[发明专利]在基因组重新编码生物体中生产硒代生物制剂

说明书

折叠成生物制剂的多肽通过硒代半胱氨酸氨基酸之间的二硒键而稳定。在基因组重新编码的生物体(GRO)中生产此类多肽的方法能够按比例放大以用于工业生产。由于二硒键具有与二硫键相同的几何键角和扭转，以及非常相似的键长，因此它们可以被取代到多肽中而不破坏所述多肽的三维结构。当二硒键暴露于血清或血清的还原成分或细胞内的还原成分时，二硒键使所述多肽对还原具有抗性。

本申请要求2016年8月30日提交的美国临时专利申请第62/381,316号和2017年7月28日提交的美国临时专利申请第62/537,986号的权益，所述临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

在文件中包含的命名为“UTFB_P1174WO.txt”的为3305KB(如在MicrosoftWindows中所测量)且创建于2017年8月30日的序列表，通过电子投递随本文一起提交并且通过引用并入本文。

发明领域

本发明在政府支持下由海军研究办公室(Office of Naval Research)授予的FA9550-10-1-0169号赠款和太平洋空间和海战系统中心(the Space and Naval WarfareSystems Center，Pacific)授予的N66001-14-2-4051号赠款进行。政府对本发明拥有某些权利。

本发明涉及蛋白质生物制剂领域。特别是，它涉及制备具有有益特性的蛋白质生物制剂的方法。

发明背景

蛋白质生物制剂，包括单克隆抗体、蛋白质治疗剂和疫苗，是癌症、感染、以及免疫和其它疾病的有效疗法，构成几十亿美元的市场。但是大多数生物制剂必须在昂贵的哺乳动物细胞系统中制备，这在很大程度上是因为它们通过化学键(称为二硫键)来稳定，这种化学键不能在微生物细胞中形成。此外，由于二硫键易于化学还原，它们可能在如血清和细胞内等环境中断裂，因此许多生物制剂的半衰期很差。

绝大多数生物制剂-包括98％的治疗性单克隆抗体-是在哺乳动物系统中产生的，如中国仓鼠卵巢(CHO)细胞。CHO细胞具有产生人样糖基化的优点，并且具有必需的折叠伴侣和氧化还原机制以高产率产生含二硫键的蛋白质。然而，CHO细胞需要比微生物设施显著更高的资本支出、更长的生产时间(数周至数月相对于数天)、高出许多倍的消耗品成本(例如，培养基)和另外的纯化步骤以除去内源性逆转录病毒样颗粒。

现有两种在细菌中产生含二硫键的生物制剂的方法。首先是改变细胞内的化学环境，使其氧化并允许二硫键形成，但这种变化会显著影响中心代谢，并可能损害发酵性能和蛋白质产生。第二种方法是将新生物质(nascent biologic)分泌到称为周质的较小氧化区。由于输出期间的能量损失，该方法产生低产率，并且还非常容易通过聚集产生产物损失。由于这些缺点，这两种方法都没有得到广泛采用用于大规模生产含二硫键生物制剂，因此更昂贵的哺乳动物生物过程占主导地位。重要的是，这两种方法都没有解决二硫键对如细胞质或血液等环境中的还原剂敏感的本质问题。

本领域一直需要以有成本效益的方式生产蛋白质生物制剂的方法。本领域一直需要用于生产在血液和细胞质中稳定的蛋白质生物制剂的方法。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种蛋白质，其包含至少两个硒代半胱氨酸残基，在至少两个硒代半胱氨酸残基之间具有至少一个二硒键。蛋白质包含选自由下列组成的组的序列：SEQ ID NO：1-1631和与所述序列具有至少80％同一性的序列。蛋白质可包含选自由下列组成的组的序列：SEQ ID NO：1-1630和与所述序列具有至少80％同一性的序列。蛋白质可包含SEQ ID NO：1631的序列和与所述序列具有至少80％同一性的序列。