Péptido susceptible de unirse a titanio, plata y silicona.

Péptido que consiste en la secuencia de aminoácidos mostrada en SEQ ID NO: 1.

Péptido susceptible de unirse a titanio, plata y silicona

Campo técnico La presente descripción se refiere a un método para seleccionar péptidos que se que unen a titanio; a un péptido que tiene una capacidad de unión a titanio, plata y/o silicio; a un complejo de titanio, plata y/o silicio con un péptido, en el que el péptido que tiene una capacidad de unión a titanio, plata y/o silicio está unido a titanio, plata o silicio; a una proteína artificial en la que un péptido que tiene una capacidad de unión a titanio, plata y/o silicio se une a un péptido funcional o una proteína funcional; a un complejo de titanio, plata o silicio con la proteína artificial, en el que la proteína artificial está unida a titanio, plata o silicio; a una proteína quimérica en la que un conjugado de un péptido que tiene una capacidad de unión a titanio, plata y/o silicio se une con una sustancia marcada o una etiqueta peptídica, o con un compuesto no peptídico; a un complejo de titanio, plata o silicio con una proteína quimérica en el

que la proteína quimérica está unida a titanio, plata o silicio; a un fago que expresa un péptido que tiene una capacidad de unión a titanio, plata y/o silicio sobre la superficie de una partícula; a un complejo de titanio, plata o silicio con un fago en el que el fago está unido a titanio, plata o silicio; a un método para el refinamiento de una superficie de titanio, una superficie de plata o una superficie de silicio o para alinear titanio, usando un péptido que tiene una capacidad de unión a titanio, plata y/o silicio, una proteína artificial con una capacidad de unión a titanio, plata y/o silicio, una proteína quimérica con una capacidad de unión a titanio, plata y/o silicio, un fago con una capacidad de unión a titanio, plata y/o silicio; a un método para formar una partícula de plata o una partícula de silicio; o a un material de implante que comprende un complejo de titanio-proteína artificial como principio activo.

Técnica antecedente En 1952, Brånemark descubrió el fenómeno de la osteointegración, en el que se unen titanio y hueso sin la intermediación de tejidos de unión, y con esto como punto de inflexión, se aplicó clínicamente por primera vez un implante hecho de titanio puro en 1965. Se han aplicado hasta la fecha un montón de tratamientos de implante usando el fenómeno de osteointegración. Sin embargo, se requiere un periodo muy largo de 3 a 6 meses para que se unan el titanio y el hueso. Hasta ahora, para el fin de acortar este periodo potenciando la afinidad del hueso, se han hecho muchos enfoques tales como rediseñar materias duras que es principalmente una modificación mecánica del material, incluyendo modificación para el tratamiento de superficie final, evaporación a vacío de calcio o hidroxiapatita en la superficie de titanio o consideración de aleación de titanio como material, aunque no se ha obtenido ningún efecto significativo hasta la fecha. Por ejemplo, en el caso de cerámica tal como hidroxiapatita, hay

problemas tales como reducción de la capa recubierta o debilidad a la carga debido a características físicas. En cuanto a la aleación, se han considerado muchos casos hasta la fecha, pero en la mayoría de los casos, se han producido reacciones tisulares perjudiciales y, por tanto, actualmente sólo se usa titanio y Ti6Al4V, que es una aleación del mismo.

Además, la relación entre el implante y la mucosa circundante se considera que es un tejido de cicatrización con pequeña resistencia a la infección, que es diferente de la de los dientes y las encías. Por tanto, con el fin de resolver este problema, se han considerado enfoques de materias duras tal como se describió anteriormente, incluyendo recubrimiento con agente antibacteriano de la superficie de titanio. Sin embargo, con tales enfoques de materias duras, no se considera la mejora de la relación anatómica/histológica entre el implante y la mucosa circundante.

El titanio se oxida fácilmente, y forma inmediatamente dióxido en la atmósfera y en agua. Puesto que es posible degradar/detoxificar casi todas las sustancias tóxicas usando la actividad fotocatalítica de los cristales de anatasa, que es uno de los cristales de dióxido de titanio, se usa titanio de forma muy diversa incluyendo degradación de malos olores tales como gas de casas enfermas o acetaldehído, o como agente antifúngico. Sin embargo, como la longitud de onda que los cristales de anatasa pueden usar se limita a la región ultravioleta, se espera el desarrollo de fotocatalizadores que puedan usarse en la región de radiación visible.

Además, se propone lo siguiente: un nuevo implante que contiene osteopontina que puede aumentar la velocidad de osteointegración y la razón de adhesión al hueso, que comprende un implante que contiene osteopontina en un 55 estado formado, en el que se combina un material apropiado para su uso en el cuerpo de un sujeto in vivo con una osteopontina en una forma liberable (traducción japonesa publicada de la publicación internacional PCT n.º: 2002500898) ; una tecnología que controla al nivel molecular la construcción del compuesto de metal que va a unirse, en la que con el fin de unir el compuesto de metal, y proporcionar una nueva proteína, un fragmento de proteína, un péptido o un derivado de un mutante del mismo que es posible que se una a compuestos de metal y controle la orientación o la secuencia, se inserta un grupo funcional que tiene una construcción de triacetato de nitrilo en una estereoestructura característica que tiene la proteína, el fragmento de proteína, el péptido o el mutante del mismo (solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público n.º: 10-338700) ; o un método para preparar nanocristales de semiconductores que tienen propiedades de cristal específicas tales como fase o configuración, usando una molécula biológica que se autoorganiza modificada para tener un oligómero de aminoácidos que se une 65 específicamente a semiconductores (memoria descriptiva de la solicitud de patente estadounidense n.º 2003/0073104) .

Tal como se mencionó anteriormente, cuando se pretende conferir una capacidad superior de los materiales de titanio en el campo de los implantes, sin modificar los materiales mediante materia dura, sino con polímero tal como proteína que es una materia blanda que puede unirse de manera flexible a la superficie de titanio, hay el problema 5 de que el motivo de aminoácidos que reconoce/se une específicamente a la superficie de titanio no existe en la naturaleza. El objeto de la presente invención es proporcionar una secuencia peptídica, un fago, una proteína artificial o una molécula quimérica con una capacidad de unión a titanio necesaria para conferir una capacidad superior al material de titanio con el uso de materias blandas, o un complejo de un péptido, un fago, una proteína artificial o una molécula quimérica que tiene la secuencia peptídica y una secuencia peptídica funcional, con titanio. Específicamente, la presente invención proporciona un material de implante de titanio funcional en el que dicho péptido y un péptido o una proteína artificial/una proteína quimérica que promueve la calcificación o el crecimiento óseo/diferenciación se unen a su superficie, mediante lo cual la osteointegración se completa en un periodo corto; o un material de implante de titanio funcional en el que dicho péptido o un péptido o una proteína artificial/una proteína quimérica que tiene alta afinidad por las encías se unen a su superficie, teniendo una alta resistencia a la infección bacteriana, etc. Además, proporciona un complejo del péptido o la proteína artificial/la proteína quimérica con titanio oxidado, o un complejo del complejo con un compuesto de bajo peso molecular tal como un cromóforo, teniendo una capacidad fotocatalítica incluso en una región de radiación visible, y un pigmento de dióxido de titanio, en el que una proteína quimérica/una proteína artificial que comprende el péptido y colágeno suave para la piel, etc., se unen a su superficie.

Los presentes inventores realizaron un estudio entusiasta para solucionar los problemas anteriores. Pusieron en contacto una población de fago en la que dicho fago de dicha población expresa colectivamente una biblioteca de diferentes secuencias peptídicas con metal de titanio en una disolución acuosa, recuperaron titanio unido a partículas de fago a través de la secuencia peptídica mediante centrifugación, hicieron proliferar las partículas de fago obtenidas unidas a titanio en E. coli y repitieron una operación de cribado que comprende la puesta en contacto de titanio con el fago de unión a titanio proliferado que expresa una secuencia peptídica sobre partículas de fago y la concentración de los... [Seguir leyendo]

1. Péptido que consiste en la secuencia de aminoácidos mostrada en SEQ ID NO: 1.

2. Péptido que consiste en la secuencia de aminoácidos mostrada en SEQ ID NO: 2.

3. Péptido que consiste en la secuencia de aminoácidos mostrada en SEQ ID NO: 3.

4. Péptido que consiste en una secuencia de aminoácidos mostrada en una cualquiera de SEQ ID NO: 5 y 8 a 15. 10

5. Péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 que 4, que está químicamente modificado.

6. Complejo de titanio-péptido, en el que el péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 está unido a

titanio. 15

7. Proteína artificial que es un conjugado del péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, con un péptido funcional o una proteína funcional.

8. Proteína artificial según la reivindicación 7, en la que el péptido funcional o la proteína funcional es un péptido o

una proteína que coopera con el péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 para formar una estructura cristalina bidimensional mediante autoensamblaje.

9. Proteína artificial según la reivindicación 7, en la que el péptido funcional o la proteína funcional es un péptido o una proteína que comprende una secuencia peptídica que tiene una actividad de reconocimiento celular tal como 25 actividad de adhesión celular.

10. Complejo de titanio-proteína artificial, en el que la proteína artificial según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9 está unida a titanio.

11. Proteína quimérica que es un conjugado del péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, con una sustancia marcada, una etiqueta peptídica, o un compuesto no peptídico.

12. Complejo de titanio-proteína quimérica, en el que la proteína quimérica según la reivindicación 11 está unida a titanio. 35

13. Fago que expresa el péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 sobre la superficie de una partícula.

14. Complejo de titanio-fago, en el que el fago según la reivindicación 13 está unido a titanio. 40

15. Método para el refinamiento de una superficie de titanio o para formar una partícula de titanio, en el que se usa el péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

16. Método para el refinamiento de una superficie de titanio, para formar una partícula de titanio, o para alinear 45 partículas de titanio, en el que se usa la proteína artificial según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9.

17. Método para el refinamiento de una superficie de titanio o para formar una partícula de titanio, en el que se usa la proteína quimérica según la reivindicación 11.

18. Método para alinear titanio o para formar una partícula de titanio, en el que se usa el fago según la reivindicación 13.

19. Material de implante que comprende el complejo de titanio-proteína artificial según la reivindicación 10 como principio activo. 55

20. Complejo de plata-péptido, en el que el péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 está unido a plata.

21. Complejo de plata-proteína artificial, en el que la proteína artificial según una cualquiera de las reivindicaciones 7 60 a 9 está unida a plata.

22. Complejo de plata-proteína quimérica, en el que la proteína quimérica según la reivindicación 11 está unida a plata.

23. Complejo de plata-fago, en el que el fago según la reivindicación 13 está unido a plata.

24. Método para el refinamiento de una superficie de plata o para formar una partícula de plata, en el que se usa el péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

25. Método para el refinamiento de una superficie de plata, para formar una partícula de plata o para alinear plata, 5 en el que se usa la proteína artificial según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9.

26. Método para el refinamiento de una superficie de plata o formar una partícula de plata, en el que se usa la proteína quimérica según la reivindicación 11.

27. Método para formar una partícula de plata o para alinear plata, en el que se usa el fago según la reivindicación 13.

28. Complejo de silicio-péptido, en el que el péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 está unido a silicio. 15

29. Complejo de silicio-proteína artificial, en el que la proteína artificial según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9 está unida a silicio.

30. Complejo de silicio-proteína quimérica, en el que la proteína quimérica según la reivindicación 11 está unida a 20 silicio.

31. Complejo de silicio-fago, en el que el fago según la reivindicación 13 está unido a silicio.

32. Método para el refinamiento de una superficie de silicio o para formar una partícula de silicio, en el que se usa el 25 péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

33. Método para el refinamiento de una superficie de silicio, para formar una partícula de silicio, o para alinear silicio, en el que se usa la proteína artificial según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9.

34. Método para el refinamiento de una superficie de silicio o para formar una partícula de silicio, en el que se usa la proteína quimérica según la reivindicación 11.

35. Método para formar una partícula de silicio o para alinear silicio, en el que se usa el fago según la reivindicación 13. 35

36. Método para usar el péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 como una sonda de microscopio de fuerza atómica (MFA) .