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項目成果/簡介:重點集中在功能蛋白與多肽關鍵技術突破及其應用開發(fā)。在原料預處理方面，突破了綠色預處理提取技術，酶促溶提取、高壓輔助提取、超聲輔助提取等技術瓶頸，形成了水產(chǎn)源蛋白與功能多肽的綠色提取技術，蛋白回收率>90%，具有提取率高、綠色環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量高的顯著優(yōu)勢；組合酶酶解技術，水解效率提高20%，活性肽得率提高15%。獲得了具有不同生物活性的目標肽。梯級肽的膜分離技術，獲得高純度的特定分子量段的功能肽。國內(nèi)外首次發(fā)現(xiàn)并應用的生物傳感器與人工神經(jīng)網(wǎng)絡定向制備技術、計算機輔助控制可控制備活性肽技術。建立了一整套規(guī)模化食品級、化妝品級的功能蛋白與多肽中試及規(guī)模化制備技術，并進一步研究開發(fā)出功能蛋白與多肽的固體飲料、液體飲料、面膜、調(diào)味基料、食品澄清劑、醫(yī)用可吸收止血敷料等產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量高，競爭優(yōu)勢明顯，可預期產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益。項目階段:工業(yè)化生產(chǎn)階段效益分析:我國加工副產(chǎn)物資源量大，僅魚皮、魚骨、魚鱗等每年1000~1500萬噸，根據(jù)國際國內(nèi)市場的行情，制成活性肽產(chǎn)品后，可增值幾十倍到上百倍，預計每年可新增百億元產(chǎn)值，該成果可為提高水產(chǎn)品加工廢棄物的附加值開辟了新的途徑，降低加工廢棄物的排放量，生態(tài)環(huán)境效益顯著，具有良好的示范效應。該成果用于美泰科技（青島）股份有限公司、青島東易科技發(fā)展有限公司、青島益和興食品有限公司等其他功能蛋白、功能肽生產(chǎn)企業(yè)、保健與營養(yǎng)食品生產(chǎn)企業(yè)、醫(yī)用材料生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)與研發(fā)。知識產(chǎn)權類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權知識產(chǎn)權編號:ZL201510603619.6 ZL201410515456.1 ZL201510784871.1 ZL201510772518.1 ZL201510662318.0 ZL201210003787.8技術成熟度:通過中試技術先進程度:達到國內(nèi)領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

重點集中在功能蛋白與多肽關鍵技術突破及其應用開發(fā)。在原料預處理方面，突破了綠色預處理提取技術，酶促溶提取、高壓輔助提取、超聲輔助提取等技術瓶頸，形成了水產(chǎn)源蛋白與功能多肽的綠色提取技術，蛋白回收率>90%，具有提取率高、綠色環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量高的顯著優(yōu)勢；組合酶酶解技術，水解效率提高20%，活性肽得率提高15%。 獲得了具有不同生物活性的目標肽。 梯級肽的膜分離技術，獲得高純度的特定分子量段的功能肽。 國內(nèi)外首次發(fā)現(xiàn)并應用的生物傳感器與人工神經(jīng)網(wǎng)絡定向制備技術、計算機輔助控制可控制備活性肽技術。建立了一整套規(guī)模化食品級、化妝品級的功能蛋白與多肽中試及規(guī)模化制備技術，并進一步研究開發(fā)出功能蛋白與多肽的固體飲料、液體飲料、面膜、調(diào)味基料、食品澄清劑、醫(yī)用可吸收止血敷料等產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量高，競爭優(yōu)勢明顯，可預期產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益。

研究內(nèi)容 ：本研究采用復合酶法水解蠶蛹蛋白制備免疫調(diào)節(jié)活性多 肽，得到最佳的水解工藝條件。在最佳水解條件下，酶解后蛋白質(zhì)得率為 57.24%，小分子多肽得率為 32.16%。該結果達到了計劃指標，即蛋白質(zhì) 得率>40%，小分子多肽得率 >20%。另外，本研究探討了水解條件與分子 量大小，分子量大小與免疫調(diào)節(jié)活性的關系，同時建立了毛細管凝膠電泳 測定蠶蛹多肽分子的檢測方法。 技術特點 ：本研究

高效的 多肽 - 多肽偶聯(lián)反應對于 制備蛋白 - 藥物綴合物、調(diào)控蛋白質(zhì)拓撲結構、生物成像 、化學生物學 等 領域 具有重要的意義 ，并因其可基因編碼的特性 而 備受關注 。目前， 研究 報道 此類連接方法 并不太多 見 ，其中 分選酶（ sortase ） 或 蝶豆粘酶 -1 （ butelase 1 ） 介導的偶聯(lián)反應具有較好的底物 序列特異性 ， 內(nèi)含肽 （ intein ） 介導的蛋白質(zhì)連接方法 可實現(xiàn) 可基因編碼的高效主鏈連接， 而 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶 （ transglutaminase ） 則 可以 介導 非特異性的 側(cè)鏈異肽鍵 偶聯(lián) 。近年來 ， 多肽 - 蛋白質(zhì)反應對 的 蓬勃發(fā)展 為此類工具 的 發(fā)展 提供了新的契機 。 已 有 諜連接酶（ SpyLigase ）和探連接酶（ SnoopLigase ） 介導 的多肽 - 多肽偶聯(lián)體系 見諸報道 ，但其效率仍 有 待提高， 而 其 細 胞內(nèi)的應用前景仍有待探索。 最近 ， 張文彬課題組發(fā)展了 獨特的具有無序結構的 諜訂書機 酶 （ SpyStapler ），可實現(xiàn) 諜標簽 （ SpyTag ）和北大 標簽 （ BDTag ）在 細 胞內(nèi)和 細 胞外的高效偶聯(lián) （圖 1 ） 。

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(guī)模制備融合蛋白的工藝，實現(xiàn)長效藥物蛋白的生產(chǎn)和臨床應用。其中長效多肽/蛋白類藥物的發(fā)酵水平達 1g/L,純化得率達 20%,體內(nèi)半衰期較第一代基因工程藥物提高 30 倍以上。 

傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)獲取方式依賴于生物系統(tǒng)，其構成通常局限于自然界常見的 20 種天然氨基酸，并不能滿足相關的需求。化學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。 本團隊針對多肽和蛋白質(zhì)化學合成所開發(fā)的一系列具有自主知識產(chǎn)權和獨特優(yōu)勢的技術方法（如能合成>400AA 的蛋白合成；利用化學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，甚至已實現(xiàn) 7 對二硫鍵多肽的合成；開發(fā)出一系列方法實現(xiàn) 2 環(huán)肽的合成，并正在發(fā)展多環(huán)肽的合成技術；各種修飾多肽的成熟合成技術）， 針對科研院所和藥企提供基于多肽與蛋白質(zhì)化學合成技術的客戶肽產(chǎn)品定制和藥物篩選合成服務。 

1. 痛點問題 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，導致較低的治療效果和嚴重的副作用。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化會產(chǎn)生非均相的位點異構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系統(tǒng)中生產(chǎn)，產(chǎn)率低、成本高，同時會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，傳統(tǒng)的蛋白藥物純化方法成本高昂，不僅需要特殊設備，須對固相基質(zhì)進行定制，難以放大到工業(yè)規(guī)模且純化效率低。 2. 解決方案 本項成果針對當前長效蛋白質(zhì)藥物領域的行業(yè)痛點，提出了獨特的緩釋長效蛋白新藥的一站式解決方案，其分為兩項具有自主知識產(chǎn)權的平臺化技術，分別是ELP融合長效蛋白修飾技術和可逆循環(huán)相變ELP融合蛋白緩釋技術，能夠更好地降低生產(chǎn)成本，提高藥物療效，加強質(zhì)量控制，提升技術的普適性。

神經(jīng)遞質(zhì)作為神經(jīng)元與神經(jīng)元及神經(jīng)元與細胞之間溝通的媒介分子，介導了發(fā)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(fā)展以及人們對大腦精細結構的進一步了解，現(xiàn)如今已發(fā)現(xiàn)有幾十種重要的神經(jīng)遞質(zhì)。而神經(jīng)系統(tǒng)在時間和空間上的高度復雜性對研究特定神經(jīng)遞質(zhì)的動態(tài)變化及其功能提出了極大的挑戰(zhàn)。本項目成功構建了一系列新型的基因編碼的神經(jīng)遞質(zhì)熒光探針，可實現(xiàn)對特定神經(jīng)遞質(zhì)動態(tài)變化的靈敏檢測。該類熒光探針利用大多數(shù)已知的神經(jīng)遞質(zhì)所對應的特異性G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）與循環(huán)重排的熒光蛋白（cpGFP）融合，利用循環(huán)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(jīng)遞質(zhì)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。

本發(fā)明提供了一種單鏈片段抗體-多肽融合蛋白及其應用,該蛋白是一種具有結合 Her2受體和攜帶抗癌siRNA藥物雙向功能的融合蛋白,可以作為抗癌siRNA的藥物 載體。其中,單鏈片段抗體為Her2-ScFv,多肽為魚精蛋白片段多肽。該單鏈片段抗 體-多肽融合蛋白的序列如SEQ ID NO.1所示的序列。本發(fā)明構建的Her2單鏈片段抗 體與魚精多肽的融合蛋白具有結合Her2受體和攜帶抗癌siRNA藥物的雙向功能。本 發(fā)明的融合蛋白能把抗癌siRNA藥物定向?qū)肽繕税┘毎?開發(fā)了非病毒載體工 具,加速RNAi技術應用于臨床。

項目成果/簡介:本發(fā)明提供了一種單鏈片段抗體-多肽融合蛋白及其應用,該蛋白是一種具有結合 Her2受體和攜帶抗癌siRNA藥物雙向功能的融合蛋白,可以作為抗癌siRNA的藥物 載體。其中,單鏈片段抗體為Her2-ScFv,多肽為魚精蛋白片段多肽。該單鏈片段抗 體-多肽融合蛋白的序列如SEQ ID NO.1所示的序列。本發(fā)明構建的Her2單鏈片段抗 體與魚精多肽的融合蛋白具有結合Her2受體和攜帶抗癌siRNA藥物的雙向功能。本 發(fā)明的融合蛋白能把抗癌siRNA藥物定向?qū)肽繕税┘毎?開發(fā)了非病毒載體工 具,加速RNAi技術應用于臨床。項目階段:成果已轉(zhuǎn)化