[發明專利]支持hPSCs體外貼壁和長期培養的變體多肽及其設計與應用

在審

• 申請號: 202211091599.5
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN116162150A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 周平;秦麗穎;李生振;張瑞
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: C07K14/78
• 分類號: C07K14/78;C12N5/10
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 王巧麗

本發明公開了支持hPSCs體外貼壁和長期培養的變體多肽及其設計與應用。本發明以VN多肽為對象進行變體設計以得到所述變體多肽，所述變體的內容選自以下任意一項：(1)由在VN多肽的氨基酸序列中發生1個或多個氨基酸的缺失、取代、插入和/或添加而得的氨基酸序列組成、且具有支持人多能干細胞生長功能的多肽；(2)由與VN多肽的氨基酸序列具有70％以上的氨基酸同源性的氨基酸序列組成、且具有與VN多肽等同功能的多肽；(3)由在嚴格條件下與編碼VN多肽的氨基酸序列的核酸雜交的核酸編碼、且具有與VN多肽等同功能的多肽。本發明基于含RGD的變體多肽設計簡便，合成高效，經濟適用，性能優異，能夠理想支持hPSCs體外貼壁與長期擴增。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，尤其涉及一種支持hPSCs體外貼壁和長期培養的變體多肽及其設計與應用。

背景技術

2006年，Yamanaka等人通過將轉錄因子OCT3/4、SOX2、c-MYC和KLF4導入小鼠或人成纖維細胞中進行重編程，獲得了誘導多能干細胞^[1]。與人胚胎干細胞(Human?embryonicstem?cells,hESCs)類似，人誘導多能干細胞(Human?induced?pluripotent?stem?cells,hiPSCs)以其理想的多能性維持與體外擴增能力成為多種疾病治療的首選的種子細胞起源，且沒有倫理道德風險，具備良好的細胞治療前景。

早前，人多能夠干細胞(Human?pluripotent?stem?cells,hPSCs)培養依賴滋養層細胞或從小鼠腫瘤中提取出的可溶性基底膜抽提物Matrigel^[2]。然而，上述培養基質含動物源性成分，易引入動物致病菌，無法滿足臨床治療應用。后來，玻連蛋白、層粘連蛋白、E鈣黏附素及部分蛋白片段等，相繼被發現可以支持hiPSCs的貼壁與干性維持，且效果與Matrigel相似^[3～6]。不幸的是，這些生物活性材料存在制備費用昂貴、批次間穩定性不佳、不能大規模生產等問題。近些年來，許多學者使用來源于這些蛋白的多肽進行人工合成表面的修飾，或者通過多肽自組裝形成聚合物基底，用于人多能干細胞的培養^[7]。

至今為止，僅有少數多肽序列被證實可支持hPSCs的貼壁和生長，且存在一些不足。首先，絕大多數已報道多肽在支持hPSCs貼壁性能上較差，遠不如Matrigel。其次，只有少數多肽序列被證實可用于hPSCs的體外長期自我更新。最后，所有已報道多肽的氨基酸序列均來源于天然細胞外基質蛋白，人工設計的非天然多肽沒有報道^[8～12]。

因此，目前亟需開發性能更佳的新型非天然序列多肽支持hPSCs體外長期擴增和多能性維持。

參考文獻：

[1]Takahashi?K,Yamanaka?S,Induction?of?pluripotent?stem?cells?frommouse?embryonic?and?adult?fibroblast?cultures?by?defined?factors,Cell?2006；126:663-76.

[2]Higuchi?A,Ling?QD,Ko?YA,Chang?Y,Umezawa?A,Biomaterials?for?theFeeder-Free?Culture?of?Human?Embryonic?Stem?Cells?and?Induced?PluripotentStem?Cells,Chemical?Reviews?2011；111:3021-3035.

[3]Miner?JH,Yurchenco?PD.Laminin?functions?in?tissuemorphogenesis.Annu?Rev?Cell?Dev?Biol?2004；20:255-284.