[發(fā)明專(zhuān)利]一種功能型基因載體及DNA/載體復(fù)合物

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711181223.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108060176A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 瞿瑋;張先正;曾旋;謝書(shū)宇;潘源虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12N15/87
• 分類(lèi)號(hào): C12N15/87
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 徐紹新

本發(fā)明公開(kāi)了一種功能型基因載體，它由碳酸鈣、海藻酸鈉和多肽組成，所述碳酸鈣、海藻酸鈉和多肽的質(zhì)量比為1～8:1～4:1～12，本發(fā)明還公開(kāi)了一種DNA/載體復(fù)合物，該復(fù)合物具有低毒、高效、穩(wěn)定、制備過(guò)程簡(jiǎn)便、條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如基因/藥物傳遞系統(tǒng)方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)用載體材料領(lǐng)域，具體涉及一種功能型基因載體，本發(fā)明還涉及一種DNA/載體復(fù)合物及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著人類(lèi)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域探索步伐的加快，對(duì)于以傳統(tǒng)化學(xué)藥物手段治療卻收效甚微的部分疑難雜癥，也逐步發(fā)現(xiàn)了新的突破性方法，而基因治療正是其中一項(xiàng)重要的理論創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)新。在基因治療過(guò)程中，通過(guò)各種載體將功能基因運(yùn)送到靶細(xì)胞或靶組織以修復(fù)受損/缺失基因，從而達(dá)到治愈疾病的目的。其中，構(gòu)建和篩選合適的載體以實(shí)現(xiàn)基因的有效傳遞，對(duì)于基因治療的成功至關(guān)重要。用于基因傳遞的載體分為病毒載體和非病毒載體兩大類(lèi)。盡管病毒載體具有天然的高效轉(zhuǎn)染能力，但其治療過(guò)程中的生物安全問(wèn)題仍不容忽視。因此，在基因載體研究領(lǐng)域，目前的相關(guān)熱點(diǎn)主要集中于諸如樹(shù)枝狀大分子、陽(yáng)離子聚合物、陽(yáng)離子脂質(zhì)體和多肽等有機(jī)類(lèi)非病毒載體，以及碳酸鈣和硅基材料等無(wú)機(jī)類(lèi)非病毒載體。在應(yīng)用安全得到保障的前提下，如何提高上述非病毒載體的轉(zhuǎn)染效率，以使其能與病毒載體的轉(zhuǎn)染能力相媲美，一直都是廣大研究者的關(guān)注重點(diǎn)。其中，碳酸鈣作為最常用的無(wú)機(jī)類(lèi)非病毒載體材料之一，盡管具備良好的生物相容性和生物可降解性，并且可以較好的包載DNA，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞水平的轉(zhuǎn)染。但在制備時(shí)，由于鈣離子和碳酸根離子混合后生成載體的過(guò)程缺乏調(diào)控，容易導(dǎo)致載體粒徑過(guò)大，從而降低轉(zhuǎn)染效率。同時(shí)，也影響了該載體制備過(guò)程的可操作性與重現(xiàn)性。

天然高分子由于來(lái)源廣泛，生物相容性較好，也越來(lái)越多的被應(yīng)用于藥物和基因載體的構(gòu)建，如殼聚糖和淀粉等。海藻酸作為一種常見(jiàn)易得的天然高分子，已開(kāi)發(fā)得到的載體包括微球和凝膠等多種形態(tài)，而且還可通過(guò)靜電作用或化學(xué)修飾手段賦予載體更多有利的特性，是一類(lèi)重要的生物醫(yī)用有機(jī)材料。此外，具有優(yōu)異生物相容性的多肽也是一類(lèi)常用的基因載體材料。特定氨基酸序列的有序組合能夠?yàn)槎嚯妮d體基因轉(zhuǎn)染過(guò)程的各階段(載體的基因包載、細(xì)胞膜受體靶向、跨膜入胞、內(nèi)含體逃逸與核定位等)提供有效的幫助，使多肽成為了目前載體材料研究的熱點(diǎn)之一。

本發(fā)明優(yōu)選有機(jī)和無(wú)機(jī)非病毒載體材料進(jìn)行結(jié)合，開(kāi)發(fā)得到一種低毒、高效、穩(wěn)定、制備簡(jiǎn)便的有機(jī)/無(wú)機(jī)混合基因載體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述碳酸鈣載體制備技術(shù)中的不足，提供一種功能型基因載體，該基因載體以有機(jī)和無(wú)機(jī)非病毒載體材料為基礎(chǔ)，具有毒性低、穩(wěn)定性好、轉(zhuǎn)染效率高、制備簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明首先提供了一種功能型基因載體，它由碳酸鈣、海藻酸鈉和多肽組成，所述碳酸鈣、海藻酸鈉和多肽的質(zhì)量比為1～8:1～4:1～12。

作為優(yōu)選，海藻酸鈉的分子量為50～150kDa。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本發(fā)明其次提供了一種DNA/載體復(fù)合物，它由以上所述的功能型基因載體和質(zhì)粒DNA組成。

優(yōu)選地，所述功能型基因載體與質(zhì)粒DNA的質(zhì)量比為1～150:1。

本發(fā)明再次還提供一種制備所述DNA/載體復(fù)合物的方法，它包括以下步驟：

(1)配制氯化鈣和質(zhì)粒DNA的混合水溶液；

(2)配制多肽、海藻酸鈉和碳酸鈉的混合水溶液；

(3)將步驟(1)溶液滴加至步驟(2)溶液中，使氯化鈣與碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)，并形成Zeta電位為-10～50mV，粒徑約為200～700nm的DNA/載體復(fù)合物。