一种索玛鲁肽主肽链及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种索玛鲁肽主肽链及其制备方法，本发明专利技术的一种索玛鲁肽中间体多肽的重组蛋白，所述索玛鲁肽中间体多肽的重组蛋白为前导肽‑DDDDK‑GLP‑1(9‑37)，所述索玛鲁肽中间体多肽的重组蛋白的氨基酸序列为SEQ ID NO.1所示；在索玛鲁肽中间体制备中，可采用如下前导肽：(1)MFLKGDGYVQGIINFEGLHHLVALGLV；(2)KSI；(3)TrxA；(4)DsbA、(5)DsbC；(6)Sumo；(7)GST；(8)Intein；(9)KPSTYI。本发明专利技术制备的索玛鲁肽中间体多肽纯度高，达到89％以上，收率大于82％，本发明专利技术采用离子交换分离纯化，分离度高，纯化效果好，杂质少，操作简单。

A main peptide chain of somalutide and its preparation method

The invention discloses a main peptide chain of somalu peptide and a preparation method thereof. The recombinant protein of the intermediate peptide of somalu peptide is a leading peptide ddddk GLP 1 (9-37). The amino acid sequence of the recombinant protein of the intermediate peptide of somalu peptide is shown in SEQ ID No.1. In the intermediate preparation of somalu peptide, it can be collected The following leading peptides were used: (1) mflkgdgyvqginfeglhhlvalglv; (2) Ksi; (3) trxA; (4) DsbA; (5) dsbc; (6) sumo; (7) GST; (8) intein; (9) kpstyi. The saumarutide intermediate polypeptide prepared by the invention has high purity, reaches over 89%, and the yield is more than 82%. The invention adopts ion exchange separation and purification, with high separation degree, good purification effect, few impurities, and simple operation.

【技术实现步骤摘要】
一种索玛鲁肽主肽链及其制备方法
本专利技术涉及基因工程及多肽制备方法
，具体涉及一种索玛鲁肽主肽链及其制备方法。
技术介绍
糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病。高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损，或两者兼有引起。糖尿病时长期存在的高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。1型糖尿病，原名胰岛素依赖型糖尿病，多发生在儿童和青少年，也可发生于各种年龄。起病比较急剧，体内胰岛素绝对不足，容易发生酮症酸中毒，必须用胰岛素治疗才能获得满意疗效，否则将危及生命。其中，1型糖尿病患者占10％，2型糖尿病患者占90％。索玛鲁肽(Semaglutide)由NoveNordisk公司研发的长效GLP-1类似物，该药物只需要进行每周一次的皮下注射给药，目前还处于临床三期阶段。从结构上看，Semaglutide需要将26位Lys接上PEG、谷氨酸和十八烷酸脂肪链，其中8位采用非天然氨基酸氨基异丁酸。与Liraglutide相比，Semaglutide的脂肪链更长，疏水性增加，但是Semaglutide经过短链的PEG修饰，亲水性大大增强。PEG修饰后不但可以与白蛋白紧密结合，掩盖DPP-4酶水解位点，还能降低肾排泄，可延长生物半衰期，达到长循环的效果。索玛鲁肽作为胰高血糖素肽(GLP-1)类似物的代表药物之一，在多个临床试验研究已经证明联合不同的口服降糖药可以有效控制血糖，并能够使患者减轻体重、减少收缩压及改善胰岛β细胞功能。索玛鲁肽结构式如下：H-His7-Aib8-Glu9-Gly10-Thr11-Phe12-Thr13-Ser14-Asp15-Val16-Ser17-Ser18-Tyr19-Leu20-Glu21-Gly22-Gln23-Ala24-Ala25-Lys26(PEG-PEG-γ-Glu-OctadecanedioicAcid)-Glu27-Phe28-Ile29-Ala30-Trp31-Leu32-Val33-Arg34-Gly35-Arg36-Gly37-OH。由以上结构式可知：索玛鲁肽分子式为C187H291N45O59，分子量为4113.58，CAS号为910463-68-2，是在天然GLP-1分子结构上将第34位的赖氨酸Lys改为精氨酸Arg，其中8位采用非天然氨基酸氨基异丁酸，并在26位增加了1条18碳脂肪酸(PEG-PEG-γ-Glu-OctadecanedioicAcid)侧链而得到的衍生物。索玛鲁肽最早由诺和诺德公司开发研制，通过基因重组技术，利用酵母生产获得。现有技术中中间体多肽Arg34GLP-1(9-37)(第34位氨基酸由Lys突变为Arg)的合成方法主要采用化学合成，如专利CN201410784161.4公开了使用多种大量有机溶剂，对环境不友好，且步骤繁琐不利于大规模工业放大；工艺杂质多；总收率低。另外涉及生物制备方法的专利CN104745597A中公开了表达方式为胞内可溶性表达，表达量较低，不利于工业化放大。专利CN104592381A中公开了包涵体溶解耗时过长，体积过大，使用大量的尿素；包涵体需要长时间复性并且复性蛋白浓度低，复性所需体积过大，不利于工业放大。本
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用大肠杆菌基因重组工程制备索玛鲁肽主肽链Arg34GLP-1(9-37)的方法，通过基因重组技术，利用大肠杆菌发酵诱导表达获得前导肽-DDDDK-Arg34GLP-1(9-37)重组蛋白，其中前导肽作为重组蛋白的前导肽，有助于重组蛋白的高水平表达和索玛鲁肽中间体多肽的复性；DDDDK表示天冬氨酸-天冬氨酸-天冬氨酸-天冬氨酸赖氨酸，作为肠激酶识别位点，用于切除重组蛋白的前导肽；Arg34GLP-1(9-37)表示人胰高血糖素样肽的9位-37位氨基酸序列片段(第34位氨基酸由Lys突变为Arg)，是目的蛋白序列。上述重组蛋白经过溶解、变复性、酶切、分离等操作获得高收率和高纯度的多肽Arg34GLP-1(9-37)，解决了现有技术中存在的杂质多、收率低、使用大量有机试剂对环境不友好，胞内可溶性表达导致表达量低，包涵体溶解和变复性时间长，蛋白浓度低导致变复性体积过大，不适合大规模生产，并限制了产能提升的问题。目前，缺乏一种高纯度和高收率的索玛鲁肽主肽链及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，本专利技术提供了一种高纯度和高收率的索玛鲁肽主肽链及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方案：本专利技术的一种索玛鲁肽中间体多肽的重组蛋白，其特征在于：所述索玛鲁肽中间体多肽的重组蛋白为前导肽-DDDDK-GLP-1(9-37)，所述索玛鲁肽中间体多肽的重组蛋白的氨基酸序列为SEQIDNO.1所示；在索玛鲁肽中间体制备中，可采用如下前导肽：(1)MFLKGDGYVQGIINFEGLHHLVALGLV；(2)KSI；(3)TrxA；(4)DsbA、(5)DsbC；(6)Sumo；(7)GST；(8)Intein；(9)KPSTYI。本专利技术的一种基因重组表达质粒，含有编码权利要求1所述重组蛋白的编码基因。本专利技术的一种包含所述的基因重组表达质粒的重组工程菌，采用所述的基因重组表达质粒转入到大肠杆菌BL21(DE3)，HMS174(DE3)、JM109(DE3)、T7Express、BL21(DE3pLyss)和Rosetta2(DE3)中任意一种得到。本专利技术的一种所述的重组工程菌在重组索玛鲁肽中间体GLP-1(9-37)表达方面的应用。本专利技术的一种索玛鲁肽主肽链的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)合成编码基因，所述编码基因编码所述的重组蛋白；(2)将编码基因连接到表达载体中，得到重组表达载体；(3)将带有编码基因的重组表达载体转化到大肠杆菌宿主中，构建重组工程菌；(4)利用抗性平板筛选含有目的基因重组表达质粒的重组工程菌；(5)重组工程菌发酵，诱导胞内不溶性包涵体形式的重组蛋白的表达，所述重组蛋白包含SEQIDNO.1所示的氨基酸序列；(6)将菌体进行高压均质，收集包涵体，然后将包涵体经过洗涤和变复性；(7)酶切转化和分离纯化得到中间体多肽GLP-1(9-37)；(8)将中间体多肽与二肽(Fmoc-His-Aib-SU)于碱性水溶液中，合成索玛鲁肽主肽链。进一步地，在步骤(2)中，所述的基因重组表达质粒：通过将所述的编码基因克隆进入质粒载体pET-24a(+)、pET-28a(+)、pET-29a(+)、pET-31b(+)或者pET-39b(+)中获得重组表达载体pET-24a(+)-前导肽-DDDDK-GLP-1(9-37)，pET-28a(+)-前导肽-DDDDK-GLP-1(9-37)，pET-29a(+)-前导肽-DDDDK-GLP-1(9-37)、pET-31b(+)-前导肽-DDDDK-GLP-1(9-37)或pET-39b(+)-前导肽-DD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种索玛鲁肽中间体多肽的重组蛋白，其特征在于：所述索玛鲁肽中间体多肽的重组蛋白为前导肽-DDDDK-GLP-1(9-37)，所述索玛鲁肽中间体多肽的重组蛋白的氨基酸序列为SEQ ID NO.1所示；/n在索玛鲁肽中间体多肽制备中，可采用如下前导肽：/n(1)MFLKGDGYVQGIINFEGLHHLVALGLV；(2)KSI；(3)TrxA；(4)DsbA、(5)DsbC；(6)/nSumo；(7)GST；(8)Intein；(9)KPSTYI。/n

【技术特征摘要】
1.一种索玛鲁肽中间体多肽的重组蛋白，其特征在于：所述索玛鲁肽中间体多肽的重组蛋白为前导肽-DDDDK-GLP-1(9-37)，所述索玛鲁肽中间体多肽的重组蛋白的氨基酸序列为SEQIDNO.1所示；
在索玛鲁肽中间体多肽制备中，可采用如下前导肽：
(1)MFLKGDGYVQGIINFEGLHHLVALGLV；(2)KSI；(3)TrxA；(4)DsbA、(5)DsbC；(6)
Sumo；(7)GST；(8)Intein；(9)KPSTYI。


2.一种基因重组表达质粒，其特征在于：含有编码权利要求1所述重组蛋白的编码基因。


3.一种包含权利要求2所述的基因重组表达质粒的重组工程菌，其特征在于：采用所述的基因重组表达质粒转入到大肠杆菌BL21(DE3)，HMS174(DE3)、JM109(DE3)、T7Express、BL21(DE3pLyss)和Rosetta2(DE3)中任意一种得到。


4.一种权利要求4所述的重组工程菌在重组索玛鲁肽中间体GLP-1(9-37)表达方面的应用。


5.一种索玛鲁肽主肽链的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)合成编码基因，所述编码基因编码权利要求1所述的重组蛋白；
(2)将编码基因连接到表达载体中，得到重组表达载体；
(3)将带有编码基因的重组表达载体转化到大肠杆菌宿主中，构建重组工程菌；
(4)利用抗性平板筛选含有目的基因重组表达质粒的重组工程菌；
(5)重组工程菌发酵，诱导胞内不溶性包涵体形式的重组蛋白的表达，所述重组蛋白包含SEQIDNO.1所示的氨基酸序列；
(6)将菌体进行高压均质，收集包涵体，然后将包涵体经过洗涤和变复性；
(7)酶切转化和分离纯化得到中间体多肽GLP-1(9-37)；
(8)将中间体多肽与二肽(Fmoc-His-Aib-SU)于碱性水溶液中，合成索玛鲁肽主肽链。


6.根据权利要求5所述的索玛鲁肽主肽链的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述的基因重...

【专利技术属性】
技术研发人员：许驰名，
申请(专利权)人：南京迪维奥医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32