LifeSensors 社 SUMO タグ発現システム
LifeSensors 社より販売のユビキチン様タンパク質を利用した SUMO タグ発現システムを紹介します。このシステムでは、SUMO タグのシャペロン様の性質とタグの切断に使用される SUMO タグプロテアーゼの性質により、ネイティブに近い性質の可溶性タンパク質を高効率で発現することが可能です。
注）目的タンパク質の N 末端側にプロリンを持つタンパク質の場合、SUMO プロテアーゼを使用することができません。
- 可溶性タンパク質の発現が可能
- SUMO プロテアーゼは立体構造を認識するので、正確かつ迅速にタグを切断
- ネイティブなアミノ酸配列を持つタンパク質の発現が可能
製品説明
性能比較例
SUMO タグを用いた可溶性タンパク質の発現
SUMO はフォールディングしやすい性質を持ち、SUMO の性質により目的タンパク質もともに正確な立体構造を形成することで、可溶性タンパク質の発現を促進すると考えられています。
各種タグ融合タンパク質との可溶性発現の比較
LB 培地で大腸菌を培養後、ペレットを回収し、緩衝液を添加しソニケーション処理を行ったサンプル（UN：IPTG 非誘導および IN：IPTG 誘導）、ソニケーション後に遠心した上清（S：可溶性画分）とペレット（IB：不溶性画分）を電気泳動し CBB 染色を行った。結果として、他のタグ融合タンパク質と比較し、SUMO タグ融合タンパク質が、可溶性画分に高効率で発現していることが示されています。
使用したタグ：His6, Ub(ubiquitin), SUMO, MBP(maltose binding protein), GST(glutathione S-transferase),TRX(Thioredoxin), NUS A
SUMO タグの性質
タグ切断プロテアーゼの切断が正確
SUMO タグ融合タンパク質のタグを切断するプロテアーゼ（SUMO プロテアーゼ）は、SUMO の立体構造を認識し切断します。従って、N 末端側に不要なアミノ酸が残らずネイティブなタンパク質の作製が可能です。また目的タンパク質の内部配列が切断される心配はありません。
SUMO プロテアーゼの特長
製品ラインアップ
1. 発現系
本発現システムでは、以下の発現系に適合する発現ベクターおよびキットを販売しています。また、SUMO タグの種類は、3 種類用意（使い分けは、2. SUMO タグの種類をご参照ください）されており、それぞれのタグに応じた適切なプロテアーゼが用意されています。
| 発現の 宿主 |
プロモーター | 選択マーカー | SUMO タグの 種類*2 |
分泌 シグナル |
SUMO プロテアーゼの 種類*3 |
価格表 対応番号*1 |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 大腸菌 | 宿主 | ||||||
| 大腸菌 | T7 | Amp | SUMO | SUMO Protease 1 |
1 | ||
| Kan | 2 | ||||||
| Amp | hSUMO3 | SUMO Protease 2 |
3 | ||||
| Kan | 4 | ||||||
| Amp | SUMOstar | SUMOstar Protease |
5 | ||||
| Kan | 6 | ||||||
| 酵母 (P.pastoris) |
AOX1 | Amp | Zeocin® | hSUMO3 | + | SUMO Protease 2 |
7 |
| Zeocin® | SUMOstar | SUMOstar Protease |
8 |
||||
| 酵母 (S.cerevisiae) |
CUP1 | Amp | Trp | 9 | |||
| 昆虫細胞 | Polh |
－ |
+ |
10 | |||
| 11 | |||||||
| 哺乳類細胞 | CMV | Neomycin | + | 12 | |||
| 13 | |||||||
*1：価格表に対応するようにベクターを番号付けしています。ベクターの詳細は、4. 発現ベクターマップをご参照ください。
*2：SUMO タグの種類の詳細は、2. SUMO タグの種類をご参照ください。
*3：SUMO プロテアーゼの種類については、 3. SUMO プロテアーゼの種類をご参照ください。
Zeocin は INVIVOGEN の登録商標です。
2. SUMO タグの種類
SUMO タグは 3 種類用意されており、発現系や目的タンパク質の性質により、使い分けてください。本タンパク質の N 末端には His タグが付加されており、切断後の SUMO タグの除去が簡単に行えます。
| SUMOタグの種類 | 由来 | 使い分け |
|---|---|---|
| SUMO | 酵母 | ・大腸菌発現システムのみ適応 |
| hSUMO3 | ヒト | ・大腸菌、酵母（P.pastoris）発現システムに適応 |
| SUMOstar | 遺伝子改変 SUMO |
・大腸菌発現、酵母、昆虫細胞、哺乳類細胞の発現システムに適応 |
3. SUMOプロテアーゼの種類
LifeSensors 社では、切断する SUMO タグに応じて、3 種類の SUMO プロテアーゼを用意しています。各プロテアーゼは、非常に高効率で SUMO タグ融合タンパク質から SUMO タグを正確に切断します。また、N 末端側には His タグが付加されており、切断に使用したプロテアーゼの除去が簡単に行えます。
| プロテアーゼ | 切断する SUMO タグ | 活性の定義 | 至適 pH / 至適温度 |
|---|---|---|---|
| SUMO Protease 1 | SUMO | 各製品は、基質となる各 SUMO タグ-GFP タンパク質を 37℃、1 時間の条件下、1 unit で 90 µg 以上切断します。 | 至適 pH：5.5 ～ 9.5 至適温度：30℃* |
| SUMO Protease 2 | hSUMO3 | ||
| SUMOstar Protease | SUMOstar |
純度：95%以上 / 形態：液体
*本酵素は上述の至適条件以外にさまざまな pH、塩濃度、低温条件（4℃）下でも切断可能です。詳細は以下の文献をご参照ください。
Journal of Structural and Functional Genomics 2004;5:75-86.
4. 発現ベクターマップ
例）大腸菌発現ベクター
- ベクターは、特定の制限酵素により処理する必要があります。大腸菌発現ベクターの場合、BsaⅠによる処理が必要です。
本制限酵素処理により、ACCT の粘着末端とXbaⅠで消化した場合に形成される粘着末端と同じ CTAG の粘着末端が形成されます。この BsaⅠによる処理後に、必要に応じて SacⅠ、Sal Ⅰ、HindⅢなどの制限酵素サイトを利用することも可能です。 - その他の発現ベクターのマップなどの詳細な情報は、LifeSensors 社の Web site でご確認ください。
使用方法
リンカー配列は不要で、目的の配列を付属のベクターにクローニング後、ターゲットタンパク質を発現。
高発現するターゲットタンパク質を Ni-カラムにて精製。
カラムから溶出させたターゲットタンパク質を SUMO プロテアーゼで切断。
切断後のサンプルを再度、Ni-カラムに添加。プロテアーゼと SUMO タグは、 His タグにより吸着、ターゲットタンパク質のみ溶出。
製品使用例
抗原タンパク質（rPA）の発現精製
1. マーカー
2. IMAC（一回目）溶出
3. HIC 添加サンプル（2 と同じ）
4. HIC 溶出
5. SUMO プロテアーゼ処理
6. IMAC（二回目）添加サンプル
7. IMAC（二回目）フロースルー
8. IMAC（二回目）溶出
9. Blank
10. IMAC（二回目）フロースルー×2
タグの無い抗原 rPA が得られた（レーン7、10）
昆虫細胞発現系での可溶化タンパク質の高発現
分泌タンパク質における SUMOstar の効果を試験するために、分泌シグナル gp67 を持つ tryptase と SUMOstar-tryptase 発現用バキュロウイルスを Sf9 昆虫細胞に感染させた。培地を回収し SDS-PAGE を行った後、CBB 染色により検出した。これらのデータから、SUMOstar タグは分泌型の tryptase の発現を促進することが示されました。
哺乳類細胞発現系での使用例
左図）分泌型の哺乳類細胞発現系により、GzmB（GranzymeB）を発現させた後、培地を回収し、電気泳動後、GzmB に対する抗体を用いて検出しました。その結果、SUMO タグを付加した場合、6xHis タグのみの場合と比較し、GzmB の発現が促進されていることが示されています。
サンプル：各サンプルを 2 レーンずつ泳動
右図）分泌型の哺乳類細胞発現系により、マウス由来の PLA2 を発現させた後、培地を回収し、電気泳動後、His タグ抗体を用いて検出しました。その結果、SUMOstar タグを付加した場合、6xHis タグのみの場合と比較し、発現が促進されていることが示されています。
顧客使用例
SUMOstar タグを用いた転写因子の発現
実験概要
SUMOstar タグの発現量に与える影響を GST タグと比較するために、転写因子 TF-A および TF-B を、IPTG による誘導の有無によりそれぞれ大腸菌で発現させた。
| 大腸菌株 | : | Rosetta 2（DE3）（Novagen） |
| 培地（本培養） | : | 2×YT 培地（25℃で培養） |
| IPTG 添加後の培養時間 | : | 3 時間 |
実験結果
UN：Uninduced
IN：IPTG-induced
S：Soluble
IS：Insoluble
B：Resin-bound
使用者の評価
SUMO タグを付加した場合、GST タグに比べて、多くの場合で可溶性タンパク質がより多く発現される傾向であるので、タグの選択肢の第一候補となり得る。
価格表
キット
LifeSensors 社では、発現ベクター、SUMO プロテアーゼ、SUMO タグ抗体などを一纏めにしたキットを販売しています。
■ キット内容
- 発現ベクター
- SUMO プロテアーゼ
- SUMO タグ抗体
- コントロールタンパク質（SUMO-GFP）
| 発現系 | 製品名 | ベクター 対応 番号*1 |
メーカー 製品番号 |
容量 | オンライン カタログへ |
|---|---|---|---|---|---|
| 大腸菌 | pE-SUMOpro Amp Kit | 1 | 1000A | 500 reactions |  |
| pE-SUMOpro Kan Kit | 2 | 1000K | 500 reactions | |
|
| pE-SUMOpro3 Amp Kit | 3 | 1010A | 500 reactions | |
|
| pE-SUMOpro3 Kan Kit | 4 | 1010K | 500 reactions | |
|
| pE-SUMOstar Amp Expression Kit | 5 | 1100A | 500 reactions | |
|
| pE-SUMOstar Kan Kit | 6 | 1100K | 500 reactions | |
|
| 酵母 | pP-Pichia Secretory SUMOpro3 Expression Kit | 7 | 2150 | 500 reactions | |
| pY-Pichia Secretory SUMOstar Expression Kit | 8 | PY2160 | 500 reactions | |
|
| pY-SUMOstar Saccharomyces Intracellular Expression Kit | 9 | PY2100 | 500 reactions | |
|
| 昆虫細胞 | pI-SUMOstar Insect (BEVs) Secretory Expression Kit | 10 | 3105 | 500 reactions | |
| pI-SUMOstar Insect (BEVS) Intracellular Expression Kit | 11 | 3100 | 500 reactions | |
|
| 哺乳類細胞 | pM-Mammalian Secretory SUMOstar Kit | 12 | 7120 | 500 reactions | |
| pM-Mammalian Intracellular SUMOstar Kit | 13 | 7110 | 500 reactions | |
*価格表に掲載のベクターの詳細は、製品ラインアップ 1. 発現系をご参照ください。
ベクター単品
| 発現系 | 製品名 | ベクター 対応 番号*1 |
メーカー 製品番号 |
容量 | オンライン カタログへ |
|---|---|---|---|---|---|
| 大腸菌 | pE-SUMOpro Amp | 1 | 1001A | 20 µg | |
| pE-SUMOpro Kan | 2 | 1001K | 20 µg | |
|
| pE-SUMOpro3 Amp | 3 | 1016 | 20 µg | |
|
| pE-SUMOpro3 Kan | 4 | 1011 | 20 µg | |
|
| pE-SUMOstar Amp | 5 | 1106 | 20 µg | |
|
| pE-SUMOstar Kan | 6 | 1101 | 20 µg | |
|
| 酵母 | pP-secSUMOpro3 Vector | 7 | 2151 | 20 µg | |
| pY-SUMOstar Pichia Secretory Vector | 8 | PY2161 | 20 µg | |
|
| pY-SUMOstar Saccharomyces Intracellular Vector | 9 | PY2101 | 20 µg | |
|
| 昆虫細胞 | pI-SUMOstar Insect (BEVs) Secretory Vector | 10 | 3106 | 20 µg | |
| pI-SUMOstar Insect (BEVS) Intracellular Vector | 11 | 3101 | 20 µg | |
|
| 哺乳類細胞 | pM-SUMOstar Mammalian Secretory Vector | 12 | 7121 | 20 µg | |
| pM-SUMOstar Mammalian Intracellular Vector | 13 | 7111 | 20 µg | |
SUMO プロテアーゼ単品
| 製品名 | 切断タグ | メーカー 製品番号 |
容量 | オンライン カタログへ |
|---|---|---|---|---|
| SUMO Protease 1 | SUMO | SP4010 | 250 units | |
| 500 units | ||||
| 1,000 units | ||||
| 5,000 units | ||||
| SUMO Protease 2 | hSUMO3 | SP4020 | 250 units | |
| 500 units | ||||
| 1,000 units | ||||
| 5,000 units | ||||
| SUMOstar Protease | SUMOstar | SP4110 | 250 units | |
| 500 units | ||||
| 1,000 units | ||||
| 5,000 units |
SUMO プロテアーゼ用ポジティブコントロール単品
| 製品名 | メーカー 製品番号 |
容量 | オンライン カタログへ |
|
|---|---|---|---|---|
| SUMO Protease 2 Control Protein | 5004 | 100 µg | |
|
| SUMO Protease 1 Control Protein | 5000 | 100 µg | |
|
| SUMOstar Protease Control Protein | 5010 | 100 µg | |
|
SUMO 抗体単品
| 製品名 | メーカー 製品番号 |
容量 | オンライン カタログへ |
|
|---|---|---|---|---|
| Anti-hSUMO3 Antibody | AB7030 | 50 µg | |
|
| Anti-SUMO/SUMOstar Antibody | AB7002 | 50 µg | |
|
※掲載内容は 2017 年 12 月現在の情報に基づいています。