改造型DNA聚合酶φ及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种改造型DNA聚合酶及其应用。具体地，本发明专利技术提供了一种改造型DNA聚合酶所述改造型DNA聚合酶包含以下序列中的一种或多种：如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列；与SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列具有至少80％同一性的氨基酸序列，并且其保留如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的DNA结合活性和蛋白结构等。本发明专利技术提供的改造型DNA聚合酶可以用于DNA聚合酶结构解析、DNA聚合酶φ活性分析、核酸编码小分子库筛选、计算机辅助的药物设计和药物筛选中的用途。和药物筛选中的用途。和药物筛选中的用途。

【技术实现步骤摘要】
design，CADD)或基于分子结构的药物设计(structure
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based drug design，SBDD)思路，进行活性小分子药物的设计和筛选，亟需创新性的新思维和新方案。同时，DNA编码的小分子化合物库(DNA Encoded Library，DEL)筛选的小分子药苗头化合物的技术名声鹊起。越来越多的大药企开始投资建立自己的DEL技术平台，例如葛兰素史克成功运用DEL技术找到两个可成药的分子并快速推进至临床。
[0005]如何获得适用于冷冻电镜结构研究以及DNA编码的小分子化合物库筛选的DNA聚合酶的N端的解旋酶结构域蛋白，对于创新药物开发具有重要的价值。相关的蛋白研究工作，也会加速开发特异性靶向DNA聚合酶解旋酶结构域蛋白的先导化合物，并进行基于结构的药物优化和改造。

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]基于上述现有技术中存在的问题，本专利技术目的在于对DNA聚合酶的序列进行截断和改造，以获得较高表达量和纯度的蛋白，用于药物筛选研究。
[0008]用于解决问题的方案
[0009]本专利技术的第一方面提供了一种改造型DNA聚合酶所述改造型DNA聚合酶包含以下序列中的一种或多种：
[0010](i)如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列；
[0011](ii)与SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列具有至少80％、82％、85％、87％、90％、92％、95％、96％、97％、98％或99％同一性的氨基酸序列，并且其保留如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的DNA结合活性和蛋白结构；
[0012](iii)在SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列中添加、取代、缺失或插入1个或多个氨基酸残基的氨基酸序列，并且其保留如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的DNA结合活性和蛋白结构；或者，
[0013](iv)由核苷酸序列编码的氨基酸序列，所述核苷酸序列与编码如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的多核苷酸序列在严格条件下杂交，并且所述氨基酸序列保留以SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的DNA结合活性和蛋白结构，所述严格条件是中等严格条件，中
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高严格条件，高严格条件或非常高严格条件。
[0014]在一些具体的实施方案中，所述改造型DNA聚合酶还包含标签、蛋白酶切割位点、肽接头或其任意组合。
[0015]在一些更具体的实施方案中，所述改造型DNA聚合酶在其N端和/或C端包含标签。
[0016]在一些优选的实施方案中，所述改造型DNA聚合酶在其N端和C端包含不同的标签。
[0017]在一些更优选的实施方案中，所述的改造型DNA聚合酶包含以下序列中的一种或多种：
[0018](i)如SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列；
[0019](ii)与SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列具有至少80％、82％、85％、87％、90％、92％、95％、96％、97％、98％或99％同一性的氨基酸序列，并且其保留如SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列的DNA结合活性和蛋白结构；
[0020](iii)在SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列中添加、取代、缺失或插入1个或多个氨基酸残基的氨基酸序列，并且其保留如SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列的DNA结合活性和蛋白结构；或者，
[0021](iv)由核苷酸序列编码的氨基酸序列，所述核苷酸序列与编码如SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列的多核苷酸序列在严格条件下杂交，并且所述氨基酸序列保留以SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列的DNA结合活性和蛋白结构，所述严格条件是中等严格条件，中
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高严格条件，高严格条件或非常高严格条件。
[0022]本专利技术的第二方面提供了一种多核苷酸，其编码如本专利技术第一方面所述的改造型DNA聚合酶
[0023]在一些具体的实施方案中，所述多核苷酸的序列如SEQ ID NO:4所示。
[0024]本专利技术的第三方面提供了一种表达载体，其包含如本专利技术第二方面所述的多核苷酸。
[0025]本专利技术的第四方面提供了一种宿主细胞，其包含如本专利技术第三方面所述的表达载体。
[0026]本专利技术的第五方面提供了如本专利技术第一方面所述的改造型DNA聚合酶如本专利技术第二方面所述的多核苷酸、如本专利技术第三方面所述的表达载体或如本专利技术第四方面所述的宿主细胞在用于DNA聚合酶结构解析、DNA聚合酶活性分析、核酸编码小分子库筛选、计算机辅助的药物设计和药物筛选中的用途；所述用途为非疾病治疗或诊断方法。
[0027]专利技术的效果
[0028]本专利技术提供的改造型DNA聚合酶适用于冷冻电镜结构研究以及DNA编码的小分子化合物库筛选，对于创新药物开发具有重要的价值。也可用于开发特异性靶向DNA聚合酶的解旋酶结构域蛋白的先导化合物，并进行基于结构的药物优化和改造。
附图说明
[0029]图1为改造型DNA聚合酶的改造小试。
[0030]图2为双标签纯化改造型DNA聚合酶
[0031]图3为改造型DNA聚合酶蛋白的活性测试。
[0032]图4为负染评估改造型DNA聚合酶蛋白的聚集状态。
[0033]图5为改造型DNA聚合酶蛋白的单颗粒二维分类。
[0034]图6为改造型DNA聚合酶蛋白的三维分类及模型搭建。
[0035]图7为改造型DNA聚合酶蛋白与野生型蛋白的结构对比；其中图7中的A为改造型DNA聚合酶的结构示意图；图7中的B为野生型DNA聚合酶的结构示意图；图7中的C为二者的结构对比示意图。
具体实施方式
[0036]为了更容易理解本专利技术，以下具体定义了某些技术和科学术语。除非在本文中另有明确定义，本文使用的所有其它技术和科学术语都具有本专利技术所属领域的一般技术人员通常理解的含义。
[0037]本说明书中，使用“数值A～数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。
[0038]本说明书中，使用“基本上”或“实质上”表示与理论模型或理论数据的标准偏差在5％、优选为3％、更优选为1％范围以内。
[0039]本说明书中，使用“可以”表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两方面的含义。
[0040]本说明书中，“任选的”或“任选地”是指接下来描述的事件或情况可发生或可不发生，并且该描述包括该事件发生的情况和该事件不发生的情况。
[0041]本说明书中，所提及的“一些具体/优选的实施方案”、“另一些具体/优选的实施方案”、“实施方案”等是指所描述的与该实施方案有关的特定要素(例如，特征、结构、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方案中，并且可存在于其它实施方案中或者可不存在于其它实施方案中。另外，应理解，所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方案中。
[0042]根据本专利技术，术语“多肽”、“蛋白质”、“肽”在本文中可互换的使用，指任何长度的氨基酸的聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改造型DNA聚合酶其特征在于，所述改造型DNA聚合酶包含以下序列中的一种或多种：(i)如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列；(ii)与SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列具有至少80％、82％、85％、87％、90％、92％、95％、96％、97％、98％或99％同一性的氨基酸序列，并且其保留如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的DNA结合活性和蛋白结构；(iii)在SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列中添加、取代、缺失或插入1个或多个氨基酸残基的氨基酸序列，并且其保留如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的DNA结合活性和蛋白结构；或者，(iv)由核苷酸序列编码的氨基酸序列，所述核苷酸序列与编码如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的多核苷酸序列在严格条件下杂交，并且所述氨基酸序列保留以SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的DNA结合活性和蛋白结构，所述严格条件是中等严格条件，中
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高严格条件，高严格条件或非常高严格条件。2.根据权利要求1所述的改造型DNA聚合酶其特征在于，所述改造型DNA聚合酶还包含标签、蛋白酶切割位点、肽接头或其任意组合。3.根据权利要求2所述的改造型DNA聚合酶其特征在于，所述改造型DNA聚合酶在其N端和/或C端包含标签。4.根据权利要求2或3所述的改造型DNA聚合酶其特征在于，所述改造型DNA聚合酶在其N端和C端包含不同的标签。5.根据权利要求2～4中任一项所述的改造型DNA聚合酶其特征在于，所述的改造型DNA聚合酶包含以下序列中的一种或多种：(i)...

【专利技术属性】
技术研发人员：衡杰，倪晓丹，郭涵博，赵会敏，毛俊，张丰盈，刘玉洁，郭春龙，
申请(专利权)人：水木未来北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：