本發明屬于醫用材料領域，具體涉及一種具有熱穩定性的重組ⅲ型膠原蛋白及其制備方法和應用。
背景技術：
1、膠原蛋白是動物體內含量最豐富的功能性蛋白質，其基本結構單元是由三條具有gly-x-y重復序列的多肽鏈構成的三螺旋結構，該結構賦予其獨特的生物學功能。傳統膠原蛋白主要從豬、牛等動物組織中提取，存在病原體（如朊病毒）污染風險，限制了其在生物醫藥和化妝品等高附加值領域的應用。
2、利用工程菌（如大腸桿菌）表達的重組膠原蛋白技術，克服了動物源膠原蛋白的質量不穩定和安全隱患，并具備良好的生物相容性與低免疫原性。然而，現有的重組膠原蛋白在生產、儲存及運輸過程中面臨顯著挑戰：其在常溫或較高溫度下結構易變性、活性易喪失，因此必須全程依賴嚴格的低溫冷鏈。這不僅大幅增加了生產成本、物流能耗，也為終端儲存和使用帶來了極大不便。開發具有優異熱穩定性的重組膠原蛋白，成為拓展其應用的關鍵。
技術實現思路
1、為了解決現有技術的不足，本發明的目的是提供一種具有熱穩定性的重組ⅲ型膠原蛋白及其制備方法和應用。本發明通過對重組ⅲ型膠原蛋白的氨基酸序列進行理性設計與優化，從根本上避免了動物源膠原蛋白潛在的病原體風險和免疫原性問題，顯著提升了材料的安全性。更重要的是，本發明所得的重組ⅲ型膠原蛋白展現出卓越的熱穩定性，能夠在常規儲存與運輸條件下保持其結構與生物活性，從而大幅降低對冷鏈物流的依賴，有效節約生產、儲運及使用成本，具有重要的產業應用價值。
2、為了實現上述目的，本發明的技術方案為：
3、第一方面，本發明提供了一種具有熱穩定性的重組ⅲ型膠原蛋白，其氨基酸序列為seq?id?no:4~6中的任意一種。
4、第二方面，本發明提供了一種核酸分子，所述核酸分子編碼上述的重組人源化iii型膠原蛋白。
5、所述核酸分子的核苷酸序列為seq?id?no:?1~3中的任意一種。
6、第三方面，本發明提供了一種重組表達載體，所述重組表達載體包含上述的核酸分子。
7、所述重組表達載體包括細菌質粒、噬菌體、酵母質粒或動物細胞病毒中的一種或其組合。
8、第四方面，本發明提供了一種工程化的細胞，所述工程化的細胞表上述的重組人源化iii型膠原蛋白或上述的核酸分子或上述的重組表達載體。
9、第五方面，本發明提供了一種重組人源化iii型膠原蛋白的制備方法，包括：
10、構建上述的重組表達載體；
11、將所述重組表達載體轉入宿主細胞中進行表達，產生重組人源化iii型膠原蛋白。
12、第六方面，本發明提供了上述的重組人源化iii型膠原蛋白或上述的核酸分子或上述的重組表達載體或上述的工程化的細胞或上述制備方法制備得到的重組人源化iii型膠原蛋白的應用，所述應用包括制備生物醫用材料。
13、所述生物醫用材料包括膠原蛋白水凝膠、止血棉、手術縫合線、傷口敷料、面部填充劑、組織工程材料中的任意一種或幾種。
14、所述生物醫用材料的功能包括：促進細胞粘附、伸展和/或生長。
15、第七方面，本發明提供了一種生物醫用材料，包括以下(1)~(5)中任意一種或其組合：
16、(1)上述的重組人源化iii型膠原蛋白；
17、(2)上述的核酸分子；
18、(3)上述的重組表達載體；
19、(4)上述的工程化的細胞；
20、(5)上述制備方法制備得到的重組人源化iii型膠原蛋白。
21、上述技術方案中的一個或一些技術方案具有如下優點或有益效果：
22、本發明提供的重組iii型膠原蛋白，其氨基酸序列為seq?id?no:?4~6中的任意一種。基于對氨基酸序列的理性設計與功能優化，完整保留了與天然人體膠原蛋白一致的關鍵活性序列及三重螺旋結構，同時實現利用大腸桿菌表達系統進行高效、可控的規模化制備。該技術徹底消除了傳統動物源膠原蛋白潛在的病原體風險與免疫原性隱患，顯著提升了材料的安全性與生物相容性。
23、本發明所得膠原蛋白表現出優異的熱穩定性，在常規儲存與運輸條件下能夠長期維持其三螺旋結構與生物活性，從而大幅降低了對冷鏈物流的苛刻依賴。這一特性不僅簡化了產品流通與倉儲管理環節，還有效節約了從生產到終端應用的全鏈條成本，為膠原蛋白在醫療器械、功能性護膚品、組織工程等領域的規模化、產業化應用提供了穩定可靠、經濟可行且符合嚴格質控要求的原料解決方案，具備突出的市場競爭力和推廣應用價值。
24、利用本發明制備的重組膠原蛋白不僅純度較高，且完整保留了膠原蛋白特有的活性構象——三螺旋結構；另一方面，該重組膠原蛋白表現出優異的熱穩定性，在37℃條件下長期孵育仍能維持其應有的生物學功能。上述特性共同為其在生物醫藥領域的應用奠定了堅實基礎。
25、與商品化的膠原蛋白的水凝膠相比，本發明的重組人源化iii型膠原蛋白制備的水凝膠能夠更好的為細胞提供攀附、遷移的條件，具備明顯的生物學活性。另外，該水凝膠的壓縮強度最高可達36.2?kpa，表明其具有良好的抗壓性能，該數值滿足醫用軟組織修復材料對力學支撐的基本要求，顯示出其作為一種醫用水凝膠在組織工程或創傷修復等領域具有潛在的應用前景。
1.?具有熱穩定性的重組ⅲ型膠原蛋白，其特征在于，所述重組ⅲ型膠原蛋白的氨基酸序列為seq?id?no:?4~6中的任意一種。
2.一種核酸分子，其特征在于，所述核酸分子編碼權利要求1所述的重組人源化iii型膠原蛋白。
3.根據權利要求2所述的核酸分子，其特征在于，所述核酸分子的核苷酸序列為seq?idno:?1~3中的任意一種。
4.一種重組表達載體，其特征在于，所述重組表達載體包含權利要求2或3所述的核酸分子。
5.根據權利要求4所述的重組表達載體，其特征在于，所述重組表達載體包括細菌質粒、噬菌體、酵母質粒或動物細胞病毒中的一種或其組合。
6.一種工程化的細胞，其特征在于，所述工程化的細胞表達權利要求1所述的重組人源化iii型膠原蛋白或權利要求2或3所述的核酸分子或權利要求4或5所述的重組表達載體。
7.一種權利要求1所述的重組人源化iii型膠原蛋白的制備方法，其特征在于，包括：
8.一種權利要求1所述的重組人源化iii型膠原蛋白或權利要求2或3所述的核酸分子或權利要求4或5所述的重組表達載體或權利要求6所述的工程化的細胞或權利要求7所述制備方法制備得到的重組人源化iii型膠原蛋白的應用，其特征在于，所述應用包括制備生物醫用材料。
9.根據權利要求8所述應用，其特征在于，所述生物醫用材料包括膠原蛋白水凝膠、止血棉、手術縫合線、傷口敷料、面部填充劑、組織工程材料中的任意一種或幾種；
10.一種生物醫用材料，其特征在于，包括以下(1)~(5)中任意一種或其組合：