[发明专利]促进目的蛋白分泌的多肽及其相关生物材料与应用

说明书

本发明公开了促进目的蛋白分泌的多肽及其相关生物材料与应用。该多肽是SP_Uspmut或SP_Uspmut‑leiss：所述SP_Uspmut的氨基酸序列为序列表中序列4的第1‑27位氨基酸残基的多肽；所述SP_Uspmut‑leiss的氨基酸序列为序列表中序列4的第1‑36位氨基酸残基的多肽。突变型分泌表达信号肽SP_Uspmut和SP_Uspmut‑leiss与野生型分泌表达信号肽SP_Usp45和SP_Usp‑leiss相比，不但显著增加了目的蛋白质在生物细胞中分泌表达的效率(分泌表达效率提高了1.27倍)，而且还显著增加分泌表达的目的蛋白质的产量(分泌表达的目的蛋白质的产量提高了1.58倍)。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中促进目的蛋白分泌的多肽及其相关生物材料与应用。

背景技术

干扰素(Interferon,IFN)是具有广谱抗病毒活性的一类蛋白质，由病毒或其他诱导剂作用于易感细胞后产生的一种小分子糖类蛋白，具有广谱的抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等功能。根据干扰素的抗原特性和分子结构分成不同的类型。干扰素(IFN)分为I型和II型，I型干扰素基因缺少内含子，包括α、β、δ、ω、τ5种类型，II型仅有γ型1种，含有内含子。据报道在各种类型的IFN中，IFN-α的抗病毒作用最强。

IFN-α是天然免疫和获得性免疫的桥梁，可以激活NK细胞的细胞毒性并促进其增殖，调节机体免疫，增强免疫系统对病原菌的清除作用。同时，IFN-α可抑制感染细胞中病毒mRNA翻译，并促使病毒mRNA降解。

目前，干扰素以其抗病毒作用广泛、残留小、廉价、无污染、无耐药性、无药物残留等优点，已广泛用于人类医学临床，但动物干扰素和细胞因子的应用在我国兽医临床中起步较晚。因此，研究开发的猪基因工程IFN-α制剂可有效控制当前对我国养猪业危害严重的病毒性疾病，具有广阔的应用前景。

乳酸菌(Lactococcus lactis)是与人类生活紧密相关的细菌，不仅存在于人体和各种动物的肠道以及其它器官的黏膜表面，也存在于土壤、水、植物(水果、蔬菜、粮食)、酒、奶和肉制品中。乳酸菌是公认安全(generally regard as safe,GRAS)的食品级微生物，表达的外源蛋白无需纯化就可直接连同菌体一起服用，因此利用L.lactis表达各种治疗性成分作为口服制剂的研究日益受到人们的关注。此外，肠道中存在乳酸菌可以竞争性抑制有害菌的定殖，或者通过其发酵产物产生抗菌机制阻碍有害菌的生长，是用于提高机体对外源病菌抵抗力的有益菌。同时，乳酸菌能激活巨噬细胞，提高自然杀伤细胞的活力，刺激细胞因子的产生，从而增强机体的非特异性免疫应答。乳酸菌同样能刺激与获得性免疫相关的功能，包括激活淋巴细胞与刺激抗体(特别是分泌IgA)产生，其促进免疫功能的主要机理之一是充当免疫佐剂的角色。

乳酸乳球菌生长迅速，易于进行实验室操作，通常被用作乳酸菌分子生物学研究的模式菌和外源蛋白表达的重要工程菌，目前已经相继研发了一系列适用于乳酸菌的克隆和表达载体。

NICE(The Nisin Controlled gene Expression)表达系统，是乳酸菌表达系统中应用效果最好、控制性最强、宿主范围最广的表达系统，在加入诱导物nisin后，其诱导表达效率可提高1000倍以上。NICE表达系统受严格的双组份表达系统的调控，其启动子PnisA常用于载体的构建，双组份调控基因nisR和nisK整合到合适的宿主菌染色体中。当外源基因克隆到PnisA启动子的下游，并且转入到含nisRK的宿主菌中时，通过添加诱导剂nisin可以诱导PnisA的转录，随后通过双组分调控系统起始目的基因的表达。NICE系统中外源蛋白的表达水平可由加入nisin的量来控制，这种诱导作用与nisin的浓度在一定范围内成正比例，诱导效率可达1000倍以上。

但是，如何将乳酸菌表达的蛋白分泌于胞外，发挥其生物学活性，是困扰乳酸菌作为口服治疗性制剂的难点。