干扰素-κ突变体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种干扰素

【技术实现步骤摘要】
干扰素
‑
κ
突变体及其制备方法


[0001]本专利技术属于分子生物学领域，具体涉及一种干扰素
‑
κ突变体及其制备方法。

技术介绍

[0002]干扰素(interferon，IFN)，是由科学家Isaacs和Lindenmann于1957年发现流感病毒感染的鸡胚能分泌的一种抗流感病毒因子(Isaacs等，1957)，是一类具有广泛生物学活性的蛋白质，是可由多种细胞合成、分泌的重要细胞因子，具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种作用(Takaoka A等，2003)，是机体天然免疫防御系统的重要组成部分。
[0003]干扰素属诱生蛋白，正常细胞一般不自发产生，属于发挥病毒防御功能最快的免疫体系。干扰素抗病毒效应往往早于特异的机体免疫反应，可有效地限制病毒复制，并具有抑制肿瘤细胞增殖和调节免疫功能的活性(LaFleur等，2001年；Nardelli等，2002年)，是世界范围内许可的治疗多种病毒性疾病、肿瘤和免疫紊乱的药物。目前的抗病毒药物只有单纯的抗病毒作用，而IFN则同时具备抗病毒和调节免疫功能的双重作用，所以抗病毒效果比一般药物强而持久。目前，在我国临床上广泛使用干扰素来治疗慢性乙型肝炎和慢性丙型肝炎等。
[0004]根据来源和结构，可将干扰素分为两大类Ⅰ型IFN和Ⅱ型IFN：Ⅰ型IFN包括IFN
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α、IFN
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β、IFN
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κ、IFN
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ε、IFN
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ω、IFNr/>‑
δ等13种亚型，Ⅱ型IFN只有IFN
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γ一种(Bach EA等，1997年)。近年来，有新发现的具有干扰素活性的IFN
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λ1(IL
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28A)、IFN
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λ2(IL
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28B)、IFN
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λ3(IL
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29)(Kotenko S V等，2003年)，但它们结合的受体与Ⅰ型干扰素受体不同，故将其命名为Ⅲ型干扰素。
[0005]干扰素
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κ(interferon kappa，IFN
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κ)是近来发现的Ⅰ型干扰素家族成员，由207个氨基酸组成，其中包括27个氨基酸的信号肽，IFN
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κ与其他Ⅰ型干扰素具有30％的同源性，由角质形成细胞、单核细胞和树突状细胞(DC)表达，对角质形成细胞和特定的淋巴样细胞群表现出紧密的向性(DeCarlo等人，2010年；LaFleur等人，2001年)。IFN
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κ可通过与其它I型干扰素相同的信号通路，即与IFN受体(IFNR)1/2相互作用，激活抗病毒因子的表达。这些基因调节广泛的细胞反应，包括抗病毒效应，抗肿瘤效应，增强NK细胞活性以及激活适应性免疫反应。研究表明，在病毒感染后，IFN
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κ选择性地表达在上皮角质细胞中，从而抑制脑心肌炎病毒(ECMV)和人类乳头瘤病毒(HPV)的复制(DeCarlo CA等，2010年)。此外IFN
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κ还可抑制多种囊膜病毒的复制，包括流感病毒、寨卡病毒等，显示出广谱抗病毒效果。
[0006]2020年1月上海市公共卫生临床中心提出的抗病毒喷剂其中一种主要成分即为IFN
‑
κ，从实验室数据上看，新型冠状病毒(SARS
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CoV
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2，2019)对于干扰素比流感病毒和寨卡病毒对干扰素更敏感，因此喷剂对冠状病毒可能更有效。因此，IFN
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κ已显示出与其他I型IFN相似的抗病毒活性，但它与其他I型IFN截然不同，因为它似乎以离散的自分泌而非旁分泌的细胞相关方式发出信号(LaFleur等，2001年)。在当前的IFN治疗方案中，大量副作用可能会限制IFN的治疗潜力，但是由于IFN
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κ独特的分泌性质以及调节免疫分子的作用，可能会使目前的IFN治疗方案有所改善，因此具有更好的使用前景。但是由于其分子的性质原
因，规模产业化可能是一个很大的挑战，所以有必要对其进行优化。

技术实现思路

[0007]有鉴于现有技术中的IFN
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κ由于分子的性质原因，产量不高、变性和复性有难度、产物不均一等，难以进行规模产业化，本专利技术提供了一种IFN
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κ突变体及其制备方法。本专利技术也可以只解决上述问题中的一种或几种。
[0008]本专利技术的一个方面提供了一种干扰素
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κ突变体，在一个具体实施方式中，该干扰素
‑
κ突变体通过在野生型干扰素
‑
κ的基础上，将自由的半胱氨酸残基突变为半胱氨酸之外的氨基酸，和/或将能够形成氧化修饰的甲硫氨酸残基部分或全部突变为甲硫氨酸之外的氨基酸。
[0009]进一步地，将自由的半胱氨酸残基突变为侧链较小的氨基酸；将能够形成氧化修饰的甲硫氨酸残基部分或全部突变为侧链较小的氨基酸和/或疏水性氨基酸中的一种或多种。
[0010]进一步地，侧链较小的氨基酸为丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸；疏水性氨基酸为缬氨酸、亮氨酸或异亮氨酸。
[0011]在一个实施方式中，干扰素
‑
κ突变体还在野生型干扰素
‑
κ的基础上，在N末端添加一个或多个氨基酸。
[0012]进一步地，在N末端添加的一个或多个氨基酸为侧链较小的氨基酸。
[0013]进一步地，侧链较小的氨基酸为丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸。
[0014]可选地，野生型干扰素
‑
κ的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示、或者包含如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列、或者包含与SEQ ID NO.1至少80％、90％、95％、98％、99％同一性的氨基酸序列。
[0015]进一步地，自由的半胱氨酸残基为SEQ ID NO.1所示的序列的第166位半胱氨酸残基；能够形成氧化修饰的甲硫氨酸残基为SEQ ID NO.1所示的序列的第52位、第112位、第115位和第120位甲硫氨酸残基。
[0016]在一个实施方式中，干扰素
‑
κ突变体的氨基酸序列如下所述：
[0017]1)在SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列基础上，将第166位半胱氨酸残基替换为丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸；即IFN
‑
κ(C166S/G/A)；
[0018]2)在SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列基础上，将第166位半胱氨酸残基替换为丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸，并在N末端添加一个丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸；即IFN
‑
κ(
‑
1S/G/A，C166S/G/A)；
[0019]3)在SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列基础上，将第166位半胱氨酸残基替换为丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸，在N末端添加一个丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.干扰素
‑
κ突变体，其特征在于，所述干扰素
‑
κ突变体通过在野生型干扰素
‑
κ的基础上，将自由的半胱氨酸残基突变为半胱氨酸之外的氨基酸，和/或将能够形成氧化修饰的甲硫氨酸残基部分或全部突变为甲硫氨酸之外的氨基酸。2.如权利要求1所述的干扰素
‑
κ突变体，其特征在于，将所述自由的半胱氨酸残基突变为侧链较小的氨基酸；将所述能够形成氧化修饰的甲硫氨酸残基部分或全部突变为侧链较小的氨基酸和/或疏水性氨基酸中的一种或多种。3.如权利要求2所述的干扰素
‑
κ突变体，其特征在于，所述侧链较小的氨基酸为丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸；所述疏水性氨基酸为缬氨酸、亮氨酸或异亮氨酸。4.如权利要求1所述的干扰素
‑
κ突变体，其特征在于，所述干扰素
‑
κ突变体还在野生型干扰素
‑
κ的基础上，在N末端添加一个或多个氨基酸。5.如权利要求4所述的干扰素
‑
κ突变体，其特征在于，在N末端添加的一个或多个氨基酸为侧链较小的氨基酸。6.如权利要求5所述的干扰素
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κ突变体，其特征在于，所述侧链较小的氨基酸为丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸。7.如权利要求1所述的干扰素
‑
κ突变体，其特征在于，所述野生型干扰素
‑
κ的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示、或者包含如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列、或者包含与SEQ ID NO.1至少80％、90％、95％、98％、99％同一性的氨基酸序列。8.如权利要求7所述的干扰素
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κ突变体，其特征在于，所述自由的半胱氨酸残基为SEQ ID NO.1所示的序列的第166位半胱氨酸残基；所述能够形成氧化修饰的甲硫氨酸残基为SEQ ID NO.1所示的序列的第52位、第112位、第115位和第120位甲硫氨酸残基。9.如权利要求8所述的干扰素
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κ突变体，其特征在于，所述干扰素
‑
κ突变体的氨基酸序列如下所述：1)在SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列基础上，将第166位半胱氨酸残基替换为丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸；2)在SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列基础上，将第166位半胱氨酸残基替换为丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸，并在N末端添加一个丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸；3)在SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列基础上，将第166位半胱氨酸残基替换为丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸，在N末端添加一个丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸，并将第112位甲硫氨酸残基和第115位甲硫氨酸残基替换为丝氨酸、丙氨酸、甘氨酸或疏水性氨基酸；4)在SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列基础上，将第166位半胱氨酸残基替换为丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸，在N末端添加一个丝氨酸、丙氨酸或甘氨酸，并将第115位甲硫氨酸残基替换为丝氨酸、丙氨酸、甘氨酸或疏水性...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵耀，张建军，魏婷婷，孟万利，张秋磊，
申请(专利权)人：北京志道生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：