本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種棕櫚酰化七肽、及其在抗腫瘤制劑、化妝品或食品中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
根據(jù)世界衛(wèi)生組織(who)統(tǒng)計(jì),全世界有3/5的人死于癌癥、糖尿病、心血管疾病、慢性呼吸系統(tǒng)疾病這4大類疾病,而癌癥則是最主要的死因之一。2008年全球死于癌癥的患者達(dá)760萬人,占全球死亡人數(shù)的13%,其中超過70%的癌癥死亡案例發(fā)生在中低收入國家,預(yù)測至2030年,全球?qū)⒂谐^110萬人死于癌癥。目前,對于癌癥的治療,藥物治療仍然是重要手段之一。因此,研究開發(fā)具有抗腫瘤活性的物質(zhì)或制劑也一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員的研究熱點(diǎn)之一。
小分子肽是一類具有高活性的肽類物質(zhì),小分子肽可以以完整的形式被機(jī)體吸收;主動吸收、低耗或不需消耗能量的特點(diǎn);能夠直接進(jìn)入血液循環(huán)并送到人體各個部位,廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。由于具有親水性,蛋白質(zhì)通常難以跨生物膜轉(zhuǎn)運(yùn),因此,提高其膜滲透性改善其細(xì)胞內(nèi)化率是重要的科學(xué)問題。通過對小分子肽進(jìn)行修飾使其性能得以改善,也是本領(lǐng)域技術(shù)人員的研究方向之一。而開發(fā)具備抗腫瘤活性的小分子肽更是備受關(guān)注。
棕櫚?;堑鞍踪|(zhì)翻譯后脂質(zhì)修飾的重要形式之一,在細(xì)胞信號傳導(dǎo)、代謝、凋亡、疾病的發(fā)生、發(fā)展等過程中都起著重要的作用。根據(jù)連接方式不同,棕櫚?;煞譃閚型(棕櫚酸鹽通過酰胺鍵連接到gly/cys殘基上)和s型(棕櫚酸鹽通過硫酯鍵共價(jià)修飾到cys的巰基上)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種經(jīng)棕櫚酰化的七肽(palm-eyfdala),本發(fā)明的棕櫚酰化七肽相比于未經(jīng)棕櫚?;钠唠木哂忻黠@增強(qiáng)的抗腫瘤活性,而且具有很好的抗氧化活性,可應(yīng)用于生物制藥和化妝品領(lǐng)域。
本發(fā)明提供的棕櫚?;唠模s寫為palm-eyfdala,分子量1066.34da,序列為palm-glu-tyr-phe-asp-ala-leu-ala,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下:
其中,前文序列中的palm表示英文名稱為palmitoyl,中文名稱為棕櫚?;?;glu表示英文名稱為glutamicacid,中文名稱為谷氨酸的氨基酸的相應(yīng)殘基;tyr表示英文名稱為tyrosine,中文名稱為酪氨酸的氨基酸的相應(yīng)殘基;phe表示英文名稱為phenylalanine,中文名稱為苯丙氨酸的氨基酸的相應(yīng)殘基;asp表示英文名稱為asparticacid,中文名稱為天冬氨酸的氨基酸的相應(yīng)殘基;ala表示英文名稱為alanine,中文名稱為丙氨酸的氨基酸的相應(yīng)殘基;leu表示英文名稱為leucine,中文名稱為亮氨酸的氨基酸的相應(yīng)殘基。
本發(fā)明還提供上文所述的棕櫚?;唠牡募兓椒ǎ赏ㄟ^該方法來純化通過多肽固相合成的棕櫚?;唠?,從而獲得純度大于95%的多肽。該方法包括如下步驟:
將待純化的棕櫚?;唠纳蠘又辽V柱;
以流動相a和流動相b為洗脫液進(jìn)行梯度洗脫,其中流動相a為含有0.08~0.12%三氟乙酸的乙腈溶液,流動相b為含有0.08~0.12%三氟乙酸的水;梯度洗脫程序?yàn)椋毫鲃酉郺的初始體積比例為22~28%,在上樣后的第0.01min到第25min內(nèi),流動相a的體積比例上升到62~67%,在第25min到第25.1min內(nèi),流動相a的體積比例上升為100%,保持100%運(yùn)行至第30min停止,檢測波長為220nm;收集目標(biāo)峰的多肽溶液。
進(jìn)一步的,所述色譜柱為c18色譜柱。
優(yōu)選的,流動相a為含有0.1%三氟乙酸的乙腈溶液,流動相b為含有0.1%三氟乙酸的水;和/或,梯度洗脫過程中,流動相a的初始體積比例為25%,在上樣后的第0.01min到第25min內(nèi),流動相a的體積比例上升到64%。
本發(fā)明提供的棕櫚酰化七肽還可在制備抗腫瘤藥物中應(yīng)用。
進(jìn)一步的,所述棕櫚?;唠目稍谥苽鋸V譜抗腫瘤藥物中應(yīng)用。所述腫瘤包括肝癌、肺癌、胃癌、乳腺癌、結(jié)腸癌。
進(jìn)一步的,所述棕櫚?;唠膶epg2、a549、sgc-7901、mcf-7、ht-29的細(xì)胞增殖抑制率達(dá)到70%以上。
本發(fā)明提供的棕櫚?;唠倪€可應(yīng)用于化妝品或食品中。所述棕櫚?;唠淖鳛榭寡趸钚猿煞趾?或抗衰老活性成分應(yīng)用于化妝品或食品中。
本發(fā)明還提供一種組合物,所述組合物中含有如權(quán)利要求1所述的棕櫚酰化七肽。進(jìn)一步的,所述組合物可為抗腫瘤藥物、化妝品或食品。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),本發(fā)明提供的經(jīng)棕櫚?;钠唠模c修飾前的七肽相比,抗腫瘤活性顯著增強(qiáng),且表現(xiàn)出廣譜抗癌活性。對hepg2、a549、sgc-7901、mcf-7、ht-29等癌細(xì)胞的增殖抑制作用均超過70%。另外,還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的七肽還具有較強(qiáng)的abts自由基清除活性。
本發(fā)明提供的經(jīng)棕櫚?;目鼓[瘤七肽可應(yīng)用于抗腫瘤藥物的制備,更進(jìn)一步的,可以應(yīng)用于廣譜抗腫瘤藥物的制備。所述腫瘤包括但不限于肝癌、肺癌、胃癌、乳腺癌、結(jié)腸癌等。本發(fā)明提供的經(jīng)棕櫚?;目鼓[瘤七肽還可作為抗氧化活性成分和/或抗衰老活性成分應(yīng)用于化妝品中,即,可以用于制備抗氧化功能和/或抗皮膚衰老功能的化妝品。
附圖說明
圖1為棕櫚?;唠?palm-eyfdala)的純度鑒定hplc圖。
圖2為棕櫚?;唠?palm-eyfdala)的esi-ms圖譜。其中橫坐標(biāo)為m/z(質(zhì)荷比值)、縱坐標(biāo)為intensity(信號強(qiáng)度)。
圖3為七肽(eyfdala)與棕櫚酰化七肽(palm-eyfdala)抗腫瘤活性比較圖。其中橫坐標(biāo)為測試樣品、縱坐標(biāo)為腫瘤抑制率。
圖4為棕櫚?;唠牡目寡趸钚詧D。其中,a為棕櫚?;唠脑?-40min范圍內(nèi)對abts自由基清除活性的動力學(xué)過程;b為不同濃度的棕櫚酰化七肽在反應(yīng)40min時(shí)測得的abts自由基清除活性。注:小寫字母a-c表示不同峰之間的顯著性差異,按照字母表的順利由大到小排列,相鄰字母間p<0.05,差異顯著。
圖5為棕櫚酰化七肽對黑色素瘤細(xì)胞a375的增殖抑制活性評價(jià),在化妝品中應(yīng)用廣泛的五勝肽matrixyl為陽性對照。注:a-c表示不同峰之間的顯著性差異,按照字母表的順利由大到小排列,相鄰字母間p<0.05,差異顯著。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明,但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)范圍不限于此。以下實(shí)施例中所用細(xì)胞或試劑若未特別說明,均為商業(yè)渠道購買獲得。下文實(shí)施例中所述七肽均為eyfdala,棕櫚?;唠木鶠閜alm-eyfdala。
通過多肽固相合成法合成palm-eyfdala,采用本領(lǐng)域常規(guī)多肽固相合成方法,具體可以通過商業(yè)生物合成公司來完成該多肽的合成。氨基酸序列采用本領(lǐng)域常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)fmoc方案,下面對多肽固相合成進(jìn)行介紹以供參考。
多肽固相合成:選用二氯三苯甲基樹脂(上海杰肽生物科技有限公司),按照氨基酸序列g(shù)lu-tyr-phe-asp-ala-leu-ala的特征,先將ala的羧基以共價(jià)鍵的形式與一個樹脂相連,然后ala的氨基和leu的羧基縮水反應(yīng),處理后,再添加ala,leu的氨基和ala的羧基反應(yīng),依次從右到左添加氨基酸,加好最后一個glu氨基酸后,再切除樹脂即得到七肽eyfdala。氨基酸鏈合成完畢后,將活化好的棕櫚酸在苯并三氮唑-n,n,n′,n′-四甲基脲六氟磷酸鹽(hbtu)的催化下與肽鏈n端氨基反應(yīng),使用比例根據(jù)前面氨基酸的整體酸堿性更改。整個過程把棕櫚酸當(dāng)做一個氨基酸來參與正常反應(yīng),后面不再鏈接氨基酸,同時(shí)不需要洗脫步驟的脫fmoc。
棕櫚酰化七肽的純化:
采用高效液相色譜純化通過多肽固相合成得到最后的產(chǎn)品,純化過程使用kromasilc18-5(4.6*250mm)色譜柱,流速為1.0ml/min。液相系統(tǒng)使用兩個通道,溶劑a(流動相a):含有0.1%(體積)三氟乙酸的乙腈;溶劑b(流動相b):含有0.1%(體積)三氟乙酸的水。梯度洗脫如下:a+b的體積百分比之和為100%,a初始比例為25%,在0.01min到25min內(nèi),a的比例上升到64%,在25min到25.1min內(nèi),a的比例上升為100%,保持100%運(yùn)行至30min停止,檢測波長220nm。收集多肽溶液,液氮速冷,然后凍干。得到純度95%以上的產(chǎn)品,純度鑒定hplc結(jié)果見圖1,并經(jīng)esi-ms鑒定結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。經(jīng)鑒定,多肽的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下:
對棕櫚酰化前的七肽eyfdala和棕櫚?;蟮钠唠膒alm-eyfdala進(jìn)行二級結(jié)構(gòu)分析,結(jié)果如下表1所示:
表1七肽及其棕櫚?;苌锏亩壗Y(jié)構(gòu)分析
注:小寫字母a-b表示同一樣品不同二級結(jié)構(gòu)含量之間的顯者性差異,按照字母表的順利由大到小排列,相鄰字母間p<0.05,差異顯著。
由結(jié)構(gòu)分析結(jié)果可見,經(jīng)過棕櫚酰化后,d-螺旋和無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)顯著增加(p<0.05),β-折疊比例顯著降低(p<0.05)。
多肽對腫瘤細(xì)胞的增殖抑制作用
hepg2、a549、sgc-7901、mcf-7、ht-29等癌細(xì)胞培養(yǎng)在完全培養(yǎng)基中,完全培養(yǎng)基由基礎(chǔ)培養(yǎng)基高糖dmem,10%胎牛血清(v/v),以及1%雙抗(由青霉素和鏈霉素組成,v/v)組成。用含有0.25%edta的胰酶將其消化下來,離心,用完全培養(yǎng)基懸浮細(xì)胞,用血球計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),配成濃度為5×104cells/ml細(xì)胞懸液,取96孔板一塊,每孔100μl,即每孔5000個細(xì)胞。在37℃、co2體積分?jǐn)?shù)為5%的飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h。同時(shí),分別配制濃度為100μg/ml的七肽和棕櫚酰化七肽溶液,每孔加入200μl樣品溶液(正常對照組,則用完全培養(yǎng)基替代;陽性對照組,用5-氟尿嘧啶替代),孵育48h,吸棄樣品,用pbs洗1遍后,采用mtt法檢測細(xì)胞存活率。
多肽的抗氧化活性評價(jià)
abts自由基清除活性測定:用pbs(ph7.4)配置5mmol/l的abts溶液,加入過量的mno2制備自由基,30℃放置12h,隨后在4500r/min條件下離心10min,收集上層清液,用0.2μm尼龍膜過濾。置于-20℃?zhèn)溆茫鳛閍bts+儲備液。用于測試前,需用pbs溶液將abts+儲備液稀釋至所需濃度。
采用96孔板測定abts自由基的清除活性:加入20μl水+180μlabts溶液,進(jìn)行全波掃描,掃描確定最大吸收波長為736nm(酶標(biāo)儀程序:振蕩30s,測定波長范圍500-800nm)。測試樣品的abts自由基清除活性時(shí),調(diào)節(jié)體系吸光度值至0.70±0.02得到工作液。樣品的測定:加入20μl不同濃度的樣品(1-100μg/ml)和180μlabts工作液,每5min采集一次數(shù)據(jù),一共反應(yīng)40min。樣品的吸光度值記為a樣品,模型組的吸光度值(20μl蒸餾水+180μlabts工作液)記為a模型,設(shè)定空白組,吸光度值記為a空白。
根據(jù)下式計(jì)算abts自由基清除率:abts自由基清除率=(a模型-a樣品)/(a模型-a空白)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見圖4。結(jié)果表明:本發(fā)明的棕櫚酰化七肽與修飾前的七肽相比,abts自由基清除活性雖然稍有降低,但是其自由基半數(shù)清除率仍小于50μg/ml,即,棕櫚?;唠娜跃邆漭^強(qiáng)的abts自由基清除活性。且該反應(yīng)中液體發(fā)生了由綠色到紫色的轉(zhuǎn)變,反應(yīng)完畢后體系終點(diǎn)顏色為紫色,即可能發(fā)生了某種絡(luò)合反應(yīng),并可進(jìn)行合理預(yù)測,體系中的自由基可能完全清除,或已經(jīng)完全絡(luò)合,反應(yīng)終點(diǎn)的吸光度值由產(chǎn)物的顏色干擾導(dǎo)致,該反應(yīng)機(jī)理值得進(jìn)一步探究。
實(shí)施例1
取肝癌細(xì)胞hepg2一瓶,用含有0.25%edta的胰酶將其消化下來,離心,用完全培養(yǎng)基懸浮細(xì)胞,用血球計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),配成濃度為5×104cells/ml細(xì)胞懸液,取96孔板一塊,每孔100μl,即每孔5000個細(xì)胞。在37℃、co2體積分?jǐn)?shù)為5%的飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h。同時(shí),分別配制濃度為100μg/ml的七肽和棕櫚酰化七肽溶液,每孔加入200μl樣品溶液(正常對照組,則用完全培養(yǎng)基替代;陽性對照組,用5-氟尿嘧啶替代),孵育48h,吸棄樣品,用pbs洗1遍后,采用mtt法檢測細(xì)胞存活率。
實(shí)施例2
取肺癌細(xì)胞a549一瓶,用含有0.25%edta的胰酶將其消化下來,離心,用完全培養(yǎng)基懸浮細(xì)胞,用血球計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),配成濃度為5×104cells/ml細(xì)胞懸液,取96孔板一塊,每孔100μl,即每孔5000個細(xì)胞。在37℃、co2體積分?jǐn)?shù)為5%的飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h。同時(shí),分別配制濃度為100μg/ml的七肽和棕櫚?;唠娜芤?,每孔加入200μl樣品溶液(正常對照組,則用完全培養(yǎng)基替代;陽性對照組,用5-氟尿嘧啶替代),孵育48h,吸棄樣品,用pbs洗1遍后,采用mtt法檢測細(xì)胞存活率。
實(shí)施例3
取胃癌細(xì)胞sgc-7901一瓶,用含有0.25%edta的胰酶將其消化下來,離心,用完全培養(yǎng)基懸浮細(xì)胞,用血球計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),配成濃度為5×104cells/ml細(xì)胞懸液,取96孔板一塊,每孔100μl,即每孔5000個細(xì)胞。在37℃、co2體積分?jǐn)?shù)為5%的飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h。同時(shí),分別配制濃度為100μg/ml的七肽和棕櫚酰化七肽溶液,每孔加入200μl樣品溶液(正常對照組,則用完全培養(yǎng)基替代;陽性對照組,用5-氟尿嘧啶替代),孵育48h,吸棄樣品,用pbs洗1遍后,采用mtt法檢測細(xì)胞存活率。
實(shí)施例4
取乳腺癌細(xì)胞mcf-7一瓶,用含有0.25%edta的胰酶將其消化下來,離心,用完全培養(yǎng)基懸浮細(xì)胞,用血球計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),配成濃度為5×104cells/ml細(xì)胞懸液,取96孔板一塊,每孔100μl,即每孔5000個細(xì)胞。在37℃、co2體積分?jǐn)?shù)為5%的飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h。同時(shí),分別配制濃度為100μg/ml的七肽和棕櫚酰化七肽溶液,每孔加入200μl樣品溶液(正常對照組,則用完全培養(yǎng)基替代;陽性對照組,用5-氟尿嘧啶替代),孵育48h,吸棄樣品,用pbs洗1遍后,采用mtt法檢測細(xì)胞存活率。
實(shí)施例5
取結(jié)腸癌細(xì)胞ht-29一瓶,用含有0.25%edta的胰酶將其消化下來,離心,用完全培養(yǎng)基懸浮細(xì)胞,用血球計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),配成濃度為5×104cells/ml細(xì)胞懸液,取96孔板一塊,每孔100μl,即每孔5000個細(xì)胞。在37℃、co2體積分?jǐn)?shù)為5%的飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h。同時(shí),分別配制濃度為100μg/ml的七肽和棕櫚?;唠娜芤海靠准尤?00μl樣品溶液(正常對照組,則用完全培養(yǎng)基替代;陽性對照組,用5-氟尿嘧啶替代),孵育48h,吸棄樣品,用pbs洗1遍后,采用mtt法檢測細(xì)胞存活率。
實(shí)施例1-5的實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見圖3,從圖3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見,經(jīng)過棕櫚酰化修飾之后,本發(fā)明的棕櫚?;唠牡目鼓[瘤活性顯著增強(qiáng),且表現(xiàn)出廣譜抗癌活性。對hepg2、a549、sgc-7901、mcf-7、ht-29等癌細(xì)胞的增殖抑制作用均超過70%。
實(shí)施例6
取黑色素瘤細(xì)胞a375一瓶,用含有0.25%edta的胰酶將其消化下來,離心,用完全培養(yǎng)基懸浮細(xì)胞,用血球計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),配成濃度為5×104cells/ml細(xì)胞懸液,取96孔板一塊,每孔100μl,即每孔5000個細(xì)胞。在37℃、co2體積分?jǐn)?shù)為5%的飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h。同時(shí),分別配制濃度為50μg/ml的陽性對照五勝肽(matrixyl,palm-kttks)和棕櫚?;唠娜芤?,每孔加入200μl樣品溶液(正常對照組,則用完全培養(yǎng)基替代),孵育48h,吸棄樣品,用pbs洗1遍后,采用mtt法檢測細(xì)胞存活率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見圖5,結(jié)果表明,同樣都是棕櫚酰化多肽,棕櫚酰化七肽對人黑色素瘤a375細(xì)胞的抑制作用顯著強(qiáng)于五勝肽。由于皮膚癌變也是皮膚老化的一種形式,從而說明,棕櫚?;唠木邆湓诳顾ダ匣瘖y品中應(yīng)用的潛力。
實(shí)施例7
取人表皮永生化細(xì)胞hacat一瓶,用含有0.25%edta的胰酶將其消化下來,離心,用完全培養(yǎng)基懸浮細(xì)胞,用血球計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),配成濃度為5×104cells/ml細(xì)胞懸液,取96孔板一塊,每孔100μl,即每孔5000個細(xì)胞。在37℃、co2體積分?jǐn)?shù)為5%的飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h。同時(shí),分別配制濃度為100μg/ml的陽性對照五勝肽(matrixyl,palm-kttks)和棕櫚?;唠娜芤?,每孔加入200μl樣品溶液(正常對照組,則用完全培養(yǎng)基替代),孵育48h,吸棄樣品,用pbs洗1遍后,采用mtt法檢測細(xì)胞存活率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2所示。
表2棕櫚?;唠膶acat存活率的影響
注:小寫字母a-c表示不同樣品細(xì)胞存活率之間的顯著性差異,按照字母表的順利由大到小排列,相鄰字母間p<0.05,差異顯著。
本實(shí)驗(yàn)測試了棕櫚?;唠膶θ吮砥び郎?xì)胞(hacat)存活率的影響,以五勝肽作為陽性對照,結(jié)果表明,棕櫚?;唠膶acat的毒性顯著弱于陽性對照五勝肽,棕櫚酰化七肽具備在化妝品中應(yīng)用的潛力。
綜上可見,本發(fā)明提供的經(jīng)棕櫚?;揎椀目鼓[瘤七肽,與修飾前的七肽相比,抗腫瘤活性顯著增強(qiáng),且表現(xiàn)出廣譜抗癌活性。對hepg2、a549、sgc-7901、mcf-7、ht-29等癌細(xì)胞的增殖抑制作用均超過70%。另外,還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的七肽還具有較強(qiáng)的abts自由基清除活性,同時(shí)在抗衰老化妝品中具有應(yīng)用潛力。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非對本發(fā)明做任何形式上的限制,故凡未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。