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改性蛋白-阳离子载体-基因三元复合物及制备方法技术

技术编号:8677065 阅读:247 留言:0更新日期:2013-05-08 20:15
本发明专利技术公开了改性蛋白-阳离子载体-基因三元复合物及制备方法,改性蛋白-阳离子载体-基因三元复合物,是在阳离子载体-基因复合物上结合有改性蛋白。本发明专利技术所制备的改性蛋白等电点约在5.5-6.5,具有内涵体环境下电荷反转能力。其能在pH大于7的情况下带负电荷,能与阳离子载体-基因二元复合物结合,屏蔽其正电荷从而降低毒性;在pH小于5的情况下带正电荷,改性蛋白从阳离子载体-基因二元复合物上脱落,与阳离子基因载体共同发挥“质子海绵效应”,使阳离子复合物基因载体从内涵体内逃离。改性蛋白和改性蛋白-阳离子载体-基因三元复合物的制备方法简单。改性蛋白-阳离子载体-基因三元复合物的基因转染效率高,生物毒性低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物材料
,涉及一种。
技术介绍
基因治疗是一种将外源基因导入目的细胞并有效表达,从而达到治病目的的治疗方法。裸露的外源基因带负电,难以渗入同样带负电的细胞膜且容易被机体或细胞降解,因而难以表达。所以基因治疗的关键是选择合适的基因载体及基因导入方法,使目的基因能够在靶细胞中获得安全、高效、可控且稳定的表达。基因载体主要有病毒载体和非病毒载体两类。1.病毒载体转染效率高,但也有能诱导宿主免疫反应、潜在的致瘤性、装载容量有限、代价高等缺点,限制了它们的应用。2.非病毒载体是目前公认可替代病毒载体的基因载体系统,它可避免诸如免疫原性、毒性等病毒载体的缺陷。具有低毒、低免疫反应,外源基因随机整合率低且携带基因大小类型不受限制等优点。虽然非病毒载体安全性好,但存在转染、整合效率低等缺点。因此,如何研制出安全有效的、生物相容性好的基因药物载体,如何提高非病毒性基因载体的靶向特异性和体内外转染效率,已经是迫在眉睫的关键问题。阳离子脂质体和阳离子聚合物载体属于非病毒性基因载体。它们是利用结构上带正电的氨基静电复合基因,再通过静电作用结合细胞膜或通过携带的靶向配体与细胞膜上的带负电荷的受体结合,通过内吞、逃离内体和胞质转运的方式表达目的基因。但是,阳离子载体与基因组装形成的复合物带有过量正电荷,易与血清中带负电的蛋白非特异性结合。当静脉注射后,复合物因聚集而被清除。另外,阳离子载体易与血液成分作用,会导致补体激活、血细胞凝结、血小板减少、白细胞减少等不良现象。因此,屏蔽掉阳离子载体-基因二元复 合物表面过量的正电荷,是一种合理有效的解决途径。目前主要有两种方法:一种是将二元复合物表面PEG化,增强复合物的水溶性,在复合物周围形成一层水分子膜,使得复合物与血液中带负电的物质减少接触;另一种方法是将带正电的二元复合物与带负电的大分子通过静电作用进行组装,形成三元复合物,从而中和掉过量的正电荷。目前,将蛋白作为第三元物质来屏蔽过量正电荷的方法得到越来越广泛的研究。蛋白的来源非常丰富,而且具有良好生物相容性和生物可降解性。蛋白分子表面存在的氨基和羧基官能团易于共价改性,从而有效地与靶向配体偶合,增强载体的靶向性。因此采用蛋白-阳离子载体-基因三元复合物可高效安全地将基因递送到靶向部位,从而实现基因治疗,具有良好的研究如景。另一方面,基因载体的转染效率很大程度上决定于其逃离细胞内涵体的能力,阳离子载体如PE1、PDMAEMA等具有大量未质子化的叔胺和仲胺基团,能在内涵体的酸性环境下进一步质子化,使内涵体内正电荷数目上升。与此同时,为平衡电荷,细胞质内负离子进入内涵体,使内涵体内渗透压上升,从而涨破内涵体,释放基因载体与基因。这就是聚阳离子基因载体的“质子海绵效应”。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种改性蛋白。本专利技术的第二个目的是提供一种改性蛋白的制备方法。本专利技术的第三个目的是提供一种转染效率高及生物相容性好的改性蛋白-阳离子载体-基因三元复合物。本专利技术的第四个目的是提供一种改性蛋白-阳离子载体-基因三元复合物的制备方法。一种改性蛋白,是用式(I)或(II)表示:本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种改性蛋白,其特征是用式(I)或(II)表示:其中:P为牛血清白蛋白、人血清白蛋白或胶原蛋白。FDA00002785511800011.jpg

【技术特征摘要】
1.一种改性蛋白,其特征是用式(I)或(II)表示:2.权利要求1改性蛋白的制备方法,其特征包括如下步骤: (1)取400mg蛋白溶于40-80mL双蒸水中溶解; (2)将80-100mL乙胺或80_100mL浓度为2_4mg/mL的巯基乙胺水溶液滴加到步骤(I)制备的蛋白溶液中,调节PH至4.7-4.8 ; (3)取80-100mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶于8_12mL双蒸水中溶解,加入步骤(2)获得的溶液中,在20-30°C水浴中反应l_4h ; (4)将步骤(3)获得的溶液用截止分子量3500 10000的透析袋在纯水中透析2 14天; (5)将步骤(4)获得的透析产物冷冻干燥后得到改性蛋白。3.根据权利要求2所述的一种改性蛋白的制备方法,其特征是所述蛋白为牛血清白蛋白、人血清白蛋白或胶原蛋白。4.性蛋白-阳离子载...

【专利技术属性】
技术研发人员:邢金峰张宁王重夕
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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