[发明专利]一种蛋白合成冻干制剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种蛋白合成冻干制剂及其制备方法和应用，具体地，本发明提供的无细胞冻干制剂，可显著提高外源蛋白的合成活性。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地，涉及一种蛋白合成冻干制剂及其制备方法和应用。

背景技术

真空冷冻干燥技术是将湿物料或溶液在较低的温度（-10℃～-50℃）下冻结成固态，然后在真空（1.3～13帕）下使其中的水分不经液态直接升华成气态，最终使物料脱水的干燥技术。真空冷冻干燥全过程分为预冻、第一阶段升华干燥和第二阶段再干燥。

目前，冷冻干燥方法是保持蛋白质活性的一个有效的、普遍应用的方法，有益于储存和运输，然而冷冻干燥过程存在着一些潜在的损伤危险。在预冷、一次干燥、二次干燥和储存过程中,蛋白质可能存在一定程度的变性和损伤。

随着科学技术的发展，无细胞表达体系（也被称为体外蛋白合成系统），已经开始得到广泛应用，其是以外源目的mRNA或DNA为蛋白质合成模板，通过人工控制补加蛋白质合成所需的底物和转录、翻译相关蛋白因子等物质，能实现目的蛋白质的合成。体外翻译系统中表达蛋白质无需进行质粒构建、转化、细胞培养、细胞收集和破碎步骤，是一种快速、省时、便捷的蛋白质表达方式。

无细胞表达体系的一个缺点是细胞提取物的保存，液体必须储存于-80 ℃，同时不能反复冻融, 否则会严重影响细胞提取物合成蛋白的能力。

目前仍未有冻干其他真核细胞，如酵母，无细胞表达体系的成功案例。

目前，酵母体外蛋白合成系统的细胞提取物的冻干工艺并不存在。

因此，本领域迫切需要开发一种能够在酵母体外蛋白合成系统中提高蛋白合成活性的冻干制剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在酵母体外蛋白合成系统中提高蛋白合成活性的冻干制剂。

本发明第一方面提供了一种用于体外蛋白合成的无细胞冻干制剂，所述冻干制剂包括：

(a) 细胞提取物，所述的细胞提取物为酵母细胞的提取物；和

(b) 蛋白合成促进剂，其中所述的蛋白合成促进剂选自下组：单糖、二糖、寡糖、可溶性淀粉、或其组合。

在另一优选例中，所述蛋白合成促进剂选自下组：蔗糖、海藻糖、甘露醇、乳糖、葡萄糖、麦芽糖、半乳糖、或其组合。

在另一优选例中，所述蛋白合成促进剂选自下组：蔗糖、海藻糖、乳糖、或其组合。

在另一优选例中，所述的无细胞冻干制剂还含有选自下组的一种或多种的任选的辅助性物质：(c)PEG、葡聚糖、白蛋白、DMSO、甘油、或其组合。

在另一优选例中，所述的无细胞冻干制剂由或基本上由组分(a)、(b)和(c)构成。

在另一优选例中，所述的蛋白合成促进剂是额外添加的(即不是来自酵母提取物)。

在另一优选例中，所述的无细胞冻干制剂进行重构后，形成无细胞的酵母体外蛋白质合成体系。

在另一优选例中，当所述的无细胞冻干制剂重构为液态制剂后，所述的蛋白合成促进剂的浓度为0.2-5wt%，以所述液态制剂的总重计。

在另一优选例中，所述的重构为用水进行重构。

在另一优选例中，所述的重构按0.1-4g冻干制剂：0.5－30g水（较佳地，0.2-2g冻干制剂：1-15g水，更佳地，0.3-1g冻干制剂：2-10g水）进行重构。