[发明专利]包含硒代半胱氨酸的重组多肽及其产生方法

说明书

提供了包含纯化的重组硒蛋白，如抗体和酶的组合物。同样提供了产生此类重组多肽的方法和用于产生此类重组多肽的细菌菌株。

本申请要求2016年7月11日提交的美国临时专利申请号62/360,745的权益，所述临时专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

本发明是在政府的支持下根据国家科学基金会授予的资助号CHE1402753进行的。政府拥有本发明的某些权利。

发明背景

1.技术领域

本发明总体上涉及分子生物学领域。更具体地，本发明涉及包含非规范氨基酸的多肽。

2.相关技术说明

某些生物体使用硒来表达硒蛋白。硒蛋白是一组独特的多肽，其存在于原核生物和真核生物中并且含有非规范氨基酸硒代半胱氨酸。硒代半胱氨酸具有比半胱氨酸显著更低的pK_a(对于游离氨基酸5.2对8.5)和更强的亲核性质，从而使其成为改变蛋白质化学和功能的有吸引力的靶标。不幸的是，大多数硒蛋白已被证明难以在大肠杆菌中产生，大肠杆菌是用于重组蛋白产生的标准宿主。这是由于细菌中硒代半胱氨酸并入的固有低效率(4％-5％对蛋白质合成的终止)。此外，要求SECIS元件紧跟UGA密码子，从而形成编码序列的一部分，极大地限制了哪些蛋白质适合于硒代半胱氨酸插入。

最近，还开发了一种进化的大肠杆菌tRNA^Sec，其与经典翻译机制相容并且可遏制琥珀终止密码子以高效率地并入硒代半胱氨酸。然而，对于允许有效并入硒代半胱氨酸以产生商业上相关量的重组硒蛋白的系统存在未满足的需求。

发明内容

本公开的第一实施方案提供一种包含纯化的重组多肽的组合物，所述多肽在所述多肽的野生型型式中未发现的选定位置包含至少一个硒代半胱氨酸残基，其中所述组合物中至少80％的重组多肽在所述选定位置包含硒代半胱氨酸残基。在某些方面，所述重组多肽包含抗体或酶。在某些方面，所述组合物包含至少10μg、50μg、100μg、500μg或1mg的纯化的重组多肽。在一些方面，所述纯化的重组多肽是95％-99.9％纯的，例如至少约95％、96％、97％、98％、99％或99.5％纯的。

在一些方面，所述组合物中80％-99.9％的重组多肽在所述选定位置包含硒代半胱氨酸残基。在某些方面，所述组合物中90％-99％的重组多肽在所述选定位置包含硒代半胱氨酸残基。在一些方面，所述组合物中至少90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％的重组多肽在所述选定位置包含硒代半胱氨酸残基。在其它方面，组合物包含在选定位置具有至少两个硒代半胱氨酸残基的重组多肽，并且所述组合物中80％-99.9％(例如，至少90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％)的重组多肽在所述选定位置包含两个硒代半胱氨酸残基。在其它方面，组合物包含在形成二硒键的选定位置具有至少两个硒代半胱氨酸残基的重组多肽，并且所述组合物中80％-99.9％(例如，至少90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％)的重组多肽包含在所述选定位置的硒代半胱氨酸残基之间的二硒键。

在一些方面，所述重组多肽与人多肽至少85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％相同。在某些方面，所述人多肽是疾病中涉及的多肽。在一些方面，所述人多肽是酶、趋化因子、细胞因子、抗体或T细胞受体。在一些方面，所述抗体是无糖基化抗体。在其它方面，所述人多肽是包含二硫键的多肽，并且所述重组多肽包含代替所述二硫键的二硒键。