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谷氨酸棒桿菌(Corynebacterium glutamicum)被廣泛用于食品工業(yè)生產(chǎn)，是一種安全性很高的工業(yè)菌株；具有包括 Sec 和 Tat 分泌途徑在內(nèi)完善的蛋白分泌系統(tǒng)；沒有類似于大腸桿菌(E. coli)所帶來的內(nèi)毒素和宿主細(xì)胞蛋白污染等問題。這些顯著優(yōu)點(diǎn)使它成為一種有吸引力的外源蛋白表達(dá)生產(chǎn)用的底盤細(xì)胞。目前國內(nèi)生物醫(yī)藥領(lǐng)域主要依賴于 E.coli 表達(dá)體系生產(chǎn)醫(yī)藥蛋白，原創(chuàng)性外源蛋白表達(dá)體系的缺失，在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面將制約到我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。該項(xiàng)成果有望為我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)提供一個(gè)具有自主知識(shí) 產(chǎn)權(quán)的谷氨酸棒桿菌安全高效外源蛋白表達(dá)體系。

日前，清華大學(xué)生命學(xué)院葛亮課題組在《細(xì)胞》（Cell）期刊上在線發(fā)表題為“蛋白跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)非經(jīng)典蛋白分泌”（A translocation pathway for vesicle-mediated unconventional protein secretion）的研究論文，首次報(bào)道了非經(jīng)典分泌過程中的蛋白跨膜轉(zhuǎn)位機(jī)制。蛋白質(zhì)的分泌是細(xì)胞間信息傳遞的重要方式。分泌蛋白通常具有N端信號(hào)肽序列以指導(dǎo)新生多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmic reticulum，ER）被加工、修飾，之后被運(yùn)輸?shù)礁郀柣w(Golgi apparatus)經(jīng)過進(jìn)一步的加工，最終抵達(dá)細(xì)胞質(zhì)膜并被釋放到細(xì)胞外，這一過程被稱為經(jīng)典分泌途徑。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，許多分泌蛋白不具有典型的信號(hào)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(jīng)典分泌（unconventional protein secretion, UPS）途徑。直接跨質(zhì)膜轉(zhuǎn)位（I型）與細(xì)胞內(nèi)囊泡結(jié)構(gòu)介導(dǎo)的分泌（III型）是最主要的兩種UPS途徑。III型UPS中，蛋白首先進(jìn)入一個(gè)囊泡載體（例如autophagosome, endosome等），然后通過膜泡運(yùn)輸系統(tǒng)被運(yùn)送到細(xì)胞外。由于這類蛋白缺少信號(hào)肽，一個(gè)需要解決的關(guān)鍵問題就是這類UPS蛋白是如何進(jìn)入囊泡載體中的。 圖1. TMED10介導(dǎo)的蛋白質(zhì)非經(jīng)典分泌途徑工作模型在這項(xiàng)研究中，研究人員鑒定出一個(gè)膜蛋白TMED10可能形成一個(gè)蛋白通道介導(dǎo)UPS蛋白進(jìn)入囊泡結(jié)構(gòu)。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，TMED10能夠調(diào)控大量非經(jīng)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(dǎo)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(jìn)而導(dǎo)致更低的炎癥反應(yīng)與更高的存活率。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，TMED10的C末端區(qū)域與分泌蛋白的一個(gè)motif的相互作用對蛋白的選擇性轉(zhuǎn)運(yùn)與分泌非常重要。體外脂質(zhì)體實(shí)驗(yàn)證明，TMED10直接介導(dǎo)UPS蛋白進(jìn)入脂質(zhì)體，并且這一過程依賴于蛋白質(zhì)的去折疊。在細(xì)胞中，TMED10定位于ERGIC（ER-Golgi intermediate compartment）并且能夠指導(dǎo)分泌蛋白進(jìn)入這一膜性細(xì)胞器中。此外，研究還發(fā)現(xiàn)貨物蛋白與TMED10的結(jié)合會(huì)誘導(dǎo)TMED10寡聚化形成蛋白通道從而介導(dǎo)蛋白的轉(zhuǎn)位。基于這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與之前的研究成果(Zhang et al., 2015)，作者提出如圖所示的TMED10介導(dǎo)的蛋白質(zhì)非經(jīng)典分泌途徑（TMED10-channeled UPS , THU)工作模型（圖1）。UPS蛋白在胞質(zhì)分子伴侶HSP90A的幫助下去折疊并被運(yùn)送到ERGIC，結(jié)合TMED10誘導(dǎo)其發(fā)生寡聚化形成蛋白通道，在腔內(nèi)分子伴侶HSP90B1的幫助下轉(zhuǎn)位進(jìn)入ERGIC，之后可能通過ERGIC形成運(yùn)輸小泡，直接運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)膜，或進(jìn)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(zhì)膜融合或首先與溶酶體融合，最終將蛋白釋放到細(xì)胞外。生命學(xué)院研究員葛亮為本文的通訊作者，實(shí)驗(yàn)室張敏老師與生命學(xué)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(jīng)費(fèi)資助。文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.03.031

近日，上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院、微生物代謝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室董濤團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌Ⅵ型分泌系統(tǒng)（T6SS）可以分泌一種新型的具有分子內(nèi)伴侶的核酸酶毒素，并揭示了該毒素蛋白的分泌和自剪切機(jī)制。相關(guān)研究成果以“Intramolecular chaperone-mediated secretion of an Rhs effector toxin by a type VI secretion system”為題發(fā)表于Nature Communications雜志上。上海交通大學(xué)博士研究生裴同同、李浩和碩士研究生梁小夜為共同第一作者，董濤研究員為通訊作者，該文作者還包括謝志平研究員、于明特別研究員、林雙君教授和許平教授等。本文是董濤團(tuán)隊(duì)自2019年11月在PNAS和2020年2月在Nature Microbiology上發(fā)表的研究結(jié)果的延續(xù)和擴(kuò)展，深化了領(lǐng)域?qū)π?yīng)蛋白的分泌機(jī)制和功能的研究，并為下一步對T6SS進(jìn)行合成生物學(xué)工具化改造和應(yīng)用有重要的推動(dòng)作用。微生物廣泛存在于自然環(huán)境中或寄主體內(nèi)，相應(yīng)也進(jìn)化出了多種與其他物種競爭的策略。Ⅵ型蛋白分泌系統(tǒng)（T6SS）是大多數(shù)革蘭氏陰性致病菌與環(huán)境中其他微生物競爭及感染宿主的重要“武器”。T6SS 能夠通過直接接觸將具有抗菌活性或細(xì)胞毒性的效應(yīng)蛋白注射到受體細(xì)胞內(nèi)。T6SS效應(yīng)蛋白往往具有不同的大小、結(jié)構(gòu)和功能特性，因此對其分泌機(jī)制的解析一直是領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本研究在致病性氣單胞菌Aeromonas dhakensis中發(fā)現(xiàn)了首個(gè)能夠自我剪切的T6SS效應(yīng)蛋白TseI。通過多種生化和遺傳突變實(shí)驗(yàn)，作者發(fā)現(xiàn)TseI表達(dá)時(shí)能夠自剪切為三個(gè)片段（N、 Rhs 和 C）。C端是一個(gè)核酸酶毒素，而N端和 Rhs在剪切后能夠作為伴侶蛋白與C端毒素非共價(jià)結(jié)合。在N端和Rhs的輔助作用下，C端毒素能夠通過T6SS分泌到受體細(xì)菌內(nèi)至其死亡。此外，該研究還在包括銅綠假單胞菌、丁香假單胞菌和副溶血弧菌等多種病原微生物中發(fā)現(xiàn)了具有類似特性的T6SS效應(yīng)蛋白。因此，作者將TseI及其同源蛋白定義為一類新型的含分子內(nèi)伴侶的自剪切效應(yīng)蛋白。T6SS效應(yīng)蛋白 TseI 的鑒定  A：純化后的 TseI 顯示蛋白剪切為三段；B：TseI同源蛋白的序列對比顯示保守氨基酸序列和N/C端自剪切位點(diǎn)；C：TseI同源蛋白在致病菌中的分布；D：分子內(nèi)伴侶介導(dǎo)的TseI分泌模型。該研究獲國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2018YFA0901200)和國家自然科學(xué)基金委(31770082)等項(xiàng)目的支持。論文鏈接：http://dx.doi.org/10.1038/s41467-020-15774-z

已有樣品/n本項(xiàng)目篩選獲得了一個(gè)蛋白酶，并利用該酶建立了制備明膠的新工藝。與傳統(tǒng)酸堿法相比，該工藝能夠節(jié)約淡水50%以上，生產(chǎn)周期從60-100天縮短為5-10天，同時(shí)大幅降低酸堿試劑的消耗量，與普通酶法相比，成本降低，產(chǎn)品質(zhì)量和得率將大幅提高。本技術(shù)適用于現(xiàn)有明膠廠的工藝升級(jí)替代。總投資額600-1000萬元，綜合成本降低20%，三廢排放降低30%。

其他成果/n該方法包括如下步驟：1)將含有膠原蛋白的動(dòng)物組織在液氮中進(jìn)行冷凍、研磨；2)將研磨后的動(dòng)物組織以酸/酶法提取膠原蛋白，得到膠原蛋白溶液；3)將膠原蛋白溶液透析、凍干后，得到粉末狀的所述膠原蛋白。本發(fā)明采用冷凍研磨預(yù)處理方法，在液氮中預(yù)先冷凍含有膠原蛋白的動(dòng)物組織一段時(shí)間，利用研磨儀在一定頻率下研磨成粉末，該方法處理后，三螺旋結(jié)構(gòu)及熱變性溫度并未受影響，能在保持天然膠原纖維化性能的基礎(chǔ)上，比原有不冷凍研磨的酸提法的提取率提高18％?82％，這對于膠原應(yīng)用及膠原基生物材料的應(yīng)用具有重要意義。

傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)獲取方式依賴于生物系統(tǒng)，其構(gòu)成通常局限于自然界常見的 20 種天然氨基酸，并不能滿足相關(guān)的需求。化學(xué)合成蛋白從原理上可以合成任何物理規(guī)律所允許的蛋白質(zhì)分子，極大豐富蛋白質(zhì)的種類和功能。 本團(tuán)隊(duì)針對多肽和蛋白質(zhì)化學(xué)合成所開發(fā)的一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和獨(dú)特優(yōu)勢的技術(shù)方法（如能合成>400AA 的蛋白合成；利用化學(xué)全合成方法合成最大膜蛋白；合成富含 4 對二硫鍵的具有生理功能的多肽，甚至已實(shí)現(xiàn) 7 對二硫鍵多肽的合成；開發(fā)出一系列方法實(shí)現(xiàn) 2 環(huán)肽的合成，并正在發(fā)展多環(huán)肽的合成技術(shù)；各種修飾多肽的成熟合成技術(shù)）， 針對科研院所和藥企提供基于多肽與蛋白質(zhì)化學(xué)合成技術(shù)的客戶肽產(chǎn)品定制和藥物篩選合成服務(wù)。 

中國化妝品市場增速始終高于世界平均水平。數(shù)據(jù)顯示，2017年全國化妝品市場規(guī)模達(dá)到3616億元，同比增速達(dá)到10%。從增速來看，自2012年到2015年我國化妝品市場規(guī)模增速不斷下滑，到2017年增速明顯提升，未來發(fā)展空間巨大。 從化妝品品類上看，我國化妝品市場表現(xiàn)出鮮明的地域特色。在我國，全球彩妝品類占比為14%，我國僅為9.5%，全球香水品類約占比為10.62%，而我國僅為1.70%。護(hù)膚品是化妝品中的膚用化妝品子類，主要具有清潔皮膚及補(bǔ)充皮膚養(yǎng)分等功能，如洗面奶、面霜、面膜等。目前市場規(guī)模呈高速膨脹態(tài)勢，行業(yè)仍處于成長期。 護(hù)膚品包括面部護(hù)理、身體護(hù)理、手部護(hù)理和護(hù)理套裝四大品類，是化妝品行業(yè)中規(guī)模最大的子行業(yè)。2014年中國護(hù)膚品市場規(guī)模突破1500億元，2017年達(dá)到1787億元，到2020年，我國護(hù)膚品市場規(guī)模將突破2000億元。

1. 痛點(diǎn)問題 蛋白質(zhì)藥物在各類重大疾病的治療中越來越重要。然而，大多數(shù)蛋白質(zhì)藥物由于其快速的腎清除和穩(wěn)定性差，因而循環(huán)半衰期很短，需要頻繁地以高劑量給藥，導(dǎo)致較低的治療效果和嚴(yán)重的副作用。目前最常用的提高半衰期的方法包括：PEG化、HSA融合、Fc融合等，其中PEG化會(huì)產(chǎn)生非均相的位點(diǎn)異構(gòu)體混合物難以分離和純化，產(chǎn)率低、生產(chǎn)成本高、生物活性顯著降低。HSA融合需要在真核表達(dá)系統(tǒng)中生產(chǎn)，產(chǎn)率低、成本高，同時(shí)會(huì)顯著降低藥用蛋白的生物活性的問題。Fc融合蛋白存在免疫原性和糖基化的問題。同時(shí)，傳統(tǒng)的蛋白藥物純化方法成本高昂，不僅需要特殊設(shè)備，須對固相基質(zhì)進(jìn)行定制，難以放大到工業(yè)規(guī)模且純化效率低。 2. 解決方案 本項(xiàng)成果針對當(dāng)前長效蛋白質(zhì)藥物領(lǐng)域的行業(yè)痛點(diǎn)，提出了獨(dú)特的緩釋長效蛋白新藥的一站式解決方案，其分為兩項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的平臺(tái)化技術(shù)，分別是ELP融合長效蛋白修飾技術(shù)和可逆循環(huán)相變ELP融合蛋白緩釋技術(shù)，能夠更好地降低生產(chǎn)成本，提高藥物療效，加強(qiáng)質(zhì)量控制，提升技術(shù)的普適性。

細(xì)胞因子是特異性細(xì)胞產(chǎn)生的，一類能夠在細(xì)胞間傳遞信息、具有免疫調(diào)節(jié)和效應(yīng)功能的蛋白質(zhì)。其中細(xì)胞因子介導(dǎo)的自身免疫是引起自身免疫性疾病的一種重要的機(jī)制。白介素-17（IL-17）是目前新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子，是由 Thl7 細(xì)胞分泌的致炎細(xì)胞因子，在機(jī)體炎癥反應(yīng)以及自身免疫性疾病中發(fā)揮著重要作用。參與包括風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、 系統(tǒng)性紅斑狼瘡、銀屑病等多種自身免疫性疾病的發(fā)病與發(fā)展。白介 素-17 與其受體結(jié)合后通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)而發(fā)揮作用。白介素-17 受體融合蛋白能與內(nèi)源性受體競爭結(jié)合白介素 17，是白介素-

產(chǎn)品詳細(xì)介紹