[发明专利]一种重组融合弹性蛋白、制备方法及应用

说明书

本发明属于基因工程技术与医用材料领域，具体涉及一种重组融合弹性蛋白、制备方法及应用。所述重组融合弹性蛋白包括弹性蛋白序列与Sc12蛋白折叠结构域，弹性蛋白的氨基酸序列完全来自于人弹性蛋白；所述重组融合弹性蛋白在大肠杆菌工程菌中高效表达，易于实现规模化生产；所述重组融合弹性蛋白具有与天然弹性蛋白相似的可逆相变特性；所述重组融合弹性蛋白交联形成具有良好力学强度的水凝胶，具有高生物相容性和生物活性；所述重组融合弹性蛋白水凝胶对皮肤光损伤具有显著的修复功效，在皮肤修复敷料、植入剂、人工皮肤、生物材料、医疗器械等领域有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及到基因工程技术与医用材料领域，具体涉及到一种重组融合弹性蛋白、制备方法及应用。

背景技术

弹性蛋白是人体中广泛存在的一种结构蛋白，赋予血管、韧带、皮肤等重要器官弹性和柔韧性。不同于其他的蛋白质，弹性蛋白具有独特的可逆相变性质，即在受热时聚集形成沉淀，冷却后重新溶解。天然弹性蛋白中的赖氨酸在酶催化作用下发生交联，形成有序的网孔结构。弹性蛋白交联凝胶可以作为组织再生支架，为细胞生长提供有益的微环境，在医用材料领域备受关注。

动物组织提取是目前弹性蛋白制备的主要手段之一。发明专利CN 104710635B公开了一种动物源弹性蛋白的提取方法，通过对牛颈部韧带中的弹性蛋白进行降解，制备得到α弹性蛋白碎片，破坏了天然弹性蛋白的结构和功能。同时，动物来源的弹性蛋白存在免疫原性、疾病传播风险等问题。

基因工程技术具有成本低、易于规模化生产、无病毒传播隐患等优点，因此被尝试用来制备弹性蛋白。在发明专利CN102241747A中，构建了以(VAPGVG)₃S为基本单元并高度重复的弹性蛋白序列，实现了该序列在大肠杆菌ER2566中的表达；但该弹性蛋白序列只是VAPGVG的简单重复，与天然弹性蛋白的氨基酸序列存在巨大差异，并且不具备形成凝胶的能力。

为了解决上述问题，本发明提供了一种重组融合弹性蛋白(Recombinant FusionElastin，RFE)、制备方法及应用，所述重组融合弹性蛋白包括弹性蛋白序列与Sc12蛋白折叠结构域，弹性蛋白的氨基酸序列完全来自于人弹性蛋白，Sc12蛋白折叠结构域能够促进弹性蛋白的表达，并有助于稳定弹性蛋白聚合物的结构；所述重组融合弹性蛋白在大肠杆菌工程菌中高效表达，易于实现规模化生产；所述重组融合弹性蛋白具有与天然弹性蛋白相似的可逆相变特性；所述重组融合弹性蛋白交联形成具有良好力学强度的水凝胶，具有高生物相容性和生物活性。所述重组融合弹性蛋白水凝胶对皮肤光损伤具有显著的修复功效，在皮肤修复敷料、植入剂、人工皮肤、生物材料、医疗器械等领域有广泛的应用前景。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种重组融合弹性蛋白、制备方法及应用，具体方案包括：

第一方面，本发明提供了一种重组融合弹性蛋白，所述重组融合弹性蛋白的主体由如SEQ ID NO.1所示的人源全长弹性蛋白氨基酸序列中的一个或多个弹性蛋白结构域构成；同时，在序列中两末端添加调控蛋白结构与功能的氨基酸序列，以调控蛋白的结构、表达和功效；所述调控蛋白结构与功能的氨基酸序列不具有弹性蛋白序列特征。

优选地，所述调控蛋白结构与功能的氨基酸序列为Sc12蛋白折叠结构域，所述Sc12蛋白折叠结构域的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

优选地，所述重组融合弹性蛋白包括如SEQ ID NO.1所示的人源全长弹性蛋白中的至少一个弹性蛋白结构域，并在N端添加Sc12蛋白折叠结构域；所述Sc12蛋白折叠结构域的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

优选地，所述弹性蛋白结构域由人弹性蛋白序列中编号为20-24的结构域连接或周期性重复组成。

优选地，所述弹性蛋白结构域由至少一个SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列串联组成。

优选地，所述弹性蛋白结构域的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。