Proteínas repetitivas sintéticas, su producción y su uso.

Proteína repetitiva con unidades de repetición que contiene la unidad de repetición

PGSSAAAAAAAASGPGQGQGQGQGQGGRPSDTYG.

Proteínas repetitivas sintéticas, su producción y su uso

La presente invención se refiere a nuevas proteínas repetitivas sintéticas así como a su producción y su uso.

Estado de la técnica

El documento WO 24/1443 describe bioelastómeros sintéticos que están derivados de la secuencia repetitiva de la resilina así como a su uso. Se describen también moléculas híbridas que están compuestas de secuencias de resilina así como de secuencias de otras proteínas tales como, por ejemplo, seda de araña.

El documento W27/14755 describe proteínas repetitivas que contienen unidades de repetición que están derivadas de proteínas de seda de araña.

Las propiedades de diferentes proteínas repetitivas están descritas en la bibliografía. Por ejemplo, las resilinas son conocidas por sus buenas propiedades elásticas y la elevada proporción de energía almacenada elásticamente (resiliencia) (Gosline y col., Philosophical Transactions of the Royal Society of London - Series B: Biological Science, 357(1418): 121: 32, 22). Las sedas de araña son conocidas, entre otras cosas, por su elevada resistencia a la tracción y tenacidad (Gosline y col.; J Exp Biol.; 22(Pt23): 3295-33 (1999)).

Descripción de la invención

Se describe una proteína repetitiva con unidades de repetición que contiene la secuencia consenso (I)

Xi X2 X3 X4 SXsXeY G, siendo

Xi G, Y, A o N X2 G, L, Q X3 R, K, T o P X4 P, A, T o S XsD.ToS X6 S, Q o T y

la secuencia consenso (II)

Zi Z2 (Z3A)nZ4 Z5 Za,

siendo

Zi S, Q, N, ToG

Z2 ningún aminoácido o A

Z3AoG

Z4 ningún aminoácido, A o S Z5 G, S, Q, N o T Z6 G, P, S, Q, N oT

n un número entero natural con 2 < n < 12.

Las proteínas repetitivas están caracterizadas por que al menos el 6 %, preferentemente al menos el 8 % de su secuencia de aminoácidos está compuesta de unidades de repetición.

Una unidad de repetición es una secuencia de aminoácidos con una longitud de 7-1, preferentemente 12 - 6 y, de forma particularmente preferente, 15-4 aminoácidos que aparece dentro de una proteína varias veces como secuencia idéntica o como variación con una identidad del 7 %, preferentemente al menos el 8 % y, de forma particularmente preferente, al menos el 9 %. Las proteínas repetitivas pueden contener copias idénticas o variaciones de una única o varias secuencias de aminoácidos diferentes.

Las unidades de repetición pueden estar unidas mediante engarces que contienen preferentemente de 1 a 3 aminoácidos, de forma particularmente preferente de 1 a 2 aminoácidos. La secuencia de aminoácidos de un engarce puede estar derivada de otras proteínas, preferentemente proteínas estructurales o no poseer ningún modelo natural o estar completamente ausente.

Pueden estar unidas unas a otras una cantidad discrecional de unidades de repetición, preferentemente 1-1, de forma particularmente preferente 1-65 y mucho más preferentemente 15-35.

La expresión secuencia consenso, tal como se usa en el presente documento, indica una secuencia de aminoácidos que contiene aminoácidos que aparecen frecuentemente en una posición determinada, no determinándose con

mayor detalle otros aminoácidos, sino sustituyéndose por el espaciador X en lugar del código de una letra usado habitualmente para aminoácidos. El experto conoce el código de una letra para los aminoácidos que se usa en el presente documento.

En un aspecto, la proporción de la cantidad de las secuencias consenso (I) en relación con la cantidad de las secuencias consenso (II) dentro del 6%, preferentemente al menos el 8% de las unidades de repetición de la proteína repetitiva es menor de cinco y mayor de dos.

En un aspecto, la proporción de la cantidad de las secuencias consenso (I) en relación con la cantidad de las secuencias consenso (II) dentro del 6%, preferentemente al menos el 8% de las unidades de repetición de la proteína repetitiva es igual a o menor de dos y mayor de uno, preferentemente igual a dos.

En un aspecto, la proporción de la cantidad de las secuencias consenso (I) en relación con la cantidad de las secuencias consenso (II) dentro del 6%, preferentemente al menos el 8% de las unidades de repetición de la proteína repetitiva es Igual a o menor de uno, preferentemente igual a uno.

En un aspecto, el 6 %, preferentemente al menos el 8 % de las unidades de repetición de la proteína repetitiva contiene la secuencia parcial GGRPSDTYG o GGRPSSSYG.

En un aspecto, al menos el 6 %, preferentemente al menos el 8 % de las unidades de repetición de las proteínas de acuerdo con la invención contiene los motivos de secuencia An o (GA)m con A = alanina, G = glicina, n = 2 -12, m = 2-1, preferentemente n = 5 -1, m = 4- 8y, de forma particularmente preferente, n = 7- 9, m = 6-7.

Las proteínas repetitivas de acuerdo con la presente invención contienen las unidades de repetición PGS- SAAAAAAAASGPGQGQGQGQGQGGRPSDTYG o SAAAAAAAAGPGGGNGGRPSDTYGAPGGGNGGRPSSSYG.

En otro aspecto, la proteína repetitiva de acuerdo con la invención contiene en el extremo amino o en el extremo carboxl una secuencia peptídlca de 4-3 y, de forma particularmente preferente, 5-15 aminoácidos de longitud que sirve para la detección de la proteína mediante inmunotransferencia o para la purificación de la proteína mediante cromatografía de afinidad. Son ejemplos no limitantes de tales secuencias peptídicas etiqueta de His 6 x (HHHHHH), etiqueta T7 (MASMTGGQQMG), etiqueta S (KETAAAKFERQHMDS), etiqueta c-Myc (EQKLISEEDL), etiqueta Strep (WSHPQFEK) o etiqueta HA (YPYDVPDYA) (Terpe; Appl Microbiol Biotechnol; 6(5): 523-33 (23)). Entre la proteína de acuerdo con la Invención y la secuencia peptídica adicional pueden estar incluidas secuencias de aminoácidos que posibilitan la escisión química o enzimática de la secuencia peptídica.

En otra realización, la secuencia de aminoácidos de la proteína repetitiva se corresponde con la SEC ID N°: 2 o partes de esta secuencia.

En otra realización, la secuencia de aminoácidos de la proteína repetitiva se corresponde con la SEC ID N°: 4 o partes de esta secuencia.

Las proteínas repetitivas de acuerdo con la invención presentan nuevas propiedades sorprendentes. Estas nuevas propiedades se refieren, por ejemplo, a la estabilidad de soluciones proteicas acuosas y las propiedades de ensamblaje. Además, se ha constatado que las nuevas proteínas repetitivas otorgan propiedades ventajosas a composiciones cosméticas o dermatológicas, en particular pueden mejorar el efecto hidratante o suavizante. Las nuevas proteínas repetitivas se comportan, por lo demás, como buenos formadores de película y poseen, sobre todo, una reducida densidad superficial.

Por tanto, la presente invención se refiere también al uso de nuevas proteínas repetitivas monoméricas o ensambladas en la cosmética, en la alimentación humana y animal para la formulación de sustancias, para el acabado de papel, cuero y materiales textiles y para el revestimiento de superficies.

La producción de proteínas repetitivas se puede realizar mediante expresión de secuencias génicas naturales que se han modificado mediante biología molecular para obtener la estructura de acuerdo con la invención. El experto conoce procedimientos para el aislamiento y la modificación de secuencias génicas naturales.

Preferentemente se realiza la producción de las proteínas repetitivas mediante expresión de secuencias génicas producidas sintéticamente. Esta descrita una posibilidad para la producción de secuencias génicas sintéticas en Huemmerich y col., Biochemlstry. 43(42): 1364-12, (24).

Otro objeto de la invención se refiere a secuencias de ácido nucleico que codifican las proteínas que se han descrito anteriormente. Son secuencias de ácido nucleico preferentes la SEC ID N°: 1 y la SEC ID N°: 3.

Otro objeto de la invención se refiere a vectores de expresión que contienen las secuencias de ácido nucleico que se han mencionado anteriormente. La expresión vector de expresión indica, en general, un elemento genético que se puede introducir en un organismo huésped y que posibilita allí la expresión de una secuencia de nucleótidos deseada. Son ejemplos de vectores de expresión plásmldos, fagos o virus. Preferentemente, los vectores de expresión contienen elementos de regulación tales como promotores o potencladores, la secuencia de nucleótidos codificante correspondiente, iniciadores y terminadores de la transcripción así como elementos que posibilitan la

multiplicación del vector.

Los sistemas de expresión para proteínas son bien conocidos y se han descrito en Sambrook y col.: Molecular cloning: A Laboratory... [Seguir leyendo]

1. Proteína repetitiva con unidades de repetición que contiene la unidad de repetición

PGSSAAAAAAAASGPGQGQGQGQGQGGRPSDTYG.

2. Proteína repetitiva con unidades de repetición que contiene la unidad de repetición

SAAAAAAAAGPGGGNGGRPSDTYGAPGGGNGGRPSSSYG.

3. Proteína repetitiva de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que contiene la secuencia de aminoácidos SEC ID N°: 2.

4. Proteína repetitiva de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada por que contiene la secuencia de aminoácidos SEC ID N°: 4.

5. Una secuencia de ácido nucleico que codifica una proteína repetitiva de acuerdo con una de las reivindicaciones

1-4.

6. Un organismo huésped que contiene una secuencia de ácido nucleico de la reivindicación 5.

7. Procedimiento para la producción de una proteína repetitiva de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la proteína la produce un organismo huésped de manera correspondiente a la reivindicación

6 y a continuación se aísla.

8. El uso de una proteína repetitiva de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-4 en cosmética.

9. El uso de una proteína repetitiva de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-4 para la formulación de principios activos y sustancias de efecto.

1. El uso de una proteína repetitiva de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-4 para el acabado de papel, cuero 2 y materiales textiles.

11. El uso de una proteína repetitiva de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-4 para el revestimiento de superficies.

12. El uso de una proteína repetitiva de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-4 en alimentación humana y animal.