[发明专利]氨酰基-tRNA合成酶及其用途

说明书

本发明涉及用2‑氨基异丁酸(Aib)对tRNA进行氨酰化的氨酰基‑tRNA合成酶，从而能够在翻译过程中将Aib掺入正在增长的多肽链中，例如在真细菌宿主细胞如大肠杆菌中。例如，但非限制性地，本发明涉及新的氨酰基‑tRNA合成酶及其用途，以及产生含有一个或多个Aib的多肽的方法。

技术领域

本发明属于翻译生物化学领域。本发明涉及可用于将非天然氨基酸掺入多肽中的氨酰基-tRNA合成酶。

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背景

重组表达是生产天然或工程蛋白质和肽(单独地及统称为“多肽”)的有效方式。绝大多数已知生物体编码相同的20种天然存在的氨基酸，因此重组表达在不进一步开发的情况下局限于仅由天然存在的氨基酸组成的多肽。已经开发了一种克服这种限制的策略，其用于在原核和真核生物体中将多种非天然氨基酸在体内位点特异性地掺入多肽中(WangL1,Schultz PG,A general approach for the generation of orthogonal tRNAs,Chem.Biol.,2001Sep,8(9):883-90；Liu CC,Schultz PG,Adding new chemistries tothe genetic code,Annu.Rev.Biochem.,2010,79:413-44)。这些方法利用氨酰基-tRNA合成酶(RS)，该酶用所需非天然氨基酸对tRNA进行氨酰化，进而在翻译过程中响应于选择密码子将所需非天然氨基酸掺入正在增长的多肽链中。可以开发翻译组分以与宿主生物体中的内源性tRNA、RS或氨基酸交叉反应，但效率降低。

2-氨基异丁酸(Aib)是一种非蛋白质氨基酸，其结构式为H₂N-C(CH₃)₂-COOH。Aib可以掺入多肽中并赋予多肽所需性质。包含Aib的具有所需性质的多肽的一个实例是司美格鲁肽(semaglutide)；这是一种生物活性GLP-1(胰高血糖素样肽-1)类似物[Lau J.等人,Discovery of the once-weekly glucagon-like peptide-1(GLP-1)analoguesemaglutide,J.Med.Chem.,2015；58:7370-7380]，已作为抗糖尿病药物销售。司美格鲁肽在WO06097537中公开。

在遗传学上编码Aib的翻译组分尚无报道，因此含有Aib的多肽目前未被重组表达。

发明内容

本发明涉及用2-氨基异丁酸(Aib)对tRNA进行氨酰化的氨酰基-tRNA合成酶，从而能够在翻译过程中将Aib掺入正在增长的多肽链中。换言之，本发明提供了制备具有经翻译掺入的Aib的多肽的手段。

在第一方面，本发明涉及用2-氨基异丁酸对tRNA进行氨酰化的2-氨基异丁酸-tRNA合成酶(AibRS)。在第二方面，本发明涉及AibRS在制备含有Aib的多肽中的用途。在第三方面，本发明涉及制备包含含有Aib的多肽的化合物的方法，其中该方法包括使用AibRS制备含有Aib的多肽的步骤。

描述

除非在说明书和所附权利要求书中另有说明，否则以单数形式呈现的术语也包括复数情况。因此，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数指示物。例如，提及“一种多肽”实际上包括多种多肽。

在第一方面，本发明涉及2-氨基异丁酸-tRNA合成酶(AibRS)。该2-氨基异丁酸-tRNA合成酶(AibRS)包含SEQ ID NO:7的氨基酸序列或其变体，其中所述SEQ ID NO:7的变体在位置215处具有Gly。