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多肽水凝膠及其制造方法

文檔序號(hào):9220760閱讀:2891來源:國(guó)知局
多肽水凝膠及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種以來自蛛絲蛋白質(zhì)的多肽為原料的多肽水凝膠及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 多肽水凝膠在人工軟骨等生物體材料等中被使用。在專利文獻(xiàn)1中提出了一種將 絲素蛋白溶解于聚乙二醇等的吸濕聚合物的水凝膠。在專利文獻(xiàn)2中公開有一種以蜘蛛絲 為原料、進(jìn)行光交聯(lián)的凝膠。 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0003] 專利文獻(xiàn)1:日本特表2007-515391號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特表2008-506409號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明所要解決的課題
[0004] 但是,現(xiàn)有法中所提出的溶劑的尿素水溶液,其溶解蛛絲蛋白質(zhì)的力弱,胍水溶液 或六氟異丙醇(HFIP)等價(jià)格昂貴,且溶劑殘存時(shí),難以適用于生物體。另外,現(xiàn)有的絲素蛋 白的水凝膠不能說具有足夠的保水性。
[0005] 本發(fā)明為了解決所述現(xiàn)有的問題,提供保水性優(yōu)異的多肽水凝膠,并且,提供一種 對(duì)生物體的適用優(yōu)異的多肽水凝膠及其制造方法。 用于解決課題的技術(shù)方案
[0006] 本發(fā)明提供一種多肽水凝膠,其來自蛛絲蛋白質(zhì),其特征在于,相對(duì)于所述多肽水 凝膠100質(zhì)量%,水分率為85. 0~99. 9質(zhì)量%。
[0007] 本發(fā)明提供一種多肽水凝膠的制造方法,其特征在于,包括: 使來自蛛絲蛋白質(zhì)的多肽溶解于由下述(A)~(C)構(gòu)成的組中的至少一者溶解用溶劑 中而得到多肽的溶液的溶液生成工序,以及將所述溶液生成工序中生成的溶液替換為水溶 性溶劑的替換工序。 (A) 二甲基亞砜、 (B) 在二甲基亞砜中加入有無機(jī)鹽的溶液、 (C) 在N,N-二甲基甲酰胺中加入有無機(jī)鹽的溶液。 予以說明,在此所說的"使多肽溶解于溶解用溶劑"包含使多肽完全溶解于溶解用溶 劑、和通過使多肽的微粒分散于溶解用溶劑中而成為使多肽的微粒實(shí)質(zhì)上溶解于溶解用溶 劑的形態(tài)這兩者。以下,在相同的意義中使用。 發(fā)明效果
[0008] 本發(fā)明的多肽水凝膠相對(duì)于所述多肽水凝膠100質(zhì)量%,含有85. 0~99. 9質(zhì) 量%的水分,由此,可以發(fā)揮更高的保水性。由此,可以作為人工軟骨或人工皮膚、創(chuàng)傷治愈 劑、藥物傳遞系統(tǒng)中的封入藥物的載體等有利地應(yīng)用。另外,本發(fā)明可以提供一種多肽水凝 膠,在制作多肽溶液時(shí)使用特定的溶劑,通過與水溶性溶劑替換,幾乎不含殘存溶劑,或使 殘存溶液非常少。而且,本發(fā)明中使用的溶劑為在丙烯酸系纖維或聚酰亞胺的制造中所使 用的溶劑,也具有成本廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的水凝膠的照片。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 本發(fā)明的蛋白質(zhì)使用來自蛛絲蛋白質(zhì)的多肽。來自蛛絲蛋白質(zhì)的多肽只要是來自 天然型蛛絲蛋白質(zhì)或類似的多肽即可,沒有特別限定。例如包含天然型蛛絲蛋白質(zhì)的變異 體、類似體或衍生物等。從堅(jiān)韌性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述重組蛛絲蛋白質(zhì)優(yōu)選為來自蜘蛛的 大壺狀腺中產(chǎn)生的大吐絲管牽引絲蛋白質(zhì)的重組蛛絲蛋白質(zhì)。作為上述大吐絲管牽引絲蛋 白質(zhì),可列舉來自美國(guó)絡(luò)新婦蛛(Nephila clavipes)的大壺狀腺絲蛋白MaSpl或MaSp2、來 自十字圓蛛(Araneus diadematus)的 ADF3 或 ADF4 等。
[0011] 上述重組蛛絲蛋白質(zhì)可以為來自蜘蛛的小壺狀腺中所產(chǎn)生的小吐絲管牽引絲的 重組蛛絲蛋白質(zhì)。作為上述小吐絲管牽引絲蛋白質(zhì),可列舉來自美國(guó)絡(luò)新婦蛛(Nephila clavipes)的小壺狀腺絲蛋白MiSpl或MiSp2。
[0012] 此外,上述重組蛛絲蛋白質(zhì)可以為來自蜘蛛的鞭毛狀腺(flagelliform gland)中 所產(chǎn)生的橫絲蛋白質(zhì)的重組蛛絲蛋白質(zhì)。作為上述橫絲蛋白質(zhì),可列舉例如來自美國(guó)絡(luò)新 婦蛛(Nephila clavipes)的鞭毛狀絲蛋白質(zhì)(flagelliform silk protein)等。
[0013] 作為來自所述大吐絲管牽引絲蛋白質(zhì)的多肽,可列舉含有式I :REP1-REP2(1)所 示的氨基酸序列的單元2個(gè)以上、優(yōu)選4個(gè)以上、更優(yōu)選6個(gè)以上的多肽。予以說明,在來 自所述大吐絲管牽引絲蛋白質(zhì)的組多肽中,式(I) :REP1_REP2(1)所示的氨基酸序列的單 元可以相同,也可以不同。上述式(1)中,REPl是指聚丙氨酸。
[0014] 在所述REPl中,連續(xù)排列的丙氨酸優(yōu)選為2殘基以上,更優(yōu)選為3殘基以上,進(jìn)一 步優(yōu)選為4殘基以上,特別優(yōu)選為5殘基以上。另外,在所述REPl中,連續(xù)排列的丙氨酸優(yōu) 選為20殘基以下,更優(yōu)選為16殘基以下,進(jìn)一步優(yōu)選為14殘基以下,特別優(yōu)選為12殘基 以下。上述式(1)中,REP2為由10~200殘基的氨基酸構(gòu)成的氨基酸序列,所述氨基酸序 列中所含的甘氨酸、絲氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸及丙氨酸的總計(jì)殘基數(shù)相對(duì)于氨基酸殘基數(shù) 整體為40%以上,優(yōu)選為50%以上,更優(yōu)選為60%以上。
[0015] 在大吐絲管牽引絲中,所述REPl相當(dāng)于在纖維內(nèi)形成結(jié)晶β片材的結(jié)晶區(qū)域,所 述REP2相當(dāng)于在纖維內(nèi)更具有柔軟性、且大部分欠缺有規(guī)則的結(jié)構(gòu)的無定型區(qū)域。而且, 所述[REP1-REP2]相當(dāng)于由結(jié)晶區(qū)域和無定型區(qū)域構(gòu)成的重復(fù)區(qū)域(重復(fù)序列),為牽引絲 蛋白質(zhì)的特征的序列。
[0016] 作為含有上述式I :REP1-REP2(1)所示的氨基酸序列的單元2個(gè)以上的多肽,可 列舉例如具有序列號(hào)1、序列號(hào)2、序列號(hào)3及序列號(hào)4中的任一序列號(hào)所;^的氨基酸序列 的來自ADF3的重組蛛絲蛋白質(zhì)。序列號(hào)1所示的氨基酸序列相當(dāng)于在從NCBI數(shù)據(jù)庫中獲 得的ADF3的部分的氨基酸序列(NCBI的基因庫的登錄號(hào):AAC47010、GI :1263287)的N末 端附加有由起始密碼子、HislO標(biāo)簽及HRV3C蛋白酶(Human rhinovirus 3C蛋白酶)識(shí)別 位點(diǎn)構(gòu)成的氨基酸序列(序列號(hào)5)的氨基酸序列的從第1殘基至第621殘基的氨基酸序 列。序列號(hào)2所示的氨基酸序列為在N末端附加有由起始密碼子、HislO標(biāo)簽及HRV3C蛋 白酶(Human rhinovirus 3C蛋白酶)識(shí)別位點(diǎn)構(gòu)成的氨基酸序列(序列號(hào)5)的ADF3的 氨基酸序列(NCBI的基因庫的登錄號(hào):AAC47010、GI :1263287)中,使第1~13號(hào)的重復(fù)區(qū) 域以成為大約2倍的方式增加,同時(shí)以在第1154號(hào)氨基酸殘基上終止的方式使翻譯變異的 氨基酸序列。序列號(hào)3所示的氨基酸序列為在從NCBI數(shù)據(jù)庫中獲得的ADF3的部分的氨基 酸序列(NCBI的基因庫的登錄號(hào):AAC47010、GI :1263287)的N末端附加有由起始密碼子、 HislO標(biāo)簽及HRV3C蛋白酶(Human rhinovirus 3C蛋白酶)識(shí)別位點(diǎn)構(gòu)成的氨基酸序列 (序列號(hào)5)的氨基酸序列。序列號(hào)4所示的氨基酸序列為在N末端附加有由起始密碼子、 HislO標(biāo)簽及HRV3C蛋白酶(Human rhinovirus 3C蛋白酶)識(shí)別位點(diǎn)構(gòu)成的氨基酸序列 (序列號(hào)5)的ADF3的氨基酸序列(NCBI的基因庫的登錄號(hào):AAC47010、GI :1263287)中, 使第1~13號(hào)的重復(fù)區(qū)域以成為大約2倍的方式增加的氨基酸序列。另外,作為含有上述 式I :REP1-REP2(1)所示的氨基酸序列的單元2個(gè)以上的多肽,可以使用包含在序列號(hào)1、 序列號(hào)2、序列號(hào)3及序列號(hào)4中的任一序列號(hào)所示的氨基酸序列中1個(gè)或多個(gè)的氨基酸被 替換、缺失、插入和/或附加的氨基酸序列、且具有由結(jié)晶區(qū)域和無定型區(qū)域構(gòu)成的重復(fù)區(qū) 域的多肽。
[0017] 本發(fā)明中,"1個(gè)或多個(gè)"是指例如1~40個(gè)、1~35個(gè)、1~30個(gè)、1~25個(gè)、1~ 20個(gè)、1~15個(gè)、1~10個(gè)、或1個(gè)或數(shù)個(gè)。另外,本發(fā)明中,"1個(gè)或數(shù)個(gè)"是指1~9個(gè)、 1~8個(gè)、1~7個(gè)、1~6個(gè)、1~5個(gè)、1~4個(gè)、1~3個(gè)、1~2個(gè)、或1個(gè)。
[0018] 作為來自上述小吐絲管牽引絲蛋白質(zhì)的重組蛛絲蛋白質(zhì),可列舉含有式2: REP3(2)所示的氨基酸序列的多肽。在上述式2中,REP3是指由(Gly-Gly-Z)m(Gly-Ala) I (A) r構(gòu)成的氨基酸序列,Z是指任意一個(gè)氨基酸,特別優(yōu)選為選自由Ala、Tyr及Gln構(gòu)成 的組中的一個(gè)氨基酸。另外,m優(yōu)選為1~4, 1優(yōu)選為0~4, r優(yōu)選為1~6。
[0019] 在蛛絲中,小吐絲管牽引絲從蜘蛛的巢穴的中心卷繞成螺旋狀,作為巢穴的增強(qiáng) 材料使用,或作為包住捕捉的獵獲物的絲被利用。已知有與大吐絲管牽引絲相比時(shí),拉伸強(qiáng) 度差,但伸縮性高。其認(rèn)為是因
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