一种非天然氨基酸及其应用、包含其的重组蛋白以及重组蛋白偶联物制造技术

本发明专利技术提供了一种非天然氨基酸，为具有如式(Ⅰ)所示结构的化合物或其对映异构体。本发明专利技术还提供了所述非天然氨基酸的应用。进一步地，本发明专利技术还提供了一种包含所述非天然氨基酸的重组蛋白以及由所述重组蛋白制得的蛋白偶联物。本发明专利技术提供的非天然氨基酸制备简便，安全性好，插入蛋白时不易失活，与偶联部分的结合率高，所得偶联物的稳定性较好，本发明专利技术提供的非天然氨基酸可应用于众多领域，尤其是在制备重组蛋白或重组蛋白偶联物中，备重组蛋白或重组蛋白偶联物中，备重组蛋白或重组蛋白偶联物中，

【技术实现步骤摘要】
一种非天然氨基酸及其应用、包含其的重组蛋白以及重组蛋白偶联物


[0001]本专利技术涉及生物制药领域，具体涉及一种非天然氨基酸、包含所述非天然氨基酸的重组蛋白以及所述重组蛋白形成的偶联物。

技术介绍

[0002]通过向蛋白质中引入含有特殊基团的非天然氨基酸，可以实现多种科学研究与产品开发应用，例如，向蛋白质中引入光敏非天然氨基酸，或者对非天然氨基酸进行特殊标记，便于研究蛋白质之间的相互作用；又例如，利用非天然氨基酸进行酶的定向改造，以提高酶活、酶的稳定性，或者便于进行酶的高效固定化；再例如，利用在常规宿主中不可实现非天然氨基酸插入的特点，可制备安全的活菌或活病毒疫苗。使用密码子扩展技术向蛋白质中引入非天然氨基酸的一项重要应用在于对蛋白质进行定点修饰，改变蛋白质的功能、稳定性、半衰期等特征，并可用于创新型生物药的开发。目前已有一系列成果，如PEG定点偶联重组人生长激素制备长效重组蛋白、小分子毒素定点偶联单抗开发抗体偶联药物等。由此可见，非天然氨基酸具有非常重要的作用和非常广泛的应用领域。
[0003]现有技术(例如CN 102838671B、CN 106146663A、J.Am.Chem.Soc.2009,131,8720 等)公开了一种非天然氨基酸Lys
‑
azido，结构式如下所示：
[0004][0005]Lys
‑
azido末端的叠氮结构(
‑
N3)能与含炔烃结构(如BCN，即)修饰的载体药物(如PEG等)进行化学连接得到偶联物(例如，中国专利CN 103153927B)，具有很高的特异选择性。但是，该种偶联方法和化学修饰方法需引入成本较高的炔烃类结构，且使用当量较大时才可获得可接受的药物抗体偶联比率，由此增加了相应的生产成本，工艺过程也较为复杂，工艺条件苛刻。
[0006]因此，需要开发一种结构新颖、制备简便、成本低廉的非天然氨基酸，以扩大氨基酸的种类以及应用。

技术实现思路

[0007]为克服现有技术中存在的上述不足，本专利技术的一个目的是提供一种非天然氨基酸。
[0008]本专利技术的另一个目的是提供所述非天然氨基酸的应用。
[0009]本专利技术的还一个目的是提供一种重组蛋白以及一种重组蛋白偶联物。
[0010]本专利技术提供的非天然氨基酸为具有如式(Ⅰ)所示结构的化合物或其对映异构体，
[0011][0012]其中，X表示
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
NH
‑
或
‑
CH2‑
，Y表示
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
C(O)
‑
、
‑
S(O)
‑
或
‑
CH2‑
，以及L表示取代或未取代的C0～C20直链或支链亚烷基，其中的一个或多个
‑
CH2‑
可任选地替换为
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
NH
‑
、
‑
C(O)
‑
、
‑
S(O)
‑
中的一个或多个；
[0013]当X表示
‑
O
‑
且Y表示
‑
C(O)
‑
时，所述L不表示
‑
CH2CH2‑
；
[0014]当所述L表示取代的基团时，取代基可以选自羟基、巯基、卤素、硝基、氰基、烷基、烯基、炔基、烷氧基、酰基、酰胺基、羧基、酯基、氨基、磺酰基、亚磺酰基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基中的一种或多种。
[0015]如实施例7所示，本专利技术的专利技术人发现，除了成本昂贵、工艺复杂之外，Lys
‑
azido末端的叠氮结构(
‑
N3)在插入到蛋白中时容易被还原为氨基结构(
‑
NH2)，从而失去偶联的活性，因此该还原反应降低了工艺制备过程中的收率。
[0016][0017]本专利技术提供的非天然氨基酸在其末端引入了羰基作为活性反应基团，不仅结构新颖、制备简便，而且偶联条件温和，生产成本较低，插入蛋白序列时不易发生结构变化而导致反应活性丧失。此外，本专利技术提供的非天然氨基酸中还包含有一定链长的亚烷基，化合物的柔性较好，更容易形成各种偶联物。
[0018]本专利技术提供的非天然氨基酸中，“C0～Cn”包括C0～C1、C0～C2、
……
C0～Cn，当表示C0时，意为该基团不存在，其两端的C原子直接连接成键。举例而言，所述“C0～ C6”基团是指该部分中具有0～6个碳原子，即基团不存在、包含1个碳原子、2个碳原子、3个碳原子、4个碳原子、5个碳原子或6个碳原子；所述“C6～C10”基团是指该部分中具有6～10个碳原子，即包含6个碳原子、7个碳原子、8个碳原子、9个碳原子或10 个碳原子。
[0019]在根据本专利技术的一些优选的实施方式中，所述取代基可以选自羟基、巯基、卤素、硝基、氰基、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、酰基、酰胺基、羧基、酯基、氨基、磺酰基、亚磺酰基、C3～C8环烷基、C3～C8杂环基、C6～C20芳基、C4～C10杂芳基中的一种或多种。
[0020]在根据本专利技术的一些优选的实施方式中，所述L可以表示C0～C10直链或支链亚烷基，其中的一个或多个
‑
CH2‑
可任选地替换为
‑
O
‑
；在根据本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述L可以表示C0～C6直链亚烷基，其中的一个或多个
‑
CH2‑
可任选地替换为
‑
O
‑
。
[0021]在根据本专利技术的一些优选的实施方式中，所述X可以表示
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
NH
‑
或
‑
CH2‑
。
[0022]在根据本专利技术的一些优选的实施方式中，所述Y可以表示
‑
C(O)
‑
。
[0023]在根据本专利技术的一些优选的实施方式中，所述非天然氨基酸为具有如式(
Ⅰ‑
1)所示结构的化合物，
[0024][0025]其中，所述X、Y和L各自独立地如上述技术方案任一项所定义。
[0026]在根据本专利技术的一些较优选的实施方式中，所述非天然氨基酸为具有如式(
Ⅰ‑
2)、式(
Ⅰ‑ꢀ
3)、式(
Ⅰ‑
4)、式(
Ⅰ‑
5)之一所示结构的化合物，
[0027][0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非天然氨基酸，其特征在于，为具有如式(Ⅰ)所示结构的化合物或其对映异构体，其中，X表示
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
NH
‑
或
‑
CH2‑
，Y表示
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
C(O)
‑
、
‑
S(O)
‑
或
‑
CH2‑
，以及L表示取代或未取代的C0～C20直链或支链亚烷基，其中的一个或多个
‑
CH2‑
可任选地替换为
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
NH
‑
、
‑
C(O)
‑
、
‑
S(O)
‑
中的一个或多个；当X表示
‑
O
‑
且Y表示
‑
C(O)
‑
时，所述L不表示
‑
CH2CH2‑
；当所述L表示取代的基团时，取代基选自羟基、巯基、卤素、硝基、氰基、烷基、烯基、炔基、烷氧基、酰基、酰胺基、羧基、酯基、氨基、磺酰基、亚磺酰基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的非天然氨基酸，其特征在于，所述取代基选自羟基、巯基、卤素、硝基、氰基、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、酰基、酰胺基、羧基、酯基、氨基、磺酰基、亚磺酰基、C3～C8环烷基、C3～C8杂环基、C6～C20芳基、C4～C10杂芳基中的一种或多种；优选地，所述L表示C0～C10直链或支链亚烷基，其中的一个或多个
‑
CH2‑
可任选地替换为
‑
O
‑
；更优选地，所述L表示C0～C6直链亚烷基；和/或所述X表示
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
NH
‑
或
‑
CH2‑
；和/或所述Y表示
‑
C(O)
‑
。3.根据权利要求1或2所述的非天然氨基酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金纬，叶诚浩，夏钢，霍鹏超，丁文，陈龙飞，焦琳，黄浩，衡新，宫丽颖，祝静静，应跃斌，梁学军，
申请(专利权)人：浙江新码生物医药有限公司，
类型：发明
国别省市：