[發明專利]含咪唑的體外無細胞蛋白合成體系及其應用

在審

• 申請號: 201910235514.8
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN111748569A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 郭敏;章小鈴;于雪
• 申請（專利權）人: 康碼（上海）生物科技有限公司
• 主分類號: C12N15/63
• 分類號: C12N15/63
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種含有咪唑的體外無細胞蛋白合成體系，其能夠提高體外無細胞蛋白合成的能力。其無需從分子水平進行改造，體系組成成分來源常規，能夠達到節約成本、操作簡單、應用范圍廣泛的效果。相應的，提供還有咪唑的無細胞蛋白合成體系的應用，具體的為咪唑在提高蛋白表達量的無細胞蛋白合成體系中的應用及利用該體系合成外源蛋白的方法。

技術領域

本發明屬于蛋白質合成技術領域，具體涉及一種含咪唑的體外無細胞蛋白合成體系。

背景技術

蛋白質是細胞中的重要分子，幾乎參與了細胞所有功能的執行。蛋白的序列和結構不同，決定了其功能的不同(1)。在細胞內，蛋白可以作為酶類催化各種生化反應，可以作為信號分子協調生物體的各種活動，可以支持生物形態，儲存能量，運輸分子，并使生物體運動(2)。在生物醫學領域，蛋白質抗體作為靶向藥物，是治療癌癥等疾病的重要手段(1,2)。

咪唑類（imidazoles）為常見的抗真菌藥。作用機制為抑制真菌細胞膜麥角固醇的生物合成。其能選擇性抑制真菌細胞色素P-450依賴性的14-α-去甲基酶，使14-α-甲基固醇蓄積，細胞膜麥角固醇不能合成，使細胞膜通透性改變，導致胞內重要物質丟失而使真菌死亡。現有文獻或專利中報道的咪唑在生產蛋白過程中作為一種純化試劑或者洗脫試劑成分，主要是發揮純化蛋白、洗脫蛋白的功能（如CN101479379B、CN105283556A）。

隨著科學技術的發展，無細胞表達體系也稱為體外蛋白合成系統應運而生，其是以外源目的mRNA或DNA為蛋白質合成模板，通過人工控制補加蛋白質合成所需的底物和轉錄、翻譯相關蛋白因子等物質，能實現目的蛋白質的合成(3)，是一種快速、省時、便捷的蛋白質表達方式。雖然無細胞蛋白質合成系統有很多優點，但要大量合成蛋白質，能量的供應和反應時間是影響系統效率和成本的關鍵問題(4)。然而延長體外蛋白質合成的反應時間可能遇到的問題是非特異性物質的合成，會消耗蛋白質合成所需的底物、能量等。因此，通過其他途徑提高無細胞蛋白合成的蛋白合成水平是亟需解決的問題。

鑒于此，本發明為了解決上述問題，提供一種全新的體外無細胞蛋白合成體系，其能夠提高體外無細胞蛋白合成的能力。

參考文獻

1. Garcia RA, Riley MR. Applied biochemistry and biotechnology. HumanaPress, 1981. 263-264 p.

2. Fromm HJ, Hargrove M. Essentials of Biochemistry. 2012.

3. Assenberg R, Wan PT, Geisse S, Mayr LM. Advances in recombinantprotein expression for use in pharmaceutical research. Curr Opin Struct Biol[Internet]. 2013;23(3):393–402.

4. Anne Zemella,Lena Thoring, Christian Hoffmeister,and StefanKubick.Cell-Free Protein Synthesis:Pros and Cons of Prokaryotic and EukaryoticSystems. Chembiochem. 2015, 16:2420-2431.

發明內容

本發明提供一種全新的體外無細胞蛋白合成體系，其能夠提高體外無細胞蛋白合成的能力。其無需從分子水平進行改造，體系組成成分來源常規，能夠達到節約成本、操作簡單、應用范圍廣泛的效果。

本發明包括以下幾個方面：

第一方面，提供一種提高蛋白表達量的無細胞蛋白合成體系，在無細胞蛋白合成體系中添加咪唑，其中所述咪唑在合成體系中不發揮抗生素功能。