一、发明名称：

一种可以使任意重组蛋白自组装成超分子胶体的方法

二、申请号：

CN202310055646.9

三、申请日：

2023-01-13

四、专利权人：

江南大学

五、技术领域：

本发明属于生物技术领域，尤其涉及一种可以使任意重组蛋白自组装成超分子胶体的方法。

六、技术问题：

驱动单个多肽进入更有序的超分子结构，通常称为自组装，是自然生物系统的标志。自组装过程由非共价物理相互作用控制，诸如氢键、范德华力、离子相互作用，疏水作用等。这些物理相互作用的累计最终生成了稳定、有序的超分子结构，产生复杂和独特的材料功能。因此，基于自组装短肽的纳米材料在众多生物医药和生物技术领域是一种非常有前景的材料，包括组织工程，再生医学、酶催化、生物传感器和药物递送等。

在这些纳米材料中，基于重组蛋白的自组装材料与传统的合成聚合物或天然材料相比有很多优点。例如，化学合成的聚合物在应用上受到本身固有的生物不相容性、生物不降解性以及产生的有毒副产物等局限，而天然来源的蛋白材料如胶原蛋白、层粘连蛋白以及Matrigel尽管已经成为3D细胞培养和组织工程支架的主要成分，然而这些材料不适合医疗应用。首先上述材料从活的动物组织分离，可能具有潜在的不良免疫反应及高感染风险，且Matrigel来源于小鼠EHS肉瘤，同时动物来源材料的质量通常因批次而异，并且可能由于材料中存在的未知细胞信号因子而产生不良影响。相比之下，微生物合成的自组装重组蛋白材料特别有吸引力，不仅因为它们具有出色的生物降解性、生物相容性以及与细胞外基质的相似性，同时还具有批次稳定的同质性、序列与功能的可编程性、成本低、易于大规模生产。

迄今为止，自组装重组蛋白材料主要依赖于化学法合成具有自组装功能的蛋白短肽来实现，如双亲肽，由交替的亲水性和疏水性氨基酸组成，在溶液中会自组装成为β-折叠式纳米结构水凝胶，然而化学法合成价格昂贵，难以大规模应用；化学法合成难以合成大分子蛋白，导致目前的自组装重组蛋白凝胶材料主要集中在小分子活性肽的自组装成胶体，对于大分子功能蛋白的自组装成胶体尚未见报道。因此，如何降低自组装蛋白的生产成本并且使得大分子功能蛋白同样实现自组装成为水凝胶是亟待解决的问题。

七、技术功效：

本发明通过从酿酒酵母中筛选得到一个淀粉样自组装短肽Ure2(1-80)，将此短肽序列或其突变体通过融合方法连接到任意重组蛋白上，得到的融合蛋白会形成具有剪切变稀效应和可注射性等特征的超分子水凝胶或纳米纤维等超分子纳米材料，此水凝胶的形成无需额外人工化学合成自组装短肽，降低了超分子纳米材料生产成本，且无需任何额外的人工干扰，如调pH，添加化学交联剂等，仅仅只需要静置即可完成成胶。本发明开发的重组蛋白自组装机制将在可注射凝胶、组织工程、药物递送、酶固定化等领域有着广阔的应用。 

联系人：张先生

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