CN103804488A - 使用食品级乳酸菌生产和递送的胰高血糖素样肽(glp-1和glp-2)及其制备方法 - Google Patents

使用食品级乳酸菌生产和递送的胰高血糖素样肽(glp-1和glp-2)及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103804488A
CN103804488A CN201210464616.5A CN201210464616A CN103804488A CN 103804488 A CN103804488 A CN 103804488A CN 201210464616 A CN201210464616 A CN 201210464616A CN 103804488 A CN103804488 A CN 103804488A
Authority
CN
China
Prior art keywords
peptide
gtt
glucagon
lactobacillus
ggt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201210464616.5A
Other languages
English (en)
Inventor
刘占良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201210464616.5A priority Critical patent/CN103804488A/zh
Publication of CN103804488A publication Critical patent/CN103804488A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/605Glucagons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/746Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for lactic acid bacteria (Streptococcus; Lactococcus; Lactobacillus; Pediococcus; Enterococcus; Leuconostoc; Propionibacterium; Bifidobacterium; Sporolactobacillus)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可以口服的,用于治疗糖尿病和修复肠黏膜损伤的,表达胰高血糖素样肽及其类似肽(GLP-1或GLP-2)的食品级重组乳酸菌及其制备方法。其特征在于:胰高血糖素样肽及其类似肽(GLP-1或GLP-2)的单个编码基因,或者多个基因串联在一起,在诱导型或者组成型启动子的控制下,与信号肽、锚定子结合,组成完整的表达框(expression cassette)。该表达框被插入到thyA缺失的乳酸菌突变株的染色体,或者质粒上,用于胰高血糖素样肽及其类似肽在乳酸菌细胞内、细胞外、或者细胞壁锚定表达。本发明所述的重组乳酸菌是食品级的,不含外源抗生素抗性基因,可以用于直接口服。

Description

使用食品级乳酸菌生产和递送的胰高血糖素样肽(GLP-1和GLP-2)及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于治疗糖尿病和修复肠黏膜损伤的,表达胰高血糖素样肽及其类似肽的食品级重组乳酸菌及其制备方法。更具体地说,本发明涉及制备食品级重组乳酸菌,用于表达和分泌胰高血糖素样肽1(glucagon-like peptide,GLP-1)、胰高血糖素样肽2(glucagon-likepeptide,GLP-2),以及它们的类似肽,用于口服治疗糖尿病、控制体重、促进肠黏膜的生长及损伤后修复。
技术背景
糖尿病,尤其是II型糖尿病及其并发症对人们的身心健康危害重大,已经成为现代流行疾病的第二杀手,仅次于癌症对人类的危害。注射胰岛素是目前治疗II型糖尿病的最有效方法,但注射胰岛素受剂量大小、注射部位、注射途径、个体差异或注射后未进食等因素的影响,处理不当很容易引起低血糖风险。同时,直接注射使用胰岛素还可以带来胰岛β细胞功能损害。因此,寻找更好的药物和治疗方法是人们致力攻克的一大难题。
胰高血糖素原(Proglucagon,PG)是含有160个氨基酸的单链前体蛋白,它具有组织特异性,在激素原转化酶(prohormone convertases,PCs)作用下进行翻译后加工,生成一系列具有不同生物活性的胰高血糖素原衍生肽(Proglucagon-derived peptides,PGDP)。本发明所涉及的两个多肽,胰高血糖素样肽-1和胰高血糖素样肽-2,即为两个具有重要生物活性的胰高血糖素原衍生肽。
胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是一种由末端空肠、回肠和结肠的L细胞所分泌的葡萄糖依赖性肠降血糖多肽激素,是一种含37个氨基酸的多肽。GLP-1通过与胰岛β-细胞膜上的受体结合可以增加胰岛细胞腺苷酸环化酶的活性,刺激细胞内的第二信使cAMP的增加,最终触发胰岛素的释放和分泌,促进胰岛β-细胞的增值、胰岛的再生,并且能够抑制肠胃排空,增加饱腹感从而减少饮食量。GLP-1是葡萄糖依赖性的,治疗糖尿病时不会出现低血糖症状,避免了糖尿病治疗中常存在的产生低血糖症的危险,因此是一种十分理想的治疗II型糖尿病的候选药物。在实际应用中,由于GLP-1是多肽,不能口服给药是其一大缺憾。
胰高血糖素样肽-2是一种含33个氨基酸的多肽,主要是肠的产物。GLP-2的主要作用是刺激肠黏膜隐窝细胞的增殖并抑制其凋亡,促进肠黏膜的生长及损伤后的再生修复。GLP-2还可以抑制胃酸的分泌和胃的运动,增加肠道的血液供应,提高肠道的屏障功能,促进肠道对营养物质的吸收等。对因接受放疗和化疗而诱发的严重放射性肠炎出血的癌症患者、慢性炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD),溃疡性结肠炎(UC)和Crohn病(CD)患者、接受肠道外营养的患者、患有短肠综合症(short bowel syndrome,SBS)等胃肠疾病的患者具有明显的治疗作用。同样,由于GLP-2是多肽,难以直接用于口服给药是制约其市场普及的一个重要因素。
专利CN101824388A和CN1865430公布了使用毕赤酵母表达和生产GLP-1的方法;专利CN102660491A和CN1587385公布了使用大肠杆菌表达和生产GLP-1的方法;专利CN1861635公布了使用大肠杆菌表达和生产GLP-2的方法。使用酵母的大肠杆菌,通过基因工程手段表达和生产GLP-1和GLP-2是一种经济、高效的方法,但由于酵母和大肠杆菌都不是食品级微生物,所生产的GLP-1和GLP-2必须经过纯化后注射使用,不能直接用于口服。
近年来,随着乳酸菌基因组学的不断发展和遗传操作工具的不断丰富,以活体乳酸菌为递送载体的药物递送逐渐成为乳酸菌应用研究的一个热点。乳酸菌是一个十分良好的多肽类药物的递送载体,因为它是人体的益生菌,适应肠道环境,并可以定殖到小肠内壁的上皮细胞。然而到目前为止,还没有使用乳酸菌作为载体生产和递送可以直接用于口服的GLP-1或GLP-2的专利公布。
本发明提供了一种使用乳酸菌作为生产和递送载体的、可以直接用于口服的GLP-1或GLP-2,及其制备方法。
使用食品级乳酸菌生产和递送GLP-1或GLP-2具有如下优势:
-乳酸菌自身耐酸,可以顺利穿过胃液,到达肠道;
-所生产的GLP-1或GLP-2不需要纯化,可以直接随乳酸菌用于口服给药;
-成本低廉、易于大量生产;
-比其它制剂具有更长的储存期及更强的稳定性;
-GLP-1或GLP-2主要靶向于消化道黏膜,不像注射或静脉滴注给药的GLP-1或GLP-2那样全身分布,给非靶标器官带来副作用;
-乳酸菌在肠道定殖期间还可以持续分泌GLP-1或GLP-2,其分泌和释放是持续和缓和的,符合最天然的药物代谢动力学。
发明内容
本发明的目的是公布一种使用食品级乳酸菌作为生产和递送载体的,可以直接用于口服的GLP-1或GLP-2及其制备方法。
本发明所述的用于口服的胰高血糖素样肽,其特征在于:胰高血糖素样肽1、胰高血糖素样肽2、以及它们的类似物的编码基因,或者多个胰高血糖素样肽1基因串联在一起的基因簇,或者多个胰高血糖素样肽2基因串联在一起的基因簇,在诱导型或者组成型启动子的控制下,与信号肽、锚定子结合,组成完整的表达框(expression cassette)。该表达框被插入到乳酸菌的染色体,或者质粒上来表达和分泌。
本发明所述的用于口服的胰高血糖素样肽,其特征还在于,作为表达载体的乳酸菌菌株染色体上的thyA被敲除,制备成条件致死型突变株。该突变株在人体内可以存活,但在环境中会迅速死亡,从而避免了插入基因在环境中的扩散。本发明所涉及的携载了胰高血糖素样肽及其类似肽的表达框的重组乳酸菌是食品级的,不含外源抗生素抗性基因,可以用于口服使用。本发明所述的用于口服的胰高血糖素样肽,其特征还在于,通过不同的表达元件,如启动子、信号肽和锚定子的组合使用,胰高血糖素样肽及其类似肽是被表达在乳酸菌细胞内、或者分泌到乳酸菌细胞外,或者展示在细胞壁表面。
本发明是通过下述技术方案予以实现的:
本发明的主要技术环节包括:
制备细胞内表达的胰高血糖素样肽:人工合成启动子(组成型或诱导型)序列、胰高血糖素样肽(GLP-1、或GLP-2、或其类似肽)编码序列,组成表达框;使用Cre/lox位点特异性重组系统将表达框整合到表达宿主乳酸菌菌株染色体的thyA基因位置,与thyA基因发生置换,并去除抗生素抗性基因。或者直接插入到表达质粒上,转化乳酸菌感受态细胞,制备重组乳酸菌。
制备细胞外分泌表达的胰高血糖素样肽:人工合成启动子(组成型或诱导型)序列、信号肽序列、胰高血糖素样肽(GLP-1、或GLP-2、或其类似肽)序列,组成表达框;使用Cre/lox位点特异性重组系统将表达框整合到表达宿主乳酸菌菌株染色体的thyA基因位置,与thyA基因发生置换,并去除抗生素抗性基因。或者直接插入到表达质粒上,转化乳酸菌感受态细胞,制备重组乳酸菌。
制备细胞壁锚定表达的胰高血糖素样肽:人工合成启动子(组成型或诱导型)序列、信号肽序列、胰高血糖素样肽(GLP-1、或GLP-2、或其类似肽)序列、锚定子序列,组成表达框;使用Cre/lox位点特异性重组系统将表达框整合到表达宿主乳酸菌菌株染色体的thyA基因位置,与thyA基因发生置换,并去除抗生素抗性基因。或者直接插入到表达质粒上,转化乳酸菌感受态细胞,制备重组乳酸菌。
本发明所述的乳酸菌是指卫生部颁发的《可用于食品的菌种名单》(卫办监督发〔2010〕65号)所包含的所有乳酸菌属所有菌株,即:嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispatus)、保加利亚乳杆菌(Lactobacillusbulgaricus)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentium)、格氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)、瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)、约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius),以及乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcuslactis subspecies lactis)等。
本发明所述的胰高血糖素样肽(GLP-1、或GLP-2、或其类似肽)序列,都根据乳酸菌的密码子使用偏好性对核苷酸序列进行了优化,以利于在乳酸菌细胞表达。
本发明所述的经过优化后的胰高血糖素样肽(GLP-1、或GLP-2、或其类似肽)序列,是通过市场上的核酸合成服务商进行基因合成而获得的。
本发明所述的组成型启动子,是一种乳杆菌rRNA启动子的类似序列。
本发明所述的诱导型启动子,是被食品级的诱导物或者物理条件诱导的,如Nisin,温度、酸碱度,等。
本发明所述的将表达框整合到表达宿主乳酸菌菌株的染色体上,并去除抗生素抗性基因,是通过Cre/lox位点特异性重组实现的。表达框整合到染色体后,可以随着细胞分裂而稳定遗传,不会因外部选择压力的失去而丢失。
具体实施方式
下面结合具体实例,对本发明做进一步说明。本发明的保护范围并不限定于下列实例。
实施例1:胰高血糖素样肽及其类似肽编码基因密码子优化
由于胰高血糖素样肽及其类似肽编码基因为真核基因,其密码子使用偏好与乳酸菌有别。为了使其能够顺利在乳酸菌细胞表达,需要对其核苷酸序列进行优化,去除稀有密码子。
1)胰高血糖素样肽1(GLP-1,7-37aa)及其类似肽的编码基因经过优化后的核苷酸序列如下:
catgctgaag gtacttttac tagtgatgtt agtagttatc tagaaggtca agctgctcaa    60
gaatttattg cttggctagt tgatggtact ggt                                 93
其中第2个密码子(gct)可以由下列密码子中的如何一个替换:
gct,gcc,gca,gcg,agt,agc,ggt,ggc,gga,ggg,gtt,gtc,gtg,act,acc,aca,acg,aaa,aag,att,atc,gat,gac
其中第20个密码子(caa)可以由下列密码子中的如何一个替换:
caa,cag,aaa,aag
其中第28个密码子(gat)可以由下列密码子中的如何一个替换:
gat,gac,aaa,aag
其中第30个密码子(act)可以由下列密码子中的如何一个替换:
act,acc,aca,acg,cgt,cgg,cga,cgc
其中第31个密码子(ggt)可以由下列密码子中的如何一个替换:
ggt,ggc,gga,ggg ,gct,gcc,gca,gcg,cgt,cgg,aaa,aag
2)胰高血糖素样肽2(GLP-2,1-33aa)及其类似肽的编码基因经过优化后的核苷酸序列如下:
catgctgatg gttcattttc agatgaaatg aatactattc tagataatct agctgctcgt     60
gattttatta attggctaat tcaaactaaa attactgat                            99
其中第2个密码子(gct)可以由下列密码子中的如何一个替换:
gct,gcc,gca ,gcg,agt ,agc ,ggt,ggc,gga,ggg,gtt,gtc,gtg,act,acc,aca ,acg,aaa,aag,att,atc,gat,gac
其中第19个密码子(gct)可以由下列密码子中的如何一个替换:
gct,gcc,gca,gcg,tct,tca,tcg,act,acc,aca,acg,cct,cca,ccg,ggt,ggc,gga,ggg
实施例2:胰高血糖素样肽表达框的构建
胰高血糖素样肽在乳酸菌的表达与定位是通过多个表达调控元件的组合使用来实现的。这些表达调控元件包括启动子、信号肽序列、目标肽编码基因、锚定子序列、以及各个表达调控元件之间的连接序列。
1)本发明所述的组成型启动子,是乳杆菌rRNA启动子的类似序列。
2)本发明所述的诱导型启动子,是被食品级的诱导物或者物理条件诱导的,如Nisin,温度、酸碱度,等。
3)本发明中,启动子序列与信号肽序列之间以CATATG,即核酸内切酶NdeI的特异性酶切位点序列连接,由此引入启始密码子ATG,方便基因操作。
4)本发明中的信号肽序列为以下序列中的一种,或者与下列序列的相似性超过85%的序列中的一种:
a)att aat gat tca acc acg gtt gaa cca gtg ctg gat ggc ccg tat cag ccaact aca ttt aaa ccg cca aac gat tat tgg ttg ctg att agt agc aat accgat ggt gtt gtg tac
b)aaa ccg cca aac gat tat tgg ttg ctg att agt agc aat acc gat ggt gttgtg tac gaa agc act aac aac tca gat ttc tgg aca gcg gtt att gcc gtggaa ccg cgt gtt tca
c)taa acg gat aac caa aat acg ggc taa cat cat cgt cat ggt ttg cca ttactg cca gtt tgg ccg ctc gtc gtc atc tct ttc ggg ggt gtg tca atc tgggtg gtt gat gct tga tct
d)ttt agc aat cgt cgc acc tta acg agt aac aac cgt tta gtt ggt atg ttgaag tat ggt ggc cgc gtg tgg acc ttt cat ggc gaa acg cca cgt gcg accacg gat agt agc aac
e)att tat cgt cag ctg tta acc aat tca tat tct gtt gat ctg cac gat gaaatc gaa caa atc ggt agc gaa aag acc cag aac gtg acg att aat ccg ggccca ttt gcg caa acc cgt
f)aaa ttg atg atc tta ggc atg ctc gtt ttt aaa att aat aag ggg gta acgggg gca aca atg gcg cat gct agc atc aat cct gaa atg acg acc gca gcc
g)tta acg agt aac aac cgt tta gtt ggt atg ttg aag tat ggt ggc cgc gtgtgg acc ttt cat ggc gaa acg cca cgt gcg acc acg gat agt agc aac actgcc gat ctg aat aac att
h)gcc gtg gaa ccg cgt gtt tca caa acg aat cgc cag tat att ctg ttt ggtgaa aac aag caa ttc aac atc gaa aac aac agt gat aaa tgg aag ttt ttcgaa atg ttc aag
5)本发明中,信号肽序列与目标肽编码基因序列之间没有多余的连接序列,以保证GLP-1或者GLP-2及其类似肽的首个氨基酸的活性。
6)本发明所述的用于细胞壁表面展示的锚定子序列,来自于以下蛋白质的LPXT-模序细胞壁锚定结构域(LPXTG-motif cell wall anchor domain)之一,这些蛋白质在GenBank的编码如下:
YP_005872271、YP_005873461、CCC77736、CCC77890、CCC78260、CCC78361、CCC78381、CCC78520、CCC78612、CCC78778、CCC79729、YP_005873877、YP_005873931、YP_005873973、YP_005874035、YP_005861438等。
以蛋白质YP_005861438为例,其锚定子的氨基酸序列为:
TTNKLPQTGAKNELIAALSGLAVAGTTLVSYLGINRKKKNN
7)本发明中,胰高血糖素样肽编码基因序列与锚定子之间以GGT GGA,即两个甘氨酸的编码序列连接。
8)在本实施例中,根据不同的表达目的,表达框由不同的表达调控元件和目标肽编码序列组成。如果在细胞内表达,则表达框由启动子(组成型或诱导型)序列、目标肽编码序列组成;如果在细胞外分泌表达,则表达框由启动子(组成型或诱导型)序列、信号肽序列、目标肽编码序列组成;如果在细胞壁锚定表达,则表达框由启动子(组成型或诱导型)序列、信号肽序列、目标肽编码序列和锚定子序列组成。
9)在本实施例中,基因(整个表达框)合成由市场上的核酸合成服务商完成,为干粉状DNA。合成的基因存在于核酸合成服务商提供的克隆质粒上。将DNA溶于100微升超纯水备用。合成基因的N端连接一个BglII酶切位点,C端连接一个HindIII连接位点。可经BglII/HindIII双酶切后,连接到相应的表达载体。
实施例3:目标肽表达框插入发酵乳杆菌染色体,制备条件致死型突变株,并去除抗生素抗性基因
本实施例中所述乳杆菌特指发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentium)。
分两步完成,首先将一个含有目标肽表达框、上游lox位点、氯霉素抗性基因、下游lox位点的DNA片断通过位点特异性重组插入到发酵乳杆菌染色体的thyA基因位置,替换thyA基因;然后再使用Cre酶去除抗生素抗性基因。
其中,插入片断设计如下:来自发酵乳杆菌染色体thyA基因上游的1000bp的DNA片断-目标肽表达框-lox位点序列-氯霉素抗性基因-lox位点序列-来自发酵乳杆菌染色体thyA基因下游的1000bp的DNA片断。
其中,来自发酵乳杆菌染色体thyA基因上下游的DNA片断,是以发酵乳杆菌基因组DNA为模板,通过PCR获得的。以实施例2中所述的人工合成的目标肽表达框为模板,通过PCR在两端引入lox位点序列。3个PCR片断首尾相继重叠25bp,通过重叠延伸PCR连接为一个全长的DNA插入片断。将该DNA插入片断与pNZ质粒连接,并转化大肠杆菌Top 10感受态细胞,在含有5微克/毫升氯霉素的BHI固体培养基平板上筛选阳性重组子,并进一步在含有5微克/毫升氯霉素的BHI液体培养基中扩繁,大量提取质粒DNA并测序验证。将所提取的质粒通过电击转化至发酵乳杆菌,通过平行涂板筛选只在氯霉素平板而不在红霉素平板上生长的菌落,进一步通过菌落PCR验证,以获得双交换重组子。
将含有Cre重组酶编码基因的质粒转化上述通过验证了的双交换重组子(需提前制备为感受态细胞),37℃培养于含10微克/毫升红霉素的MRS平板,菌落出现后平行涂平板于分别含有30微克/毫升红霉素和10微克/毫升氯霉素的培养基,筛选对氯霉素敏感但有红霉素抗性的重组子,使用菌落PCR方法验证氯霉素抗性基因的切除。
将该重组子37℃过夜培养于10ml不含如何抗生素的MRS培养基,以使含有Cre重组酶编码基因的质粒丢失。将培养液涂MRS平板,37℃过夜培养,取菌落平行涂板于含有30微克/毫升红霉素的MRS平板和不含任何抗生素的MRS平板,以筛选对红霉素敏感的重组子,通过菌落PCR验证含有Cre重组酶编码基因的质粒的丢失。
Figure ISA00000806998900011
Figure ISA00000806998900021

Claims (10)

1.一种用于口服的胰高血糖素样肽,其特征在于,胰高血糖素样肽1(glucagon-like peptide1,GLP-1)、胰高血糖素样肽2(glucagon-like peptide 2,GLP-2)、以及它们的类似物的编码基因,或者多个胰高血糖素样肽1编码基因串联在一起的基因簇,或者多个胰高血糖素样肽2编码基因串联在一起的基因簇,在诱导型或者组成型启动子的控制下,与信号肽和、锚定子连接,组成完整的表达框,分别被整合到乳酸菌的染色体,或者插入到表达质粒上。胰高血糖素样肽及其类似肽可以表达在乳酸菌细胞内、分泌到细胞外、或者锚定展示在乳酸菌细胞壁上。作为表达载体的乳酸菌菌株染色体上的thyA被敲除,以制备成条件致死型突变株。携载了胰高血糖素样肽及其类似肽的表达框的重组乳酸菌是食品级的,不含外源抗生素抗性基因,可以用于口服使用。 
2.按照权利要求1所述的胰高血糖素样肽1,特指GLP-1的第7-37位氨基酸片断,其按照乳酸菌的密码子使用偏好性优化后的编码序列为: 
catgctgaag gtacttttac tagtgatgtt agtagttatc tagaaggtca agctgctcaagaatttattg cttggctagt tgatggtact ggt 
其中第2个密码子(gct)可以由下列密码子中的如何一个替换: 
gct,gcc,gca,gcg,agt,agc,ggt,ggc,gga,ggg,gtt,gtc,gtg,act,acc,aca,acg,aaa,aag,att,atc,gat,gac 
其中第20个密码子(caa)可以由下列密码子中的如何一个替换: 
caa,cag,aaa ,aag 
其中第28个密码子(gat)可以由下列密码子中的如何一个替换: 
gat,gac ,aaa,aag 
其中第30个密码子(act)可以由下列密码子中的如何一个替换: 
act,acc,aca,acg,cgt,cgg,cga,cgc 
其中第31个密码子(ggt)可以由下列密码子中的如何一个替换: 
ggt,ggc,gga,ggg,gct,gcc,gca,gcg,cgt,cgg,aaa,aag 。
3.按照权利要求1所述的胰高血糖素样肽2,特指GLP-2的第1-33氨基酸片断,其按照乳酸菌的密码子使用偏好性优化后的编码序列为: 
catgctgatg gttcattttc agatgaaatg aatactattc tagataatct agctgctcgtgattttatta attggctaat tcaaactaaa attactgat 
其中第2个密码子(gct)可以由下列密码子中的如何一个替换: 
gct,gcc,gca,gcg,agt,agc,ggt,ggc,gga,ggg,gtt,gtc,gtg,act,acc,aca,acg,aaa,aag,att,atc,gat,gac 
其中第19个密码子(gct)可以由下列密码子中的如何一个替换: 
gct,gcc,gca,gcg,tct,tca,tcg,act,acc,aca,acg,cct,cca,ccg,ggt,ggc,gga,ggg 。
4.按照权利要求1所述的胰高血糖素样肽基因簇,其特征在于,是指由多个胰高血糖素样肽1编码基因,或胰高血糖素样肽1类似肽编码基因融合串联在一起的基因簇;或者多个胰高血糖素样肽2编码基因,或胰高血糖素样肽2类似肽编码基因融合串联在一起的基因簇。 
5.按照权利要求1所述的乳酸菌菌株,包括嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispatus)、保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentium)、格氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)、瑞士乳杆菌(Lactobacillushelveticus)、约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius),以及乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subspecies lactis)等。 
6.按照权利要求1所述的完整表达框,其特征在于包括组成型或诱导型启动子、信号肽、胰高血糖素样肽或者其类似肽编码基因或基因簇、锚定子等组成。表达框位于表达载体乳酸菌的染色体或者质粒上。 
7.按照权利要求1所述的乳酸菌thyA基因缺失突变株,其特征在于,是利用Cre/lox位点特异性重组系统,使胰高血糖素样肽表达框与thyA基因发生置换而获得的;或者是利用Cre/lox位点特异性重组系统将thyA基因敲除而获得的。 
8.按照权利要求6所述的组成型启动子序列,其特征在于,是下列序列中的一种,或者与下列序列的相似性超过85%的序列中的一种: 
1)gtc ggt cga gtt gtt gac agg ata aag gtc gcc tgg tat ggt ctc aat ata gcg 
2)gtc gtg gca gtt gtt gac aac ctg tgg gcg gtt tga ttt gtt ctt gct ata gcg 
3)acc gag cca gtt gta gac agg gct gtg ctg acc tgg taa ggt ata tta tag cg 
4)gag ctg cga gtt gtt gac att gtt aat ggc ccc tga tat att tgg cgt ata gcg 
5)ggg gta gtt gtt gac agc gtg ggt tgg tgc tgg taa ttt tgc gct ata gcg 
6)gag tct tgc gct ata gtt gtt gtc aga atg gag ata cta tga tat aat gtt gct ata gcg 
7)agg gag tga gtt gtg aca ggg ctg tga tgg tgt ggt att gtt ttg gta tag cg 
8)acg agt tgt tgg tat tgt ggc ggt ata gcg。 
9)agg ggt tga gtt tga cac tga tcc cgg ctg gtg gta aat ttt cgt tat agc g 。
9.按照权利要求6所述的信号肽序列,其特征在于,是下列序列中的一种,或者与下列序列的相似性超过85%的序列中的一种: 
1)att aat gat tca acc acg gtt gaa cca gtg ctg gat ggc ccg tat cag cca act aca ttt aaa ccg cca aacgat tat tgg ttg ctg att agt agc aat acc gat ggt gtt gtg tac 
2)aaa ccg cca aac gat tat tgg ttg ctg att agt agc aat acc gat ggt gtt gtg tac gaa agc act aac aactca gat ttc tgg aca gcg gtt att gcc gtg gaa ccg cgt gtt tca 
3)taa acg gat aac caa aat acg ggc taa cat cat cgt cat ggt ttg cca tta ctg cca gtt tgg ccg ctc gtcgtc atc tct ttc ggg ggt gtg tca atc tgg gtg gtt gat gct tga tct 
4)ttt agc aat cgt cgc acc tta acg agt aac aac cgt tta gtt ggt atg ttg aag tat ggt ggc cgc gtg tggacc ttt cat ggc gaa acg cca cgt gcg acc acg gat agt agc aac 
5)att tat cgt cag ctg tta acc aat tca tat tct gtt gat ctg cac gat gaa atc gaa caa atc ggt agc gaa aagacc cag aac gtg acg att aat ccg ggc cca ttt gcg caa acc cgt 
6)aaa ttg atg atc tta ggc atg ctc gtt ttt aaa att aat aag ggg gta acg ggg gca aca atg gcg cat gctagc atc aat cct gaa atg acg acc gca gcc 
7)tta acg agt aac aac cgt tta gtt ggt atg ttg aag tat ggt ggc cgc gtg tgg acc ttt cat ggc gaa acgcca cgt gcg acc acg gat agt agc aac act gcc gat ctg aat aac att 
8)gcc gtg gaa ccg cgt gtt tca caa acg aat cgc cag tat att ctg ttt ggt gaa aac aag caa ttc aac atcgaa aac aac agt gat aaa tgg aag ttt ttc gaa atg ttc aag。 
10.按照权利要求6所述的锚定子序列,其特征在于,是来自于以下蛋白质的LPXT-模序细胞壁锚定结构域(LPXTG-motif cell wall anchor domain)之一,这些蛋白质在GenBank的编码如下: 
YP_005872271、YP_005873461、CCC77736、CCC77890、CCC78260、CCC78361、CCC78381、CCC78520、CCC78612、CCC78778、CCC79729、YP_005873877、YP_005873931、YP_005873973、YP_005874035、YP_005861438等。 
CN201210464616.5A 2012-11-15 2012-11-15 使用食品级乳酸菌生产和递送的胰高血糖素样肽(glp-1和glp-2)及其制备方法 Pending CN103804488A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210464616.5A CN103804488A (zh) 2012-11-15 2012-11-15 使用食品级乳酸菌生产和递送的胰高血糖素样肽(glp-1和glp-2)及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210464616.5A CN103804488A (zh) 2012-11-15 2012-11-15 使用食品级乳酸菌生产和递送的胰高血糖素样肽(glp-1和glp-2)及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103804488A true CN103804488A (zh) 2014-05-21

Family

ID=50701917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210464616.5A Pending CN103804488A (zh) 2012-11-15 2012-11-15 使用食品级乳酸菌生产和递送的胰高血糖素样肽(glp-1和glp-2)及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103804488A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106011165A (zh) * 2016-05-06 2016-10-12 南昌大学 分泌表达glp-1的乳酸乳球菌的制备方法及其应用
CN108103088A (zh) * 2017-12-21 2018-06-01 广东东阳光药业有限公司 重组GLP-1类似物Fc融合蛋白的优化基因及其应用
WO2019036859A1 (zh) * 2017-08-21 2019-02-28 中国科学院动物研究所 分泌glp-1及其衍生物的蛋白表达系统及其制备方法和用途

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GENBANK: "PDB:2L63_A", 《GENBANK》 *
GENBANK: "PDB:3IOL_B", 《GENBANK》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106011165A (zh) * 2016-05-06 2016-10-12 南昌大学 分泌表达glp-1的乳酸乳球菌的制备方法及其应用
WO2019036859A1 (zh) * 2017-08-21 2019-02-28 中国科学院动物研究所 分泌glp-1及其衍生物的蛋白表达系统及其制备方法和用途
CN108103088A (zh) * 2017-12-21 2018-06-01 广东东阳光药业有限公司 重组GLP-1类似物Fc融合蛋白的优化基因及其应用
CN108103088B (zh) * 2017-12-21 2021-03-26 广东东阳光药业有限公司 重组GLP-1类似物Fc融合蛋白的优化基因及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2021202595B2 (en) Mucoadhesive microorganism
CN109415683B (zh) 新细菌物种
JP2022023025A (ja) 1型糖尿病を処置するための組成物および方法
US10793825B2 (en) Modified gram positive bacteria and uses thereof
US20130039889A1 (en) Recombinant microorganisms
JP5514735B2 (ja) 嫌気的疾患用治療薬
CN107903310B (zh) 一种重组膜蛋白、微生物、含有其的组合物及应用
US10030234B2 (en) Modified gram positive bacteria and uses thereof
CN103804488A (zh) 使用食品级乳酸菌生产和递送的胰高血糖素样肽(glp-1和glp-2)及其制备方法
Zhang et al. Oral Bifidobacterium longum expressing GLP-2 improves nutrient assimilation and nutritional homeostasis in mice
CN103834678A (zh) 使用食品级乳酸菌生产和递送的口服干扰素及其制备方法
EP3260531B1 (en) Transformant used for losing weight and reducing fat, construction method for transformant, and application of transformant
CN103667164A (zh) 一种用于蛋白质或者活性多肽生产和递送的食品级重组乳酸菌及其制备方法
WO2019036859A1 (zh) 分泌glp-1及其衍生物的蛋白表达系统及其制备方法和用途
US20230172997A1 (en) Recombinant bacteria for production of indole-3-acetic acid (iaa) and uses thereof
US20240016859A1 (en) Microencapsulated and chromosome integrated compositions for l-dopa microbiome therapy
WO2005040387A1 (en) Site-specific intestinal delivery and/or production of biologically active substances
CN106978431A (zh) 一种乳酸乳球菌MG1363介导的pBpp重组蛋白表达菌株及其功能验证方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Liu Zhanliang

Document name: Notification of Publication and of Entering the Substantive Examination Stage of the Application for Invention

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140521