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聚 β 羥基丁酸酯與異亮氨酸聯產菌代謝工程改造
本研究構建一種谷氨酸棒桿菌基因工程菌，使其同時發酵生產兩種產品：聚羥基脂肪酸酯和異亮氨酸；前者是胞內產品，后者是胞外產品。該基因工程菌可以降低生產成本，具有工業應用前景。研究結果顯示：將 phaCAB 基因簇導入 WM001后，WM001/pDXW-8-phaCAB 96h 產量為 9.58 g/L，而 WM001/pDXW-8 96h 產量為6.65 g/L，產率提高 65%達到 0.15g 異亮氨酸/g 葡萄糖。PHA 產量達到 28.7%(w/w)。
關鍵技術
聚羥基脂肪酸酯（PHAs）是部分微生物生存在具有較高碳源與氮源的條件下，生成的一類微生物自身碳源、能源儲備物的胞內聚酯。根據相關報道，將 PHB 合成代謝基因簇導入細胞內，可實現 PHB 與某些代謝產物的聯產和增產，提高底物的利用率。L-異亮氨酸是一種人體必需氨基酸，因其在醫藥、食品和健康保健領域有廣泛的應用，而使其近幾年的生產能力發展迅速，目前國際上比較先進的主流生產方式為發酵法生產 L-異亮氨酸。谷氨酸棒桿菌(Corynebacteriumglutamicum)是一種小棒狀、革蘭氏陽性的食品安全生產菌，目前已經用于工業生產 L-異亮氨酸，本成果構建能高產 PHAs 的 C. glutamicum 菌株，具有工業化應用潛力。
江南大學
2021-04-11
植物株型相關蛋白PROG2及其編碼基因與應用
本發明公開了一種植物株系相關蛋白PROG2及其編碼基因與應用。本發明所提供的植物株系相關蛋白PROG2為如下a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白質；a2)在序列表中序列2所示的蛋白質的N端和/或C端連接標簽得到的融合蛋白質；a3)將a1)或a2)所示的蛋白質經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加得到的與植物株型相關的蛋白質。實驗證明，植物株系相關蛋白PROG2對調控水稻株型和產量具有非常重要的作用，在培育高產水稻新品種中具有廣闊前景。
中國農業大學
2021-04-11
煤粉體改性大豆蛋白塑料及其制備方法
西安科技大學自 2003 年開始就對蛋白質塑料進行了研究，隨后將超細煤粉作為功能填料引入其中，對不同變質程度的煤、煤的氧化預處理、灰分含量等對復合材料的影響進行了系統性研究。目前此項技術已經成熟，獲批發明專利一項。
西安科技大學
2021-04-11
組蛋白去乙酰化酶抑制劑新藥研發
傳統的抗腫瘤藥物，如烷化劑、鉑類試劑、作用于核酸合成的藥物、作用于微管蛋白合成 的藥物等，一般存在毒性較大、選擇性較低等問題，因此，研究尋找安全有效、選擇性較好的 靶向性抗腫瘤藥物具有重大的科學意義和巨大的社會價值。 組蛋白去乙酰化酶 (Histone Deacetylase，HDAC) 是治療腫瘤的新靶標，其抑制劑 Vorinostat (SAHA) 和Romidepsin (FK228) 已分別于2006年和2009年經美國FDA批準上市用于治 療表皮T細胞淋巴瘤；該類抑制劑顯示出良好的腫瘤治療效果及較小的毒副作用，是目前最具 前景的抗腫瘤藥物之一。 本項目綜合運用分子動力學模擬、計算機輔助藥物設計、化學合成、藥理學活性測試等 方法，通過“設計－合成/修飾－測試”的多次循環，開發了一系列結構新穎的四氫-γ-咔啉骨 架的HDAC抑制劑。該類抑制劑可以有效抑制HDAC總酶及HDAC1的活性，多個化合物的酶 活性都低于50 nM；并且，該系列多數化合物對Hela、A549、HCT116、K562、MCF-7等腫瘤細 胞株表現出比陽性對照藥物SAHA更高的活性，多個化合物對所測腫瘤細胞株的抑制活性低于 1 μM，而對于人類正常細胞無抑制活性；在動物模型試驗中，代表性化合物對接種Lewis肺癌 荷瘤小鼠模型表現出良好的治療效果，且沒有觀察到明顯的體重變化和毒性反應。因此，該類 HDAC抑制劑可以作為藥物先導化合物用于制備抗腫瘤藥物，為廣大腫瘤病患者帶來福音，也 向開發我國具有自主知識產權的抗腫瘤藥物邁進一步。
華東理工大學
2021-04-11
環境友好大豆蛋白質材料改性開發
由于環境污染的加劇及石油基資源的日益短缺,基于可再生資源的生物材料日益受到重視。大豆蛋白質是豆油產業的副產物,是一種來源豐富的可再生植物資源,也是一類添加增塑劑后可熱塑成型的天然高分子材料。然而,單獨由大豆蛋白質制備的塑料硬且脆,加入小分子增塑劑后,大豆蛋白質熱塑性改善,柔韌性增加,但力學強度較低且對水敏感,限制了其發展和應用。本項目以大豆分離蛋白質(SPI)為主要原料,通過與其他生物可降解材料的共混,以及與納米粒子的復合來得到廉價、加工性良好且力學及防水性能改善的大豆蛋白質環境友好材料。本技術的創新之處在于：(1)制備了鄰苯二甲酸酐改性的大豆蛋白質(PAS)并用其來增強甘油增塑的大豆蛋白質,在不添加任何增容劑的情況下得到了兩相相容性良好、性能改善的大豆蛋白質復合材料,探討填料、基體相似的化學結構與相容性之間的關系；(2)將碳納米管進行酸改性后與大豆蛋白質復合,得到分散性良好、增強效果明顯的納米復合材料,研究酸改性后納米管表面極性的變化對其在基體中的分散以及與基體相容性的影響；(3)在無增塑劑添加的情況下,通過熔融共混制備了全生物降解的SPI/聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)共混材料,該共混材料在高蛋白質填充量的情況下仍具有較好的韌性和強度；(4)首次通過熔融法制備了SPI/聚乙烯醇(PVA)共混膜材料,制備過程簡單、綠色且產品性能優良；為了進一步改善共混材料的力學性能,繼而在SPI/PVA材料中引入層狀硅酸鹽蒙脫土(MMT),利用SPI/PVA與MMT三者間強的氫鍵作用制備剝離型或插層型納米復合材料,所得材料強度、熱穩定性、防水性提高。
北京化工大學
2021-02-01
解析人類膽汁鹽外排蛋白ABCB11的電鏡結構
中國科學技術大學微尺度物質科學國家研究中心和生命科學與醫學部陳宇星教授、周叢照教授、孫林峰教授課題組合作，利用冷凍電鏡技術解析了人類膽汁鹽外排蛋白ABCB11的近原子分辨率三維結構，為深入理解該類膜蛋白的轉運機制以及其突變引發的致病機理提供了基礎。該研究成果在線發表在《Cell Research》上。研究表明，膽小管上的ABC膜轉運蛋白ABCB11是膽汁鹽外排到膽小管中最重要的蛋白。該蛋白編碼基因突變會導致各種膽汁淤積病癥。自發現該基因的近20多年來，對ABCB11的研究報道持續不斷，但人們對該蛋白轉運膽汁鹽的機理仍然不清楚。作者借助冷凍電鏡技術解析了該蛋白開放狀態下的3.5 ? 高分辨率的三維結構。該蛋白由1321個氨基酸殘基組成，以單體的形式發揮功能。結構上包含兩個彼此靠近的跨膜結構域（TMD）和兩個分開的胞內核算結合結構域（NDB）以及一個N端的α螺旋，整體呈現對肝細胞內開放的構象。根據該結構提供的三維空間信息，作者對臨床上該蛋白的突變體致病機理進行了分析。作者發現，臨床樣本的突變會破壞蛋白質分子內部的相互作用，或者使蛋白錯誤折疊，導致蛋白質轉運功能降低或者完全喪失，最終引發相關疾病。作者還對一系列膽汁鹽以及兩種抑制劑（利福平、格列本脲）的刺激ATP水解活性的進行了驗證，發現利福平和格列本脲以競爭方式抑制該蛋白的活性，這也是服用這類藥物導致肝損傷的主要原因之一。
中國科學技術大學
2021-04-10
一種基于G蛋白偶聯受體構建的融合多肽
神經遞質作為神經元與神經元及神經元與細胞之間溝通的媒介分子，介導了發育、信息感知，運動及大腦的高級認知功能。隨著生化分離純化技術的發展以及人們對大腦精細結構的進一步了解，現如今已發現有幾十種重要的神經遞質。而神經系統在時間和空間上的高度復雜性對研究特定神經遞質的動態變化及其功能提出了極大的挑戰。本項目成功構建了一系列新型的基因編碼的神經遞質熒光探針，可實現對特定神經遞質動態變化的靈敏檢測。該類熒光探針利用大多數已知的神經遞質所對應的特異性G蛋白偶聯受體（GPCR）與循環重排的熒光蛋白（cpGFP）融合，利用循環重排熒光蛋白的熒光強度變化來指示GPCR的激活，進而反應外源神經遞質的濃度變化（圖一）。我們命名該類熒光探針為GRAB探針，即為GPCR Activation Based Sensor的縮寫。
北京大學
2021-02-01
揭示RNA編輯核心蛋白ADAR全轉錄組RNA底物特征
開發了一個高效的捕獲RNA結合蛋白雙鏈RNA底物的建庫測序技術（irCLASH）以及后續的一整套生物信息學分析方法；首次在轉錄組水平上系統地繪制了人類ADAR蛋白的內源雙鏈RNA底物圖譜；揭示了決定ADAR結合效率和編輯效率的底物特征和ADAR結合長雙鏈RNA的體內模型。 該研究利用irCLASH技術系統構建和分析了人類ADAR1、ADAR2及ADAR3的雙鏈RNA底物圖譜，發現與之前根據計算推導的研究設想不同，ADAR具有大量的、長距離的雙鏈RNA底物。該研究發現不完全互補配對的底物與ADAR蛋白也有很好的親和度，特別是ADAR2家族成員。研究還進一步揭示了決定ADAR結合效率和編輯效率的底物特征。irCLASH測序技術及后續的整套生物信息學分析方法的開發為研究雙鏈RNA結合蛋白的內源底物提供了新的工具。同時，該研究揭示的ADAR與底物相互作用及催化特性為研究人員開發高效的RNA編輯工具提供了資源寶庫及改進方向。
中山大學
2021-04-13
關于降低蛋白質藥物免疫源性的研究
蛋白質藥物因其高特異性及高活性，近年來在癌癥、自身免疫病、血友病、糖尿病等多種重大惡疾的治療中愈發重要。然而，蛋白質藥物通常具有較高的免疫原性，容易引發病人免疫應答產生抗藥物抗體（anti-drug antibody, 簡稱ADA）。臨床數據表明即使是人源化的蛋白質藥物也會引起ADA的產生。ADA會使藥物失去其效力，甚至引起嚴重的過敏反應威脅病人的生命安全。通過對蛋白質藥物進行PEG化修飾能夠延長蛋白質的循環時間，并一定程度上降低免疫原性。但近年來動物實驗及臨床證據均表明PEG自身具有可觀的免疫原性，會誘發機體產生anti-PEG抗體（本質上也可認為是一種ADA），進而造成PEG化藥物在血液中的加速清除（accelerated blood clearance, 簡稱ABC效應）。因此，尋找新型低免疫原性的抗生物污染高分子用于蛋白質修飾成至關重要。 在眾多潛在的PEG替代高分子中，非結構性(unstructured)的柔性高分子往往更受人們青睞。比如在長效聚多肽-蛋白質融合藥物中，其中聚多肽的設計往往會刻意排除具有明顯二級結構的序列使其采取完全無規的構象。然而，這一為人們廣泛采用的設計思路實際缺乏嚴格的實驗證據支持。其客觀原因在于難以設置合理的對照實驗組以嚴格區分聚合物共價化學組成與構象二者分別的貢獻——對于絕大部分高分子，要改變聚合物構象必然需改變其共價化學組成，反之亦然。
北京大學
2021-04-11
聯產生物柴油、甘油和無毒粗蛋白的新技術
我國的能源和優質蛋白質都越來越依賴于進口，另一方面，大量的轉基因棉籽沒有得到充分利用。我校擁有自主知識產權的新技術可以聯產生物柴油和無毒棉籽蛋白等產品。棉花是我國最重要的經
南京工業大學
2021-01-12