[发明专利]一种自组装重组胶原蛋白、其制备方法及用途

说明书

本专利申请公开了一种自组装重组胶原蛋白、其制备方法及用途。本发明的自组装重组胶原蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示，其可在水溶液中自组装形成七聚体结构。自组装后的重组胶原蛋白长期储存稳定性优异，有效地避免了蛋白在储存过程中的降解问题。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种新型的自组装重组胶原蛋白、其制备方法及其用途。

背景技术

胶原蛋白是一种生物高分子蛋白，是动物结缔组织中的主要成分，也是哺乳动物体内含量最多、分布最广的功能性蛋白，占蛋白质总量的25％～30％。与组织的形成、成熟、细胞间信息的传递以及关节润滑、伤口愈合、钙化作用、血液凝固和衰老等有着密切的关系，是生物科技产业最关键的原材料之一，在医学材料、化妆品、食品工业中均有广泛应用。

目前工业化使用的胶原蛋白主要是通过酸、碱或者酶法提取动物的皮肤或骨骼中的胶原蛋白，其主要来源为动物结缔组织，但从动物组织中提取的胶原蛋白存在动物源疾病等风险，同时大规模的制备会造成动物的需求量过大，供给侧的动物饲养造成巨大的压力。

随着基因工程技术的大规模应用，基因工程重组表达胶原利用模式化表达宿主以外源蛋白表达的形式成功的解决了胶原蛋白大规模制备的瓶颈。与传统的动物胶原提取相比，基因工程重组制备胶原具备以下方面优势：1.生产的胶原种类繁多，可以是常见的牛、猪、鱼等来源的胶原蛋白，同样可以生产人源的胶原蛋白，在医疗器械等领域上具有更好的安全性及免疫优效性。2.可以有效的避免动物源疾病，重组胶原通常以简单的原核或者真核细胞为表达宿主，其细胞致病源由于与人的细胞结构差别巨大，不能相互传播。3.生产周期短，节约成本，可以快速放大，适于工业化大规模生产。与动物培养长动辄3-5个月相比，微生物培养周期仅需2、3天且培养简单，提供简单的C源、N源就能进行大规模培养，易于经行工业级的制备。因此重组胶原特别是重组人源胶原的制备是目前胶原生产研究的热点。

当前大规模制备的重组胶原蛋白多采用大肠杆菌、酵母菌等微生物作为表达宿主，然而微生物细胞相比人细胞在蛋白翻译后修饰方面存在明显的劣势，仅能实现简单的糖基化、甲基化、乙酰化等修饰，因此制备的重组蛋白无法形成更高级的胶束、胶管结构，多以线状、α-螺旋、β-折叠等低级结构存在，因此普遍不能像天然胶原那样形成稳定且复杂的空间结构，在生产、储存过程中容易出现降解、局部聚集现象，增加了纯化和储存的难度。可以利用交联剂将重组胶原蛋白交联起来以增加其稳定性，但是交联剂对人体有毒或有免疫原性，因此从安全性考虑并不推荐使用交联剂。总之，目前尚未有很好地解决重组胶原降解问题的办法。

发明内容

氨基酸序列决定了重组胶原蛋白的空间结构，发明人在科研实践过程中偶然发现通过在人I型胶原氨基酸序列GAPGAPGLQGAPGSQ的52次重复的两端添加特定氨基酸序列，可以得到一种具有多聚体结构的大分子重组胶原蛋白。本发明的重组胶原蛋白在水溶液长期储存过程中表现出优异的稳定性，这是因为形成了更稳定的多聚体。

具体而言，本发明包括：

1.一种重组胶原蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID No.1所示；

SEQ ID No.1：MDPVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDPM(G AP GAP G S Q G AP G LQ)_nGAMGSS，其中n＝52。