[发明专利]一种非胶原蛋白的模拟多肽及其在仿生矿化中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种非胶原蛋白的模拟多肽及其在仿生矿化中的应用。

背景技术

骨、牙本质等硬组织主要是由矿化胶原纤维的有序、多级定向排列编制构成的。I型胶原模板蛋白是骨、牙本质的主要基质蛋白，羟基磷灰石沉积在I型基质蛋白的表面和间隙区。这些矿物，特别是间隙区羟基磷灰石矿物，对骨、牙本质的优异的力学性能起着关键作用。

目前对骨、牙本质的修复材料主要两种。一种主要是主要由无机矿物或高分子有机会组成的粘固剂(骨水泥等)，填充缺损组织；一种是由羟基磷灰石与胶原共混的硬组织仿生修复材料。前者毕竟与人体骨骼不同，一定时间过后，与人体骨、牙本质基质结合能力降低，造成填充物松动。后者作为一种仿生修复材料，虽然具有与人体骨相近的成分和构造，但是羟基磷灰石与胶原基底结合能力有限，所以与人体自然骨、牙本质相比，其力学性能还有待进一步提高。因此需要开发出能促进胶原基底矿化的物质。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种多肽及其衍生物及其应用。

本发明提供的多肽，其氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明提供的多肽衍生物，为将SEQ ID NO：1所示多肽中的丝氨酸磷酸化处理后得到的多肽衍生物，其结构式如式I所示。

式I

本发明的另一个目的是提供一种矿化剂。

本发明所提供的矿化剂，其活性成分为SEQ ID NO：1所示多肽或上述式I所示多肽衍生物。

上述矿化剂中，所述矿化剂为促进胶原蛋白矿化的矿化剂。

上述任一所述矿化剂中，所述矿化剂为促进羟基磷灰石对胶原蛋白进行矿化的矿化剂。

上述任一所述矿化剂中，所述矿化剂为在制备羟基磷灰石与胶原蛋白复合材料中使用的矿化剂。

上述任一所述矿化剂中，所述矿化剂为在制备牙本质或骨基质修复材料中使用的矿化剂。

上述任一所述矿化剂中，所述胶原蛋白为I型胶原蛋白。

SEQ ID NO：1所示多肽或上述式I所示多肽衍生物的如下应用也属于本发明的保护范围：

SEQ ID NO：1所示多肽或上述式I所示多肽衍生物在制备具有促进胶原蛋白矿化功能的产品中的应用，具体为在制备具有促进羟基磷灰石对胶原蛋白进行矿化功能的产品中的应用；

SEQ ID NO：1所示多肽或上述式I所示多肽衍生物在制备羟基磷灰石与胶原蛋白复合材料中的应用；

SEQ ID NO：1所示多肽或上述式I所示多肽衍生物在制备牙本质或骨基质修复材料中的应用。

上述任一所述应用中，所述胶原蛋白为I型胶原蛋白。

本发明多肽包含两部分，一部分是连续8个谷氨酸E，该重复排列的谷氨酸是BSP(bone sialoprotein骨涎蛋白)中重要的氨基酸序列，具有很强的钙离子吸附能力，连续8个谷氨酸也是其发挥调控矿化功能的重要基础。另一部分是DSESSEEDR，该片断来源于DMP1(dentine matrix protein 1牙本质基质蛋白)中DSEDDEEDR和DSEDDEEDR和SSEDSDSQDSSR等序列的变形。这几个片段同时也是DMP1蛋白中与I型胶原结合的作用位点，它们能够吸附于胶原的间隙区。

本发明所涉及的序列多肽具有强负电性。当该多肽加入胶原体系中，其DSESSEEDR部分将优先与胶原中相对正电荷集中的e1区通过静电作用结合。该过程可以影响胶原纤维化过程，加强胶原纤维的组装，从而使胶原纤维直径增加。另一方面，本发明所涉及的多肽富有大量的酸性基团，这些官能团提供了大量的形核位点，可以促进矿物的形核与生长，提高胶原纤维的矿化程度。

本发明多肽模仿可溶性非胶原蛋白(BSP和DMP1)的功能和作用，调控矿物在I型胶原的沉积和生长，进一步的仿生人体天然硬组织的形成过程，促进矿物形核与生长，增加矿物与胶原纤维的结合能力，能更好的提高矿物、特别是羟基磷灰石在I型胶原上的矿化程度，从而促进骨和牙本质的修复。

附图说明

图1为稳态凝胶系统。

图2为体外仿生矿化胶原纤维SEM形貌。

(A)胶原/多肽体系矿化一天(B)胶原体系矿化一天。

(C)胶原/多肽体系矿化一周(D)胶原体系矿化一周。

图3为多肽作用下受损牙本质再矿化(腐蚀面)扫描电镜结果(矿化4周)。

(A，C)添加多肽(B，D)对照组。图(C)中箭头所示为型胶原纤维上周期排列的矿物求。