に相当するアミノ酸残基」とは、当該特定のアミノ酸配列におけるアミノ酸残基であって、当該特定のアミノ酸配列と配列番号1のアミノ酸配列とのアラインメントにおいて配列番号1に示すアミノ酸配列におけるX番目のアミノ酸と同一の位置に配列されるアミノ酸残基を意味する。例えば、Asp2Glu(この表記は、配列番号1の2番目のアスパラギン酸に相当するアミノ酸残基がグルタミン酸に置換されていることを表す、以下同じ)のアミノ酸置換の場合、特定のアミノ酸配列における「配列番号1の2番目のアスパラギン酸に相当するアミノ酸残基」とは、当該特定のアミノ酸配列におけるアミノ酸残基であって、当該特定のアミノ酸配列と配列番号1のアミノ酸配列とのアラインメントにおいて配列番号1に示すアミノ酸配列における2番目のアスパラギン酸と同一の位置に配列されるアミノ酸残基を意味する。なお、配列番号1に記載のアミノ酸配列における「配列番号1に記載のアミノ酸配列におけるX番目のアミノ酸に相当するアミノ酸残基」とは、配列番号1に記載のアミノ酸配列におけるX番目のアミノ酸そのものを意味する。すなわち、上記例示したアミノ酸置換(すなわち前記特定位置におけるアミノ酸置換および任意でGly29Ala等の他のアミノ酸置換)の位置は、必ずしも本発明のSpAの免疫グロブリン結合ドメインにおける絶対的な位置を示すものではなく、配列番号1に記載のアミノ酸配列に基づく相対的な位置を示すものである。すなわち、例えば、SpAの免疫グロブリン結合ドメインが、上記例示したアミノ酸置換の位置よりもN末端側にアミノ酸残基の挿入、欠失、または付加を含む場合、それに応じて当該アミノ酸置換の絶対的な位置は変動し得る。SpAの免疫グロブリン結合ドメインにおける上記例示したアミノ酸置換の位置は、例えば、前記ドメインのアミノ酸配列と配列番号1に記載のアミノ酸配列とのアラインメントにより特定できる。アラインメントは、例えば、BLAST等のアラインメントプログラムを利用して実施できる。配列番号1に記載のアミノ酸配列のバリアント配列等の任意のアミノ酸配列における上記例示したアミノ酸置換の位置についても同様である。また、上記例示したアミノ酸置換(すなわち前記特定位置におけるアミノ酸置換および任意でGly29Ala等の他のアミノ酸置換)の置換前のアミノ酸残基は、配列番号1に記載のアミノ酸配列における置換前のアミノ酸残基の種類を示すものであって、配列番号1に記載のアミノ酸配列以外の非改変型アミノ酸配列においては保存されていてもよく、保存されていなくてもよい。
【0030】
本発明のポリペプチドは、前述したSpAの免疫グロブリン結合ドメインのC末端側に3から17アミノ酸残基からなるオリゴペプチド(以下、オリゴペプチドAとも表記する)を付加し、かつオリゴペプチドAのC末端側に1以上のリジン残基(以下、オリゴペプチドBとも表記する)を付加していることを特徴としている。前記ドメインのC末端側に付加するオリゴペプチドのうち、オリゴペプチドBは、後述する不溶性担体との固定化に用いる残基である。オリゴペプチドB(すなわちリジン残基)の長さに特に限定はないが、好ましくは1から5残基、より好ましくは2から4残基、さらに好ましくは3残基である。オリゴペプチドAは、前記ドメインとオリゴペプチドBとの間のリンカーに相当する。リンカー(オリゴペプチドA)の長さを前記ドメインに対し長くしすぎると、後述する不溶性担体に固定化して製造した免疫グロブリン吸着剤における免疫グロブリン吸着量が低下することから、長さの最適化が必要である。オリゴペプチドAの長さは、前述したように3から17アミノ酸残基であればよく、好ましくは6から16アミノ酸残基、より好ましくは9から16アミノ酸残基、さらに好ましくは12から15アミノ酸残基である。なおオリゴペプチドAのアミノ酸配列は特に限定はなく、(Pro-Ala)nのような剛直な構造を形成しやすい配列であってもよく、(Gly-Gly-Ser)nのような柔軟な構造を形成しやすい配列であってもよく、ランダムな配列(例えば、配列番号20に記載のアミノ酸配列)であってもよい。また、オリゴペプチドAのアミノ酸配列は、3以上のプロリンが連続してなる配列が含まないことが望ましい。
【0031】
本発明のポリペプチドを構成する、SpAの免疫グロブリン結合ドメインは二つ以上連結した態様であってもよい。二つ以上連結させる際は、直接連結(直結)させてもよいし、リンカー(例えば、5から25アミノ酸残基からなるオリゴペプチド)を介して連結させてもよい。またSpAの免疫グロブリン結合ドメインは、そのN末端側またはC末端側に、ポリペプチドA、ポリペプチドBおよび前述したドメイン連結用リンカー以外の他のオリゴペプチドをさらに含んでもよい。前記他のオリゴペプチドは、免疫グロブリン結合活性を損なわない限り、特に制限されない。
【0032】
本発明のポリペプチドを製造するには、直接製造してもよいし、オリゴペプチドを付加していないSpAの免疫グロブリン結合ドメインに別途作製したオリゴペプチドを付加し製造してもよい。前者の方法で製造する場合、例えば、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む遺伝子組換え宿主より発現させることで製造できる。前記ポリヌクレオチドの作製方法の一例として、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを直接合成し作成する方法や、オリゴペプチドをコードするポリヌクレオチドと、前記オリゴペプチドを含まないSpAの免疫グロブリン結合ドメインをコードするポリヌクレオチドとを別途作製後、前記オリゴペプチドがSpAの免疫グロブリン結合ドメインのN末端側および/またはC末端側に付加されるように連結し作製する方法があげられる。
【0033】
本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド(以下、単に「本発明のポリヌクレオチド」ともいう)は、例えば、化学合成法やPCR法等によるDNA増幅法により、取得できる。DNA増幅法は、例えば、本発明のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列といった、増幅すべきヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドを鋳型とし実施できる。鋳型とするポリヌクレオチドは、本発明のポリペプチドを発現する生物のゲノムDNA、本発明のポリペプチドのcDNA、本発明のポリヌクレオチドを含むベクターが例示できる。
【0034】
本発明のポリヌクレオチドのヌクレオチド配列は、例えば、本発明のポリペプチドのアミノ酸配列からの変換により設計できる。アミノ酸配列からヌクレオチド配列に変換する際には、標準のコドンテーブルを使用できるが、本発明のポリヌクレオチドで形質転換する宿主におけるコドンの使用頻度を考慮して変換するのが好ましい。一例として、宿主がEscherichia coli(大腸菌)の場合は、アルギニン(Arg)ではAGA/AGG/CGG/CGAが、イソロイシン(Ile)ではATAが、ロイシン(Leu)ではCTAが、グリシン(Gly)ではGGAが、プロリン(Pro)ではCCCが、それぞれ使用頻度が少ないため(いわゆるレアコドンであるため)、それらのコドンを避けるように変換してよい。コドンの使用頻度の解析は公的データベース(例えば、かずさDNA研究所のウェブサイトにあるCodon Usage Databaseなど)を利用することによっても可能である。
【0035】
本発明のポリヌクレオチドは、当該ポリヌクレオチドの全長を一括取得してもよく、当該ポリヌクレオチドの部分配列からなるポリヌクレオチドを取得後連結することで取得してもよい。上記のような本発明のポリヌクレオチドを取得する手法についての説明は、その全長配列を一括して取得する場合に限られず、その部分配列を取得する場合にも準用できる。
【0036】
なお本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと任意のポリペプチドのアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドとを連結し、融合型アミノ酸配列をコードするように設計してもよい。
【0037】
本発明のポリペプチドは、例えば、本発明のポリヌクレオチドを含む遺伝子組換え宿主(以下、単に「本発明の遺伝子組換え宿主」ともいう)を培養し前記ポリペプチドを発現させることで製造できる。本発明の遺伝子組換え宿主は、例えば、本発明のポリヌクレオチドを用いて宿主を形質転換することにより得られる。宿主は、本発明のポリヌクレオチドで形質転換されることにより本発明のポリペプチドを発現可能なものであれば特に制限されない。宿主の例として、動物細胞、昆虫細胞、微生物が挙げられる。このうち動物細胞としては、COS細胞、CHO(Chinese Hamster Ovary)細胞、Hela細胞、NIH3T3細胞、HEK293細胞が、昆虫細胞としては、Sf9細胞、BTI-TN-5B1-4細胞が、微生物としては、酵母や細菌が、それぞれ例示できる。さらに酵母としては、Saccharomyces cerevisiae等のSaccharomyces属酵母、Pichia Pastoris等のPichia属酵母、Schizosaccharomyces pombe等のSchizosaccharomyces属酵母が、細菌としては、大腸菌(Escherichia coli)等のEscherichia属細菌が挙げられる。大腸菌としては、JM109株、BL21(DE3)株が挙げられる。なお、酵母や大腸菌を宿主として用いると生産性の面で好ましく、大腸菌を宿主として用いるとさらに好ましい。
【0038】
本発明の遺伝子組換え宿主において、本発明のポリヌクレオチドは、発現可能に保持されていればよい。具体的には、本発明のポリヌクレオチドは、前記宿主で機能するプロモーターの制御下で発現するように保持されていればよい。前記宿主が大腸菌の場合、宿主で機能するプロモーターの一例として、trpプロモーター、tacプロモーター、trcプロモーター、lacプロモーター、T7プロモーター、recAプロモーター、lppプロモーターが挙げられる。
【0039】
また本発明の遺伝子組換え宿主において、本発明のポリヌクレオチドは、ゲノムDNA外で自律複製するベクター上に存在していてよい。すなわち、本発明のポリヌクレオチドを含む発現ベクター(以下、単に「本発明の発現ベクター」ともいう)で宿主を形質転換して本発明の遺伝子組換え宿主を作製してもよい。本発明の発現ベクターは、例えば、発現ベクターの適切な位置に本発明のポリヌクレオチドを挿入して得られる。なお、発現ベクターは、形質転換する宿主内で安定に存在し複製できるものであれば特に制限されない。前記宿主が大腸菌の場合、発現ベクターとしては、pETプラスミドベクター、pUCプラスミドベクター、pTrcプラスミドベクターが例示できる。なお本発明の発現ベクターに、抗生物質耐性遺伝子等の選択マーカーを備えていてよい。また、前記適切な位置とは、発現ベクターの複製機能、選択マーカー、伝達性に関わる領域を破壊しない位置を意味する。前記発現ベクターに本発明のポリヌクレオチドを挿入する際は、発現に必要なプロモーター等の機能性ポリヌクレオチドに連結された状態で挿入すると好ましい。
【0040】
また本発明の遺伝子組換え宿主において、本発明のポリヌクレオチドは、ゲノムDNA上に導入されてもよい。ゲノムDNAへの本発明のポリヌクレオチドの導入は、例えば、相同組み換えによる遺伝子導入法を利用して実施できる。相同組み換えによる遺伝子導入法としては、Red-driven integration法(Datsenko,K.A,and Wanner,B.L.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.,97:6640-6645(2000))等の直鎖状DNAを用いる方法、温度感受性複製起点を含むベクターを用いる方法、宿主内で機能する複製起点を持たないベクターを用いる方法、ファージを用いたtransduction法が例示できる。
【0041】
本発明の発現ベクター等のポリヌクレオチドを用いた宿主の形質転換は、例えば、当業者が通常用いる方法で実施できる。例えば、宿主として大腸菌を選択した場合は、コンピテントセル法、ヒートショック法、エレクトロポレーション法等により形質転換すればよい。形質転換後に適切な方法で、本発明のポリヌクレオチドを含む宿主をスクリーニングすることで、本発明の遺伝子組換え宿主を取得できる。
【0042】
なお各種微生物において利用可能な発現ベクターやプロモーター等の遺伝子工学的手法に関する情報は、例えば「微生物学基礎講座8 遺伝子工学、共立出版、1987年」などの公知文献を利用し、取得すればよい。
【0043】
本発明の遺伝子組換え宿主が本発明の発現ベクターを含む場合、本発明の遺伝子組換え宿主から本発明の発現ベクターを調製できる。例えば、本発明の遺伝子組換え宿主を培養して得られる培養物からアルカリ抽出法またはQIAprep Spin Miniprep kit(QIAGEN社製)等の市販の抽出キットを用いて本発明の発現ベクターを調製できる。
【0044】
本発明の遺伝子組換え宿主を培養することで、本発明のポリペプチドを発現できる。また、本発明の遺伝子組換え宿主を培養することで、本発明のポリペプチドを発現させ、発現した前記ポリペプチドを回収することで、本発明のポリペプチドを製造できる。すなわち、本発明の遺伝子組換え宿主を培養することで本発明のポリペプチドを発現させる工程と、発現された前記ポリペプチドを回収する工程とを含む、本発明のポリペプチドの製造方法を提供する。培地組成や培養条件は、宿主の種類や本発明のポリペプチドの特性等の諸条件に応じて適宜設定すればよい。培地組成や培養条件は、例えば、宿主が増殖でき、かつ、本発明のポリペプチドを発現可能な条件に設定すればよい。培地は、例えば、炭素源、窒素源、無機塩、その他の各種有機成分や無機成分を適宜含む培地を使用できる。具体的には、宿主が大腸菌の場合、必要な栄養源を補ったLB(Luria-Bertani)培地(トリプトン1%(w/v)、酵母エキス0.5%(w/v)、1%(w/v)NaCl)が好ましい培地の一例として挙げられる。なお、本発明の発現ベクターの導入の有無により、本発明の遺伝子組換え宿主を選択的に増殖させるために、培地に当該発現ベクターに含まれる抗生物質耐性遺伝子に対応した抗生物質を添加して培養すると好ましい。例えば、当該発現ベクターがカナマイシン耐性遺伝子を含んでいる場合は培地にカナマイシンを添加すればよい。本発明のポリヌクレオチドがゲノムDNA上に導入されている場合も同様である。また、培地は、グルタチオン、システイン、シスタチン、チオグリコレートおよびジチオスレイトールからなる群から選択される一種類以上の還元剤を含有していてもよい。また培地は、グリシン等の前記形質転換体から培養液へのタンパク質分泌を促す試薬を含有していてもよい。例えば、宿主が大腸菌の場合、培地に対してグリシンを2%(w/v)以下で添加すると好ましい。培養温度は、例えば、宿主が大腸菌の場合、一般に10℃から40℃、好ましくは20℃から37℃、より好ましくは25℃前後である。培地のpHは、例えば、宿主が大腸菌の場合、pH6.8からpH7.4、好ましくはpH7.0前後である。また、本発明のポリペプチドを誘導性のプロモーターの制御下で発現する場合は、本発明のポリペプチドが良好に発現できるように誘導をかけると好ましい。発現誘導には、例えば、プロモーターの種類に応じた誘導剤を用いることができる。誘導剤としては、IPTG(Isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside)を例示できる。宿主が大腸菌の場合、例えば、培養液の濁度(600nmにおける吸光度)が約0.5から1.0となったときに適当量のIPTGを添加し、引き続き培養することで、本発明のポリペプチドの発現を誘導できる。IPTGの添加濃度は、例えば、0.005から1.0mM、好ましくは0.01から0.5mMである。IPTG誘導等の発現誘導は、例えば、当該技術分野において周知の条件で行なえる。
【0045】
本発明のポリペプチドは、その発現形態に適した方法で培養物から分離し回収すればよい。なお、本明細書において「培養物」とは、培養により得られた培養液の全体またはその一部を意味する。当該一部は、本発明のポリペプチドを含有する部分であれば特に制限されない。当該一部としては、培養された本発明の形質転換体の細胞や培養後の培地(すなわち培養上清)などが挙げられる。例えば、本発明のポリペプチドが培養上清に蓄積する場合、細胞を遠心分離操作で分離し、得られる培養上清から本発明のポリペプチドを回収すればよい。また、本発明のポリペプチドが細胞内(ペリプラズムを含む)に蓄積する場合、細胞を遠心分離操作で回収後、酵素処理剤や界面活性剤等を添加して細胞を破砕し、当該破砕物から本発明のポリペプチドを回収すればよい。前述した培養上清や細胞破砕物からの、本発明のポリペプチドの回収は、例えば、タンパク質の分離精製に用いられる公知の方法で実施できる。前記回収方法の一例として、硫安分画、イオン交換クロマトグラフィー、疎水クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィー、等電点沈殿が挙げられる。
【0046】
本発明のポリペプチドは、例えば、免疫グロブリン(抗体)の分離または分析に使用できる。前記目的で使用する際は、例えば、不溶性担体と当該不溶性担体に固定化した本発明のポリペプチドとを含む免疫グロブリン吸着剤(以下、単に「本発明の免疫グロブリン吸着剤」ともいう)の態様で使用できる。なお本明細書において、「免疫グロブリンの分離」とは、夾雑物質共存下の溶液からの免疫グロブリンの分離に限らず、構造、性質、または活性等に基づく免疫グロブリン間の分離も含む。不溶性担体は、水溶液に対して不溶性の担体であれば特に制限されない。不溶性担体としては、アガロース、アルギネート(アルギン酸塩)、カラゲナン、キチン、セルロース、デキストリン、デキストラン、デンプン等の多糖質を原料とした担体や、ポリビニルアルコール、ポリメタクレート、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリウレタン等の合成高分子を原料とした担体や、シリカ等のセラミックスを原料とした担体が例示できる。中でも、多糖質を原料とした担体や合成高分子を原料とした担体が不溶性担体として好ましい。前記好ましい担体の一例として、トヨパール(東ソー社製)等のヒドロキシ基を導入したポリメタクリレートゲル、Sepharose(GEヘルスケア社製)等のアガロースゲル、セルファイン(JNC社製)等のセルロースゲルが挙げられる。不溶性担体の形状は特に制限されない。不溶性担体は、例えば、カラムに充填できる形状であってよい。不溶性担体は、例えば、粒状物または非粒状物であってよい。また、不溶性担体は、例えば、多孔性または非多孔性であってもよい。
【0047】
本発明のポリペプチドは、例えば、共有結合により不溶性担体に固定化してもよい。具体例として、不溶性担体が有する活性基を介して、本発明のポリペプチドと不溶性担体とを共有結合させることで、不溶性担体に前記ポリペプチドを固定化できる。すなわち、前記不溶性担体には、その表面などに活性基を有していてよい。前記活性基の一例として、N-ヒドロキシコハク酸イミド(NHS)活性化エステル基、エポキシ基、カルボキシ基、マレイミド基、ハロアセチル基、トレシル基、ホルミル基、ハロアセトアミドが挙げられる。活性基を有する不溶性担体としては、例えば、活性基を有する市販の不溶性担体をそのまま用いてもよいし、不溶性担体に活性基を導入して用いてもよい。活性基を有する市販の担体としては、TOYOPEARL AF-Epoxy-650M、TOYOPEARL AF-Tresyl-650M(いずれも東ソー社製)、HiTrap NHS-activated HP Columns、NHS-activated Sepharose 4 Fast Flow、Epoxy-activated Sepharose 6B(いずれもGEヘルスケア社製)、SulfoLink Coupling Resin(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)が例示できる。
【0048】
担体表面に活性基を導入する方法としては、担体表面に存在するヒドロキシ基、エポキシ基、カルボキシ基、アミノ基等に対して2個以上の活性部位を有する化合物の一方を反応させる方法が例示できる。
【0049】
例えば、担体表面に存在するヒドロキシ基やアミノ基にエポキシ基を導入する化合物としては、エピクロロヒドリン、エタンジオールジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルを例示できる。
【0050】
また例えば、担体表面に存在するエポキシ基にカルボキシ基を導入する化合物としては、2-メルカプト酢酸、3-メルカプトプロピオン酸、4-メルカプト酪酸、6-メルカプト酪酸、グリシン、3-アミノプロピオン酸、4-アミノ酪酸、6-アミノヘキサン酸を例示できる。
【0051】
また例えば、担体表面に存在するヒドロキシ基、エポキシ基、カルボキシ基、アミノ基にマレイミド基を導入する化合物としては、N-(ε-マレイミドカプロン酸)ヒドラジド、N-(ε-マレイミドプロピオン酸)ヒドラジド、4-(4-N-マレイミドフェニル)酢酸ヒドラジド、2-アミノマレイミド、3-アミノマレイミド、4-アミノマレイミド、6-アミノマレイミド、1-(4-アミノフェニル)マレイミド、1-(3-アミノフェニル)マレイミド、4-(マレイミド)フェニルイソシアナート、2-マレイミド酢酸、3-マレイミドプロピオン酸、4-マレイミド酪酸、6-マレイミドヘキサン酸、N-(α-マレイミドアセトキシ)スクシンイミドエステル、(m-マレイミドベンゾイル)N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、スクシンイミジル-4-(マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボニル-(6-アミノヘキサン酸)、スクシンイミジル-4-(マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボン酸、(p-マレイミドベンゾイル)N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、(m-マレイミドベンゾイル)N-ヒドロキシスクシンイミドエステルを例示できる。
【0052】
また例えば、担体表面に存在するヒドロキシ基やアミノ基にハロアセチル基を導入する化合物としては、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸、クロロ酢酸クロリド、ブロモ酢酸クロリド、ブロモ酢酸ブロミド、クロロ酢酸無水物、ブロモ酢酸無水物、ヨード酢酸無水物、2-(ヨードアセトアミド)酢酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、3-(ブロモアセトアミド)プロピオン酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、4-(ヨードアセチル)アミノ安息香酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルを例示できる。
【0053】
また、担体表面に活性基を導入する方法としては、担体表面に存在するヒドロキシ基やアミノ基にω-アルケニルアルカングリシジルエーテルを反応させた後、ハロゲン化剤でω-アルケニル部位をハロゲン化することにより活性化する方法も例示できる。ω-アルケニルアルカングリシジルエーテルとしては、アリルグリシジルエーテル、3-ブテニルグリシジルエーテル、4-ペンテニルグリシジルエーテルを例示できる。ハロゲン化剤としては、N-クロロスクシンイミド、N-ブロモスクシンイミド、N-ヨードスクシンイミドを例示できる。
【0054】
また、担体表面に活性基を導入する方法としては、担体表面に存在するカルボキシ基に対して縮合剤と添加剤を用いて活性基を導入する方法も例示できる。縮合剤としては、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)、ジシクロヘキシルカルボジアミド、カルボニルジイミダゾールを例示できる。添加剤としては、N-ヒドロキシコハク酸イミド(NHS)、4-ニトロフェノール、1-ヒドロキシベンズトリアゾールを例示できる。
【0055】
本発明のポリぺプチドの不溶性担体への固定化は、例えば、緩衝液中で実施できる。緩衝液としては、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、MES(2-Morpholinoethanesulfonic acid)緩衝液、HEPES(4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)緩衝液、トリス緩衝液、ホウ酸緩衝液を例示できる。固定化させるときの反応温度は、例えば、活性基の反応性や本発明のポリペプチドの安定性等の諸条件に応じて適宜設定できる。固定化させるときの反応温度は、例えば、5℃から50℃であってよく、好ましくは10℃から35℃である。
【0056】
本発明の免疫グロブリン吸着剤は、例えば、前記吸着剤を充填したカラムの態様にすることで、免疫グロブリン(抗体)の分離に使用できる。例えば、本発明の免疫グロブリン吸着剤を充填したカラムに免疫グロブリンを含む溶液を添加して当該免疫グロブリンを前記吸着剤に吸着させ、前記吸着剤に吸着した免疫グロブリンを溶出させることで、免疫グロブリンを分離できる。免疫グロブリンを含む溶液は、例えば、ポンプ等の送液手段を用いてカラムに添加できる。なお、免疫グロブリンを含む溶液は、カラムに添加する前に予め適切な緩衝液を用いて溶媒置換してよい。また、免疫グロブリンを含む溶液をカラムに添加する前に、適切な緩衝液を用いてカラムを平衡化してよい。カラムの平衡化により、例えば、免疫グロブリンをより高純度に分離できると期待される。溶媒置換や平衡化に用いる緩衝液としては、リン酸緩衝液、酢酸緩衝液、MES緩衝液が例示できる。そのような緩衝液には、例えば、さらに、10mMから100mMの塩化ナトリウム等の無機塩を添加してもよい。溶媒置換に用いる緩衝液と平衡化に用いる緩衝液は、同一であってもよく、同一でなくてもよい。また、免疫グロブリンを含む溶液のカラムへの通液後に夾雑物質等の免疫グロブリン以外の成分がカラムに残存している場合、免疫グロブリン吸着剤に吸着した免疫グロブリンを溶出する前に、そのような成分をカラムから除去してよい。免疫グロブリン以外の成分は、例えば、適切な緩衝液を用いてカラムから除去できる。免疫グロブリン以外の成分の除去に用いる緩衝液については、例えば、溶媒置換や平衡化に用いる緩衝液についての記載を準用できる。免疫グロブリン吸着剤に吸着した免疫グロブリンは、例えば、免疫グロブリンとリガンド(本発明のポリペプチド)との相互作用を弱めることにより、溶出できる。免疫グロブリンとリガンド(本発明のポリペプチド)との相互作用を弱める手段としては、緩衝液によるpHの低下、カウンターペプチドの添加、温度上昇、塩濃度変化が例示できる。免疫グロブリン吸着剤に吸着した免疫グロブリンは、具体的には、例えば、適切な溶出液を用いて溶出できる。溶出液としては、溶媒置換や平衡化に用いる緩衝液よりも酸性側の緩衝液が挙げられる。前記酸性側の緩衝液としては、クエン酸緩衝液、グリシン塩酸緩衝液、酢酸緩衝液を例示できる。溶出液のpHは、例えば、免疫グロブリンの機能(抗原への結合性等)を損なわない範囲で設定できる。
【0057】
前述した方法で免疫グロブリン(抗体)を分離することで、分離された免疫グロブリンが得られる。すなわち、免疫グロブリンの分離方法は、その一態様において、免疫グロブリンの製造方法であってよく、具体的には、分離された免疫グロブリンの製造方法であってよい。免疫グロブリンは、例えば、免疫グロブリンを含有する溶出画分として得られる。すなわち、溶出された免疫グロブリンを含む画分を分取できる。画分の分取は、例えば、常法により行なえばよい。画分を分取する方法としては、一定の時間ごとや、一定の容量ごとに回収容器を交換する方法や、溶出液のクロマトグラムの形状に合わせて回収容器を換える方法や、オートサンプラー等の自動フラクションコレクター等により画分の分取をする方法が挙げられる。さらに、免疫グロブリンを含有する画分から免疫グロブリンを回収することもできる。免疫グロブリンを含有する画分からの免疫グロブリンの回収は、例えば、タンパク質の分離精製に用いられる公知の方法により行なえばよい。
【実施例】
【0058】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0059】
(比較例1)
(1)免疫グロブリン結合活性を有するポリペプチド発現ベクターの作製
(1-1)配列番号2に記載のアミノ酸配列からなるブドウ球菌(Staphylococcus)属細菌由来Protein A(以下、SpA)の免疫グロブリン結合ドメインを6つ直結したポリペプチドを設計した(配列番号3)。なお前記ドメインは、天然型SpAのドメインC(GenBank No.AAA26676の270番目から327番目までのアミノ酸残基、配列番号1)に対し、化学的安定性の向上を目的としたアミノ酸置換を6箇所導入し、かつドメイン内への不溶性担体の固定化を防止するためリジン残基の他のアミノ酸への置換を導入したポリペプチドである。具体的には、配列番号1に記載のアミノ酸配列からなる天然型SpAドメインCに対し、Asn3Ile(この表記は配列番号1の3番目のアスパラギンに相当するアミノ酸残基がイソロイシンに置換されていることを表す、以下同じ)、Lys4Arg、Lys7Val、Asn11Arg、Glu15Ala、Asn21Tyr、Gly29Ala、Lys35Arg、Val40Ala、Lys42Arg、Lys49Arg、Lys50ArgおよびLys58Aspのアミノ酸置換を導入したポリペプチドである。なお配列番号3のC末端側3リジン残基(配列番号3の349番目から351番目まで)は、不溶性担体へ固定化するために付加したオリゴペプチドである。
【0060】
(1-2)(1-1)で設計した配列番号3に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを設計した(配列番号4)。なお配列番号4に記載のヌクレオチド配列は、配列番号3に記載のアミノ酸配列から大腸菌(Escherichia coli)型コドンを用いて変換したヌクレオチド配列を基に、クローニングのしやすさから、SpAの免疫グロブリン結合ドメインの特定箇所を異なるコドンを用いて変換した配列である。
【0061】
(1-3)配列番号4に記載の配列からなるポリヌクレオチドを合成するためのプライマー(オリゴヌクレオチド)を設計した(配列番号5から16)。具体的には、配列番号4の1番目から174番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号5および6に記載の配列からなるプライマーを、配列番号4の151番目から372番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号7および8に記載の配列からなるプライマーを、配列番号4の349番目から522番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号9および10に記載の配列からなるプライマーを、配列番号4の499番目から720番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号11および12に記載の配列からなるプライマーを、配列番号4の697番目から870番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号13および14に記載の配列からなるプライマーを、配列番号4の847番目から1053番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号15および16に記載の配列からなるプライマーを、それぞれ設計し、合成した。なお前述した各断片のうち、重複した領域(すなわち、配列番号4の151番目から174番目まで、349番目から372番目まで、499番目から522番目まで、697番目から720番目まで、および847番目から870番目まで)は、クローニングの際に複数のポリヌクレオチドを連結させるのりしろとしての役割をもつ。さらに制限酵素NcoIおよびXhoIで切断したプラスミドpET28aと連結できるよう、配列番号5に記載の配列からなるプライマーにはNcoIの制限酵素サイト(配列番号5の20番目から25番目までの領域)を、配列番号16に記載の配列からなるプライマーにはXhoIの制限酵素サイト(配列番号16の20番目から25番目までの領域)を、それぞれ付加している。
【0062】
(1-4)配列番号19に記載の配列からなるポリヌクレオチド(配列番号2に記載のアミノ酸配列からなるSpAの免疫グロブリン結合ドメインをコードするポリヌクレオチド)を鋳型DNAとし、配列番号5および6に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号7および8に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号9および10に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号11および12に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号13および14に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、ならびに配列番号15および16に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、のうちいずれか一組をPCRプライマーセット(Forward primerおよびReverse primer)とし、表1に示す組成からなる反応液を前記PCRプライマーセットごとに調製後、当該反応液を98℃で10秒間の第1ステップ、58℃で30秒間の第2ステップを1サイクルとする反応を30サイクル繰り返すことでPCRを実施した。
【0063】
【0064】
(1-5)(1-4)のPCRで得られた6種類のポリヌクレオチドをそれぞれ精製後、当該精製ポリヌクレオチドをそれぞれ0.05pmol含む混合溶液を調製した。当該混合溶液に、予め制限酵素NcoIとXhoIで消化したプラスミドpET-28aを0.05pmol加えた後、NEB Builder HiFi DNA Assembly Master Mix(ニュー・イングランド・バイオラボ社製)を用いたギブソンアッセンブリ反応により、6種のポリヌクレオチドの連結およびプラスミドpET28aへのライゲーションを行なった。当該ライゲーション産物を用いて大腸菌BL21(DE3)株を形質転換し、50μg/mLのカナマイシンを含むLB(Luria-Bertani)プレート培地で培養(37℃、16時間)した。
【0065】
(1-6)表2に示す組成からなる反応液を調製後、(1-5)で得られた形質転換体のコロニーPCRを行なった。1000から1200塩基対程度のPCR産物の増幅が確認できた形質転換体(遺伝子組換え大腸菌)を選択し、50μg/mLのカナマイシンを含むLB培地にて培養後、QIAprep Spin Miniprep kit(QIAGEN社製)による精製で、配列番号3に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドを発現可能なベクター(pET-SpA6と命名)を取得した。なお、配列番号17(5’-TAATACGACTCACTATAGGG-3’)および配列番号18(5’-TATGCTAGTTATTGCTCAG-3’)に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドを、コロニーPCR用プライマーとして使用した。
【0066】
【0067】
(1-7)(1-6)で取得した発現ベクターpET-SpA6のうち、配列番号3に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよびその周辺領域について、チェーンターミネータ法に基づくBig Dye Terminator Cycle Sequencing ready Reaction kit(ライフサイエンス社製)を用いてサイクルシークエンス反応に供し、全自動DNAシークエンサーABI Prism 3700 DNA analyzer(ライフサイエンス社製)にてヌクレオチド配列を解析した。なお当該解析の際、配列番号17または18に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドをシークエンス用プライマーとして使用した。配列解析の結果、発現ベクターpET-SpA6に、配列番号4に記載の配列からなるポリヌクレオチドが挿入されていることを確認した。
【0068】
(2)免疫グロブリン結合活性を有するポリペプチドの調製
(2-1)50μg/mLのカナマイシンを含む2×YT液体培地(トリプトン1.6%(w/v)、酵母エキス1%(w/v)、0.5%(w/v)NaCl)20mLに、(1)で作製したpET-SpA6を含む遺伝子組換え大腸菌を接種し、前培養した(30℃、16時間)。
【0069】
(2-2)前培養後の培養液100mLを、50μg/mLのカナマイシンを含む2×YT液体培地1Lに接種し、37℃で2から3時間培養後、0.5MのIPTG(Isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside)を200μL加えて、さらに20℃で終夜振とう培養した。
【0070】
(2-3)培養後の培養液を遠心分離し、湿重量8gの培養菌体を回収した。当該培養菌体のうち2gをBugBuster Protein Extraction Reagent(メルクミリポア社製)を用いて溶菌し、遠心分離により取得した上清をフィルターに通し、清澄化した。
【0071】
(2-4)あらかじめ0.15MのNaClを含む0.05Mトリス緩衝液(pH7.6)(以下、洗浄緩衝液と表記)により平衡化したIgG Sepharose 6 Fast Flow(GEヘルスケア社製)を充填したカラムに、(2-3)で清澄化した上清を添加し、前記カラムに充填した担体の10倍量の洗浄緩衝液で洗浄後、0.1Mグリシン―塩酸緩衝液(pH 3.0)(以降、酸性溶液と表記)を通液することで、免疫グロブリン結合活性を有するポリペプチドに相当する画分を回収した。
【0072】
(2-5)回収した画分の吸光度を分光光度計により測定し、当該画分に含まれるポリペプチドを定量した。またSDS-PAGEも実施し、当該ポリペプチドが純度よく精製されていることを確認した。
【0073】
(3)免疫グロブリン吸着剤の作製
(3-1)(2)で調製した、精製ポリペプチドを含む画分を、Amicon Ultra(メルクミリポア社製)により元の体積の10分の1量まで濃縮後、当該濃縮溶液の10倍量のリン酸ナトリウム緩衝液を加え、再度Amicon Ultra(メルクミリポア社製)により元の体積の10分の1量まで濃縮することで、前記ポリペプチド溶液の濃縮および緩衝液置換を行なった。
【0074】
(3-2)活性基としてホルミル基を有した不溶性担体である、TOYOPEARL AF-Formyl-650(東ソー社製)を純水に置換後、吸引ろ過で乾燥した。吸引濾過後のサクションドライゲルの含水率を含水率計(メトラートレド社製)で測定後、共栓付き三角フラスコに、乾燥ゲルとして0.5から3.0g加えた。
【0075】
(3-3)サクションドライゲルが入った共栓付き三角フラスコに、1.0MのNaClを含む緩衝液(ホウ酸またはリン酸緩衝液)を加え、サクションドライゲルを膨潤させた。
【0076】
(3-4)(3-1)で調製したポリペプチド濃縮液を、終濃度が10g/Lとなるよう共栓付き三角フラスコに加え、室温で振とうすることで、当該フラスコ内に入っているゲルとポリペプチドとをシッフ塩基形成により結合した。15分から4時間後に共栓付き三角フラスコの上清を一部回収し、結合していないポリペプチドの割合から、ポリペプチドのゲルへの固定化量を算出した。
【0077】
(3-5)1MのNaBH4水溶液を適量加え、室温で15分から2時間振とうすることで、残存シッフ塩基を還元し、免疫グロブリン吸着剤を作製した。作製した吸着剤は水洗後、20%(v/v)エタノールに置換し保存した。
【0078】
(4)免疫グロブリン吸着剤の評価
(4-1)(3)で作製した免疫グロブリン吸着剤を50%(w/v)スラリーに調製し、当該スラリー100μLをミニバイオスピンカラム(BIORAD社製)へ添加した。
【0079】
(4-2)酸性溶液および洗浄緩衝液を通液してカラムを洗浄後、洗浄緩衝液で希釈した免疫グロブリン溶液(日本血液製剤機構社製、43mg/mL)を添加し、恒温振とう培養機(TAITEC社製)を用いて25℃、1000rpmで2時間振とうすることで、免疫グロブリンを吸着剤に吸着させた。
【0080】
(4-3)洗浄緩衝液を通液することで未吸着の免疫グロブリンを洗浄後、酸性溶液を用いて吸着剤に吸着した免疫グロブリンを溶出した。溶出液の吸光度(波長280nm)を分光光度計で測定し、当該溶出液に含まれる免疫グロブリンの量から、吸着剤の静的吸着量を算出した。
【0081】
(実施例1)
(1)配列番号2に記載のアミノ酸配列からなるSpAの免疫グロブリン結合ドメインを6つ直結し、かつ当該C末端側ドメイン(N末端側から数えて6番目)のC末端側に配列番号20に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドおよび不溶性担体へ固定化するための3リジン残基を付加したポリペプチドを設計した(配列番号21)。
【0082】
(2)(1)で設計した配列番号21に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを、比較例1(1-2)と同様の思想で設計した(配列番号22)。
【0083】
(3)配列番号22に記載の配列からなるポリヌクレオチドを合成するためのプライマー(オリゴヌクレオチド)を設計し、合成した(配列番号5から15および23から25)。なお配列番号22のうち、SpAの免疫グロブリン結合ドメインの領域(1番目から1044番目の領域)は、配列番号4における当該領域と同一である。したがって、ここで設計、合成したプライマーは、配列番号22の847番目から1065番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号15および23に記載の配列からなるプライマーを、配列番号22の1042番目から1074番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号24および25に記載の配列からなるプライマーをそれぞれ設計した他は、比較例1(1-3)で設計、合成したプライマーと同一である。なお前述した各断片のうち、重複した領域(すなわち、配列番号22の151番目から174番目まで、349番目から372番目まで、499番目から522番目まで、697番目から720番目まで、および847番目から870番目まで、および1042番目から1065番目まで)は、クローニングの際に複数のポリヌクレオチドを連結させるのりしろとしての役割をもつ。さらに制限酵素NcoIおよびXhoIで切断したプラスミドpET28aと連結できるよう、配列番号5に記載の配列からなるプライマーにはNcoIの制限酵素サイト(配列番号5の20番目から25番目までの領域)を、配列番号24に記載のヌクレオチド配列からなるプライマーにはXhoIの制限酵素サイト(配列番号24の37番目から42番目までの領域および配列番号25の20番目から25番目)を、それぞれ付加している。
【0084】
(4)配列番号19に記載の配列からなるポリヌクレオチドを鋳型DNAとし、配列番号5および6に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号7および配列番号8に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号9および配列番号10に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号11および配列番号12に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号13および配列番号14に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、ならびに配列番号15および配列番号23に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、のうちいずれか一組をPCRプライマーセット(Forward primerおよびReverse primer)とした他は、比較例1(1-4)と同様な方法でPCRを実施した。
【0085】
(5)(4)のPCRで得られた6種類のポリヌクレオチドをそれぞれ精製し、当該精製ポリヌクレオチド(6種類)ならびに配列番号24および25に記載のアミノ酸配列からなるオリゴヌクレオチドをそれぞれ0.05pmol含む混合溶液を調製した他は、比較例1(1-5)と同様な方法で、ポリヌクレオチドの連結およびプラスミドpET28aへのライゲーションを行ない、形質転換体を得た。
【0086】
(6)比較例1(1-6)と同様な方法で、(5)で得られた形質転換体のコロニーPCRを行ない、配列番号21に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドを発現可能なベクター(pET-SpA6ADIRFNV_K3と命名)を取得した。
【0087】
(7)(6)で取得した発現ベクターpET-SpA6ADIRFNV_K3について比較例1(1-7)と同様な方法でヌクレオチド配列を解析した。配列解析の結果、発現ベクターpET-SpA6ADIRFNV_K3に、配列番号22に記載の配列からなるポリヌクレオチドが挿入されていることを確認した。
【0088】
(8)比較例1(2)と同様な方法で、(7)で作製したpET-SpA6ADIRNFV_K3を含む遺伝子組換え大腸菌からポリペプチドを調製し、比較例1(3)と同様な方法で、前記ポリペプチドを不溶性担体に固定化した免疫グロブリン吸着剤を作製し、比較例1(4)と同様な方法で前記吸着剤の吸着量を評価した。
【0089】
(実施例2)
(1)配列番号2に記載のアミノ酸配列からなるSpAの免疫グロブリン結合ドメインを6つ直結し、かつ当該C末端側ドメイン(N末端側から数えて6番目)のC末端側に配列番号26に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドおよび不溶性担体へ固定化するための3リジン残基を付加したポリペプチドを設計した(配列番号27)。
【0090】
(2)(1)で設計した配列番号27に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを、比較例1(1-2)と同様の思想で設計した(配列番号28)。
【0091】
(3)配列番号28に記載の配列からなるポリヌクレオチドを合成するためのプライマー(オリゴヌクレオチド)を設計し、合成した(配列番号5から15および29から31)。なお配列番号28のうち、SpAの免疫グロブリン結合ドメインの領域(1番目から1044番目の領域)は、配列番号4における当該領域と同一である。したがって、ここで設計、合成したプライマーは、配列番号28の847番目から1086番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号15および29に記載の配列からなるプライマーを、配列番号28の1063番目から1095番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号30および31に記載の配列からなるプライマーをそれぞれ設計した他は、比較例1(1-3)で設計、合成したプライマーと同一である。なお前述した各断片のうち、重複した領域(すなわち、配列番号28の151番目から174番目まで、349番目から372番目まで、499番目から522番目まで、697番目から720番目まで、および847番目から870番目まで、および1063番目から1086番目まで)は、クローニングの際に複数のポリヌクレオチドを連結させるのりしろとしての役割をもつ。さらに制限酵素NcoIおよびXhoIで切断したプラスミドpET28aと連結できるよう、配列番号5に記載の配列からなるプライマーにはNcoIの制限酵素サイト(配列番号5の20番目から25番目までの領域)を、配列番号31に記載のヌクレオチド配列からなるプライマーにはXhoIの制限酵素サイト(配列番号30の37番目から42番目までの領域および配列番号31の20番目から25番目までの領域)を、それぞれ付加している。
【0092】
(4)配列番号19に記載の配列からなるポリヌクレオチドを鋳型DNAとし、配列番号5および6に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号7および8に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号9および10に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号11および12に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号13および14に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、ならびに配列番号15および29に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、のうちいずれか一組をPCRプライマーセット(Forward primerおよびReverse primer)とした他は、比較例1(1-4)と同様な方法でPCRを実施した。
【0093】
(5)(4)のPCRで得られた6種類のポリヌクレオチドをそれぞれ精製し、当該精製ポリヌクレオチド(6種類)ならびに配列番号30および31に記載のアミノ酸配列からなるオリゴヌクレオチドをそれぞれ0.05pmol含む混合溶液を調製した他は、比較例1(1-5)と同様な方法で、ポリヌクレオチドの連結およびプラスミドpET28aへのライゲーションを行ない、形質転換体を得た。
【0094】
(6)比較例1(1-6)と同様な方法で、(1-5)で得られた形質転換体のコロニーPCRを行ない、配列番号27に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドを発現可能なベクター(pET-SpA6(ADIRFNV)2_K3と命名)を取得した。
【0095】
(7)(6)で取得した発現ベクターpET-SpA6(ADIRFNV)2_K3について比較例1(1-7)と同様な方法でヌクレオチド配列を解析した。配列解析の結果、発現ベクターpET-SpA6(ADIRFNV)2_K3に、配列番号28に記載の配列からなるポリヌクレオチドが挿入されていることを確認した。
【0096】
(8)比較例1(2)と同様な方法で、(7)で作製したpET-SpA6(ADIRNFV)2_K3を含む遺伝子組換え大腸菌からポリペプチドを調製し、比較例1(3)と同様な方法で、前記ポリペプチドを不溶性担体に固定化した免疫グロブリン吸着剤を作製し、比較例1(4)と同様な方法で前記吸着剤の吸着量を評価した。
【0097】
(比較例2)
(1)配列番号2に記載のアミノ酸配列からなるSpAの免疫グロブリン結合ドメインを6つ直結し、かつ当該C末端側ドメイン(N末端側から数えて6番目)のC末端側に配列番号32に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドおよび不溶性担体へ固定化するための3リジン残基を付加したポリペプチドを設計した(配列番号33)。
【0098】
(2)(1)で設計した配列番号33に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを、比較例1(1-2)と同様の思想で設計した(配列番号34)。
【0099】
(3)配列番号34に記載の配列からなるポリヌクレオチドを合成するためのプライマー(オリゴヌクレオチド)を設計し、合成した(配列番号5から15および35から37)。なお配列番号34のうち、SpAの免疫グロブリン結合ドメインの領域(1番目から1044番目の領域)は、配列番号4における当該領域と同一である。したがって、ここで設計、合成したプライマーは、配列番号34の847番目から1092番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号15および35に記載の配列からなるプライマーを、配列番号34の1069番目から1116番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号36および37に記載の配列からなるプライマーをそれぞれ設計した他は、比較例1(1-3)で設計、合成したプライマーと同一である。なお前述した各断片のうち、重複した領域(すなわち、配列番号27の151番目から174番目まで、349番目から372番目まで、499番目から522番目まで、697番目から720番目まで、および847番目から870番目まで、および1069番目から1092番目まで)は、クローニングの際に複数のポリヌクレオチドを連結させるのりしろとしての役割をもつ。さらに制限酵素NcoIおよびXhoIで切断したプラスミドpET28aと連結できるよう、配列番号5に記載の配列からなるプライマーにはNcoIの制限酵素サイト(配列番号5の20番目から25番目までの領域)を、配列番号37に記載のヌクレオチド配列からなるプライマーにはXhoIの制限酵素サイト(配列番号36の52番目から57番目までの領域および配列番号37の20番目から25番目までの領域)を、それぞれ付加している。
【0100】
(4)配列番号19に記載の配列からなるポリヌクレオチドを鋳型DNAとし、配列番号5および6に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号7および8に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号9および10に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号11および12に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号13および14に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、ならびに配列番号15および35に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、のうちいずれか一組をPCRプライマーセット(Forward primerおよびReverse primer)とした他は、比較例1(1-4)と同様な方法でPCRを実施した。
【0101】
(5)(4)のPCRで得られた6種類のポリヌクレオチドをそれぞれ精製し、当該精製ポリヌクレオチド(6種類)ならびに配列番号36および37に記載のアミノ酸配列からなるオリゴヌクレオチドをそれぞれ0.05pmol含む混合溶液を調製した他は、比較例1(1-5)と同様な方法で、ポリヌクレオチドの連結およびプラスミドpET28aへのライゲーションを行ない、形質転換体を得た。
【0102】
(6)比較例1(1-6)と同様な方法で、(1-5)で得られた形質転換体のコロニーPCRを行ない、配列番号33に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドを発現可能なベクター(pET-SpA6(ADIRFNV)3_K3と命名)を取得した。
【0103】
(7)(6)で取得した発現ベクターpET-SpA6(ADIRFNV)3_K3について比較例1(1-7)と同様な方法でヌクレオチド配列を解析した。配列解析の結果、発現ベクターpET-SpA6(ADIRFNV)3_K3に、配列番号34に記載の配列からなるポリヌクレオチドが挿入されていることを確認した。
【0104】
(8)比較例1(2)と同様な方法で、(7)で作製したpET-SpA6(ADIRNFV)3_K3を含む遺伝子組換え大腸菌からポリペプチドを調製し、比較例1(3)と同様な方法で、前記ポリペプチドを不溶性担体に固定化した免疫グロブリン吸着剤を作製し、比較例1(4)と同様な方法で前記吸着剤の吸着量を評価した。
【0105】
(実施例3)
(1)配列番号2に記載のアミノ酸配列からなるSpAの免疫グロブリン結合ドメインを6つ直結し、かつ当該C末端側ドメイン(N末端側から数えて6番目)のC末端側に配列番号38に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドおよび不溶性担体へ固定化するための3リジン残基を付加したポリペプチドを設計した(配列番号39)。
【0106】
(2)(1)で設計した配列番号39に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを、比較例1(1-2)と同様の思想で設計した(配列番号40)。
【0107】
(3)配列番号40に記載の配列からなるポリヌクレオチドを合成するためのプライマー(オリゴヌクレオチド)を設計し、合成した(配列番号5から15および41から43)。なお配列番号40のうち、SpAの免疫グロブリン結合ドメインの領域(1番目から1044番目の領域)は、配列番号4における当該領域と同一である。したがって、ここで設計、合成したプライマーは、配列番号40の847番目から1086番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号15および41に記載の配列からなるプライマーを、配列番号40の1063番目から1095番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号42および43に記載の配列からなるプライマーをそれぞれ設計した他は、比較例1(1-3)で設計、合成したプライマーと同一である。なお前述した各断片のうち、重複した領域(すなわち、配列番号40の151番目から174番目まで、349番目から372番目まで、499番目から522番目まで、697番目から720番目まで、および847番目から870番目まで、および1063番目から1086番目まで)は、クローニングの際に複数のポリヌクレオチドを連結させるのりしろとしての役割をもつ。さらに制限酵素NcoIおよびXhoIで切断したプラスミドpET28aと連結できるよう、配列番号5に記載の配列からなるプライマーにはNcoIの制限酵素サイト(配列番号5の20番目から25番目までの領域)を、配列番号43に記載のヌクレオチド配列からなるプライマーにはXhoIの制限酵素サイト(配列番号42の37番目から42番目までの領域および配列番号43の20番目から25番目までの領域)を、それぞれ付加している。
【0108】
(4)配列番号19に記載の配列からなるポリヌクレオチドを鋳型DNAとし、配列番号5および6に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号7および8に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号9および10に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号11および12に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号13および14に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、ならびに配列番号15および41に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、のうちいずれか一組をPCRプライマーセット(Forward primerおよびReverse primer)とした他は、比較例1(1-4)と同様な方法でPCRを実施した。
【0109】
(5)(4)のPCRで得られた6種類のポリヌクレオチドをそれぞれ精製し、当該精製ポリヌクレオチド(6種類)ならびに配列番号42および43に記載のアミノ酸配列からなるオリゴヌクレオチドをそれぞれ0.05pmol含む混合溶液を調製した他は、比較例1(1-5)と同様な方法で、ポリヌクレオチドの連結およびプラスミドpET28aへのライゲーションを行ない、形質転換体を得た。
【0110】
(6)比較例1(1-6)と同様な方法で、(1-5)で得られた形質転換体のコロニーPCRを行ない、配列番号39に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドを発現可能なベクター(pET-SpA6(SGG)4SG_K3と命名)を取得した。
【0111】
(7)(6)で取得した発現ベクターpET-SpA6(SGG)4SG_K3について比較例1(1-7)と同様な方法でヌクレオチド配列を解析した。配列解析の結果、発現ベクターpET-SpA6(SGG)4SG_K3に、配列番号40に記載の配列からなるポリヌクレオチドが挿入されていることを確認した。
【0112】
(8)比較例1(2)と同様な方法で、(7)で作製したpET-SpA6(SGG)4SG_K3を含む遺伝子組換え大腸菌からポリペプチドを調製し、比較例1(3)と同様な方法で、前記ポリペプチドを不溶性担体に固定化した免疫グロブリン吸着剤を作製し、比較例1(4)と同様な方法で前記吸着剤の吸着量を評価した。
【0113】
(実施例4)
(1)配列番号2に記載のアミノ酸配列からなるSpAの免疫グロブリン結合ドメインを6つ直結し、かつ当該C末端側ドメイン(N末端側から数えて6番目)のC末端側に配列番号44に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドおよび不溶性担体へ固定化するための3リジン残基を付加したポリペプチドを設計した(配列番号45)。
【0114】
(2)(1)で設計した配列番号45に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを、比較例1(1-2)と同様の思想で設計した(配列番号46)。
【0115】
(3)配列番号46に記載の配列からなるポリヌクレオチドを合成するためのプライマー(オリゴヌクレオチド)を設計し、合成した(配列番号5から15および47から49)。なお配列番号46のうち、SpAの免疫グロブリン結合ドメインの領域(1番目から1044番目の領域)は、配列番号4における当該領域と同一である。したがって、ここで設計、合成したプライマーは、配列番号46の847番目から1086番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号15および47に記載の配列からなるプライマーを、配列番号46の1063番目から1095番目までの配列からなるポリヌクレオチド断片を作製するために配列番号48および49に記載の配列からなるプライマーをそれぞれ設計した他は、比較例1(1-3)で設計、合成したプライマーと同一である。なお前述した各断片のうち、重複した領域(すなわち、配列番号46の151番目から174番目まで、349番目から372番目まで、499番目から522番目まで、697番目から720番目まで、および847番目から870番目まで、および1063番目から1086番目まで)は、クローニングの際に複数のポリヌクレオチドを連結させるのりしろとしての役割をもつ。さらに制限酵素NcoIおよびXhoIで切断したプラスミドpET28aと連結できるよう、配列番号5に記載の配列からなるプライマーにはNcoIの制限酵素サイト(配列番号5の20番目から25番目までの領域)を、配列番号49に記載のヌクレオチド配列からなるプライマーにはXhoIの制限酵素サイト(配列番号48の37番目から42番目までの領域および配列番号49の20番目から25番目までの領域)を、それぞれ付加している。
【0116】
(4)配列番号19に記載の配列からなるポリヌクレオチドを鋳型DNAとし、配列番号5および6に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号7および8に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号9および10に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号11および12に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、配列番号13および14に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、ならびに配列番号15および47に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、のうちいずれか一組をPCRプライマーセット(Forward primerおよびReverse primer)とした他は、比較例1(1-4)と同様な方法でPCRを実施した。
【0117】
(5)(4)のPCRで得られた6種類のポリヌクレオチドをそれぞれ精製し、当該精製ポリヌクレオチド(6種類)ならびに配列番号48および49に記載のアミノ酸配列からなるオリゴヌクレオチドをそれぞれ0.05pmol含む混合溶液を調製した他は、比較例1(1-5)と同様な方法で、ポリヌクレオチドの連結およびプラスミドpET28aへのライゲーションを行ない、形質転換体を得た。
【0118】
(6)比較例1(1-6)と同様な方法で、(1-5)で得られた形質転換体のコロニーPCRを行ない、配列番号45に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドを発現可能なベクター(pET-SpA6(PA)7_K3と命名)を取得した。
【0119】
(7)(6)で取得した発現ベクターpET-SpA6(PA)7_K3について比較例1(1-7)と同様な方法でヌクレオチド配列を解析した。配列解析の結果、発現ベクターpET-SpA6(PA)7_K3に、配列番号46に記載の配列からなるポリヌクレオチドが挿入されていることを確認した。
【0120】
(8)比較例1(2)と同様な方法で、(7)で作製したpET-SpA6(PA)7_K3を含む遺伝子組換え大腸菌からポリペプチドを調製し、比較例1(3)と同様な方法で、前記ポリペプチドを不溶性担体に固定化した免疫グロブリン吸着剤を作製し、比較例1(4)と同様な方法で前記吸着剤の吸着量を評価した。
【0121】
各比較例および実施例で作製した免疫グロブリン吸着剤における、免疫グロブリン吸着量を比較した結果をまとめて表3に示す。なお表3に示すリンカー長および配列は、不溶性担体固定化用オリゴペプチド(3リジン残基)を除いた長さおよび配列で記載している。
【0122】
【0123】
不溶性担体に固定化させるポリペプチドとして、SpA免疫グロブリン結合ドメインのC末端側に7および14アミノ酸残基からなるオリゴペプチド(オリゴペプチドA)ならびに不溶性担体固定化用オリゴペプチド(オリゴペプチドB)を付加したポリペプチド(実施例1および2)を用いることで、SpA免疫グロブリン結合ドメインのC末端側にオリゴペプチドBを直結したポリペプチド(比較例1)と比較し、免疫グロブリン吸着量が向上した。中でも14アミノ酸残基からなるオリゴペプチドAおよびオリゴペプチドBをSpA免疫グロブリン結合ドメインのC末端側に付加したポリペプチドを用いたとき、免疫グロブリン吸着量がより向上した。
【0124】
なおオリゴペプチドAのアミノ酸配列を、疎水性/親水性/酸性/塩基性アミノ酸が入り混じった(Ala-Asp-Ile-Arg-Phe-Asn-Val)(配列番号20)の繰り返し配列(実施例1および2)から、柔軟な構造を形成しやすい(Ser-Gly-Gly)の繰り返し配列(実施例3)や、剛直な構造を形成しやすい(Pro-Ala)の繰り返し配列(実施例4)に変更しても、免疫グロブリン吸着量は向上した。このことから、免疫グロブリン吸着量の向上が、オリゴペプチドAのアミノ酸配列に依存していないことがわかる。
【0125】
一方、オリゴペプチドAの長さを21アミノ酸残基(比較例2)とすると、SpA免疫グロブリン結合ドメインのC末端側にオリゴペプチドBを直結したポリペプチド(比較例1)と比較し、免疫グロブリン吸着量が低下した。以上の結果から、免疫グロブリン吸着量の向上には、3から17アミノ酸残基からなるオリゴペプチドAが必要であり、9から16アミノ酸残基からなるオリゴペプチドAを付加させるとより好ましいことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【0126】
以上説明したように、本発明によれば、前記免疫グロブリン結合ドメインを、前記リンカーを介して不溶性担体に固定化することで、免疫グロブリン(抗体)吸着量が向上した吸着剤が得られる。つまり本発明により、試料中に含まれる免疫グロブリンを、より高効率に取得できる。
【0127】
したがって、本発明は、抗体医薬や抗体診断薬分野におけるイムノグロブリンの製造、生体成分からのイムノグロブリン除去、成分分析等において有用である。
【配列表】