使用突变的胱硫醇γ-合酶从O-磷酸-L-高丝氨酸和甲硫醇制备L-甲硫氨酸的方法_4

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蛋白质中至少另一个氨基 酸残基在选自位置 10、11、15、27、28、30、32、45、47、60、68、104、150、178、183、185、220、232、 245、257、259、261、275、287、289、324、326、371、396、405、431、436、457、459、470、472、506 和 507,优选选自位置 10、11、15、30、32、45、47、68、104、150、178、183、185、220、232、245、257、 259、261、275、287、289、326、371、396、405、431、436、459、470、472、506 和 507,甚至更优选 选自残基275和396的位置被取代。
[0148] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:
[0149] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置10、27、60、324和 457。
[0150] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置32、287、289和 356〇
[0151] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置10、232、245、259、 356、431 和 436。
[0152] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置11、15、30、45、47、 68、178、356、371和 459。
[0153] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置32和356。
[0154] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置32、60、324和 457。
[0155] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置32、287、289和 356〇
[0156] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置32、232、245、259、 356、431 和 436。
[0157] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置32、45、47、68、 178、356、371和 459。
[0158] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置232、245、259、 356、431 和 436。
[0159] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置178、356、371和 459〇
[0160] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置150、257、259、 261、275、289、356 和 506。
[0161] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置185、356和405。
[0162] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置275、356、396和 472。
[0163] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置275、326、356和 396〇
[0164] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置220、275、356和 396〇
[0165] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置183、275、356、396 和 507。
[0166]在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置275、287、356、396 和 507。
[0167] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置275、356、396和 470 〇
[0168] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置275、356和507。
[0169] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置275、356和396。
[0170] 在一个实施方案中,其中存在取代和/或删除的位置如下:位置275、287和356。
[0171] 在这些位置上优选的取代是如上所指的那些取代。
[0172] 可以用于根据本发明的方法中的依赖0HPS的甲硫氨酸合酶也是能通过删除一个 或更多个对应SEQ ID No :3中显示的氨基酸序列的氨基酸1至103的N-末端氨基酸,衍生 自任意上述依赖0HPS的甲硫氨酸合酶的酶。如在实施例中所示,上述依赖0HPS的甲硫氨酸 合酶的截短型式,例如其中与SEQ ID No: 3相比,31氨基酸残基或103氨基酸残基从N-末 端被删除的截短型式,也还显示有效的依赖0HPS的甲硫氨酸合酶的活性。
[0173] 在优选的实施方案中,根据本发明的依赖0HPS的甲硫氨酸合酶也显示了将0-磷 酸-L-高丝氨酸和硫化物转化为L-高丝氨酸和11 3?04的酶活性。优选地,硫化物是金属硫 化物如Na2S。在此情况下,所述转化根据以下反应方案进行:
[0174] 0-磷酸-L-高丝氨酸+Na2S〈 = >L-高半胱氨酸+H3P04
[0175] 将0-磷酸-L-高丝氨酸(0PHS)和金属硫化物转化为L-高丝氨酸和H 3P04的活性 可以在与上述基本相同的试验中检测,联系将0-磷酸-L-高丝氨酸(0PHS)和甲硫醇转化 为L-高丝氨酸和H 3P04的活性检测。在此情况下,使用双met2Amet25A酵母菌株并且所 述菌株在用Na 2S作为唯一硫酸盐的来源的介质中生长。实际上,MET25编码在酵母中唯一 已知活性的高半胱氨酸合酶,用硫化物催化〇-乙酰基-L-高丝氨酸的缩合。已经可以通过 使用被设计为除了双met2met25突变,包括引发0-磷酸-L-高丝氨酸聚集的thr4突变的 酿酒酵母改进试验的敏感性。
[0176] 此酶活性也可以进一步通过体外试验确定,其中0-磷酸-L-高丝氨酸和Na 2S在 体外适宜的条件下用来自表达待测蛋白质的酵母菌株的非细胞提取物或用(部分)纯化 的待测蛋白质培育并且其中通过比色法(Becker等,Journal of Biochemical Chemistry 244(1969),2418)检测高半胱氨酸的制备。
[0177] 本发明还涉及编码根据本发明的蛋白质的核苷酸分子。所述核苷酸分子可以是 DNA或RNA,优选为DNA。
[0178] 此外,本发明涉及包括根据本发明的核酸分子的载体。在优选的实施方案中,载体 是允许表达根据本发明的核酸的载体从而允许根据本发明制备蛋白质。因此,在优选的实 施方案中,根据本发明的核酸可操作地与表达控制序列相关联,表达控制序列允许在所期 望的宿主细胞或宿主细胞体系中表达。贯穿本说明书中使用的术语"操作性关联"或"可操 作地关联",指一个或更多个表达控制序列之间的连接并且在核酸分子中的编码区域待以 在与表达控制序列相适应的条件下实现的方式表达。
[0179] 表达包括异源DNA序列的转录,优选转为可翻译的mRNA。确保在植物细胞、动物细 胞和真菌以及细菌中表达的调控元素是本领域技术人员熟知的。其包括启动子、增强子、终 止信号、靶信号等。下文结合有关于载体的详细解释进一步提供了实施例。
[0180] 用于与核酸分子相关联的启动子根据其来源和/或根据待表达的基因可以是同 源的或异源的。适宜的启动子例如是将其本身提供在组成型表达中的启动子。但是,也可 以使用仅通过外部影响确定的位置适时激活的启动子。人造和/或化学诱导的启动子可以 在此上下文中使用。
[0181] 可将根据本发明的载体引入(微)生物从而将其表达并导致能将0-磷酸-L-高 丝氨酸和甲硫醇转化为L-甲硫氨酸的蛋白质的制备。
[0182]不同的表达体系的概述例如包含在Methods in Enzymology 153 (1987), 385-516,在 Bitter 等(Methods in Enzymology 153 (1987),516-544)和在 Sawers 等 (Applied Microbiology and Biotechnology 46(1996),1-9),Billman-Jacobe(Current Opinion in Biotechnology 7(1996),500-4), Hockney(Trends in Biotechnology 12(1994),456_463), Griffiths 等,(Methods in Molecular Biology 75(1997), 427-440)。酵母表达体系的概述例如提供在Hensing等(Antonie van Leuwenhoek 67(1995),261-279), Bussineau 等(Developments in Biological Standardization 83(1994),13-19), Gellissen 等(Antonie van Leuwenhoek 62(1992),79_93, Fleer (Current Opinion in Biotechnology 3(1992),486-496), Vedvick (Current Opinion in Biotechnology 2 (1991),742-745)和 Buckholz(Bio/Technology 9(1991), 1067-1072)。
[0183] 在文献中已经广泛描述了表达载体。作为规则,其不仅包含选择标志基因和复制 源,确保在所选宿主中的复制,还包含细菌或病毒启动子,以及在绝大多数情况下,用于转 录的终止信号。在启动子和终止信号之间,通常存在至少一个限制位点或多聚连接子,其 实现编码DNA序列的插入。如果其在所选的宿主生物体中是有活性的,可以使用天然控制 对应基因的转录的DNA序列作为启动子序列。但是,也可以将此序列替换为其他启动子序 列。有可能使用启动子确保基因的组合型表达和诱导启动子,其允许基因表达的计划性控 制。细菌和病毒启动子序列具有的这些性质在文献中详细描述。在文献中充分描述了用于 在微生物(例如大肠杆菌、酿酒酵母)中表达的调节序列。允许特别高表达下游序列的启 动子例如是 T7 启动子(Studier 等,Methods in Enzymology 185 (1990),60-89)、lacUV5、 trp、trp_lacUV5 (DeBoer 等,Rodriguez 和 Chamberlin(Eds)中,Promoters,Structure and Function ;Praeger,New York,(1982),462-481 ;DeBoer 等,Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1983),21-25)、lpl、rac (Boros 等,Gene 42 (1986),97-100)。诱导性启动子优选用于 合成多肽。这些启动子通常造成比组成型启动子更高的多肽产量。为了获得最佳含量的多 肽,通常使用两个阶段的方法。首先,在最佳培养条件下培养宿主细胞至相对高的细胞密 度。在第二步骤中,取决于使用的启动子类型诱导转录。为此目的,tac启动子特别适合, 其可以通过乳糖或IPTG(=异丙基-0-D-硫代半乳糖苷)诱导(deBoer等,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80(1983),21-25)。在文献中还描述了转录的终止信号。
[0184] 根据本发明的使用核苷或载体的宿主细胞的转化可以通过如在Sambrook and Russell (2001),Molecular Cloning :A Laboratory Manual,CSH Press,Cold Spring Harbor,NY,USA ;Methods
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