一种新型RADA-16与胶原融合蛋白应用于皮肤损伤修复的研究

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RADA-16(RADARADARADARADA)是一种由16个氨基酸组成的两亲性多肽,可通过非共价键(离子键、氢键、疏水作用以及π-π键等)作用形成非常稳定且高度有序的β折叠结构。此种结构可在中性p H溶液和生理盐溶液中形成含水量大于99%的水凝胶支架。RADA-16自组装短肽材料具有较好的生物相容性,较低的免疫原性等优势,应用于动物体或人体安全可靠,不易引起炎症反应。RADA-16特殊的自组装三维结构使得其被广泛用于细胞三维培养。在RADA-16的羧基端或氨基端连接具有特异性功能的多肽序列,形成功能多肽与RADA-16的融合多肽在快速止血、药物递送、组织修复等领域也有应用。但目前修饰RADA-16的功能肽多为小片段的活性蛋白,生物学功能欠佳,且RADA-16及其融合多肽多通过化学合成的方式获取,合成和纯化成本较高,限制了其应用。本研究通过基因工程技术将RADA-16与胶原蛋白基因序列重组,转化入毕赤酵母菌GS115宿主细胞,通过发酵表达一种新型的RADA-16与胶原的融合蛋白(HLCRADA-16,HR)。通过设计重组融合蛋白的氨基酸序列,保留RADA-16自组装特性的同时,使其具备胶原蛋白的功能。通过细胞增殖、细胞迁移、细胞粘附和实时荧光定量PCR在体外评估融合蛋白的生物活性。结果表明HR对小鼠成纤维细胞(L929)的增殖、迁移具有一定的促进作用,HR具有良好的生物相容性并且能刺激成纤维细胞表达波形蛋白(Vim)、成纤维细胞生长因子(Fgf)、血管内皮生长因子(Vegf)、转化生长因子-β3(Tgf-β3)。通过建立小鼠肝脏破裂模型和小鼠皮肤损伤模型在体内评估HR的止血和皮肤损伤修复功能。结果表明HR具有优异的止血效果和促进皮肤损伤修复的能力。综上,本研究制备出了一种新型融合蛋白,既具有RADA-16自组装特性,又保留了胶原蛋白的功能。在体止血和皮肤损伤修复研究结果表明RADA-16与胶原融合材料具有止血和促进皮肤损伤后修复的功能。研究结果为RADA-16可以与更多的蛋白进行基因重组奠定了理论基础,将丰富和扩展RADA-16融合蛋白的功能与应用。
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