[发明专利]穹窿体复合蛋白结构主要组成蛋白rhMVP在CHO系统中的表达

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种新型的稳定高效表达穹窿体蛋白质(Vault)及其复合物的CHO表达体系。具体而言，本发明涉及一种保藏号为CGMCC NO.8777的稳定高效表达穹窿体蛋白质(Vault)及其复合物的CHO细胞株。依据目的蛋白应用方向的不同，该表达体系可以有效的通过基因重组的方式构建信号肽，从而使得穹窿体及其复合物有选择性的在CHO细胞内或者细胞外表达重组。得到的穹窿体及其复合物产品能够广泛地应用于纳米生物技术领域，包括生物医药、生物试剂、生物涂层等等。 

背景技术

纳米生物技术的出现融合了纳米工程学和分子生物学这两大领域的尖端技术，被公认为是21世纪最具有前途的科研领域，在医药卫生领域有着广泛的应用和明确的产业化前景。纳米生物技术从文献中可以看得到的应用已经涉及到药物控释材料，细胞外基质材料，抗菌抗病毒材料，膜生物材料，组织工程(骨、软骨、血管、神经、口腔等)材料，复合支架材料等等。正因如此，国际上像美国、日本、德国等发达国家均已将纳米生物技术作为21世纪的科研优先项目予以重点发展。我国纳米生物技术的发展与先进国家相比，起步较晚，但“九五”期间“863计划”启动了国家纳米振兴计划，“十五”期间“863计划”将纳米生物技术列为专题项目予以优先支持发展。 

尽管当前纳米生物技术的应用范围涉及医药研发、诊断设备试机等等诸多方向，其核心技术在于纳米生物材料的开发与应用。纳米生物材料按照其基本构造成分来分类主要存在如下几种：无机小分子聚合物(富勒烯，碳纳米管，碳纳米球，纳米铁颗粒)，有机高分子聚合物(脂质 体，凝胶，树枝形分子聚合物，多肽聚合物)，和模仿天然存在的纳米材料(蛋白质复合物，病毒)。从开发新材料的角度来看，以上这些材料都可以具有卓越的理化性能，表面改性性能，力学性能，耐蚀性能等相对简单的单一特性。然而，纳米生物材料的开发除了具备这些简单的基本功能外，更应该考虑到生物体的复杂性和不可预知性，注重其在生物体内的综合性能表现。常见的用于评价材料生物相容性指标包括，组织相容性、血液相容性，生物安全性，生物降解性，血液-材料相互作用，免疫性能，细胞黏附性能等等。正因如此，以上这些纳米生物材料就目前为止，其报道方向还仅限于大量的基础论文文献，距离真正的临床研究领域还有相当长的距离。一方面，生物纳米材料得益于纳米技术在微观角度对材料单体结构的高度可控性，从而展现出传统生物材料所难以实现的特性。例如1：药效功能的高度均一性；2：携带药物的种类与数量；3：控制药物在生物体内的生物降解性和生物利用度；4：生物导向和药物靶向性。另一方面，生物纳米材料因为其自身存在的外源性和尤其是安全性问题给环境和人体健康带来大量的负面影响。事实上，对于很多新开发的生物纳米材料的安全性方面缺乏有效的检测和评价方法是使得大量生物纳米材料停留在基础研究方面的一个主要原因。 

穹窿体的出现，有望于从根本上解决生物纳米材料在安全性的问题，从而使得这项新技术能够在疾病的诊断、治疗和卫生保健方面发挥重要作用。穹窿体于20世纪80年代被洛杉矶加利福尼亚大学药学院的生物学家Nancy Kedersha及生物化学家Leonard Rome首次发现并成功分离。穹窿体是高等生物体内(含人)自然存在的一种大分子核糖核酸-蛋白质复合物，分子量约为13MDa，外形类似美式橄榄球(尺寸大约为40nmX40nm X70nm)，高等生物体内含量为每个细胞10,000到1,000,000个，目前已确定的组分包括三种蛋白质(MVP，VPARP，TEPl)和一种穹窿体RNA。穹窿体在自然界的分布极为广泛，目前已经在哺乳类动物、两栖类动物、鸟类动物及盘基网柄菌等生物的细胞中发现并分离。同源蛋白家族数据库(Pfam database)使用的穹窿体模型识别出在第四双小核草履虫、动质体目原生动物、众多脊椎动物、剌胞动物(星海葵)、软体动物、丝盘虫、扁形虫、细粒棘球蚴及领边虫细胞中的同源物。有趣的 是，尽管穹窿体在生物体内的含量非常的高，穹窿体的功能却没有被完全了解，推测的功能涉及抗药性、细胞核物质运输等等。然而动物实验表明，去除了体内穹窿体的小鼠和对照组的小鼠在包括小鼠生存试验等一系列指标评价种没有表现出任何差异性。