[发明专利]一种融合标签蛋白

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学技术领域，具体涉及一种新型的融合标签蛋白，以及基于该融合标签的新型融合蛋白表达系统。

背景技术

将外源基因转入大肠杆菌等宿主细胞中表达以获得相应的目的蛋白，是科研以及生产过程中获取所需蛋白质的重要方法之一。大肠杆菌作为蛋白表达的宿主细胞有很多优点：比如易于繁殖，蛋白表达量高且价格便宜。但是它也有很多局限性，例如：一些异源蛋白在大肠杆菌体内表达时表达量很低，一些蛋白表达后易于降解，或者表达的外源蛋白对宿主细胞具有毒性，导致细菌生长停滞或死亡。或者虽然表达量较高，但表达时蛋白尚未正确折叠便聚合在一起形成包涵体。对包涵体进行体外变复性实验使其重新折叠的方法不仅复杂，而且难以保证变复性后蛋白的结构与正常生理状态下一致。

选择合适的表达载体和宿主细胞，或优化表达温度和时间等方法可以使一些蛋白的表达情况得到改善，但很多时候仍然难以凑效。目前使用较为广泛的方法是利用具有促表达以及促溶作用的标签蛋白与目的蛋白融合表达。

有一些蛋白质在大肠杆菌中表达时表达量很高，而且能够正确折叠成可溶性蛋白，性质稳定，常被用作标签蛋白与目的蛋白融合在一起表达。此类标签蛋白被称为SETs(Solubility-Enhancing Tags)，目前已发现了多种SETs，例如Trx、GST、MBP、NusA、SUMO、GB1等等(Esposito，D.and D.K.Chatterjee(2006).″Enhancement of soluble protein expression through the use offusion tags.″CurrOpinBiotechnol17(4)：353-358.)。但此类标签蛋白究竟如何帮助目的蛋白的表达和折叠，机理目前尚不十分明确，且这些SETs不能帮助所有的蛋白质表达和折叠。对于某种难以表达的蛋白，我们可能需要尝试使用不同的SETs以找到合适的表达条件。

HREV107(又称H-REV107-1，H-REV107-3和HRSL3)是肿瘤抑制因子H-REV107家族蛋白中的一员。它在正常的组织中广泛表达，但在癌细胞中的表达受到明显的抑制。H-REV107的大量表达可以抑制肿瘤细胞的生长并且诱导细胞凋亡(Ren，X.，J.Lin，C.Jin and B.Xia(2010).″Solution structure of the N-terminal catalytic domain of human H-REV107--a novel circular permutated NlpC／P60domain.”FEBS Lett584(19)：4222-4226.)。

H-REV107由亲水的N端结构域和疏水的C端结构域构成，分别具有不同的功能：N端结构域具有磷脂酶活性；C端是跨膜结构域，与细胞定位有关，并能够抑制肿瘤生长。HREV107亲水性的N端(1-125个残基)在大肠杆菌中表达时可溶表达量很高而且性质稳定。据此，我们研究了HREV107N作为一新型融合标签的可能性，并依据其结构特点构建了一种新型的融合标签以及相应的融合蛋白表达系统。

发明内容

本发明目的在于提供一种新型的融合标签蛋白以及基于此标签蛋白所构建的新型融合蛋白表达系统。

所述新型融合标签蛋白涉及一种新型融合蛋白构建方法，此方法也在本发明所保护的范围之内。

本发明所提供的新型融合标签蛋白以HREV107的N端结构域(第1-125位残基)(记为HREV107N)为基础构建。本发明所述HREV107N的氨基酸序列如序列表中SEQ ID No：1所示。与野生型序列相比，本发明所述HREV107N序列中第89位为丝氨酸，而野生型序列该位置为半胱氨酸，即本发明所述HREV107N是其野生型的C89S突变体。此突变是为避免原有半胱氨酸残基参与形成二硫键，突变后蛋白整体结构不受影响。

本发明还涉及HREV107N的编码基因，其编码基因可以是序列表中SEQ ID No：2所示的DNA分子。当然，由于密码子的简并性，其它与SEQ ID No：2所示核苷酸序列同源且编码相同氨基酸序列的DNA分子也可用于构建本发明的融合标签蛋白。

HREV107的N端结构域在大肠杆菌中表达时可溶表达量很高而且性质稳定，故可作为一种潜在的具有促溶作用的标签蛋白。HREV107N蛋白质结构如图1所示。其结构中存在一段较长的无规卷曲(P38-K57)，这段区域不参与疏水核心的构建，独立地伸展在外。