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重組生物粘合劑蛋白質的研制

2024-12-16 13:51:31
云上高博會 http://www.502d.xyz
所屬領域:
生物、醫藥及醫療機械
項目成果/簡介:

1. 痛點問題

貽貝粘附蛋白(MAPs)是由貽貝分泌的一種天然生物膠,其作用是將貽貝鉚釘在物體表面,使得它們可以在環境復雜的水下過著安定的生活。在生物醫學、細胞治療、組織工程、生物加工等領域快速發展的今天,MAPs作為潛在細胞粘附劑,具有廣闊的應用前景。但對于不同的組織、不同的器官、不同來源的細胞,細胞外基質表達的種類和數量都不相同。因此,如何研制針對不同細胞、不同組織具有強粘合能力的MAPs,無論在理論上還是實際應用中,都具有重要的意義和價值。

2. 解決方案

本項目旨在貽貝粘合蛋白MAPs的基礎上研究粘合性能更強的新一代生物粘合劑,利用蛋白質工程技術,構建了具有更強的粘附能力、具有促進細胞生長能力的新型生物粘合劑融合粘附蛋白P15。P15蛋白質由貽貝粘合蛋白和膠原蛋白粘附核心肽段組成,通過優化P15蛋白質的表達條件,實現了P15蛋白在大腸桿菌的可溶性高效表達及其分離純化工藝。在P15這一設計思想獲得成功的基礎上,設計了另外8種基于不同機理的新型生物粘合劑蛋白,合成了這8種新型生物粘合劑蛋白的編碼基因,實現了8種蛋白質在大腸桿菌中的可溶性表達,進行了分離純化,并對這8種新型生物粘合劑蛋白的粘附性能進行了初步的研究。原子力顯微鏡的定量分析結果總結如下:有6種新型生物粘合劑蛋白的粘附作用力等同于、甚至強于P15,其中有三種蛋白質的粘附能力好于P15,其中一種蛋白的粘附能力為P15的2倍以上。

3. 競爭優勢分析

1)雙功能生物粘合劑的設計:兼具水生動物MAPs的粘附性能和膠原蛋白伸展和粘附性能的新型生物粘合劑蛋白。

2) 把握核心功能序列、復雜分子簡約化:將原本應該由上千個氨基酸組成的分子量巨大的新型生物粘合劑蛋白質簡化為由100-200個氨基酸組成的常規分子量的新型生物粘合劑蛋白質,同時仍然保留MAPs和膠原蛋白的特點。

3) 注重表達和制備工藝的關鍵問題:將實驗室長期積累的大腸桿菌可溶性表達的載體、方法和產物后加工方面的多個發明專利技術組合使用,從生產制備工藝上保證了性能優良的生物粘合劑的研發。

應用范圍:

P15蛋白質有望成為一種性能優越的新型醫用組織粘合劑,可用于手術傷口愈合,為MAPs類分子在生物醫學材料、組織工程、基因治療傳輸載體、醫療診斷、生物加工工程等領域的應用提供了新的材料和思路。

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