通过翻译暂停序列理性重设计改善蛋白质可溶性表达的方法

摘要

本发明公开了一种通过翻译暂停序列理性重设计改善蛋白质可溶性表达的方法。该方法包括如下步骤：根据蛋白质结构，确定翻译暂停位点应存在的位置；将翻译暂停范围外的缓慢翻译密码子突变为氨基酸相同的高频密码子；在翻译暂停范围内按照选择2～6个密码子进行同义突变，产生翻译暂停位点。该方法是在不改变蛋白质氨基酸序列的前提下，重新设计编码蛋白质的核苷酸序列，增强其可溶性表达的效率。适用性广，前景潜力大。

主权项

一种通过翻译暂停序列理性重设计改善蛋白质可溶性表达的方法，其特征在于：包含以下步骤：(1)根据蛋白质结构，确定翻译暂停位点应存在的位置对单结构域蛋白质，只需在蛋白质编码序列最后20个密码子范围内设计一个翻译暂停位点；(2)将翻译暂停范围外的缓慢翻译密码子突变为氨基酸相同的高频密码子按如下对应关系，将翻译暂停范围外的缓慢翻译密码子突变为氨基酸相同的高频密码子，以消除不需要的翻译暂停；以下密码子均以编码区DNA序列为准：亮氨酸对应的缓慢翻译密码子为TTA和CTA，对应的对应快速翻译的密码子为CTG；异亮氨酸对应的缓慢翻译密码子为ATA，对应的对应快速翻译的密码子为ATT；丝氨酸对应的缓慢翻译密码子为TCA和TCC，对应的对应快速翻译的密码子为TCT；脯氨酸对应的缓慢翻译密码子为CCA和CCC，对应的对应快速翻译的密码子为CCG；苏氨酸对应的缓慢翻译密码子为ACA，对应的对应快速翻译的密码子为ACG；组氨酸对应的缓慢翻译密码子为CAT，对应的对应快速翻译的密码子为CAC；精氨酸对应的缓慢翻译密码子为CGA和AGG，对应的对应快速翻译的密码子为CGT；(3)在翻译暂停范围内按照以下方法选择2～6个密码子进行同义突变，产生翻译暂停位点①寻找以下氨基酸，使用对应的缓慢翻译的密码子进行编码；同一个翻译暂停区段范围内若有两个相同的氨基酸，编码时采用下表中不同的密码子进行编码；亮氨酸对应的缓慢翻译密码子为CTA和TTA；异亮氨酸对应的缓慢翻译密码子为ATA；丝氨酸对应的缓慢翻译密码子为TCA和TCC；脯氨酸对应的缓慢翻译密码子为CCA和CCC；苏氨酸对应的缓慢翻译密码子为ACA；组氨酸对应的缓慢翻译密码子为CAT；精氨酸对应的缓慢翻译密码子为CGA和AGG；不允许两个缓慢翻译的密码子相邻，相邻两个缓慢翻译的密码子之间的间距不能超过9个密码子；②对重设计完毕的序列进行翻译暂停的计算，需要在设定的翻译暂停范围内出现翻译暂停，而在设定的翻译暂停翻译以外区段不出现翻译暂停；③若计算结果不满足要求，则返回步骤①，对氨基酸编码进行修改，直至此步计算符合要求，得到能改善蛋白可溶性表达的核苷酸序列。