[发明专利]一种人工合成的信号肽及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及用于引导哺乳动物来源蛋白质在哺乳动物细胞中分泌表达的信号肽及其应用。

技术背景

外源基因在宿主细胞中的高效表达是蛋白质的结构和功能分析、蛋白质或多肽类药物研究开发的先决条件。用于表达重组蛋白的表达体系有微生物、植物、酵母、昆虫细胞和动物细胞等。哺乳动物细胞是表达具有天然活性蛋白的最佳宿主，其优势在于能正确有效地识别真核蛋白的合成、加工和分泌信号，识别和去除基因中的内含子，再经剪切加工成为成熟的mRNA，能准确地完成糖基化、磷酸化，形成链内和链间二硫键及蛋白水解等翻译后加工过程，因而产生的完整抗体和天然抗体一样，具有生物学活性，既可识别抗原又可激活补体系统。哺乳动物细胞易被重组的DNA转染，经过筛选可得到转化的细胞，具有遗传稳定性和可重复性，表达的产物分泌到培养基中易于纯化。利用哺乳动物细胞表达蛋白产物已广泛应用于生物制品工业，如病毒疫苗、抗体、干扰素、免疫调节剂、激素、和生长因子等的大量制备。但动物细胞外源蛋白表达效率低，且成本高，因此提高动物细胞外源蛋白表达效率，降低生产成本是当前工作中的重中之重。

影响外源蛋白质在哺乳动物细胞中的因素很多，如信号肽、转录和翻译控制因子、RNA加工(RNA Processing)、基因拷贝的数目、mRNA的稳定性、外源基因在染色体上的整合位点、重组蛋白对宿主细胞的潜在毒性和宿主细胞的基因组偏好性(genetic properties)等。在表达载体已经确定的情况下，信号肽的选择就显得至关重要了。

分泌蛋白的N-端通常由可被剪切的15-30Aa的前导顺序组成，此顺序称为信号肽(signal sequence)，在N-端或靠近N端处有2-3个极性Aa，而在信号肽的中部都是一个唯一的疏水核心或者由很多的疏水Aa构成。信号肽中没有其它保守顺序也没有酸性基团。和导肽相似，信号肽也是可足以将任何附加的多肽转运进靶膜。例如将信号肽加在珠蛋白的N-端，就可使它不再留在胞液中，而是穿过膜而分泌到胞外。

信号肽可使正在翻译的核糖体附着到RER膜上。核糖体是通过信号肽的功能而附着并合成分泌蛋白的。因此游离的核糖体和膜结合核糖体之间本身并无差异。信号肽是作为一种附着到ER膜上的信号识别，此可能通过开始合成出的N-端头几个氨基酸的疏水功能。然后蛋白链插进膜中，信号肽埋在膜中的一种蛋白酶所剪切这时核糖体已完成翻译，蛋白已延着导肽途经穿过膜。信号肽分泌外源蛋白的作用如下：

1)信号肽能够引导分泌蛋白或膜蛋白出胞。

2)信号肽的疏水核心决定蛋白质的分泌效率。

3)信号肽能够引导蛋白质在细胞内不同区域或不同细胞器进行正确的定位。

4)信号肽能够分泌增强子增强外源蛋白的分泌。

5)短的信号欣有利于减少表达载体的分子置，提高整合到宿主染色体上外源基因表达盒的稳定性和转录效率。

对于分泌蛋白，选择合适的信号肽可以将其表达量成倍提高，无论对于工业生产还是科学研究，其意义都是非常深远的。

发明内容

本发明目的是提供一种可以引导外源哺乳动物细胞蛋白高效表达的信号肽及其应用，以降低哺乳动物来源蛋白的生产成本。

首先，本发明提供了一种人工合成的用于引导哺乳动物来源蛋白质在哺乳动物细胞中分泌表达的信号肽，所述信号肽的氨基酸序列选自SEQ ID NO：1-5中的任一。其中，SEQ IDNO：1-5的信号肽具有较高的同源性。

SEQ ID NO：1  MDVLAFLLGLLLLWLPGVRC

SEQ ID NO：2  MDVPAEFLGLLLLWLSGVRC

SEQ ID NO：3  MRVLPEFLGLLLLWISGVRC

SEQ ID NO：4  MDVPLQLLGLLLLWLSGVRC

SEQ ID NO：5  MDVPAELLGLLLLWISGVRC

所述的哺乳动物细胞可以是CHO、BHK、SP2/0、C127等。

本发明的信号肽可用于在哺乳动物宿主细胞中引导哺乳动物来源蛋白的分泌表达。

本发明还提供了一种多核苷酸，所述多核苷酸编码所述用于引导哺乳动物来源蛋白质在哺乳动物细胞中分泌表达的信号肽。

进一步的，所述多核甘酸的序列选自SEQ ID NO：6-10中的任一：

ATGGATGTTCTTGCTTTTCTTCTGGGCTTGCTGCTTTTGTGGCTTCCCGGGGTGAGGTGC(SEQ ID NO：6)