[發明專利]一種展示抗體的鐵蛋白納米材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910614380.0
• 申請日: 2019-07-09
• 公開（公告）號: CN110272500B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 張同偉;曹長乾;潘永信
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: C07K19/00
• 分類號: C07K19/00;C07K14/00;C12N15/62;C12N15/70;C12N1/21;C12R1/19
• 代理公司: 北京中知星原知識產權代理事務所(普通合伙) 11868
• 代理人: 艾變開

1.一種展示抗體的鐵蛋白納米材料，其特征在于，所述的鐵蛋白納米材料包括：

包裹金屬氧化物內核的鐵蛋白籠，以及連接在鐵蛋白籠外表面的結合抗體Fc結構域的蛋白，所述的結合抗體Fc結構域的蛋白選自蛋白A，其中，1個鐵蛋白與1個蛋白A通過連接肽連接在鐵蛋白的N端，包括有鐵蛋白籠以及連接在鐵蛋白籠外表面的結合抗體Fc結構域的蛋白稱為融合蛋白。

2.根據權利要求1所述的展示抗體的鐵蛋白納米材料，其特征在于，所述的鐵蛋白籠由12或24個鐵蛋白單體組成，所述的鐵蛋白單體選自天然或變體的人鐵蛋白H亞基、人鐵蛋白L亞基、哺乳動物鐵蛋白H亞基、哺乳動物鐵蛋白L亞基、植物鐵蛋白或微生物鐵蛋白。

3.根據權利要求1或2所述的展示抗體的鐵蛋白納米材料，其特征在于，所述的連接肽由10-20個氨基酸組成，所述的10-20個氨基酸為絲氨酸和甘氨酸的排列組合。

4.根據權利要求1-2任一所述的展示抗體的鐵蛋白納米材料，其特征在于，所述的金屬氧化物內核粒徑為1-8nm，所述的金屬氧化物化學式為Fe_(3-x)M_xO₄ ，其中0≤x≤3，或Fe_(2-x)M_xO₃，其中0≤x≤2，其中，所述的M選自Mn、Cu、Zn、Ni、Gd或Co。

5.一種權利要求1-4任一所述的展示抗體的鐵蛋白納米材料的制備方法，其特征在于，包括將金屬鹽類和氧化劑加入所述融合蛋白的溶液中進行反應，其中，金屬離子與氧化劑的摩爾比為1:0.33-0.5，所述融合蛋白與金屬離子的摩爾比為1:100-40000。

6.根據權利要求5所述的展示抗體的鐵蛋白納米材料的制備方法，其特征在于，所述的氧化劑為H₂O₂，所述反應的條件為pH 8-10，溫度50-85℃，金屬鹽類的濃度為10-200mM，氧化劑的濃度為5-100mM，融合蛋白濃度為0.25-2mg/mL，金屬鹽類的加液速度為每分鐘每個融合蛋白10-200個金屬離子。

7.根據權利要求5或6所述的展示抗體的鐵蛋白納米材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

A）將結合抗體Fc結構域的蛋白A的編碼基因與鐵蛋白單體編碼基因連接制備融合基因；

B）將步驟A）制備的融合基因連接至載體pET22b上；

C）將步驟B）獲得的含有融合基因的載體轉化到BL21(DE3)細胞中，培養，并利用IPTG誘導表達融合蛋白；

D）破碎步驟C）表達融合蛋白的細胞釋放融合蛋白，純化融合蛋白；

E）將亞鐵鹽，或者亞鐵鹽與金屬氧化物的組合，和H₂O₂加入步驟D）純化的融合蛋白溶液中進行反應，利用濃度≤500mM的NaOH控制pH值為8-10，控制溫度為50-85℃，其中，在融合蛋白內部形成金屬氧化物內核，其中，金屬離子的加液速度為每分鐘每個融合蛋白10-200個金屬離子，金屬離子數和H₂O₂分子數之比為2:1或3:1，融合蛋白濃度為0.25-2mg/mL，其中當使用亞鐵鹽與金屬氧化物的組合時，所述的金屬氧化物化學式為Fe_(3-x)M_xO₄，其中0≤x≤3，或Fe_(2-x)M_xO₃，其中0≤x≤2，并且所述的M選自Mn、Cu、Zn、Ni、Gd或Co；

F）純化后得到鐵蛋白納米材料。