DE102005005737A1 - New hydrophobin polypeptide not connected in normal manner with an external hydrophobin useful for coating of a glass surfaces - Google Patents

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Abstract

A new peptide is not connected in a natural manner with an external hydrophobin and has a contact angle of at least 20[deg] during coating of the glass surface. The structural formula of a new polypeptide is: X n-C 1>-X 1-50-C 2>-X 0-50-C 3>-X 1-100-C 4>-X 1-100-C 5>-X 1-50-C 6>-X 0-5-C 7>-X 1-50-C 8>-X m, where X : amino acids; n,m : 0 - 500 and; C : cysteine. The proviso is that at least one of the peptide sequences abbreviated by X n or X m is a peptide sequence of at least 20 amino acids in length. The peptide is not connected in a natural manner with an external hydrophobin and has a contact angle of at least 20[deg] during coating of a glass surface. Independent claims are included for: (1) nucleic acid coding for polypeptide; and (2) procedure of polypeptide production by expressing the above nucleic acid in a host organism and isolating the obtained protein.

Description

Stand der TechnikState of technology

Hydrophobine sind kleine Proteine von etwa 100 AS, die charakteristisch für filamentöse Pilze sind und nicht in anderen Organismen vorkommen. Kürzlich wurden Hydrophobin-ähnliche Proteine in Streptomyces coelicolor entdeckt, die als "Chapline" bezeichnet werden und ebenfalls hoch oberflächenaktive Eigenschaften haben. An Wasser/Luft-Grenzflächen können sich Chapline zu Amyloid-ähnlichen Fibrillen assemblieren (Classen et al. 2003 Genes Dev 1714-1726; Elliot et al. 2003, Genes Dev. 17, 1727-1740).hydrophobins are small proteins of about 100 aa, which are characteristic of filamentous fungi are and do not occur in other organisms. Recently Hydrophobin-like Proteins discovered in Streptomyces coelicolor called "Chapline" and also highly surface active Have properties. At water / air interfaces, Chapline can become amyloid-like Assemble fibrils (Classen et al 2003 Genes Dev 1714-1726; Elliot et al. 2003, Genes Dev. 17, 1727-1740).

Hydrophobine sind in einer wasserunlöslichen Form auf der Oberfläche von verschiedenen pilzlichen Strukturen, wie z.B. Lufthyphen, Sporen, Fruchtkörpern, verteilt. Die Gene für Hydrophobine konnten aus Ascomyzeten, Deuteromyzeten und Basidiomyzeten isoliert werden. Einige Pilze enthalten mehr als ein Hydrophobingen, z.B. Schizophyllum commune, Coprinus cinereus, Aspergillus nidulans. Offensichtlich sind verschiedene Hydrophobine in unterschiedlichen Stadien der pilzlichen Entwicklung involviert. Die Hydrophobine sind dabei vermutlich verantwortlich für unterschiedliche Funktionen (van Wetter et al., 2000, Mol. Microbiol., 36, 201-210; Kershaw et al. 1998, Fungal Genet. Biol, 1998, 23, 18-33).hydrophobins are in a water-insoluble Shape on the surface of various fungal structures, e.g. Aerial hyphae, spores, Fruiting bodies, distributed. The genes for Hydrophobins could be obtained from ascomycetes, deuteromycetes and basidiomycetes be isolated. Some mushrooms contain more than one hydrophobing, e.g. Schizophyllum commune, Coprinus cinereus, Aspergillus nidulans. Obviously, different hydrophobins are in different Stages of fungal development involved. The hydrophobins are probably responsible for different functions (van Wetter et al., 2000, Mol. Microbiol., 36, 201-210; Kershaw et al. 1998, Fungal Genet. Biol, 1998, 23, 18-33).

Als biologische Funktion für Hydrophobine wird neben der Reduzierung der Oberflächenspannung von Wasser zur Generierung von Lufthyphen auch die Hydrophobisierung von Sporen beschrieben (Wösten et al. 1999, Curr. Biol., 19, 1985-88; Bell et al. 1992, Genes Dev., 6, 2382-2394). Weiterhin dienen Hydrophobine zur Auskleidung von Gaskanälen in Fruchtkörpern von Flechten und als Komponenten im Erkennungssystem von pflanzlichen Oberflächen durch pilzliche Pathogene (Lugones et al. 1999, Mycol. Res., 103, 635-640; Hamer & Talbot 1998, Curr. Opinion Microbiol., Band 1, 693-697).When biological function for Hydrophobine is in addition to reducing the surface tension from water to generate aerial hyphae also the hydrophobization described by spores (Wöst et al. 1999, Curr. Biol., 19, 1985-88; Bell et al. 1992, Genes Dev., 6, 2382-2394). Furthermore, hydrophobins serve for the lining of gas channels in fruiting bodies of lichens and as components in the detection system of plant surfaces by fungal pathogens (Lugones et al., 1999, Mycol. Res., 103, 635-640; Hamer & Talbot 1998, Curr. Opinion Microbiol., Vol. 1, 693-697).

Komplementationsexperimente haben gezeigt, dass Hydrophobine sich innerhalb einer Klasse bis zu einem gewissen Grad funktionell ersetzen können.Complementation have shown that hydrophobins are up within a class to a certain degree can replace functionally.

Die bisher bekannten Hydrophobine lassen sich mit üblichen proteinchemischen Reinigungs- und Isolationsverfahren nur in mässiger Ausbeute und Reinheit darstellen. Auch Versuche, mit Hilfe von gentechnischen Verfahren, grössere Mengen an Hydrophobinen bereitzustellen, waren bisher nicht erfolgreich.The hitherto known hydrophobins can be mixed with conventional protein-chemical cleaning and isolation methods only in moderate Represent yield and purity. Also, experiments with the help of genetic engineering Procedure, larger To provide amounts of hydrophobins, have not been successful.

Aufgabenstellungtask

Es bestand die Aufgabe, neuartige Hydrophobine und deren Herstellungsverfahren bereitzustellen, die eine wirtschaftliche Produktion der Hydrophobine und deren Einsatz auf verschiedenen technischen Gebieten erlauben.It The task was novel hydrophobins and their production process to provide an economical production of hydrophobins and their use in various technical fields.

Beschreibung der Erfindungdescription the invention

Gegenstand der Erfindung sind Polypeptide der allgemeinen Strukturformel (I) Xn-C1-X1-50-C2-X0-5-C3-X1-100-C4-X1-100-C5-X1-50-C6-X0-5-C7-X1-50-C8-Xm (I)wobei X für jede der 20 natürlich vorkommenden Aminosäuren (Phe, Leu, Ser, Tyr, Cys, Trp, Pro, His, Gln, Arg, Ile Met, Thr, Asn, Lys, Val, Ala, Asp, Glu, Gly) stehen kann und die bei X stehenden Indizes die Anzahl der Aminosäuren darstellen, wobei die Indizes n und m für Zahlen zwischen 0 und 500, bevorzugt zwischen 15 und 300, stehen und C für Cystein steht, mit der Maßgabe, dass wenigstens eine der mit Xn oder Xm abgekürzten Peptidsequenzen für eine mindestens 20 Aminosäuren lange Peptidsequenz steht, die natürlicherweise nicht mit einem Hydrophobin verknüpft ist, die nach Beschichten einer Glasoberfläche eine Kontaktwinkeländerung von mindestens 20° bewirken.The invention relates to polypeptides of the general structural formula (I) X n -C 1 -X 1-50 -C 2 -X 0-5 -C 3 -X 1-100 -C 4 -X 1-100 -C 5 -X 1-50 -C 6 -X 0-5 -C 7 -X 1-50 -C 8 -X m (I) where X is any of the 20 naturally occurring amino acids (Phe, Leu, Ser, Tyr, Cys, Trp, Pro, His, Gln, Arg, Ile Met, Thr, Asn, Lys, Val, Ala, Asp, Glu, Gly) and the indices standing at X represent the number of amino acids, the indices n and m being numbers between 0 and 500, preferably between 15 and 300, and C being cysteine, with the proviso that at least one of X n or X m is abbreviated peptide sequences for a peptide sequence of at least 20 amino acids, which is not naturally associated with a hydrophobin, which cause a contact angle change of at least 20 ° after coating a glass surface.

Die mit C1 bis C8 benannten Cysteine können in den erfindungsgemässen Proteinen entweder reduziert vorliegen oder miteinander Disulfidbrücken ausbilden. Besonders bevorzugt ist die intramolekulare Ausbildung von C-C Brücken, insbesondere die mit mindestens einer, bevorzugt 2, besonders bevorzugt 3 und ganz besonder bevorzugt 4 intramolekularen Disulfidbrücken ausgewählt aus der folgenden Gruppe: C1 mit C2; C3 mit C4, C5 mit C6, C7 mit C8.The cysteines designated C 1 to C 8 may be present either reduced in the proteins according to the invention or form disulfide bridges with one another. Particularly preferred is the intramolecular formation of CC bridges, in particular those having at least one, preferably 2, particularly preferably 3 and very particularly preferably 4 intramolecular disulfide bridges selected from the following group: C 1 with C 2 ; C 3 with C 4 , C 5 with C 6 , C 7 with C 8 .

Falls in den mit X bezeichneten Positionen auch Cysteine verwendet werden, kann sich die Nummerierung der einzelnen Cysteinpositionen in den allgemeinen Formeln entsprechend verändern.If cysteines are also used in the positions marked X, can the numbering of individual cysteine positions in the change according to general formulas.

Besonders vorteilhafte Polypeptide sind solche der allgemeinen Formel (II) Xn-C1-X3-25-C2-X0-2-C3-X5-50-C4-X2-35-C5-X2-15-C6-X0-2-C7-X3-35-C8-Xm (II)wobei X für jede der 20 natürlich vorkommenden Aminosäuren (Phe, Leu, Ser, Tyr, Cys, Trp, Pro, His, Gln, Arg, Ile Met, Thr, Asn, Lys, Val, Ala, Asp, Glu, Gly) stehen kann und die bei X stehenden Indizes die Anzahl der Aminosäuren darstellen, wobei die Indizes n und m für Zahlen zwischen 2 und 300 stehen und C für Cystein steht, mit der Maßgabe, dass wenigstens eine der mit Xn oder Xm abgekürzten Peptidsequenzen für eine mindestens 35 Aminosäuren lange Peptidsequenz steht, die natürlicherweise nicht mit einem Hydrophobin verknüpft ist,
die nach Beschichten einer Glasoberfläche eine Kontaktwinkeländerung von mindestens 20° bewirken.
Particularly advantageous polypeptides are those of the general formula (II) X n -C 1 -X 3-25 -C 2 -X 0-2 -C 3 -X 5-50 -C 4 -X 2-35 -C 5 -X 2-15 -C 6 -X 0-2 -C 7 -X 3-35 -C 8 -X m (II) where X is any of the 20 naturally occurring amino acids (Phe, Leu, Ser, Tyr, Cys, Trp, Pro, His, Gln, Arg, Ile Met, Thr, Asn, Lys, Val, Ala, Asp, Glu, Gly) and the indices standing at X represent the number of amino acids, wherein the indices n and m are numbers between 2 and 300 and C is cysteine, with the proviso that at least one of the X n or X m abbreviated peptide sequences for a at least 35 amino acid long peptide sequence that is not naturally linked to a hydrophobin,
which cause a contact angle change of at least 20 ° after coating a glass surface.

Ganz besonders vorteilhaft sind solche Polypeptide der allgemeinen Formel (III) Xn-C1-X5-9-C2-C3-X11-39-C4-X2-23-C5-X5-9-C6-C7-X6-18-C8-Xm (III)wobei X für jede der 20 natürlich vorkommenden Aminosäuren (Phe, Leu, Ser, Tyr, Cys, Trp, Pro, His, Gln, Arg, Ile Met, Thr, Asn, Lys, Val, Ala, Asp, Glu, Gly) stehen kann und die bei X stehenden Indizes die Anzahl der Aminosäuren darstellen, wobei die Indizes n und m für Zahlen zwischen 0 und 200 stehen und C für Cystein steht, mit der Maßgabe, dass wenigstens eine der mit Xn oder Xm abgekürzten Peptidsequenzen für eine mindestens 40 Aminosäuren lange Peptidsequenz steht, die natürlicherweise nicht mit einem Hydrophobin verknüpft ist,
die nach Beschichten einer Glasoberfläche eine Kontaktwinkeländerung von mindestens 20° bewirken.
Very particularly advantageous are those polypeptides of the general formula (III) X n -C 1 -X 5-9 -C 2 -C 3 -X 11-39 -C 4 -X 2-23 -C 5 -X 5-9 -C 6 -C 7 -X 6-18 -C 8 -X m (III) where X is any of the 20 naturally occurring amino acids (Phe, Leu, Ser, Tyr, Cys, Trp, Pro, His, Gln, Arg, Ile Met, Thr, Asn, Lys, Val, Ala, Asp, Glu, Gly) and the indices standing at X represent the number of amino acids, the indices n and m being numbers between 0 and 200 and C being cysteine, with the proviso that at least one of the peptide sequences abbreviated by X n or X m stands for a at least 40 amino acid long peptide sequence that is not naturally linked to a hydrophobin,
which cause a contact angle change of at least 20 ° after coating a glass surface.

Bevorzugte Ausführungsformen der beschriebenen Erfindung sind Polypeptide mit der allgemeinen Strukturformel (I) (II) oder (III), wobei diese Strukturformel mindestens ein Hydrophobin der Klasse I, bevorzugt mindestens ein Hydrophobin dewA, rodA, hypA, hypB, sc3, basf1, basf2, oder Teile oder Derivate davon umfasst. Die genannten Hydrophobine sind im nachfolgenden Sequenzprotokoll strukturell charakterisiert. Es können auch mehrere Hydrophobine, bevorzugt 2 oder 3, gleicher oder unterschiedlicher Struktur miteinander verknüpft und mit einer entsprechenden geeigneten Polypeptidsequenz, die natürlicherweise nicht mit einem Hydrophobin verbunden ist, verknüpft werden.preferred embodiments of the invention described are polypeptides having the general structural formula (I) (II) or (III), wherein this structural formula is at least one hydrophobin class I, preferably at least one hydrophobin dewA, rodA, hypA, hypB, sc3, basf1, basf2, or parts or derivatives thereof. The hydrophobins mentioned are in the sequence listing below structurally characterized. There may also be several hydrophobins, preferably 2 or 3, identical or different structure linked together and with a corresponding suitable polypeptide sequence naturally not associated with a hydrophobin.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die neuen Proteine mit der in SEQ ID NO: 20, 22, 24 dargestellen Polypeptidsequenzen sowie den dafür codierenden Nukleinsäuresequenzen, insbesondere den Sequenzen gemäss SEQ ID NO: 19, 21, 23. Auch Proteine, die sich ausgehend von den in SEQ ID NO. 22, 22 oder 24 dargestellten Polypeptidsequenzen durch Austausch, Insertion oder Deletion von mindestens einer, bis hin zu 10. bevorzugt 5, besonders bevorzugt 5% aller Aminosäuren ergeben, und die die biologische Eigenschaft der Ausgangsproteine noch zu mindestens 50% besitzen, sind besonders bevorzugte Ausführungsformen. Unter biologischer Eigenschaft der Proteine wird hierbei die Änderung des Kontaktwinkels wie in Beispiel 10 beschrieben, verstanden.Especially preferred embodiments In the present invention, the novel proteins are as described in SEQ ID NO: 20, 22, 24 represent polypeptide sequences and the coding therefor Nucleic acid sequences, in particular the sequences according to SEQ ID NO: 19, 21, 23. Also, proteins derived from the in SEQ ID NO. 22, 22 or 24 polypeptide sequences represented by Exchange, insertion or deletion of at least one, all the way through to 10, preferably 5, more preferably 5% of all amino acids, and that the biological property of the source proteins still too at least 50% are particularly preferred embodiments. The biological property of the proteins here is the change the contact angle as described in Example 10 understood.

Die erfindungsgemässen Proteine tragen an mindestens einer Position, die mit Xn oder Xm abgekürzt wird, eine Polypeptidsequenz aus mindestens 20 bevorzugt mindestens 35 besonders bevorzugt mindestens 50 und insbesonders mindestens 100 Aminosäuren (im folgenden auch Fusionspartner genannt), die nicht natürlicherweise mit einem Hydrophobin verknüpft ist. Damit soll ausgedrückt werden, dass die erfindungsgemässen Proteine aus einem Hydrophobinteil und einem Fusionspartnerteil bestehen, die in der Natur nicht zusammen in dieser Form vorkommen.The proteins according to the invention carry at least one position, which is abbreviated X n or X m , a polypeptide sequence of at least 20, preferably at least 35, more preferably at least 50, and especially at least 100 amino acids (hereinafter also referred to as fusion partners) which are not naturally associated with a hydrophobin is linked. This is to express that the proteins according to the invention consist of a hydrophobin part and a fusion partner part which do not occur together in nature in this form.

Der Fusionspartnerteil kann aus einer Vielzahl von Proteinen ausgewählt werden. Es können auch mehrere Fusionspartner mit einem Hydrophobinteil verknüpft werden, beispielsweise am Aminoterminus (Xn) und am Carboxyterminus (Xm) des Hydrophobinteils. Es können aber auch beispielsweise zwei Fusionspartner mit einer Position (Xn oder Xm) des erfindungsgemässen Proteins verknüpft werden.The fusion partner portion can be selected from a variety of proteins. Several fusion partners can also be linked to a hydrophobin part, for example at the amino terminus (X n ) and at the carboxy terminus (X m ) of the hydrophobin part. However, it is also possible, for example, to link two fusion partners with a position (X n or X m ) of the protein according to the invention.

Als Fusionspartner sind besonders bevorzugt solche Polypeptidsequenzen, die dazu führen, dass das erfindungsgemässe Protein zur Beschichtung von Glasoberflächen fähig ist und die mit Protein behandelte Glasoberfläche resistent wird gegenüber einer Detergenzbehandlung, wie sie im experimentellen Teil (Beispiel 10) ausführlich beschrieben ist (z.B. 1 % SDS/80°C/10 min) ist.When Fusion partners are particularly preferred such polypeptide sequences, that lead to, that the inventive Protein is capable of coating glass surfaces and those with protein treated glass surface becomes resistant a detergent treatment as described in the experimental section (Example 10) in detail for example 1% SDS / 80 ° C / 10 min).

Besonders geeignete Fusionspartner sind Polypeptide, die natürlicherweise in Mikroorganismen, insbesondere in E. coli oder Bacillus subtilis vorkommen. Beispiele für solche Fusionspartner sind die Sequenzen yaad (SEQ ID NO:15 und 16), yaae (SEQ ID NO:17 und 18), und Thioredoxin. Gut geeignet sind auch Fragmente oder Derivate dieser genannten Sequenzen, die nur einen Teil, bevorzugt 70-99%, besonders bevorzugt 80-98% der genannten Sequenzen umfassen, oder bei denen einzelne Aminosäuren, bzw. Nukleotide gegenüber der genannten Sequenz verändert sind.Particularly suitable fusion partners are polypeptides that occur naturally in microorganisms, in particular in E. coli or Bacillus subtilis. Examples of such fusion partners are the sequences yaad (SEQ ID NOs: 15 and 16), yaae (SEQ ID NOs: 17 and 18), and thioredoxin. Also very suitable are fragments or derivatives of said sequences which comprise only a part, preferably 70-99%, particularly preferably 80-98% of said sequences, or in which individual amino acids or nucleotides are altered relative to said sequence.

Die erfindungsgemässen Proteine können auch noch in ihrer Polypeptidsequenz modifiziert sein, beispielsweise durch Glycosilierung, Acetylierung oder auch durch chemische Quervernetzung beispielsweise mit Glutardialdehyd.The invention Proteins can also be modified in their polypeptide sequence, for example by glycosylation, acetylation or by chemical cross-linking for example with glutaric dialdehyde.

Eine Eigenschaft der erfindungsgemässen Proteine ist die Änderung von Oberflächeneigenschaften, wenn die Oberflächen mit den Proteinen beschichtet werden. Die Änderung der Oberflächeneigenschaften lässt sich experimentell dadurch bestimmen, dass der Kontaktwinkel eines Wassertropfens vor und nach der Beschichtung der Oberfläche mit dem erfindungsgemässen Protein gemessen wird und die Differenz der beiden Messungen ermittelt wird.A Property of the inventive Proteins is the change of surface properties, though the surfaces be coated with the proteins. The change of the surface properties can be experimentally determine that the contact angle of a water drop before and after the coating of the surface with the protein according to the invention is measured and the difference between the two measurements is determined.

Die genauen experimentellen Bedingungen zur Messung des Kontaktwinkels sind im experimentellen Teil in Beispiel 10 niedergelegt. Unter diesen Bedingungen besitzen die erfindungsgemässen Proteine die Eigenschaft, den Kontaktwinkel um mindestens 20, bevorzugt 25, besonders bevorzugt 30 Grad zu vergrössern.The exact experimental conditions for measuring the contact angle are laid down in the experimental part in Example 10. Under under these conditions, the proteins according to the invention have the property the contact angle at least 20, preferably 25, more preferably 30 degrees to enlarge.

Im Hydrophobinteil der bisher bekannten Hydrophobine sind die Positionen der polaren und unpolaren Aminosäuren konserviert, was sich in einem charakteristischen Hydrophobizitätsplot äußert. Unterschiede in den biophysikalischen Eigenschaften und in der Hydrophobizität führten zur Einteilung der bisher bekannten Hydrophobine in zwei Klassen, I und II (Wessels et al. 1994, Ann. Rev. Phytopathol., 32, 413-437).in the Hydrophobin part of the previously known hydrophobins are the positions of polar and nonpolar amino acids conserved, which manifests itself in a characteristic hydrophobicity plot. differences in biophysical properties and hydrophobicity led to Classification of previously known hydrophobins in two classes, I and II (Wessels et al., 1994, Ann. Rev. Phytopathol., 32, 413-437).

Die assemblierten Membranen aus Klasse I Hydrophobinen sind hochgradig unlöslich (selbst gegenüber 1 % SDS bei erhöhter Temperatur) und können nur durch konzentrierte Trifluoressigsäure (TFA), bzw. Ameisensäure wieder dissoziiert werden. Im Ge gensatz dazu sind die assemblierten Formen von Klasse II Hydrophobinen weniger stabil. Sie können bereits durch 60%iges Ethanol, bzw. 1 % SDS (bei Raumtemperatur) wieder aufgelöst werden.The Assembled membranes from Class I hydrophobins are high grade insoluble (even opposite 1% SDS at elevated Temperature) and can only by concentrated trifluoroacetic acid (TFA), or formic acid again be dissociated. In contrast to this are the assembled forms of class II hydrophobins less stable. You already can by 60% ethanol, or 1% SDS (at room temperature) again disbanded become.

Ein Vergleich der Aminosäuresequenzen zeigt, dass die Länge des Bereichs zwischen Cystein C3 und C4 bei Klasse II Hydrophobinen deutlich kürzer ist, als bei Hydrophobinen der Klasse I.A comparison of the amino acid sequences shows that the length of the region between cysteine C 3 and C 4 in class II hydrophobins is significantly shorter than in class I hydrophobins.

Klasse II Hydrophobine weisen weiterhin mehr geladene Aminosäuren als Klasse I auf.class II hydrophobins continue to have more charged amino acids than Class I on.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Proteine. Diese Polypeptide lassen sich chemisch durch bekannte Verfahren der Peptidsynthese beispielsweise durch Festphasensynthese nach Merrifield herstellen.One Another object of the invention are methods for preparation the inventive Proteins. These polypeptides can be chemically determined by known Methods of peptide synthesis, for example by solid phase synthesis to Merrifield.

Besonders geeignet sind jedoch gentechnische Verfahren, bei denen eine für den Fusionspartner und eine für den Hydrophobinteil codierende Nukleinsäuresequenz, insbesondere DNA-Sequenz, so kombiniert werden, dass in einem Wirtsorganismus durch Genexpression der kombinierten Nukleinsäuresequenz das gewünschte Protein erzeugt wird.Especially However, suitable are genetic engineering techniques, one for the fusion partner and one for the hydrophobin part coding nucleic acid sequence, in particular DNA sequence, be combined so that in a host organism by gene expression the combined nucleic acid sequence the wished Protein is generated.

Geeignete Wirtsorganismen (Produktionsorganismen) können dabei Prokaryonten (einschliesslich der Archaea) oder Eukaryonten sein, besonders Bakterien einschliesslich Halobacterien und Methanococcen, Pilze, Insektenzellen, Pflanzenzellen und Säugerzellen, besonders bevorzugt Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus. megaterium, Aspergillus oryzea, Aspergillus nidulans, Aspergillus niger, Pichia pastoris, Pseudomonas spec., Lactobacillen, Hansenula polymorpha, Trichoderma reesei, SF9 (bzw. verwandte Zellen) u.a.suitable Host organisms (production organisms) can be prokaryotes (including the archaea) or eukaryotes, including bacteria in particular Halobacteria and methanococci, fungi, insect cells, plant cells and mammalian cells, particularly preferred Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus. megaterium, Aspergillus oryzea, Aspergillus nidulans, Aspergillus niger, Pichia pastoris, Pseudomonas spec., Lactobacilli, Hansenula polymorpha, Trichoderma reesei, SF9 (or related cells) and the like.

Gegenstand der Erfindung sind ausserdem Expressionskonstrukte, enthaltend unter der genetischen Kontrolle regulativer Nukleinsäuresequenzen eine für ein erfindungsgemässes Polypeptid kodierende Nukleinsäuresequenz, sowie Vektoren, umfassend wenigstens eines dieser Expressionskonstrukte.object The invention are also expression constructs containing the genetic control of regulatory nucleic acid sequences for a polypeptide according to the invention coding nucleic acid sequence, and vectors comprising at least one of these expression constructs.

Vorzugsweise umfassen solche erfindungsgemässen Konstrukte 5'-stromaufwärts von der jeweiligen kodierenden Sequenz einen Promotor und 3'-stromabwärts eine Terminatorsequenz sowie gegebenenfalls weitere übliche regulative Elemente, und zwar jeweils operativ verknüpft mit der kodierenden Sequenz.Preferably include such inventive Constructs 5'-upstream of the respective coding sequence a promoter and 3'-downstream one Terminator sequence and optionally other common regulatory elements, each operatively linked with the coding sequence.

Unter einer "operativen Verknüpfung" versteht man die sequentielle Anordnung von Promotor, kodierender Sequenz, Terminator und gegebenenfalls weitererregulativer Elemente derart, dass jedes der regulativen Elemente seine Funktion bei der Expression der kodierenden Sequenz bestimmungsgemäss erfüllen kann."Operational linkage" is understood to mean the sequential arrangement of promoter, coding sequence, terminator and optionally further regulatory elements such that each of the regulatory ven elements can fulfill its function in the expression of the coding sequence as intended.

Beispiele für operativ verknüpfbare Sequenzen sind Targeting-Sequenzen sowie Enhancer, Polyadenylierungssignale und dergleichen. Weitere regulative Elemente umfassen selektierbare Marker, Amplifikationssignale, Replikationsursprünge und dergleichen. Geeignete regulatorische Sequenzen sind z. B. beschrieben in Goeddel, Gene Expression Technology : Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, CA (1990).Examples for operational linkable Sequences are targeting sequences as well as enhancers, polyadenylation signals and the same. Other regulative elements include selectable ones Markers, amplification signals, origins of replication, and the like. suitable regulatory sequences are e.g. As described in Goeddel, Gene Expression Technology: Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, CA (1990).

Zusätzlich zu diesen Regulationssequenzen kann die natürliche Regulation dieser Sequenzen vor den eigentlichen Strukturgenen noch vorhanden sein und gegebenenfalls genetisch verändert worden sein, so dass die natürliche Regulation ausgeschaltet und die Expression der Gene erhöht wurde.In addition to These regulatory sequences may be the natural regulation of these sequences be present before the actual structural genes and optionally genetically modified have been so natural Regulation switched off and the expression of genes was increased.

Ein bevorzugtes Nukleinsäurekonstrukt enthält vorteilhafterweise auch eine oder mehrere der schon erwähnten "Enhancer" Sequenzen, funktionell verknüpft mit dem Promotor, die eine erhöhte Expression der Nukleinsäuresequenz ermöglichen. Auch am 3'-Ende der DNA-Sequenzen können zusätzliche vorteilhafte Sequenzen inseriert werden, wie weitere regulatorische Elemente oder Terminatoren.One preferred nucleic acid construct contains advantageously also one or more of the already mentioned "enhancer" sequences, functional connected with the promoter, which increased one Expression of the nucleic acid sequence enable. Also at the 3'-end of the DNA sequences can additional advantageous sequences are inserted, such as further regulatory Elements or terminators.

Die erfindungsgemässen Nukleinsäuren können in einer oder mehreren Kopien im Konstrukt enthalten sein. Im Konstrukt können noch weitere Marker, wie Antibiotikaresistenzen oder Auxotrophien komplementierende Gene, gegebenenfalls zur Selektion auf das Konstrukt enthalten sein.The invention nucleic acids can be contained in one or more copies in the construct. In the construct can even more markers, such as antibiotic resistance or auxotrophs complementing genes, optionally for selection on the construct be included.

Vorteilhafte Regulationssequenzen für das erfindungsgemässe Verfahren sind beispielsweise in Promotoren wie cos-, tac-, trp-, tet-, trp-tet-, lpp-, lac-, lpp-lac-, laclq-T7-, T5-, T3-, gal-, trc-, ara-,rhaP(rhaPBAD) SP6-, lambda-PR- oder im lambda-P-Promotor enthalten, die vorteilhafterweise in gram-negativen Bakterien Anwendung finden. Weitere vorteilhafte Regulationssequenzen sind beispielsweise in den gram-positiven Promotoren amy und SP02, in den Hefe-oder Pilzpromotoren ADC1, MFalpha, AC, P-60, CYC1, GAPDH, TEF, rp28, ADH enthalten.advantageous Regulatory sequences for the inventive Processes are for example in promoters such as cos-, tac-, trp-, tet, trp-tet, lpp, lac, lpp-lac, laclq-T7, T5, T3, gal, trc, ara, rhaP (rhaPBAD) SP6, lambda PR or in the lambda P promoter which are advantageously used in Gram-negative bacteria application Find. Further advantageous regulatory sequences are, for example in the gram-positive promoters amy and SP02, in the yeast or Fungal promoters include ADC1, MFalpha, AC, P-60, CYC1, GAPDH, TEF, rp28, ADH.

Es können auch künstliche Promotoren für die Regulation verwendet werden.It can also artificial Promoters for the regulation can be used.

Das Nukleinsäurekonstrukt wird zur Expression in einem Wirtsorganismus vorteilhafterweise in einen Vektor, wie beispielsweise einem Plasmid oder einem Phagen inseriert, der eine optimale Expression der Gene im Wirt ermöglicht. Unter Vektoren sind ausser Plasmiden und Phagen auch alle anderen dem Fachmann bekannten Vektoren, also z. B. Viren, wie SV40, CMV, Baculovirus und Adenovirus, Transposons, IS- Elemente, Phasmide, Cosmide, und lineare oder zirkuläre DNA, sowie das Agrobacterium-System zu verstehen.The nucleic acid construct is advantageously for expression in a host organism into a vector, such as a plasmid or a phage inserted, which allows optimal expression of genes in the host. Among vectors, apart from plasmids and phages are all others known in the art vectors, ie z. Viruses, such as SV40, CMV, Baculovirus and adenovirus, transposons, IS elements, phasmids, Cosmids, and linear or circular DNA, as well as the Agrobacterium system to understand.

Diese Vektoren können autonom im Wirtsorganismus repliziert oder chromosomal repliziert werden. Diese Vektoren stellen eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dar. Geeignete Plasmide sind beispielsweise in E. coli pLG338, pACYC184, pBR322, pUC18, pUC19, pKC30, pRep4, pHS1, pKK223-3, pDHE19.2, pHS2, pPLc236, pMBL24, pLG200, pUR290, pIN-III''3-B1, tgt11 oder pBdCl, in StreptomycespIJ101, pIJ364,pIJ702 oderpIJ361, in Bacillus pUB110, pC194 oder pBD214, in Corynebacterium pSA77 oder pAJ667, in Pilzen pALS1, pIL2 oder pBB116, in Hefen 2alpha, pAG-1, YEp6, YEp13 oder pEMBLYe23 oder in Pflanzen pLGV23, pGHlac+, pBIN19, pAK2004 oder pDH51. Die genannten Plasmide stellen eine kleine Auswahl der möglichen Plasmide dar. Weitere Plasmide sind dem Fachmann wohl bekannt und können beispielsweise aus dem Buch Cloning Vectors (Eds. Pouwels P. H. et al. Elsevier, Amsterdam-New York-Oxford, 1985, ISBN 0 444 904018) entnommen werden.These Vectors can autonomously replicated in the host organism or replicated chromosomally become. These vectors represent a further embodiment of the invention Suitable plasmids are, for example, in E. coli pLG338, pACYC184, pBR322, pUC18, pUC19, pKC30, pRep4, pHS1, pKK223-3, pDHE19.2, pHS2, pPLc236, pMBL24, pLG200, pUR290, pIN-III''3-B1, tgt11 or pBdCl, in Streptomyces pIJ101, pIJ364, pIJ702 or pIJ361, in Bacillus pUB110, pC194 or pBD214, in Corynebacterium pSA77 or pAJ667, in fungi pALS1, pIL2 or pBB116, in yeasts 2alpha, pAG-1, YEp6, YEp13 or pEMBLYe23 or in plants pLGV23, pGHlac +, pBIN19, pAK2004 or pDH51. The plasmids mentioned make a small selection of possible plasmids Other plasmids are well known to the person skilled in the art and can be used, for example from the book Cloning Vectors (Eds. Pouwels P.H. et al., Elsevier, Amsterdam-New York-Oxford, 1985, ISBN 0 444 904018).

Vorteilhafterweise enthält das Nukleinsäurekonstrukt zur Expression der weiteren enthaltenen Gene zusätzlich noch 3'- und/oder 5'-terminale regulatorische Sequenzen zur Steigerung der Expression, die je nach ausgewähltem Wirtorganismus und Gen oder Gene für eine optimale Expression ausgewählt werden.advantageously, contains the nucleic acid construct For expression of the other genes contained additionally 3'- and / or 5'-terminal regulatory Sequences to increase expression, depending on the selected host organism and gene or genes for optimal expression selected become.

Diese regulatorischen Sequenzen sollen die gezielte Expression der Gene und der Proteinexpression ermöglichen. Dies kann beispielsweise je nach Wirtsorganismus bedeuten, dass das Gen erst nach Induktion exprimiert oder überexprimiert wird, oder dass es sofort exprimiert und/oder überexprimiert wird.These Regulatory sequences are designed to target the expression of genes and enable protein expression. For example, depending on the host organism, this may mean that the gene is expressed or overexpressed after induction, or that it expresses immediately and / or overexpressed becomes.

Die regulatorischen Sequenzen bzw. Faktoren können dabei vorzugsweise die Ge nexpression der eingeführten Gene positiv beeinflussen und dadurch erhöhen. So kann eine Verstärkung der regulatorischen Elemente vorteilhafterweise auf der Transkriptionsebene erfolgen, indem starke Transkriptionssignale wie Promotoren und/oder "Enhancer" verwendet werden. Daneben ist aber auch eine Verstärkung der Translation möglich, indem beispielsweise die Stabilität der mRNA verbessert wird.The regulatory sequences or factors can thereby preferably positively influence the gene expression of the introduced genes and thereby increase it. Thus, enhancement of the regulatory elements can advantageously be done at the transcriptional level by using strong transcription signals such as promoters and / or enhancers. In addition, however, an enhancement of translation is possible example, by improving the stability of the mRNA.

In einer weiteren Ausgestaltungsform des Vektors kann der das erfindungsgemässe-Nukleinsäurekonstrukt oder die erfindungsgemässe Nukleinsäure enthaltende Vektor auch vorteilhafterweise in Form einer linearen DNA in die Mikroorganismen eingeführt werden und über heterologe oder homologe Rekombination in das Genom des Wirtsorganismus integriert werden. Diese lineare DNA kann aus einem linearisierten Vektor wie einem Plasmid oder nur aus dem Nukleinsäurekonstrukt oder der erfindungsgemässen Nukleinsäure bestehen.In In another embodiment of the vector, the nucleic acid construct according to the invention can be used or the inventive nucleic acid vector also advantageously in the form of a linear DNA can be introduced into the microorganisms and via heterologous or homologous recombination integrated into the genome of the host organism become. This linear DNA can be made from a linearized vector such as a plasmid or only from the nucleic acid construct or the nucleic acid according to the invention.

Für eine optimale Expression heterologer Gene in Organismen ist es vorteilhaft die Nukleinsäuresequenzen entsprechend des im Organismus verwendeten spezifischen "codon usage" zu verändern. Der "codon usage" lässt sich anhand von Computerauswertungen anderer, bekannter Gene des betreffenden Organismus leicht ermitteln.For an optimal Expression of heterologous genes in organisms, it is advantageous the nucleic acid sequences according to the specific "codon usage" used in the organism. The "codon usage" can be on the basis of computer evaluations of other, known genes of the concerned Easily detect organism.

Die Herstellung einer erfindungsgemässen Expressionskassette erfolgt durch Fusion eines geeigneten Promotors mit einer geeigneten kodierenden Nukleotidsequenz sowie einem Terminator- oder Polyadenylierungssignal. Dazu verwendet man gängige Rekombinations- und Klonierungstechniken, wie sie beispielsweise in T. Maniatis, E. F.Fritsch und J. Sambrook, Molecular Cloning : A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1989) sowie in T. J. Silhavy, M. L. Berman und L. W. Enquist, Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1984) und in Ausubel, F. M. etal., Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Assoc. and Wiley Interscience (1987) beschrieben sind.The Production of an inventive Expression cassette is made by fusion of a suitable promoter with a suitable coding nucleotide sequence and a terminator or polyadenylation signal. For this one uses common recombination and cloning techniques, as described, for example, in T. Maniatis, E.Fritsch and J. Sambrook, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1989) as well in T.J. Silhavy, M.L. Berman and L.W. Enquist, Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1984) and in Ausubel, F.M. et al., Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Assoc. and Wiley Interscience (1987) are described.

Das rekombinante Nukleinsäurekonstrukt bzw. Genkonstrukt wird zur Expression in einem geeigneten Wirtsorganismus vorteilhafterweise in einen wirtsspezifischen Vektor insertiert, der eine optimale Expression der Gene im Wirt ermöglicht. Vektoren sind dem Fachmann wohl bekannt und können beispielsweise aus "Cloning Vectors" (Pouwels P. H. etal., Hrsg, Elsevier, Amsterdam-New York-Oxford, 1985) entnommen werden.The recombinant nucleic acid construct or gene construct becomes expression in a suitable host organism advantageously inserted into a host-specific vector, which allows optimal expression of the genes in the host. Vectors are well known to those skilled in the art and can be found, for example, in "Cloning Vectors" (Pouwels P.H. et al. Ed., Elsevier, Amsterdam-New York-Oxford, 1985).

Mit Hilfe der erfindungsgemässen Vektoren sind rekombinante Mikroorganismen herstellbar, welche beispielsweise mit wenigstens einem erfindungsgemässen Vektor transformiert sind und zur Produktion der erfindungsgemässen Polypeptide eingesetzt werden können. Vorteilhafterweise werden die oben beschriebenen erfindungsgemässen rekombinanten Konstrukte in ein geeignetes Wirtssystem eingebracht und exprimiert. Dabei werden vorzugsweise dem Fachmann bekannte geläufige Klonierungs- und Transfektionsmethoden, wie beispielsweise Co-Präzipitation, Protoplastenfusion, Elektroporation, retrovirale Transfektion und dergleichen, verwendet, um die genannten Nukleinsäuren im jeweiligen Expressionssystem zur Expression zu bringen. Geeignete Systeme werden beispielsweise in Current Protocols in Molecular Biology, F.Ausubel etal., Hrsg., Wiley Interscience, New York 1997, oder Sambrook et al. Molecular Cloning : A Laboratory Manual. 2. Aufl., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989 beschrieben.With Help the inventive Vectors are recombinant microorganisms to produce, which, for example are transformed with at least one inventive vector and used for the production of the polypeptides according to the invention can be. Advantageously, the above-described inventive recombinant Constructs are introduced and expressed in a suitable host system. there are preferably known in the art known cloning and transfection methods, such as for example co-precipitation, Protoplast fusion, electroporation, retroviral transfection and the like, used to bind said nucleic acids in respective expression system for expression. suitable Systems are used, for example, in Current Protocols in Molecular Biology, F.Ausubel et al., Eds., Wiley Interscience, New York 1997, or Sambrook et al. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989.

Erfindungsgemäss sind auch homolog rekombinierte Mikroorganismen herstellbar. Dazu wird ein Vektor hergestellt, der zumindest einen Abschnitt eines erfindungsgemässen Gens oder einer kodierenden Sequenz enthält, worin gegebenenfalls wenigstens eine Aminosäure-Deletion, -Addition oder -Substitution eingebracht worden ist, um die erfindungsgemässe Sequenz zu verändern, z. B. funktionell zu disruptieren ("Knock-out"- Vektor). Die eingebrachte Sequenz kann z. B. auch ein Homologes aus einem verwandten Mikroorganismus sein oder aus einer Säugetier-, Hefe- oder Insektenquelle abgeleitet sein. Der zur homologen Rekombination verwendete Vektor kann alternativ derart ausgestaltet sein, dass das endogene Gen bei homologer Rekombination mutiert oder anderweitig verändert ist, jedoch noch das funktionelle Protein kodiert (z. B. kann der stromaufwärts gelegene regulatorische Bereich derart verändert sein, dass dadurch die Expression des endogenen Proteins verändert wird). Der veränderte Abschnitt des erfindungsgemässen Gens ist im homologen Rekombinationsvektor. Die Konstruktion geeigneter Vektoren zur homologen Rekombination ist z. B. beschrieben in Thomas, K. R. und Capecchi, M. R. (1987) Cell 51 : 503.According to the invention are also homologously recombined microorganisms produced. This will be a vector is prepared which comprises at least a portion of a gene according to the invention or a coding sequence, wherein optionally at least an amino acid deletion, Addition or substitution has been introduced to the sequence according to the invention to change, z. B. functionally disrupted ("knock-out" Vector). The introduced sequence can, for. B. also a homologue be from a related microorganism or from a mammalian, Be derived yeast or insect source. The homologous recombination Alternatively, the vector used may be configured such that mutated or otherwise the endogenous gene upon homologous recombination changed but the functional protein is still encoded (eg upstream regulatory area so changed that the Expression of the endogenous protein is changed). The modified section of the inventive Gene is in the homologous recombination vector. The construction of suitable Vectors for homologous recombination is z. As described in Thomas, K.R. and Capecchi, M.R. (1987) Cell 51: 503.

Als rekombinante Wirtsorganismen für die erfindungsgemässe Nukleinsäure oder dem Nukleinsäurekonstrukt kommen prinzipiell alle prokaryontischen oder eukaryontischen Organismen in Frage. Vorteilhafterweise werden als Wirtsorganismen Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze oder Hefen verwendet. Vorteilhaft werden gram-positive oder gram-negative Bakterien, bevorzugt Bakterien der Familien Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Rhizobiaceae, Streptomycetaceae oder Nocardiaceae, besonders bevorzugt Bakterien der Gattungen Escherichia, Pseudomonas, Streptomyces, Nocardia, Burkholderia, Salmonella, Agrobacterium oder Rhodococcus verwendet.When recombinant host organisms for the inventive nucleic acid or the nucleic acid construct In principle, all prokaryotic or eukaryotic organisms come in question. Advantageously, microorganisms are used as host organisms like bacteria, fungi or yeasts used. Beneficial are gram-positive or gram-negative bacteria, preferably bacteria of the families Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Rhizobiaceae, Streptomycetaceae or Nocardiaceae, particularly preferred Bacteria of the genera Escherichia, Pseudomonas, Streptomyces, Nocardia, Burkholderia, Salmonella, Agrobacterium or Rhodococcus used.

Die im erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Organismen werden je nach Wirtsorganismus in dem Fachmann bekannter Weise angezogen bzw. gezüchtet. Mikroorganismen werden in der Regel in einem flüssigen Medium, das eine Kohlenstoffquelle meist in Form von Zuckern, eine Stickstoffquelle meist in Form von organischen Stickstoffquellen wie Hefeextrakt oder Salzen wie Ammoniumsulfat, Spurenelemente wie Eisen-, Mangan-, Magnesiumsalze und gegebenenfalls Vitamine enthält, bei Temperaturen zwischen 0 C und 100 C, bevorzugt zwischen 10 C bis 60 C unter Sauerstoffbegasung angezogen. Dabei kann der pH der Nährflüssigkeit auf einen festen Wert gehalten werden, das heisst während der Anzucht reguliert werden oder nicht. Die Anzucht kann "batch"-weise, "semi batch"-weise oder kontinuierlich erfolgen. Nährstoffe können zu beginn der Fermentation vorgelegt oder semikontinuierlich oder kontinuierlich nachgefüttert werden. Die Enzyme können nach dem in den Beispielen beschriebenen Verfahren aus den Organismen isoliert werden oder als Rohextrakt für die Reaktion verwendet werden.The in the inventive Methods used organisms vary depending on the host organism attracted or bred in the manner known in the art. microorganisms are usually in a liquid Medium containing a carbon source mostly in the form of sugars, a Nitrogen source mostly in the form of organic nitrogen sources like yeast extract or salts like ammonium sulfate, trace elements like Iron, manganese, magnesium salts and optionally vitamins Temperatures between 0 C and 100 C, preferably between 10 C to 60 C attracted with oxygen fumigation. In this case, the pH of the nutrient fluid be kept at a fixed value, that is during the Breeding may be regulated or not. The cultivation can be batchwise, semi-batchwise or continuous respectively. nutrient can submitted at the beginning of the fermentation or semicontinuously or continuously refilled become. The enzymes can according to the method described in the examples from the organisms be isolated or used as crude extract for the reaction.

Gegenstand der Erfindung sind weiterhin Verfahren zur rekombinanten Herstellung erfindungsgemässe Polypeptide oder funktioneller, biologisch aktiver Fragmente davon, wobei man einen Polypeptide-produzierenden Mikroorganismus kultiviert, gegebenenfalls die Expression der Polypeptide induziert und diese aus der Kultur isoliert. Die Polypeptide können so auch in grosstechnischem Massstab produziert werden, falls dies erwünscht ist. Der rekombinante Mikroorganismus kann nach bekannten Verfahren kultiviert und fermentiert werden. Bakterien können beispielsweise in TB- oder LB-Medium und bei einer Temperatur von 20 bis 40°C und einem pH-Wert von 6 bis 9 vermehrt werden. Im Einzelnen werden geeignete Kultivierungsbedingungen beispielsweise in T. Maniatis, E. F. Fritsch and J. Sambrook, Molecular Cloning : A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1989) beschrieben.object The invention furthermore relates to processes for recombinant production invention Polypeptides or functional, biologically active fragments thereof, wherein one cultivates a polypeptide-producing microorganism, optionally induces the expression of the polypeptides and these isolated from the culture. The polypeptides can thus also in large-scale Scale are produced, if desired. The recombinant Microorganism can be cultured and fermented by known methods. Bacteria can For example, in TB or LB medium and at a temperature of 20 to 40 ° C and be increased to a pH of 6 to 9. In detail, suitable Cultivation conditions, for example, in T. Maniatis, E.F. Fritsch and J. Sambrook, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1989).

Die Zellen werden dann, falls die Polypeptide nicht in das Kulturmedium sezerniert werden, aufgeschlossen und das Produkt nach bekannten Proteinisolierungsverfahren aus dem Lysat gewonnen. Die Zellen können wahlweise durch hochfrequenten Ultraschall, durch hohen Druck, wie z. B. in einer French-Druckzelle, durch Osmolyse, durch Einwirkung von Detergenzien, lytischen Enzymen oder organischen Lösungsmit teln, durch Homogenisatoren oder durch Kombination mehrerer der aufgeführten Verfahren aufgeschlossen werden.The Cells then become, if the polypeptides are not in the culture medium be secreted, open-minded and the product according to known Protein isolation method recovered from the lysate. The cells can optionally by high-frequency ultrasound, by high pressure, such. In a French pressure cell, by osmolysis, by the action of detergents, lytic enzymes or organic solvents, by homogenizers or digested by combining several of the listed methods become.

Eine Aufreinigung der Polypeptide kann mit bekannten, chromatographischen Verfahren erzielt werden, wie Molekularsieb-Chromatographie (Gelfiltration), wie Q- Sepharose-Chromatographie, Ionenaustausch-Chromatographie und hydrophobe Chromatographie, sowie mit anderen üblichen Verfahren wie Ultrafiltration, Kristallisation, Aussalzen, Dialyse und nativer Gelelektrophorese. Geeignete Verfahren werden beispielsweise in Cooper, F. G., Biochemische Arbeitsmethoden, Verlag Water de Gruyter, Berlin, New York oder in Scopes, R., Protein Purification, Springer Verlag, New York, Heidelberg, Berlin beschrieben.A Purification of the polypeptides can be carried out by known, chromatographic Be achieved, such as molecular sieve chromatography (gel filtration), such as Q-Sepharose chromatography, ion exchange chromatography and hydrophobic chromatography, as well as other common ones Methods such as ultrafiltration, crystallization, salting out, dialysis and native gel electrophoresis. Suitable methods are, for example in Cooper, F.G., Biochemical Working Methods, Water de Gruyter, Berlin, New York or in Scopes, R., Protein Purification, Springer Verlag, New York, Heidelberg, Berlin.

Vorteilhaft kann es sein, zur Isolierung des rekombinanten Proteins Vektorsysteme oder Oligonukleotide zu verwenden, die die cDNA um bestimmte Nukleotidsequenzen verlängern und damit für veränderte Polypeptide oder Fusionsproteine kodieren, die z. B. einer einfacheren Reinigung dienen. Derartige geeignete Modifikationen sind beispielsweise als Anker fungierende sogenannte "Tags", wie z. B. die als Hexa-Histidin-Anker bekannte Modifikation oder Epitope, die als Antigene von Antikörpern erkannt werden können (beschrieben zum Beispiel in Harlow, E. and Lane, D., 1988, Antibodies A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor (N. Y.) Press). Weitere geeignete Tags sind z.B. HA, Calmodulin-BD, GST, MBD; Chitin-BD, Steptavidin-BD-Avi-Tag, Flag-Tag, T7 etc. Diese Anker können zur Anheftung der Proteine an einen festen Träger, wie z. B. einer Polymermatrix, dienen, die beispielsweise in einer Chromatographiesäule eingefüllt sein kann, oder an einer Mikrotiterplatte oder an einem sonstigen Träger verwendet werden kann. Die entsprechenden Reinigungsprotokolle sind von den kommerziellen Affinitäts-Tag-Anbietern erhältlich.Advantageous it may be to isolate the recombinant protein vector systems or oligonucleotides that encode the cDNA for particular nucleotide sequences extend and for that changed Code polypeptides or fusion proteins, the z. B. a simpler Serve cleaning. Such suitable modifications are, for example anchors acting as anchors, such as As the hexa-histidine anchor known modification or epitopes recognized as antigens of antibodies can be (described, for example, in Harlow, E. and Lane, D., 1988, Antibodies A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor (N.Y.) Press). Further suitable tags are e.g. HA, calmodulin BD, GST, MBD; Chitin-BD, Steptavidin BD Avi Day, Flag Day, T7 etc. These anchors can for attaching the proteins to a solid support, such as. B. a polymer matrix, serve, for example, be filled in a chromatography column can be used, or on a microtiter plate or on another carrier can be. The corresponding cleaning protocols are from the commercial affinity tag providers available.

Viele Hydrophobin-beschichtete pilzliche Oberflächen (Sporen, Fruchtkörper, Myzel) zeigen mikroskopisch nachweisbare, charakteristische Strukturen, sogenannte Rodlets. Ähnliche Rodlets mit einer Stärke von ca. 10 nm können auch auf mit Hydrophobin beschichteten hydrophilen Oberflächen (z.B. Glas, Glimmer etc.) nachgewiesen werden (Wösten et al., 1993, Plant Cell, 5, 1567-1574).Lots Hydrophobin-coated fungal surfaces (spores, fruiting bodies, mycelium) show microscopically detectable, characteristic structures, so-called Rodlets. Similar Rodlets with a strength of about 10 nm can also on hydrophobin-coated hydrophilic surfaces (e.g. Glass, mica, etc.) (Wösten et al., 1993, Plant Cell, 5, 1567-1574).

Aufgrund der außergewöhnlichen Eigenschaften von Hydrophobinen zur Beschichtung von Oberflächen (z.B. widerstandsfähig gegenüber Detergentien wie z.B. 1 %iger SDS Lösung) besitzen diese Proteine ein hohes Potential für zahlreiche technische Anwendungen. In verschiedenen Patentschriften sind Beispiele für derartige Anwendungen benannt, auf die hiermit hinsichtlich der Anwendung von Hydrophobinen Bezug genommen wird.by virtue of the extraordinary Properties of hydrophobins for coating surfaces (e.g. resistant across from Detergents such as e.g. 1% SDS solution) have these proteins high potential for numerous technical applications. In different patents are examples of named such applications, with respect to the hereby Application of hydrophobins is referred to.

Figure 00130001
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Die technische Nutzung von Hydrophobinen, insbesondere solchen der Klasse I scheiterte bislang an einer effizienten Herstellungs- und Reinigungsmethode. Die bisher beschriebenen Verfahren, ausgehend von natürlichen Quellen (Sporen, Pilzmyzel etc.,) führen nur zu Materialmengen im mg-Maßstab. (z.B. WO 96/41882).The technical use of hydrophobins, especially those of the class So far I failed due to an efficient manufacturing and cleaning method. The methods described so far, starting from natural Sources (spores, fungus mycelium, etc.) only lead to amounts of material in mg scale. (e.g., WO 96/41882).

Ebenso erwiesen sich Ansätze über eine rekombinante Herstellung in verschiedenen Produktionsorganismen als äußerst aufwendig und wenig zufriedenstellend.As well approaches proved to be one Recombinant production in various production organisms as extremely expensive and not very satisfactory.

Die erfindungsgemässen Hydrophobin-Proteine besitzen sowohl in ihrer fusionierten Form, d.h. zusammen mit dem Fusionspartnerteil, als auch in isolierter Form die wünschenswerten Eigenschaften von Hydrophobinen. Man kann also die erfindungsgemässen Proteine sowohl direkt als Fusionsproteine als auch nach Abspaltung und Abtrennung des Fusionspartners als „reine" Hydrophobine verwenden.The invention Hydrophobin proteins, both in their fused form, i.e. together with the fusion partner part, as well as in isolated Shape the desirable ones Properties of hydrophobins. So you can the novel proteins both directly as fusion proteins and after cleavage and separation of the fusion partner as "pure" hydrophobins.

Wenn eine Abtrennung des Fusionspartners vorgesehen ist, empfiehlt es sich eine potentielle Spaltstelle (spezifische Erkennungsstelle für Proteasen) in das Fusionsprotein zwischen Hydrophobinteil und Fusionspartnerteil einzubauen. Als Spaltstelle geeignet sind insbesondere solche Peptidsequenzen geeignet, die ansonsten weder im Hydrophobinteil noch im Fusionspartnerteil vorkommen, was sich mit bioinformatischen Tools leicht ermitteln lässt. Besonders geeignet sind beispielsweise BrCN-Spaltung an Methionin, oder durch Protease vermittelte Spaltlung mit Faktor Xa-, Enterokinase-, Thrombin, TEV-Spaltung (Tobacca etch virus Protease).If a separation of the fusion partner is provided, it recommends a potential cleavage site (specific recognition site for proteases) into the fusion protein between hydrophobin part and fusion partner part install. Particularly suitable cleavage sites are those peptide sequences otherwise suitable neither in the hydrophobin part nor in the fusion partner part what can easily be determined with bioinformatic tools leaves. Particularly suitable are, for example, BrCN cleavage on methionine, or protease-mediated cleavage with factor Xa, enterokinase, Thrombin, TEV cleavage (Tobacca etch virus protease).

Experimenteller TeilExperimental part

Beispiel 1example 1

Vorarbeiten für die Klonierung von yaad-His6/yaaE-His6 Preliminary work for the cloning of yaad-His 6 / yaaE-His 6

Mit Hilfe der Oligonukleotide Hal570 und Hal571 (Hal 572/ Hal 573) wurde eine Polymerase Kettenreaktion durchgeführt. Als Template DNA wurde genomische DNA des Bakteriums Bacillus subtilis verwendet. Das erhaltene PCR Fragment enthielt die codierende Sequenz des Gens yaaD/yaaE aus Bacillus subtilis, und an den Enden je eine NcoI bzw. BglII Restriktionsschnittstelle. Das PCR Fragment wurde gereinigt und mit den Restriktionsendonukleasen NcoI und BglII geschnitten. Dieses DNA Fragment wurde als Insert verwendet, und in den zuvor mit den Restriktionsendonukleasen NcoI und BglII linearisierten Vektor pQE60 der Firma Qiagen kloniert. Die so enstandenen Vektoren pQE60YAAD#2/pQE60YaaE#5 können zur Expression von Proteinen bestehend aus, YAAD::HIS6 bzw. YAAE::HIS6 verwendet werden.
Hal570: gcgcgcccatggctcaaacaggtactga
Hal571: gcagatctccagccgcgttcttgcatac
Hal572: ggccatgggattaacaataggtgtactagg
Hal573: gcagatcttacaagtgccttttgcttatattcc
Using the oligonucleotides Hal570 and Hal571 (Hal 572 / Hal 573), a polymerase chain reaction was carried out. As template DNA genomic DNA of the bacterium Bacillus subtilis was used. The PCR fragment obtained contained the coding sequence of the gene yaaD / yaaE from Bacillus subtilis, and at the ends in each case an NcoI or BglII restriction cleavage site. The PCR fragment was purified and cut with the restriction endonucleases NcoI and BglII. This DNA fragment was used as an insert and cloned into the vector pQE60 from Qiagen, previously linearized with the restriction endonucleases NcoI and BglII. The resulting vectors pQE60YAAD # 2 / pQE60YaaE # 5 can be used to express proteins consisting of, YAAD :: HIS 6 and YAAE :: HIS 6 , respectively.
Hal570: gcgcgcccatggctcaaacaggtactga
Hal571: gcagatctccagccgcgttcttgcatac
Hal572: ggccatgggattaacaataggtgtactagg
Hal573: gcagatcttacaagtgccttttgcttatattcc

Beispiel 2Example 2

Klonierung von yaad-Hydrophobin DewA-His6 Cloning of yaad hydrophobin DewA-His 6

Mit Hilfe der Oligonukleotide KaM 416 und KaM 417 wurde eine Polymerase Kettenreaktion durchgeführt. Als Template DNA wurde genomische DNA des Schimmelpilzes Aspergillus nidulans verwendet. Das erhaltene PCR Fragment enthielt die codierende Sequenz des Hydrophobin Gens dewA und einer N-Terminalen Faktor Xa Proteinase Schnittstelle. Das PCR Fragment würde gereinigt und mit der Restriktionsendonuklease BamHI geschnitten. Dieses DNA Fragment wurde als Insert verwendet, und in den zuvor mit der Restriktionsendonuklease BglII linearisierten Vektor pQE60YAAD#2 kloniert.With The oligonucleotides KaM 416 and KaM 417 became a polymerase Chain reaction performed. The template DNA was genomic DNA of the mold Aspergillus used nidulans. The resulting PCR fragment contained the coding Sequence of the hydrophobin gene dewA and an N-terminal factor Xa proteinase interface. The PCR fragment was purified and digested with the restriction endonuclease BamHI cut. This DNA fragment was used as an insert, and in the previously linearized with the restriction endonuclease BglII Vector pQE60YAAD # 2 cloned.

Der so enstandene Vektor #508 kann zur Expressions eines Fusionsproteins bestehend aus, YAAD::Xa::dewA::HIS6 verwendet werden.
KaM416: GCAGCCCATCAGGGATCCCTCAGCCTTGGTACCAGCGC
KaM417: CCCGTAGCTAGTGGATCCATTGAAGGCCGCATGAAGTTCTCCGTCTCCGC
The resulting vector # 508 can be used to express a fusion protein consisting of, YAAD :: Xa :: dewA :: HIS 6 .
KaM416: GCAGCCCATCAGGGATCCCTCAGCCTTGGTACCAGCGC
KaM417: CCCGTAGCTAGTGGATCCATTGAAGGCCGCATGAAGTTCTCCGTCTCCGC

Beispiel 3Example 3

Klonierung von yaad-Hydrophobin RodA-His6 Cloning of yaad hydrophobin RodA-His 6

Die Klonierung des Plasmids #513 erfolgte analog zu Plasmid #508 unter Verwendung der Oligonukleotide KaM 434 und KaM 435.
KaM434: GCTAAGCGGATCCATTGAAGGCCGCATGAAGTTCTCCATTGCTGC
KaM435: CCAATGGGGATCCGAGGATGGAGCCAAGGG
The cloning of plasmid # 513 was carried out analogously to plasmid # 508 using the oligonucleotides KaM 434 and KaM 435.
KaM434: GCTAAGCGGATCCATTGAAGGCCGCATGAAGTTCTCCATTGCTGC
KaM435: CCAATGGGGATCCGAGGATGGAGCCAAGGG

Beispiel 4Example 4

Klonierung von yaad-Hydrophobin BASF1-His6 Cloning of yaad hydrophobin BASF1-His 6

Die Klonierung des Plasmids #507 erfolgte analog zu Plasmid #508 unter Verwendung der Oligonukleotide KaM 417 und KaM 418.The Cloning of plasmid # 507 was carried out analogously to plasmid # 508 Use of the oligonucleotides KaM 417 and KaM 418.

Als Template DNA wurde ein künstlich synthetisierte DNA Sequenz – Hydrophobin BASF1 -eingesetzt (siehe Anhang).
KaM417: CCCGTAGCTAGTGGATCCATTGAAGGCCGCATGAAGTTCTCCGTCTCCGC
KaM418: CTGCCATTCAGGGGATCCCATATGGAGGAGGGAGACAG
As template DNA, an artificially synthesized DNA sequence - hydrophobin BASF1 - was used (see Appendix).
KaM417: CCCGTAGCTAGTGGATCCATTGAAGGCCGCATGAAGTTCTCCGTCTCCGC
KaM418: CTGCCATTCAGGGGATCCCATATGGAGGAGGGAGACAG

Beispiel 5Example 5

Klonierung von yaad-Hydrophobin BASF2-His6 Cloning of yaad hydrophobin BASF2-His 6

Die Klonierung des Plasmids #506 erfolgte analog zu Plasmid #508 unter Verwendung der Oligonukleotide KaM 417 und KaM 418.The Cloning of plasmid # 506 was carried out analogously to plasmid # 508 Use of the oligonucleotides KaM 417 and KaM 418.

Als Template DNA wurde ein künstlich synthetisierte DNA Sequenz – Hydrophobin BASF2 -eingesetzt (siehe Anhang).
KaM417:000GTAGCTAGTGGATCCATTGAAGGCCGCATGAAGTTCTCCGTCTCCGC
KaM418: CTGCCATTCAGGGGATCCCATATGGAGGAGGGAGACAG
As template DNA, an artificially synthesized DNA sequence - hydrophobin BASF2 - was used (see Appendix).
KaM417: 000GTAGCTAGTGGATCCATTGAAGGCCGCATGAAGTTCTCCGTCTCCGC
KaM418: CTGCCATTCAGGGGATCCCATATGGAGGAGGGAGACAG

Beispiel 6Example 6

Klonierung von yaad-Hydrophobin SC3-His6 Cloning of yaad hydrophobin SC3-His 6

Die Klonierung des Plasmids #526 erfolgte analog zu Plasmid #508 unter Verwendung der Oligonukleotide KaM464 und KaM465.The Cloning of plasmid # 526 was carried out analogously to plasmid # 508 Use of the oligonucleotides KaM464 and KaM465.

Als Template DNA wurde cDNA von Schyzophyllum commune eingesetzt (siehe Anhang).
KaM464: CGTTAAGGATCCGAGGATGTTGATGGGGGTGC
KaM465: GCTAACAGATCTATGTTCGCCCGTCTCCCCGTCGT
The template DNA used was Schyzophyllum commune cDNA (see Appendix).
KaM464: CGTTAAGGATCCGAGGATGTTGATGGGGGTGC
KaM465: GCTAACAGATCTATGTTCGCCCGTCTCCCCGTCGT

Beispiel 7Example 7

Fermentation des rekombinanten E.coli Stammes yaad-Hydrophobin DewA-His6 Fermentation of the recombinant E. coli strain yaad hydrophobin DewA-His 6

Inokulation von 3ml LB Flüssigmedium mit einem yaad-Hydrophobin DewA-His6 exprimierenden E.coli Stamm in 15ml Greiner Röhrchen. Inkubation für 8h bei 37°C auf einem Schüttler mit 200 UpM. Je 2 1l Erlenmeyer Kolben mit Schikanen und 250ml LB Medium (+ 100μg/ml Ampicillin) werden mit jeweils 1 ml der Vorkultur angeimpft und 9h bei 37°C auf einem Schüttler mit 180 UpM inkubiert.Inoculation of 3ml LB liquid medium with a yaad-hydrophobin DewA-His 6 expressing E. coli strain in 15ml Greiner tubes. Incubate for 8 h at 37 ° C on a shaker at 200 rpm. 2 1 l Erlenmeyer flasks with baffles and 250 ml LB medium (+ 100 μg / ml ampicillin) are each inoculated with 1 ml of preculture and incubated for 9 h at 37 ° C. on a shaker at 180 rpm.

13.5l LB-Medium (+100μg/ml Ampicillin) in einem 20l Fermenter mit 0,5l Vorkultur (OD600nm 1:10 gegen H2O gemessen) animpfen. Bei einer OD60nm, von ~3.5 Zugabe von 140ml 100mM IPTG. Nach 3h Fermenter auf 10°C abkühlen und Fermentationsbrühe abzentrifugieren. Zellpellet zur weiteren Aufreinigung verwenden.13.5 l LB medium (+ 100 μg / ml ampicillin) in a 20 l fermenter with 0.5 l preculture (OD 600nm 1:10 measured against H 2 O). At an OD 60nm , of ~ 3.5 adding 140ml 100mM IPTG. After 3 h fermenter, cool to 10 ° C and centrifuge the fermentation broth. Use cell pellet for further purification.

Beispiel 8Example 8

Reinigung des rekombinanten Hydrohobin-FusionsproteinsPurification of the recombinant Hydrophobin Fusion Protein

(Reinigung von Hydrophobin-Fusionsproteinen, die ein C-terminales His6-tag besitzen)(Purification of hydrophobin fusion proteins, having a C-terminal His6 tag)

100 g Zellpellet (100 – 500 mg Hydrophobin) werden mit 50 mM Natriumphosphatpuffer, pH 7,5 auf 200 ml Gesamtvolumen aufgefüllt und resuspendiert. Die Suspension wird mit einem Ultraturrax Typ T25 (Janke und Kunkel; IKA-Labortechnik) für 10 Minu ten behandelt und anschliessend für 1 Stunde bei Raumtemperatur mit 500 Einheiten Benzonase (Merck, Darmstadt; Best.-Nr. 1.01697.0001) zum Abbau der Nukleinsäuren inkubiert. Vor dem Zellaufschluss wird mit einer Glaskartusche (P1) filtriert. Zum Zellaufschluß und für das Scheren der restlichen genomischen DNA werden zwei Homogenisatorläufe bei 1.500 bar durchgeführt (Microfluidizer M-110EH; Microfluidics Corp.). Das Homogenisat wird zentrifugiert (Sorvall RC-5B, GSA-Rotor, 250 ml Zentrifugenbecher, 60 Minuten, 4°C, 12.000 Upm, 23.000 g), der Überstand auf Eis gestellt und das Pellet in 100 ml Natriumphosphatpuffer, pH 7,5 resuspendiert. Zentrifugation und Resuspendieren werden dreimal wiederholt, wobei der Natriumphosphatpuffer bei der dritten Wiederholung 1 % SDS enthält. Nach der Resuspension wird für eine Stunde gerührt und eine abschliessende Zentrifugation durchgeführt (Sorvall RC-5B, GSA-Rotor, 250 ml Zentrifugenbecher, 60 Minuten, 4°C, 12.000 Upm, 23.000 g). Gemäß SDS-PAGE Analyse ist das Hydrophobin nach der abschliessenden Zentrifugation im Überstand enthalten (1). Die Versuche zeigen, dass das Hydrophobin wahrscheinlich in Form von Einschlusskörpern in den entsprechenden E.coli Zellen enthalten ist. 50 ml des Hydrophobin-enthaltenden Überstandes werden auf eine 50 ml Nickel-Sepharose High Performance 17-5268-02 Säule aufgetragen (Amersham), die mit 50 mM Tris-Cl pH 8,0 Puffer äquilibriert wurde. Die Säule wird mit 50 mM Tris-Cl pH 8,0 Puffer gewaschen und das Hydrophobin anschliessend mit 50 mM Tris-Cl pH 8,0 Puffer, der 200 mM Imidazol enthält, eluiert. Zur Entfernung des Imidazols wird die Lösung gegen 50 mM Tris-Cl pH 8,0 Puffer dialysiert.100 g cell pellet (100-500 mg hydrophobin) are made up to 200 ml total volume with 50 mM sodium phosphate buffer, pH 7.5 and resuspended. The suspension is treated with an Ultraturrax type T25 (Janke and Kunkel, IKA-Labortechnik) for 10 minutes and then for 1 hour at room temperature with 500 units of benzonase (Merck, Darmstadt, Order No. 1.01697.0001) for degradation of the Nucleic acids incubated. Before cell disruption, filter with a glass cartridge (P1). For homogenization of the cells and for shearing the remaining genomic DNA, two homogenizer runs are carried out at 1500 bar (Microfluidizer M-110EH, Microfluidics Corp.). The homogenate is centrifuged (Sorvall RC-5B, GSA rotor, 250 ml centrifuge beaker, 60 minutes, 4 ° C, 12,000 rpm, 23,000 g), the supernatant placed on ice and the pellet resuspended in 100 ml sodium phosphate buffer, pH 7.5 , Centrifugation and resuspension are repeated 3 times with the sodium phosphate buffer containing 1% SDS at the third repetition. After resuspension, stir for one hour and perform a final centrifugation (Sorvall RC-5B, GSA rotor, 250 ml centrifuge beaker, 60 minutes, 4 ° C, 12,000 rpm, 23,000 g). According to SDS-PAGE analysis, the hydrophobin is contained in the supernatant after the final centrifugation ( 1 ). The experiments show that the hydrophobin is probably contained in the form of inclusion bodies in the corresponding E. coli cells. 50 ml of the hydrophobin-containing supernatant are applied to a 50 ml Nickel-Sepharose High Performance 17-5268-02 column (Amersham) equilibrated with 50 mM Tris-Cl pH 8.0 buffer. The column is washed with 50 mM Tris-Cl pH 8.0 buffer and the hydrophobin is then eluted with 50 mM Tris-Cl pH 8.0 buffer containing 200 mM imidazole. To remove the imidazole, the solution is dialyzed against 50 mM Tris-Cl pH 8.0 buffer.

1 zeigt die Reinigung des erfindungsgemässen Hydrophobins:
Spur 1: Auftrag Nickel-Sepharose Säule (1:10 Verdünnung)
Spur 2: Durchlauf = Eluat Waschschritt
Spuren 3–5: OD 280 Maxima der Elutionsfraktionen
1 shows the purification of the novel hydrophobin:
Lane 1: Order nickel-Sepharose column (1:10 dilution)
Lane 2: run = eluate wash step
Lanes 3-5: OD 280 maxima of the elution fractions

Das erfindungsgemässe Hydrophobin der 1 besitzt ein Molekulargewicht von ca. 53 kD. Die kleineren Banden repräsentieren zum Teil Abbauprodukte des Hydrophobins.The inventive hydrophobin of 1 has a molecular weight of about 53 kD. The smaller bands partially represent degradation products of hydrophobin.

Beispiel 9Example 9

Beschichtung/Evaluierung von Oberflächen mit HydrophobinCoating / evaluation of surfaces with hydrophobin

Die Evaluierung der Beschichtungseigenschaften von Hydrophobin bzw. Hydrophobinfusionsprotein wird bevorzugt auf Glas bzw. Teflon als Modelle für eine hydrophile bzw. hydrophobe Oberflächen vorgenommen.The Evaluation of the coating properties of hydrophobin or Hydrophobinfusionprotein is preferably on glass or Teflon as Models for made a hydrophilic or hydrophobic surfaces.

Standard-Versuche für BeschichtungStandard tests for coating

Glas:Glass:

  • – Konzentration Hydrophobin: 1–100 μg/mL- concentration Hydrophobin: 1-100 μg / mL
  • – Inkubation von Glasplättchen über Nacht (Temperatur: 80°C) in 50mM Na-Acetat pH 4 + 0,1 % Tween 20- Incubation of glass slides overnight (Temperature: 80 ° C) in 50 mM Na acetate pH 4 + 0.1% Tween 20
  • – nach Beschichtung waschen in VE-Wasser- to Wash the coating in deionised water
  • – danach Inkubation 10min/80°C/1 % SDS- after that Incubation 10min / 80 ° C / 1 % SDS
  • – waschen in VE-Wasser- to wash in deionised water

Teflon:Teflon:

  • – Konzentration: 1–100 μg/mL- Concentration: 1-100 μg / mL
  • – Inkubation von Teflonplättchen über Nacht (Temperatur: 80°C) in 10mM Tris pH 8- Incubation Teflon plates overnight (Temperature: 80 ° C) in 10mM Tris pH 8
  • – nach Beschichtung waschen in VE-Wasser- to Wash the coating in deionised water
  • – Inkubation 10min/80°C/0,1 % Tween 20- Incubation 10min / 80 ° C / 0.1 % Tween 20
  • – waschen in VE-Wasser- to wash in deionised water
  • – danach Inkubation 10min/80°C/1% SDS- after that Incubation 10min / 80 ° C / 1% SDS
  • – waschen in VE-Wasser- to wash in deionised water

Die Proben werden an der Luft getrocknet und der Kontaktwinkel (in Grad) eines Tropfens von 5 μl Wasser bestimmt. Es ergeben sich z.B. folgende Werte:
Ansatz mit yaad-DewA Fusionsprotein gemäss Beispiel 8 (Kontrolle: ohne Protein; yaad-dewA-his6: 100 μg/ml gereinigter Fusionspartner):

Figure 00180001
Figure 00190001
The samples are air dried and the contact angle (in degrees) of a drop of 5 μl of water is determined. For example, the following values result:
Preparation with yaad-DewA fusion protein according to Example 8 (control: without protein, yaad-dewA-his 6 : 100 μg / ml purified fusion partner):
Figure 00180001
Figure 00190001

Beispiel 10Example 10

Beschichtung/Evaluierung von Oberflächen mit HydrophobinCoating / evaluation of surfaces with hydrophobin

Glas (Fensterglas, Süddeutsche Glas, Mannheim):Glass (window glass, South German Glass, Mannheim):

  • – Konzentration Hydrophobin: 100 μg/mL- concentration Hydrophobin: 100 μg / mL
  • – Inkubation von Glasplättchen über Nacht (Temperatur 80°C) in 50mM Na-Acetat pH 4 + 0,1 % Tween 20- Incubation of glass slides overnight (Temperature 80 ° C) in 50 mM Na acetate pH 4 + 0.1% Tween 20
  • – nach Beschichtung waschen in destilliertem Wasser- to Wash the coating in distilled water
  • – danach Inkubation 10min/80°C/1 % SDS-Lösung in dest. Wasser- after that Incubation 10min / 80 ° C / 1 % SDS solution in dest. water
  • – waschen in dest. Wasser- to wash in dest. water

Die Proben werden an der Luft getrocknet und der Kontaktwinkel (in Grad) eines Tropfens von 5 μl Wasser bestimmt.The Samples are dried in air and the contact angle (in degrees) a drop of 5 μl of water certainly.

Die Kontaktwinkelmessung wurde auf einem Gerät Dataphysics Contact Angle System OCA 15+, Software SCA 20.2.0. (November 2002) bestimmt. Die Messung erfolgte gemäss den Herstellerangaben.The Contact angle measurement was done on a Dataphysics Contact Angle device System OCA 15+, Software SCA 20.2.0. (November 2002). The Measurement was carried out according to the manufacturer's information.

Unbehandeltes Glas ergab einen Kontaktwinkel von 30 ± 5°; eine Beschichtung mit einem funktionellen Hydrophobin gemäss Beispiel 8 (yaad-dewA-his6) ergab Kontaktwinkel von 75 ± 5°.Untreated glass gave a contact angle of 30 ± 5 °; a coating with a functional hydrophobin according to Example 8 (yaad-dewA-his 6 ) gave contact angles of 75 ± 5 °.

Zuordnung der Sequenznamen zu DNA- und Polypeptidsequenzen im Sequenzprotokoll

Figure 00190002
Assignment of sequence names to DNA and polypeptide sequences in the sequence listing
Figure 00190002

Figure 00200001
Figure 00200001

Es folgt ein Sequenzprotokoll nach WIPO St. 25.It follows a sequence listing according to WIPO St. 25. Dieses kann von der amtlichen Veröffentlichungsplattform des DPMA heruntergeladen werden.This can from the official publication platform downloaded from the DPMA.

Claims (11)

Polypeptide der allgemeinen Strukturformel (I) Xn-C1-X1-50-C2-X0-5-C3-X1-100-C4-X1-100-C5-X1-50C6-X0-5-C7-X1-50-C8-Xm (I)wobei X für jede der 20 natürlich vorkommenden Aminosäuren steht, n und m für Zahlen zwischen 0 und 500 stehen, C für Cystein steht, mit der Maßgabe, dass wenigstens eine der mit Xn oder Xm abgekürzten Peptidsequenzen für eine mindestens 20 Aminosäuren lange Peptidsequenz steht, die natürlicherweise nicht mit einem Hydrophobin verknüpft ist, die nach Beschichten einer Glasoberfläche eine Kontaktwinkeländerung von mindestens 20° bewirken.Polypeptides of general structural formula (I) X n -C 1 -X 1-50 -C 2 -X 0-5 -C 3 -X 1-100 -C 4 -X 1-100 -C 5 -X 1-50 C 6 -X 0-5 - C 7 -X 1-50 -C 8 -X m (I) where X is any of the 20 naturally occurring amino acids, n and m are numbers between 0 and 500, C is cysteine, with the proviso that at least one of the peptide sequences abbreviated by X n or X m represents a peptide sequence which is at least 20 amino acids in length and is not naturally linked to a hydrophobin, which cause a contact angle change of at least 20 ° after coating a glass surface. Polypeptide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturformel (I) ein Hydrophobin der Klasse I umfasst.Polypeptides according to claim 1, characterized the structural formula (I) comprises a class I hydrophobin. Polypeptide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturformel (I) ein Hydrophobin umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die von dewA, rodA, sc3, hypA, hypB, basf1, basf2 gebildet wird.Polypeptides according to claim 1, characterized the structural formula (I) comprises a hydrophobin selected from the group consisting of dewA, rodA, sc3, hypA, hypB, basf1, basf2 is formed. Polypeptide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktkurformel (I) eine Sequenz ausgewählt aus SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 umfasst.Polypeptides according to claim 1, characterized in that the structural formula (I) has a sequence selected from SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14. Polypeptide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Xn oder Xm eine polypeptidsequenz ausgewählt aus SEQ ID NO: 16, 18 umfasst.Polypeptides according to claim 1, characterized in that X n or X m comprises a polypeptide sequence selected from SEQ ID NO: 16, 18. Polypeptide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Xn oder Xm für eine Sequenz (His)4-10 steht.Polypeptides according to claim 1, characterized in that X n or X m stands for a sequence (His) 4-10 . Polypeptide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturformel (I) Polypeptide ausgewählt aus der Gruppe SEQ ID NO: 20, 22, 24 umfasst.Polypeptides according to claim 1, characterized the structural formula (I) comprises polypeptides selected from the group SEQ ID NO: 20, 22, 24. Nukleinsäure, codierend für Polypeptide gemäß Anspruch 1-7.Nucleic acid, coding for Polypeptides according to claim 1-7. Verfahren zur Herstellung von Polypeptiden gemäss Anspruch 1-7, indem man eine Nukleinsäure gemäss Anspruch 8 in einem Wirtsorganismus exprimiert und das so erhaltene Protein ggf. nach Aufreinigung isoliert.Process for the preparation of polypeptides according to claim 1-7, by adding a nucleic acid according to Claim 8 expressed in a host organism and the thus obtained Protein possibly isolated after purification. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Wirtsorganismus E.coli verwendet wird.Method according to claim 9, characterized in that E.coli is used as the host organism. Verwendung von Hydrophobinen gemäss Anspruch 1-7 zur Beschichtung von Oberflächen.Use of hydrophobins according to claims 1-7 for coating of surfaces.
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