[发明专利]植物生产人胰岛素与转铁蛋白长效口服降糖胶囊的应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，特别涉及植物生产人胰岛素与转铁蛋白长效口服降糖胶囊的应用。本发明利用植物例如生菜作为重组蛋白质生产的有效表达平台，利用简单以及高效的表达体系生产生物活性物质。随后将生产该活性物质的叶片冻干制成胶囊。此胶囊可以在常温保存而保持生物活性。利用Western Blot蛋白杂交法确定降糖活性蛋白成功表达。生物活性测试结果表明利用该平台技术生产的降糖胶囊显著降低了狗血液中的血糖浓度。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及植物生产人胰岛素与转铁蛋白长效口服降糖胶囊的应用。

背景技术

糖尿病是由于胰岛素绝对缺乏或相对不足以及靶组织细胞(如脂肪、肝脏、骨骼肌等)对胰岛素敏感性降低(胰岛素抵抗)而引起的以慢性血糖水平升高为特征的代谢异常综合症，可导致糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱。临床上主要有胰岛素依赖型(IDDM，I型)和非胰岛素依赖型(NIDDM，II型)两种类型。糖尿病作为一种严重的非传染性慢性疾病现已成为全世界各国密切关注的重大公共卫生问题之一，是全球范围内继心血管和肿瘤疾病之后的第三号杀手。随着生活水平提高，无论在发达国家还是在发展中国家，糖尿病的发病率都在逐年上升。在发展中国家表现更为突出。据WHO估计，全球目前糖尿病患者已超过1.9亿，到2025年将增加到3亿。

20世纪80年代，人们通过基因工程(重组DNA)(转基因)酵母(啤酒酵母.毕赤酵母或汉逊酵母)或重组中国仓鼠卵巢细胞(CHO)表达出高纯度的合成人胰岛素，其结构和人体自身分泌的胰岛素一样。对比动物胰岛素，人胰岛素较少发生过敏反应或者胰岛素抵抗，所以皮下脂肪萎缩的现象也随之减少；由于人胰岛素抗体少，所以注射量比动物胰岛素平均减少30％；人胰岛素的稳定性高于动物胰岛素，常温25℃左右常温可保存人胰岛素4周。在起效时间、峰值时间、作用持续时间上不能模拟生理性人胰岛素分泌模式。需在餐前30分钟注射、有较高的夜间低血糖风险。

20世纪90年代末,在对人胰岛素结构和成分的深入研究中发现,对肽链进行修饰:利用基因工程技术,改变胰岛素肽链上某些部位的氨基酸组合；改变等电点；增加六聚体强度；以钴离子替代锌离子；在分子中增加脂肪酸链,加大与白蛋白的结合,均有可能改变其理化和生物学特征,从而可研制出更适合人体生理需要的胰岛素类似物(insulinsimilitude)。胰岛素类似物可紧临餐使用，也称为餐时胰岛素或速效胰岛素。

尽管胰岛素在治疗糖尿病上有诸多优点，但它由于多肽类药物本身的性质以及人体对其产生的各种屏障，其常规给药途经一直以注射为主。本发明将人胰岛素与转铁蛋白融合表达，可以实现在口服给药，减轻病患长期频繁注射带来的痛苦。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种植物生产人胰岛素与转铁蛋白长效口服降糖胶囊的应用。本发明对具有降糖作用的活性多肽进行结构改造和修饰，使其获得可通过肠道进行吸收并在体内达到有效治疗浓度的特性，并通过植物来生产该活性物质。本发明利用植物尤其是生菜作为重组蛋白生产的高效平台技术，表达了人胰岛素与转铁蛋白的融合蛋白序列。并且制成口服降糖胶囊。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了人胰岛素与转铁蛋白的融合蛋白，其具有：

(Ⅰ)、如SEQ ID No.1所示的氨基酸序列；或

(Ⅱ)、如(Ⅰ)所述的氨基酸序列经取代、缺失或添加一个或多个氨基酸获得的氨基酸序列，且与(Ⅰ)所示的氨基酸序列功能相同或相似的氨基酸序列；或

(III)、与(Ⅰ)或(Ⅱ)所述序列至少有80％同源性的氨基酸序列。

本发明还提供了编码如权利要求1所述融合蛋白的核苷酸，具有

(Ⅰ)、如SEQ ID No.2所示的核苷酸序列；或

(Ⅱ)、如SEQ ID 2所示的核苷酸序列的互补核苷酸序列；或