[发明专利]硒代酪氨酸翻译系统及其应用

权利要求书

1.一种正交氨酰基-tRNA合成酶，其氨基酸序列为SEQ ID NO: 4。

2.一种硒代酪氨酸翻译系统，所述系统包含：

(i)硒代酪氨酸；

(ii) 权利要求1所述的正交氨酰基-tRNA合成酶；

(iii) 正交tRNA，其包含SEQ ID NO:1所示的多核苷酸序列；其中所述正交氨酰基-tRNA合成酶用所述硒代酪氨酸优先氨酰化所述正交tRNA；和

(iv) 编码目标蛋白质的核酸，其中所述核酸含有所述正交tRNA特异性识别的至少一个选择密码子。

3.根据权利要求2所述的翻译系统，其特征在于，所述正交tRNA是琥珀抑制型tRNA，所述选择密码子是琥珀密码子，并且所述翻译系统还包含编码所述正交氨酰基-tRNA合成酶的核苷酸序列。

4.一种宿主细胞，其包含编码权利要求1所述的正交氨酰基-tRNA合成酶的核苷酸序列和相对应的正交tRNA序列。

5.根据权利要求4所述的宿主细胞，其中所述宿主细胞是真细菌细胞。

6.根据权利要求4所述的宿主细胞，其中所述宿主细胞是大肠杆菌细胞。

7.一种产生在至少一个所选位置定点特异性插入硒代酪氨酸的突变蛋白质的方法，所述方法包括下述步骤：

(a) 提供权利要求2所述的硒代酪氨酸翻译系统，

和

(b) 将所述正交tRNA序列、编码所述正交氨酰基-tRNA合成酶的核苷酸序列和编码所述目标蛋白质的核酸序列克隆并转化到适当的宿主细胞中，在培养基中加入硒代酪氨酸，在所述目标蛋白质的翻译期间，硒代酪氨酸氨酰化的正交tRNA识别编码所述目标蛋白质的mRNA上的选择密码子以及硒代酪氨酸，从而将硒代酪氨酸定点特异性插入所述选择密码子对应的氨基酸位置，从而产生在所选位置含硒代酪氨酸的所述目标蛋白质。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述正交tRNA是琥珀抑制型tRNA，并且所述选择密码子是琥珀密码子。

9.生产含有硒代酪氨酸的目标蛋白酶突变体的方法，其利用权利要求7所述的方法，其中所用的编码目标蛋白酶突变体的核酸序列在选定的位置包含所述正交tRNA特异性识别的选择密码子，在目标蛋白酶的翻译期间，硒代酪氨酸定点插入到所述选择密码子对应的氨基酸位置，从而产生在选定位置含有硒代酪氨酸的目标蛋白酶突变体。

10.一种用权利要求9所述的方法设计改造蛋白酶的方法，所述方法包括利用权利要求9的方法将目标蛋白酶活性位点上的酪氨酸取代为硒代酪氨酸，由此得到含有硒代酪氨酸的目标蛋白酶突变体，从而显著提高酶活性。