[发明专利]烟草花叶病毒衣壳蛋白突变体及其应用

说明书

本发明公开了一种烟草花叶病毒衣壳蛋白突变体及其应用。所述烟草花叶病毒衣壳蛋白突变体由SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经点突变得到，所述点突变为：第103位突变为半胱氨酸，且羧基末端插入RGD1序列。本发明通过对烟草花叶病毒衣壳蛋白进行改造，使之可以自组装形成尺寸和形状高度一致且稳定的盘状纳米颗粒，该盘状纳米颗粒较少会引起机体免疫，并具有增强的肿瘤组织穿透能力，可以作为纳米药物载体广泛使用，而且通过对其进行功能化修饰，例如修饰荧光物质、靶向性物质等，还可使其被应用为肿瘤等疾病的检测和/或治疗试剂等，因而具有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及一种烟草花叶病毒衣壳蛋白(TMVcp)，具体涉及一种烟草花叶病毒衣壳蛋白突变体及其用途，例如以所述烟草花叶病毒衣壳蛋白突变体组装形成盘状纳米材料且将之作为药物载体应用的方法，属于纳米生物技术领域。

背景技术

纳米材料在生物技术领域的应用备受人们关注，在生物成像，药物运输，筛选诊断等方面已经有大量报道。以蛋白质作为生物超分子纳米材料，由于其有大小和形状一致、生物降解性和相容性，以及用于化学和生物修饰的多功能位点等特点，已被赋予功能化用于体内药物传递。

烟草花叶病毒衣壳蛋白亚基(TMVcp)是最简单的天然蛋白质组装基元之一，近年来对烟草花叶病毒(TMV)在生物医学中的应用大概分为疾病诊断和疾病治疗。作为一个良好的纳米载体，结合基因克隆技术实现对病毒蛋白特定位点进行修饰或改造，使其连接特异的配体或药物分子用于体内特异性组织靶向及药物传送治疗。然而，完整TMV颗粒包含了遗传物质，且300nm的长度有可能会引起免疫反应，不利于治疗或成像。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种烟草花叶病毒衣壳蛋白突变体及其用途，以克服现有技术中的不足。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明实施例还提供了一种烟草花叶蛋白衣壳蛋白突变体，其包括由SEQ IDNo.1所示的氨基酸序列经点突变得到的多肽，所述点突变为：第103位突变为半胱氨酸，且所述多肽的羧基末端插入有如SEQ ID No.7所示的RGD1序列。

本发明实施例还提供了所述烟草花叶病毒衣壳蛋白突变体的编码基因。

本发明实施例还提供了包含有前述编码基因的重组表达载体。

本发明实施例还提供了包含所述编码基因的转基因细胞系。

本发明实施例还提供了转化/转染有前述重组表达载体的宿主菌。进一步地，所述宿主菌包括大肠杆菌。

本发明实施例还提供了一种构建前述烟草花叶病毒衣壳蛋白突变体的方法，其包括：

提供定点突变试剂；

以天然TMV的DNA为模板，与所述定点突变试剂混合均匀，进行PCR定向诱变，使天然TMV单体氨基酸序列的第103位的苏氨酸突变为半胱氨酸，羧基末端插入RGD1序列，之后进行T4酶连，获得携带有前述基因的重组表达载体；

以及，将所述重组表达载体转入宿主细胞进行表达，获得所述TMV突变体。

在一些实施例中，所述方法具体包括：以CaCl₂法将所述重组表达载体转入感受态大肠杆菌，挑取单克隆接种于含抗生素的液体培养基中，在37℃培养6-10h后，扩大培养体积至含抗生素的液体培养基，在37℃培养2-3h，加入异丙基硫代半乳糖苷，在27℃继续诱导培养14-16h，获得所述TMV突变体。

本发明实施例还提供了一种盘状纳米颗粒，它由序列如SEQ ID No.3或SEQ IDNo.5所示的烟草花叶病毒衣壳蛋白突变体自组装形成，并具有双层盘状结构，所述盘状纳米颗粒的直径为18-20nm、高度为4-5nm，并且所述盘状纳米颗粒具有直径为4-5nm的中空通孔。