[发明专利]基于非天然氨基酸的离子液体、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种用于制备含非天然氨基酸蛋白的物质组合，包括：

(1)一种或多种氨基酰-tRNA合成酶，其能够结合突变的tRNA；

(2)一种或多种突变的tRNA，所述突变的tRNA反密码子环上突变为终止密码子的互补序列；

(3)基于非天然氨基酸的离子液体，所述基于非天然氨基酸的离子液体为非天然氨基酸-胆碱离子液体，其以胆碱和非天然氨基酸为原料通过化学合成产生；

其中，(1)所述的氨基酰-tRNA合成酶能将(2)所述突变的tRNA结合到非天然氨基酸上产生氨基酰-tRNA；并且

所述基于非天然氨基酸的离子液体与非天然氨基酸相比具有改善的溶解度、和/或生物利用度；

所述氨基酰-tRNA合成酶为来自马氏古甲烷球菌的MmPylRs、突变的tRNA为tRNAMmPylUCA；

所述氨基酰-tRNA合成酶为来自大肠杆菌的EcLeuRs、突变的tRNA为tRNAEcLeuCUA；

所述氨基酰-tRNA合成酶为来自大肠杆菌的EcTyrRs、突变的tRNA为tRNAEcTyrUUA。

2.如权利要求1所述用于制备含非天然氨基酸蛋白的物质组合，其特征在于，所述非天然氨基酸-胆碱离子液体为Ch-NAEK、Ch-pAcF、Ch-Anap。

3.一种重组表达含非天然氨基酸目的蛋白的方法，其特征在于利用权利要求1-2任一所述用于制备含非天然氨基酸蛋白的物质组合在目的蛋白中插入非天然氨基酸。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于利用大肠杆菌、酵母、哺乳动物细胞、昆虫细胞作为宿主细胞重组表达含非天然氨基酸蛋白；所述非天然氨基酸由提前终止密码子(PTC)编码。

5.如权利要求4所述的方法，其包括：

步骤1.改造宿主细胞，使其表达所述一种或多种氨基酰-tRNA合成酶、和所述一种或多种突变tRNA；

步骤2.向步骤1获得的改造宿主细胞中转入含非天然氨基酸蛋白编码核酸的表达盒，制备重组宿主细胞；

步骤3.在添加基于非天然氨基酸的离子液体的培养基中培养步骤2获得的重组宿主细胞。

6.如权利要求5所述的方法，在步骤3之后还包括：

步骤4.培养重组宿主细胞、从培养物中分离含非天然氨基酸目的蛋白。

7.基于非天然氨基酸的离子液体在提高基因密码子拓展系统对提前终止密码子(PTC)通读效率、和/或插入非天然氨基酸效率中的应用，

其中，所述基因密码子拓展系统包括：

(1)一种或多种氨基酰-tRNA合成酶，其能够结合突变的tRNA；和

(2)一种或多种突变的tRNA，所述突变的tRNA反密码子环上突变为终止密码子的互补序列；

并且，(1)所述的氨基酰-tRNA合成酶能将(2)所述突变的tRNA结合到非天然氨基酸上产生氨基酰-tRNA；

所述基于非天然氨基酸的离子液体为Ch-NAEK、Anap-胆碱、pAcF-胆碱；

所述氨基酰-tRNA合成酶为来自马氏古甲烷球菌的MmPylRs、突变的tRNA为tRNAMmPylUCA；

所述氨基酰-tRNA合成酶为来自大肠杆菌的EcLeuRs、突变的tRNA为tRNAEcLeuCUA；

所述氨基酰-tRNA合成酶为来自大肠杆菌的EcTyrRs、突变的tRNA为tRNAEcTyrUUA。

8.如权利要求7所述的基于非天然氨基酸的离子液体在提高基因密码子拓展系统对提前终止密码子(PTC)通读效率、和/或插入非天然氨基酸效率中的应用，其特征在于以所述基于非天然氨基酸的离子液体替代或部分替代非天然氨基酸，加入重组细胞培养基中。

9.如权利要求7所述的基于非天然氨基酸的离子液体在提高基因密码子拓展系统对提前终止密码子(PTC)通读效率、和/或插入非天然氨基酸效率中的应用，其中所述非天然氨基酸的离子液体是以胆碱和非天然氨基酸为原料通过化学合成产生，其中胆碱和非天然氨基酸的摩尔比为1:0.1-10。