초록

본 발명은 척추동물 세포에서 유전적으로 코딩되는 아미노산의 수를 확장시키는 번역 성분을 제조하는 방법 및 조성물을 제공한다. 상기 번역 성분은 오르소고날 tRNA, 오르소고날 아미노아실-tRNA 합성효소, 오르소고날 tRNA/합성효소 쌍 및 비천연 아미노산을 포함한다. 척추동물 세포에서 비천연 아미노산을 포함하는 단백질 및 그 제조 방법이 또한 제공된다.

대표청구항 ▼

오르소고날 아미노아실-tRNA 합성효소(O-RS)를 포함하는 척추동물 세포 또는 세포주로서, 여기서 O-RS는 척추동물 세포에서 파라-아세틸-페닐알라닌(PAF)으로 오르소고날 tRNA(O-tRNA)를 우선적으로 아미노아실화시키는 것인 척추동물 세포 또는 세포주. 제1항에 있어서, O-RS는 O-RS가 천연 아미노산으로 O-tRNA를 아미노아실화시키는 것에 비하여 10배 이상 더욱 효과적으로 O-tRNA를 PAF로 아미노아실화시키는 것인 세포 또는 세포주. 제1항에 있어서, 0-RS는 비척추동물 유기체로부터 유래한 것인 세포 또는 세

오르소고날 아미노아실-tRNA 합성효소(O-RS)를 포함하는 척추동물 세포 또는 세포주로서, 여기서 O-RS는 척추동물 세포에서 파라-아세틸-페닐알라닌(PAF)으로 오르소고날 tRNA(O-tRNA)를 우선적으로 아미노아실화시키는 것인 척추동물 세포 또는 세포주. 제1항에 있어서, O-RS는 O-RS가 천연 아미노산으로 O-tRNA를 아미노아실화시키는 것에 비하여 10배 이상 더욱 효과적으로 O-tRNA를 PAF로 아미노아실화시키는 것인 세포 또는 세포주. 제1항에 있어서, 0-RS는 비척추동물 유기체로부터 유래한 것인 세포 또는 세포주. 제3항에 있어서, 비척추동물 유기체는 에스케리치아 콜라이(Escherichia coli) 또는 바실러스 스테아로써모필러스(Bacillus stearothermophilus)인 세포 또는 세포주.제1항에 있어서, 척추동물 세포 또는 세포주는 포유류의 것인 세포 또는 세포주.제5항에 있어서, 척추동물 세포주는 인간 세포주인 세포주.제1항에 있어서, O-RS는 천연 아미노산과 비교하여 하나 이상의 비천연 아미노산에 대해 하나 이상의 개선되거나 향상된 효소 특성을 가지며, 상기 특성은 보다 높은 Km, 보다 낮은 Km, 보다 높은 kcat, 보다 낮은 kcat, 보다 낮은 kcat/km 및 보다 높은 kcat/km으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 세포 또는 세포주.제1항에 있어서, O-tRNA는 비척추동물 유기체로부터 유래한 것인 세포 또는 세포주.제8항에 있어서, 비척추동물 유기체는 에스케리치아 콜라이 또는 바실러스 스테아로써모필러스인 세포 또는 세포주. 제1항에 있어서, 목적하는 폴리펩티드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 핵산을 더 포함하고, 여기서 상기 폴리뉴클레오티드는 O-tRNA에 의해 인식되는 셀렉터 코돈을 포함하는 세포 또는 세포주. 제10항에 있어서, 셀렉터 코돈은 앰버 코돈, 오커 코돈, 오팔 코돈 또는 4 또는 그 이상의 염기 코돈으로 이루어진 군으로부터 선택되는 세포 또는 세포주. 제10항에 있어서, 셀렉터 코돈은 앰버 코돈인 세포 또는 세포주. 제10항에 있어서, 셀렉터 코돈은 오커 코돈인 세포 또는 세포주. 제10항에 있어서, 셀렉터 코돈은 오팔 코돈인 세포 또는 세포주. 제10항에 있어서, 셀렉터 코돈은 4 또는 그 이상의 염기 코돈을 포함하는 세포 또는 세포주. 제10항에 있어서, 하나 이상의 비천연 아미노산을 포함하는 목적하는 폴리펩티드의 수율은 폴리뉴클레오티드에 상기 셀렉터 코돈이 결실된 세포로부터 유래하는 목적하는 천연 발생 폴리펩티드에 대해 얻어지는 것의 5% 이상인 세포 또는 세포주. 제1항에 있어서, 세포는 하나 이상의 비천연 아미노산의 존재하에 폴리펩티드 수율의 30%보다 낮은 수율로 하나 이상의 비천연 아미노산의 부재하에 목적하는 폴리펩티드를 생산하는 세포 또는 세포주. 제10항에 있어서, 목적하는 폴리펩티드는 치료용 단백질, 진단용 단백질, 산업용 효소 또는 이의 부분인 세포 또는 세포주. 제10항에 있어서, 목적하는 폴리펩티드가 사이토카인, 성장 인자, 성장 인자 수용체, 인터페론, 인터루킨, 염증 분자, 암유전자 생성물, 펩티드 호르몬, 신호 전달 분자, 스테로이드 호르몬 수용체, 에리스로포이에틴(EPO), 인슐린, 인간 성장 호르몬, 알파-1 안티트립신, 안지오스타틴, 항용혈 인자, 항체, 아포지단백질, 아포단백질, 심방 나트륨 이뇨 인자, 심방 나트륨 이뇨 폴리펩티드, 심방 펩티드, C-X-C 케모카인, T39765, NAP-2, ENA-78, Gro-a, Gro-b, Gro-c, IP-10, GCP-2, NAP-4, SDF-1, PF4, MIG, 칼시토닌, c-kit 리간드, 사이토카인, CC 케모카인, 단핵구 화학유인 단백질-1, 단핵구 화학유인 단백질-2, 단핵구 화학유인 단백질-3, 단핵구 염증 단백질-1 알파, 단핵구 염증 단백질-1 베타, RANTES, I309, R83915, R91733, HCC1, T58847, D31065, T64262, CD40, CD40 리간드, c-kit 리간드, 콜라겐, 콜로니 자극 인자(CSF), 보체 인자 5a, 보체 억제제, 보체 수용체 1, 사이토카인, DHFR, 상피세포 호중구 활성화 펩티드-78, GROα/MGSA, GROβ, GROγ, MIP-1α, MIP-1δ, MCP-1, 상피세포 성장 인자(EGF), 상피세포 호중구 활성화 펩티드, 에리스로포이에틴(EPO), 박리 독소(exfoliating toxin), 인자 IX, 인자 VII, 인자 VIII, 인자 X, 섬유아세포 성장 인자(FGF), 피브리노겐, 피브로넥틴, G-CSF, GM-CSF, 글루코세레브로시다제, 고나도트로핀, 성장 인자, 성장 인자 수용체, 헤지호그(Hedgehog) 단백질, 헤모글로빈, 간세포 성장 인자(HGF), 히루딘, 인간 혈청 알부민, ICAM-1, ICAM-1 수용체, LFA-1, LFA-1 수용체, 인슐린, 인슐린 유사 성장 인자(IGF), IGF-I, IGF-II, 인터페론, IFN-α, IFN-β, IFN-γ, 인터루킨, IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-11, IL-12, 각질 세포 성장 인자(KGF), 락토페린, 백혈병 억제 인자, 루시퍼라제, 뉴투린, 호중구 억제 인자(NIF), 온코스타틴 M, 골원성 단백질, 암유전자 생성물, 부갑상선 호르몬, PD-ECSF, PDGF, 펩티드 호르몬, 인간 성장 호르몬, 플레이오트로핀, 단백질 A, 단백질 G, 발열성 외독소 A, B 또는 C, 릴렉신, 레닌, SCF, 가용성 보체 수용체 I, 가용성 I-CAM 1, 가용성 인터루킨 수용체, 가용성 TNF 수용체, 소마토메딘, 소마토스타틴, 소마토트로핀, 스트렙토키나제, 슈퍼항원, 스타필로코커스 장독소, SEA, SEB, SEC1, SEC2, SEC3, SED, SEE, 스테로이드 호르몬 수용체, 슈퍼옥시드 디스뮤타제(SOD), 독성 쇼크 증후군 독소, 티모신 알파 1, 조직 플라스미노겐 활성화 인자, 종양 성장 인자(TGF), TGF-α, TGF-β, 종양 괴사 인자, 종양 괴사 인자 알파, 종양 괴사 인자 베타, 종양 괴사 인자 수용체(TNFR), VLA-4 단백질, VCAM-1 단백질, 혈관 내피세포 성장 인자(VEGEF), 유로키나제, Mos, Ras, Raf, Met; p53, Tat, Fos, Myc, Jun, Myb, Rel, 에스트로겐 수용체, 프로게스테론 수용체, 테스토스테론 수용체, 알도스테론 수용체, LDL 수용체, SCF/c-Kit, CD40L/CD40, VLA-4/VCAM-1, ICAM-1/LFA-1, 히알루린/CD44 및 코르티코스테론으로 구성된 군에서 선택되는 단백질 또는 단백질의 일부분을 포함하는 것인 세포 또는 세포주.오르소고날 아미노아실-tRNA 합성효소(O-RS)를 포함하는 척추동물 세포 또는 세포주로서, 여기서 O-RS는 척추동물 세포에서 파라-아미노-페닐알라닌으로 오르소고날 tRNA(O-tRNA)를 우선적으로 아미노아실화시키는 것인 척추동물 세포 또는 세포주.제1항에 있어서, O-RS는 O-RS가 천연 아미노산으로 O-tRNA를 아미노아실화시키는 것에 비해 10배 이상 더욱 효율적으로 O-tRNA를 파라-아미노-페닐알라닌으로 아미노아실화시키는 세포 또는 세포주. 제20항에 있어서, O-RS는 비척추동물 유기체로부터 유래된 것인 세포 또는 세포주. 제22항에 있어서, 비척추동물 유기체는 에스케리치아 콜라이 또는 바실러스 스테아로써모필러스인 세포 또는 세포주.제20항에 있어서, 척추동물 세포 또는 세포주는 포유류의 것인 세포 또는 세포주.제20항에 있어서, 척추동물 세포주는 인간 세포주인 세포주.제20항에 있어서, O-RS는 천연 아미노산에 비하여 하나 이상의 비천연 아미노산에 대해 하나 이상의 개선되거나 향상된 효소 특성을 가지며, 상기 특성은 보다 높은 Km, 보다 낮은 Km, 보다 높은 kcat, 보다 낮은 kcat, 보다 낮은 kcat/km 및 보다 높은 kcat/km으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 세포 또는 세포주.제20항에 있어서, O-tRNA는 비척추동물 유기체로부터 유래한 것인 세포 또는 세포주.제27항에 있어서, 비척추동물 유기체는 에스케리치아 콜라이 또는 바실러스 스테아로써모필러스인 세포 또는 세포주. 제20항에 있어서, 목적하는 폴리펩티드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 핵산을 더 포함하고, 여기서 상기 폴리뉴클레오티드는 O-tRNA에 의해 인식되는 셀렉터 코돈을 포함하는 세포 또는 세포주. 제29항에 있어서, 셀렉터 코돈은 앰버 코돈, 오커 코돈, 오팔 코돈 또는 4 또는 그 이상의 염기 코돈으로 이루어진 군으로부터 선택되는 세포 또는 세포주. 제29항에 있어서, 셀렉터 코돈은 앰버 코돈인 세포 또는 세포주. 제29항에 있어서, 셀렉터 코돈은 오커 코돈인 세포 또는 세포주. 제29항에 있어서, 셀렉터 코돈은 오팔 코돈인 세포 또는 세포주. 제29항에 있어서, 셀렉터 코돈은 4 또는 그 이상의 염기 코돈을 포함하는 세포 또는 세포주. 제29항에 있어서, 하나 이상의 비천연 아미노산을 포함하는 목적하는 폴리펩티드의 수율은 폴리뉴클레오티드에 상기 셀렉터 코돈이 결실된 세포로부터 유래하는 목적하는 천연 발생 폴리펩티드에 대해 얻어지는 것의 5% 이상인 세포 또는 세포주. 제20항에 있어서, 세포는 하나 이상의 비천연 아미노산의 존재하에 폴리펩티드 수율의 30%보다 낮은 수율로 하나 이상의 비천연 아미노산의 부재하에 목적하는 폴리펩티드를 생산하는 세포 또는 세포주. 제29항에 있어서, 목적하는 폴리펩티드는 치료용 단백질, 진단용 단백질, 산업용 효소 또는 이의 부분인 세포 또는 세포주. 제29항에 있어서, 목적하는 폴리펩티드가 사이토카인, 성장 인자, 성장 인자 수용체, 인터페론, 인터루킨, 염증 분자, 암유전자 생성물, 펩티드 호르몬, 신호 전달 분자, 스테로이드 호르몬 수용체, 에리스로포이에틴(EPO), 인슐린, 인간 성장 호르몬, 알파-1 안티트립신, 안지오스타틴, 항용혈 인자, 항체, 아포지단백질, 아포단백질, 심방 나트륨 이뇨 인자, 심방 나트륨 이뇨 폴리펩티드, 심방 펩티드, C-X-C 케모카인, T39765, NAP-2, ENA-78, Gro-a, Gro-b, Gro-c, IP-10, GCP-2, NAP-4, SDF-1, PF4, MIG, 칼시토닌, c-kit 리간드, 사이토카인, CC 케모카인, 단핵구 화학유인 단백질-1, 단핵구 화학유인 단백질-2, 단핵구 화학유인 단백질-3, 단핵구 염증 단백질-1 알파, 단핵구 염증 단백질-1 베타, RANTES, I309, R83915, R91733, HCC1, T58847, D31065, T64262, CD40, CD40 리간드, c-kit 리간드, 콜라겐, 콜로니 자극 인자(CSF), 보체 인자 5a, 보체 억제제, 보체 수용체 1, 사이토카인, DHFR, 상피세포 호중구 활성화 펩티드-78, GROα/MGSA, GROβ, GROγ, MIP-1α, MIP-1δ, MCP-1, 상피세포 성장 인자(EGF), 상피세포 호중구 활성화 펩티드, 에리스로포이에틴(EPO), 박리 독소(exfoliating toxin), 인자 IX, 인자 VII, 인자 VIII, 인자 X, 섬유아세포 성장 인자(FGF), 피브리노겐, 피브로넥틴, G-CSF, GM-CSF, 글루코세레브로시다제, 고나도트로핀, 성장 인자, 성장 인자 수용체, 헤지호그(Hedgehog) 단백질, 헤모글로빈, 간세포 성장 인자(HGF), 히루딘, 인간 혈청 알부민, ICAM-1, ICAM-1 수용체, LFA-1, LFA-1 수용체, 인슐린, 인슐린 유사 성장 인자(IGF), IGF-I, IGF-II, 인터페론, IFN-α, IFN-β, IFN-γ, 인터루킨, IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-11, IL-12, 각질 세포 성장 인자(KGF), 락토페린, 백혈병 억제 인자, 루시퍼라제, 뉴투린, 호중구 억제 인자(NIF), 온코스타틴 M, 골원성 단백질, 암유전자 생성물, 부갑상선 호르몬, PD-ECSF, PDGF, 펩티드 호르몬, 인간 성장 호르몬, 플레이오트로핀, 단백질 A, 단백질 G, 발열성 외독소 A, B 또는 C, 릴렉신, 레닌, SCF, 가용성 보체 수용체 I, 가용성 I-CAM 1, 가용성 인터루킨 수용체, 가용성 TNF 수용체, 소마토메딘, 소마토스타틴, 소마토트로핀, 스트렙토키나제, 슈퍼항원, 스타필로코커스 장독소, SEA, SEB, SEC1, SEC2, SEC3, SED, SEE, 스테로이드 호르몬 수용체, 슈퍼옥시드 디스뮤타제(SOD), 독성 쇼크 증후군 독소, 티모신 알파 1, 조직 플라스미노겐 활성화 인자, 종양 성장 인자(TGF), TGF-α, TGF-β, 종양 괴사 인자, 종양 괴사 인자 알파, 종양 괴사 인자 베타, 종양 괴사 인자 수용체(TNFR), VLA-4 단백질, VCAM-1 단백질, 혈관 내피세포 성장 인자(VEGEF), 유로키나제, Mos, Ras, Raf, Met; p53, Tat, Fos, Myc, Jun, Myb, Rel, 에스트로겐 수용체, 프로게스테론 수용체, 테스토스테론 수용체, 알도스테론 수용체, LDL 수용체, SCF/c-Kit, CD40L/CD40, VLA-4/VCAM-1, ICAM-1/LFA-1, 히알루린/CD44 및 코르티코스테론으로 구성된 군에서 선택되는 단백질 또는 단백질의 일부분을 포함하는 것인 세포 또는 세포주.제1항에 있어서, 세포주는 일시적으로 형질감염된 척추동물 세포주.제1항에 있어서, 세포주는 안정하게 형질감염된 척추동물 세포주.오르소고날 tRNA(O-tRNA)를 포함하는 척추동물 세포 또는 세포주로서, 여기서 O-tRNA는 생체 내에서 O-tRNA에 의해 인식되는 셀렉터 코돈을 포함하는 폴리뉴클레오티드에 의해 코딩되는 단백질로 파라-아세틸-페닐알라닌이 도입되는 것을 매개하는 것인 척추동물 세포 또는 세포주.제41항에 있어서, 단백질은 2 이상의 비천연 아미노산을 포함하는 세포 또는 세포주.제41항에 있어서, 단백질은 2 이상의 상이한 비천연 아미노산을 포함하는 세포 또는 세포주.제41항에 있어서, 단백질은 약학적으로 허용되는 부형제를 더 포함하는 세포 또는 세포주.오르소고날 tRNA(O-tRNA)를 포함하는 세포 또는 세포주로서, 여기서 O-tRNA는 생체 내에서 O-tRNA에 의해 인식되는 셀렉터 코돈을 포함하는 폴리뉴클레오티드에 의해 코딩되는 단백질로 파라-아미노-페닐알라닌이 도입되는 것을 매개하는 것인 세포 또는 세포주. 제45항에 있어서, 단백질은 2 이상의 비천연 아미노산을 포함하는 세포 또는 세포주.제45항에 있어서, 단백질은 2 이상의 상이한 비천연 아미노산을 포함하는 세포 또는 세포주. 제45항에 있어서, 단백질은 약학적으로 허용되는 부형제를 더 포함하는 세포 또는 세포주. 세포에서 하나 이상의 비천연 아미노산을 포함하는 단백질을 생산하기 위한 키트로서, O-tRNA를 코딩하는 폴리뉴클레오티드 서열, 및 O-RS를 코딩하는 폴리뉴클레오티드 서열 또는 O-RS를 함유하는 용기를 포함하는 키트.제49항에 있어서, 하나 이상의 비천연 아미노산을 더 포함하는 키트. 제49항에 있어서, 단백질을 생산하기 위한 설명 자료를 더 포함하는 키트.