[发明专利]一种细胞穿膜肽及其应用

说明书

本发明公开了一种细胞穿膜肽及其应用。所述细胞穿膜肽命名为细胞穿膜肽GAN_474，氨基酸序列为GRKKRRQRRAPPQM。本发明所述的细胞穿透肽能够穿透细胞膜进入细胞，同时有递送蛋白质进入细胞的功能，并且对细胞没有毒性。本发明所述的小肽可用于药物递送系统的开发和纳米材料的制备等。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别是涉及一种细胞穿膜肽及其应用。

背景技术

由于细胞膜的屏障作用，多种具有治疗功效的蛋白质、多肽和寡聚核苷酸难以进入细胞发挥药效。

细胞穿膜肽(cell-penetrating peptides,CPPs)是由大约8-30个氨基酸残基组成的寡肽，能够被活细胞吸收。将不容易进入细胞的蛋白质、多肽和寡聚核苷酸药物通过与细胞穿膜肽偶联，然后由细胞穿膜肽带入细胞内，从而发挥蛋白质、多肽和寡聚核苷酸药物在细胞内的功能。

现有不同类型的CPPs，包括阳离子肽、两亲肽(阳离子/疏水)和疏水肽(疏水阳离子)，其中阳离子氨基酸(如精氨酸和赖氨酸)起着关键作用。

比如，公开号为CN108707187A的发明公开了一种细胞穿膜肽及其制备方法、应用，所述细胞穿膜肽包括第一序列RRRRRKQARRPRRRRAR，或包含第二序列RSSRRRRRRRRRKQRKVKR。

再比如，公开号为CN108059655A的发明公开了一种细胞穿膜肽及其制备方法、应用，所述细胞穿膜肽包括如下序列：PGRKRRRRRRKG。且所述细胞穿膜肽安全，穿膜效果显著。

两亲肽CPPs通常采用螺旋结构，在阳离子部分和疏水部分之间有明显的分离，其稳定的螺旋结构是有效细胞膜通透性的关键。CPPs可以将不透膜的化合物、蛋白质和核酸输送到活细胞中；因此，它们有望用作药物输送工具。高效且毒性可忽略的新型CPPs仍在开发中(Oba M.Cell-Penetrating Peptide Foldamers:Drug-DeliveryTools.Chembiochem.2019 Aug 16；20(16):2041-2045.doi:10.1002/cbic.201900204.Epub 2019 Jul9.PMID:30997711.)。

发明内容

本发明研究发现了一种新的细胞穿膜肽，能够递送蛋白质进入细胞。

一种细胞穿膜肽，命名为细胞穿膜肽GAN_474，氨基酸序列为GRKKRRQRRAPPQM。

优选的，所述细胞穿膜肽，在细胞穿膜肽GAN_474的C端加入马来酰亚胺修饰。C端修饰了马来酰亚胺后，可以直接与C端有半胱氨酸残基的蛋白质或多肽等通过马来酰亚胺与巯基的迈克尔加成反应进行偶联。

本发明还提供了所述细胞穿膜肽在制备用于将外源蛋白质递送到细胞内的递送系统中的应用。所述的应用，将所述细胞穿膜肽与待递送的外源蛋白质偶联。

多肽和蛋白质或其他多肽之间的偶联可以有多种不同的方式，由于细胞穿膜肽负责将偶联物带入到细胞内，然后由偶联的另一半来发挥细胞内的功能，所以，只要能够将两者偶联在一起即可，偶联的方式并没有特别限制。

优选的，偶联时，在所述细胞穿膜肽的C端加入马来酰亚胺修饰，在外源蛋白质的C端表达有半胱氨酸，通过马来酰亚胺与巯基的迈克尔加成反应将所述细胞穿膜肽与外源蛋白质偶联。优选时，偶联时，所述细胞穿膜肽与外源蛋白质的摩尔比为6∶1。在该比例下，本发明细胞穿膜肽具有较好的偶联效果。优选的，偶联时，在室温下进行。偶联反应时间不少于2小时。偶联后对产物进行透析去除未偶联成功的细胞穿膜肽。

本发明所述的细胞穿透肽能够穿透细胞膜进入细胞，同时有递送蛋白质进入细胞的功能，并且对细胞没有毒性。本发明所述的小肽可用于药物递送系统的开发和纳米材料的制备等。

附图说明