[发明专利]植物源纳豆激酶胶囊及其生产方法

说明书

本发明公开一种植物源纳豆激酶胶囊及其生产方法。本发明利用植物例如生菜作为重组蛋白质生产的有效表达平台，利用简单以及高效的表达体系生产生物活性物质。随后将生产该活性物质的叶片冻干制成胶囊。此胶囊可以在常温保存而保持生物活性。利用Western Blot蛋白杂交法确定纳豆激酶活性蛋白成功表达。生物活性测试结果表明利用该平台技术生产的纳豆激酶胶囊活性良好。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，特别涉及由植物生产的可口服给药的纳豆激酶胶囊及其制备方法。具体的说是对具有纳豆激酶作用的活性多肽进行结构改造和修饰，使其获得可通过肠道进行吸收并在体内达到有效治疗浓度的特性，并通过植物来生产该活性物质。

背景技术

血栓(thrombus)是由于在人体或哺乳动物的心脑和四肢血管管腔内的血液发生凝固或血液中的某些有形成分互相粘集在一起后所形成的。在正常的生理状态下，血液中的一些凝血因子不断地被激活并在凝血酶的作用下，形成微量的纤维蛋白并附着在血管内膜上，但这些微量的纤维蛋白又不断地被单核吞噬细胞系统所吞噬。处于相互拮抗过程中的凝血系统和抗凝血系统(纤维蛋白溶解系统)维持着一种动态的平衡，即保证了血液有潜在的可凝固性又始终保证了血液的流体状态。然而，有时在某些因素的作用下，上述动态平衡被打破，使其向凝血过程的一方发生倾斜，血液便开始在心脑和四肢血管内加速凝固并最终形成血栓。

随着人们生活水平的不断提高和工作速度的不断加快，心脑和四肢血管发生血栓的几率也越来越高，因此，需要寻找新一代的溶栓制剂。纳豆激酶(NattoKinase，NK)由食品纳豆中提取或纳豆菌生产，是一种分子量远远小于UK、SK、tPA的蛋白质，并可由肠道吸收，纳豆激酶的体外、体内溶栓性质通过实验也已得到确定，同时得出纳豆激酶的体内溶栓活性为纤溶酶的四倍，在体内作用迅速、持续时间长，还能激活体内的tPA，使之温和、持续地提高血液的纤溶活性。患心肌梗塞的危险患者一次需投入尿激酶30万单位，而须见洋行等人报道每克湿重纳豆约相当于1600尿激酶单位。

发明内容

为解决现有技术中的至少部分技术问题，发明人提供通过植物叶片生产口服纳豆激酶胶囊的方案。具体地，本发明包括以下内容：

本发明的第一方面，提供植物源纳豆激酶胶囊的生产方法，其包括将优化的纳豆激酶基因导入宿主植物的至少部分器官中，由来源于该器官的植物材料再生为植株后，收集再生植株的至少一部分冻干制成胶囊。优选地，宿主植物选自由生菜、菠菜、番茄、萝卜、白菜、玉米、大豆、小麦和烟草组成的组中的一种，进一步优选为生菜。

本发明中，作为直接用于生产植物源纳豆激酶胶囊的材料为再生植株的至少一部分，其一般包括种子、叶、根茎或整株植物。优选地，本发明的再生植株的至少一部分为包含叶绿体的部分。优选地，本发明的植物源纳豆激酶胶囊为直接口服的胶囊产品。

本发明中，优选地，导入宿主植物的基因为优化的纳豆激酶基因。优选地，优化至少包括通过利用作为宿主的植物的偏好密码子改造纳豆激酶基因。还优选地，本发明的纳豆激酶基因的序列如SEQ ID No.1所示。

本发明中，作为植物产生得到的纳豆激酶的结构不特别限定，本领域已知，由于表达系统不同，相同的基因在动物或微生物中得到的产生与在植物中表达得到的产物在结构上也会不同。即使使用同一类宿主，例如即使使用相同的基因，在不同类型的植物表达，得到的蛋白产物在具体结构上也会不同。本发明中，优选得到的植物源纳豆激酶的序列如SEQID No.2所示。

在某些实施方案中，本发明的植物源纳豆激酶胶囊的生产方法包括构建优化后的纳豆激酶的表达载体。优选地，使用pUC57构建表达载体。示例性构建步骤包括：将纳豆激酶基因序列的密码子替换为宿主植物偏好密码子；人工合成优化后的纳豆激酶基因序列，将其克隆到载体中，优选地，载体为pUC57，获得pUC57-Natto表达载体，经基因枪轰击导入植物。

在示例性实施方案中，本发明的植物源纳豆激酶胶囊的生产方法包括以下步骤：