类弹性蛋白多肽及其在生物医学材料的应用.pdfVIP

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，３０（５）：１２８１３２ ? 类弹性蛋白多肽及其在生物医学材料的应用 黄凯宗　王文研　张光亚 （华侨大学生物工程与技术系　厦门　３６１０２１） 摘要　类弹性蛋白多肽是一种人造基因工程蛋白质聚合物，其结构主要由五肽重复串连序列单 元 （ＧＶＧＸＰ）的这一肽段单元重复组成。由于具有可逆相变特征，并可进行高通量生产，加之良 好的生物相容性及生物可降解性，使其在新型生物医学材料方面展示了广阔的应用前景。概括 了类弹性蛋白多肽的相变机理、合成方法及在生物医学材料上的应用，重点阐述了类弹性蛋白多 肽在组织工程、靶向肿瘤、构造药物载体微粒的应用。 关键词　类弹性蛋白　相变温度　组织工程　药物载体　生物医学材料 中图分类号　Ｑ８１９ 　　类弹性蛋白多肽（ｅｌａｓｔｉｎｌｉｋｅｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅｓ，ＥＬＰｓ）是 螺旋（ｒｉｇｈｔｈａｎｄｅｄｈｅｌｉｘｔｅｒｍｅｄｓｐｉｒａｌ），而 螺旋可用 β β 一种具有弹性功能且对环境温度非常敏感的人造基因 来解释Ｔ效应与 Ｔ机理（Ｔｅｆｆｅｃｔ与 ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）； △ △ ｔ ｔ ｔ 工程蛋白质聚合物。其结构主要由五肽重复序列单元 在分子水平上，当温度高于Ｔ时，部分较为伸展且无序 ｔ 构成，即（ＶａｌＰｒｏＧｌｙＸａａＧｌｙ，ＶＰＧＸＧ），源自于弹性 ［５６］ ［７］ 的构象转变成较为紧凑的 螺旋 。Ｄｙｂａｌ 认为发 β 蛋白的疏水区域，其中Ｘａａ可以是除Ｐｒｏ以外任一氨基 生相变时，在Ｐｒｏ与Ｖａｌ残基处会形成 （ＩＩ）转角；但 β ［１］ 酸 。ＥＬＰｓ有一个可逆相变过程，称之为反转变温度 ［８］ Ｇｒｏｓｓ等 认为，在整个相变的过程中，聚合五肽 （ｉｎｖｅｒｓｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ，ＩＴＴ），若环境温度低于该 （ＧＶＧＶＰ）ｎ并不存在 螺旋构像，而 折叠 （ β β β 相变温度（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，Ｔ），该多肽在水溶液 ｔ ｓｈｅｅｔｓ）则是其最基本的规则构象（ｔｈｅｂａｓｉｃｒｅｇｕｌａｒｐａｒｔ 中为高度可溶，聚合物链保持无序结构，且相当伸展。 ［９］ ｏｆｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）；Ｓｅｒｒａｎｏ等 研究表明升高温度会使得 相反，当温度高于时，该含水的多肽链结构就瓦解，并 β螺旋聚集在一起，在 １℃的相变温度范围内，他们观 ［２