新的细胞穿透肽及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种新的细胞穿透肽及其用途。经证实，本发明专利技术的12种细胞穿透肽在体外和体内具有优异的细胞穿透能力和传质效果，由于上述细胞穿透肽能够将具有生物活性的物质有效传递至细胞、组织等体内，因此有望在研究领域、各种疾病的诊断和治疗领域等被广泛使用。种疾病的诊断和治疗领域等被广泛使用。种疾病的诊断和治疗领域等被广泛使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新的细胞穿透肽及其用途


[0001]本专利技术涉及一种用于将生物活性物质传递至胞内的胞内传递技术，更具体地，涉及一种细胞穿透能力优异的新的细胞穿透肽及其用途。

技术介绍

[0002]迄今为止，不断进行着针对各种低分子化合物、蛋白质、肽、RNA、DNA等高分子物质的胞内传递及其应用的研究，特别地，不断尝试通过SOD、Catalase、SOCS等酶，dnPI3K、ZAP70突变等胞内信号传导蛋白的抑制形式蛋白质，Foxp3、RORgt等转录因子蛋白或转录因子的DNA结合域部分等各种蛋白质的传递调节胞内功能。另外，还尝试通过环孢霉素A等低分子化合物药物传递至胞内和组织内调节移植器官和细胞时发生的排斥反应以及调节牛皮癣等自身免疫。
[0003]但是，通常具有亲水性或大分子量的物质因被称为细胞膜的屏障而无法进入胞内。细胞膜阻止肽或蛋白质、核酸等大分子进入胞内，即使进入胞内也会因细胞膜受体的内噬作用(endocytosis)这一生理机制与细胞的溶酶体区室(lysosomal compartment)融合并最终被分解，因此在使用上述大分子的疾病治疗和预防方面有许多限制。另外，以抗癌药物为例，要将药物传递到细胞中必须克服多药耐药性(multidrug resistance)等难题。因此，为了防止药物分解，已经提出了将含有各种大分子和药物的载体直接传递至胞内而绕过内噬作用的诸多方法。上述方法包括显微注射(microinjection)、电穿孔(electroporation)等，但这些方法有可能损坏细胞膜。另一种方法包括利用细胞穿透性物质的方法等。但是，即使通过上述方法将药物传递至胞内，也存在必须将药物转移到特定器官才能发挥药效的问题。
[0004]因此，已研发了能够克服上述问题并提高稳定性和传质效率的各种药物载体，代表性的例子包括脂质体和胶束(micelle)。脂质体是人工制造的磷脂质载体，其可以包裹亲油性和亲水性药物且为生物相容性物质，因此无毒并且可以从外部环境保护药物。但其具有吸收延迟，分布受限，代谢率降低以及被肝脏或脾脏细胞捕获而迅速从血液去除的缺点。胶束具有能够提高药物溶解度和体内利用率的特性，但仍需要对物质向胞内的转移效果以及基础医学和临床适用性进行许多研究。因上述限制需要新的制剂，其能够将生物材料有效传递至体内且无细胞毒性，特别是不通过内噬作用而进入体内。
[0005]因此细胞穿透肽(cell penetrating peptide)作为一种新的替代方案受到关注。细胞穿透肽属于一种信号肽，其是一种由特定氨基酸序列组合而成的肽，并用于将蛋白质、DNA、RNA等高分子物质传递至胞内。例如，20世纪90年代发现源自HIV病毒的TAT蛋白中存在的11个氨基酸序列能够将β
‑
半乳糖苷酶(β
‑
galactosidase)传递至胞内和组织内，在这之后相关研究正式开始。源自果蝇蛋白的触足肽(Antennapedia(Penetratin))、源自HSV
‑
1病毒的VP22(Elliott，G.et al.，Cell，88:223，1997)以及源自SV40大T抗原(Simian Virus 40large antigen T)的Pep
‑
1被认为是典型的第一代细胞穿透肽，并且其与TAT一同被广泛使用。另外，有报告指出多个精氨酸和赖氨酸等阳离子氨基酸重复连接的肽(例如，聚精氨
酸、聚赖氨酸等)也具有优异的细胞穿透能力，并且其用于各种传质。但是，这些细胞穿透肽大多被认为可能带有免疫原性和毒性，并且其传递至人细胞的功效较差。因此，需要研发一种不会引起毒性、具有体内安全性以及能够有效传质的细胞穿透肽。

技术实现思路

技术问题
[0006]本专利技术人为了研发能够克服上述问题的新的细胞穿透肽而付出辛劳，最终设计并合成穿透性比现有细胞穿透肽更优异的新的肽，并通过体外和体内实验证实所述肽的第2位和第6位氨基酸是决定细胞穿透性的重要的氨基酸，从而基于此完成了本专利技术。
[0007]因此本专利技术的目的在于提供一种新的细胞穿透肽。
[0008]另外，本专利技术的另一目的在于提供一种复合物，其包括所述细胞穿透肽和生物活性物质。
[0009]另外，本专利技术的另一目的在于提供一种用于传质的组合物与传质方法，所述组合物包括所述复合物，所述方法包括利用所述组合物处理细胞。
[0010][0011]但是，本专利技术欲解决的技术问题不限于上述问题，所属领域技术人员将通过以下描述清楚地理解未提及的其它技术问题。技术方案
[0012]为了实现如上说述的本专利技术的目的，本专利技术提供一种由[通式I]表示的氨基酸所组成的细胞穿透肽。
[0013]【通式I】
[0014]X1‑
X2‑
...X
n
‑1‑
X
n
[0015]在所述通式I中，
[0016]n≥16，
[0017]X2为His(H)、X6为Leu，
[0018]X2和X6之外的氨基酸可以是选自由甘氨酸(Gly，G)、组氨酸(His，H)、谷氨酸(Glu，E)、精氨酸(Arg，R)、赖氨酸(Lys，K)、丝氨酸(Ser，S)、天冬氨酸(Asp，D)、色氨酸(Trp，W)、缬氨酸(Val，V)、苏氨酸(Thr，T)、丙氨酸(Ala，A)、天冬酰胺(Asn，N)、酪氨酸(Tyr，Y)所组成的组中的任意一种。
[0019]作为本专利技术的一实施方案，所述通式I中的n可以是16。
[0020]作为本专利技术的另一实施方案，所述细胞穿透肽可以由选自由SEQ ID NO:1至12所组成的组中的任意一种氨基酸序列组成。
[0021]作为本专利技术的另一实施方案，所述细胞可以选自由脑内皮细胞(brain endothelial cell)、癌细胞、血细胞、淋巴细胞、免疫细胞、干细胞、诱导性多能干细胞(iPSC)、神经干细胞(NSC)、T细胞、B细胞、自然杀伤细胞(NK cell)、巨噬细胞、小胶质细胞(microglia)、神经元、星形胶质细胞以及肌肉细胞所组成的组。
[0022]另外，本专利技术提供一种复合物，其包括所述细胞穿透肽和生物活性物质。
[0023]作为本专利技术的一实施方案，所述生物活性物质可以是选自由化合物、蛋白质、糖蛋白、肽、抗体、酶、核酸酶、激素、细胞因子、转录因子、毒素、核酸、碳水化合物、脂质、糖脂、天
然产物、半合成药物、药物、微粒、纳米颗粒、脂质体、病毒、量子点以及荧光染料所组成的组中的至少一种。
[0024]作为本专利技术的另一实施方案，所述核酸酶可以选自由CAS9、CAS12、CAS13、CAS14、CAS变体、Cfp1(CxxC
‑
finger protein
‑
1)、ZEN(Zinc
‑
finger nucleases)以及TALEN(Transcription activator
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种细胞穿透肽，其由以下【通式1】表示的氨基酸所组成：【通式I】X1‑
X2‑
...X
n
‑1‑
X
n
在所述通式I中，n≥16，X2为组氨酸、X6为亮氨酸。X2和X6之外的氨基酸是选自由甘氨酸、组氨酸、谷氨酸、精氨酸、赖氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、色氨酸、缬氨酸、苏氨酸、丙氨酸、天冬酰胺以及酪氨酸所组成的组中的任意一种。2.根据权利要求1所述的细胞穿透肽，其特征在于：在所述通式1中n为16。3.根据权利要求1所述的细胞穿透肽，其特征在于：所述细胞穿透肽由选自由SEQ ID NO:1至SEQ ID NO:12所组成的组中的任一个氨基酸序列组成。4.根据权利要求1所述的细胞穿透肽，其特征在于：所述细胞选自由脑内皮细胞、癌细胞、血细胞、淋巴细胞、免疫细胞、干细胞、诱导性多能干细胞、神经干细胞、T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、巨噬细胞、小胶质细胞、神经元、星形胶质细胞以及肌肉细胞所组成的组。5.一种复合物，其包括权利要求1至4中任一项所述的细胞穿透肽和生物活性物质。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：金翰柱，徐旼我，金用昊，李在哲，李银娥，南智英，崔豪宰，
申请(专利权)人：伊姆纽伦公司，
类型：发明
国别省市：