翻译促进剂、模板核酸、翻译模板的生产方法以及蛋白质的生产方法技术

本发明专利技术的课题是提供一种提高目标蛋白质的合成效率的翻译促进剂。通过如下翻译促进剂，能够解决该课题：一种无细胞蛋白质合成系统中的翻译促进剂，该翻译促进剂由作为3'非翻译区域的核酸构成，所述3'非翻译区域与对目标蛋白质的氨基酸序列进行编码的编码区域的3'末端相邻地连结，所述3'非翻译区域由第一区域和第二区域构成，所述第一区域与所述编码区域的3'末端相邻，并且由10～40个核酸序列构成；所述第二区域与所述第一区域连结，并且由2～40个A连续的聚A序列构成，所述第一区域具有发夹结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】翻译促进剂、模板核酸、翻译模板的生产方法以及蛋白质的生产方法
本申请的公开涉及翻译促进剂、模板核酸、翻译模板的生产方法以及蛋白质的生产方法。
技术介绍
以无细胞的方式合成蛋白质的合成系统是如下蛋白质合成系统：准备包含与蛋白质合成有关的细胞内要素的介质，以无细胞的方式进行从模板DNA的转录到翻译。这种无细胞蛋白质合成系统有多种。作为这样的合成系统，存在将作为转录模板的模板DNA应用于介质来合成作为最终产物的蛋白质的系统、以及将作为翻译模板的mRNA应用于介质来合成蛋白质的系统。在这些系统的任一中，都需要合成转录模板DNA作为最初的原料。转录模板DNA的合成通常首先克隆对要合成的蛋白质进行编码的cDNA，将所克隆的cDNA组合到质粒中，构建包含启动子、编码区域、终止子等的用于表达的DNA区域。然后，从质粒切出该DNA区域，或者对质粒直接实施PCR(聚合酶链式反应，PolymeraseChainReaction)，作为模板DNA。模板DNA的结构被认为对无细胞蛋白质合成系统中的表达效率有影响，对构建表达盒的载体进行了各种尝试。例如，报告有在5'非翻译区域(5'UTR)中导入特定的翻译促进序列(专利文献1、2)。另外，还记载有通过延长3'非翻译区域(3'UTR)，使作为翻译模板的mRNA寿命长，或提高翻译效率(专利文献3)。还报告有mRNA的3'UTR优选为1000碱基以上(专利文献4、5)。另外，关于使用酵母提取物的无细胞蛋白质合成系统，也提及了3'UTR的利用(非专利文献1)。另一方面，还已知在200碱基以下的3'UTR中通过核酸扩增反应可以获取转录模板DNA，通过将该转录模板DNA应用于无细胞蛋白质合成系统，可以有效地获取mRNA和蛋白质(参照专利文献6)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-72207号公报；专利文献2：日本特开2013-158342号公报；专利文献3：日本特开2007-97438号公报；专利文献4：日本特开2008-35701号公报；专利文献5：日本特开2005-247857号公报；专利文献6：国际公开第2016/143799号。非专利文献非专利文献1：BiotechonologyJournal，2014，9，641-651。
技术实现思路
在无细胞蛋白质合成中，需要从模板DNA合成作为翻译模板的mRNA。因此，从mRNA的合成效率的观点出发，优选的是，与目标蛋白质的合成无关的3'UTR短的一方。但是，优选的是，目标蛋白质的合成效率高的一方。本申请中的公开是为了解决上述以往的问题而做出的，并且，经过认真研究新发现：(1)作为与对目标蛋白质的氨基酸序列进行编码的编码区域的3'末端相邻地连结的3'非翻译区域的核酸，(2)包括与所述编码区域的3'末端相邻且由10～40个核酸序列构成的第一区域、以及与所述第一区域连结且由2～40个A连续的聚A序列构成的第二区域，(3)所述第一区域具有发夹结构，(4)由此尽管较短的3'非翻译区域，也能够提高蛋白质合成效率。即，本申请的公开的目的在于提供一种翻译促进剂、模板核酸、翻译模板的生产方法以及蛋白质的生产方法，其即使在较短的3'非翻译区域，也提高目标蛋白质的合成效率。本申请的公开涉及以下所示的翻译促进剂、模板核酸、翻译模板的生产方法以及蛋白质的生产方法。(1)一种翻译促进剂，所述翻译促进剂是无细胞蛋白质合成系统中的翻译促进剂，其中，所述翻译促进剂由作为3'非翻译区域的核酸构成，所述3'非翻译区域与对目标蛋白质的氨基酸序列进行编码的编码区域的3'末端相邻地连结，所述3'非翻译区域由第一区域和第二区域构成，所述第一区域与所述编码区域的3'末端相邻，并且由10～40个核酸序列构成；所述第二区域与所述第一区域连结，并且由2～40个A连续的聚A序列构成，所述第一区域具有发夹结构。(2)一种模板核酸，用于无细胞蛋白质合成系统，所述模板核酸包括：启动子区域；编码区域，对通过所述启动子区域能够操作地连结的目标蛋白质的氨基酸序列进行编码；以及所述编码区域的3'非翻译区域，由权利要求1所述的翻译促进剂构成。(3)根据上述(2)所述的模板核酸，其中，所述编码区域是将任意的蛋白质C末端包含蛋白质标签的融合蛋白质作为所述目标蛋白质而进行编码的区域。(4)根据上述(2)或(3)所述的模板核酸，其中，所述编码区域是将任意的蛋白质N末端包含蛋白质标签的融合蛋白质作为所述目标蛋白质而进行编码的区域。(5)根据上述(2)至(4)中的任一项所述的模板核酸，其中，所述模板核酸是转录模板DNA。(6)根据上述(2)至(4)中的任一项所述的模板核酸，其中，所述模板核酸是翻译模板mRNA。(7)一种翻译模板的生产方法，用于无细胞蛋白质合成系统，所述生产方法包括以下工序：在不存在细胞、且存在用于将转录模板DNA转录成mRNA的要素的情况下，使用上述(2)～(5)中的任一项所述的模板核酸来合成翻译模板mRNA。(8)一种蛋白质的生产方法，包括以下工序：在不存在细胞、且存在用于将翻译模板mRNA翻译成蛋白质的要素的情况下，使用上述(6)所述的模板核酸来合成蛋白质。附图说明图1是说明翻译促进剂和模板核酸的概要的概要图；图2是说明实施例和比较例中使用的转录用模板DNA的概要的概要图；图3是说明通过PCR制备转录模板DNA的步骤的概要图；图4是表示使用mRNA的二级结构预测软件CentroidFold分析实施例1～2和比较例1～3的3'UTR序列的结构的图；图5是表示实施例1～2和比较例1～3的蛋白质的表达量的三维图像；图6是表示使用mRNA的二级结构预测软件CentroidFold分析实施例3～5的3'UTR序列的结构的图；图7是表示实施例3～5和比较例4的蛋白质的表达量的三维图像；图8是表示使用mRNA的二级结构预测软件CentroidFold分析实施例6～9和比较例5的3'UTR序列的结构的图；图9是表示实施例6～8和比较例5的蛋白质的表达量的三维图像；图10是表示实施例9和比较例5的蛋白质的表达量的三维图像。具体实施方式以下，对本申请所公开的翻译促进剂、模板核酸、翻译模板的生产方法以及蛋白质的生产方法进行详细说明。此外，以下说明是为了便于理解的，本申请所公开的技术事项的范围并不限于以下说明。除了以下例示以外，当然也可以在不损害本申请所公开的主旨的范围内进行适当变更。(翻译促进剂)参照图1，对翻译促进剂的实施方式进行说明。图1是说明翻译促进剂的概要的概要图。翻译促进剂1在无细胞蛋白质合成系统中使用的模板核酸中，与对目标蛋白质的氨基酸序列进行编码的编码区域2的3'末端相邻地连结。并且，翻译促进剂1由作为3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种翻译促进剂，所述翻译促进剂是无细胞蛋白质合成系统中的翻译促进剂，其中，/n所述翻译促进剂由作为3'非翻译区域的核酸构成，所述3'非翻译区域与对目标蛋白质的氨基酸序列进行编码的编码区域的3'末端相邻地连结，/n所述3'非翻译区域由第一区域和第二区域构成，/n所述第一区域与所述编码区域的3'末端相邻，并且由10～40个核酸序列构成；/n所述第二区域与所述第一区域连结，并且由2～40个A连续的聚A序列构成，/n所述第一区域具有发夹结构。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20191010 JP 2019-1870391.一种翻译促进剂，所述翻译促进剂是无细胞蛋白质合成系统中的翻译促进剂，其中，
所述翻译促进剂由作为3'非翻译区域的核酸构成，所述3'非翻译区域与对目标蛋白质的氨基酸序列进行编码的编码区域的3'末端相邻地连结，
所述3'非翻译区域由第一区域和第二区域构成，
所述第一区域与所述编码区域的3'末端相邻，并且由10～40个核酸序列构成；
所述第二区域与所述第一区域连结，并且由2～40个A连续的聚A序列构成，
所述第一区域具有发夹结构。


2.一种模板核酸，用于无细胞蛋白质合成系统，所述模板核酸包括：
启动子区域；
编码区域，对通过所述启动子区域能够操作地连结的目标蛋白质的氨基酸序列进行编码；以及
所述编码区域的3'非翻译区域，由权利要求1所述的翻译促进剂构成。


3.根据权利要求2所述的模板核酸，其中，
所述编码区域是将任意的蛋白质C末端包含蛋白质标签的融合蛋白质作为所述目标蛋白质而进行编码的区域。

【专利技术属性】
技术研发人员：多田裕昭，南贤尚，
申请(专利权)人：新蛋白质株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP