CN112625089B - 具有优异修复功效的活力蛋白肽基因及所编码的蛋白肽 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有优异修复功效的活力蛋白肽基因,该基因的有效核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示;本发明还提供具有优异修复功能的活力蛋白肽基因编码的活力蛋白肽(简称EL)的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。本发明通过体外基因蛋白重组技术,将活力蛋白肽的基因片段嫁接到遗传信息载体上,移植到基因工程菌大肠杆菌DH5a菌株中,通过密度发酵、蛋白质分离纯化、冷冻干燥,制得了本发明活力肽蛋白,并能保证其活性在冻干状态下3年不降低。经细胞实验及人体临床测试实验,该蛋白肽对于痘肌修复及医美术后修复具有优良的效果。本发明活力肽安全性较高,经过微生物检测、重金属含量检测、细胞实验、安全性得到有效认证;工艺经验证可行,并可以进行批量化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于化妆品领域的活性肽,具体涉及一种具有优异修复 功效的活力蛋白肽基因及其所编码的蛋白肽与制备。
背景技术
众所周知表皮细胞生长因子(Epidermal Growth Factor)简称EGF,是人体 内分泌的一种重要细胞生长因子,有很强的生理活性。EGF于1986年被美国科 学家斯坦利·科恩博士发现。EGF是人体内存在的一种生长因子,它的主要功能 是促进皮肤细胞的分裂。研究表明:极微量的EGF能强烈刺激细胞生长,抑制 衰老基因表达,阻止皮肤衰老,使皮肤各组成份保持最佳生理状态。此外,它还 能刺激细胞外的一些大分子(如透明质酸和胶原蛋白等)的合成与分泌,滋润皮 肤,是决定皮肤活力和健康的关键因素。EGF的发现,揭示了人体皮肤衰老的 奥秘,是人类第一次认识到皮肤的衰老可以逆转,皮肤可以再变年轻。 但EGF在医药以及化妆品领域并未得到广泛的应用,其原因EGF难以实现批量 化生产:现目前EGF的提取方式主要分为两种,一种是动物来源,如小鼠下颌、 牛脑等,另外一种则是从干细胞的培养上清液中提取,两种方法所得到的EGF 的含量都十分的微小,成本极高。另外,通常的EGF的分子量大概为6000道尔 顿,分子量较大,对肌肤的穿透力较差,其功效难以充分发挥。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种具有优异修复功能的活力蛋白肽基因。
本发明第二目的在于提供上述活力蛋白肽基因所编码的活力蛋白肽。
本发明目的按如下方案实现:
一种具有优异修复功效的活力蛋白肽基因,该基因至少含有一个如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。
优选地,一种具有优异修复功效的活力蛋白肽基因,该基因的核苷酸序列如 SEQID NO:1所示。
本发明还提供所述活力蛋白肽基因在制备用于乳液、面膜液、精华液中的活 力蛋白肽中的应用。
上述具有优异修复功能的活力蛋白肽基因编码的活力蛋白肽(简称EL)的 氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。
本发明还提供所述活力蛋白肽在制备用于乳液、面膜液、精华液中的应用。
本发明活力蛋白肽的制备方法:
(1)基因工程菌的构建:该基因工程菌种类为大肠杆菌DH5a菌株。
(2)高密度发酵:菌种浓度为108CFU/mL,发酵温度为40-42℃,发酵时间 为12-15天。
(3)蛋白质分离纯化:对发酵产物进行蛋白质分离纯化,留存分子量在 5000~7000道尔顿蛋白肽从而得到本发明活力蛋白肽。
(4)冷冻干燥:预冻温度为5-10℃,冷冻温度为-80℃,真空度为15pa。
(5)冷冻干燥后的样品在-20℃冰箱中保存。
本发明还提供一种混合活性肽(简称TAT-EL),其特征在于:它由上述活 力蛋白肽(简称EL)与如SEQ ID NO:3所示的小分子穿膜肽(简称TAT小分子 穿膜肽)混合而成。所述活力蛋白肽与所述小分子穿膜肽混合质量比为1:4。所 述TAT小分子穿膜肽购自肽源企业管理(广州)有限公司,为市售产品。
本发明还提供上述混合活性肽在制备用于乳液、面膜液、精华液中的应用。
本发明具有如下的有益效果:
本发明通过体外基因蛋白重组技术,将活力蛋白肽的基因片段嫁接到遗传 信息载体上,移植到基因工程菌大肠杆菌DH5a菌株中,通过密度发酵、蛋白质 分离纯化、冷冻干燥,制得了本发明活力肽蛋白,并能保证其活性在冻干状态下 3年不降低。经细胞实验及人体临床测试实验,该蛋白肽对于痘肌修复及医美术 后修复具有优良的效果。本发明活力肽安全性较高,经过微生物检测、重金属含 量检测、细胞实验、安全性得到有效认证;工艺经验证可行,并可以进行批量化 生产。
本发明还提供了混合活性肽,在本发明活力蛋白肽中复配了TAT小分子穿 膜肽,该小分子穿膜肽是一种分子量极小的多肽类物质,表面带正电荷,具有很 好的亲肤性,可携带蛋白质大分子,活性肽,化学药物等,通过细胞间质,细胞 膜,毛孔,毛囊等途径,实现活性肽的透皮吸收,解决了大分子肽难以被皮肤吸 收的问题,它与本发明活力蛋白肽起到协同增效的作用、更利于皮肤的穿透与吸 收;经细胞实验、人体临床测试实验,证实其确有促进细胞增殖更新,对于痘肌 修复及医美术后修复具有良好的效果。
附图说明
图1:为本发明活力蛋白肽的工艺制备流程图。
图2:为采用本发明活力肽与TAT小分子穿膜肽组成的混合活性蛋白肽(简称 TAT-EL)对人体临床痘肌修复功效图。其中,左图为修复前示意图、右图为修 复后示意图。具体使用的是1000U活力单位的TAT-EL混合活性蛋白肽,溶解在 4ml的溶媒中形成的精华液使用。
图3:本发明TAT-EL混合活性蛋白肽促细胞增殖实验结果图。
图4:本发明TAT-EL混合活性蛋白肽对医美创伤修复实验结果图。
图5:本发明TAT-EL混合活性蛋白肽与TAT-EGF混合活性蛋白肽穿透皮肤实验 对比结果图。
具体实施方式
实施例1:目的DNA的获得
(1)目的基因的基因序列为:
以5’—GCAAGCGCATTGCACATGTACGGCTATAGCAGATA—3’(SEQ ID NO:1)转录 的信使RNA为模板,反转录成互补的单链DNA,再在T4DNA连接酶的作用下合 成双链DNA,即目的基因。
(2)PCR扩增
变性:高温使双链DNA离解成单链(94℃,30s);
退火:低温下引物(pACT2 GAL4 AD pACT2-R)与模板DNA互补区结合形成 杂交分子(55℃,30s);
延伸:中温延伸,在DNA聚合酶、dNTP、Mg2+存在下,DNA聚合酶催化以引物 为起始点的DNA链5’向3’方向的延伸,合成出与模板DNA链互补的DNA子链 (70-72℃,30-60s);
以上三个步骤为一循环,每一循环的产物均可作为下一循环的模板,经过n次循环后,目的DNA以2n形式增加,n≥1、优选为n=30-35。
实施例2:电泳检测及回收纯化
(1)电泳
①配制适量的电泳及制胶用的缓冲液(1X TAE Buffer)
②根据制胶量和凝胶浓度,准确称量琼脂糖粉(1g),加入适当的锥形瓶中。
③加入一定量的电泳缓冲液(1X TAE Buffer 100ml)。
④熔化完全,冷却至60℃左右,加入EB5-7ul,充分混匀。
⑤将溶液倒入制胶模中,之前应在适当位置插上梳子。
⑥室温下凝固,不立即使用时,可用保鲜膜将凝胶包好后放4℃保存。
取适量的PCR产物与适量的溴酚蓝混合混匀后加入凝胶槽中,另取适量的 DNAMaker加入右边槽中,开始电泳。紫外观察电泳条带,当溴酚蓝跑到适当 位置时,在紫外光下观察目的基因的电泳条带(1kb处)时,停止电泳并回收DNA。
(2)纯化
纯化设备:色析管柱(Pharmacia C column,1.6x100cm)
填充胶体:胶体Sephacryl S-300(Pharmacia)
缓冲液:buffer A-15
主要仪器设备:赛默飞XCell4 SureLock中型胶电泳槽、霍尔斯La230系列多联发酵罐、析宇冷冻干机XY-2(普通型)。
实施例3:重组表达载体构建
选用的重组表达载体质粒载体为pBR322,重组质粒的构建包括以下步骤:
(1)由于pBR322质粒的亲本之一是pMB1质粒,故首先以pMB1为基础,引入 Rldrd19质粒的Tn3易位子,得到13.3kb的pMB3质粒;
(2)pMB3的分子量显然使得它不适合作为载体,所以要通过在EcoRI活性条件 下的消化让它大部分的无用片段失去,留下来的小片段的DNA的黏性末端连接 起来后就形成了pMB8质粒(2.6kb);
(3)此时,另外一种pSC101质粒在EcoRI活性条件下消化产生了含有tetr抗性 的DNA片断,这个片断和pMB8整合在一起就形成了pMB9质粒(5.3kb)。此 时pMB9为ampstetr表型;
(4)pMB9已经初步具备载体的功能,为了让它更加完善,要让它具备amprtetr 性能,即在pMB9上引入pSF2124的Tn3易位子,但Tn3可以来也可以走,为了 留住它,切去了Tn3中表达转位酶的基因,形成了pBR313质粒。
此后兵分两路:一路把pBR313的PstI位点除去,使之成为ampstetr表型的pBR318质粒;
(5)另一路把pBR313的EcoRII的位点切除,使之成为amprtets表形的pBR320 质粒。
由此得到了两种功能互补的质粒,这样将他们杂交就得到pBR322载体质粒。
内切酶种类:FastDigest EcoRI和BamHI限制性内切酶
目的基因的DNA用TE溶解为大约0.5μg/μl。然后依次加入5μl10×酶切缓 冲液(50mmol/L NaCl,10mmol/L Tris-HCl pH7.8,10mmol/L MgCl2,1mmol/L DTT), 5μl DNA,2μl限制性酶(1-5μl/μg DNA),用灭菌双蒸水补足至50μl,在振荡 器上温和振荡几秒钟,然后稍稍离心(3000r/mmin)数秒,以使管壁液体集中于管 底,37℃恒温水浴中孵育1小时,65℃水浴作用10分钟。PCR双酶切结束之后 回收,在T4DNA连接酶作用下连接入载体,将连接产物转化大肠杆菌DH5a。
实施例4:活力蛋白肽的获得:
(1)基因工程菌的构建:按以上获得基因工程菌大肠杆菌DH5a。
(2)高密度发酵:菌种浓度为108CFU/mL,发酵温度为40-42℃,发酵时间 为12-15天。
(3)蛋白质分离纯化:对发酵产物进行蛋白质分离纯化,留存分子量在 5000~7000道尔顿的蛋白肽得到本发明活力蛋白肽EL(SEQ ID NO:2)。
(4)冷冻干燥:预冻温度为5-10℃,冷冻温度为-80℃,真空度为15pa。
(5)冷冻干燥后的样品在-20℃冰箱中保存。
实施例5:活力蛋白肽的活性测试
将如SEQ ID NO:2序列所示的活力蛋白肽(简称EL)与如SEQ ID NO:3所 示的小分子穿膜肽(简称TAT小分子穿膜肽)混合得到TAT-EL活力蛋白肽。
TAT-EL活力蛋白肽与酪蛋白酶会发生酶解反应,酶解为氨基酸,用甲醛测定 氨基酸氮,以测试TAT-EL活力蛋白肽的活性。
一、活力测试采用的原料:
①酪蛋白酶(0.01g/ml):称取1.0g酪蛋白,加100ml蒸馏水搅拌30min,在4℃ 下离心分离后,将上层清夜置于冰箱中保存,使用前稀释一定倍数;
②0.02mol/L磷酸盐缓冲液(pH7.5);
③1%TAT-EL活力蛋白肽:取1.0gTAT-EL活力蛋白肽,加100ml0.2mol/L磷酸盐 缓冲液(PH7.5),搅拌使它完全分散,然后置于冰箱中保存;
④5%三氯醋酸(TCA)溶液。
二、实验步骤:
1、将5%TCA溶液和1%TAT-EL活力蛋白肽溶液在37℃下保温。
2、取四支15ml具塞试管,分别标上记号A1、A0、B1和B0。在A1和A0试管 中各吸入0.20ml酶液,在B1和B0试管中各吸入0.40ml酶液,分别用0.2mol/L 磷酸盐缓冲液定容至2.00ml。在A0和B0试管中各吸入6.00ml5%三氯醋酸溶液, 上述四支试管都置于37℃水浴中保温。
3、在各试管中吸入2.00ml1%TAT-EL活力蛋白肽,在37℃下保温10min(准确 计时)后,再向A1和B1试管中吸入6.00ml5%三氯醋酸溶液。
4、将试管从水浴中取出,在室温下放置1h,用少量上清液润湿滤纸后过滤, 保留滤出液。
5、在280nm波长下,分别以A0和B0滤液为空白,测定A1和B1滤液的吸光 度。
三、计算与结果
在以上实验条件下,以每分钟增加0.001吸光度定义为一个活力单位。每克酶 制剂中酶活力的计算:
ΔA×1000/(t×w)酶活力单位/克酶制剂
式中,ΔA——样品与空白吸光度差值(即A1和B1的吸光值);t——酶作用 时间(本实验为10min);w——反应中酶的用量,g。
TAT-EL混合活性蛋白肽促细胞增殖实验结果如图3所示,从图3可以看出, 相同条件下,同浓度的TAT-EGF(TAT-EGF:本方案中采用的TAT小分子穿膜 肽与表皮细胞生长因子EGF以质量比4:1混合而成)和TAT-EL混合活性蛋白肽 促细胞增殖的效果相差不大,可见TAT-EL活力蛋白肽确实有很好的促细胞增殖 效果。该实验所用细胞为HaCaT(人表皮细胞)。
实施例6:TAT-EL混合活性蛋白肽对医美创伤修复实验结果
经过医美损伤后的肌肤,涂抹相同浓度的TAT-EGF和TAT-EL混合活性蛋白肽 48小时后,创面修复效果均较好。如图4所示。
实施例7:TAT-EL混合活性蛋白肽与TAT-EGF透皮吸收对比实验
如图5数据所示,绿色部分为绿色荧光标记的多肽,荧光的厚度可以指示多 肽到达肌肤的深度,从图5显示数据中我们可以看出,TAT-EL活力蛋白肽能够 被肌肤吸收的量明显多于TAT-EGF,到达肌肤的深度也明显深于TAT-EGF。证 明TAT小分子穿膜肽与EL活力蛋白肽起到良好的协同增效的作用。
序列表
<110> 四川省恩乐生物工程有限公司
<120> 具有优异修复功效的活力蛋白肽基因及所编码的蛋白肽
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 35
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
gcaagcgcat tgcacatgta cggctatagc agata 35
<210> 2
<211> 11
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
Ala Ser Ala Leu His Met Tyr Gly Tyr Ser Arg
1 5 10
<210> 3
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Pro
1 5
Claims (5)
1.一种具有优异修复功效的活力蛋白肽基因,其特征在于,该基因核苷酸序列如SEQID NO:1所示。
2.如权利要求1所述活力蛋白肽基因在制备用于乳液、面膜液、精华液中的活力蛋白肽中的应用。
3.一种具有优异修复功能的活力蛋白肽基因编码的活力蛋白肽,其特征在于:所述活力蛋白肽的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。
4.如权利要求3所述活力蛋白肽在制备用于乳液、面膜液、精华液中的应用。
5.一种混合活性肽,其特征在于:它由如SEQ ID NO:2所示序列的活力蛋白肽与如SEQID NO:3所示序列的小分子穿膜肽混合而成。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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