本发明专利技术公开了具有良好支持人诱导多能干细胞生长性能的非天然多肽。通过重组两种天然多肽(VN多肽：Ac‑KGGPQVTRGDVFTMP；BSP多肽，Ac‑KGGNGEPRGDTYRAY)RGD序列后段的氨基酸序列，设计合成的2条新的非天然多肽序列Ac‑KGGTYRAYRGDVFTMP和Ac‑KGGVFTMPRGDTYRAY。将这些多肽接枝在我们前期开发的聚多巴胺‑羧甲基壳聚糖表面后，两种多肽均能支持hiPSCs细胞的贴壁和增殖，且NP2多肽相比于已报道的多肽具有更好的整合素受体结合以及促进hiPSCs生长的性能。hiPSCs在NP1/NP2多肽表面连续培养10代后，均呈现典型的胚胎干细胞克隆形貌，且维持正常的染色体核型，证实长期培养在NP1和NP2多肽表面的hiPSCs仍保持多向分化能力。
【技术实现步骤摘要】
具有良好支持人诱导多能干细胞生长性能的非天然多肽
本专利技术涉及两种具有比天然多肽支持人诱导多能干细胞(hiPSCs)生长性能更佳的非天然多肽序列。
技术介绍
2006年，Takahashi和Yamanaka用4个转录因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc将体细胞重新编程获得了人诱导多能干细胞(hiPSCs)[K.Takahashi,S.Yamanaka,Inductionofpluripotentstemcellsfrommouseembryonicandadultfibroblastculturesbydefinedfactors,Cell126(4)(2006)663-76.]。因其规避了人胚胎干细胞(hESCs)的伦理道德问题且具有无限的自我更新和多向分化潜能而备受关注。传统方法中，培养在分离的滋养层细胞或Matrigel上的hiPSCs可以获得理想的贴壁、增殖和干性维持效果[Thesafetyofhumanpluripotentstemcellsinclinicaltreatment,AnnalsofMedicine47(5)(2015)1-11.]。遗憾的是，因存在批次间差异、含动物源性成分和易引入动物致病菌等缺点，Matrigel在fiPSCs临床治疗中的应用受限[A.Higuchi,Q.-D.Ling,Y.-A.Ko,Y.Chang,A.Umezawa,BiomaterialsfortheFeeder-FreeCultureofHumanEmbryonicStemCellsandInducedPluripotentStemCells,ChemicalReviews111(5)(2011)3021-3035.]。近年来，有报道指出蛋白或蛋白片段修饰的培养表面在无外源性条件下可以支持干细胞的自我更新[T.J.Rowland,L.M.Miller,A.J.Blaschke,E.L.Doss,A.J.Bonham,S.T.Hikita,L.V.Johnson,D.O.Clegg,RolesofIntegrinsinHumanInducedPluripotentStemCellGrowthonMatrigelandVitronectin,StemCells&Development19(8)(2010)1231-1240.；S.Rodin,A.Domogatskaya,S.Strom,E.M.Hansson,K.R.Chien,J.Inzunza,O.Hovatta,K.Tryggvason,Long-termself-renewalofhumanpluripotentstemcellsonhumanrecombinantlaminin-511,NatBiotechnol28(6)(2010)611-5；T.Miyazaki,S.Futaki,H.Suemori,Y.Taniguchi,M.Yamada,M.Kawasaki,M.Hayashi,H.Kumagai,N.Nakatsuji,K.Sekiguchi,LamininE8fragmentssupportefficientadhesionandexpansionofdissociatedhumanpluripotentstemcells,NatureCommunications3(2012)1236；M.Nagaoka,K.Si-Tayeb,T.Akaike,S.A.Duncan,CultureofhumanpluripotentstemcellsusingcompletelydefinedconditionsonarecombinantE-cadherinsubstratum,BMCdevelopmentalbiology10(2010)60.]。然而，高昂的成本再次限制了它们的应用。此外，另有多种多肽序列被证实可支持hESCs和hiPSCs的贴壁和生长。但是与Matrigel相比，它们在细胞粘附和自我更新方面的性能有待进一步提高[P.Zhou,F.Wu,T.Zhou,X.Cai,S.Zhang,X.Zhang,Q.Li,Y.Li,Y.Zheng,M.Wang,Simpleandversatilesyntheticpolydopamine-basedsurfacesupportsreprogrammingofhumansomaticcellsandlong-termself-renewalofhumanpluripotentstemcellsunderdefinedconditions,Biomaterials(2016)S0142961216001174；Z.Ping,Y.Bo,Z.Rui,X.Zerong,L.Yuqing,Y.Yubo,Z.Xiaohong,Z.Siqi,L.Yongliang,L.Huanxiang,MolecularbasisforRGD-containingpeptidessupportingadhesionandself-renewalofhumanpluripotentstemcellsonsyntheticsurface,Colloids&SurfacesBBiointerfaces171(2018)451-460.]。因此，亟待开发一种成份明确、经济实惠且可大规模合成的表面来支持iPSCs的自我更新。2018年，本课题组基于三条已报道的含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)相似结构多肽序列设计了12种新多肽，并证实了RGD周围的氨基酸序列对多肽的生物活性有巨大影响。更重要的是，实验结果提示与细胞膜表面整合素受体结合的后段序列更为重要。因此，在本研究中，我们将具有良好的支持hiPSCs生长性能且氨基酸序列组成相似的天然含RGD多肽—VN多肽(Ac-KGGPQVTRGDVFTMP)和BSP多肽(Ac-KGGNGEPRGDTYRAY)进行RGD后段的切割和重组。首先，同时切割VN多肽和BSP多肽的RGD后段序列，将切下的VN多肽、BSP多肽的后段序列分别作为NP1的后段和前段序列，获得非天然多肽序列NP1(Ac-KGGTYRAYRGDVFTMP)。将切下的VN多肽、BSP多肽的后段序列分别作为NP2的前段和后段序列，获得非天然多肽序列NP2(Ac-KGGVFTMPRGDTYRAY)。然后将这些多肽分别接枝到我们先前报道的人工合成表面以评估它们在维持hiPSC的粘附，自我更新和分化中的性能。最后，我们用分子动力学模拟预测了新型肽的结构模型，用石英晶体微天平(QCM)准确检测设计的多肽与整联蛋白蛋白受体之间的亲和力，并通过分子对接成功地获得了新多肽与整联蛋白αVβ3蛋白的复杂结构。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，本专利技术的目的是提供一种非天然多肽序列，尤其涉及一种支持hPSCs生长性能的非天然多肽序列。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种支持人多能干细胞生长性能的非天然多肽及制备方法，所述支持人多能干细胞生长性能的非天然多肽序列如下：pep1：Ac-KGGRGDVFTMP本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.具有良好支持人诱导多能干细胞生长性能的非天然多肽，其序列如下：/nNP1:Ac-KGGTYRAYRGDVFTMP/nNP2:Ac-KGGVFTMPRGDTYRAY。/n
【技术特征摘要】
1.具有良好支持人诱导多能干细胞生长性能的非天然多肽，其序列如下：
NP1:Ac-KGGTYRAYRGDVFTMP
NP2:Ac-KGGVFTMPRGDTYRAY。
2.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：周平，韩雨，何飞，张瑞，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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