[發明專利]多巰基肽自組裝及其基因載體應用

有效

• 申請號: 202010511631.5
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111647626B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 曹美文;王瑜;丁榛;玄甲明;劉禎;張子瑾;趙琳杰;孫路;王生杰;夏永清
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C12N15/87
• 分類號: C12N15/87;C07K14/00;B82Y5/00;B82Y40/00
• 代理公司: 蘇州攜智匯佳專利代理事務所(普通合伙) 32278
• 代理人: 溫明霞

本發明提出一種多巰基肽與DNA共組裝及其在基因載體中應用的方法，屬于生物材料領域，該載體具有較低的細胞毒性，可成功的誘導基因縮合，能夠保護基因不被酶所降解，并且獲得了不錯的轉染效率。該技術方案包括將多肽分子施于緩沖液中，再將所述多肽與基因分子溶液在預定條件下充分混合制備得到，即多肽/基因分子共組裝體溶液。本發明能夠應用于基因轉運過程中。

技術領域

本發明屬于生物材料領域，尤其涉及一種基因載體及其使用方法。

背景技術

基因治療是一種有前途的治療策略，主要通過將具有特定功能的基因導入細胞中，以達到疾病治療的目的。經過20年的深入研究，它正迅速成為治療各種遺傳性疾病的重要策略，對于治療一些危及生命的疾病起著非常關鍵的作用，例如癌、心血管疾病、獲得性免疫缺陷綜合癥和某些自身免疫性疾病等。

基因療法是利用核酸修復、替換或調節基因以預防或治療疾病，基因治療的治療方法決定了它能夠從源頭上解決疾病的發生。近幾年來基因治療技術發展迅速，大量的研究都致力于將基因轉染技術應用到具體的臨床應用當中，但是進展緩慢，主要的原因是一直以來沒有開發出安全有效的基因遞送載體。

基因治療的方式有許多種，但是都離不開將治療基因導入靶細胞的過程。但是基因藥物在溶液中大多為線性伸展構象，它在人體內具有較差的穩定性，并且容易被多種酶所降解，同時由于基因藥物本身帶有負電荷會與細胞膜外層的陰離子產生靜電排斥等，這些特點也為基因載體提出了要求，它必須是一種高效的DNA凝聚試劑，基因載體應該可以將DNA凝聚為體積較小的顆粒，從而使DNA分子易于通過內吞或胞飲作用進入細胞內。

自組裝肽將是開發下一代生物材料以及未來基因藥物輸送材料的優良選擇，它可以產生一系列定義明確的納米結構。相對于其他遞送載體，自組裝肽納米結構存在多方面優勢，例如，肽分子生物相容性高，肽分子結構可調可控，可設計性強等。通過合理的設計可以在多分子中引入較多正電荷，使其具有強的DNA結合能力。并且可以引入半胱氨酸(Cys)，由于氧化還原敏感的巰基的引入，肽可能形成能夠穩定DNA載體復合物的肽間二硫鍵，從而起到了改善基因遞送效果的作用。另外，分子的電荷類型、電荷間距和疏水性的變化也會對基因的轉染效率產生影響。

發明內容

本發明提出一種多巰基肽自組裝及其基因載體應用方法，屬于生物材料領域，該多巰基肽在一定濃度時可自組裝成特定納米結構，例如纖維結構、短棒結構和串珠結構等，并且該基因載體具有較低的細胞毒性，可成功的誘導DNA縮合，并且能夠保護其不被酶所降解，最終獲得了較高的基因轉染效率。

為了達到上述目的，本發明提供了一種基因載體，將多肽分子溶于緩沖液中，再與基因分子溶液在預定條件下充分混合，使得多肽分子與DNA分子進行共組裝，從而制備得到多肽/基因分子共組裝體溶液。

作為優選，上述技術方案中使用的緩沖液為濃度為50mM的Tris緩沖液，其pH為7.4。多肽溶于此緩沖液中，利用多肽所帶的正電荷與帶負電的DNA進行共組裝，并且分子中Cys起到了穩定組裝體結構，將DNA凝聚為體積較小的顆粒從而實現基因分子的輸運。

作為優選，所述系列多肽分子具有以下序列：

設計了如下多肽分子：Nap-FF-GPLGLAG(CK_n)_mC(簡寫為(CK_n)_mC,n＝2,3,5，m＝2,3,4)，Nap-FF-GPLGLAG(CR_n)_mC(簡寫為(CR_n)_mC,n＝2,3,5，m＝2,3,4)，Nap-FF-GPLGLAGCK₁₁C