[發(fā)明專利]促進(jìn)蛋白質(zhì)可溶性表達(dá)的標(biāo)簽多肽及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911023604.7
• 申請(qǐng)日: 2019-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110835366B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐先金;李雪梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所
• 主分類號(hào): C07K7/08
• 分類號(hào): C07K7/08;C07K14/00;C07K19/00;C12N15/11;C12N15/62;C12N15/70;C12N1/21;C12R1/19
• 代理公司: 北京植德律師事務(wù)所 11780
• 代理人: 唐華東

本發(fā)明涉及一種促進(jìn)蛋白質(zhì)可溶性表達(dá)的標(biāo)簽多肽及其用途。其中，所述標(biāo)簽多肽具有選自以下的氨基酸序列：1)SEQ ID NO.:1所示氨基酸序列；2)SEQ ID NO.:1所示氨基酸序列經(jīng)過(guò)取代、缺失或添加一個(gè)或多個(gè)氨基酸而得到的氨基酸序列；或3)與SEQ ID NO.:1具有90％以上序列同一性的氨基酸序列。利用本發(fā)明標(biāo)簽多肽可提高目標(biāo)蛋白質(zhì)的可溶性表達(dá)，避免外源融合蛋白質(zhì)(比如GST、MBP)帶來(lái)免疫干擾和蛋白質(zhì)酶切割繁瑣操作的不利因素，能夠低成本、簡(jiǎn)便、高效地生產(chǎn)目標(biāo)蛋白質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基因工程領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及促進(jìn)蛋白質(zhì)可溶性表達(dá)的標(biāo)簽多肽及其用途。

背景技術(shù)

蛋白質(zhì)是生物醫(yī)學(xué)中諸多研究的研究對(duì)象和材料，也是我們重要的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品，比如胰島素和干擾素等都是蛋白質(zhì)，所以蛋白質(zhì)的表達(dá)生產(chǎn)是我們科學(xué)研究和社會(huì)產(chǎn)業(yè)中重要的環(huán)節(jié)。

從原始生物體中提取目標(biāo)蛋白質(zhì)，比如從豬胰腺提取胰島素，成本高居不下導(dǎo)致無(wú)法普及推廣。現(xiàn)代分子生物學(xué)的核苷酸重組技術(shù)可以低成本、大規(guī)模地重組表達(dá)目標(biāo)蛋白質(zhì)，是近半個(gè)世紀(jì)偉大的技術(shù)突破。但是，重組蛋白質(zhì)高水平的、快速的表達(dá)會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)蛋白質(zhì)的不正確折疊，在宿主細(xì)胞內(nèi)就形成不可溶性的蛋白質(zhì)沉淀，即包涵體。包涵體蛋白質(zhì)僅僅具有正確的一級(jí)氨基酸序列，不能形成正確的空間三維結(jié)構(gòu)，也就說(shuō)包涵體蛋白質(zhì)不具備它應(yīng)有的生物活性。所以，如何讓目標(biāo)蛋白質(zhì)由包涵體變成可溶性的表達(dá)，是蛋白質(zhì)大規(guī)模低成本表達(dá)的重要難題。

目前所有重組表達(dá)外源蛋白質(zhì)的系統(tǒng)中，大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱E.coli，下同)是技術(shù)背景研究最廣泛最清楚的，該系統(tǒng)易于培養(yǎng)操作，繁殖快、大規(guī)模生產(chǎn)成本低且表達(dá)水平高。蛋白質(zhì)的快速高水平表達(dá)是其優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也帶來(lái)該系統(tǒng)最大缺點(diǎn)，就是易導(dǎo)致蛋白質(zhì)的不正確折疊，導(dǎo)致形成包涵體。

針對(duì)E.coli表達(dá)系統(tǒng)中蛋白質(zhì)表達(dá)易形成包涵體的問(wèn)題，目前已經(jīng)有很多公開(kāi)的技術(shù)方法都能有效改善，比如降低誘導(dǎo)表達(dá)溫度和誘導(dǎo)劑濃度，或者增加分子伴侶的表達(dá)。其中方法之一就是在目標(biāo)蛋白質(zhì)的上游增加促進(jìn)目標(biāo)蛋白質(zhì)可溶性表達(dá)的其他蛋白質(zhì)，比如常用谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶(簡(jiǎn)稱GST，下同)，最終表達(dá)“GST-目標(biāo)蛋白質(zhì)”可溶性蛋白質(zhì)。或是麥芽糖結(jié)合蛋白質(zhì)(簡(jiǎn)稱MBP，下同)，最終表達(dá)“MBP-目標(biāo)蛋白質(zhì)”可溶性蛋白質(zhì)。

GST/MBP確實(shí)有促進(jìn)目標(biāo)蛋白質(zhì)的可溶性表達(dá)的實(shí)例報(bào)道，但GST約27kDa，MBP約42kDa，促溶蛋白質(zhì)分子量較大，會(huì)帶來(lái)免疫干擾反應(yīng)。同時(shí)，也會(huì)限制目標(biāo)蛋白質(zhì)的分子量上限。如果想得到不含有促溶蛋白質(zhì)(GST和MBP)，需要用蛋白質(zhì)酶切割(比如TEV蛋白質(zhì)酶)，最后得到目標(biāo)蛋白質(zhì)，但是這樣會(huì)增加操作流程和成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種短肽來(lái)替代GST/MBP，該短肽既能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)可溶性表達(dá)，又能夠避免GST/MBP因分子量過(guò)大帶來(lái)的不足，并能夠低成本、簡(jiǎn)便、高效地生產(chǎn)多肽。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種促進(jìn)蛋白質(zhì)可溶性表達(dá)的標(biāo)簽多肽，所述標(biāo)簽多肽具有選自以下的氨基酸序列：

1)SEQ ID NO.:1所示氨基酸序列；

2)SEQ ID NO.:1所示氨基酸序列經(jīng)過(guò)取代、缺失或添加一個(gè)或多個(gè)氨基酸而得到的氨基酸序列；或

3)與SEQ ID NO.:1具有90％以上序列同一性的氨基酸序列。

其中，SEQ ID NO.:1具體序列如下：

Glu-Glu-Glu-Glu-Asp-Tyr-Lys-Asp Asp-Asp-Asp-Lys，即EEEEDYKDDDDK。

優(yōu)選地，所述標(biāo)簽多肽的編碼核酸如SEQ ID NO.:2所示，即具有以下36個(gè)核苷酸殘基的核酸：