Export of Human Proinsulin in E. coli : High Export of Proinsulin Fusion Protein but not of Proinsulin Itself

대장균에서 인체 프로인슐린의 분비 발현 : 프로인슐린 융합체의 고분비 발현과 프로인슐린의 저분비 발현

To obtain a correctly folded human proinsulin, export of proinsulin using Staphylococcal protein A signal sequence-mediated secretion pathway has been attempted in E.coli. A secretion operon for proinsulin was constructed by consecutively connecting T7 promoter, SPA ribosome binding site, SPA signal sequence gene, and human proinsulin gene. Little immunoreactive proinsulin was detected in the periplasmic space and. culture medium, and not even in cytoplasmic space. The qualitative analysis of transcribed proinsulin mRNA and the in vitro transcription/translation experiment suggests that the negligible level of proinsulin export appears to be due to intracellular degradation of proinsulin, rather than due to the blockage during translocation. However, expression of proinsulin fusion protein such as MBP-proinsulin could dramatically increase export of proinsulin in E.coli.

자신의 3차구조를 가진 인체 프로인슐린을 얻기 위하여 Staphylococcal 프로테인 A(SPA)의 신호 랩타이드를 이용하여 대장균내에서 분비 발현을 시도하였다. 분비 발현을 위해 T7 프로모터, SPA 리보좀 바인팅 부위, SPA 신호 랩타이드, 프로인슐린 유전자를 연속적으로 연결하여 분비 벡터를 구성하였다. 이 벡터를 대장균에 넣은후 발현을 유도했으 나 면역적으로 반응하는 인체 프로인슐린은 배양액이나 페리프라스믹 공간에서 거의 존재하지 않았으며 세포 내에도 존재하지 않았다. 그러나 말현 유도시 세포 내에 프로인슐린 RNA가 급격히 증가하였으며 구성한 벡터는 실험실적으로 프로인슐린을 전 사(transcription) , 번역 (translation) 할 수 있었다. 이는 프로인슐린이 번역 후 급히 세포내에서 분 해됨을 의미하며 이로 인해 분비된 프로인슐린을 거의 얻을 수 없게 된 것으로 생각된다. 그러나 프로인 슐린의 세포내 안정성을 위해 말토즈 바인딩 프로테인을 융합짝으로 프로인슐린에 연결한 경우 과량의 분비된 인체 프로인슐린을 검출할 수 있었다.