【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米生物，具体涉及一种ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼及制备方法和应用。
技术介绍
1、笼状蛋白是由有限数量的亚基精确自组装而成的球形大分子。这种组装是由大量的亚单元、亚单元之间的相邻亚单元相互作用介导的。在仿生纳米颗粒合成中，蛋白笼容器作为纳米级平台发挥了作用，并在生物医学方面提供了广泛的可能应用，包括医学成像和药物传递等。蛋白笼一旦组装完成，封装则表现出显著的稳定性。虽然这通常是一个理想的特性以保护封装的分子或药物免受外界条件的侵害，但也排除了蛋白笼在生理条件下的简单拆卸，特别是封装的固有稳定性阻止了笼内分子或药物的释放。因此，设计通过响应机体内部环境并触发组装或拆卸的蛋白笼对于分子或药物的有效递送和释放具有重要价值。
2、据报道，一些蛋白笼的组装可以被ph变化调节。例如，ccmv(豇豆绿斑病毒)和诺沃克衣壳在低ph值下组装，在高ph值下解体。铁蛋白在广泛的ph范围内保持完整，并在酸性盐酸胍或强酸性溶液下可逆分解。然而，还没有任何天然蛋白笼在生理ph值下可逆组装解离的报道。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼及制备方法和应用。本专利技术所述蛋白笼能够保护内部封装药物免受外界极端条件的侵害，且在机体内通过响应生理ph变化能够触发可逆性拆卸，进而在靶部位有效释放内部封装的药物。
2、本专利技术提供了一种ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼，所述ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的各亚基交界面的loop区，插入有gala肽；
3、优选的是，用于构建所述ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的基础蛋白笼包括但不限于来自pyrococcus furiosus的24聚体铁蛋白fn、来自thermotoga maritima的60聚体封装蛋白tm、来自aquifex aeolicus的60聚体蛋白笼aals、来自pyrococcus furiosus的180聚体封装蛋白pf或来自quasibacillus thermotolerans的420聚体封装蛋白qt。
4、优选的是，当用于构建所述ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的基础蛋白笼为来自pyrococcus furiosus的24聚体铁蛋白fn时，所述ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的亚基的氨基酸序列如seq id no.2所示。
5、本专利技术还提供了一种用于制备ph响应可逆性组装拆卸毒蛋白笼的表达载体，所述表达载体含有编码上述技术方案所述ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的亚基的核苷酸序列。
6、优选的是，用于构建所述表达载体的基础载体包括pet-3a、pet-3d、pet-9a、pet-11a、pet-11b、pet-14b、pet-15b、pet-16b、pet-17b、pet-19b、pet-20b(+)、pet-20d、pet-21a、pet-21b、pet-21d、pet-22b、pet-23a、pet-24a、pet-24b、pet-24c、pet-24d、pet-26b、pet-27b、pet-28a、pet-28b、pet-29a、pet-29b、pet-30a、pet-30b、pet-31b、pet-32a或pet-32b。
7、本专利技术还提供了一种用于制备ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的重组菌株，所述重组菌株含有上述技术方案所述的表达载体。
8、优选的是，用于构建所述重组菌株的宿主菌包括芽孢杆菌、链霉菌、大肠杆菌或蓝细菌。
9、本专利技术还提供了上述技术方案所述ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的制备方法，包括以下步骤：
10、将编码上述技术方案所述ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的亚基的核苷酸序列构建到表达载体上，转化宿主菌，培养，诱导，收获细胞，提取纯化蛋白，获得所述蛋白笼。
11、本专利技术还提供了上述技术方案所述蛋白笼或上述技术方案所述表达载体或上述技术方案所述重组菌株或上述技术方案所述制备方法制备得到的蛋白笼在制备用于药物递送和释放的产品中的应用。
12、优选的是，所述药物包括rna类药物和/或蛋白类药物。
13、本专利技术提供了一种ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼。本专利技术所述ph响应蛋白笼能够可逆性拆卸和组装，可用于有效释放笼内部封装药物。本专利技术通过gala肽酸诱导分子开关对蛋白笼进行设计，使其能够响应生理ph变化触发可逆性拆卸，克服了蛋白笼递送系统在体内无法有效释放内部封装客体的缺陷；本专利技术构建的蛋白笼可逆性拆卸封装系统可在原核或真核表达系统中快速、简单生产，具有较高的经济性。本专利技术所述蛋白笼具有以下有益效果：一方面保护内部封装药物免受外界极端条件的侵害，另一方面在机体内通过响应生理ph变化触发可逆性拆卸，进而在靶部位有效释放内部封装的药物。
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1.一种pH响应可逆性组装拆卸蛋白笼，其特征在于，所述pH响应可逆性组装拆卸蛋白笼的各亚基交界面的loop区，插入有GALA肽；所述GALA肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。
2.根据权利要求1所述的pH响应可逆性组装拆卸蛋白笼，其特征在于，用于构建所述pH响应可逆性组装拆卸蛋白笼的基础蛋白笼包括来自Pyrococcus furiosus的24聚体铁蛋白Fn、来自Thermotogamaritima的60聚体封装蛋白Tm、来自Aquifexaeolicus的60聚体蛋白笼AaLS、来自Pyrococcusfuriosus的180聚体封装蛋白Pf或来自Quasibacillusthermotolerans的420聚体封装蛋白Qt。
3.根据权利要求2所述的pH响应可逆性组装拆卸蛋白笼，其特征在于，当用于构建所述pH响应可逆性组装拆卸蛋白笼的基础蛋白笼为来自Pyrococcus furiosus的24聚体铁蛋白Fn时，所述pH响应可逆性组装拆卸蛋白笼的亚基的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
4.一种用于制备pH响应可逆性组装拆卸蛋
5.根据权利要求4所述的表达载体，其特征在于，用于构建所述表达载体的基础载体包括pET-3a、pET-3d、pET-9a、pET-11a、pET-11b、pET-14b、pET-15b、pET-16b、pET-17b、pET-19b、pET-20b(+)、pET-20d、pET-21A、pET-21b、pET-21d、pET-22b、pET-23a、pET-24a、pET-24b、pET-24c、pET-24d、pET-26b、pET-27b、pET-28a、pET-28b、pET-29a、pET-29b、pET-30a、pET-30b、pET-31b、pET-32a或pET-32b。
6.一种用于制备pH响应可逆性组装拆卸蛋白笼的重组菌株，其特征在于，所述重组菌株含有权利要求4或5所述的表达载体。
7.根据权利要求6所述的重组菌株，其特征在于，用于构建所述重组菌株的宿主菌包括芽孢杆菌、链霉菌、大肠杆菌或蓝细菌。
8.权利要求1～3任一项所述pH响应可逆性组装拆卸蛋白笼的制备方法，包括以下步骤：
9.权利要求1～3任一项所述蛋白笼或权利要求4或5所述表达载体或权利要求6或7所述重组菌株或权利要求8所述制备方法制备得到的蛋白笼在制备用于药物递送和释放的产品中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述药物包括RNA类药物和/或蛋白类药物。
...【技术特征摘要】
1.一种ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼，其特征在于，所述ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的各亚基交界面的loop区，插入有gala肽；所述gala肽的氨基酸序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述的ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼，其特征在于，用于构建所述ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的基础蛋白笼包括来自pyrococcus furiosus的24聚体铁蛋白fn、来自thermotogamaritima的60聚体封装蛋白tm、来自aquifexaeolicus的60聚体蛋白笼aals、来自pyrococcusfuriosus的180聚体封装蛋白pf或来自quasibacillusthermotolerans的420聚体封装蛋白qt。
3.根据权利要求2所述的ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼，其特征在于，当用于构建所述ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的基础蛋白笼为来自pyrococcus furiosus的24聚体铁蛋白fn时，所述ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的亚基的氨基酸序列如seq id no.2所示。
4.一种用于制备ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的表达载体，所述表达载体含有编码权利要求1～3任一项所述ph响应可逆性组装拆卸蛋白笼的亚基的核苷酸序列。
5.根据权利要求4所述的表达载体，其特征在于，用于构建所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽良，张劲松，范首东，祁安东，
申请(专利权)人：东沃同泰凤城生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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