ハイブリッドタンパク質の融合パートナーとしてのルシフェラーゼの最小イソフォーム

The Smallest Isoform of Luciferase as a Fusion Partner for Hybrid Proteins.

• Marina D Larionova
• Svetlana V Markova
• Nina V Tikunova
• Eugene S Vysotski

抄録

生物発光タンパク質は、様々なin vitroおよびin vivoアッセイにおけるレポーター分子として広く使用されています。Metridia ルシフェラーゼ（MLuc7）の最小のアイソフォームは、他のルシフェラーゼのアイソフォームと一緒に、海洋橈脚類の明るい生物発光を担当している、高活性、自然に分泌される酵素である。本研究では、マダニ媒介性脳炎ウイルスの表面糖タンパク質Eに対する一本鎖抗体であるMLuc7と14D5aからなるハイブリッドタンパク質の2種類の変異体をモデル融合相手として構築したことを報告する。その結果、MLuc7 の N 末端または C 末端のいずれかに一本鎖抗体を融合させても、その発光特性に影響を与えないのに対し、一本鎖抗体の結合部位がその結合能に影響を与えることを明らかにした。一本鎖抗体のC末端をMLuc7のN末端に融合させた14D5a-MLuc7ハイブリッドタンパク質（=36.2 nM）の親和性は、逆のMLuc7-14D5a（=87.6 nM）よりも2.5倍高いように見えました。14D5a-MLuc7ハイブリッドタンパク質の検出限界は、組換え糖タンパク質Eの45pgと推定されました。

Bioluminescent proteins are widely used as reporter molecules in various in vitro and in vivo assays. The smallest isoform of Metridia luciferase (MLuc7) is a highly active, naturally secreted enzyme which, along with other luciferase isoforms, is responsible for the bright bioluminescence of marine copepod . In this study, we report the construction of two variants of a hybrid protein consisting of MLuc7 and 14D5a single-chain antibody to the surface glycoprotein E of tick-borne encephalitis virus as a model fusion partner. We demonstrate that, whereas fusion of a single-chain antibody to either N- or C-terminus of MLuc7 does not affect its bioluminescence properties, the binding site on the single-chain antibody influences its binding capacity. The affinity of 14D5a-MLuc7 hybrid protein ( = 36.2 nM) where the C-terminus of the single-chain antibody was fused to the N-terminus of MLuc7, appeared to be 2.5-fold higher than that of the reverse, MLuc7-14D5a ( = 87.6 nM). The detection limit of 14D5a-MLuc7 hybrid protein was estimated to be 45 pg of the recombinant glycoprotein E. Although the smallest isoform of luciferase was tested as a fusion partner only with a single-chain antibody, it is reasonable to suppose that MLuc7 can also be successfully used as a partner for genetic fusion with other proteins.