中国人源化胶原蛋白生物材料产业化,助力开启健康新世代
目前,国家药监局发布《重组胶原蛋白生物材料命名指导原则》(以下简称“指导原则”),对市场现有的重组胶原蛋白进行了科学的层次划分。指导原则细化了重组胶原蛋白生物材料产业的赛道,有利于该行业健康、稳定、可持续发展。 胶原蛋白是生物科技产业的关键性原材料之一,也是需求量十分庞大的生物医学材料。国内机构通过十余年的研究,突破了人源化胶原蛋白生物材料的核心技术,其在高活性、亲水性、免疫原性等方面都具有明显优势。 说起胶原蛋白,就不得不提到它庞大的家族,迄今为止,现今已经查明的就已经超过了20多种。而在我们的面部,主要为I型与III型胶原蛋白。根据研究表明,I型胶原蛋白在面部的主要作用是支撑,III型胶原蛋白则是以网状分布在I型周围,为面部肌肤提供弹性与水润光泽。而随着年龄的增长,III型胶原蛋白在面部的含量逐渐减少,这也是为什么婴儿皮肤水润且不易形成瘢痕的原因。随着科技发展,从传统的动物组织提取到类人源胶原蛋白再到现在的人源化胶原蛋白应用,让我们可以更好的利用科技的力量,为肌肤的保养与年轻化提供了更多元化的利用。 重组人源化胶原蛋白(Recombinant humanized collagen)是指由DNA重组技术制备的人胶原蛋白特定型别基因编码的全长或部分氨基酸序列片段,或是含人胶原蛋白功能片段的组合,具有三螺旋结构的重组人源化胶原蛋白。 重组人源化胶原蛋白基础结构跟人体胶原蛋白一样,同时在此基础上进行优化,提高胶原蛋白的亲水性以及活性。含有大量的的亲水性基因,具有良好的成膜性,保持皮肤角质层水分。同时,它的趋向性引导作用可引导上皮细胞快速进入受损部位,有效提高皮肤再生速度,缩短创伤愈合时间,从而恢复皮肤屏障功能。 那么如此重要的技术,在过去十多年的时间里发展如何?据了解,目前国内已有机构利用生物计算完成了人体I、II、和III型胶原蛋白功能区的筛选和空间结构解析,并通过生物合成、基因工程等方法完成了重组III型人源化胶原蛋白产业化。一种重组人源化胶原蛋白,结构为单链结构,基本重复单元为GERGAPGFRGPAGPNGIPGEKGPAGERGAP。生产步骤为:大肠杆菌基因工程菌的构建;大肠杆菌基因工程菌的发酵培养;重组人源化胶原蛋白的诱导和表达;重组人源胶原蛋白的纯化。本发明采用大肠杆菌表达系统,适于大规模放大,生产成本低,产量高。 目前,重组人源胶原蛋白的发现已被国际蛋白数据库(PDB)收录,填补了PDB的空白,收录编号:6A0A & 6A0C。是基于人Ⅲ型胶原蛋白的原始基因序列,选择水溶性强、生物活性高的部分序列进行密码子优化和重组,采用大肠杆菌表达系统,利用生物发酵技术实现可规模化生产的一种胶原蛋白;具有与人Ⅲ型胶原蛋白氨基酸序列特定功能区100%相同,水溶性强、细胞粘附性高等特点,拥有独特的164.88°柔性三螺旋结构,该结构可以显著增强胶原蛋白对细胞的粘附力。
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