重组大肠杆菌天冬酰胺酶的生产方法技术

技术编号:24505491 阅读:40 留言:0更新日期:2020-06-13 07:41
本文提供的是重组大肠杆菌天冬酰胺酶的生产方法。本文的方法允许天冬酰胺酶在假单胞菌目宿主细胞中的高表达水平的生产,并具有与可商购天冬酰胺酶制剂相当的活性。

Production method of recombinant E.coli asparaginase

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重组大肠杆菌天冬酰胺酶的生产方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年10月27日提交的美国临时申请号62/578,302的权益,其通过引用并入本文。序列表本申请包含序列表,其已经以ASCII格式电子提交,并且通过引用整体并入本文。所述ASCII副本创建于2018年10月16日,文件名为38194-751_601_SL.txt,大小为54,846字节。
技术介绍
L-天冬酰胺酶催化L-天冬酰胺转化为L-天冬氨酸。来自细菌大肠杆菌的II型L-天冬酰胺酶是具有可切割的分泌信号序列的产生的四聚体高亲和力周质酶。也称为L-天冬酰胺酰胺水解酶,其是指示用于治疗具有急性淋巴细胞白血病(ALL)的患者的商业批准药物产品中的活性成分。例如,在美国批准用于ALL治疗,具有作为其活性成分的大肠杆菌L-天冬酰胺酶II型。(pegaspargase)含有共价缀合至单甲氧基聚乙二醇(mPEG)的L-天冬酰胺酶(L-天冬酰胺酰胺水解酶)。Oncaspar被批准在美国用于治疗一线ALL,以及ALL和针对天然大肠杆菌天冬酰胺酶的超敏。大肠杆菌L-天冬酰胺酶II型也用于治疗其他肿瘤病症。大肠杆菌天冬酰胺酶可以从大肠杆菌的培养物纯化以产生该药物物质,例如,是天然天冬酰胺酶缺陷型的遗传修饰大肠杆菌。在某些情况下,它是从具有异源分泌信号肽的基因融合体表达。天冬酰胺酶的周质定位可以在不同表达系统中提供优势,包括包涵体的减少的产生,降低的蛋白水解,和真实蛋白N-端的产生。由于分泌途径辅因子的有限可用性和/或周质空间的空间限制,表达产率可以是更低的。如果细菌宿主细胞细胞质环境呈现很少的关于溶解性、降解和天冬酰胺酶单体的错误折叠的惩罚,重组天冬酰胺酶的细胞质表达可以产生更高的产率。
技术实现思路
本文提供的是用于生产重组II型天冬酰胺酶的方法。在一些实施方式中,所述方法包括:在培养基中培养假单胞菌目宿主细胞和在所述假单胞菌目宿主细胞的周质中从包含编码所述重组天冬酰胺酶的核酸的表达构建体表达所述重组天冬酰胺酶;其中所述重组天冬酰胺酶在所述周质中以约31%至约60%TCP可溶天冬酰胺酶的产率产生。在一些实施方式中,所述可溶重组天冬酰胺酶在所述周质中以约10g/L至约38g/L的产率产生。在一些实施方式中,所述方法进一步包括使用活性试验测量所产生的一定量的所述重组II型天冬酰胺酶的活性。在一些实施方式中,编码所述重组天冬酰胺酶的所述核酸被优化用于在所述宿主细胞中表达。在一些实施方式中,所述天冬酰胺酶是大肠杆菌L-天冬酰胺酶II型。在一些实施方式中,编码所述重组天冬酰胺酶的所述核酸包含与SEQIDNO:1或3至少85%同源的序列。在一些实施方式中,所述重组天冬酰胺酶具有与SEQIDNO:2至少85%同源的氨基酸序列。在一些实施方式中,通过向培养基中添加IPTG来诱导所述重组天冬酰胺酶的表达。在一些实施方式中,IPTG在培养基中的浓度为约0.14mM至约0.3mM。在一些实施方式中,当假单胞菌宿主细胞已生长至约0.05g/g至约0.4g/g的湿细胞重量时,诱导所述重组天冬酰胺酶的表达。在一些实施方式中,所述假单胞菌目宿主细胞在约5.0至约8.0的pH下培养。在一些实施方式中,所述假单胞菌目宿主细胞在约22℃至约33℃的温度下培养。在一些实施方式中,所述假单胞菌目宿主细胞在包含约3g/L至约8g/L甘露醇的培养基中培养。在实施方式中,所述假单胞菌目宿主细胞在不包含甘露醇的培养基中培养。在一些实施方式中,所述假单胞菌目宿主细胞在包含约0.1mM至约1mMCaCl2的培养基中培养。在一些实施方式中,所述假单胞菌目宿主细胞是荧光假单胞菌细胞。在一些实施方式中,所述假单胞菌目宿主细胞缺乏一种或多种天冬酰胺酶的表达。在一些实施方式中,所述假单胞菌目宿主细胞缺乏一种或多种天然天冬酰胺酶的表达。在一些实施方式中,所述缺乏表达的天然天冬酰胺酶是I型天冬酰胺酶。在一些实施方式中,所述缺乏表达的天然天冬酰胺酶是II型天冬酰胺酶。及其组合。在一些实施方式中,所述假单胞菌目宿主细胞缺乏一种或多种蛋白酶的表达。在一些实施方式中,所述假单胞菌目宿主细胞过表达一种或多种折叠调节体。在一些实施方式中,所述假单胞菌目宿主细胞选自以下中的至少一种:过表达LepB的宿主细胞;过表达Tig的宿主细胞;过表达DsbA、DsbC和Skp(DsbAC-Skp)的宿主细胞;缺乏Lon,HslUV,DegP1,DegP2,Prc,AprA,DegP2S219A,Prc1,或AprA的宿主细胞;缺乏AspG1的宿主细胞;缺乏AspG2的宿主细胞;不过表达折叠调节体并且不缺乏蛋白酶的宿主细胞;不过表达折叠调节体,不缺乏蛋白酶;并且不缺乏AspG1的宿主细胞;不过表达折叠调节体,不缺乏蛋白酶;并且不缺乏AspG2的宿主细胞;和不过表达折叠调节体,不缺乏蛋白酶;并且不缺乏AspG1或AspG2的宿主细胞。在一些实施方式中,所述假单胞菌目宿主细胞选自:缺乏Lon和HslUV的宿主细胞;缺乏Lon,DegP1,DegP2,Prc和AprA的宿主细胞;缺乏Lon,DegP1,DegP2S219A,Prc1,和AprA,并且过表达DsbAC-Skp的宿主细胞;缺乏AspG1和/或AspG2的宿主细胞;缺乏AspG1和/或AspG2,并且过表达Tig的宿主细胞;缺乏AspG1和/或AspG2,并且过表达LepB的宿主细胞;缺乏AspG1和/或AspG2,并且缺乏Lon和HslUV的宿主细胞;缺乏AspG1和/或AspG2,并且缺乏Lon,DegP1,DegP2,Prc和AprA的宿主细胞;和缺乏AspG1和/或AspG2,Lon,DegP1,DegP2,Prc1和AprA,并且过表达DsbAC-Skp的宿主细胞。在一些实施方式中,所述表达构建体包含分泌前导体。在一些实施方式中,所述分泌前导体选自假单胞菌目分泌前导体AnsB,8484,IBP-S31A,pbp,8584,LAO,Azu,PbpA20V,CupC2和大肠杆菌K-12AnsB分泌前导体。在一些实施方式中,所述分泌前导体指引所产生的所述重组天冬酰胺酶向所述假单胞菌目宿主细胞的所述周质的转移。在一些实施方式中,所述方法进一步包括使用同一活性试验将所产生的所述重组II型天冬酰胺酶的测量的活性与相同量的对照II型天冬酰胺酶的测量的活性进行比较。在一些实施方式中,所述对照II型天冬酰胺酶包括已被商业批准用于患者的大肠杆菌II型天冬酰胺酶。在一些实施方式中,当所产生的重组II型天冬酰胺酶具有所述对照II型天冬酰胺酶的活性的约80%至约120%时,选择其用于患者。在一些实施方式中,所产生的所述重组II型天冬酰胺酶被修饰以增加在患者中的半衰期。在一些实施方式中,从所述表达构建体表达的所述重组II型天冬酰胺酶是重组大肠杆菌II型天冬酰胺酶,其中编码所述重组大肠杆菌II型天冬酰胺酶的所述核酸可操作地连接至荧光假单胞菌AnsB分泌前导体,并且其中所述重组大肠杆菌II型天冬酰胺酶在所述周质中以比通过相同方法在所述周质中产生的重组荧光假单胞菌II型天冬酰胺酶的产率高约20%至约100%的产率产生,其中所述荧光本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于生产重组II型天冬酰胺酶的方法,所述方法包括:/n在培养基中培养假单胞菌目宿主细胞和在所述假单胞菌目宿主细胞的周质中从包含编码所述重组II型天冬酰胺酶的核酸的表达构建体表达所述重组II型天冬酰胺酶;其中所述重组II型天冬酰胺酶在所述周质中以约31%至约60%TCP可溶II型天冬酰胺酶的产率产生。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 US 62/578,3021.一种用于生产重组II型天冬酰胺酶的方法,所述方法包括:
在培养基中培养假单胞菌目宿主细胞和在所述假单胞菌目宿主细胞的周质中从包含编码所述重组II型天冬酰胺酶的核酸的表达构建体表达所述重组II型天冬酰胺酶;其中所述重组II型天冬酰胺酶在所述周质中以约31%至约60%TCP可溶II型天冬酰胺酶的产率产生。


2.根据权利要求1所述的方法,其中所述可溶重组II型天冬酰胺酶在所述周质中以约10g/L至约38g/L的产率产生。


3.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括使用活性试验测量所产生的一定量的所述重组II型天冬酰胺酶的活性。


4.根据权利要求1所述的方法,其中编码所述重组II型天冬酰胺酶的所述核酸被优化用于在所述宿主细胞中表达。


5.根据权利要求1所述的方法,其中所述重组II型天冬酰胺酶是大肠杆菌L-天冬酰胺酶II型。


6.根据权利要求1所述的方法,其中编码所述重组II型天冬酰胺酶的所述核酸包含与SEQIDNO:1或3至少85%同源的序列。


7.根据权利要求1所述的方法,其中所述重组II型天冬酰胺酶具有与SEQIDNO:2至少85%同源的氨基酸序列。


8.根据权利要求1所述的方法,其中所述假单胞菌目宿主细胞是荧光假单胞菌细胞。


9.根据权利要求1所述的方法,其中所述宿主细胞缺乏一种或多种天然天冬酰胺酶的表达。


10.根据权利要求9所述的方法,其中所述一种或多种缺乏表达的天然天冬酰胺酶选自:I型天冬酰胺酶;II型天冬酰胺酶;及其组合。


11.根据权利要求1所述的方法,其中所述宿主细胞缺乏一种或多种蛋白酶的表达。


12.根据权利要求1所述的方法,其中所述宿主细胞过表达一种或多种折叠调节体。


13.根据权利要求1所述的方法,其中所述宿主细胞选自:
a)过表达LepB的宿主细胞;
b)过表达Tig的宿主细胞;
c)过表达DsbAC-Skp的宿主细胞;
d)缺乏Lon,HslUV,DegP1,DegP2,Prc,AprA,DegP2S219A,Prc1,或AprA的宿主细胞;
e)缺乏AspG1的宿主细胞;
f)缺乏AspG2的宿主细胞;
g)不过表达折叠调节体并且不缺乏蛋白酶的宿主细胞;
h)不过表达折叠调节体,不缺乏蛋白酶;并且不缺乏AspG1的宿主细胞;
i)不过表达折叠调节体,不缺乏蛋白酶;并且不缺乏AspG2的宿主细胞;和
j)不过表达折叠调节体,不缺乏蛋白酶;并...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·J·科尔曼T·布鲁克
申请(专利权)人:菲尼克斯公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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