原核生物苯丙氨酸氨裂合酶的组合物及使用所述组合物的方法技术

本发明专利技术涉及原核生物产生的苯丙氨酸氨裂合酶（ＰＡＬ），其中这种原核生物ＰＡＬ变体与野生型ＰＡＬ相比具有更高的苯丙氨酸转化活性和／或降低的免疫原性。本发明专利技术因此提供了细菌ＰＡＬ及其生物活性片段、突变体、变体和类似物的组合物，以及为了治疗和工业目的生产、纯化和使用这些组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供原核生物苯丙氨酸氨裂合酶(PAL)及其组合物，以及优化这些组合物 以增强PAL催化活性和稳定性，同时降低PAL的免疫原性和/或蛋白水解敏感性。本专利技术 还提供这些优化的PAL组合物在治疗和工业方面的应用。
技术介绍
PAL是一种广泛分布在植物中的非哺乳动物酶(Koukol等人，J. Biol. Chem. 236 2692-2698(1961) ；Hanson 等人，The Enzymes 7:75-166(1972) ；Poppe 等人，Curr. Org. Chem. 7 1297-1315 (2003))、某些真菌(Rao 等人，Can. J. Biochem. 4512 1863-1872 (1967)； Abell 等人，Methods Enzymo 1. 142 :242_253 (1987))和细菌(Bezanson 等人，Can. J. Microbiol. 16 147-151. (1970) ；Xiang 等人，J. Biol. Chem. 277 :32505_32509 (2002)； Hill等人，Chem. Commun. 1358-1359(2003))中的非哺乳动物酶，并且可以在大肠杆菌中重 组产生。PAL的代表性列表包括Q9ATN7藿香(Agastache rugosa) ；093967捕蝇鹅膏 (Amanita muscaria) ；P35510, P45724, P45725, Q9SS45, Q8RWP4 拟南芥(Arabidopsis thaliana)(鼠耳水芹)；Q6ST23 白绿竹(Bambusaoldhamii) ；Q42609 兰花(Bromheadia finlaysoniana) ；P45726 茶(Camelliasinensis) ；Q9MAX1 长春花(Catharanthus roseus) (Madagascar periwinkle) ；Q9SMK9 鹰嘴豆(Cicer arietinum) ；Q9XFX5, Q9XFX6 克 莱门特柑 χ 芦柑(Citrus Clementina χ Citrus reticulate) ；Q42667 柠檬(Citrus limon) ；Q8H6V9, Q8H6W0 中果咖啡(Coffea canephora)(罗巴斯塔咖啡)；Q852S1 胡萝卜 (Daucus carota) ；023924 ^jftH (Digitalis lanata) ；023865 卜(Deiucus carota)； P27991 大豆(Glycine max) ；004058 向日葵(Helianthusannuus) ；P14166, (Q42858)甘 薯(Ipomoea batatas) ；Q8GZR8, Q8W2E4 莴苣(Lactuca sativa) ；049835， 049836 紫草 (Lithospermum erythrorhizon) ；P35511, P26600 番 爺(Lycopersicon esculentum)； P35512 苹果(Malusdomestica)(欧洲苹果(Malus sylvestris)) ；Q94C45, Q94F89 木薯 (Manihotesculenta)(树薯)；P27990 紫花苜蓿(Medicago sativa) ；P25872, P35513, P45733 烟草(Nicotiana tabacum) ；Q6T1C9 栓皮栎(Quercus suber) ；P14717, P53443, Q7M1Q5, Q84VE0, Q84VE0 水稻(Oryza sativa) ；P45727 鍔梨(Persea americana)； Q9AXI5 牵牛花(Pharbitis nil)(紫罗兰)(日本牵牛花(Japanese morning glory))； P52777 火炬松(Pinus taeda) ；Q01861, Q04593 豌豆(Pisum sativum) ；P24481, P45728, P45729 ff (Petroselinum crispurn)(Petroselinum hortense) ；Q84LI2 虫胡虫f g χ朵丽蝶兰(Phalaenopsis xDoritaenopsis)杂交栽培种；P07218，P19142, P19143 菜 豆(Phaseolusvulgaris) ；Q7XJC3, Q7XJC4 海岸松(Pinus pinaster) ；Q6UD65 脂杨 trichocarpa 亚禾中 χ _ yjfl H (Populus balsamifera subsp. trichocarpa xPopulus deltoids) ；P45731, Q43052, 024266 大齿杨(Populuskitakamiensis) ；Q8H6V5, Q8H6V6 颤 Mj (Populus tremuloides) ；P45730(Populus trichocarpa) ；064963 (Prunusavium) ；Q94EN0 地黄(Rehmannia glutinosa) ；P11544 圆红冬孢酵母(Rhodosporidium toruloides)(酵母)(瘦弱红酵母(Rhodotorula gracilis)) ；P10248 深红酵母 (Rhodotorularubra)(酵母)(胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)) ；Q9M568, Q9M567 覆盆子(Rubus idaeus) ；P31425, P31426 马铃薯(Solanum tuberosum) ；Q6SPE8 长梗繁 缕(Stellaria longipes) ；P45732 矮柱花草(Stylosanthes humilis) ；P45734 地三叶草 (Trifolium subterraneum) ；Q43210, Q43664 小麦(Triticumaestivum) ；Q96V77 黑粉菌 (Ustilago maydis) ；P45735 葡萄(Vitis vinifera)；和 Q8VXG7 玉米(Zea mays)。大量研究集中于使用酶苯丙氨酸氨裂合酶(PAL，EC 4.3. 1.5)用于苯丙酮尿 症(PKU)的酶替代治疗(Hoskins 等人，Lancet 1 (8165) 392-394(1980) ；Gilbert 等 人，Biochem. J. 199(3) 715-723 (1981) ；Hoskins, J. A.等人，Res. Commun. Chem. Pathol. Pharmacol. 35(2) :275_282 (1982) ；Sarkissian 等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96(5) 2339-2344(1999) ；Liu 等人，Artif. CellBlood Substit. Immobil. Biotechnol. 30 (4) 243-257(2002) ；Wieder, K. J.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原核生物苯丙氨酸氨裂合酶（ＰＡＬ）变体，其中所述ＰＡＬ变体与野生型ＰＡＬ相比具有更高的苯丙氨酸转化活性和／或降低的免疫原性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-5-25 11/807,227一种原核生物苯丙氨酸氨裂合酶(PAL)变体，其中所述PAL变体与野生型PAL相比具有更高的苯丙氨酸转化活性和/或降低的免疫原性。2.权利要求1的PAL变体，其中一个或多个氨基酸残基被另一种氨基酸残基取代，其中 与野生型PAL相比，这种取代提高了所述活性和/或降低了所述免疫原性。3.权利要求1的PAL变体，其中一个或多个半胱氨酸残基被丝氨酸残基取代。4.权利要求3的PAL变体，其中所述变体是多变鱼腥藻(AvPAL变体)PAL。5.权利要求4的PAL变体，其中被丝氨酸残基取代的一个或多个半胱氨酸残基选自第 64,318,503和565位半胱氨酸残基。6.权利要求5的PAL变体，其中所述第565位半胱氨酸残基被丝氨酸残基取代。7.权利要求5的PAL变体，其中所述第503和565位半胱氨酸残基被丝氨酸残基取代。8.权利要求1的PAL变体，进一步包含水溶性聚合物。9.权利要求8的PAL变体，其中所述水溶性聚合物是聚乙二醇。10.权利要求9的PAL变体，其中所述变体是通过AvPAL变体与NHS活化的聚乙二醇以 每个AvPAL变体赖氨酸残基3个聚乙二醇的比例反应制成的。11.权利要求10的PAL变体，其中所述第503和565位半胱氨酸残基被丝氨酸残基取代。12.用于治疗氨基酸代谢疾病的药物组合物，其包含权利要求1的组合物和药学上可 接受的载体。13.一种治疗全部或部分由苯丙氨酸羟化酶(PAH)缺乏引起的疾病的方法，包括给个 体施用有效量的包含权利要求1的原核生物PAL变体的组合物的步骤。14.权利要求13的方法，其中所述疾病的特征在于苯丙氨酸水平升高。15.权利要求13的方法，其中所述个体具有正常PAH活性的大约10%或更低。16.权利要求1的原核生物PAL变体在制备用于治疗患有PAH活性缺乏的人的药物中 的用途。17.权利要求1的原核生物PAL变体在制备用于治疗患有苯丙酮尿症(PKU)的人的药 物中的用途。18.一种治疗个体的经典严重苯丙酮尿症(PKU)的方法，包括给所述个体施用包含权 利要求1的原核生物PAL变体的组合物，其中与不进行所述施用时的苯丙氨酸浓度相比，所 述组合物的施用有效降低所述个体血浆中的苯丙氨酸浓度。19.权利要求18的方法，其中所述个体已被诊断为具有突变的苯丙氨酸羟化酶(PAH)。20.权利要求19的方法，其中所述突变的PAH在PAH的催化域中包含突变。21.权利要求20的方法，其中所述突变包含一个或多个选自F39L、L48S、I65T、R68S、 A104D、S110C、D129G、E178G、V190A、P211T、R241C、R261Q、A300S、L308F、A313T、K320N、 A37...

【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔C维拉德，PA菲茨帕特里克，ED卡基斯，丹尼尔J温特，
申请(专利权)人：生物马林药物股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]