[发明专利]植物通过表达非哺乳动物糖基转移酶而表现出哺乳动物类型的糖基化作用

说明书

技术领域

本发明涉及在转基因植物中加工糖蛋白的领域，尤其涉及在用于生产重组生 物药剂学蛋白的植物中加工糖蛋白的领域。

背景技术

重组蛋白生产构成了转基因植物的重要应用。除了重组蛋白的生产领域成本 和产量是有利的，转基因植物比其他生产系统，如细菌，酵母，和动物细胞具有 一定的优势。事实上，它们对人无传染性，并能在存储组织，如种子或块茎中积 累目的蛋白质。这有利于在环境温度下将其处理，运输和储存，而同时提供了随 后提取的可能性。此外，转基因植物，或其某些部分，可以用来作为药物或疫苗 的载体。

虽然植物的蛋白类物质工厂的优势主要是从生物制药的角度解释的，但植物 也可用于生产其他蛋白质，例如，工业酶制剂等，因为它们的糖基化的能力，导 致例如更高的稳定性。目前，研究了利用植物生产用于治疗和其他用途的异源蛋 白，这些植物有大豆，烟草，马铃薯，水稻和油菜，以及其中生产的糖蛋白包括 单克隆抗体，激素，疫苗的抗原，酶和血液蛋白。这些蛋白质有一些已经证明了 它们在人体有效。

在植物生产糖蛋白的缺点涉及到植物生产的糖蛋白的糖基化模式。像其他异 源表达系统一样，与哺乳动物相比，植物表现出不同的糖基化特征。与细菌(无 N-连接的聚糖)和酵母(仅有高甘露糖型N-连接的聚糖)相比，植物能够生产具 有复杂类型的N相连的聚糖的蛋白质。然而，植物糖蛋白具有复杂的N-连接的聚 糖，后者含有在哺乳动物未发现的β1，2-木糖和α1，3-岩藻糖残基。此外，植物糖蛋 白缺乏在哺乳动物中发现的特征性的含半乳糖的复杂的N-聚糖。

总之，植物的糖蛋白分析显示，尽管存在着相似之处，植物和哺乳动物的糖 基化途径在几个步骤是不同的，特别是在复杂的聚糖合成中。植物的复杂聚糖通 常要小得多，并且包含β-1，2木糖或α-1，3岩藻糖残基，连接至Man₃(GlcNAc)₂核心上。已知糖蛋白上这些残基是免疫源性残基，其导致带有这些糖类的重组蛋 白在某些应用中存在一些问题。

发明内容

尽管已经提出了或正在使用一些以植物为基础的生产糖蛋白的系统，但是需 要改进了的以植物为基础的系统用于人源化蛋白的生产。在某些具体实施方式中， 本发明提供了这种改进了的以植物为基础的系统。

以前提出的以植物为基础的系统，例如，WO01/31045(全部内容纳入本文) 所述，利用哺乳动物β1，4-半乳糖转移酶用于人源化蛋白的生产。

现在已经发现，某些以前没有鉴定的糖基转移酶，如那些来自非哺乳动物， 鸡和斑马鱼的糖基转移酶，显示出与已经鉴定的哺乳动物的β1，4-半乳糖转移酶的 某些部分同源，这表明在人源化蛋白的生产方面相对于以前的方法有意料不到的 改进。