[发明专利]种子中产生的血液凝块溶解蛋白

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求于2015年1月21日提交的标题为“种子衍生的血液凝块溶解蛋白”的美国临时专利申请号62/106,068的优先权，所述临时专利申请的内容通过引用结合到本文中。

关于联邦资助的研究或开发的声明

本发明在国立卫生研究院-国立神经障碍和中风研究所授予的基金号R03NS095246 (PI)、国立卫生研究院-INBRE研究项目研究员奖授予的基金号P20GM103447 (PI)和国立卫生研究院-INBRE初级研究员奖授予的基金号P20RR016478 (PI)下在政府支持下做出。政府在发明中具有一定的权利。

发明领域

本发明涉及转基因植物种子产生治疗性蛋白的用途。具体地，本发明涉及用于在烟草种子中使用种子特异性启动子产生圆形叶口蝠唾液纤溶酶原激活物DSPAαl和组织纤溶酶原激活物(t-PA)的转基因烟草植物系。

发明背景

当前，重组组织型纤溶酶原激活物(rt-PA)是唯一的用于治疗急性缺血性中风的FDA批准的药物。其为迄今已经调查的所有脊椎动物物种中存在的丝氨酸蛋白酶(Lijnen和Collen 1987)。该酶催化纤溶酶原转化为活性纤溶酶，后者可降解许多血浆蛋白；最值得注意地是纤维蛋白凝块。t-PA是造成血液凝块分解的主要的酶(Suzuki等人, 2009)。尽管t-PA具有一些限制和副作用，例如短治疗窗(中风发生后3-4.5 h)，增加出血和脑损伤风险(Adams等人, 2007; Hacke等人, 2008; Tsirka等人, 1995)；但其仍是世界范围内用于在血液凝块由于缺氧而诱导组织死亡之前溶解主要的血液凝块的最常使用的药物。

科学家们已经从吸血蝠(圆形叶口蝠)唾液鉴定了纤溶酶原激活物(圆形叶口蝠唾液纤溶酶原激活物，DSPA) (Kratzschmar等人, 1991 , 1992)。DSPAα1和DSPAα2具有比组织纤溶酶原激活物明显更高的对纤维蛋白的特异性(Bringmann等人, 1995)，这允许这些酶局部溶解凝块而不影响整个血液凝固系统。研究已经显示DSPAα1在具有急性缺血性中风的患者中安全，甚至在中风发病多达9小时后给予时。DSPAs不显示伴随组织纤溶酶原激活物(t-PA，作为阿替普酶、瑞替普酶和替奈普酶销售)见到的神经毒性作用。DSPAs因此很有希望作为新的用于中风患者的纤溶酶原激活物(Dafer和Biller 2007; Furlan等人, 2006; Grandjean等人, 2004; Lijnen和Collen 2000)。

通常的微生物宿主例如大肠杆菌可产生高产量的重组蛋白，但缺乏翻译后修饰的必要机器(Lilie等人, 1998; Ma等人, 2005)。动物细胞系统可用于产生生物学活性的人药用蛋白。然而，它们非常昂贵。在过去的十年中，植物已经作为方便和经济的替代表达系统出现(Ma等人, 2005)。植物分子农业(PMF)预期会挑战已建立的使用细菌、酵母或培养的哺乳动物细胞的生产技术(Ma等人, 2005; Peterson和Artzen 2004)。

相对于其它原核和真核表达系统，植物表达系统在速度、费用和安全性方面具有主要优势。每湿组织重量的蛋白产量可为使用基于微生物或动物细胞的系统获得的蛋白产量的许多倍。最重要地，植物系统具有潜能成为便宜得多的用于生产药用蛋白的平台(Bock和Warzecha 2010; Spok等人, 2008)。当前，大多数药用蛋白在用于生物质的水性多叶作物中合成。然而，以这种方式合成的蛋白在收获之后经受迅速的蛋白水解性降解(Dorana 2006)。

具有可用的用于以商业可行的数量以节省成本的方式稳定生产重组蛋白的替代方法和系统将会很有益处。

发明概述