沙利文 -重組III型三螺旋膠原蛋白白皮書

第一章膠原蛋白概述1.1膠原蛋白的定義和功能09l.1.1膠原蛋白的定義091.1.2膠原蛋白的功能091.2膠原蛋白的分類101.2.1膠原蛋白的分類101.3III型膠原蛋白介紹121.3.1III型膠原蛋白及三螺旋膠原蛋白發(fā)現(xiàn)與應用歷史121.3.2III型膠原蛋白的結構131.3.3III型膠原蛋白在人體中的生成機理141.3.4III型膠原蛋白的分布15第二章III型膠原蛋白的性質與功能2.1膠原蛋白的理化性質172.2III型膠原蛋白的功能l82.2.1III型膠原蛋白參與維持皮膚和組織的彈性和穩(wěn)定性182.2.2II型膠原蛋白參與其他膠原蛋白形成與作用過程192.2.3III型膠原蛋白促進細胞粘附、遷移與增殖202.2.4II型膠原蛋白參與傷口愈合212.2.5III型膠原蛋白與腫瘤222.3III型膠原蛋白與信號通路232.3.1III型膠原蛋白與信號通路235沙利文5第三章重組III型三螺旋膠原蛋白3.1重組III型膠原蛋白介紹253.1.1重組膠原蛋白與動物源膠原蛋白的區(qū)別253.1.2重組III型膠原蛋白的分類263.2重組膠原蛋白行業(yè)規(guī)范273.2.1重組膠原蛋白政策與行業(yè)標準273.3重組III型膠原蛋白制備流程與關鍵技術283.3.1序列設計與優(yōu)化283.3.2表達體系選擇與優(yōu)化283.3.3表達、純化與檢測293.4重組III型三螺旋膠原蛋白303.4.1重組膠原蛋白三螺旋結構的特點及優(yōu)勢303.4.2重組III型三螺旋膠原蛋白企業(yè)案例恒醫(yī)生物31第四章重組III型膠原蛋白的應用4.1重組膠原蛋白產品市場分析364.1.1重組膠原蛋白及重組III型膠原蛋白產品市場分析364.2重組III型膠原蛋白的應用--嚴肅醫(yī)療領域374.2.1重組III型膠原蛋白在嚴肅醫(yī)療領域的應用374.3重組III型膠原蛋白的應用—-醫(yī)美領域384.3.1重組III型膠原蛋白在醫(yī)美領域的應用384.3.2重組III型膠原蛋白醫(yī)美領域市場分析394.4重組III型膠原蛋白的應用功效護膚404.4.1重組III型膠原蛋白在功效護膚的應用40沙利文4.4.2重組膠原蛋白功效護膚市場分析414.5重組III型膠原蛋白的應用其他消費領域424.5.1重組膠原蛋白在其他消費領域的應用42u參考文獻43u法律聲明52u聯(lián)系我們537沙利文7第一章第一章膠原蛋白概述膠原蛋白概述1.1膠原蛋白的定義和功能當3個膠原蛋白肽鏈以三螺旋結構存在于體內組織時常被稱為膠原,它是細胞外基質的重要成分,起到結構支撐、組織修復、止血等作用膠原蛋白(Collagen)亦被稱為膠原多肽(Collagenpeptide)。在體內組織中,無脊椎動物和脊椎動物而構成膠原纖維的蛋白質單體被稱為原膠原不同。通常情況下,不同的肽鏈分別被稱為α1鏈、α2鏈和α3鏈。若為不同類型的膠原,則在后面附加大寫羅馬數(shù)字,并用括號標注,例如III型膠原的α1鏈記作α1(III),III型膠原則表示為[α1(III)]三螺旋結構。對于III型膠原而言,每條膠原蛋白分子質量約為138,000 圖源:BielajewBJ,HuJC,AthanasiouKA.Collagen:quantification,biomechanics,androleofminorsubtypesincartilage.NatRevMater.2020Oct;5(10):730-747.doi:10.1038/s41578-020-0213-1.Epub2020Jul20.α鏈XII/XIV型XI型V型膠原蛋白可在膠原蛋白酶的作用下造成肽鍵斷裂、螺旋結構破壞,最終被水解。在體溫環(huán)境下,水解片段能夠自發(fā)發(fā)生變性,隨后被其他酶進一步分解成寡肽或氨基酸,最終這些產物被身體膠原結構具有高度重復性,免疫原性極低,膠原蛋白可在膠原蛋白酶的作用下造成肽鍵斷裂、螺旋結構破壞,最終被水解。在體溫環(huán)境下,水解片段能夠自發(fā)發(fā)生變性,隨后被其他酶進一步分解成寡肽或氨基酸,最終這些產物被身體膠原結構具有高度重復性,免疫原性極低,通常情況下,機體不會對它產生慢性排斥反應。因此,由膠原制成的異體組織器械,能夠在人體內長期植入血管內膜受損后暴露出的下層組織主要為膠原可激活局部凝血機制從而形成由纖維蛋白多聚體構成的血凝塊其與血小板共同作用形成血栓以控制出血天然膠原聚集體本身便是膠原蛋白構成了細胞外基質的骨架膠原蛋白獨特的三螺旋結構賦予了其良好的生物相容性使其可以作為新組織的骨架被膠原蛋白是細胞生長的附著和支撐,能引導上皮細胞等的增殖分化和遷移在胚胎發(fā)育、傷口愈合和組織重塑中,其與細胞相互作用,使之行使細胞功能膠原蛋白在促進與誘導上皮形沙利文1.2膠原蛋白的分類目前已發(fā)現(xiàn)28種膠原蛋自,按照功能可分為纖維型膠原、FACIT、網狀型膠原、MACITs4大類。膠原蛋白是人體內最為豐富的蛋白質種類,在體內不同部位起到不原膠原分子的每種α肽鏈都可以分為若干亞型,每—條α鏈都有一種基因編碼。從理論上講,20多種α肽鏈可組成1,000種以上的膠原,IIIIIIVXIXXIVXXVII其中III和III型在脊椎動物體內分布較多,V和XI型分布較少,但對IIIXXIV和XXVII型在三螺旋結構域延伸較短時中斷;IIIV和XI型膠原經加工后保留C端肽和部分N端肽結構域FACIT(具有中斷三螺旋的纖維膠原)IVVIIXXVIII其中IV型膠原蛋白形成纖維狀網狀結構;MACITs(具有中斷三螺旋的膜相關膠原)XIIIXXIIIXXV其中XIIIXXIII和XXV型膠原是II型跨膜蛋白,由1個疏水的跨膜結構域、1個短的N端胞質域和3種膠原蛋白組成的胞外域組成按照被發(fā)現(xiàn)的先后順序,膠原蛋白可分為I型膠原、II型膠原、III型膠原,①膠原I型(主要存在于成人皮膚和骨組織,數(shù)量最大);②膠原II型(主要存在于軟骨組織);③膠原III型(主要存在于嬰幼ααIVXIXXIVXXVIICOL1A1COL1A2COL2A1COL3A1COL5A1COL5A2COL5A3COL11A1COL11A2COL24A1COL27A1[α1(I)]α2(I)[α1(I)][α1(II)][α1(III)][α1(V)]α2(V)[α1(V)α2(V)α3(V)][α1(V)][α1(XI)α2(XI)α3(XI)][α1(XXIV)][α1(XXVII)]細纖維(類似于V膠原纖維)沙利文1.2膠原蛋白的分類目前已發(fā)現(xiàn)28種膠原蛋自,按照功能可分為纖維型膠原、FACIT、網狀型膠原、MACITs4大類。膠原蛋白是人體內最為豐富的蛋白質種類,在體內不同部位起到不αFACIT膠原MACITs膠原XIIXIVXVIXIXXXXXIIXVIIIXIIIXXIIIXXVXXVIXVIIIXVXXVIIICOL9A1COL9A2COL9A3COL12A1COL14A1COL16A1COL19A1COL20A1COL22A1COL4A1COL4A2COL4A3COL4A4COL4A5COL18A1COL13A1COL23A1COL25A1COL26A1COL18A1COL15A1COL28A1[a1(IX)a2(IX)a3(IX)][a1(XII)][a1(XIV)]a1(XVI)a1(XIX)[a1(XIX)][a1(XIX)][a1(XIX)][a1(XIX)][a1(XIX)]a1(XX)a1(XXII)[a1(IV)]a2(IV)[a1(IV)]a3(IV)[a1(IV)]a4(IV)[a1(IV)]a5(IV)[a1(IV)]a6(IV)a1(XVIII)a1(XIII)a1(XXIII)a1(XXV)a1(XXVI)a1(XVIII)a1(XV)a1(XXVIII)與富含纖維素-1和D帶狀II型膠原纖維結合N-沙利文1971年,Miller等人首次鑒定與描述出III型膠原蛋白,此后關于III型膠原蛋白的結構、分布、功能、1.3.1III型膠原蛋白及三螺旋Tromp,G等人發(fā)現(xiàn)III型膠原蛋白基因突變與埃爾勒-當洛斯綜合癥(Ehlers-DanlosSyndrome,EDS)的關系——III型膠原蛋白的基因突變會影響膠原蛋蛋白(如I型、II型和III型中觀察到的67nm的周期性橫紋沙利文產生重要影響1.3.2III型膠原蛋白的結構即III型前膠原分子。通過羧基端(C)和氨基端(N)蛋白酶去除非NN-前肽酶切割 圖源:KuivaniemiH,TrompG.TypeIIIcollagen(COL3A1):Geneandproteinstructure,tissuedistribution,andassociateddiseases.Gene.2019Jul30;707:151-171.doi:10.1016/j.gene.2019.05.003.Epub2019May7.PMID:31075413;PMCID:PMC6579750.域,每個膠原分子至少包含一個這樣的結構域。成熟的III型膠原蛋白每條鏈含有1,068個氨基酸,三條鏈共同形成一個分子量接近400kDa的三螺旋結構。在III型膠原蛋白的氨基酸序列中,有一段重復出現(xiàn)343次的序列Gly-為脯氨酸(Pro),而Y則通常是羥脯氨酸(Hyp)或羥賴氨酸(Hyl。這些重復的三肽單元對于維持膠原蛋白的結構至關重要。級結構呈現(xiàn)為左旋的α螺旋形態(tài),由聚脯氨酸II(PPII鏈通過左旋方式構成。每個PPII結構鏈每旋轉一圈包含大約3.3個氨基酸殘基。在此螺旋結構中,每個氨基酸殘基在螺旋軸上的投影長度為0在二級結構基礎上,三條PPII鏈可以進一步組裝成膠原蛋白特有的三股螺旋結構。由于膠原α鏈中的氨基酸序列中含有重復的"甘氨酸-X-Y序列,X位置上的脯氨酸和Y位置上的羥脯氨酸之間存在的空間排斥力促進了螺旋結構的形成,而膠原α鏈中氨基酸殘基之沙利文1.3.3III型膠原蛋白在人體中的生成機理III型膠原蛋白由細胞合成前膠原(pre-procollagen),它經歷了多重的共翻譯和翻譯后修飾。信號肽被切除,產生前膠原分子(procollagen)。三條相同的III型前膠原(procollagen)鏈在C末端聚集,并通過形成二硫鍵使結構穩(wěn)定每條單獨的鏈折疊成左在核糖體上合成1,000多個氨基酸殘基的肽鏈?羥基化修飾:在內質網中,肽鏈由脯氨酸、賴氨酸殘基經脯氨酸羥化酶(prolylhydroxylase)和賴氨酸羥化酶 ?糖基化修飾:在內質網中,肽鏈由半乳糖基轉移酶及葡萄糖基轉移酶催化將糖基連于5-羥賴氨酸殘基上形成,該?脯氨酸殘基:在三螺旋域的239個脯氨酸殘基中,大約有145個會被脯氨酸-4-4-。脯氨酸殘基的羥化有兩種類型,即4-3-4-以穩(wěn)定三螺旋結構,而3-?末端切除:通過羧基(C)末端和氨基(N)末端蛋白酶切除分子兩端的大的球形域,產生稱為原膠原C-C-C-前肽在纖維膠原蛋白的生物合成中很重要,它通過指導鏈選擇、通過形成鏈間二硫鍵穩(wěn)定相關的α鏈,并促進三螺旋的形成。在III型前膠原中,C-前肽有8個半胱氨酸殘基和1個N-糖基化位點。已有研究證實C-前肽顯示出包含預期的鏈間和鏈內二硫鍵。并有研究報告了人類III型前膠原C-前肽的晶體結構,揭示了前膠原分子在胞內三沙利文泛分布根據(jù)Fagerberg等人于2014年發(fā)表的文獻,基于來自95個個體的27種不同人體器官和組織的RNA測序進行的mRNA表達分析表明,研究表明,在胚胎發(fā)育過程中,根據(jù)對小鼠胚胎從E7.5到E17.5不同發(fā)育階段進行的全面調查并通過原位RNA雜交技術,I型和膠原蛋白似乎以協(xié)調的方式表達。1991年,Keene等人首次從人骨中提取出III型膠原蛋白,并發(fā)現(xiàn)在所有年齡30周~1984年,d‘Ardenne等人對I圖源:KuivaniemiH,TrompG.TypeIIIcollagen(COL3A1):Geneandproteinstructure,tissuedistribution,andassociateddiseases.Gene.2019Jul30;707:151-171.doi:10.1016/j.gene.2019.05.003.Epub2019May7.PMID:31075413;PMCID:PMC6579750.注釋:?COL3A1mRNA在人類組織中的分布情況。使用了Faderberg等人(Fagerbergetal.,2014)對人類組織進行的RNA測序數(shù)據(jù)來生成這些圖表?RPKM:ReadsPerKilobaseperMillionmappedreads,是一種用于衡量基因相對表達量的標準化方法沙利文2.1膠原蛋白的理化性質不同提取工藝與提取原料對膠原蛋自的理化性質會產生不同影響,如在熱穩(wěn)定性方面,通常來說陸生動物膠原蛋白的熱穩(wěn)定性高于水產動物/%HypPro/℃10.1411.9538.96.8511.1037.0牛皮9.4012.1036.39.7012.3035.89.0512.6435.08.7211.7934.06.9011.5024.65.609.1015.9沙利文和應用價值。2.2.1III型膠原蛋白參與維持皮膚和組織的彈性和穩(wěn)單位:ug單位:ug/g埃爾勒-當洛斯綜合癥(EDS):COL3A1基因的突變會引發(fā)埃勒斯-當洛綜合癥(Ehlers-Danlo其他疾病:由于III型膠原蛋白與血管完整性密切相關,與COL3A1基因相關的其他疾病表型包括沙利文纖維交聯(lián)等2.2.2III型膠原蛋白參與其他膠原蛋白形成與作用過程III型膠原蛋白與I型膠原蛋白共同組裝形成異質型I/III膠原纖維,控制膠原纖維直徑部分加工的III型前膠原(即pN-ccollagenIII抑制I型膠原組裝成纖維的速率,III型膠原分子與I型、II型膠原蛋白等以共價方式進行交聯(lián)I、II、III、V、XI和IX型膠原形成共價酶促膠原交聯(lián),從而加強和成熟膠原網絡。膠原蛋白的交聯(lián)對膠原組織的拉伸性能很重要,膠原分子存在于同一膠原纖維中,以OD錯位(Out-of-D-phasedispla另有實驗發(fā)現(xiàn),具有未加工N-III型膠原蛋白分子以共價交聯(lián)聚合物形式存在于成年人類與牛關節(jié)軟骨的細胞外基質中,圖源:WuJJ,WeisMA,KimLS,EyreDR.TypeIIIcollagen,afibrilnetworkmodifierinarticularcartilage.JBiolChem.2010Jun11;285(24):18537-44.doi:10.1074/jbc.M110.112904.Epub2010Apr19.PMID:20404341;PMCID:PMC2881779.沙利文增殖等過程2.2.3III型三螺旋膠原蛋白促進細胞粘附、遷移與增殖上的膠原蛋白)或結締組織成分(如纖維連接蛋白)。另一些則與鄰近細胞、細菌多糖或病毒外殼蛋白上的反受體結合通過這些III型膠原蛋白序列中包含促進細胞黏附和信號傳導的關鍵位點,如GER或GEK整合素識別位點,它們存在于III型前膠原中,并顯示出對結合整合素的高親和力的位點位于C末端區(qū)域研究人員通過對正常培養(yǎng)的NIH/3T3細胞進行實驗,評估了重組III白培養(yǎng)狀態(tài)良好的BALB/3T3細胞。并在培養(yǎng)不同時間進行取樣、拍照、分析計算遷移胎成纖維細胞3T3活力的影響,對其細胞毒性與促成纖維細胞增值進行了評價研究人員研究結果顯示,III型膠原蛋白促進了3T3細胞%%%%u細胞遷移 u細胞增殖OD450OD450nmValue實驗數(shù)據(jù)來源:恒醫(yī)生物沙利文傷口恢復正常生理狀態(tài)2.2.4III型膠原蛋白參與促進傷口愈合種合成肽,測試了它們與人類和小鼠血小板的相互作用能力。這些肽的序列源自COL3A1的序列,并且能夠形成三止血增殖增殖↓↓力強度。圖源:圖源:SinghD,RaiV,AgrawalDK.RegulationofCollagenIandCollagenIIIinTissueInjuryandRegeneration.CardiolCardiovascMed.2023;7(1):5-16.doi:10.26502/fccm.92920302.Epub2023Jan20.PMID:36776717;PMCID:PMC9912297.注釋:有表皮和真皮。B.血流向損傷部位。C.損傷后,形時III型膠原水平開始增加。D.傷口收縮和結痂形成。E.組織成熟導致瘢痕組織的形成,因為ECM的重塑中III型膠原被I型膠原所取代。F.傷口愈合后,恢成肌 單核細胞中性粒細胞纖維細胞纖維細胞彈性蛋白血小板血管上皮真皮沙利文瘤增殖2.2.5III型膠原蛋白與腫瘤形成明顯的轉移灶。由于進入休眠狀態(tài)的腫瘤細胞其細胞周期停滯在G0/G1期,既不增殖也不凋亡,使得傳統(tǒng)的放療和化療手段對眠至關重要,一旦這種膠原網絡被破壞,將通過DDR1介導的STAT1信號通路,促使腫瘤細胞重新進入增殖狀態(tài)。圖:ECM結構在休眠和增殖腫瘤間的動態(tài)變化促休眠細胞外基質促休眠細胞外基質低低DDR1細胞核(細胞表面受體)(細胞表面受體)休眠狀態(tài)圖源:DiMartinoJS,NobreAR,MondalC,TahaI,FariasEF,FertigEJ,NabaA,Aguirre-GhisoJA,Bravo-CorderoJJ.Atumor-derivedtypeIIIcollagen-richECMnicheregulatestumorcelldormancy.NatCancer.2022Jan;3(1):90-107.doi:10.1038/s43018-021-00291-9.Epub2021Dec13.PMID:35121989;PMCID:PMC8818089.注釋:休眠細胞周圍的ECM以波浪形膠原基質為特征,在休眠細胞覺醒時重新組織成高度對齊的基質。休眠細胞ECM富含III型膠原蛋白,有助于建立休眠細胞周圍的非線性膠原ECM結構。DDR1與III型膠原蛋白的結合激活STAT1信號,以激活休眠狀態(tài)并在DTCs中22沙利文222.3.1III型膠原蛋白與信號通路控。近年來,纖維發(fā)生信號通路引起了人們的廣泛興趣,有研究發(fā)現(xiàn),III型膠原蛋自代謝受NF-kB、TGF-β/Smads、PI3K/Akt、ERK與Wnt等信號通路的調控。隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)III型膠原蛋白代謝的各通路NF-kB信號通路的活化機制為:IkBα發(fā)生磷酸化、泛素化后被降解,NF-kB二聚夠直接降解IkBα,使NF-kB信號通路慢性活化,從而抑制III型膠原蛋白的mRNATGF-β/SmadsTGF-β/Smads轉化生長因子TGF-β/Smads信號通路是調控纖維發(fā)生的經典途徑,主要參與細胞外基質膠原蛋白的沉積,TGF-β是一種能夠調節(jié)多種類型細胞生長、分化和功能的多功能細胞因子,其對間充質細胞的主要作用是刺激ECM的沉積,TGF-β可誘導成體(TGF-βRII)的結合,然后募集2個I型受體(TGF-βRI)使之磷酸化,構成具有絲氨酸-,隨之激活下游信號傳導途徑,TGF-βRII被認為是用來確定配體特異性的物質,若無TGF-βRII的幫助,TGF-βRII也不能單獨傳遞信號,經激活后TGF-βRI對細胞內Smads轉錄因子表現(xiàn)出更高的激酶活性;被激活的T并磷酸化Smad2和Smad3然后與Smad4締合形成(如Sp1)與靶基因結合,并與CBP/p300協(xié)同促進III型膠原蛋白mRNA表達。白酶抑制劑SERPINE2通過抑制ERK1/2通路和下游NF-KB轉錄因子來抑制MMP-13活性;如纖溶酶原激活抑制劑在抑制ERK1/2通路后,III型膠原蛋白的基因表達明顯下降;抑制成纖維細胞ERK1WntWntWnt信號通路與細胞分化、生長、凋亡等過程有關,主要有Wnt/β-catenin、Wnt/Ca2+和Wnt/PCP3條胞內轉導途徑,Wnt/β-catenin通路是最經典的信號通路,其參與了人體肝、肺、腎等纖維化過程;有學者將β-cateninSiRNA轉染至肝星狀細胞,發(fā)現(xiàn)III游分子,能裂解III型膠原蛋白;更有研究發(fā)現(xiàn)23沙利文23重組重組3.1重組III型膠原蛋白介紹階段技術門檻高?豬、牛:目前動物源膠原蛋白的主要原料來源以豬、牛為主,可提取?流程:動物相應部位→去脂→切片→清洗→消毒→粉碎→反應→過濾→純化→獲得膠原原液。用動物源提生物學特性,成本低、價值高但效率低,且保留端肽,免疫原性風險高?流程:獲取目的基因及質粒構建和擴增→菌種培養(yǎng)→種子培養(yǎng)→發(fā)酵生產→分離→均質→分離→純化→獲圖:動物源膠原蛋白和重組膠原蛋白比較pH?存在動物源疾病感染風險?純度難把控,應用受限 ?存在動物源疾病感染風險?純度難把控,應用受限 25沙利文253.1重組III型膠原蛋白介紹重組III型膠原蛋白可根據(jù)其基因序列、蛋自結構、制劑類型等進行區(qū)分;其制備工藝、應用場景及優(yōu)勢各不相同根據(jù)中國國家藥監(jiān)局發(fā)布的《重組膠原蛋白生物材料命 的重組膠原蛋白材料如重組膠原蛋白材料是由DNA重組技術制備的人膠原蛋白特定型別基因編碼的全長氨基酸序列、但不具有三螺旋結構,也不屬于重組人膠原蛋白"。這種膠原蛋白是完全根據(jù)人膠原蛋白基因DNA序列翻譯合成的,因此其氨基酸序列與人體自然產生的膠原蛋白完全相同,因此具有較高的生物相容性和安全性,但目前生產成本較高。重組人源化膠原蛋白"視其是否含有非人膠原蛋白氨基酸序列,可進一步分為A型和B型兩種類型:A型是指不含有非人膠原蛋白氨基酸序列的材料,包括人膠原蛋白特定型別基因編碼的全長氨基酸序列,或者人膠原蛋白特定型別基因編碼的部分氨基酸序列片段,或者人膠原蛋白功能片段的組合;B型是指在人膠原蛋白功能片段組合基礎上添加連接氨基酸、標簽氨基酸等非人膠原蛋白氨基酸序列的材料。這種膠原蛋白的基因片段也來源于人體細胞,但是將人膠原蛋白基因序列中的特定片段進行科學拼接,形成具有特定結構和功能的新蛋白,既保證其具備膠原蛋白原有的生理活性,又降低了蛋白的分子量。cc重組類膠原蛋白"相應術語說明中其基因編碼序列或氨基酸序列與人膠原蛋白的基因編碼序列或氨基酸序列同源性低",僅是對同源性程度的客觀說明,不表示采用重組類膠原蛋白"材料制備的醫(yī)療器械產品的安全性、有效性、質量可控性劣于采用重組人膠原蛋白"或者重組人源化膠原蛋白"材料所制備的醫(yī)療器械產品。這種膠原蛋白是通過將人膠原蛋白基因與其他物種的膠原蛋白基因進行融合而得到的,科學家將來源于人和動物不同膠原蛋白基因中的具備各種活性位點的片斷進行了科學組合,所以類人源膠原蛋白的生理活性很高,但由于其基因部分圖:重組膠原蛋白分類(按制劑類型)使用簡便,無需復溶采用冷凍后真空干燥工藝,便于儲存與運輸使創(chuàng)面保持濕潤,實現(xiàn)更好的愈合效果能夠吸收大量組織滲出液,防止摩擦損傷和細菌污染超低溫凍干工藝,膠原活性更穩(wěn)定沙利文3.2重組膠原蛋白行業(yè)規(guī)范重組膠原蛋白政策和標準的制定和實施對規(guī)范市場、指導企業(yè)生產、保障為重組膠原蛋白質量控制提供明確指導,并推動新型生物材料研發(fā)與醫(yī)療器械產業(yè)高質量發(fā)展3.2.1重組膠原蛋白政策與行業(yè)標準其檢測方法等重要內容例如,YY/T1849-2022《重組膠原蛋白》是一項關鍵行業(yè)標準,該標準于式實施。此外,YY/T1888-2023《重組人源化膠原蛋白》醫(yī)療器械行業(yè)標準,于2023年1月發(fā)布,并于2021年32021年32021年42022年10月2022年12月術審評要點(試行)》2023年12023年42023年42023年52023年5?重組膠原蛋白生物材料名稱由核心詞和特征詞組成,按"特征詞+核心詞(A+B)"和特征,優(yōu)先在術語表中選擇按照第三類醫(yī)療器械管理;作為醫(yī)用敷料應用時,若產品可部分或者全部被人體吸收,或者用于慢性創(chuàng)面,按照三類醫(yī)療器械管理,否則按照二類和升級產品;從源頭上加強把關,重視膠原蛋白的標準制定和規(guī)范化應用;倡議企價以及包裝、運輸和貯存等;適用于作為醫(yī)療器械原材料的不含非人膠原蛋白氨基?規(guī)定了重組膠原蛋白的術語和定義、質量要求、檢測?規(guī)定了重組膠原蛋白的術語和定義、質量要求、檢測方法、功效評價、檢驗規(guī)則等;適用于作為化妝品原料的重組膠原蛋白的質量要求和功效評價檢測方法、毒理學、穩(wěn)定性及包裝、運輸和貯存等;適用于化妝品用重組膠原蛋白原蛋白成分,用于非慢性創(chuàng)面及其周圍皮膚的護理;產品通常為凝膠、液體、敷貼、膏狀等型式,包括一次性使用的產品和開封后多次使用的產品,以無菌形式或非無導參考;其它醫(yī)療器械用重組膠原蛋白原材料的評價也可以參考本指導原則適用的部分27沙利文273.3重組III型膠原蛋白制備流程與關鍵技術III型膠原蛋自三螺旋結構的形成依賴翻譯后修飾等過程。重組III型膠原蛋序列的選取與優(yōu)化,以及對表達系統(tǒng)的選擇或改造,可實現(xiàn)對其三螺旋區(qū)域的高水平表達3.3.1重組III型膠原蛋白制備關鍵技術——序在人類基因組中,編碼III型膠原α1鏈的COL3A1基因位于2號染色體的長臂上。該基因長約38kb,有51個外顯子,編GER或GEK整合素識別位點;(2)重組膠原蛋白的分子量;(3)選擇能提高表達量與穩(wěn)定性的序列,使生產更高效;(4)選擇外顯子圖源:KuivaniemiH,TrompG.TypeIIIcollagen(COL3A1):Geneandproteinstructure,tissuedistribution,andassociateddiseases.Gene.2019Jul30;707:151-171.doi:10.1016/j.gene.2019.05.003.Epub2019May7.PMID:31075413;PMCID:PMC6579750.PolyA位點基因信號肽 前肽成熟肽端肽三螺旋羥脯氨酸3.3.2重組III型膠原蛋白制備關鍵技術——表達體系胞信號分子,這主要歸功于:(1)由特定α鏈構成的熱穩(wěn)定三螺旋結構;(2)α鏈精確的翻譯后修飾;(3)前肽段的正確處理;遺傳背景清晰、發(fā)酵成本較低、生產周期短、效率高生產的膠原蛋白缺少羥基化可對分泌蛋白進行修飾,生產的蛋白不含病原體、病毒包涵體或者熱源,安全性較高,發(fā)酵成本低,產量高28沙利文283.3重組III型膠原蛋白制備流程與關鍵技術結構表征、熱穩(wěn)定性、生物學功能等進行評價鑒別:n氨基酸序列及覆蓋度;肽圖;分子量;等電點;巰基和二硫鍵;消光系數(shù)(或克分子吸光度);電泳圖型;液相色譜圖譜結構表征:三螺旋結構分析:?定性:膠原的圓二色(CD)光譜圖在195nm附近波長處有負峰,在221nm附近波長處有正峰。如檢測不?定量:可利用不同比例的系列膠原蛋白對照品和其完全變性的膠原蛋白對照品混合物作為外標法對照品,掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)或原子力顯微鏡(AFM)含量:n液相色譜法(HPLC)、凱氏定氮法特征多肽法雜質、污染物和添加劑:熱穩(wěn)定性:n差示掃描量熱分析(DSC);水浴后觀察等其他理化指標:n外觀、可見異物、溶解性、水分、熾灼殘渣、酸堿度、滲透壓摩爾濃度、動力粘度(凝膠)、裝量及差異、降解特性及產物生物學功能評價:純度:生物學功能評價:沙利文如強度和穩(wěn)定性,還直接影響了其在生物體中的功能3.4.1重組膠原蛋白三螺旋結構的特點及優(yōu)勢??每條多肽鏈的一級結構具有(Gly-X-Y)n重復序列,其中X和Y通常為脯氨酸和羥脯氨酸被廣泛應用于美容醫(yī)學組織工程等方面 三螺旋結構使重組膠原蛋白更好地與其他成分相互作用 沙利文3.4.2重組III型三螺旋膠原蛋白企業(yè)提升生產通量;顯著提高工藝收率和成功率;恒醫(yī)生物依據(jù)AI算法預測設計并構建了包含天然人膠原蛋白基因分子特征的多拷貝克隆,提升生產通量;顯著提高工藝收率和成功率;恒醫(yī)生物構建的多拷貝克隆極易放大培養(yǎng),高密度發(fā)酵的條件下可高水平表達重組膠原蛋白。其胞外分泌表達的特性更有利于產物的分離純化,降低了生產成本。此外,基于AI算法預測構建表達的重組人源化膠原蛋白組成穩(wěn)定,具有生物活性,應用于人體時不易引起排異反應,安全性高。恒醫(yī)生物重組膠原蛋白經透射電鏡檢測,證實具有天然的三螺旋結構,具備與從動物源中提取的天然膠原蛋白相當?shù)纳锘钚约肮δ??；趯Ψ肿由飳W、結構生物學、蛋白質生物化學的深刻理解所設計的基于對分子生物學、結構生物學、蛋白質生物化學的深刻理解所設計的高通量蛋白克隆、表達、純化的先進技術臺。承自牛津大學成熟完備的高通量技術路線,能優(yōu)化工作流程、提高實驗效率、提升速度及通量能力、縮短項目時間、減少項目成本。精確識別并定位目標基因,實現(xiàn)對底層菌株的個性化改造;精確識別并定位目標基因,實現(xiàn)對底層菌株的個性化改造;ELISA200L發(fā)酵罐沙AKTApure25AKTAflux6文△?急性毒性:經口LD50>15000mg/kg(大鼠)32沙利文32恒醫(yī)生物開發(fā)的穩(wěn)定三螺旋重組III型膠原蛋白具有90℃高溫可復性、.360。"水分子結合力、自組裝四級結構和卓越緊致抗皺效果等特性在190nm~200nm有負吸收峰,在210nm~230nm有正吸收峰,證實了其三螺旋結構的高溫熱穩(wěn)定性。在體內膠原蛋白分子通過自組裝形成具有特定功能的有——33沙利文33恒醫(yī)生物開發(fā)的穩(wěn)定三螺旋重組III型膠原蛋白具有90℃高溫可復性、.360。"水分子結合力、自組裝四級結構和卓越緊致抗皺效果等特性恒醫(yī)生物重組III型膠原蛋白,每29個氨基酸結合763個水分子,保水1.210.60.40.2產品1產品1產品245.95%35.13%29.90%28.76%29.90%16.68%8.98%8.39%4.38%16.68%8.98%8.39%4.38%-0.06%產品4小分子產品5-3.33%-3.33%產品-0.06%產品4小分子產品5-3.33%-3.33%產品4-6.48%?實驗方法:采用T/ZHCA006-2019化妝品抗皺功效測試方法與T/TDCA003-2021化妝品抗皺功效測試方法;1-D141-D281-D034沙利文34重組重組膠原蛋白應用廣泛,涵蓋醫(yī)療美容、功效護膚、嚴肅醫(yī)療及其他消費等領域;重組膠原蛋白及重組4.1.1重組膠原蛋白及重組III型膠原蛋白產品市場分析重組III型膠原蛋白可應用于醫(yī)療美容、功效護膚、嚴肅醫(yī)療及其他消費領域等。根據(jù)中國國家藥監(jiān)局官網,截至2024年831,?根據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)分析,2019-2023年,中國膠原蛋白零售端市場規(guī)模從168億元增至584億元,CAGR高達36.5%;預計?2023年中國重組膠原蛋白零售端市場規(guī)模為286億元,占膠原蛋白零售端市場規(guī)模的49%;預計到場規(guī)模將達到1,145億元,占膠原蛋白零售端整體市場規(guī)模的59%。重組I2019-202324.5%59.6%36.5%59.1%2023-2027E27.7%41.4%34.9%1,936.81,145.126.3%584.2168.044.2123.9286.3168.044.2123.9297.92019沙20232027E文4.2重組III型膠原蛋白的應用——嚴肅醫(yī)療領域于嚴肅醫(yī)療的眾多領域綜合征、慢性疼痛、急性腰椎疼痛、部分肩袖撕裂、足底筋膜炎、鈣化性肌腱炎、疼痛等;如聲門不足、直腸瘺、大便失禁等;如面神經麻痹后的面神經康復、熱消融期間的器官保護、COVID-19相關的過度炎癥、卵巢功能早衰的卵巢功能恢復、動脈瘤閉合和圖:膠原蛋白產品主要臨床應用范圍可被人體降解吸收,無需拆線神經性麻痹可被人體降解吸收,無需拆線神經性麻痹 筋膜炎慢性疼痛器官保護尿失禁骨關節(jié)炎肺炎肺炎止血纖維止血纖維粘合組織及封閉傷口,刺激成纖維細胞等生長液體潴留大便失禁大便失禁可在無需免疫抑制藥物的情況下,可在無需免疫抑制藥物的情況下,為患者提供清晰并UpdateontheClinicalEfficacyandSafetyofCollagenInjectablesforAestheticandRegenerativeMedicineApplications.Polymers(Basel).2023Feb17;15(4):1020.doi:10.3390/polym15041020.37沙利文374.3重組III型膠原蛋白的應用——醫(yī)美領域重組III型膠原蛋自在可作為III類醫(yī)療器械應用于真皮層注射,或作為II類醫(yī)療器械促進皮膚傷口恢復,其作用已被多項研究證實IIIUV重組人源化重組人源化III型膠原蛋白可減輕UV輻射引起的皮膚光老化,包括:?增加I型膠原蛋白和III型膠原蛋白的分泌;型膠原蛋白作為生物活性材料,體內植入以研究其生物學效應,間,非侵入性和動態(tài)地監(jiān)測了動物皮膚狀況。動物實驗結束時,應用重組三螺旋膠原蛋白敷料,應用重組三螺旋膠原蛋白敷料,在新西蘭兔和大鼠動物模型上分原沉積,有效地愈合了受損真皮;38沙