[发明专利]一种共价光交联多肽、共价光交联多肽自组装形成的胶原蛋白仿生材料

说明书

本发明属于胶原蛋白仿生材料技术领域，具体涉及一种共价光交联多肽、共价光交联多肽自组装形成的胶原蛋白仿生材料。所述共价光交联多肽为能够形成三重螺旋结构的多肽序列，包括两端包含连续的Tyr的T1和T2结构域，包含重复的Gly‑Xaa‑Yaa和/或Gly‑Xaa‑Xaa的N1和N2结构域，以及N1和N2结构域之间的含有Tyr的M结构域。所述共价光交联多肽，在光催化下自组装形成可以仿生天然胶原蛋白结构和功能的仿生材料；在M结构域中可方便引入具有生物功能的多肽片段，并不影响自组装的进行，该多肽自组装策略具有广泛的适用性；而且制备的仿生材料生物相容性好，可以作为细胞生长的支架材料，在组织工程和再生医学领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于胶原蛋白仿生材料技术领域，具体涉及一种共价光交联多肽、共价光交联多肽自组装形成的胶原蛋白仿生材料。

背景技术

作为细胞外基质的主要组成部分，胶原蛋白因其独特的结构和良好的生物学性能，在再生医学和组织工程领域被广泛应用。但是天然胶原蛋白存在提取质量难以控制、病毒隐患、免疫源性等问题，极大地限制了天然胶原蛋白材料的应用。因此，构建新的策略来仿生天然胶原蛋白的结构和功能，是生物材料领域里的研究热点。在分子水平上序列特殊设计的胶原多肽，具有易于合成和修饰、生物相容性好、无病毒传播隐患等优点，在胶原蛋白仿生领域越来越受关注。

目前已经开发了多种非共价相互作用的胶原多肽自组装策略来构建胶原蛋白的仿生材料，包括π-π堆积作用、金属离子-配体相互作用、阳离子-π相互作用、两亲性多肽等。π-π堆积作用一般需要引入非天然氨基酸，金属离子-配体相互作用和阳离子-π相互作用则需要依赖金属离子的驱动。同时，两亲性多肽的自组装，大多通过加入疏水性的合成高分子材料来介导组装的进行。这些策略中应用的非天然氨基酸、金属离子、合成的高分子材料，可能存在生物相容性、降解性等潜在风险。不仅如此，非共价的胶原多肽组装体在环境发生变化时，容易发生微/纳米结构的不良转变，极大的影响了其稳定性和生物功能，限制了非共价胶原多肽材料的临床应用。

相对于非共价自组装策略，共价自组装体系通过形成不可逆键，可以得到极为稳定的组装体结构。目前蛋白质的共价交联主要通过化学交联剂来进行，但是交联剂的选择性不佳，并存在残留毒性的风险。通过半胱氨酸之间二硫键的形成也被用来介导多肽自组装，然而二硫键形成具有自发性，使得其组装体系难以控制。因此，亟待开发新的共价自组装策略，来构建胶原蛋白仿生材料。

发明人意外发现，一种共价光交联多肽、共价光交联多肽自组装形成的胶原蛋白仿生材料。所述共价光交联多肽为能够形成三重螺旋结构的多肽序列，包括两端包含连续的Tyr的T1和T2结构域，包含重复的Gly-Xaa-Yaa和/或Gly-Xaa-Xaa的N1和N2结构域，以及N1和N2结构域之间的含有Tyr的M结构域。所述中间结构域M包含至少一个Gly-Tyr-Yaa序列。所述共价光交联多肽，在光催化下自组装形成可以仿生天然胶原蛋白结构和功能的仿生材料。中间结构域M可方便引入具有生物功能的多肽片段，不影响自组装的进行，具有广泛的适用性和灵活性；而且制备的仿生材料生物相容性好，可以作为细胞生长的支架材料，在组织工程和再生医学领域具有广泛的应用前景。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种共价光交联多肽、共价光交联多肽自组装形成的胶原蛋白仿生材料。所述共价光交联多肽，在光催化下，自组装形成可以仿生天然胶原蛋白结构和功能的仿生材料。所述胶原蛋白仿生材料生物相容性好，稳定性高，可以作为细胞生长的支架材料，促进细胞黏附。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种共价光交联多肽，所述共价光交联多肽为能够形成三重螺旋构象的多肽序列，所述多肽序列具有下式(Ⅰ)所示结构：

T1-N1-M-N2-T2  式(Ⅰ)；

其中，所述M包含至少1个Gly-Tyr-Yaa，和/或Gly-Xaa-Tyr；