[发明专利]一种新型融合蛋白NSCR5及其制备方法

说明书

本发明提供一种新型融合蛋白NSCR5及其制备方法，其特征在于：融合蛋白NSCR5由6聚组氨酸标签(6X His)、蜘蛛丝蛋白氮端序列(NT)、果蝇弹性蛋白(Resilin)、蜘蛛丝蛋白碳端序列(CT)和硅藻硅沉积肽(R5)等4段顺次连接构成，长度为602个氨基酸残基；融合蛋白NSCR5基因通过全基因合成方法获得，并优化了密码子构成。融合蛋白NSCR5产量为70～1200mg/L发酵液，纯度为82～95％。本发明融合蛋白NSCR5具有光催化交联、高弹、自组装和硅沉积特性，在生物医用领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物高分子研究领域，主要是涉及一种新型融合蛋白NSCR5及其制备方法。

背景技术

多肽类(或蛋白类)是性能优越的新型载体材料，在药物靶向运输，尤其是抗肿瘤药物的靶向运输和定点释放方面取得良好的研究结果。由于多肽分子链较短，单分子药物负载能力较弱，已有多肽载药均通过多肽的多级组装形成较大的药物负载复合物来实现。长肽或蛋白质较多肽具有更长的分子链，单分子药物负载能力高于多肽，且具有更加丰富多变的组装形式，其材料学性能更为优越。但长肽和蛋白质无法通过化学方法获得，因此在获取方法限制的情况下，长肽和蛋白质相关生物医学应用研究报道较少。

发明内容

本发明新型融合蛋白NSCR5由蜘蛛丝蛋白氮端序列(NT)、果蝇弹性蛋白(Resilin)、蜘蛛丝蛋白碳端序列(CT)和硅藻硅沉积肽(R5)等4个主要功能肽段构成，各单一肽段的功能均已为研究所证实，但将蜘蛛丝蛋白氮端序列(NT)、果蝇弹性蛋白(Resilin)、蜘蛛丝蛋白碳端序列(CT)和硅藻硅沉积肽(R5)等4个肽段顺次连接融合形成4嵌段线型蛋白的研究尚未见报道，相关制备方法亦未见报道。本发明融合蛋白NSCR5为人为将4个天然肽段融合形成的非天然4嵌段线型蛋白质。该人工4嵌段线型蛋白质具有多种优良性能，包括优异的机械性能(高弹性)、自组装形成规则宏观结构的性能(自组装性能)以及沉积SiO2介导有机-无机材料复合的性能(硅沉积性能)。这些性能赋予该融合蛋白优良的药物负载缓释性能、易加工性以及优良的产品稳定性，在生物医药领域具有广阔的应用前景。

本发明的目的是发明一种性能优异的生物医用高分子，具体为新型融合蛋白NSCR5。本发明的主要发明创新内容为：

(1)本发明融合蛋白NSCR5为人工设计制备的跨物种融合蛋白，不存在天然对应体或类似物。融合蛋白NSCR5的氨基酸序列(SEQ NO:3)经NCBI数据库BLASTp比对分析，表明NSCR5中存在3段分别与蜘蛛丝蛋白和果蝇弹性蛋白高度相似的区域，最高覆盖率72％时，相似度为77％；综合最高相似度为：覆盖率为56％时，相似度95％，未发现覆盖率超过72％的高度相似蛋白。此外，由于蜘蛛和果蝇间存在自然条件下不可能逾越的生殖隔离，因此没有理论依据支持可能存在天然的本发明所述融合蛋白NSCR5。