バキュロウイルスEGTおよびP67シグナルペプチドを使用した昆虫細胞における組換えHIV-1 GP120の発現、分泌、および大規模な精製

バキュロウイルス感染昆虫細胞におけるグリコシル化および分泌組換え哺乳類タンパク質の発現は、このシステムの他の外来タンパク質の発現よりもはるかに効率が低いことがよくあります。そのようなタンパク質の発現と分泌を改善するために、2つのバキュロウイルスタンパク質、エクディステロイドウドプロコシルトランスフェラーゼ（EGT）およびエンベロープ糖タンパク質GP67からのシグナルペプチドコーディング領域を含むバキュロウイルスベクターを構築しました。これらのベクターを使用して、HIV-1 GP120を発現し、HIV-1エンベロープシグナルペプチドの代わりにバキュロウイルスシグナルペプチドを挿入しました。これらのベクター（VEGT120およびVP67120）から作られた組換えバクロウイルスに感染したSF9細胞を、GP120の6〜20倍のGP120の6〜20倍の増加に感染した細胞と比較した場合、GP120の分泌が観察されました。HIV-1シグナルペプチドを使用すると、SF9細胞で生成された総GP120の40％以下のみが分泌されました。ただし、EGTまたはP67シグナルペプチドを使用して、生成された総GP120の最大70％が分泌されました。したがって、これらの修飾ウイルスからより多くのGP120が生成されただけでなく、GP120の分泌はより効率的でした。5リットルの空輸装置または6リットルのスピナーフラスコからのEGT-GP120の大規模な発現と精製により、1リットルあたり10〜15 mgの精製タンパク質の収量が得られました。したがって、これらのバキュロウイルス由来のシグナルペプチドを使用して、昆虫細胞における異種分泌タンパク質の発現と収率の増加に役立つ可能性があります。

The expression of glycosylated and secreted recombinant mammalian proteins in baculovirus-infected insect cells is often much less efficient than that of other foreign proteins in this system. In an effort to improve the expression and secretion of such proteins we have constructed baculovirus vectors which contain the signal peptide coding regions from two baculovirus proteins, an ecdysteroid UDPglucosyltransferase (egt) and the envelope glycoprotein gp67. We used these vectors to express HIV-1 gp120, inserting the baculovirus signal peptides in place of the HIV-1 envelope signal peptide. When Sf9 cells infected with recombinant baculoviruses made from these vectors (vegt120 and vp67120) were compared with cells infected with the normal gp120 baculovirus a 6- to 20-fold increase in expression and secretion of gp120 was observed. When the HIV-1 signal peptide was used only 40% or less of the total gp120 produced in Sf9 cells was secreted. However, using the egt or p67 signal peptides, up to 70% of the total gp120 produced was secreted. Therefore, not only was more gp120 produced from these modified viruses but secretion of gp120 was more efficient. Large-scale expression and purification of egt-gp120 from a 5-liter airlift fermenter or a 6-liter spinner flask resulted in a yield of 10 to 15 mg of purified protein per liter. Using these baculovirus-derived signal peptides in baculovirus expression vectors is thus likely to aid in increasing expression and yield of heterologous secreted proteins in insect cells.