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XM-856蛋白質演示模型 ? XM-856蛋白質演示模型顯示蛋白質分子結構形態。 尺寸：放大，28×19×45cm 材質：PVC材料

本發明涉及分子生物學領域，具體的說是一種許氏平鮋免疫增強蛋白(HMGB1)編碼基因及其重組蛋白制備和應用。HMGB?1為序列表SEQ?ID?No.1中的氨基酸序列所示，該蛋白的編碼基因為序列表SEQ?ID?No.2中的堿基序列所示。其制備方法：以鰻弧菌刺激的許氏平鮋頭腎cDNA為模板，PCR擴增HMGB1編碼基因，構建質粒pHMGB1；將pHMGB1轉化大腸桿菌BL21Transetta(DE3)，對轉化子進行誘導表達后，提取和純化蛋白，即得重組HMGB1蛋白。所述重組HMGB1蛋白可結合雙鏈DNA，并可顯著提高許氏平鮋頭腎巨噬細胞的免疫活性，提高其對鰻弧菌的殺菌功能和許氏平鮋對鰻弧菌的抵抗能力。該重組HMGB1蛋白可作為免疫增強劑應用于魚類鰻弧菌病害的防治。

項目針對國內外脂溶性功能因子微膠囊化產品儲藏穩定性差、生物利用率低、 配料安全性問題等諸多品質不足，提出以構建乳化和成膜特性俱佳的食品大分子乳化體系為基礎，進行包載脂溶性功能因子的高生物利用率、高穩態化、可控型納米顆粒及固態粉末產品的綠色制備。產品結構多樣，填補了國內市場空白，縮小了我國食品配料產業與發達國家的差距。取得了一系列創新性成果。 針對脂溶性營養素微膠囊化產品載量低、生物利用率差等問題，利用天然蛋白質的分子柔順性和復雜大分子結構，采用增溶、乳化-溶劑揮發高效制備技術，提高營養素載量，同時收縮載體分子體積、減小粒徑，制備獲得高載量、安全、無油型包載營養素的蛋白質納米顆粒。該產品粒徑范圍在 60-100nm，β-胡蘿卜素載量較普通含油型載體提高了 100 倍，具有抗胃蛋白酶消化和完全的小腸吸收特性，β-胡蘿卜素生物利用率是未包埋時的 25 倍，抗氧化活性提高了 2-8 倍。針對蛋白質易在等電點 pH、高鹽、高溫等極端環境下因變性而失穩，采用Maillard 糖基化反應對其進行接枝，通過控制反應進程及糖基供體，獲得等電點不沉淀、乳化穩定性提高 5-7 倍，變性溫度提高 10℃以上的高穩定蛋白。以 其為載體制備的抗環境因子干擾型納米顆粒在pH2.0-10.0 范圍內粒徑均穩定在 100nm 以下，4 °C 下儲藏 6 個月，營養素保留率達 92%以上。 針對液態乳化產品在儲藏過程中的不穩定性，利用淀粉的結構可塑性，在確低黏度且兼具乳化和成膜雙重特性的辛烯基琥珀酸（OSA）酯化淀粉的改性機制的基礎上，提出同步改性-乳化-干燥技術，構建了脂溶性營養素的粉末化制品。通過分析 OSA 淀粉分子分散密度和取代度與功能因子儲藏穩定性及生物有效性之間的相關性，獲得了生物利用率提高 10 倍以上的乳化粉末產品。復水后乳液 保持納米級粒徑，室溫下儲藏半年保留率達 95%以上。 針對不易使用熱處理手段的熱敏性風味油脂，提出納米乳液包埋-多孔淀粉 吸附的兩步非熱固化技術。創新性的采用“熱液處理”原淀粉結合生物酶法打孔，制備得到吸油率為 135%的高吸附型多孔淀粉。強揮發性薄荷油納米乳液多孔淀粉吸附產品，在室溫敞口放置 40 天，保留率可達 98%以上，且產物在 160-200℃ 高溫條件下具有緩釋特性。

羊草水孔蛋白及其編碼基因與應用,目前對于羊草的研究僅限于人畜的食用及成份分析等方面,而將其作為耐旱植物對其分子生物學方面的研究還少見報道.羊草水孔蛋白,是具有以下氨基酸序列的蛋白質:(1)序列表中的SEQ IDNo:1;(2)序列表中SEQ ID No:1的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代,缺失或添加,且與SEQ ID No:1蛋白質序列具有相同活性的,由SEQ IDNo:1衍生的蛋白質.將本發明的水孔蛋白的編碼基因轉入其它植物,可增強轉基因植物的抗旱能力.本發明應用于植物基因工程領域.

利用結構生物學和生物信息學手段設計融合蛋白的構建方式，通過生物制備獲得融合蛋白，結合生物反應器工程技術和生物過程智能控制技術，建立大規模制備融合蛋白的工藝，實現長效藥物蛋白的生產和臨床應用。其中長效多肽/蛋白類藥物的發酵水平達 1g/L,純化得率達 20%,體內半衰期較第一代基因工程藥物提高 30 倍以上。 

截止到2020年3月3日11時23分，我國累計已有新冠肺炎病例80302例，死亡2947人。我國的疫情防控已漸漸向好，但其它多個國家的疫情則呈快速上升和爆發趨勢，引起了強烈關注，世界衛生組織總干事譚德賽28日在日內瓦宣布將新冠肺炎疫情全球風險級別由此前的高上調至非常高。基于流行病學數據，多名國內外專家預計新冠肺炎可能會長期流行。為了實現最終的有效防控，新冠肺炎的基礎研究必須要迅速得到加強，其中尤為重要的兩個方面是：1.對新冠肺炎康復人員血清中病毒特異性抗體的系統性分析；2.對病原-宿主相互作用的全局性研究。通過這些研究將可提供全面的免疫響應數據及提示病毒蛋白質的功能，為疫苗研發、中和抗體制備以及藥物靶點的確定提供重要線索，進而加速新冠肺炎關鍵研究的進程。系統性的分析需要強力工具，包含新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）絕大多少甚至所有蛋白質的蛋白質組芯片是一個極佳的選項。據BioArt獨家消息，上海交通大學系統生物醫學研究院陶生策團隊傳來好消息。該團隊對新型冠狀病毒的全部27個預測的基因進行了密碼子優化，并通過全基因合成得到了一套完整的表達克隆。經過多輪優化，到目前為止已成功表達純化了其中的17個蛋白質，同時整合其他來源，該團隊最終獲得了20個新型冠狀病毒的蛋白質。在此基礎上于3月2日14時14分完成了首款新型冠狀病毒蛋白質組芯片的構建（圖1）。圖1. 新型冠狀病毒蛋白質組芯片。A. 芯片整體質控。一張芯片上有14個相同的點陣，可最多用于14個樣本的同步分析；B. 點陣中蛋白質的排布；C. 實際樣本的初步測試結果。新型冠狀病毒蛋白質組芯片對于深入研究病毒-宿主相互作用、病人的病毒特異性血清反應、疫苗效果等具有重要價值。該團隊將秉持開放的心態，積極地與相關科研團隊和科技企業合作，爭取在最短的時間內最大程度地發揮蛋白質組芯片的高通量全局性分析優勢，以期對疫情防控有所幫助。該芯片的主要應用點包括但不限于：1. 血清學分析。采用該芯片分析病人和康復人員血清或血漿，可全面地研究新型冠狀病毒引發的病毒特異性抗體響應及其動態變化，將幫助我們理解機體的免疫響應過程，發現病毒的優勢蛋白抗原，對確定哪些康復人員的血漿有更好的保護效果可能也會有幫助。2. 疫苗評估。疫苗的作用是預先建立免疫防御能力。無論是動物實驗或是臨床試驗，動態監控疫苗注射后血清中針對各種蛋白組分的抗體水平，并將其與防御能力進行關聯分析，將助力疫苗的篩選和前期評估，加速疫苗的開發進程。3. 病毒-宿主相互作用研究。利用該芯片可在全局水平上進行宿主關鍵蛋白與病毒蛋白質相互作用研究、翻譯后修飾調控研究，以助力對病毒侵染、復制合成等關鍵機制的揭示，并給出有潛力的靶蛋白用于藥物開發研究。該團隊積極響應國家號召，把研究成果第一時間公開，希望能有助于疫情防控，詳細數據和進一步結果將會在近期發布。

膠原蛋白是人體含量最多的蛋白質，主要存在于人體的血管、皮膚、跟腱、韌帶、軟骨和骨組織中。膠原中含有 21 種氨基酸，主要為甘氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸組成。氨基酸或成多肽鏈，三個多肽鏈形成三螺旋結構，進而形成膠原纖維。 江南大學藥學院藥劑學與藥劑材料學研究室，致力于研究高純度及無免疫原的膠原蛋白的提取方法，并開發其在醫藥和醫美產品中的應用。本團隊長期與無錫貝迪生物科技股份有限公司產學研合作，已將科研成果轉化為三類產品，分別為膠原貼敷料，醫用膠原復配型凝膠敷料以及醫用膠原蛋白海綿，并都獲得了醫 療器械注冊證編號。雙方于 2017 年 5 月起在江南大學協同創新中心成立聯合研發實驗室，著手膠原蛋白類相關醫療器械的開發。

谷氨酸棒桿菌(Corynebacterium glutamicum)被廣泛用于食品工業生產，是一種安全性很高的工業菌株；具有包括 Sec 和 Tat 分泌途徑在內完善的蛋白分泌系統；沒有類似于大腸桿菌(E. coli)所帶來的內毒素和宿主細胞蛋白污染等問題。這些顯著優點使它成為一種有吸引力的外源蛋白表達生產用的底盤細胞。目前國內生物醫藥領域主要依賴于 E.coli 表達體系生產醫藥蛋白，原創性外源蛋白表達體系的缺失，在知識產權方面將制約到我國生物醫藥產業的發展。該項成果有望為我國生物醫藥產業提供一個具有自主知識 產權的谷氨酸棒桿菌安全高效外源蛋白表達體系。

日前，清華大學生命學院葛亮課題組在《細胞》（Cell）期刊上在線發表題為“蛋白跨膜轉運調節非經典蛋白分泌”（A translocation pathway for vesicle-mediated unconventional protein secretion）的研究論文，首次報道了非經典分泌過程中的蛋白跨膜轉位機制。蛋白質的分泌是細胞間信息傳遞的重要方式。分泌蛋白通常具有N端信號肽序列以指導新生多肽鏈進入內質網（endoplasmic reticulum，ER）被加工、修飾，之后被運輸到高爾基體(Golgi apparatus)經過進一步的加工，最終抵達細胞質膜并被釋放到細胞外，這一過程被稱為經典分泌途徑。近年來的研究發現，許多分泌蛋白不具有典型的信號肽序列，其分泌不依賴于ER-Golgi途徑，這類分泌途徑被稱為非經典分泌（unconventional protein secretion, UPS）途徑。直接跨質膜轉位（I型）與細胞內囊泡結構介導的分泌（III型）是最主要的兩種UPS途徑。III型UPS中，蛋白首先進入一個囊泡載體（例如autophagosome, endosome等），然后通過膜泡運輸系統被運送到細胞外。由于這類蛋白缺少信號肽，一個需要解決的關鍵問題就是這類UPS蛋白是如何進入囊泡載體中的。 圖1. TMED10介導的蛋白質非經典分泌途徑工作模型在這項研究中，研究人員鑒定出一個膜蛋白TMED10可能形成一個蛋白通道介導UPS蛋白進入囊泡結構。細胞實驗發現，TMED10能夠調控大量非經典分泌蛋白的分泌，包括炎癥因子IL-1家族成員，galectin1和galectin3，以及小分子伴侶蛋白HSP5B。CLP誘導的敗血性休克（Cecal Ligation and Puncture (CLP)-induced septic shock）小鼠模型中，TMED10髓系敲除的小鼠分泌更少的IL-1β, 進而導致更低的炎癥反應與更高的存活率。進一步的研究發現，TMED10的C末端區域與分泌蛋白的一個motif的相互作用對蛋白的選擇性轉運與分泌非常重要。體外脂質體實驗證明，TMED10直接介導UPS蛋白進入脂質體，并且這一過程依賴于蛋白質的去折疊。在細胞中，TMED10定位于ERGIC（ER-Golgi intermediate compartment）并且能夠指導分泌蛋白進入這一膜性細胞器中。此外，研究還發現貨物蛋白與TMED10的結合會誘導TMED10寡聚化形成蛋白通道從而介導蛋白的轉位。基于這些實驗數據與之前的研究成果(Zhang et al., 2015)，作者提出如圖所示的TMED10介導的蛋白質非經典分泌途徑（TMED10-channeled UPS , THU)工作模型（圖1）。UPS蛋白在胞質分子伴侶HSP90A的幫助下去折疊并被運送到ERGIC，結合TMED10誘導其發生寡聚化形成蛋白通道，在腔內分子伴侶HSP90B1的幫助下轉位進入ERGIC，之后可能通過ERGIC形成運輸小泡，直接運送到細胞質膜，或進入分泌型自噬體或分泌型自噬溶酶體/MVB，分泌型自噬體又可以直接和質膜融合或首先與溶酶體融合，最終將蛋白釋放到細胞外。生命學院研究員葛亮為本文的通訊作者，實驗室張敏老師與生命學院博士生劉磊為本文共同第一作者。本研究受到基金委和科技部的經費資助。文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.03.031