肽制造技术

本发明专利技术涉及肽，该肽对刺激的存在或缺失产生应答时在两种结构状态之间转换。本发明专利技术还涉及本发明专利技术肽在检测刺激是否存在的测定中的用途。本发明专利技术还涉及构建本发明专利技术肽的方法。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及肽，该肽在对刺激的存在或缺失产生应答时在两种结构状态之间转换。本专利技术还涉及本专利技术肽在检测刺激是否存在的测定中的用途。本专利技术还涉及构建本专利技术肽的方法。
技术介绍
成功进行蛋白质和肽的设计需要与蛋白质的序列和结构相关的可靠规则。到目前为止的成功设计中，这主要倾向于反映在α螺旋尤其是卷曲螺旋结构上，α螺旋包括四螺旋束、平行二聚体卷曲螺旋或三聚体卷曲螺旋以及螺旋-转角-螺旋基序。这些早期的α螺旋设计得到了α螺旋肽的良好实验和理论模型的支持以及所带来的α螺旋结构的折叠规则发展的支持。也在努力进行β结构的折叠和设计的研究。但是，最近已经报道了小肽在溶液中折叠成高度集中的β结构；还在建立蛋白质中的序列和β结构之间的联系规则。蛋白质内大的构象转换，也就是说大的相对移动或二级结构的变化，作为一种引发或介导蛋白质功能(及功能异常)的方式正在逐渐得到认可。例如，在作为丝氨酸蛋白酶自杀抑制剂的丝氨酸蛋白酶抑制剂中，对易切开键进行切割使天然环转化成β折叠的内部链(Lee，Park等，Natural Structural Biology(天然结构生物学)，3(6)497～500，1996)。此构象改变使切割后的丝氨酸蛋白酶抑制剂与其靶点之间的相互作用得以牢固。重排成类似淀粉样蛋白结构的肽和蛋白质代表了转换的另一种类型，其中形成了β结构(Rochet和Lansbury等，Current Opinion inStructural Biology(结构生物学当代视角)，10(1)60～60，2000)，不一定必需是β结构的未折叠多肽和折叠多肽转化成富含β折叠的纤维。涉及大螺旋结构重排的构象变化的典型实例是流感血凝素转化为病毒-宿主膜融合的活性形式成分(Skehel和Wiley等，Annual Review of Biochemistry(生物化学年度综述)，69531～569，2000)。类似地，介导囊泡膜融合的某些SNARE-蛋白复合物(可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体-蛋白复合物)的装配受一个组件的天然构象的抑制，该天然构象在SNARE-蛋白复合物装配之前必须打开，(Munson等，Nature StructuralBiology(天然结构生物学)，7(10)894～902，2000，Tochio等，Science(科学)，293(5530)698～702，2001)。伴随着以下结构转变，蛋白寡聚体状态及进而的蛋白功能发生变化，所述结构转变包括三聚区的释放和装配、随后某些热休克转录因子与DNA的结合(Rabindran等，Science(科学)，259230-234，1993)以及调节线粒体ATP合酶的IF1二聚体-四聚体的转换(Cabezon等，EMBO Journal(欧洲分子生物学组织杂志)，20(24)6990～6996，2001)。国际专利申请WO99/11661公开了一种包含弹性体肽的蛋白质，其可以在温度升高时长度增加，但是蛋白质的总体结构没有改变。最后，pH的改变和与膜的接近引发了特定的大肠杆菌素结构域从水溶性的球形结构转换成膜内在蛋白质，然后可以根据所施加的膜电位在开放和关闭通道状态之间切换。其他情况下，构象变化看起来是异常的或错误折叠的事件，并可导致疾病。例如，在阿尔茨海默痴呆和朊病毒疾病中，肽和蛋白质内的α至β结构转换参与淀粉样蛋白纤维的形成以及疾病的发作。Jarvet等(J.Am.Chem.Soc(美国化学协会杂志)，122，4261～4268，2000)讨论了阿尔茨海默肽片段Aβ(12～28)内的这种结构改变。上述列出的实例可以认为是具有内部结构冲突的蛋白质，即可获得不同折叠状态的蛋白质序列，并且所表现的形式是由占优势的条件决定的。这看起来与Anfinsen认为的蛋白质采取热力学最稳定状态的假说相矛盾(Anfinsen等，Science(科学)，181223～230，1973)。然而，这种观点并不新鲜例如，长期以来认为淀粉样蛋白纤维的交叉β结构是所有多肽链的真正能量最低者；天然流感血凝素被描述为处于具有弹性的亚稳定构象，等待触发物捕获以便转化成融合态(Carr等，PNAS USA(美国国家科学院院刊)，94(26)14306-14313，1997)；天然丝氨酸蛋白酶抑制剂被认为处于应激状态，经过靶蛋白酶的切割可以引发构象转换为松弛状态(Lee，Park等，Nature Structural Biology(天然结构生物学)3(6)497-500，1996，Whisstock等，Trends in Biochemical Sciences(生物化学科学趋势)，2363-67，1998)，某些SNARE的非活性形成被认为处于“关闭”的构象，此时无法接近SNARE的寡聚基序(Munson等，NatureStructural Biology(天然结构生物学)，7(10)894～902，2000；Tochio等，Science(科学)，293(5530)698～702，2001)。考虑设计构象转换的途径之一是通过在单一序列中添加两种不同的结构基序从而在肽或蛋白质内建立结构冲突。在此途径中，并没有违反Anfinsen的蛋白质折叠的基本思想，只是采用另一种结构时一种序列基序将会受到抑制。专利技术人将这样的多肽称为具有序列和结构二元性。此前专利技术人已经介绍并检验了此观念。具体地说，Ciani等(J.Biol.Chem.(生物化学杂志)，277，10150-10155，2002)设计了从α螺旋结构转换成β螺旋结构的肽。只有在冷却样品、使其pH降到pH2并等待数天的情况下才可能将肽的构象从β结构(类似淀粉样蛋白的纤维)重新转换为α螺旋。因而，这样的转换使得转换肽的实施方案在诊断等方面不实用，以致于差不多是无用的。日本专利申请JP-A-7157499的摘要公开了一种显示为在α螺旋结构和β折叠结构之间可逆转换的肽。没有提供表明是可逆转换的数据而且也没有公开肽的序列。Zhao等(Protein Science(蛋白质科学)，10，1113～1123，2001)公开了通过改变温度或pH，酵母粘附蛋白α凝集素可以可逆地从富含β的结构转变成混合的α/β结构。Reed等(Biochemistry(生物化学)，30，4521-4528，1991)公开了来源于gp120的CD4结合域的肽在极性条件改变后从α螺旋结构转变为β折叠结构。这些论文没有提供关于获取或设计其他转换肽的信息。需要有一种肽，其在对刺激的存在或缺失产生应答时在两种不同的结构构象之间可逆地转换。优选在不必使蛋白质因加热或不可逆化学作用而变性的情况下，该肽可在两种不同的结构构象之间可逆地转换。需要提供可用于检测多种不同刺激的存在的肽，这些刺激包括pH、氧化还原条件以及金属离子、抗原或配体的存在。也需要易于区分肽的不同结构构象的能力。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供了具有序列和结构二元性的肽，该肽在对刺激产生应答时，可以在可寡聚化的第一结构形式和单体形式的第二结构形式之间可逆地转换，其中该肽包含相互作用基序，该相互作用基序在对刺激产生应答时发生相互作用而形成键，从而使肽呈现第二结构形式。本专利技术的第二方面提供了具有序列和结构二元性的肽，该肽在对刺激产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有序列和结构二元性的肽，该肽在对刺激产生应答时可以在可寡聚化的第一结构形式和单体形式的第二结构形式之间可逆地转换，其中该肽包含相互作用基序，该相互作用基序在对刺激产生应答时发生相互作用而形成键，从而使肽呈现第二结构形式。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：德里克N伍尔福森，玛雅J潘迪亚，
申请(专利权)人：苏塞克斯大学知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]