包含突变体SPR基因且具有降低的TSP活性的细菌宿主菌株制造技术

本发明专利技术提供了重组革兰氏阴性细菌细胞，其包含突变的SPR基因，所述突变的spr基因编码在选自D133、H145、H157、N31、R62、I70、Q73、C94、S95、V98、Q99、R100、L108、Y115、V135、L136、G140、R144和G147的一个或多个氨基酸处具有突变的spr蛋白质，且其中细胞具有相比于野生型细胞降低的Tsp蛋白质活性。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2011年1月13日、申请号为201180009682.7、专利技术名称为“包含突变体SPR基因且具有降低的TSP活性的细菌宿主菌株”的专利技术专利申请的分案申请。本专利技术涉及重组细菌宿主菌株，特别是大肠杆菌(E.Coli)。本专利技术还涉及在此细胞中产生目的蛋白质的方法。专利技术背景通常将细菌细胞，如大肠杆菌，用于生产重组蛋白质。使用细菌细胞如大肠杆菌生产重组蛋白质有很多优势，具体而言是因为细菌细胞作为宿主细胞的多样属性使得通过质粒进行基因插入。大肠杆菌已经用于很多重组蛋白质的生产，包括人胰岛素。尽管使用细菌细胞产生重组蛋白质有很多优势，但是仍然有显著的局限性，包括难于产生蛋白酶敏感型蛋白质。蛋白酶在大肠杆菌细胞周质和细胞质中对于转换老旧、受损或错误折叠的蛋白质起重要作用。细菌蛋白质起降解目的重组蛋白质的作用，因此常常显著降低活性蛋白质的产量。已经鉴定出大量细菌蛋白酶。在大肠杆菌中蛋白酶包括蛋白酶III(ptr)、DegP、OmpT、Tsp、prlC、ptrA、ptrB、pepA-T、tsh、espc、eatA、clpP及lon。Tsp(也称为Prc)为一种60kDa的细胞周质蛋白酶。第一种已知的Tsp底物为青霉素结合蛋白质-3(PBP3)(DeterminationofthecleavagesiteinvolvedinC-terminalprocessingofpenicillin-bindingprotein3ofEscherichiacoli；NagasawaH,SakagamiY,SuzukiA,SuzukiH,HaraH,HirotaY.JBacteriol.1989Nov；171(11):5890-3以及Cloning,mappingandcharacterizationoftheEscherichiacoliTspgenewhichisinvolvedinC-terminalprocessingofpenicillin-bindingprotein3；HaraH,YamamotoY,HigashitaniA,SuzukiH,NishimuraY.JBacteriol.1991Aug；173(15):4799-813)，但是之后发现Tsp也能够裂解噬菌体尾巴蛋白质并因此重命名为尾巴特异性蛋白酶(Tsp)(Silber等人,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:295-299(1992))。Silber等人(Deletionoftheprc(tsp)geneprovidesevidenceforadditionaltail-specificproteolyticactivityinEscherichiacoliK-12；Silber,K.R.,Sauer,R.T.；MolGenGenet1994242:237-240)描述了一种prc删除菌株(KS1000)，其中突变是由以包含Kanr标志物的片段取代prc基因的片段而产生的。Tsp(prc)活性降低对降低目的蛋白质的蛋白质水解是可取的。然而，发现缺少蛋白酶prc的细胞在低渗透压下显示出热敏感生长概况。Hara等人分离了耐热性回复突变株，其含有基因外抑制子(spr)突变(Hara等人，MicrobialDrugResistance,2:63-72(1996))。Spr为18kDa的膜结合细胞周质蛋白酶，spr的底物为Tsp以及外膜中参与细胞分裂中细胞壁水解的肽聚糖。spr基因标记为UniProtKB/Swiss-ProtP0AFV4(SPR_ECOLI)。已经描述了包含突变的spr基因的改良的蛋白酶缺陷细菌菌株。Chen等人描述了携带prc(Tsp)及另一种蛋白酶DegP中不同突变组合的大肠杆菌菌株的构建，是通过扩增基因上游及下游区域并将其一同连接于包含选择标记物及sprW174R突变的载体上产生的。重组抗体片段在大肠埃希氏菌的细胞周质中的高水平积累需要三重突变(ΔDegPΔprcsprW174R)的宿主菌株(ChenC,SnedecorB,NishiharaJC,JolyJC,McFarlandN,AndersenDC,BattersbyJE,ChampionKM.BiotechnolBioeng.2004Mar5；85(5):463-74)。发现ΔDegP,Δprc和sprW174R突变的组合能够提供最高水平的抗体轻链、抗体重链及F(ab’)2-LZ。EP1341899公开了分别在编码蛋白酶DegP及Prc的染色体DegP及prc上有缺陷的大肠杆菌菌株，其还具有突变的spr基因，该基因编码的蛋白质抑制具有prc突变体的菌株表现出来的生长表型。本专利技术提供了新型细菌菌株，其携带的备选的spr突变体，为重组蛋白质的生产提供了有利的方式。专利技术概述在本专利技术的第一方面，提供了重组革兰氏阴性细菌细胞，其包含突变的spr基因，所述突变的spr基因编码在选自N31、R62、I70、Q73、C94、S95、V98、Q99、R100、L108、Y115、D133、V135、L136、G140、R144、H145、G147和H157的一个或多个氨基酸处有突变的spr蛋白质，且其中所述细胞具有相比于野生型细胞降低的Tsp蛋白质活性。在一个实施方式中，除了突变的spr基因以及使Tsp蛋白质活性相比于野生型细胞有所降低所需的修饰外，细胞的基因组与野生型细菌细胞是同基因的(isogenic)。在第二方面，本专利技术提供了重组革兰氏阴性细菌细胞，其具有相比于野生型细胞降低的Tsp蛋白质活性并包含编码spr蛋白质的突变的spr基因，其中除了使Tsp蛋白质活性相比于野生型细胞有所降低所需的修饰以及突变的spr基因外，细胞的基因组与野生型细菌细胞是同基因的。本专利技术的第一和第二方面提供的细胞显示出优势的生长以及蛋白质生产表型。在第三方面，本专利技术提供了用于生产目的蛋白质的方法，包括在如上文限定的重组革兰氏阴性细菌细胞中表达目的蛋白质。附图简述图1显示了相比于表达抗-TNFαFab’的野生型W3110和MXE001菌株，表达抗-TNFαFab’的MXE008和MXE009的生长概况。图2显示了相比于野生型W3110和MXE001，在MXE008和MXE009菌株中抗-TNFαFab’的表达情况。图3显示了相比于表达抗-TNFαFab’的菌株对照W3110和MXE001，表达抗-TNFαFab’的MXE008和MXE009的生长概况。图4显示了相比于对照W3110和MXE001，大肠杆菌MXE008和MXE009的细胞周质(阴影标记)以及上本文档来自技高网...

【技术保护点】
重组革兰氏阴性细菌细胞，其包含突变体spr基因，所述突变体spr基因编码在选自D133、H145、H157、N31、R62、I70、Q73、C94、S95、V98、Q99、R100、L108、Y115、V135、L136、G140、R144和G147的一个或多个氨基酸处具有突变的spr蛋白质，且其中细胞具有相比于野生型细胞降低的Tsp蛋白质活性。

【技术特征摘要】
2010.01.14 GB 1000587.41.重组革兰氏阴性细菌细胞，其包含突变体spr基因，所述突变体spr基因编码在选自
D133、H145、H157、N31、R62、I70、Q73、C94、S95、V98、Q99、R100、L108、Y115、V135、L136、G140、
R144和G147的一个或多个氨基酸处具有突变的spr蛋白质，且其中细胞具有相比于野生型
细胞降低的Tsp蛋白质活性。
2.根据权利要求1的细胞，其中所述突变体spr基因编码的spr蛋白质具有一个或多个
选自D133A、H145A、H157A、N31Y、R62C、I70T、Q73R、C94A、S95F、V98E、Q99P、R100G、L108S、
Y115F、V135D、V135G、L136P、G140C、R144C和G147C的突变。
3.根据权利要求2的细胞，其中所述突变体spr基因编码的spr蛋白质具有一个或多个
选自S95F、V98E、Y115F、D133A、V135D、V135G和G147C的突变。
4.根据权利要求3的细胞，其中所述突变体spr基因编码的spr蛋白质具有突变S95F和
Y115F。
5.根据权利要求2的细胞，其中所述突变体spr基因编码的spr蛋白质具有选自D133A,
H145A和H157A的突变。
6.根据任何前述权利要求的细胞，其中所述细胞进一步包含一种或多种以下突变的基
因：
a.编码具有分子伴侣活性和降低的蛋白酶活性的DegP蛋白质的突变的DegP基因；
b.突变的ptr基因，其中所述突变的ptr基因编码具有降低的蛋白酶活性的蛋白酶III
蛋白质或为敲除突变的ptr基因；以及
c.突变的OmpT基因，其中所述突变的OmpT基因编码具有降低的蛋白酶活性的OmpT蛋白
质或为敲除突变的OmpT基因。
7.根据任何前述权利要求的细胞，其中所述细胞包含突变的Tsp基因，其编码具有降低
的蛋白酶活性的Tsp蛋白质或为敲除突变的Tsp基因。
8.根据权利要求7的细胞，其中除了突变的spr基因以及突变的Tsp基因以外，所述细胞
基因组与野生型细菌细胞是同基因的。
9.重组革兰氏阴性细菌细胞，其具有相比于野生型细胞降低的Tsp蛋白质活性，和突变
体spr基因，所述突变体spr基因编码能够抑制包含突变的Tsp基因的细胞表型的spr蛋白<...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·爱丽丝，D·P·汉弗莱斯，
申请(专利权)人：UCB医药有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE