用于生产蛋白的转基因芦荟植物及其相关的方法技术

本发明专利技术可以提供转基因的芦荟植物和用于芦荟植物转化的重组构建体，本发明专利技术的方面可以被应用于其他单子叶植物。所述重组构建体可以包含一个或多个编码哺乳动物蛋白的DNA序列，和至少一个能够在芦荟植物中指导所述重组蛋白表达的启动子。本发明专利技术还提供用于构建和产生一个转基因芦荟植物的方法。本发明专利技术包括同时用数个目的基因转染一个芦荟植物的方法。本发明专利技术的所述芦荟植物的制备方法可以提供经济地并更安全地大量生产某些生物活性化合物的可能并且更容易为不富裕国家所接受，所述化合物包括用于疾病治疗、诊断和预防的生物药剂。所述芦荟植物产生方法还可以制备用作化妆品的蛋白。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请为分案申请，其原申请的申请日为2006年9月26日，申请号为 200680043903. 1 (国际申请号PCT/US2006/037756)，名称为"用于生产蛋白的转基因芦荟 植物及其相关的方法"。 相关专利申请的交叉引用 本专利申请要求2005年9月26日提交的名称为"TRANSGENIC ALOE PLANTS FOR PR0CUTI0N OF PROTEINS AND RELATED METHODS" 并且指定序列号为 60/720, 540 的美国临 时申请的优先权和权益，该申请全文通过引用的方式纳入本文。
本专利技术涉及转基因单子叶植物，并且更具体地涉及转基因芦荟植物，以及用于产 生转基因芦荟植物的方法和组合物，和从所述转基因芦荟植物提取蛋白的方法。
技术介绍
具有生物活性的蛋白有持续增长的市场，许多的所述生物活性蛋白被应用于治疗 目的。目前已有超过160种市售的基于蛋白的药物。未来的两年，另外还有大约50种有希 望被批准。现在对治疗性蛋白生产的需求已经超过了工业的产能。为了克服这个问题，预 计所述工业的产能需要提高4-5倍。然而，这些治疗性蛋白的生产设备昂贵，并且其建造需 要较长的时间。因此，需要更加低成本的生产方法，并且需要所述方法能够缩短达到大规模 生产所需要的时间。 可以使用一些基于动物的蛋白生产方法。但是，这些方法经常会引入疾病造成的 健康风险。这样的风险可能来自于疾病的交叉感染，所述疾病可以同时感染所述动物和例 如人类患者的最终使用者。因此，存在一个对生产方法的需求，所述方法需要消除所述生产 生物和所述终端使用者之间的交叉感染的可能性。 另外，许多现有的生产方法需要大量的处理，以从所述动物或产生治疗性蛋白的 其他宿主生物中提取所述治疗性蛋白，并且使所述化合物处于患者可以利用的状态。经过 纯化以后，可以将所述蛋白与佐剂或其他载体材料结合以稳定所述蛋白并且使患者可以利 用。然而，涉及对治疗性蛋白处理的提取、纯化、在其他溶剂中的再悬浮的过程是复杂和繁 琐的，并且可能不利于在对治疗有普遍需求的发展中国家中使用。因此，需要一个简化生产 方法，所述方法可以消除或减少治疗性蛋白的提取后处理。
技术实现思路
根据本专利技术的组合物和方法可以解决上述的许多的需求和缺陷，并且将会提供另 外的改进和优点，本领域技术人员通过阅读本专利技术公开的内容将会理解这些改进和优点。 在一方面，本专利技术可以提供一种稳定地整合目标基因的转基因芦荟植物。在另一 方面，可以提供新的载体和构建体，以将目标DNA序列整合进芦荟植物的基因组中。所述目 标序列可以编码一种生物活性的蛋白。所述生物活性的蛋白可以是干扰素、免疫球蛋白、淋 巴因子、生长因子、激素、血液因子、组织相容性抗原、酶、化妆品用蛋白和其他哺乳动物蛋 白，或其他目标蛋白。在某些方面，所述目标蛋白是人类蛋白。根据本专利技术的芦荟植物可以 将目标基因转录并翻译成目标蛋白。在一方面，至少一些所述的目标蛋白可以易位到所述 芦荟叶的中央部分。在其他方面，所述的目标蛋白可以包含一个信号序列以便于其易位到 所述芦荟叶的中央部分。在其他方面，可以提供从芦荟植物上分离单细胞的新方法。仍然 在其他的方面，本专利技术可以提供新的方法，所述方法用于将载体整合到芦荟植物中，并且再 生这样的转基因芦荟植物。 根据本专利技术的产生哺乳动物蛋白的转基因芦荟植物可以提供用于生产目标蛋白 的、更加经济的可行的选择，所述的目标蛋白例如各种生物活性的蛋白和化妆品用蛋白。在 一方面，所述的目标蛋白可以定位于和/或集中在所述芦荟叶的凝胶中。所述的目标蛋白 的这种定位可以简化从所述植物中移出所述蛋白。在这方面，所述的目标蛋白可以与位于 所述芦荟叶中央部分的非变性凝胶被共提取。因此，本专利技术可以提供一种转基因植物，与例 如烟草和玉米的大部分的转基因植物相比，通常可以更容易地从所述转基因植物获得目标 蛋白。而且，本专利技术可以提供有效的蛋白分离方法。仍然在其他的方面，所述的目标蛋白可 能不是特别地位于所述芦荟植物中。然而，所述芦荟植物的解剖学和生理学仍然可以提供 生产目标蛋白的某些其他的优点，本领域的技术人员通过阅读本公开内容将可以理解这些 优点。 与在细菌和酵母中的产生目标蛋白的常规方法相比，芦荟植物有各种优点。芦荟 植物10的所述优点可以包括以某些方式加工蛋白的能力，所述方式不适合于简单的单细 胞细菌和酵母，并且是产生具有所需形式的蛋白必须的。例如，这种加工可以包括化学修饰 (例如通过糖基化）和某些蛋白的折叠。而且，与基于动物细胞的其他蛋白生产方法相比， 芦荟植物生产可以提供显著的成本优势、规模优势和减少可能对人有害的污染的危险。 来自根据本专利技术的转基因芦荟植物的芦荟叶的中心部分的蛋白修饰凝胶从所述 芦荟植物取出就可以被直接应用。这可以避免相对复杂的和昂贵的从天然植物材料中提取 目标蛋白的过程。在某些方面，从所述叶中提取的凝胶不需要蛋白的提取或处理就可以被 直接应用。所述凝胶可以以髓心的形式，所述髓心是从转基因芦荟植物的断裂叶的脱落部 分机械地提取的。 本专利技术可以为具有生物活性和/或具有化妆品用途的人和其他哺乳动物蛋白的 生产提供经济、可行的选择。 通过阅读本公开内容，本领域技术人员将会理解本专利技术的其他改进和优点。【附图说明】 图1显示芦荟叶的横断面解剖的一个实例； 图2显示产生胼胝体组织的示例性方法；图3用图表概述了产生转基因芦荟植物的各个步骤； 图4用图表显示包含序列信息的质粒载体的组件； 图5列出来自玉米的泛素启动子的序列信息，并且突出显示了所述泛素启动子区 域； 图6A和6B显示根据本专利技术的方面的质粒载体系统的构建； 图7A至7C显示根据本专利技术的方面的另一个质粒载体系统的构建； 图8显示根据本专利技术的方面的另外一个质粒载体系统的构建；和 图9显示根据本专利技术的方面的整合系统的构建。 所有的附图的显示仅仅是为了易于解释本专利技术的基本教导；在阅读如下的说明之 后，所述附图关于各种实施方案的数量、位置、序列、关系和组分的扩展将能够被本领域的 技术人员解释或者将在所述技术人员的理解范围内。而且，在阅读如下的说明之后，用于 实践本专利技术的各种方案、工具和组合物将在本领域的技术人员的理解范围内。【具体实施方式】 本说明书中使用的，"一"或"一种"可能指一种或多种。如在权利要求中使用的， 当与词语"包含"一块使用的时候，词语"一"或"一种"可能指一种或多于一种。如本文使 用的"另一种"可能指至少第二种或更多。 本文使用的，一种"转化的芦荟细胞"指一种用稳定整合的、非天然的、重组DNA转 化（例如农杆菌介导的转化或者通过使用包被有重组DNA的微粒或其他方法轰击）的植物 细胞。本专利技术的一种转化的芦荟细胞可以是一种原始转化的以一种微生物或者作为一种子 代植物细胞形式存在的植物细胞，所述子代植物细胞再生成分化的组织，例如再生成具有 稳定整合的、非天然的重组DNA的转基因芦荟植物10,或者衍生自子代转基因芦荟植物10 的种子或花粉。 本文使用的"转基因芦荟植物"指一种基因组被稳定整合的重组DNA改变的芦荟 植物。一个转基因的芦荟植物10包括从一个原始转化的芦荟细胞再生的芦荟植物，以及来 自转化的芦荟植物10的后代或杂交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治疗组合物，所述组合物包含：一种有生物活性的外源蛋白，所述蛋白由在一个芦荟植物中引入的编码序列表达，并且至少部分的所述蛋白是从所述芦荟植物的芦荟细胞被易位到芦荟叶的凝胶中；和一种或多种天然的和治疗性芦荟蛋白或碳水化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W·J·劳瑟，WS·约，K·洛里克，M·佩奇斯，N·J·劳特，
申请(专利权)人：绿色细胞有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US