[发明专利]一种分子马达的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种分子马达的制备方法及其应用，本发明利用嗜热菌来制备分子马达，利用差速离心法和密度梯度离心法结合，目的是为了去掉细胞碎片和细胞器，以及球蛋白等大分子杂质，以获得更高度纯化和功能的分子马达。本发明制得的分子马达具有多种作用通路，来实现紧致抗衰老的作用，本发明的分子马达没有氧化相关的不良影响，可以抑制MMP‑1、MMP‑9活性，可以促进生长因子GDF11和TGF‑β1的表达作用，可以抑制Bax基因的表达作用以及促进Bcl‑2的表达作用，减少rDNA拷贝数丢失，呈现对表皮和真皮组织一定的抗紫外损伤、促增殖、抗凋亡、抗衰老以及使皮肤紧致相关的作用。

技术领域

本发明属于生物和高分子材料领域，涉及一种分子马达的制备方法及其应用，能量转化效率高，纯化高。并涉及制备的分子马达在化妆品领域的应用。

背景技术

细胞衰老是一种主要的衰老过程，其特征是不可逆的生长停滞、细胞凋亡抵抗、衰老相关分泌表型(SASP)的产生、线粒体功能障碍以及DNA和染色质的改变。细胞衰老可以分为急性衰老，比如防止创伤部位过渡纤维化；慢性衰老，比如机体应激反应造成的持久性的大分子损伤(蛋白错误折叠、DNA损伤、观遗传改变、端粒缩短等等)；治疗性衰老，比如放疗、化疗引起的正常细胞损伤导致的机体应激反应。

细胞衰老的多个诱导方式，包括DNA损伤，活性代谢物，炎症，癌基因，促细胞分裂原，蛋白毒性应激和损伤相关的分子模式。其中：

1)DNA损伤反应(DDR)是诱导细胞衰老的核心。DDR可由端粒缩短或功能障碍、突变、辐射和烷化剂引起。

2)活性代谢物升高，包括活性氧、脂肪酸、葡萄糖和神经酰胺。

3)蛋白质聚集、未折叠蛋白质反应和mTOR激活与蛋白质毒性应激和蛋白质稳态丧失有关。

这些诱导剂最终通过会聚于激活p16INK4a/Rb和/或p53/p21的途径的机制介导细胞衰老表型，具体取决于诱导剂和细胞类型。

生长因子通常被认为是细胞因子的一个子集，是刺激细胞生长、分化、存活、炎症和组织修复的信号蛋白。它们可以由邻近的细胞、组织、腺体，甚至癌细胞分泌。所有的细胞都需要一系列的生长因子来维持增殖和生存能力，刺激表皮、上皮细胞和胚胎细胞的增殖，促进创面愈合、骨重建，可以减少皮肤松弛，改善皮肤弹性和紧张，并在应用于老年参与者的面部皮肤时表现出保湿和抗氧化性能。

分子马达，即ATP合成酶，是利用跨膜电化学梯度催化合成ATP的膜蛋白复合物家族，在细胞内催化能源物质ATP的合成，是支持光合作用与呼吸作用的关键结构，在呼吸或光合作用过程中通过电子传递链释放的能量先转换为跨膜质子(H+)梯差，之后质子流顺质子梯差通过ATP合成酶可以使ADP+Pi合成ATP。

F₁F₀-ATPase的能量转换效率非常高，作为天然存在的纳米尺度能量转换装置，ATP合成酶的催化过程是可逆的，既可水解ATP，也能合成ATP。ATP合成酶分子在生理条件下的主要功能是合成ATP。由于其工作效率远高于目前人工设计的分子马达，近年来也得到纳米科学，力学及微机电系统等研究领域的关注。在生物医药领域中，鉴于分子马达具有较高的生物学潜力，目前主要在病理学诊断和生物医药检测中用作于研究和探测有害化学物质的纳米传感器。

发明内容

分子马达是天然来源，并且无毒，发明人通过高温菌发酵制备，首次用于对非受损皮肤的细胞衰老的影响来评价，发现其对自然老化(内源性老化)有干扰和逆转作用，具有抗衰老效应。

本发明的第一个目的是提供一种分子马达的制备方法，该制备方法高效，制得的分子马达更耐热，更具有高效能量转化能力，并且通过改进分子马达的制备方法，以获得更高度纯化和功能的分子马达。

本发明第二个目的是为了提供通过该制备方法制得的分子马达的应用，用于化妆品的紧致抗衰老，修复以及抗炎的用途。