[發明專利]一種蛋白質表達體系的密碼子優化方法及蛋白質表達體系

在審

• 申請號: 202211060298.6
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN116417065A
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 郭敏;熊亮;周偉峰;徐麗瓊;徐秀珍;唐磊;曹平生;于雪
• 申請（專利權）人: 康碼（上海）生物科技有限公司
• 主分類號: G16B30/00
• 分類號: G16B30/00;G16B25/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種蛋白質表達體系的密碼子優化方法，其特征在于，基于所述蛋白質表達體系中細胞提取物的來源物種的核糖體蛋白，對編碼所述核糖體蛋白的DNA序列的密碼子進行統計，獲得核糖體蛋白氨基酸序列中每種氨基酸殘基對應的同義密碼子中各密碼子的相對頻率，選擇相對頻率最高的密碼子，并將該密碼子用作目標蛋白的氨基酸序列中同種氨基酸殘基的密碼子。

2.如權利要求1所述的蛋白質表達體系的密碼子優化方法，其特征在于，所述相對頻率為由統計數據經歸一化處理后得到，所述統計數據包括每種氨基酸殘基的同義密碼子中各密碼子的使用次數，同義密碼子中各密碼子的相對頻率為自身使用次數與同義密碼子中各密碼子的使用次數之和的比值。

3.如權利要求2所述的蛋白質表達體系的密碼子優化方法，其特征在于，剔除相對頻率不超過0.05的密碼子。

4.如權利要求1所述的蛋白質表達體系的密碼子優化方法，其特征在于，還識別編碼目標蛋白的DNA序列中是否存在限制目標蛋白表達的特定位點，若存在，則對該特定位點的核苷酸序列進行優化。

5.如權利要求4所述的蛋白質表達體系的密碼子優化方法，其特征在于，所述特定位點為限制性內切酶的酶切位點。

6.如權利要求1所述的蛋白質表達體系的密碼子優化方法，其特征在于，對編碼目標蛋白的DNA序列的優化過程如下：輸入待優化的基于目標蛋白的序列R0，如R0為DNA序列，則將其翻譯成氨基酸序列；在所述氨基酸序列的每個氨基酸殘基對應的同義密碼子中，選擇與所述核糖體蛋白的氨基酸序列中同種氨基酸殘基的同義密碼子中相對頻率最高的密碼子相同的密碼子組成優化DNA序列R1。

7.如權利要求6所述的蛋白質表達體系的密碼子優化方法，其特征在于，對所述編碼目標蛋白的DNA序列進行分段優化。

8.如權利要求7所述的蛋白質表達體系的密碼子優化方法，其特征在于，所述分段的長度為m個堿基，6≤m≤300，且為3的整數倍。

9.如權利要求8所述的蛋白質表達體系的密碼子優化方法，其特征在于，還輸入需要避免的特定位點的集合A，將所述優化DNA序列R1劃分成n個分段，識別各分段中是否存在從屬于所述集合A的特定位點，如存在，則對該特定位點進行優化；將各段優化后序列拼合形成優化DNA序列R2。

10.一種蛋白質表達體系，其特征在于，包括細胞提取物和編碼目標蛋白的DNA序列，所述編碼目標蛋白的DNA序列由如權利要求1至9任一項所述的蛋白質表達體系的密碼子優化方法進行優化后得到。

11.如權利要求10所述的蛋白質表達體系，其特征在于，所述細胞提取物的來源物種為大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母、畢氏酵母和克魯維酵母中的一種。

12.如權利要求11所述的蛋白質表達體系，其特征在于，所述克魯維酵母為乳酸克魯維酵母、馬克斯克魯維酵母、多布克魯維酵母、海泥克魯維酵母、非發酵克魯維酵母、威克海姆克魯維酵母、耐熱克魯維酵母、脆壁克魯維酵母、湖北克魯維酵母、多孢克魯維酵母、暹羅克魯維酵母和亞羅克魯維酵母中的一種。