本發(fā)明涉及蛋白工程和生物，具體地，涉及一種重組膠原蛋白及其編碼基因、重組載體、重組菌株、制備方法以及它們的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、膠原蛋白是一種至關(guān)重要的結(jié)構(gòu)蛋白，是哺乳動物乃至許多生物體內(nèi)含量最豐富、分布最廣泛的蛋白質(zhì)之一，對維持機(jī)體的結(jié)構(gòu)支撐，組織的穩(wěn)定性與彈性起著核心作用。膠原蛋白廣泛存在于骨骼、關(guān)節(jié)、肌肉、皮膚、血管、角膜等組織中，是這些組織的主要構(gòu)成成分。膠原蛋白以其獨特的三股螺旋結(jié)構(gòu)，形成分子電纜，加強(qiáng)肌腱，并支持皮膚和內(nèi)臟器官的薄膜。在骨骼和牙齒中，膠原蛋白與礦物晶粒結(jié)合，形成堅硬的骨組織。除了結(jié)構(gòu)支撐外，膠原蛋白還能作為信號分子，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化和遷移，對維持正常的生理功能和機(jī)體的整體健康至關(guān)重要。重組膠原蛋白因其低毒性、低抗原性、低免疫性、能引導(dǎo)細(xì)胞再生和生物相容性較好等優(yōu)點，在生物醫(yī)藥、化妝品、食品等行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。在醫(yī)美領(lǐng)域，膠原蛋白也是重要的成分，用于改善皮膚狀態(tài)，保持皮膚的年輕和彈性。
2、當(dāng)膠原蛋白被應(yīng)用于化妝品等領(lǐng)域時，從提升其生物活性的角度出發(fā)，期望膠原蛋白具備良好的透皮吸收性能。然而，由于膠原蛋白是一種大分子生物活性物質(zhì)，其本身的透皮吸收能力較弱。因此，在以往的研究中，如何促進(jìn)膠原蛋白的透皮吸收成為了一個重要的研究熱點。近年來，隨著基因工程技術(shù)的廣泛應(yīng)用，研發(fā)人員創(chuàng)造出了多種類型的重組膠原蛋白。通?？梢赃x擇來自天然人源膠原蛋白中的短氨基酸序列進(jìn)行拼接和/或重復(fù)構(gòu)建，以此獲得新的重組膠原蛋白，且此類型重組膠原蛋白理論上具有免疫原性低、生物活性高等優(yōu)點。
3、但是，在設(shè)計作為重復(fù)單元或者拼接單元的短氨基酸序列方面，目前尚無任何現(xiàn)有技術(shù)提供有效指導(dǎo)，可以確保所設(shè)計的重組膠原蛋白在保持較好的生物活性和透皮吸收能力之外，也具備較佳的成纖維細(xì)胞的粘附性以及成纖維細(xì)胞的膠原代謝能力。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的重組膠原蛋白在保持較好的生物活性和透皮吸收能力的同時，不能兼顧較佳的成纖維細(xì)胞的粘附性以及成纖維細(xì)胞的膠原代謝能力的問題，提供一種重組膠原蛋白及其編碼基因、重組載體、重組菌株、制備方法以及它們的應(yīng)用，該重組膠原蛋白具有較高的活性，透皮效果好，且兼顧較佳的成纖維細(xì)胞的粘附性以及成纖維細(xì)胞的膠原代謝能力。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種重組膠原蛋白，該重組膠原蛋白為氨基酸序列如seq?id?no.?1所示的膠原蛋白。
3、本發(fā)明第二方面提供一種編碼重組膠原蛋白的基因，該基因具有編碼如前所述的重組膠原蛋白的核苷酸序列。
4、優(yōu)選地，所述基因具有seq?id?no.?2所示的核苷酸序列。
5、本發(fā)明第三方面提供一種重組載體，所述重組載體含有如前所述的基因。
6、優(yōu)選地，所述重組載體的表達(dá)載體為ppic9k質(zhì)粒。
7、本發(fā)明第四方面提供一種重組菌株，所述重組菌株含有如前所述的基因或者如前所述的重組載體。
8、優(yōu)選地，所述重組菌株的表達(dá)菌株為酵母菌，更優(yōu)選為畢赤酵母菌株gs115。
9、本發(fā)明第五方面提供一種重組膠原蛋白的制備方法，該方法包括：將如前所述的重組菌株接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)。
10、優(yōu)選地，所述發(fā)酵培養(yǎng)的條件包括：溫度為20-35℃、轉(zhuǎn)速為150-240?rpm、時間為60-80?h、接種量為1-15體積%。
11、本發(fā)明第六方面提供如前所述的重組膠原蛋白、如前所述的基因、如前所述的重組載體、如前所述的重組菌株和如前所述的方法制得的重組膠原蛋白中的至少一種在制備膠原蛋白產(chǎn)品中的應(yīng)用。
12、優(yōu)選地，所述膠原蛋白產(chǎn)品選自皮膚用產(chǎn)品、增強(qiáng)成纖維細(xì)胞粘附性的產(chǎn)品和增強(qiáng)成纖維細(xì)胞膠原代謝能力的產(chǎn)品中的至少一者。
13、優(yōu)選地，所述膠原蛋白產(chǎn)品選自注射劑、面部填充劑、敷料、化妝品和組織工程材料中的任意一種。
14、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過ncbi數(shù)據(jù)庫獲取天然人ⅲ型膠原蛋白α1鏈蛋白氨基酸序列（ genbank：agl34959.1），并對該序列的生物信息進(jìn)行深度挖掘與分析，對氨基酸序列的親疏水性、電荷分布及蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，使本發(fā)明的重組膠原蛋白在維持高生物活性的前提下，實現(xiàn)更好的成纖維細(xì)胞的粘附性以及成纖維細(xì)胞的膠原代謝能力，本發(fā)明的重組膠原蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.?1所示，保證了重組膠原蛋白生物學(xué)功能的實現(xiàn)，并具有生物相容性高、透皮性好、使用風(fēng)險低的特點。
15、本發(fā)明提供的重組膠原蛋白在醫(yī)學(xué)美容整形、化妝品等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。
1.一種重組膠原蛋白，其特征在于，所述重組膠原蛋白為氨基酸序列如seq?id?no.?1所示的膠原蛋白。
2.一種編碼重組膠原蛋白的基因，其特征在于，該基因具有編碼權(quán)利要求1所述的重組膠原蛋白的核苷酸序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基因，其特征在于，所述基因具有seq?id?no.?2所示的核苷酸序列。
4.一種重組載體，其特征在于，所述重組載體含有權(quán)利要求2或3所述的基因。
5.一種重組菌株，其特征在于，所述重組菌株含有權(quán)利要求2或3所述的基因或者權(quán)利要求4所述的重組載體。
6.一種重組膠原蛋白的制備方法，其特征在于，該制備方法包括：將權(quán)利要求5所述的重組菌株接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)。
7.權(quán)利要求1所述的重組膠原蛋白、權(quán)利要求2或3所述的基因、權(quán)利要求4所述的重組載體、權(quán)利要求5所述的重組菌株、權(quán)利要求6所述的方法制備的重組膠原蛋白中的至少一種在制備膠原蛋白產(chǎn)品中的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述膠原蛋白產(chǎn)品選自皮膚用產(chǎn)品、增強(qiáng)成纖維細(xì)胞粘附性的產(chǎn)品和增強(qiáng)成纖維細(xì)胞膠原代謝能力的產(chǎn)品中的至少一者。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述膠原蛋白產(chǎn)品選自注射劑、面部填充劑、敷料、化妝品和組織工程材料中的至少一種。