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提出并發展了一種蛋白質“鄰近脫籠”策略，將可遺傳編碼的非天然氨基酸脫籠技術與計算機輔助設計篩選技術相結合，在一系列不同種類的蛋白質上實現了高時間分辨的原位激活，為在活細胞及活體動物內研究蛋白質的動態調控機制提供了一種普適性技術。利用這一被命名為 CAGE-prox 的新方法，他們建立并驗證了“激酶正交激活和信號轉導調控”、   “時間分辨的蛋白質組學分析”，“基于毒素蛋白的抗腫瘤蛋白前藥”等一系列原創應用，展示了這一化學生物學新技術在開展蛋白質動態功能研究與調控中的優勢和特色。“化學脫籠”策略，可通過對蛋白質關鍵殘基的化學保護和脫保護反應，實現對其活性的“關－開”調控（Nat. Chem. Biol. 2016, 12, 129）。利用這一技術，他們先后在賴氨酸（Nat. Chem., 2014, 6, 352; Nat. Chem. Biol., 2014, 10, 1003）、酪氨酸（J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 15118）等天然氨基酸側鏈上實現了生物正交斷鍵反應和化學脫籠，開展了激酶等蛋白質家族的特異激活和機制研究（ACS Cent. Sci, 2016, 2, 325，ACS Cent. Sci. 2019, 5, 145）。由于細胞內蛋白質的種類繁多、活性調控機制各異，目前該方法仍受可供脫籠的氨基酸種類限制，無法適用于所有蛋白質。

真菌疏水蛋白具有自我裝配成膜的性質，因此 （1）疏水蛋白可作為蛋白和細胞固定化的媒介，可用于生物傳 感器和生物芯片，作為引發層，交聯上配體或形成融合蛋白，能使特 定分子固定化到特定表面。 （2）它能改變表面的屬性，保護表面。可用于提高醫學器官移 植物生物相容性和防止微生物細胞粘附；可應用于醫藥行業中燒傷、 創傷的創面保護，為臨床病人創面保護和恢復提供一種安全無毒、操 作簡便、高效低耗的新手段。 （3）作為一種生物表面活性劑，疏水蛋白還可以用于促進土壤 中的污染物的降解和應用在石油泄漏后回收石油的過程中。 （4）疏水蛋白具有表面活性，可用于食品對抗相變能力并形成 穩定泡沫，使其在密封食品生產上發揮重要作用； （5）也可用于日用化妝品生產中，因疏水蛋白可以作為洗潔產 品的成分，根據其疏水、親水兩相間的轉變，可通過自我裝配而將面 部的油脂等疏水的成分包裹起來，再用水清洗將其除去，也可以作為 保護秀發的天然膜，使發部維持清潔并保持一定水分；將它運用到面 部的美容護理，由于它的特性，能使皮膚表面形成一層天然生物活性 保護膜，起到皮膚保濕、免受外界空氣中污濁物的侵害，從而達到護膚美容之功效。 （6）疏水蛋白直接包裹藥物以改變藥物溶解性并實現控、緩釋。 通過真菌疏水蛋白與難溶于水的藥物混合，可以達到良好的分散效果， 并延長了兩種藥物的藥效持續時間。 （7）真菌疏水蛋白與其他的功能性蛋白或小肽組成融合蛋白， 同時發揮疏水蛋白的穩定吸附材料表面的特性和功能性蛋白或小肽 的特異性功能，如在組織工程、抗炎抗菌材料等。 項目特色： 純天然生物制品，無毒害，無污染。耐酸堿，抗相變能力強。自 我裝配形成有活性的蛋白膜。具有良好的熱穩定性和透氣不透水性。 由于它的特性，使得它具有：（1）自動成膜，無需貼敷，使用便利； （2）透氣性優良；(3)純天然無化學添加成分，瑞氏木霉已被證明是 安全的菌種；（4）組織相容性好，避免了嚴重的排異反應；（5）耐高 溫（100 攝氏度仍保持活性），易于消毒；（6）穩定不降解，便于產品 的長期保存；（7）用表面活性劑就可以很容易地清洗（8）延展性好， 1 毫克的疏水蛋白在液面就可以展開 1 平方米的薄膜（9）透明，可直 接透過成膜觀察（10）性價比高。 市場應用前景： 目前國際上尚未實現疏水蛋白的工業化生產，其相關應用產品的 開發更為滯后。我們在已實現疏水蛋白中試研發的基礎上，擴大發酵 規模，進行后續產品的開發，我們的技術和工藝現居國際領先地位， 無疑會占有寶貴的先機。 疏水蛋白產品將作為新一代膜生物活性材料進入市場，它的出現 將會革命性地取代現有化學產品，這無疑給人類的健康帶來了很大的 益處，消除人類在預防和治療疾病、食品加工、以及醫學檢測、食物保鮮方面為健康做出努力的同時給自身帶來的潛在危害，而且價格更 為低廉。因此，本項目大規模生產疏水蛋白及其應用開發是有非常廣 闊的市場前景的，并且我們的技術在國際和國內市場處于領先地位。 這些產品都將在國際市場上處于最優競爭狀態。

通過計算機虛擬篩選和建立熒光共振能量轉移的體外高通量篩選體系，篩選得到新型的ATG4B小分子抑制劑S130。通過對自噬信號通路的研究，發現S130不影響自噬體功能及其與溶酶體的融合，而是抑制了LC3-PE的去脂化過程，最終阻斷細胞自噬。這為進一步明確ATG4B在自噬信號通路中的調控作用提供了新的理論基礎。通過抗腫瘤作用的研究，發現S130可有效抑制結腸癌細胞的生長，且營養缺乏能進一步增強S130的抗腫瘤效果，而過表達ATG4B可部分對抗S130引起的腫瘤細胞死亡，提示ATG4B可能是腫瘤治療中的潛在靶點。同時，藥代動力學實驗結果表明，該抑制劑在體內主要分布于腫瘤組織，從而抑制結腸癌細胞的生長。綜上，該研究表明ATG4B可能是腫瘤治療的潛在藥物靶標，而S130作為高效的ATG4B小分子抑制劑具有開發成為腫瘤治療藥物的潛能。

本發明涉及分子微生物學領域，具體的說是一種C型凝集素(C-type?lectin)及其制備和應用。C型凝集素為序列表SEQ?ID?No.1中的氨基酸序列所示。制備方法：以許氏平鮋cDNA為模板PCR擴增C型凝集素基因，構建質粒pLecC；將pLecC轉化大腸桿菌BL21Transetta(DE3)，對轉化子進行誘導表達后，收集上清，濃縮后即得重組C型凝集素。所述C型凝集素對多種弧菌具高效凝集作用，經C型凝集素處理后的細菌對許氏平鮋的侵染能力顯著降低。因此，該C型凝集素有望應用于魚類細菌性病害的防治。

本項目是采用種子蛋白質基因工程手段，將富含賴氨酸的豌豆球蛋白基因（Vicilingene）轉入超大穗小麥體內并令其表達，以期大幅度提高超大穗小麥的種子蛋白質含量和賴氨酸含量，改良超大穗小麥的營養品質和加工品質，使超大穗小麥盡快成為大面積推廣種植的超高產優質小麥良種。其次，本項研究將豐富分子遺傳學理論并開辟一條高蛋白品質育種的新途徑，所

Mpa六聚體除了與真核生物蛋白酶體調節顆粒Rpt1-Rpt6蛋白六聚體以及古細菌PAN蛋白六聚體具有一定的結構同源性之外，還具有一些明顯不同的結構特征：（1）結核桿菌Mpa具有形成雙環的兩個串聯寡核苷酸/寡糖結合（OB）結構域，而古細菌蛋白酶體相關ATPase調控顆粒（PAN）和真核生物蛋白酶體ATPase調控顆粒復合體（Rpt1-6）每個蛋白亞基都只具有單個OB結構域；（2）Mpa在具有蛋白酶體活化功能的C末端之前具有一個泛素樣的β-grasp結構域，而古細菌PAN和真核生物Rpt1-6蛋白復合體并不具有這樣的一個β-grasp結構域? 由于β-grasp結構域的存在，Mpa六聚體中各個蛋白亞基C末端被埋在結構核心中而沒有暴露在蛋白復合體結構的表面，這就影響了C末端的GQYL基序與20S 蛋白酶體復合體的對接，從而阻礙了六聚化的Mpa與七次對稱的28聚體的蛋白酶體相互作用。我們通過功能研究進一步解釋了為什么單獨的Mpa六聚體在體外情況下不能有效結合蛋白酶體核心顆粒并啟動蛋白質特異性降解，結合晶體結構域功能研究，我們提出了結核桿菌蛋白酶體ATPase調控顆粒Mpa與20S蛋白酶體復合體這一分子量超過1100KDa蛋白質機器的作用模型

1.痛點問題 自身免疫系統疾病是困擾人類的一大類疾病，醫學界對其中很多種疾病的具體發病原因還所知甚少。目前的治療手段和方法也極其有限，幾乎沒有任何真正的靶向藥物和能夠根治的療法，其治療難度和患者痛苦程度都不亞于癌癥。 IRAK4是固有免疫系統上IL-1家族和TLR家族這兩大信號通路交匯的最重要的節點。IRAK4和MyD88通過形成復合物來開啟下游各種與免疫反應或細胞生長相關的基因表達。IRAK4與其他激酶不同，它既是下游信號分子的激酶，又同時起到形成復合物所必需的支架蛋白的作用。雖然，現有技術已有眾多IRAK4小分子激酶抑制劑，但它們僅可以抑制激酶本身的活性，顯示出中等的效力，無法破壞復合物的形成來徹底阻斷炎癥反應信號的產生。而PROTAC技術可通過降解靶蛋白同時阻斷IRAK4激酶活性和破壞靶蛋白支架功能，相對于常規的激酶抑制劑產生更好的抑制炎癥反應效果。 2.解決方案 本項成果涉及一類可以降解IRAK4蛋白的小分子降解劑，可以同時消除IRAK4蛋白的激酶功能和支架蛋白功能。相較于小分子抑制劑，該類小分子降解劑有更強的抑制炎癥反應的效果。有望用于開發新型、高效、新機制的抗炎小分子藥物，同時拓展該類分子在癌癥治療中的作用。 PROTAC是一種具有雙功能的雜合小分子，通過合適的連接鏈將靶蛋白配體與E3泛素連接酶配體連接，促使目的蛋白（POI）與E3連接酶形成三元復合物，從而使靶蛋白接近泛素化系統，實現靶蛋白的泛素化，隨后被蛋白酶體的26S亞基識別，最終導致靶蛋白降解。 合作需求 項目合作開發、落地空間、研發團隊或第三方資金投入。

本發明成功將 EAMM 蛋白和抗原 HspX 在基因水平進行融合構 建了新的融合蛋白 EAMMH，并將該不帶標簽的融合蛋白成功進行表 達和純化。EAMMH 融合蛋白以可溶形式表達，明顯改善了 EAMM 以包涵體進行表達的狀況。此外，EAMMH 蛋白融合了結核分枝桿菌 主要的生長期抗原和休眠期抗原，并可誘導較強的針對各期抗原的特 異性細胞免疫和體液免疫應答。小鼠結核分枝桿菌氣霧攻擊模型證 明，該新的融合蛋白疫苗具

現有伴隨診斷主要是基因檢測，而基因突變并不等于蛋白質表達，更不意味著靶點激活。本項目基于蛋白組學，特異性捕獲磷酸化酪氨酸激酶（最主要靶點），直接檢測靶點激活狀態，極低成本為腫瘤用藥提供最精準指導。

本發明成功將EAMM蛋白和抗原HspX在基因水平進行融合構建了 新的融合蛋白EAMMH，并將該不帶標簽的融合蛋白成功進行表達和純 化。EAMMH融合蛋白以可溶形式表達，明顯改善了EAMM以包涵體進行 表達的狀況。此外，EAMMH蛋白融合了結核分枝桿菌主要的生長期抗原和休眠期抗原，并可誘導較強的針對各期抗原的特異性細胞免疫和體液免疫應答。