[發明專利]氨酰基-tRNA合成酶及其用途

在審

• 申請號: 202080015621.0
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN113454211A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 關宏濤
• 申請（專利權）人: 諾和諾德股份有限公司
• 主分類號: C12N9/00
• 分類號: C12N9/00;C07K14/605
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 邰紅;劉盈盈

本發明涉及用2?氨基異丁酸(Aib)對tRNA進行氨酰化的氨酰基?tRNA合成酶，從而能夠在翻譯過程中將Aib摻入正在增長的多肽鏈中，例如在真細菌宿主細胞如大腸桿菌中。例如，但非限制性地，本發明涉及新的氨酰基?tRNA合成酶及其用途，以及產生含有一個或多個Aib的多肽的方法。

技術領域

本發明屬于翻譯生物化學領域。本發明涉及可用于將非天然氨基酸摻入多肽中的氨酰基-tRNA合成酶。

序列表的援引并入

本申請與電子形式的序列表一起提交。該序列表的全部內容通過引用并入本文。

背景

重組表達是生產天然或工程蛋白質和肽(單獨地及統稱為“多肽”)的有效方式。絕大多數已知生物體編碼相同的20種天然存在的氨基酸，因此重組表達在不進一步開發的情況下局限于僅由天然存在的氨基酸組成的多肽。已經開發了一種克服這種限制的策略，其用于在原核和真核生物體中將多種非天然氨基酸在體內位點特異性地摻入多肽中(WangL1,Schultz PG,A general approach for the generation of orthogonal tRNAs,Chem.Biol.,2001Sep,8(9):883-90；Liu CC,Schultz PG,Adding new chemistries tothe genetic code,Annu.Rev.Biochem.,2010,79:413-44)。這些方法利用氨酰基-tRNA合成酶(RS)，該酶用所需非天然氨基酸對tRNA進行氨酰化，進而在翻譯過程中響應于選擇密碼子將所需非天然氨基酸摻入正在增長的多肽鏈中。可以開發翻譯組分以與宿主生物體中的內源性tRNA、RS或氨基酸交叉反應，但效率降低。

2-氨基異丁酸(Aib)是一種非蛋白質氨基酸，其結構式為H₂N-C(CH₃)₂-COOH。Aib可以摻入多肽中并賦予多肽所需性質。包含Aib的具有所需性質的多肽的一個實例是司美格魯肽(semaglutide)；這是一種生物活性GLP-1(胰高血糖素樣肽-1)類似物[Lau J.等人,Discovery of the once-weekly glucagon-like peptide-1(GLP-1)analoguesemaglutide,J.Med.Chem.,2015；58:7370-7380]，已作為抗糖尿病藥物銷售。司美格魯肽在WO06097537中公開。

在遺傳學上編碼Aib的翻譯組分尚無報道，因此含有Aib的多肽目前未被重組表達。

發明內容

本發明涉及用2-氨基異丁酸(Aib)對tRNA進行氨酰化的氨酰基-tRNA合成酶，從而能夠在翻譯過程中將Aib摻入正在增長的多肽鏈中。換言之，本發明提供了制備具有經翻譯摻入的Aib的多肽的手段。

在第一方面，本發明涉及用2-氨基異丁酸對tRNA進行氨酰化的2-氨基異丁酸-tRNA合成酶(AibRS)。在第二方面，本發明涉及AibRS在制備含有Aib的多肽中的用途。在第三方面，本發明涉及制備包含含有Aib的多肽的化合物的方法，其中該方法包括使用AibRS制備含有Aib的多肽的步驟。

描述

除非在說明書和所附權利要求書中另有說明，否則以單數形式呈現的術語也包括復數情況。因此，除非上下文另外明確指出，否則單數形式“一種”、“一個”和“該”包括復數指示物。例如，提及“一種多肽”實際上包括多種多肽。

在第一方面，本發明涉及2-氨基異丁酸-tRNA合成酶(AibRS)。該2-氨基異丁酸-tRNA合成酶(AibRS)包含SEQ ID NO:7的氨基酸序列或其變體，其中所述SEQ ID NO:7的變體在位置215處具有Gly。