【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請屬于蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域，具體涉及金屬離子誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)納米顆粒及其在疫苗制備中的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、蛋白質(zhì)設(shè)計將計算技術(shù)、生物學(xué)、物理和化學(xué)等領(lǐng)域的知識相結(jié)合，通過操縱氨基酸序列來創(chuàng)造具有特定三維結(jié)構(gòu)和特殊功能的蛋白質(zhì)。特定結(jié)構(gòu)的蛋白設(shè)計，尤其是蛋白質(zhì)納米顆粒的設(shè)計，在蛋白質(zhì)疫苗設(shè)計、藥物遞送等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。相比于天然蛋白質(zhì)納米顆粒，如鐵蛋白等，從頭設(shè)計的蛋白質(zhì)納米顆粒沒有特定的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能，具有更大的設(shè)計空間，同時還具有蛋白分子量小、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢。蛋白質(zhì)納米顆粒設(shè)計實現(xiàn)了強大的組合能力和精準的可設(shè)計性，提供了體內(nèi)遞送的全新解決方案，具有重要的應(yīng)用前景和價值。
2、全新的蛋白質(zhì)納米顆粒設(shè)計方法極大地拓展了蛋白質(zhì)納米顆粒的組合模式。相較于天然蛋白質(zhì)納米顆粒的自發(fā)和雙組分從頭設(shè)計的納米顆粒，由離子誘導(dǎo)實現(xiàn)自聚集的全新單組分蛋白質(zhì)納米顆粒能夠?qū)崿F(xiàn)更精準地蛋白質(zhì)聚集和解離控制，以及更簡單的蛋白質(zhì)組成。同時，單組分的可誘導(dǎo)聚集的蛋白質(zhì)納米顆粒的單組分特性使得對蛋白質(zhì)亞基的修飾更加容易，商業(yè)化生產(chǎn)更加可行。設(shè)計和開發(fā)單組分、可誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)納米顆粒具有巨大的價值。
3、疫苗自誕生以來已經(jīng)拯救了數(shù)十億人的生命。如今疫苗可以分為四大類型，分別是減毒疫苗、滅活疫苗、核酸疫苗和重組蛋白質(zhì)疫苗。減毒疫苗和滅活疫苗分別是通過篩選對人類毒性較低的變異毒株和通過物理或化學(xué)處理已有毒株的方式生產(chǎn)。盡管減毒疫苗都能夠誘導(dǎo)強大的免疫反應(yīng)，但是病原體仍可以在宿主中繁殖和變異，存在不安全性。而滅活疫苗雖然安全，但往往只會誘導(dǎo)中度免
4、在蛋白質(zhì)疫苗開發(fā)中，單分子可溶性抗原的免疫原性很差。這是由于低分子量抗原很容易從生物體中消除，幾乎不會產(chǎn)生免疫反應(yīng)。當抗原與顆粒的偶聯(lián)時，它們的免疫原性以及物理和代謝穩(wěn)定性均會被增強。與可溶性抗原相比，納米顆粒相關(guān)抗原更有效地從注射部位擴散到淋巴結(jié)，并且保留的時間更長。納米顆粒上的多價抗原也通過多種機制增強了抗原呈遞細胞的內(nèi)化，并可以有效誘導(dǎo)b細胞受體(bcr)交聯(lián)，從而大大增強b細胞的攝取和呈遞。偶聯(lián)在納米顆粒上的抗原也會更加穩(wěn)定，并更易保持抗原構(gòu)象。
5、一些自組裝蛋白如鐵蛋白和雙組分從頭設(shè)計的納米顆粒如i53-50已被成功用作支架，用于展示流感血凝素、hiv包膜和epstein-barr病毒的復(fù)雜糖蛋白抗原[1][2][3]。但由于可用的天然蛋白質(zhì)顆粒類型少以及其基本結(jié)構(gòu)固定等限制，所有廣泛使用的自組裝顆粒蛋白在重組細胞中表達后都會自發(fā)組裝。雙組分從頭設(shè)計的納米顆粒需要兩個組分才能實現(xiàn)組裝，增加了組裝的復(fù)雜性。這些因素阻礙了納米顆粒在疫苗設(shè)計中發(fā)展。因此，有必要開發(fā)一種新的由單組分構(gòu)成的蛋白質(zhì)納米顆粒，以降低組裝的復(fù)雜性，同時提高組裝的納米顆粒的安全性，進而提高納米顆粒作為用于遞送疫苗的載體的適用性。
6、參考文獻
7、[1]kanekiyo?m,wei?cj,yassine?h?et?al.self-assembling?influenzananoparticle?vaccines?elicit?broadly?neutralizing?h1n1?antibodies.nature?499,102–106
8、(2013).
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10、16；48(1):133-146.e6.
11、[3]kanekiyo?m,bu?w,joyce?mg?et?al.rational?design?of?an?epstein-barrvirus?vaccine?targeting?the?receptor-binding?site.cell.2015aug
12、27；162(5):1090-100.
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的技術(shù)目的是提供一種用于疫苗載體的自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒及其作為疫苗載體的用途。
2、本專利技術(shù)致力于提供一種自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒，其通過金屬離子誘導(dǎo)蛋白質(zhì)單體而由蛋白質(zhì)單體自組裝形成，其中，所述金屬離子選自鋅離子、鎳離子和鈣離子，對于鋅離子誘導(dǎo)蛋白質(zhì)單體而由蛋白質(zhì)單體自組裝形成的蛋白質(zhì)納米顆粒，鋅離子與蛋白質(zhì)單體表面的組氨酸和天冬氨酸相互作用，并形成四面體的配位，從而形成所述蛋白質(zhì)納米顆粒；對于鎳離子誘導(dǎo)蛋白質(zhì)單體而由蛋白質(zhì)單體自組裝形成的蛋白質(zhì)納米顆粒，鎳離子與蛋白質(zhì)單體表面的組氨酸相互作用，并形成八面體的配位，從而形成所述蛋白質(zhì)納米顆粒；對于鈣離子誘導(dǎo)蛋白質(zhì)單體而由蛋白質(zhì)單體自組裝形成的蛋白質(zhì)納米顆粒，鈣離子與蛋白質(zhì)單體表面的天冬氨酸和天冬酰胺相互作用，并形成八面體的配位，從而形成所述蛋白質(zhì)納米顆粒。
3、在具體實施方式中，所述蛋白質(zhì)單體具有以下氨基酸序列：
4、seq?id?no.:1，4-23、28-30中的任一者。
5、在具體實施方式中，所述自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒是由所述蛋白質(zhì)單體形成的多聚體或蛋白微絲，所述多聚體可以為蛋白質(zhì)單體的2至60聚體。
6、在具體實施方式中，所述自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒是由所述蛋白質(zhì)單體形成的多聚體，例如，二聚體、三聚體、四聚體、異源二聚體、十二聚體、六十聚體，或蛋白微絲。
7、在具體實施方式中，所述多聚體包括同源多聚體和異源多聚體。
8、在具體實施方式中，所述鋅離子誘導(dǎo)自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒選自以下各項：
9、序列為seq?id?no.:1的蛋白質(zhì)單體(命名為cage-i53-zn1-hehe-5)的同源六十聚體；
10、序列為seq?id?no.:4的蛋白質(zhì)單體(命名為c2-zn1-hehe-2)的同源二聚體；
11、序列為seq?id?no.:5的蛋白質(zhì)單體(命名為c2-zn2-hehe-2)的同源二聚體；
12、序列為seq?id?no.:6的蛋白質(zhì)單體(命名為c3-zn2-hehe-19)的同源三聚體；
13、序列為seq?id?no.:7的蛋白質(zhì)單體(命名為c4-zn1-hehe-1)的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒，其通過金屬離子誘導(dǎo)蛋白質(zhì)單體而由蛋白質(zhì)單體自組裝形成，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蛋白質(zhì)納米顆粒，其中，所述蛋白質(zhì)單體具有以下氨基酸序列：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蛋白質(zhì)納米顆粒，其中，所述自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒是由所述蛋白質(zhì)單體形成的多聚體或蛋白微絲，所述多聚體為蛋白質(zhì)單體的2至60聚體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蛋白質(zhì)納米顆粒，其中，
5.一種核酸分子，其編碼如權(quán)利要求4所述的蛋白質(zhì)單體。
6.一種重組載體，其包含如權(quán)利要求5所述的核酸分子。
7.一種宿主細胞，其包括如權(quán)利要求6所述的重組載體。
8.如權(quán)利要求1至4任一項所述的自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒的制備方法，其包括：
9.如權(quán)利要求1至4任一項所述的自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒在制備疫苗支架中的用途。
10.一種疫苗支架，其包含如權(quán)利要求1至4任一項所述的自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒。
11.一種結(jié)合疫苗，其至少包含如權(quán)利要求1至4任一項所述的自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒作為疫苗支架來展示一種
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒，其通過金屬離子誘導(dǎo)蛋白質(zhì)單體而由蛋白質(zhì)單體自組裝形成，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蛋白質(zhì)納米顆粒，其中，所述蛋白質(zhì)單體具有以下氨基酸序列：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蛋白質(zhì)納米顆粒，其中，所述自組裝的蛋白質(zhì)納米顆粒是由所述蛋白質(zhì)單體形成的多聚體或蛋白微絲，所述多聚體為蛋白質(zhì)單體的2至60聚體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蛋白質(zhì)納米顆粒，其中，
5.一種核酸分子，其編碼如權(quán)利要求4所述的蛋白質(zhì)單體。
6.一種重組載體...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曹龍興，曲彥南，申懷宗，
申請(專利權(quán))人：西湖大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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