[发明专利]新型融合蛋白的制备及其在提高蛋白质合成的应用

说明书

本发明提供了一种新型融合蛋白的制备及其在提高蛋白质合成的应用，具体地，本发明提供的融合蛋白可大幅度的提高体外翻译效率。此外，本发明还发现，在eIF4G前插入组成型或诱导型启动子(如pKlPGK1)可显著增强体外蛋白质的合成能力。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，涉及新型融合蛋白的制备及其在提高蛋白质合成的应用。

背景技术

蛋白质是细胞中的重要分子，几乎参与了细胞所有功能的执行。蛋白的序列和结构不同，决定了其功能的不同。在细胞内，蛋白可以作为酶类催化各种生化反应，可以作为信号分子协调生物体的各种活动，可以支持生物形态，储存能量，运输分子，并使生物体运动。在生物医学领域，蛋白质抗体作为靶向药物，是治疗癌症等疾病的重要手段。

在细胞中，蛋白质翻译的调节在应对营养缺失等外界压力，细胞发育与分化等很多过程中发挥重要作用。蛋白质翻译的四个过程包括翻译起始、翻译延伸、翻译终止和核糖体再循环，其中翻译起始是受调控最多的一个过程。在翻译起始阶段，核糖体小亚基(40S)结合(tRNA)_i^Met，并在翻译起始因子的作用下识别mRNA 5'末端。小亚基向下游移动，并在起始密码子(ATG)位置与核糖体大亚基(60S)结合，形成完整核糖体，并进入翻译延伸阶段。

在快速分裂的酵母细胞中，蛋白的合成速率大约为13,000个/秒。在体内，蛋白的合成速率受到核糖体数目的限制，细胞的平均核糖体数目约为200,000个，mRNA分子的数目约为15,000-60,000个。

目前，经常实验的商业化体外蛋白表达系统包括大肠杆菌系统(E.coli extract，ECE)、兔网织红细胞(Rabbit reticulocyte Lysate，RRL)、麦胚(Wheat germ extract,WGE)、昆虫(Insect cell extract, ICE)和人源系统。

现有的商业化蛋白质体外合成体系中，原核系统的产量可以达到 ～0.5 mg/mL，费用约为 ～10 RMB/μg。真核系统中CHO系统的产量可以达到 ～0.7 mg/mL，费用约为 ～20 RMB/μg。因此无论自然界中细胞内还是细胞外的人造蛋白质合成体系都具有效率低，速度慢的特点，极大的限制了蛋白质合成的应用。

因此，本领域迫切需要开发一种可以有效增强体外蛋白质合成效率的体外蛋白质合成体系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以有效增强体外蛋白质合成效率的体外蛋白质合成体系。

本发明第一方面提供了一种融合蛋白，所述融合蛋白具有式Ia或式Ib结构：

S-A-B-C (Ia)

S-C-B-A (Ib)；

式中，

A为PabI元件；

B为无或连接肽；

C为eIF4G元件；

S为任选的信号肽；以及

各“-”为肽键。

在另一优选例中，所述式Ia或Ib为从N端至C端的结构。

在另一优选例中，所述元件A包括野生型和突变型的PabI序列。

在另一优选例中，所述的PabI为来自酵母的PabI。