[發(fā)明專利]長均質(zhì)重組蛋白纖維

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780070216.7
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN110121504A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設計）人: L·雷;L·佩雷爾曼;J·基托森;D·布雷斯勞爾
• 申請（專利權(quán)）人: 保爾特紡織品公司
• 主分類號: C07K14/435
• 分類號: C07K14/435;D01D5/00;D01F4/00
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 吳小瑛;付文川

本公開提供了具有期望物理特性的改進的長均質(zhì)重組蛋白纖維。本公開還提供了衍生自長均質(zhì)重組蛋白纖維的組合物。

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年9月14日提交的美國臨時專利申請No.62/394,683的權(quán)益，其公開內(nèi)容通過引用并入本文。

技術領域

總體上，本公開涉及重組蛋白纖維。具體地，本公開涉及物理、機械和化學性能的均勻性增加的的重組蛋白纖維。

背景技術

重組蛋白纖維，例如由蜘蛛絲中的多肽合成的那些，由于商業(yè)規(guī)模制造的困難以及生產(chǎn)可制成線、紗和紡織品的纖維的技術挑戰(zhàn)，而不能商購獲得。

可以生產(chǎn)具有各種有用性能的許多類型的重組蛋白纖維。

一個實例是由通過修飾蜘蛛絲蛋白和蛋白片段設計的蛋白制備的重組蛋白纖維。不能使用與施用于蠶絲的相同方法進行蜘蛛絲的商業(yè)養(yǎng)殖和收獲。這部分地歸因于蜘蛛的侵略和地域性質(zhì)。因此，合成生產(chǎn)蜘蛛絲最有可能具有成本效益并成為可行的商業(yè)化途徑。

單一種類的蜘蛛產(chǎn)生各種纖維，其每一種用于不同的功能。這些不同功能的示例包括拖絲、網(wǎng)捕獲螺旋絲、獵物固定絲和卵囊保護絲。拖絲具有卓越的機械性能。相對于它們的重量和直徑，它們非常強，并且還組合顯示了高延伸性和高極限拉伸強力。

不同類型的絲和蜘蛛種類之間的氨基酸組成和蛋白結(jié)構(gòu)差別很大。例如，圓網(wǎng)蜘蛛(orb weaving spiders)具有六種獨特類型的腺體，其產(chǎn)生聚合成纖維的不同的絲多肽序列，所述纖維經(jīng)剪裁以適合環(huán)境或生命周期的小生境。纖維以其起源的腺體命名，多肽用腺體縮寫標記，例如蛛絲蛋白用“Sp”(蜘蛛蛛絲蛋白的縮寫)。在圓網(wǎng)蜘蛛中，例子包括大壺狀腺絲(Major Ampullate，MaSp，也稱為拖絲)、小壺狀腺絲(Minor Ampullate，MiSp)、鞭狀腺絲(Flagelliform，F(xiàn)lag)、葡萄狀腺絲(Aciniform，AcSp)、管狀腺絲(Tubuliform，TuSp)和梨狀腺絲(Pyriform，PySp)。

有一類常見的圓網(wǎng)蜘蛛MaSp拖絲(例如，金絲圓蛛(Nephila clavipes)MaSpl)，其中重復結(jié)構(gòu)域含有富甘氨酸區(qū)域(這些區(qū)域與纖維的非晶區(qū)域相連，可能含有α-螺旋和/或β-轉(zhuǎn)角)和聚丙氨酸區(qū)域(其與纖維的β-折疊晶體區(qū)域相連)。氨基酸組成和序列以及纖維形成細節(jié)都影響纖維的機械性能。

目前，重組絲纖維商業(yè)上不可獲得，并且除少數(shù)例外之外，不在大腸桿菌和其他革蘭氏陰性原核生物之外的微生物中產(chǎn)生。迄今為止生產(chǎn)的重組絲很大程度上由聚合的短絲序列基序或天然重復結(jié)構(gòu)域的片段組成，有時與NTD和/或CTD組合。雖然這些方法能夠使用細胞內(nèi)表達和通過色譜法或大量沉淀純化來生產(chǎn)小規(guī)模的重組絲多肽(實驗室規(guī)模為毫克級，生物加工規(guī)模為千克級)，但它們尚未放大至商業(yè)制造所需的量級。已經(jīng)用于制備絲多肽的其他生產(chǎn)宿主包括轉(zhuǎn)基因山羊、轉(zhuǎn)基因蠶和植物。相似地，這些宿主也尚未實現(xiàn)絲的商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。

公開了重組蛋白纖維的連續(xù)紡絲方法。一些參考文獻一般性地公開了用于重組蛋白纖維連續(xù)紡絲的系統(tǒng)，然而實際上沒有公開通過連續(xù)方法產(chǎn)生纖維的工作實例。參見美國專利號7,868,146、7,335,739、8,979,992、9,023,142、9,051,453、PCT/JP2013/062429和美國專利公開號2003/0201560、2007/0256250、2005/0054830，通過引用整體并入本文。所有工作實例(如PCT/JP2013/062429，以及美國專利公開號20050054830中的工作實例)都通過使用從注射器分配的紡液來生產(chǎn)，而不是能夠分配長連續(xù)纖維所需體積的較大容器。結(jié)果，纖維的均勻性差、再現(xiàn)性差或兩者都差。