ES2456331T3

Genetically programmed expression of selectively sulfated proteins in eubacteria

Abstract

A translation system comprising: (a) a first non-natural amino acid that is sulfothyrosine as depicted in Figure 1; (b) a first orthogonal aminoacyl tRNA aminoacyl (O-RS) wherein the O-RS comprises an amino acid sequence that is a conservative variant of SEQ ID NO: 2, which conservative variant has an identity of at least 90 % with SEQ ID NO: 2 and comprises: a leucine in a position corresponding to Tyr32; a proline in a position corresponding to Leu65; a glycine in a position corresponding to Asp158 and a lysine in a position corresponding to Leu162, and; optionally it comprises a glutamic acid in a position corresponding to Gln155 and / or a threonine or a cysteine ​​in a position corresponding to Ile159, and; (c) a first orthogonal tRNA (O-tRNA) ; wherein said first O-RS aminoacylates said first O-tRNA with said sulfothyrosine.

ES2456331T3, drawing sheet 1
Sheet 1 of 8

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18 claims: 4 independent, 14 dependent

  1. 1
    REIVINDICACIONES 1. Un sistema de traducción que comprende:5 (a) un primer aminoácido no natural que es la sulfotirosina tal como se representa en la Figura 1;(b) una primera aminoacil ARNt sintetasa ortogonal (O-RS) en donde la O-RS comprende una secuencia de aminoácidos que es una variante conservativa de la SEC ID Nº: 2, la cual variante conservativa tiene una identidad de al menos el 90 % con la SEC ID Nº: 2 y comprende: una leucina en una posición correspondiente a Tyr32;una prolina en una posición correspondiente a Leu65;una glicina en una posición correspondiente a Asp158 y una lisina en una posición correspondiente a Leu162, y;opcionalmente comprende un ácido glutámico en una posición correspondiente a Gln155 y/o una treonina o una cisteína en una posición correspondiente a Ile159, y;(c) un primer ARNt ortogonal (O-ARNt);en el que dicha primera O-RS aminoacila dicho primer O-ARNt con dicha sulfotirosina. 15
  2. 2
    El sistema de traducción de la reivindicación 1, en el que:(i) dicha primera O-RS deriva de una aminoacil-ARNt sintetasa de Methanococcus jannaschii;y/o, (ii) dicha primera O-RS deriva de una tirosil ARNt sintetasa de Methanococcus jannaschii de tipo silvestre;y/o (iii) dicha primera O-RS comprende una secuencia de aminoácidos expuesta en las SEC ID Nos: 4, 6, 8 o 10;y/o, (iv) dicho primer O-ARNt es un ARNt supresor de ámbar;y/o (v) dicho primer O-ARNt comprende o está codificado por una secuencia de polinucleótidos expuesta en la SEC ID Nº: 1. 25
  3. 3
    El sistema de traducción de la reivindicación 1, que adicionalmente comprende un ácido nucleico que codifica una proteína de interés, comprendiendo dicho ácido nucleico al menos un codón selector, en el que dicho codón selector es reconocido por dicho primer O-ARNt.
  4. 4
    El sistema de traducción de la reivindicación 3, que adicionalmente comprende una segunda O-RS y un segundo O-ARNt, en el que la segunda O-RS aminoacila el segundo O-ARNt con un segundo aminoácido no natural que es diferente del primer aminoácido no natural, y en el que el segundo O-ARNt reconoce un codón selector que es diferente del codón selector reconocido por el primer O-ARNt. 35 5. El sistema de traducción de la reivindicación 1, en el que dicho sistema comprende una célula hospedadora que comprende dicho primer aminoácido no natural, dicha primera O-RS y dicho primer O-ARNt.
  5. 6
    El sistema de traducción de la reivindicación 5, en el que dicha célula hospedadora es una célula de eubacteria, tal como una célula de E. coli.
  6. 7
    El sistema de traducción de la reivindicación 5, en el que dicha célula hospedadora comprende un polinucleótido que codifica dicha primera O-RS y/o un polinucleótido que codifica dicho primer O-ARNt.
  7. 8
    El sistema de traducción de la reivindicación 7, en el que dicho primer polinucleótido comprende una secuencia de 45 nucleótidos expuesta en las SEC ID Nos:5, 7, 9 u 11.
  8. 9
    Un método para producir, en un sistema de traducción, una proteína que comprende un aminoácido no natural en una posición seleccionada, comprendiendo el método:(a) proporcionar un sistema de traducción que comprende: (i) un primer aminoácido no natural que es la sulfotirosina tal como se representa en la Figura 1;(ii) una primera aminoacil ARNt sintetasa ortogonal (O-RS) en la que la O-RS comprende una secuencia de aminoácidos que es una variante conservativa de la SEC ID Nº: 2, la cual dicha variante conservativa tiene 55 una identidad de al menos el 90 % con la SEC ID Nº: 2 y comprende: una leucina en una posición correspondiente a Tyr32;una prolina en una posición correspondiente a Leu65;una glicina en una posición correspondiente a Asp158, y una lisina en una posición correspondiente a Leu162, y;opcionalmente comprende un ácido glutámico en una posición correspondiente a Gln155, y/o una treonina o una cisteína en una posición correspondiente a Ile159;(iii) un primer ARNt ortogonal (O-ARNt), en el que dicha primera O-RS aminoacila dicho primer O-ARNt con dicha sulfotirosina;y (iv) un ácido nucleico que codifica dicha proteína, en donde dicho ácido nucleico comprende al menos un codón selector que es reconocido por dicho primer O-ARNt;e 65 (b) incorporar dicho aminoácido natural en dicha posición seleccionada en dicha proteína durante la traducción de dicha proteína en respuesta a dicho codón selector, produciendo de este modo dicha proteína que comprende dicho aminoácido no natural en la posición seleccionada.
  9. 10
    El método de la reivindicación 9, en el que dicha proteína que comprende un aminoácido no natural es la sulfohirudina. 5
  10. 11
    El método de la reivindicación 9, en el que:(A) dicha disposición de un sistema de traducción comprende proporcionar un polinucleótido que codifica dicha O-RS;o 10 (B) dicha disposición de un sistema de traducción comprende proporcionar una O-RS derivada de una aminoacil-ARNt sintetasa de Methanococcus jannaschii;o, (C) dicha disposición de un sistema de traducción comprende proporcionar una O-RS derivada de una tirosil-ARNt sintetasa de Methanococcus jannaschii de tipo silvestre;o, (D) dicha disposición de un sistema de traducción comprende proporcionar una O-RS que comprende una 15 secuencia de aminoácidos expuesta en las SEC ID Nos: 4, 6, 8 o 10;o, (E) dicha disposición de un sistema de traducción comprende mutar un bolsillo de unión de aminoácidos de una aminoacil-ARNt sintetasa de tipo silvestre por mutagénesis de sitio dirigido y seleccionar una O-RS resultante que aminoacila dicho O-ARNt con dicho aminoácido no natural, en donde dicha etapa de selección comprende realizar una selección positiva y una selección negativa de dicha O-RS a partir de un conjunto que comprende 20 una pluralidad de moléculas de aminoacil-ARNt sintetasa resultantes después de la mutagénesis de sitio dirigido;o, (F) dicha disposición de un sistema de traducción comprende proporcionar un polinucleótido que codifica dicho O-ARNt;o, (G) dicha disposición de un sistema de traducción comprende proporcionar un O-ARNt que es un ARNt supresor 25 ámbar;o, (H) dicha disposición de un sistema de traducción comprende proporcionar un O-ARNt que comprende o está codificado por una secuencia de polinucleótidos expuesta en la SEC ID Nº: 1;o, (I) dicha disposición de un sistema de traducción comprende proporcionar un ácido nucleico que comprende un codón selector ámbar;o 30 (J) dicha disposición de un sistema de traducción comprende proporcionar una célula hospedadora, en donde dicha célula hospedadora comprende dicho primer aminoácido no natural, dicha primera O-RS, dicho primer O-ARNt y dicho ácido nucleico, y en el que dicha etapa de incorporación comprende cultivar dicha célula hospedadora;o, (K) dicha disposición de un sistema de traducción comprende proporcionar un extracto celular. 35
  11. 12
    El método de la reivindicación 11 (J), en el que:(i) dicha disposición de una célula hospedadora comprende proporcionar una célula hospedadora de eubacteria;o 40 (ii) dicha disposición de una célula hospedadora de eubacteria comprende proporcionar una célula hospedadora de E. coli;o, (iii) dicha disposición de una célula hospedadora comprende proporcionar una célula hospedadora que comprende un polinucleótido que codifica dicha O-RS;o, (iv) dicha disposición de una célula hospedadora que comprende un polinucleótido que codifica dicha O-RS 45 comprende proporcionar una célula hospedadora que comprende un polinucleótido que comprende una secuencia de nucleótidos expuesta en las SEC ID Nos: 5, 7, 9 u 11.
  12. 13
    El método de la reivindicación 9, en el que adicionalmente dicha proteína comprende un segundo aminoácido no natural que es diferente de dicho primer aminoácido no natural, y en el que dicho sistema de traducción comprende 50 adicionalmente una segunda O-RS y un segundo O-ARNt, en donde la segunda O-RS aminoacila el segundo O-ARNt con un segundo aminoácido no natural que es diferente del primer aminoácido no natural, y en el que el segundo O-ARNt reconoce un codón selector en el ácido nucleico que es diferente del codón selector reconocido por el primer O-ARNt. 55 14. Una composición que comprende un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos que es una variante conservativa de la SEC ID Nº:2, la cual dicha variante conservativa tiene una identidad de al menos el 90 % con la SEC ID Nº: 2 y comprende: una leucina en una posición correspondiente a Tyr32;una prolina en una posición correspondiente a Leu65;una glicina en una posición correspondiente a Asp158, y una lisina en una posición correspondiente a Leu162, y;60 opcionalmente comprende un ácido glutámico en una posición correspondiente a Gln155 y/o una treonina o una cisteína en una posición correspondiente a Ile159, y;el cual polipéptido aminoacila un O-ARNt con sulfotirosina tal como se representa en la Figura 1.
  13. 15
    La composición de la reivindicación 14, en la que el polipéptido comprende la secuencia de aminoácidos de las 65 SEC ID Nos:4, 6, 8 o 10.
  14. 16
    Un polinucleótido que codifica el polipéptido de las reivindicaciones 14 o 15.
  15. 17
    El polinucleótido de la reivindicación 16, en donde dicho polinucleótido comprende la secuencia de nucleótidos de las SEC ID Nº:5, 7, 9 u 11. 5
  16. 18
    La composición de las reivindicaciones 14 o 15, en donde dicha composición comprende una célula que comprende el polipéptido.
  17. 19
    Un vector que comprende el polinucleótido de acuerdo con la reivindicación 16. 10
  18. 20
    Una célula que comprende un vector, comprendiendo el vector el polinucleótido de la reivindicación 16. Secuencias de nucleótidos y aminoácidos SEC ID Nº:Descripción SECUENCIA 1 tirosil- ARNtCUA supresor de Methanococcus jannaschii tcc MjARNt-Tyr(CUA) o 2 Secuencia de aminoácidos de la tirosil-ARNt sintetasa (MjTyrRS) de Methanococcus jannaschii de tipo silvestre 3 Secuencia de nucleótidos de la tirosil-ARNt sintetasa (MjTyrRS) de Methanococcus jannaschii de tipo silvestre 4 CLON 1 Secuencia de aminoácidos de la sulfotirosina aminoacil-ARNt sintetasa (derivada de la tirosil ARNt-sintetasa de Methanococcus jannaschiide de tipo silvestre) Fig. 7 SEC ID Nº: Descripción SECUENCIA 5 CLON 1 Secuencia de nucleótidos de la sulfotirosina aminoacil-ARNt sintetasa 6 CLON 2 Secuencia de aminoácidos de la sulfotirosina aminoacil-ARNt sintetasa (derivada de la tirosil ARNt-sintetasa de Methanococcus jannaschii de tipo silvestre) 7 CLON 2 Secuencia de nucleótidos de la sulfotirosina aminoacil-ARNt sintetasa 8 CLON 3 Secuencia de aminoácidos de la sulfotirosina aminoacil-ARNt sintetasa (derivada de la tirosil ARNt-sintetasa de Methanococcus jannaschii de tipo silvestre) Fig. 7 (Cont.) SEC ID Nº: Descripción SECUENCIA 9 CLON 3 Secuencia de nucleótidos de la sulfotirosina aminoacil-ARNt sintetasa 10 CLON 4 Secuencia de aminoácidos de la sulfotirosina aminoacil-ARNt sintetasa (derivada de la tirosil ARNt-sintetasa de Methanococcus jannaschii tipo silvestre) 11 CLON 4 Secuencia de nucleótidos de la sulfotirosina aminoacil-ARNt sintetasa Fig. 7 (Cont.)
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