[发明专利]一种用于构建融合蛋白的连接肽

说明书

本发明公开了一种用于构建融合蛋白的连接肽。本发明所述连接肽具有alpha螺旋特征保持在3维构象上具有适当的可朔性，因此能够有效消除两个融合蛋白的之间空间位阻效应。另一方面该连接肽通过优化设计使得融合蛋白容易表达，避免产生错误折叠而导致产生聚合物或沉淀。

技术领域

本发明涉及分子生物学及药物领域，具体涉及一种用于构建融合蛋白的连接肽。

背景技术

作为重组DNA技术的产物，融合蛋白是一类具有多功能特性的新型生物分子。通过将两个或多个蛋白质结构域遗传融合在一起，融合蛋白产物可获得源自其每个组成部分的许多不同功能。除了在蛋白质纯化和成像等生物学研究中的广泛应用外，重组融合蛋白也已成为生物制药的一个重要类别。

例如，许多蛋白质药物与抗体的Fc结构域(如Fc-免疫球蛋白G1(Fc-IgG1))或载体蛋白(如人血清白蛋白(HSA)或转铁蛋白(Tf))融合，以延长其血浆半衰期并实现增强的治疗效果。它们也被广泛应用于药物靶向，因为诸如单链抗体或细胞表面受体配体等蛋白质可以将连接的功能蛋白(例如毒素或细胞因子)特异性地靶向特定类型的细胞。在药物递送中，蛋白质药物与载体部分(如细胞穿透肽、抗体或Tf)的组合可实现蛋白质药物穿过生物屏障(如细胞膜、血脑屏障或肠上皮)的有效转运。随着生物技术的迅速发展，可以预见融合蛋白技术在创造新的蛋白质疗法和改善现有蛋白质药物的性能方面具有越来越重要的意义。

成功构建重组融合蛋白需要两个不可或缺的元素：组分蛋白和连接子。组分蛋白质的选择基于融合蛋白产物的预期功能，在大多数情况下，相对简单。另一方面，选择合适的连接子将蛋白质结构域连接在一起可能很复杂，在融合蛋白的设计中常常被忽略。没有连接体的功能域直接融合可能导致许多不良结果，包括融合蛋白的错误折叠，蛋白质产量低，或生物活性受损。因此，选择或合理设计连接融合蛋白结构域的连接体是重组融合蛋白技术中一个重要但尚未充分探索的领域。

与重组融合蛋白类似，天然存在的多结构域蛋白由两个或多个由连接肽连接的功能域组成。这些连接肽用于连接蛋白质部分，并且还提供许多其他功能，例如维持合作的域间相互作用或保持生物活性。了解天然连接子对于重组融合蛋白中经验连接子的合理设计非常有帮助。Argos(Argos P.An investigation of oligopeptides linking domains inprotein tertiary structures and possible candidates for general gene fusion.JMol Biol.1990；211:943–958.)和George and Heringa(George R,Heringa J.Ananalysis of protein domain linkers:their classification and role in proteinfolding.Protein Eng.2002；15:871–879.)进行的两项独立研究考察了天然蛋白质中连接子的一般性质。比较了天然连接体的几种性质，数据显示，链接肽的长度、疏水性、氨基酸种类和连接肽二级结构都是影响蛋白的结构和稳定性重要因素。例如，小的极性氨基酸，如Thr或Ser和Gly被认为是有利的，因为它们可能由于尺寸小而提供良好的灵活性，并且还通过与水形成氢键帮助保持水溶剂中连接结构的稳定性。总的来说，天然连接体主要采用延伸构象，并且具有独立的结构，不与相邻的蛋白质结构域相互作用。因此，天然连接肽可作为重组融合蛋白中经验连接体合理设计的一般参考。

发明内容

第一方面，本发明提供了一种连接肽，包含两种类型，一种类型来自于富含Gly和Ser的柔性连接肽；另一种类型优化自天然IgD铰链区。

所述富含Gly和Ser的连接肽优化自如下序列：GGGGGSGGGGSGGGGSA(SEQ ID NO:1)；

所述另一类型连接肽优化自如下序列：RNTGRGGEEKKKEKEKEEQEERETK(SEQ ID NO:2)。