[发明专利]一种重组纤连蛋白突变体及其应用

说明书

本发明属于生物学领域，具体涉及一种重组纤连蛋白突变体的核苷酸序列及其应用。本发明提供的重组纤连蛋白突变体，选择纤连蛋白上促细胞粘附、促细胞增殖结构域，并利用翻译暂停理论设计编码重组纤连蛋白突变体的核苷酸序列，在不改变重组纤连蛋白氨基酸序列的情况下，将重组纤连蛋白最后20个密码子中翻译速度较快的密码子替换成翻译速度较慢的密码子获得的。本发明提供的重组纤连蛋白突变体纯化过程简单，可以促进细胞增殖活性及粘附活性。

技术领域

本发明属于生物学领域，具体涉及一种重组纤连蛋白突变体及其应用。

背景技术

纤连蛋白（Fibronectin，FN）是一种细胞外基质中的大分子糖蛋白，它广泛存在于血浆、多种细胞表面及细胞基质中，是细胞外基质中重要的粘附分子之一，纤连蛋白与细胞膜上的整合素受体结合，在细胞与细胞之间、细胞与基质之间的相互作用中发挥极其重要的功能，在调节细胞粘附、迁移、增殖等过程中发挥重要作用，在伤口修复和愈合中起重要作用（Klein, R. M., et al. (2003). Stimulation of extracellular matrixremodeling by the first type III repeat in fibronectin. J Cell Sci 116(Pt22): 4663-4674.）。

纤连蛋白是创面修复中一种关键的蛋白质。经研究发现，创伤修复由参与修复的细胞和细胞外基质相互作用共同完成。纤连蛋白是细胞外基质的重要成份，可通过介导分子间或细胞间粘附来参与修复，它有助于固定细胞分化和指导细胞运动；对创伤修复过程均有重要的调节作用。因此，临床上纤连蛋白主要应用于创伤修复、烧烫伤、角膜修复、牙周修复等方面（Kubow, K. E., et al. (2015). Mechanical forces regulate theinteractions of fibronectin and collagen I in extracellular matrix. Naturecommunications 6: 8026.）。

纤连蛋白是一种多功能、高活性、纯天然的生物蛋白，分子量450KD。纤连蛋白具有两个相似的亚基，每个亚基都具有六个功能区和一个RGD序列。它的六个功能区每一区能与特殊的配体相结合：由氨基端起，第一区可与肝素、原纤维、肌动蛋白、细菌、凝血因子XIIIa相结合；第二区结合胶原和明胶；第三区结合纤维蛋白原；第四区结合细菌；第五区结合肝素；第六区与原纤维相结合。它的RGD序列能和11种整合素相结合，进而发挥强大的生物学功能（Xu, J. and D. Mosher (2011). Fibronectin and other adhesiveglycoproteins. The extracellular matrix: an overview, Springer: 41-75.）。纤连蛋白有多个功能区，每个功能区通过与细胞表面的受体结合，从而发挥相应的生物学功能。研究表明纤连蛋白第三区对于细胞粘附至关重要，重组表达的纤连蛋白片段能购显著促进细胞的粘附。FN通过与细胞表面α4β7受体结合，促进成纤维细胞的分化，FN中的EDA结构域起关键作用，此外含有EDA结构域的FN能够促进TGF-β1的表达。纤连蛋白FN或者含有EDA结构域的纤连蛋白能够激活Erk1/2信号通路（Kohan, M., et al. (2010). EDA-containing cellular fibronectin induces fibroblast differentiation throughbinding to α4β7 integrin receptor and MAPK/Erk 1/2-dependent signaling. TheFASEB Journal 24(11): 4503-4512.）。

重组纤连蛋白片段由于具有多种生物学功能，是目前纤连蛋白研究的热点之一，另外，由于重组纤连蛋白片段稳定性好，易于制备，能够更好的推广应用。