CN111363688A - 一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基因领域,尤其涉及一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法和用途。本发明涉及一种提高重组人白蛋白表达质量、减少降解的方法。通过在重组宿主细胞中过载表达蛋白二硫键异构酶(Protein Disulfide Isomerase,PDI),从而帮助减少蛋白分泌途径中被错误剪切,降低蛋白降解,提高外源蛋白表达质量。
Description
技术领域
本发明涉及基因领域,尤其涉及一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法和用途。
背景技术
酵母表达体系具有发酵密度高、分泌能力强、糖基化程度低等优势,但在外源蛋白表达的同时也伴随着一定量蛋白酶的表达,从而使表达的外源蛋白出现了不同程度的降解,直接影响了后续的纯化工作和重组蛋白的质量。
酵母细胞中包含分泌途径蛋白酶(kex2蛋白酶、Yap3蛋白酶)和液泡蛋白酶(蛋白酶A、蛋白酶B、羧肽酶Y)。外源蛋白多肽链在核糖体合成,然后在信号肽的牵引下进入内质网进行折叠,经高尔基体进行加工修饰后,运输至细胞质膜分泌到胞外。而分泌途径蛋白酶是位于高尔基体或细胞质膜上的水解酶,高尔基体膜上的蛋白酶kex2负责蛋白信号肽的加工处理。细胞质膜上的天冬氨酸蛋白酶Yap3在kex2的作用下,特异性切割C端单个或成对的碱基氨基酸残基位点,是外源蛋白被错误剪切的主要原因。在发酵过程中,当细胞处于胁迫影响,位于酵母液泡内的蛋白酶过表达或细胞自溶破裂而释放到胞外,从而对分泌到胞外的重组蛋白产生降解作用。
人血清白蛋白(Human Serum Albumin,HSA)是一种单链球形蛋白质,由585个氨基酸构成。对于重组人白蛋白工程,蛋白质在前导肽作用下以全长分泌到细胞外尤其重要。然而,在重组人白蛋白发酵产物中发现了分子量约为45kDa、N-端氨基酸序列与人血清白蛋白一致的降解片段,并且片段C末端含有单个或成对的碱基氨基酸残基,这可能是由分泌途径天冬氨酸蛋白酶Yap3剪切产生的。
定义术语
“载体”指能将外源DNA带入宿主细胞,进行复制或最终使外源基因DNA得以表达的自主DNA。主要分为克隆载体和表达载体,前者主要用于基因的复制、扩增等,后者主要用于目的基因的表达。
“宿主细胞”指在转化或转导过程中接受外源基因的细胞。
“可操作的连接”指转录和翻译调控元件共价连接至编码序列,其空间排布使得调控元件可以指导编码序列的表达。
“信号肽”指新合成的多肽链中用于指导蛋白质跨膜转移的N端氨基酸序列。
“表达盒”指包含外源蛋白表达所需的所有必要元件的基因表达系统,包括启动子、外源基因克隆位点、信号肽序列、目的蛋白的成熟肽编码序列、终止子、筛选标记等。
“基因表达”指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录、翻译等一系列过程,合成特定的蛋白质,进而发挥其特定生物学功能的过程。
“重组启动子”指经遗传修饰的或未经修饰的启动子,不天然存在于基因组中基因上游的启动子或野生型启动子。存在于目的基因编码序列5’端上游,与RNA聚合酶识别、结合的特异DNA序列,控制目的基因的转录。
“分子伴侣”指协助细胞内大分子结构正确折叠的蛋白质和多肽。
“Amp”Ampicillin,氨苄青霉素钠。
“AOX”Alcohol oxidase,醇氧化酶。
“BMGY”Buffered Glycerol-complex Medium,培养基。
“BMMY”Buffered Methanol-complex Mdeium,培养基。
“Da”Dalton,道尔顿。
“DNA”Deoxyribonucleic acid,脱氧核糖核酸。
“FDH”Formate dehydrogenase,甲酸脱氢酶。
“FLD”Formaldehyde dehydrogenase,甲醛脱氢酶。
“GAL”Galactose,半乳糖。
“GAP”Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,三磷酸甘油醛脱氢酶。
“His”Histidinol dehydrogenase,组氨酸脱氢酶。
“HSA” Human Serum Albumin,人血清白蛋白。
“LB”Luria bertani medium,培养基。
“MD”Minimal Dextrose medium,培养基。
“ml”milliliter,毫升。
“Muts”Methanol utilization slow,甲醇利用慢表型。
“Mut+” Methanol utilization plus,甲醇利用快表型。
“PCR”Polymerase chain reaction,聚合酶链式反应。
“PDI” Protein Disulfide Isomerase,蛋白二硫键异构酶。
“rpm”Rounds per minute,转/每分。
“SDS-PAGE”Sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳。
“SEQ ID NO.”Sequence Identity Document Number,序列编号。
“Western blot”,蛋白质免疫印迹。
“Yap”Yeast aspartic protease,酵母天冬氨酸蛋白酶。
“YPD”Yeast extract/peptone/dextrose-media,培养基。
“Zeo”zeocin,博来霉素。
发明内容
发明的目的:为了提供一种效果更好的提高重组人白蛋白表达质量减少降解的物质方法和用途,具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。
为了达到如上目的,本发明采取如下技术方案:
方案一:
一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,通过在重组宿主细胞中过载表达蛋白二硫键异构酶,从而帮助减少蛋白分泌途径中被错误剪切,降低蛋白降解,提高外源蛋白表达质量。
方案二:
一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,实现步骤其包含:
(1)编码至少一个重组人白蛋白的宿主细胞;
(2)过载表达蛋白二硫键异构酶的宿主细胞。
本发明进一步技术方案在于,所述的宿主细胞为酵母细胞。
本发明进一步技术方案在于,所述的酵母为如下酵母属的一种或者多种:汉逊酵母属(Hansenula)、毕赤酵母属(Pichia)和假丝酵母属(Candida)。
本发明进一步技术方案在于,所述的毕赤酵母属的细胞是巴斯德毕赤酵母细胞(Pichia pastoris)。
本发明进一步技术方案在于,编码蛋白二硫键异构酶的内源基因是经遗传修饰的或未经遗传修饰的。
本发明进一步技术方案在于,编码人白蛋白基因和蛋白二硫键异构酶基因的重组表达盒是在一个核酸构建体上或在两个不同选择标志的核酸构建体上。
本发明进一步技术方案在于,所述核酸构建体包括但不限于pHIL-D2、pPIC3.5、pHIL-S1、pPIC9、pPink-LC、pPink-HC、pPICZA、pPICZB、pPICZC、pPICZaA、pPICZaB和pPICZaC质粒。
本发明进一步技术方案在于,重组启动子包括但不限于AOX1启动子、GAP启动子、GAL启动子、FDH启动子和FLD启动子。
本发明进一步技术方案在于,宿主细胞中编码至少一个重组启动子修饰的人白蛋白。
本发明进一步技术方案在于,序列优选为包含至少一个选自SEQ ID NO.5所示优选序列的核苷酸交换。
本发明进一步技术方案在于,所述重组细胞中重组启动子修饰的蛋白二硫键异构酶过载表达。
本发明进一步技术方案在于,所述蛋白二硫键异构酶是酵母PDI,更优选为人PDI。
本发明进一步技术方案在于,人蛋白二硫键异构酶,序列优选为包含至少一个选自SEQ ID NO.13所示优选序列的核苷酸交换。
一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的物质,其特征在于,其为序列或者序列物质或者是序列所表达的物质,序列为如下任意一种或者多种序列:
SEQ ID NO.1 人白蛋白信号肽编码序列;
SEQ ID NO.2 人白蛋白信号肽优选序列;
SEQ ID NO.3 人白蛋白成熟肽编码序列;
SEQ ID NO.4 人白蛋白成熟肽优选序列;
SEQ ID NO.5 人白蛋白成熟肽优选序列;
SEQ ID NO.6 酵母蛋白二硫键异构酶信号肽编码序列;
SEQ ID NO.7 酵母蛋白二硫键异构酶成熟肽编码序列;
SEQ ID NO.8 酿酒酵母交配因子信号肽编码序列;
SEQ ID NO.9人蛋白二硫键异构酶信号肽编码序列;
SEQ ID NO.10人蛋白二硫键异构酶信号肽优选序列;
SEQ ID NO.11 人蛋白二硫键异构酶成熟肽编码序列;
SEQ ID NO.12 人蛋白二硫键异构酶成熟肽优选序列;
SEQ ID NO.13 人蛋白二硫键异构酶成熟肽优选序列;
SEQ ID NO.14 HSA-F引物序列;
SEQ ID NO.15 HSA-R引物序列;
SEQ ID NO.16 酵母PDI-F引物序列;
SEQ ID NO.17 酵母PDI-R引物序列;
SEQ ID NO.18 人PDI-F引物序列;
SEQ ID NO.19 人PDI-R引物序列。
SEQ ID NO.1-SEQ ID NO.19 任意一种或者多种在提高重组人白蛋白表达质量减少降解中的用途。
利用SEQ ID NO.1-SEQ ID NO.19任意一种或者多种序列基因操作后的宿主细胞。
利用SEQ ID NO.1-SEQ ID NO.19任意一种或者多种序列基因操作后的宿主细胞表达的人白蛋白。
提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法制备中或者制备后的序列、质粒、细胞、产物在治疗疾病的方法。
提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法制备中或者制备后的序列、质粒、细胞、产物在治疗疾病中的用途。
提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法制备中或者制备后的序列、质粒、细胞、产物在发酵产业中的用途。
采用如上技术方案的本发明,相对于现有技术有如下有益效果:本专利能最大限度减少分泌蛋白的降解,本发明提供了通过构建过载表达蛋白二硫键异构酶的宿主细胞,减少蛋白分泌途径中被错误剪切,从而提高蛋白质量的方法。
附图说明
为了进一步说明本发明,下面结合附图进一步进行说明:
图1为重组质粒pPic9-HSA的结构示意图。
图2为重组质粒pPicZA-PDI的结构示意图。
图3为重组质粒pPic9-HSA-PDI的结构示意图。
图4为重组质粒pPicZA-HSA-PDI的结构示意图。
图5为实施例4的重组人白蛋白表达SDS-PAGE结果图。泳道1为重组工程菌IV,泳道2为重组工程菌V,泳道3为重组工程菌VI,泳道4为重组工程菌I,泳道5为重组工程菌III。蛋白二硫键异构酶过载表达的重组工程菌45kDa降解片段减少,且人蛋白二硫键异构酶过载表达的重组工程菌效果更明显。
图6为实施例5的重组人白蛋白表达western blot结果图。泳道1为重组工程菌I,泳道2为重组工程菌III,泳道3为重组工程菌IV,泳道4为重组工程菌V,泳道5为重组工程菌VI。可以观察到66.5kDa条带和45kDa降解条带均为重组人白蛋白条带,蛋白二硫键异构酶过载表达的重组工程菌45kDa降解片段减少,且人蛋白二硫键异构酶过载表达的重组工程菌效果更明显。
具体实施方式
本专利提供多种并列方案,不同表述之处,属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。
本发明目的在于提供减少蛋白分泌途径中被错误剪切,降低蛋白降解,提高外源蛋白表达质量的方法。
因此,本发明涉及用于提高外源蛋白表达质量的方法,其包含但不限于:
1)经遗传修饰的酵母细胞
所述酵母细胞重组启动子包含但不限于AOX1启动子、GAP启动子、GAL启动子、FDH启动子和FLD启动子。
所述酵母细胞包含但不限于汉逊酵母属(Hansenula)、毕赤酵母属(Pichia)、酿酒酵母属(Schizosacchromyces)、假丝酵母属(Candida)、裂殖酵母属(Schizosaccharomyces)、球拟酵母属(Torulopsis)和曲霉属(Aspergillus)。优选为毕赤酵母属,更优选为巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)。
所述酵母细胞的表型优选为甲醇慢利用型Muts,包括但不限于KM71、KM71H;或甲醇快利用型Mut+,包括但不限于GS115、X-33。
所述酵母细胞,编码蛋白二硫键异构酶的内源基因是经遗传修饰的或未经遗传修饰的。经遗传修饰的蛋白二硫键异构酶内源基因功能减弱或去除。
所述酵母细胞包含重组启动子可操作地连接于编码人白蛋白的至少一个基因,其中启动子优选为经遗传修饰的或未经修饰的可诱导酵母AOX1启动子。
所述酵母细胞包含重组启动子修饰的人蛋白二硫键异构酶或酵母蛋白二硫键异构酶的过载表达,其中启动子优选为经遗传修饰的或未经修饰的可诱导酵母AOX1启动子。
2)表达盒,其编码至少一个人白蛋白的重组核酸分子
所述表达盒,核酸构建体包括但不限于pHIL-D2、pPIC3.5、pHIL-S1、pPIC9、pPink-LC、pPink-HC、pPICZA、pPICZB、pPICZC、pPICZaA、pPICZaB和pPICZaC质粒。
重组启动子可操作地连接于信号肽编码序列(如SEQ ID NO.1所示),和人白蛋白成熟肽编码序列(如SEQ ID NO.3所示)。所述信号肽编码序列优选为包含至少一个选自SEQID NO.2所示优选序列的核苷酸交换,所述人白蛋白成熟肽编码序列优选为SEQ ID NO.4所示序列,或优选为包含至少一个选自SEQ ID NO.5所示优选序列的核苷酸交换。
3)表达盒,过载表达酵母蛋白二硫键异构酶
所述表达盒,核酸构建体包括但不限于pHIL-D2、pPIC3.5、pHIL-S1、pPIC9、pPink-LC、pPink-HC、pPICZA、pPICZB、pPICZC、pPICZaA、pPICZaB和pPICZaC质粒。
重组启动子可操作地连接于信号肽编码序列和酵母蛋白二硫键异构酶成熟肽编码序列。所述信号肽编码序列如SEQ ID NO.6所示,所述酵母蛋白二硫键异构酶成熟肽编码序列如SEQ ID NO.7所示。
4)表达盒,过载表达人蛋白二硫键异构酶
所述表达盒,核酸构建体包括但不限于pHIL-D2、pPIC3.5、pHIL-S1、pPIC9、pPink-LC、pPink-HC、pPICZA、pPICZB、pPICZC、pPICZaA、pPICZaB和pPICZaC质粒。
重组启动子可操作地连接于信号肽编码序列和人蛋白二硫键异构酶成熟肽编码序列(如SEQ ID NO.11所示)。
所述信号肽编码序列包括但不限于酿酒酵母交配因子信号肽编码序列(如SEQ IDNO.8所示)和人蛋白二硫键异构酶信号肽编码序列(如SEQ ID NO.9所示),其中人蛋白二硫键异构酶信号肽编码序列优选为SEQ ID NO.10所示序列。
所述人蛋白二硫键异构酶成熟肽编码序列优选为SEQ ID NO.12所示序列,或优选为包含至少一个选自SEQ ID NO.13所示优选序列的核苷酸交换。
依照但不限于本发明提供的方法,在适合生产重组人白蛋白的条件下,培养酵母细胞,诱导外源蛋白表达,重组人白蛋白降解片段明显减少。
菌株
大肠杆菌DH5a感受态细胞(康为世纪)用于所有大肠杆菌克隆实验。
重组人白蛋白宿主细胞是酵母细胞,优选巴斯德毕赤酵母细胞(Invitrogen),更优选GS115(组氨酸脱氢酶His4基因突变的Mut+毕赤酵母菌株)和KM71(组氨酸脱氢酶His4基因突变、AOX1基因被破坏的Muts毕赤酵母菌株)。
表达载体
表达载体需在宿主毕赤酵母细胞基因组特定位点以单拷贝或多拷贝形式整合,与染色体发生同源重组以实现外源基因的表达。优选pPic9酵母表达载体(Invitrogen)和pPicZA酵母表达载体(Invitrogen)。
试剂和培养基
StuI限制性内切酶(NEB)、PmeI限制性内切酶(NEB)、SacI限制性内切酶(NEB)、金牌超量无内毒素质粒大提试剂盒(康为世纪)、博来霉素zeocin(Invitrogen)、氨苄青霉素钠Ampicillin(上海生工生物工程股份有限公司)。
MD培养基、LB培养基、YPD培养基、BMGY培养基、BMMY培养基。
重组质粒
重组质粒pPic9-HSA,其结构示意图如图1所示。
重组质粒pPicZA-PDI(酵母PDI或人PDI),其结构示意图如图2所示。
重组质粒pPic9-HSA-PDI(酵母PDI或人PDI),结构示意图如图3所示。
重组质粒pPicZA-HSA-PDI(酵母PDI或人PDI),结构示意图如图4所示。
转化、筛选阳性克隆
使用DNA限制性内切酶PmeI、StuI或SacI线性化质粒,再依照毕赤酵母表达试剂盒(Invitrogen)操作手册中电穿孔方法转化酵母细胞,将细胞涂布在含相应抗生素或营养缺陷的选择平板上,30℃培养48至72小时。
挑取平板上生长的单菌落至培养液中培养后,提取基因组DNA,分别采用序列表中HSA-F(SEQ ID NO.14)和HSA-R(SEQ ID NO.15)、酵母PDI-F(SEQ ID NO.16)和酵母PDI-R(SEQ ID NO.17)、人PDI-F(SEQ ID NO.18)和人PDI-R(SEQ ID NO.19)等相应引物进行PCR,以筛选阳性克隆。
实施例1 构建仅含人白蛋白基因的工程菌
重组工程菌I
转化的重组质粒为pPic9-HSA,其结构示意图如图1所示。人白蛋白信号肽编码序列如SEQ ID NO.1所示,人白蛋白成熟肽编码序列如SEQ ID NO.4所示。
实施例2 构建共表达酵母蛋白二硫键异构酶的工程菌
重组工程菌II
分别将pPicZA-PDI(结构示意图如图2所示)和pPic9-HSA质粒分两次重组至KM71细胞基因组中,人白蛋白信号肽编码序列如SEQ ID NO.1所示,人白蛋白成熟肽编码序列如SEQID NO.3所示。酵母蛋白二硫键异构酶信号肽编码序列如SEQ ID NO.6所示,成熟肽编码序列如SEQ ID NO.7所示。
重组工程菌III
分别将pPic9-HSA-PDI(结构示意图如图3所示)和pPicZA-HSA-PDI(结构示意图如图4所示)质粒分两次重组至KM71细胞基因组中,人白蛋白信号肽编码序列如SEQ ID NO.1所示,人白蛋白成熟肽编码序列如SEQ ID NO.3所示。酵母蛋白二硫键异构酶信号肽编码序列如SEQ ID NO.6所示,成熟肽编码序列如SEQ ID NO.7所示。
实施例3构建共表达人蛋白二硫键异构酶的工程菌
重组工程菌IV
分别将pPicZA-PDI和pPic9-HSA质粒分两次重组至KM71细胞基因组中,人白蛋白信号肽编码序列如SEQ ID NO.1所示,人白蛋白成熟肽编码序列如SEQ ID NO.3所示。人蛋白二硫键异构酶信号肽编码序列如SEQ ID NO.9所示,成熟肽编码序列如SEQ ID NO.11所示。
重组工程菌V
转化的重组质粒为pPic9-HSA-PDI,结构示意图如图3所示。人白蛋白信号肽编码序列如SEQ ID NO.1所示,人白蛋白成熟肽编码序列如SEQ ID NO.3所示。人蛋白二硫键异构酶信号肽编码序列如SEQ ID NO.10所示,成熟肽编码序列如SEQ ID NO.12所示。
重组工程菌VI
分别将pPic9-HSA-PDI(结构示意图如图3所示)和pPicZA-HSA-PDI(结构示意图如图4所示)质粒分两次重组至KM71细胞基因组中,人白蛋白信号肽编码序列如SEQ ID NO.1所示,人白蛋白成熟肽编码序列如SEQ ID NO.3所示。人蛋白二硫键异构酶信号肽编码序列如SEQ ID NO.10所示,成熟肽编码序列如SEQ ID NO.12所示。
实施例4摇瓶中培养工程菌,诱导重组人白蛋白的表达
分别取各重组工程菌I、III、IV、V和VI,如表1所示。接种于40ml BMGY培养液中220rpm30℃培养过夜,取细胞液离心,将沉淀重悬于40ml BMMY培养液中,220rpm 25℃开始诱导,每24小时加入0.4%甲醇,72小时后10000rpm离心5分钟,收集上清。
将上清进行SDS-PAGE电泳检测(图谱见图5),可以观察到重组人白蛋白66.5kDa条带和45kDa降解条带。以重组工程菌I在诱导72小时后,45kDa蛋白表达量(100%)作为对照,对SDS-PAGE电泳图45kDa降解条带进行相对定量分析,结果如表2所示。
在蛋白二硫键异构酶过载表达的重组工程菌中,45kDa重组人白蛋白降解片段减少,且人蛋白二硫键异构酶过载表达的重组工程菌效果更明显。
实施例5摇瓶中培养工程菌,诱导重组人白蛋白的表达
分别取各重组工程菌I、III、IV、V和VI接种于40ml BMGY培养液中220rpm 30℃培养过夜,取细胞液离心,将沉淀重悬于40ml BMMY培养液中,220rpm 25℃开始诱导,每24小时加入0.4%甲醇,72小时后10000rpm离心5分钟,收集上清。
将上清采用兔抗HSA一抗进行western blot(图谱见图6),可以观察到66.5kDa条带和45kDa降解条带均为重组人白蛋白条带。45kDa重组人白蛋白降解片段减少,且人蛋白二硫键异构酶过载表达的重组工程菌效果更明显。
本发明涉及一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的物质方法和用途。在本说明书中,术语“重组人白蛋白”也可以称为“重组人血清白蛋白”和/或“重组人血白蛋白”和/或“rHA”和/或“rHSA”。术语“人血清白蛋白”是指从人血清中提取出来的人白蛋白,也可以称为“人血白蛋白”和/或“HSA”和/或“HA”和/或“pdHSA”。
人白蛋白主要的药理作用,包括调节组织与血管间水分的动态平衡,维持正常与恒定的血浆容量,同时还对某些离子和化合物有较高亲和力,与这些物质可逆结合,发挥转运功能。人白蛋白还为肌体提供了大量的氨基酸储备。由于人白蛋白的上述作用,使其可以应用于临床各学科,发挥多种治疗作用。人白蛋白临床主要用于调节血浆胶体渗透压、扩充血容量,治疗创伤性、出血性休克,严重烧伤及低蛋白血症,在中风,肝硬化肝腹水和肾病等常见疾病中都有着广泛的应用。除了直接在临床治疗领域,白蛋白还在疫苗生产所使用的培养基、药品辅料、诊断试剂、新型肿瘤长效制剂产品、化妆品、实验室生物试剂等多个方面都已经得到了极其广泛的应用。
人白蛋白的结构是一个心型结构的单链非糖基化蛋白,有585个氨基酸,17对二硫键,一个自由巯基,分子量为66438道尔顿。人白蛋白在人体中的半衰期为19~21天。人白蛋白的心形结构由三个主要结构域和六个被17个二硫键包裹的亚结构域组成,它们通过范德华力松散地结合在一起。从其晶体结构可以看出,二硫化物桥赋予螺旋状的球状结构刚度,但提供足够的灵活性,使蛋白质能够根据周围介质的变化进行构象变化。
人白蛋白常规的生产方法是从人血清中提取分离纯化出来,统称为人血清白蛋白。人血来源的人白蛋白受到血浆来源的数量限制和血浆供者的病毒污染以及个体抗体和蛋白差异的影响,其在临床使用中将存在较大的风险。因此,在很多国家的人血白蛋白使用说明书中都有病毒安全性声明,例如:“为预防因使用人血或血浆制品导致的感染所采取的标准措施包括供血者选择、单次供血的筛选或血浆池特殊感染标记的筛选及灭活/去除病毒的有效生产步骤的采用。即便如此,当选用由血液或血浆制备的医药产品时,被传染性致病因子感染的可能性不能排除。这包括了未知的或新出现的病毒和其它病原体”。因此,采用基因重组的方法是有效获取无病毒污染的白蛋白最好途径。
目前,最常用的可实现规模化生产的基因重组微生物表达人白蛋白的方式,主要是酵母表达系统,但由于酵母内源蛋白酶的表达,发现在发酵产物中存在重组人白蛋白降解片段,不仅影响了后续的纯化工作,还大大降低了蛋白表达质量。依照但不限于本发明提供的方法,在适合生产重组人白蛋白的条件下,培养酵母细胞,诱导蛋白表达,可以使重组人白蛋白质量提高,降解片段大大减少。
需要说明的是,本专利能够实现多种菌种的构建,类似的菌种也在本专利的保护范围内。
需要说明的是,本专利提供的多个方案包含本身的基本方案,相互独立,并不相互制约,但是其也可以在不冲突的情况下相互组合,达到多个效果共同实现。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的范围内。
序列表
<110> 通化安睿特生物制药股份有限公司
<120> 一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法和用途
<160> 19
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 72
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
atgaagtggg taacctttat ttcccttctt tttctcttta gctcggctta ttccaggggt 60
gtgtttcgtc ga 72
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cgtgaaacct atggtgaaat ggctgactgc tgtgcaaaac aagaacctga gagaaatgaa 300
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<212> DNA
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cgtgaaacct atggtgaaat ggctgactgc tgtgcaaagc aagaacctga gagaaatgaa 300
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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gctaagtaca tttgtgaaaa ccaagattct atttcttcta agttgaagga atgttgtgaa 840
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caagca 66
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cccgtgattg tgcaagtact accggaagat gcatccaact tggaatctaa caccacattt 480
tacggagttg ccggtactct cagagagaaa ttcacttttg tctccactaa gtctactgat 540
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gaacctagtg tttactctgg tgaggagtta gatgagactc atttggtgca ctggattgat 660
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gccgttaaat tcggtaagca tgccaagaac ttaaacatgg atgaagagaa actccctcta 900
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gtgaaatcag agccaattcc agaaattcaa gaagagaaag tcttcaagct agtcggaaag 1080
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atgctgcgcc gcgctctgct gtgcctggcc gtggccgccc tggtgcgcgc c 51
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<211> 51
<212> DNA
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<400> 10
atgttgagaa gagctttgtt gtgtttggct gttgctgctt tggttagagc t 51
<210> 11
<211> 1476
<212> DNA
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<400> 11
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ctcgacaaag atggggttgt cctctttaag aagtttgatg aaggccggaa caactttgaa 600
ggggaggtca ccaaggagaa cctgctggac tttatcaaac acaaccagct gccccttgtc 660
atcgagttca ccgagcagac agccccgaag atttttggag gtgaaatcaa gactcacatc 720
ctgctgttct tgcccaagag tgtgtctgac tatgacggca aactgagcaa cttcaaaaca 780
gcagccgaga gcttcaaggg caagatcctg ttcatcttca tcgacagcga ccacaccgac 840
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caggagctgc cggaggactg ggacaagcag cctgtcaagg tgcttgttgg gaagaacttt 1080
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cacagcttcc ccacactcaa gttctttcct gccagtgccg acaggacggt cattgattac 1320
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<210> 12
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 12
gacgccccag aggaggagga ccacgtcctg gtgctgcgga agagcaactt cgcggaggcg 60
ctggcggccc acaagtacct gctggtggag ttctatgccc cttggtgtgg ccactgcaag 120
gctctggccc ctgagtatgc caaggccgct ggtaagctga aggcagaagg ttccgagatc 180
aggttggcca aggtggacgc cacggaggag tctgacctgg cccagcagta cggcgtgcgc 240
ggctatccaa ccatcaagtt cttcaggaat ggagacacgg cttccccaaa ggaatataca 300
gctggcagag aggctgatga catcgtgaac tggctgaaga agcgcacggg cccggctgcc 360
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gcagccgaga gcttcaaggg caagatcctg ttcatcttca tcgacagcga ccacaccgac 840
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aggatcacag agttctgcca ccgcttcctg gagggcaaga tcaagccaca cctgatgagc 1020
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<212> DNA
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<400> 13
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ttggctgctc ataagtactt gttggttgaa ttttacgctc catggtgtgg tcattgtaag 120
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<211> 27
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 15
taagcctaag gcagcttgac ttgcagc 27
<210> 16
<211> 39
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 16
ctatcgcttc tgaaccccgg tgcacctgtg ccgaaacgc 39
<210> 17
<211> 40
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 17
cgactggtct gagtgctagg gcatccactt tgtgggttcc 40
<210> 18
<211> 37
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 18
gctgaaggca gaaggttccg agatcaggtt ggccaag 37
<210> 19
<211> 38
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 19
ggctcctctg cttcttcgag gtcctcgagg tcgtcaac 38
Claims (18)
1.一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,通过在重组宿主细胞中过载表达蛋白二硫键异构酶,从而帮助减少蛋白分泌途径中被错误剪切,降低蛋白降解,提高外源蛋白表达质量。
2.一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,实现步骤其包含:
编码至少一个重组人白蛋白的宿主细胞;
过载表达蛋白二硫键异构酶的宿主细胞。
3.如权利要求2所述的一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,所述的宿主细胞为酵母细胞。
4.如权利要求2所述的一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,所述的酵母细胞为如下酵母属的一种或者多种:汉逊酵母属(Hansenula)、毕赤酵母属(Pichia)和假丝酵母属(Candida)。
5.如权利要求4所述的一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,所述的毕赤酵母属的细胞是巴斯德毕赤酵母细胞(Pichia pastoris)。
6.如权利要求2所述的一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,编码蛋白二硫键异构酶的内源基因是经遗传修饰的或未经遗传修饰的。
7.如权利要求2-6任意所述的一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,编码人白蛋白基因和蛋白二硫键异构酶基因的重组表达盒是在一个核酸构建体上或在两个不同选择标志的核酸构建体上。
8.如权利要求7所述的一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,所述核酸构建体包括但不限于pHIL-D2、pPIC3.5、pHIL-S1、pPIC9、pPink-LC、pPink-HC、pPICZA、pPICZB、pPICZC、pPICZaA、pPICZaB和pPICZaC质粒。
9.如权利要求8所述的一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,重组启动子包括但不限于AOX1启动子、GAP启动子、GAL启动子、FDH启动子和FLD启动子。
10.如权利要求8所述的一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,宿主细胞中编码至少一个重组启动子修饰的人白蛋白。
11.如权利要求10所述的一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,序列优选为包含至少一个选自SEQ ID NO.5所示优选序列的核苷酸交换:
。
12.如权利要求2所述的一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,所述重组细胞中重组启动子修饰的蛋白二硫键异构酶过载表达。
13.如权利要求2所述的一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,所述蛋白二硫键异构酶是酵母PDI或者人PDI。
14.如权利要求13所述的一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法,其特征在于,人蛋白二硫键异构酶,序列优选为包含至少一个选自SEQ ID NO.13所示优选序列的核苷酸交换:
人蛋白二硫键异构酶成熟肽优选序列:
。
15.一种提高重组人白蛋白表达质量减少降解的物质,其特征在于,其为序列或者序列物质或者是序列所表达的物质,序列为如下任意一种或者多种序列:
SEQ ID NO.1 人白蛋白信号肽编码序列;
SEQ ID NO.2 人白蛋白信号肽优选序列;
SEQ ID NO.3 人白蛋白成熟肽编码序列;
SEQ ID NO.4 人白蛋白成熟肽优选序列;
SEQ ID NO.5 人白蛋白成熟肽优选序列;
SEQ ID NO.6 酵母蛋白二硫键异构酶信号肽编码序列;
SEQ ID NO.7 酵母蛋白二硫键异构酶成熟肽编码序列;
SEQ ID NO.8 酿酒酵母交配因子信号肽编码序列;
SEQ ID NO.9人蛋白二硫键异构酶信号肽编码序列;
SEQ ID NO.10人蛋白二硫键异构酶信号肽优选序列;
SEQ ID NO.11 人蛋白二硫键异构酶成熟肽编码序列;
SEQ ID NO.12 人蛋白二硫键异构酶成熟肽优选序列;
SEQ ID NO.13 人蛋白二硫键异构酶成熟肽优选序列;
SEQ ID NO.14 HSA-F引物序列;
SEQ ID NO.15 HSA-R引物序列;
SEQ ID NO.16 酵母PDI-F引物序列;
SEQ ID NO.17 酵母PDI-R引物序列;
SEQ ID NO.18 人PDI-F引物序列;
SEQ ID NO.19 人PDI-R引物序列。
16.一种用途,其特征在于,用途为如下任意一种用途:SEQ ID NO.1-SEQ ID NO.19 任意一种或者多种在提高重组人白蛋白表达质量减少降解中的用途;提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法制备中或者制备后的序列、质粒、细胞、产物在治疗疾病的用途;提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法制备中或者制备后的序列、质粒、细胞、产物作为药物在治疗疾病中的用途;提高重组人白蛋白表达质量减少降解的方法制备中或者制备后的序列、质粒、细胞、产物在发酵产业中的用途。
17.利用SEQ ID NO.1-SEQ ID NO.19任意一种或者多种序列基因操作后的宿主细胞或者质粒。
18.利用SEQ ID NO.1-SEQ ID NO.19任意一种或者多种序列基因操作后的宿主细胞表达的人白蛋白。
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