[发明专利]蛋白质大环化

说明书

本发明涉及蛋白质大环化的方法和交联剂。本发明可用于提高蛋白质的稳定性。

技术领域

本发明涉及用于蛋白质大环化的方法和三价硫醇基反应性交联剂。本发明可用于提高蛋白质的稳定性。

背景技术

酶是大多数生物技术和生物医学过程的重要组成部分[1,2]，但在经常需要的苛刻条件下(例如高温或存在变性剂)，有限的稳定性会限制酶的应用范围。因此，蛋白质结构的稳定化是合适的酶的开发中的核心方面。蛋白质三级结构中相互作用的复杂性以及酶活性对序列改变的敏感性使得酶的稳定性非常具有挑战性。最小限度的侵入性策略涉及共价蛋白质修饰(例如聚乙二醇化或糖基化)的使用，主要用于提高治疗应用的生物稳定性[3,4]。或者，酶的稳定化可以通过应用定向评估，基于共识的诱变或计算方法[5,6,7,8]改变蛋白质序列来实现，这可以通过引入非蛋白原性氨基酸作为补充[9]。这些方法旨在改善蛋白核心相互作用、结构刚性和/或表面电荷分布，并且通常需要进行多轮优化以实现相关的稳定效果。

仍然需要提高蛋白质特别是酶的稳定性的新方法。

发明内容

一方面，本公开提供了用于提高蛋白质的稳定性的方法，其中所述蛋白质包含至少70个氨基酸，所述方法包括：

-a)提供包含三个半胱氨酸残基的蛋白质，和

-b)使所述蛋白质与三价硫醇基反应性交联剂接触，使得该交联剂与三个半胱氨酸残基的每一个形成共价键。

优选地，步骤a)包括修饰蛋白质以引入三个半胱氨酸残基中的一个或多个。优选地，所述蛋白质包含至少第四半胱氨酸残基，并且其中所述方法不导致在第四半胱氨酸和交联剂之间形成共价键。优选地，蛋白质是酶，第四半胱氨酸是酶活性位点的一部分。优选地，交联剂具有C₃对称性。

优选地，交联剂具有式(I)：

其中，

Q是选自以下的核心结构：

Q中的每条虚线表示Q结合到L的位点，

每个L是独立地选自以下的接头：

其中，

每个U独立地选自CH₂和CF₂，

V是CH₂，

W是CF₂，

X是NR、NH或O，

其中R是荧光团或亲和柄(affinity handle)，

n是2-8的整数，

m是1-4的整数，

o是2或3，并且

v是2或3，

L中的每条虚线表示L结合到Q或E的位点，

每个E是亲电子试剂，独立地选自：

其中，

每个X独立地选自NH和O，

Y选自：F、Cl、Br、Tos(O-SO₂-C₆H₄-CH₃)和Mes(O-SO₂-CH₃)，