[发明专利]一种磁蛋白突变体及其制备方法与用途

说明书

本发明属于生物技术领域，本发明提供了一种新的磁蛋白突变体及其复合物，以及它们的制备方法与用途。本发明所述磁蛋白突变体其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明所述磁蛋白突变体及其复合物可作为生物磁性材料用于制备磁性药物或医疗器械，包括但不限于体内靶向定点药物或神经系统调控药物以及磁性生物材料或生物分子提纯产品。

技术领域

本发明属于生物技术领域。具体地，本发明涉及一种磁蛋白突变体、其复合物以及它们作为生物磁性材料或制备生物磁性材料的用途。

背景技术

目前，生物磁性材料在各领域发挥着越来越大的作用，尤其在医学领域。迄今为止，磁场已经在临床上用于核磁共振成像、经颅磁刺激治疗、神经胶质瘤的磁靶向热疗等多个热门领域。其中，磁靶向热疗是指将磁纳米颗粒注射入大脑神经胶质瘤内，外加高频率高强度交变磁场，通过磁滞作用加热磁纳米颗粒，使组织温度升高，从而杀死肿瘤细胞。与此相似，很多神经科学家也将精力集中在用磁场加热磁纳米颗粒的效应来调控神经元活动，他们包括水牛城大学Arnd Pralle、洛克菲洛大学Jeffery Friedman和麻省理工大学PolinaAnikeeva等研究团队，并且已经取得了一定的成果。

这一技术的实现，均依赖于TRP家族成员、热敏感离子通道TRPV1。通过在神经元里过度表达TRPV1，使这些神经元对温度敏感化，外源注射磁纳米颗粒在磁场的作用下加热至43度以上，使TRPV1离子通道打开，阳离子内流，从而激活神经活动。然而，该技术需要磁纳米颗粒永久注射入大脑，并可能引起细胞内吞影响产生炎症反应；其次，该技术的有效区域仅限于注射区域，并且加热温度远超正常生理温度，可能会杀死正常细胞。可以看到，这一技术同时依赖于外源磁纳米颗粒注射和基因表达这两个步骤，因此，该技术只是磁热学，而并非真正意义上的磁遗传学。

近年来，越来越多的研究发现自然界中有很多生物体内自身就可能存在磁蛋白，最初的研究方向主要重点集中在铁硫蛋白家族，随着生物技术的发展和进步已经有多种磁蛋白被报道。本发明在此基础上，进一步研究和开发以获得新的磁蛋白突变体从而作为生物磁性材料或用以制备生物磁性材料。

发明内容

本发明是基于已经报道的磁蛋白，通过基因工程技术、具体点突变技术在已知磁蛋白基础上通过缺失一个或多个氨基酸而获得磁蛋白突变体。

因此本发明提供以下技术方案：

一种磁蛋白突变体，其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。

一种磁蛋白突变体复合物，其含有两个以上的如权利要求1所述的磁蛋白突变体。

本发明还提供了编码所述磁蛋白突变体的核苷酸序列。

优选的，编码所述磁蛋白突变体的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。

本发明还提供了含有编码所述磁蛋白突变体的核苷酸序列表达载体。

优选的，所述表达载体为原核表达载体、酵母表达载体、杆状病毒表达载体或真核细胞表达载体。

进一步，本发明还提供了含有编码所述磁蛋白突变体的核苷酸序列的宿主细胞。

本领域技术人员可以理解本发明对所述宿主细胞种类没有限制，可以为原核细胞，例如大肠杆菌细胞、酵母细胞；也可以为真核细胞，如植物细胞、昆虫细胞和哺乳动物细胞。优选的，所述宿主细胞为Hela细胞、CHO细胞、HEK-293细胞。

本发明还提供了一种制备磁蛋白突变体的方法，通过基因工程表达获得或者通过化学合成获得。

本发明还提供了一种制备磁蛋白突变体复合物的方法，包含下述步骤：通过基因工程表达，在允许形成蛋白复合物的条件下，使所述磁蛋白突变体聚合，形成同源聚合物；分离同源聚合物。

优选的，其中分离同源聚合物的步骤在存在磁场的条件下进行，所述磁场为外加磁场。