[发明专利]重组人源Ⅰ型胶原蛋白Ⅰα1x6、表达菌株及其应用

说明书

本发明公开了一种重组人源Ⅰ型胶原蛋白Ⅰα1x6、表达菌株及其应用。所述的重组人源Ⅰ型胶原蛋白Iα1xN由若干个重组人源Ⅰ型胶原蛋白I 69aa亲水性片段串联而成。本发明的重组人源Ⅰ型胶原蛋白表达菌株能够有效稳定和大量地表达重组人源Ⅰ型胶原蛋白。本发明的重组人源胶原蛋白具有良好的亲水性及稳定性，其69氨基酸长度的重复短肽结构与天然胶原蛋白基因序列相应部分100％相同，应用于人体中不会造成免疫排斥。本发明的重组人源Ⅰ型胶原蛋白与传统的罗非鱼皮胶原相比，能够显著提高皮肤含水量、改善皱纹尺寸、深度和纹理，可以广泛应用于生物医用材料、化妆品等领域。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，涉及一种重组人源Ⅰ型胶原蛋白Ⅰα1x6、表达重组人源Ⅰ型胶原蛋白Ⅰα1x6的毕赤酵母工程菌及其应用。

背景技术

胶原蛋白是一种生物高分子物质，是维持肌肤和组织器官的形态和结构以及修复各损伤组织的重要物质。其主要存在于人和动物的皮、骨、软骨、牙齿、肌腱、韧带和血管中，是结缔组织中重要的结构蛋白质。胶原蛋白可以给予含有胶原蛋白的皮肤层所必需的养分，使皮肤中的胶原蛋白活性加强，保持角质层水分以及纤维结构的完整性，改善皮肤细胞生存环境和促进皮肤组织的新陈代谢，增加循环，达到滋润皮肤延缓老化，美容，消皱，养发的目的。

生产胶原蛋白的传统方法是利用酸、碱或酶来处理动物组织(猪皮、牛皮、驴皮、鱼皮/鳞等)，从中提取胶原蛋白。这些方法虽然成本低廉、回收率较高，但是存在以下问题：(1)制取的胶原蛋白均为分子量很小且长度不等的混合胶原蛋白肽段，俗称明胶，很难起到保湿、滋养的效果；(2)提取工艺简单粗放，产物纯度不佳，常有异味；(3)来源于动物，无法摆脱生物安全隐患，极大的限制了传统胶原在化妆品、食品、药品等各类产品中的广泛应用；(4)加工提取时产生巨量废水严重伤害环境；(5)技术门槛低，原料来源不易控制，造成皮鞋奶、毒胶囊横行，食品、药品安全隐患严重。

为了解决传统动物胶原的一系列问题，许多学者开始着手应用生物技术来生产重组胶原。因微生物培养的种种便利，利用重组微生物生产胶原逐渐成为主流。范代娣等人应用大肠杆菌高密度发酵培养生产的重组类人胶原蛋白，并已成功应用到化妆品领域，实现了产业化生产(中国专利201310157411.7，201510883010.9等)。。但是细菌表达体系具有内毒素、热原等生物安全问题，使得产品的生产、检测成本高企，并存在隐患；表达的蛋白以包涵体形式存在细菌细胞内，产物纯化困难、回收率受限制；另外原核表达系统比较低级，不能完成表达产物的翻译后加工修饰，使产物不具有生物活性。

因此，越来越多的学者开始利用真核微生物生产重组胶原蛋白。酵母菌具有天然的优势。首先酵母已经在食品、医药化工等行业有着悠久的使用历史，同时可以用于外源蛋白的分泌表达，有利于下游的分离纯化工艺，同时不会像细菌那样存在内毒素及热源等的生物安全性问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种亲水性优异的重组人源Ⅰ型胶原蛋白，以及分泌表达该蛋白的毕赤酵母工程菌及其应用，能高效、安全地进行重组人源Ⅰ型胶原蛋白的胞外分泌表达。

实现本发明目的的技术方案如下：

本发明的重组人源Ⅰ型胶原蛋白I 69aa，氨基酸序列如SEQ No.2所示。

本发明的重组人源Ⅰ型胶原蛋白Iα1xN，由N段SEQ No.2所示的重组人源Ⅰ型胶原蛋白I 69aa串联而成，N≥2。

在具体的实施方式中，本发明提供了一种重组人源Ⅰ型胶原蛋白Iα1x6即I 414aa，由6段SEQ No.2所示的重组人源Ⅰ型胶原蛋白I 69aa串联而成，氨基酸序列如SEQ No.3所示。其理论分子量约38.345kd。

本发明的重组人源Ⅰ型胶原蛋白Iα1x6的编码基因，核苷酸序列如SEQ No.4所示。