重组贻贝足蛋白的研究进展与应用*

贻贝足蛋白是一类通过贻贝足腺分泌的蛋白质复合物,与基质表面发生反应而产生极强的黏附作用。其在海洋环境中具有强黏附能力、可降解性和优秀的生物相容性等优点,因此常被用做生物医药黏合剂。但提取天然蛋白质受原料来源限制,且工艺烦琐导致价格高昂,阻碍了贻贝足蛋白的进一步应用发展。微生物合成的最新进展为贻贝足蛋白的产出提供了一种新思路,并且具有扩大规模生产的意义。主要综述了贻贝足蛋白的基因工程生产方法,总结了重组蛋白在黏附抗污涂层、组织工程材料等领域的应用现状。同时对其研究方向进行了展望,指出重组贻贝足蛋白的进一步发展的关键技术是解析蛋白质的构效和层级结构,在此基础上提高其异源表达水平,以获得更多生物功效性的衍生产品。     

丝状真菌蛋白表达系统研究进展*

丝状真菌以其优秀的表达分泌能力和良好的环境适应能力,使得其在蛋白质表达领域应用越来越广泛。近几十年来,通过诱变、培养优化及遗传改造等手段,使得包含曲霉属、木霉属、青霉属等在内的丝状真菌被开发成高效表达宿主。为促进丝状真菌蛋白表达系统的开发,结合作者的研究工作,对工业上丝状真菌表达宿主、蛋白质表达元件及其改造策略进行综述,并探讨了当前丝状真菌表达系统开发过程中的不足之处,为新型丝状真菌表达系统的研究提供参考和启示。     

植物生物反应器优化策略与最新应用*

随着分子生物学和植物基因工程的迅猛发展以及分子医药和现代农业等学科的交叉融合,植物生物反应器已成为分子医药农业的核心内容。利用植物生物反应器生产抗体、疫苗和功能性食品,具有规模化、成本低、安全性高、周期短等优势。2022年2月,加拿大卫生部批准了新型冠状病毒疫苗Covifenz^®,这是世界首款植物源人体疫苗,标志着以植物生物反应器为代表的分子医药农业时代的来临。综述植物叶片和种子等代表性的植物生物反应器类型,分析瞬时表达系统和稳定表达系统的构建原理和应用,探讨通过启动子和密码子优化、糖基化过程“人源化”、基因沉默抑制和蛋白酶作用抑制等优化植物生物反应器的策略,总结国内外抗体、疫苗和功能性食品等植物源产品的开发进展,以期为我国植物生物反应器的研究及其在分子医药领域的应用提供参考。     

双酶水解紫贻贝制备酵母调味料研究*

利用复合蛋白酶、复合风味蛋白酶、中性蛋白酶对紫贻贝进行双酶水解,水解效果比较后选择使用复合蛋白酶和复合风味蛋白酶作为复合水解酶,同时采用产酯酵母发酵技术制备调味料,通过电位滴定法测定单菌株和多菌株发酵对双酶水解贻贝肉产总酯的影响。结果表明:产酯酵母1274在双酶水解后,接种量为5%,发酵温度28℃,发酵时间72h时总酯含量为0.65%,相同条件下,产酯酵母1274和1202多菌株发酵时总酯含量为0.78%,经产酯酵母发酵后的调味料,酯香味浓郁,给予产品以发酵特有的风味。     

噬菌体重组酶系统在合成生物学中的应用*

合成生物学技术采用工程化设计理念,对生物体进行有目标的设计、改造乃至重新合成,对重塑非自然功能的“人造生命”具有重要意义。噬菌体重组系统具有高效、精确和广谱适用性等特点,在基因工程、代谢工程以及生物治疗等合成生物学领域得到了广泛的应用。从基因电路、体内遗传改造和体外重组等方面全面阐述了噬菌体重组系统在合成生物学研究的现状及热点,对当前该系统的局限性进行了探讨,并就未来的研究和发展趋势进行了展望。     

高等植物叶绿体表达重组蛋白研究进展

近年来,基因工程技术发展迅速,许多重组蛋白得以表达。其中利用植物生物反应器表达特异药物蛋白为人类一些重要疾病的预防和治疗提供了新途径。植物叶绿体遗传转化和表达系统成为目前植物生物反应器的研究热点。因结构和遗传上的特殊性,高等植物叶绿体在重组蛋白表达方面具有独特优势,外源基因表达量高、定点整合,而且叶绿体母系遗传特性保证了生物安全性。很多重要药用蛋白质在植物叶绿体中表达成功。烟草作为高等植物叶绿体转化模式植物,在疫苗抗原、抗体等药物蛋白和其他重要重组蛋白表达方面取得显著进展。高等植物叶绿体遗传转化也为叶绿体基因的表达和调控机制的研究提供新的技术和方法。文中从叶绿体遗传转化原理、载体构建、重组蛋白和重要药物蛋白在叶绿体中的表达以及重组蛋白表达对植物代谢和性状影响等多个角度,对高等植物叶绿体遗传转化体系研究的新进展进行了综述,以期为叶绿体表达平台的开发和重要药用蛋白质的表达提供新思路。     

番茄SlTpx原核表达蛋白的体外功能分析*

H₂O₂是一种重要的信号分子,参与植物体内多种生理代谢活动,但过量的H₂O₂破坏生物大分子,从而使细胞受到毒害。硫氧还蛋白过氧化物酶(thioredoxin peroxidase,Tpx)通过清除H₂O₂在保护植物免受氧化损伤方面起着重要作用。为进一步研究番茄Tpx基因(SlTpx)的功能,构建了番茄SlTpx原核表达载体,并诱导和纯化了SlTpx蛋白,发现该蛋白质大小约为21 kDa。为检测SlTpx的抗氧化功能,通过体外的混合功能氧化酶(MFO)实验、过氧化氢清除实验和SlTpx蛋白体外抗重金属和H₂O₂实验,证明SlTpx可以保护DNA不受有害活性氧切割,并且提高大肠杆菌抵抗重金属和H₂O₂胁迫的能力。为揭示SlTpx在植物中的功能和作用机制奠定基础。     

深海微生物的研究进展*

从生态学的角度介绍了深海微生物的营养来源、生物多样性及相关研究方法并展望深海微生物资源的开发前景。     

抗菌肽Cec4a的重组表达和抗菌活性研究*

目的:构建Cec4a的原核重组表达体系,通过诱导表达、酶切纯化获得重组蛋白,并检测产物的抗菌活性。方法:基于Cec4a的序列设计引物,克隆Cec4a基因的DNA片段。利用原核表达载体(pCold-SUMO)构建重组原核表达质粒,并将其转化到大肠杆菌C41(DE3)等感受态细胞,使用IPTG进行诱导表达。通过Ni-NTA亲和层析柱纯化,获得含有His-SUMO标签的重组Cec4a融合蛋白。在SUMO蛋白酶酶切后,再次使用Ni-NTA亲和层析纯化,得到目的蛋白,最后用鲍曼不动杆菌(ATCC19606)作为指示菌检测表达产物的抗菌活性。结果:成功构建pCold-SUMO-Cec4a原核表达质粒,测序分析其序列与预期结果一致。Cec4a融合蛋白表达量为42.8mg/L,纯化后的Cec4a重组蛋白对鲍曼不动杆菌的MIC为4 μg/mL。结论:通过原核表达,并经Ni-NTA亲和层析纯化,获得了具有抗菌活性的重组蛋白Cec4a,为研究Cec4a的生物活性、抗菌机制及应用奠定了基础。     

微生物细胞表面工程研究进展*

微生物细胞表面工程是近年来发展起来的,它利用细胞表面展示技术使外源蛋白固定化于细胞表面,从而生产微生物细胞表面蛋白。微生物细胞表面工程可用于细胞催化剂、细胞吸附剂、活疫苗、生物传感器的开发等。微生物细胞表面工程具有广阔的应用前景,但是国内对这一领域的研究尚刚起步。在介绍了细胞表面工程的基础上,对微生物细胞表面工程技术进展进行了综述,并对该技术的发展给予展望。     

利用植物系统表达重组蛋白的的研究进展

植物是可以生产不同生物药剂品的成本低廉的生物反应器,综述了稳定转化系统、瞬时表达系统以及叶绿体基因组转化方法,这三种不同的植物表达系统的特点和研究现状,并对其存在的问题及未来的前景进行了分析。     

重组抗体药物研究进展及应用

重组抗体药物的发展经历了鼠源单克隆抗体（McAb）、人 鼠嵌合抗体、人源化抗体和全人抗体等阶段,目前初步应用于抗肿瘤、抗自身免疫病、抗感染等领域。保持和提高抗体的亲和力、降低抗体的免疫原性是抗体药物基因工程改造的两大原则。在嵌合抗体成功的基础上,通过CDR移植、表面修饰、抗体库以及转基因鼠技术,逐步提高人源化程度至100%。然而,实验室水平的研究结果与实际应用仍然存在一定差距。就重组抗体药物的基本概况、现存的问题与可能的解决办法以及在肿瘤、病毒性疾病和阿尔茨海默病治疗上的应用情况等进行了综述。     

亲和标签在重组蛋白表达与纯化中的应用

亲和标签融合技术为重组蛋白的纯化提供了一种简单方便的纯化工具,具有结合特异性高、洗脱条件温和、通用性强、纯化倍数高等显著优点。概述了亲和标签对融合蛋白表达的影响,可以提高重组蛋白的产量,增强重组蛋白的可溶性,促进重组蛋白的正确折叠;回顾了在重组蛋白表达与纯化中广泛使用的几种亲和标签,以及近年来相继出现的几种比较新颖的纯化标签;介绍了亲和标签的组合使用策略,His6-MBP组合标签集合了两个标签的优点,串联亲和纯化可以纯化获得生理条件下的蛋白质复合体;展望了亲和标签未来的发展趋势,认为仍需继续开发性能更加优越、纯化效果更加显著的纯化标签系统。     

植物细胞培养生产重组蛋白

用植物细胞培养生产重组蛋白,集合了微生物发酵的快速性、动物细胞培养产物的多样性和完整植株培养系统的安全性,近年来引起了广泛的关注。虽然还未有用植物细胞培养来进行重组蛋白的商业生产,但是它的生产原则较规范,下游处理过程较简单,具有潜在商业生产的可行性。     

重组芋螺毒素GeXIVAWT的表达、纯化和鉴定

芋螺毒素GeXIVAWT是来自食虫将军芋螺(Conus generalis Lonnaeus)毒管中,具有两对二硫键的28肽.通过化学合成这种芋螺毒素产量低、成本高、难以纯化.利用简单快速的重组表达来生产富含二硫键的芋螺毒素有可能成为有效的新途径.通过对芋螺毒素GeXIVAWT的基因进行密码子优化,人工合成引物来构建表达载体pET22b(+)/pelB-GeXIVAWT.融合了信号肽的重组芋螺毒素以包涵体的形式在大肠杆菌中获得了高效表达.利用低浓度尿素洗涤和超滤管进行纯化无组氨酸标签的重组芋螺毒素pelB-GeXIVAWT,再利用稀释复性的方法将无活性的包涵体转变成具有活性的重组芋螺毒素.复性后的重组蛋白采用反相高效液相色谱进一步纯化后进行了质谱鉴定.活性实验表明重组芋螺毒素pelB-GeXIVAWT具有抑制昆虫细胞Sf-9的生长,为研究芋螺毒素作为生物杀虫剂奠定基础.     

利用油体表达系统生产外源重组蛋白的研究进展

植物生产外源蛋白日益受到重视,是一个安全廉价的生产系统。植物油体表达系统利用油素蛋白的高表达性和易分离特性改进了植物生物反应器下游加工技术、降低了高纯度药用蛋白的生产成本。本文介绍了油体和油素蛋白的组成结构等特征,重点阐述了国内外各领域用植物油体表达系统生产外源蛋白的研究进展,探讨了油体系统的优势和存在的问题。本实验室利用油体系统开发酸性成纤维细胞生长因子(haFGF)医类新药,生物活性检测正在进行中。油体表达系统作为药用蛋白的新来源,将得到逐步的完善及更广泛的应用。     

衣藻叶绿体表达重组蛋白及表达优化策略

近年来,转基因技术已日趋成熟,医学、工业上的应用也越来越广泛。以重组蛋白为基础的药物治疗是目前医药生产领域发展最快的一项技术。它们的高特异性和低副作用使得治疗效率十分突出。但是重组蛋白表达的复杂性也给生产带来了一定限制。为了促进重组蛋白的应用,人们对适宜其表达的系统和能促进其表达的策略进行了探索。研究发现,衣藻叶绿体作为重组蛋白的生物反应器,能实现重组蛋白快速、高效、低成本生产。同时,衣藻能在人工培养基和人为控制的条件下生长,降低了受污染的风险,与传统的生产系统比较具有不可比拟的优越性。因此,衣藻叶绿体作为医药重组蛋白生物反应器在未来的生物技术领域将发挥巨大作用。     

哺乳动物细胞中重组蛋白瞬时表达技术(TGE)的研究进展

近年来越来越多的重组蛋白,尤其是单克隆抗体,作为生物药应用于医疗。临床及实验室研究中,经常要求在短时间内生产一定量的候选蛋白供应研究需求。经典的建立稳定细胞系生产重组蛋白过程复杂冗长,而作为替代方法,瞬时基因表达技术在数周内即可生产数十至数百毫克重组蛋白,得到广泛应用。本文将总结近年来工业及学术上,在哺乳动物细胞尤其是人胚胎肾细胞(HEK293)及中国仓鼠卵巢细胞(CHO)中瞬时表达重组蛋白的一系列研究,概述瞬时表达技术在宿主细胞改造、表达载体最优化设计、瞬时转染条件等方面的研究进展,并展望其未来发展方向。     

哺乳动物细胞中重组蛋白瞬时表达技术（TGE）的研究进展

近年来越来越多的重组蛋白,尤其是单克隆抗体,作为生物药应用于医疗。临床及实验室研究中,经常要求在短时间内生产一定量的候选蛋白供应研究需求。经典的建立稳定细胞系生产重组蛋白过程复杂冗长,而作为替代方法,瞬时基因表达技术在数周内即可生产数十至数百毫克重组蛋白,得到广泛应用。本文将总结近年来工业及学术上,在哺乳动物细胞尤其是人胚胎肾细胞（HEK293）TL中国仓鼠卵巢细胞（CHO）中瞬时表达重组蛋白的一系列研究,概述瞬时表达技术在宿主细胞改造、表达载体最优化设计、瞬时转染条件等方面的研究进展,并展望其未来发展方向。