[發明專利]一種重組蛛絲蛋白及其用途

有效

• 申請號: 201910153622.0
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN110117328B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 李春;李琳;車銳
• 申請（專利權）人: 李春;李琳
• 主分類號: C07K19/00
• 分類號: C07K19/00;C12N15/62;C09D189/00;D01F4/00;C08J5/18;C08L89/00;D21H13/34
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發明提供的一種重組蛛絲蛋白，序列結構包括：至少兩個蛛絲蛋白結構域單體，和至少一個蛋白酶酶切位點；所述蛋白酶酶切位點位于相鄰的兩個所述蛛絲蛋白結構域單體之間；通過在相鄰的兩個蛛絲蛋白結構域單體之間插入蛋白酶酶切位點，當重組蛛絲蛋白在體外使用時，可以結合工具酶，控制重組蛛絲蛋白酶解，相比于現有的蛛絲蛋白需要在微生物協助下長時間的緩慢降解，本發明的重組蛛絲蛋白具有可控降解的優勢，當重組蛛絲蛋白在人體內使用時，由于重組蛛絲蛋白上的蛋白酶酶切位點可以被人體內的酶酶解，可以使得由重組蛛絲蛋白制成的生物材料在人體內可以緩慢降解，提高重組蛛絲蛋白的應用價值，用途更加廣泛。

技術領域

本發明屬于蛋白質技術領域，具體涉及一種重組蛛絲蛋白及其用途。

背景技術

蜘蛛絲是一種天然高分子量的蛋白纖維，具有良好的機械性能和生物學品質，主要體現在其具有的強度高，彈性好，質地輕，耐高低溫，生物相容性好及可降解等特點，使其具有非常廣泛的應用前景。如早有研究發現，蛛絲比現在的已知的任何天然絲或人造絲的強度都要大，相當于同體積鋼絲的5倍，在重量方面，蛛絲比化學合成絲輕25％，但彈性可延伸到原長的10倍，由于蛛絲具有強度高、彈性好和質地輕等優勢，早在18世紀便有人將蛛絲應用到紡織品中，此外蛛絲曾被用作顯微鏡、望遠鏡、瞄準系統中光學裝置的十字準線，還有將蛛絲制成防彈背心能擋住高速子彈，甚至能夠承受一輛汽車的沖擊。又如由于蛛絲蛋白具有良好的生物相容性，與人體相容性高，在醫療保健方面，蛛絲蛋白也具有非常大的應用價值，如將其用于制作生物工程材料，如人工的關節韌帶、人造皮膚等。再如蛛絲由于韌性高，可用作外科手術中的縫合線，在日常生活中蛛絲還可以制成環保型可降解的塑料袋與垃圾袋。綜上，蛛絲蛋白的綜合品質遠遠超過了蠶絲以及現階段人工合成的高性能材料纖維，是一種亟待開發的戰略資源，在生物醫學工程、航天航空以及軍事等領域有著不可估計的應用價值。

現有技術中便有通過對蛛絲蛋白進行改造提高其機械性能使其應用價值更好，如中國CN103833838B提供的一種高性能類蛛絲蛋白材料及其生物合成方法，所述類蛛絲蛋白的性能優于天然蛛絲蛋白性能，例如，與天然蛋白相比較，所述類蛛絲蛋白的硬度和彈性都有較大的提高。再如中國專利文獻CN102475909A中公開的一種組織工程用多孔支架材料，以解決現有組織工程材料在生物相容性、生物降解性和機械性能的不足，根據蜘蛛絲獨特的機械特性和生物相容性以及其本質是蛋白質的結構特點，利用重組蜘蛛絲蛋白和生物可降解的高聚物為主要原料制備生物相容性好、可降解的組織工程支架材料。該支架材料不僅能被降解成人體可吸收氨基酸，具有很好的生物相容性和較好的機械性能。可見，目前對蛛絲蛋白的應用大多在于其機械性能和生物相容性。由于蛛絲蛋白降解非常緩慢，通常情況下需要微生物的協助，如將其制成可降解的塑料袋埋在土壤里需要微生物長達幾年時間的發酵降解，降解時間過長，不宜應用于需要降解時間較短的材料中，因此對于組織材料來說，對于蛛絲蛋白利用主要在于其強機械性能和生物相容性，對于有可降解要求的生物組織材料來說，則需要將蛛絲蛋白與可降解材料組合應用，如CN102475909A中使用生物可降解的高聚物與蛛絲蛋白組合。然而，目前研究人員還未意識到降解性能高和降解可控性高的蛛絲蛋白具有更廣闊的應用價值和市場潛力，完全忽略了對蛛絲蛋白的可降解性能的改進，因此，還未有人提出一種行之有效的方法提高蛛絲蛋白的可降解性，并且使得蛛絲蛋白的可降解性能是可控的。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于提供一種重組蛛絲蛋白及其用途，所述重組蛛絲蛋白在保證原有的機械性能或生物學品質的基礎上，還可以具有較高的降解性能，且降解性是可以控制的，具有非常廣泛的用途。

為此，本發明提供了如下技術方案：

一種重組蛛絲蛋白，序列結構包括：至少兩個蛛絲蛋白結構域單體，和至少一個蛋白酶酶切位點；所述蛋白酶酶切位點位于相鄰的兩個所述蛛絲蛋白結構域單體之間。

所述的重組蛛絲蛋白，所述蛋白酶酶切位點的氨基酸序列中包括至少一個絲氨酸。