[发明专利]蛋白质纯化的方法及系统

说明书

本申请是针对申请号为201010175478.x、申请日为2010年5月14日的中国发明专利申请的分案申请。

本申请要求2009年05月15日申请的美国临时申请案第61/178,816号的优先权。前述申请所公开的内容全都作为本申请说明书的参考数据。

技术领域

本发明涉及一种蛋白质纯化的方法及系统，更具体地说，本发明涉及使用淀粉结合蛋白的方法及系统。

背景技术

通过微生物系统表达以生产蛋白质已成为高价、医药用蛋白质的主要来源。纯化及回收重组蛋白是设计发酵过程中的一个重要考虑因素。而蛋白质纯化的传统方法可用于分离产物，改良方法包含重组蛋白质的使用。重组蛋白可以通过亲和管柱层析法纯化，重组蛋白的所需成分通过其共价性连接至多肽，多肽与亲和性基质（亲和介质）相连接，从而完成纯化。

存在某些通过亲和性管柱层析原理用于分离蛋白质的系统。

美国专利号第5,643,758号的专利描述了包含有麦芽糖结合蛋白（maltose-binding protein, MBP）的系统。克隆基因（cloned gene）插入于来自可编码出麦芽糖结合蛋白的malE基因pMAL 载体下游（down-stream）。该载体可转化至寄主细胞（host cell），然后该重组蛋白可以在该寄主细胞表达。该细胞的溶解产物或培养基部分可装载于包含亲和性基质淀粉糖（amylose）的管柱并清洗数次，然后使用大量的麦芽糖抽提重组蛋白。

美国专利号第5,202,247号的专利描述了包含有纤维素结合区域（cellulose-binding domain）的系统。纤维素管柱可用于纯化包含有纤维素结合区域的重组蛋白。该细胞的溶解产物或培养基部分可装载于该管柱并清洗。纤维素结合区域与纤维素的交互作用似乎是由中性 pH值的疏水性相互作用而驱使。一般抽提方法使用低极性溶剂例如乙二醇，在去除低极性溶剂前使用透析或过滤。

上述的蛋白质纯化系统具有某些缺点。（1）其蛋白质纯化过程不方便且费力。（2）用于纯化的管柱昂贵。（3）上述系统进行蛋白质纯化时，有些情况下无法分离重组蛋白，例如含有EDTA的样品，以及现在使用的蛋白质标签与本发明的目标蛋白相比，相对较大者。

利用酶产物在水中饲养现今还存在某些问题，例如（a）饲料加入水中后酶快速流失，以及（b）当饲料生产温度高于100℃时酶活性将会被破坏。

 

发明内容

本发明的具体说明及简要描述如下，本发明的特征在于淀粉结合蛋白标签化重组蛋白（starch binding protein（SBP）-tagged recombinant protein）、淀粉结合蛋白结合基质（SBP-binding matrix）及其在蛋白质纯化的应用。 

在某些实施例中，提供一种纯化重组蛋白的方法，包含：

(a) 提供包含淀粉结合蛋白标签化重组蛋白的溶液；

(b) 添加该溶液至第一容器，该第一容器包含淀粉结合蛋白结合基质；

(c) 抽提碱性缓冲液至步骤(b)的第一容器以获得混合物；

(d)将该混合物与溶液混合，该溶液用于在第二容器中切割淀粉结合蛋白及重组蛋白以生成反应混合物；以及

(e) 添加该反应混合物至第三容器，该第三容器包含淀粉结合蛋白结合基质以回收重组蛋白。

再者，在其它实施例中，提供一种纯化重组蛋白的系统，包含：

装置(a)，用于提供包含淀粉结合蛋白标签化重组蛋白的溶液；

装置(b)，用于添加该溶液至第一容器，该第一容器包含淀粉结合蛋白结合基质；

装置(c)，用于抽提碱性缓冲液至(b)的第一容器以获得混合物；

装置(d)，用于将该混合物与溶液混合，该溶液用于在第二容器中切割淀粉结合蛋白及重组蛋白以生成反应混合物；以及

装置(e)，用于添加该反应混合物至第三容器，该第三容器包含淀粉结合蛋白结合基质以回收重组蛋白。

在某些方面，该淀粉结合蛋白结合基质包含：淀粉、分枝淀粉（amylopectin）、直链淀粉树脂（amylose resin）、糊精树脂（dextrin resin）或藻酸盐微粒（alginate beads）。 

在某些方面，(a)的淀粉结合蛋白标签化重组蛋白来自于细胞，且(b)淀粉结合蛋白结合基质为淀粉。 

在其它方面，(b)的第一容器、(d)的第二容器或(e)的第三容器为可抛弃式。