[发明专利]一种重组类人胶原蛋白及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种重组类人胶原蛋白及其生产方法。

背景技术

胶原蛋白(collagen)是广泛分布于人体结缔组织的一组蛋白质家族，也是体内含量最多的一种蛋白质，约占蛋白质总量的25％～33％，其对维护细胞、组织、器官的正常生理功能和损伤修复有重要作用。胶原蛋白作为天然的生物资源，具有合成高分子材料无法比拟的生物相容性和生物可降解性，可广泛应用在医药、化妆品等工业中，但是天然胶原蛋白不能溶于水，而且从动物体内提取的胶原蛋白为各种分子量从大到小不等的胶原蛋白肽的混合体，性质非常复杂，难于进行进一步的加工，限制了其作为生物材料在组织工程等领域的应用。而且，动物源的胶原蛋白很难避免有病毒感染的嫌疑，同时应用到人类还会带来免疫排斥等副作用。为了获得人源的胶原蛋白，有研究者采用人胎盘作为原料来进行提取，但是这种方式不仅受原料供应的限制更要面临伦理道德的指责。

当前市场销售的胶原蛋白类产品或取自猪皮、牛皮等大动物组织或取自鱼类的皮肤组织。由于动物组织提取物经常有病毒感染的隐患，此类产品仅能作为用于化妆品以及保健品的原料使用，限制了其作为医药用品等高端产品方面的应用。

生产胶原蛋白传统的也是目前最主要的方法是利用酸、碱法处理动物来源的组织中提取胶原蛋白，另外还有酶解法提取胶原蛋白，这些方法具有较高的回收率，但是这些方法制取的胶原蛋白水溶性差、难分离到纯品，且在临床上表现出排异反应，使其作为生物医学材料或药物载体等方面的应用受到了很大限制。

随着现代生物技术的发展，利用转基因技术和基因重组技术，可以在动物、植物和微生物表达体系获得重组人胶原蛋白，解决了传统提取方法存在的病毒隐患等缺点，同时也改善了胶原蛋白的亲水性、免疫排异性等。国内外一些研究机构及生物公司相继投入研发研究重组胶原蛋白，如利用转基因的方法，培育含类人胶原蛋白的小白鼠、通过转基因微量注射得到含重组类人胶原奶汁的哺乳动物，但通过哺乳类或昆虫细胞株生产的成本极高、生产周期长。我国西北大学的范代娣等采用PCR扩增得到数段人胶原蛋白基因片段，接着进行拼接重复，转化大肠杆菌，并通过高密度发酵培养生产类人胶原蛋白，获得高表达的重组类人胶原蛋白。2004年，东京农业科技大学的Yao J等对胶原蛋白细胞附着作用和自身交联螺旋相关序列作了研究，设计了长度为240个氨基酸的类人胶原蛋白，并在大肠杆菌中得到了表达。但是细菌表达系统容易造成热原残余，致使表达产物不纯，难以应用于临床，而且目的蛋白通常以包涵体形式表达，产物纯化过程复杂，另外原核表达系统的翻译后加工修饰体系不完善，表达产物的生物活性较低等缺点影响产品的品质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种表达量高，水溶性好，其结构和性能都优于动物源胶原蛋白的重组类人胶原蛋白。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种重组类人胶原蛋白，其特征在于，其序列如下：

AGNTGAPGSP GVSGPKGDAG QPGEKGSPGA QGPPGAPGPL GIAGITGARG LAGPPGMPGP    60

RGSPGPQGVK GESGKPGANG LSGERGPPGP QGLPGLAGTA GEPGRDGNPG SDGLPGRDGS    120

PGGKGDRGEN GSPGAPGAPG HPGPPGPVGP AGKSGDRGES GPAGPAGAPG PAGSRGAPGP    180

QGPRGDKGET GERGAAGIKG HRGFPGNPGA PGSPGPAGQQ GAIGSPGPAE FGADGVAGPK    240

GPAGERGSPG PAGPKGSPGE AGRPGEAGLP GAKGLTGSPG SPGPDGKTGP PGPAGQDGRP    300

GPPGPPGARG QAGVMGFPGP KGAAGEPGKA GERGVPGPPG AVGPAGKDGE AGAQGPPGPA    360

GPAGERGEQG PAGSPGFQGL PGPAGPPGEA GKPGEQGVPG DLGAPGPSGA RGERGFPGER    420

GVQGPPGPAG PRGANGAPGN DGAKGDAGAP GAPGSQGAPG LQGMPGERGA AGLPGPKGDR    480

GDAGPKGADG SPGKDGVRGL TGPIGPPGPA GAPGDKGESG PSGPAGPTGA RGAPGDRGEP    540