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利用結(jié)構(gòu)生物學(xué)和生物信息學(xué)手段設(shè)計融合蛋白的構(gòu)建方式，通過生物制備獲得融合蛋白，結(jié)合生物反應(yīng)器工程技術(shù)和生物過程智能控制技術(shù)，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(yīng)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。 

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(fā)趨勢，引起了強烈關(guān)注，世界衛(wèi)生組織總干事譚德賽28日在日內(nèi)瓦宣布將新冠肺炎疫情全球風險級別由此前的高上調(diào)至非常高。基于流行病學(xué)數(shù)據(jù)，多名國內(nèi)外專家預(yù)計新冠肺炎可能會長期流行。為了實現(xiàn)最終的有效防控，新冠肺炎的基礎(chǔ)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(fù)人員血清中病毒特異性抗體的系統(tǒng)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(yīng)數(shù)據(jù)及提示病毒蛋白質(zhì)的功能，為疫苗研發(fā)、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(guān)鍵研究的進程。系統(tǒng)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(zhì)的蛋白質(zhì)組芯片是一個極佳的選項。據(jù)BioArt獨家消息，上海交通大學(xué)系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)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(yù)測的基因進行了密碼子優(yōu)化，并通過全基因合成得到了一套完整的表達克隆。經(jīng)過多輪優(yōu)化，到目前為止已成功表達純化了其中的17個蛋白質(zhì)，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(zhì)。在此基礎(chǔ)上于3月2日14時14分完成了首款新型冠狀病毒蛋白質(zhì)組芯片的構(gòu)建（圖1）。圖1. 新型冠狀病毒蛋白質(zhì)組芯片。A. 芯片整體質(zhì)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(zhì)的排布；C. 實際樣本的初步測試結(jié)果。新型冠狀病毒蛋白質(zhì)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(yīng)、疫苗效果等具有重要價值。該團隊將秉持開放的心態(tài)，積極地與相關(guān)科研團隊和科技企業(yè)合作，爭取在最短的時間內(nèi)最大程度地發(fā)揮蛋白質(zhì)組芯片的高通量全局性分析優(yōu)勢，以期對疫情防控有所幫助。該芯片的主要應(yīng)用點包括但不限于：1. 血清學(xué)分析。采用該芯片分析病人和康復(fù)人員血清或血漿，可全面地研究新型冠狀病毒引發(fā)的病毒特異性抗體響應(yīng)及其動態(tài)變化，將幫助我們理解機體的免疫響應(yīng)過程，發(fā)現(xiàn)病毒的優(yōu)勢蛋白抗原，對確定哪些康復(fù)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(yù)先建立免疫防御能力。無論是動物實驗或是臨床試驗，動態(tài)監(jiān)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(guān)聯(lián)分析，將助力疫苗的篩選和前期評估，加速疫苗的開發(fā)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(guān)鍵蛋白與病毒蛋白質(zhì)相互作用研究、翻譯后修飾調(diào)控研究，以助力對病毒侵染、復(fù)制合成等關(guān)鍵機制的揭示，并給出有潛力的靶蛋白用于藥物開發(fā)研究。該團隊積極響應(yīng)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(shù)據(jù)和進一步結(jié)果將會在近期發(fā)布。

膠原蛋白是人體含量最多的蛋白質(zhì)，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(jié)構(gòu)，進而形成膠原纖維。 江南大學(xué)藥學(xué)院藥劑學(xué)與藥劑材料學(xué)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(fā)其在醫(yī)藥和醫(yī)美產(chǎn)品中的應(yīng)用。本團隊長期與無錫貝迪生物科技股份有限公司產(chǎn)學(xué)研合作，已將科研成果轉(zhuǎn)化為三類產(chǎn)品，分別為膠原貼敷料，醫(yī)用膠原復(fù)配型凝膠敷料以及醫(yī)用膠原蛋白海綿，并都獲得了醫(yī) 療器械注冊證編號。雙方于 2017 年 5 月起在江南大學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心成立聯(lián)合研發(fā)實驗室，著手膠原蛋白類相關(guān)醫(yī)療器械的開發(fā)。

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)毒素和宿主細胞蛋白污染等問題。這些顯著優(yōu)點使它成為一種有吸引力的外源蛋白表達生產(chǎn)用的底盤細胞。目前國內(nèi)生物醫(yī)藥領(lǐng)域主要依賴于 E.coli 表達體系生產(chǎn)醫(yī)藥蛋白，原創(chuàng)性外源蛋白表達體系的缺失，在知識產(chǎn)權(quán)方面將制約到我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。該項成果有望為我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)提供一個具有自主知識 產(chǎn)權(quán)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(xué)生命學(xué)院葛亮課題組在《細胞》（Cell）期刊上在線發(fā)表題為“蛋白跨膜轉(zhuǎn)運調(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，首次報道了非經(jīng)典分泌過程中的蛋白跨膜轉(zhuǎn)位機制。蛋白質(zhì)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(dǎo)新生多肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmic reticulum，ER）被加工、修飾，之后被運輸?shù)礁郀柣w(Golgi apparatus)經(jīng)過進一步的加工，最終抵達細胞質(zhì)膜并被釋放到細胞外，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，蛋白首先進入一個囊泡載體（例如autophagosome, endosome等），然后通過膜泡運輸系統(tǒng)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(guān)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(dǎo)的蛋白質(zhì)非經(jīng)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(dǎo)UPS蛋白進入囊泡結(jié)構(gòu)。細胞實驗發(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, 進而導(dǎo)致更低的炎癥反應(yīng)與更高的存活率。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，TMED10的C末端區(qū)域與分泌蛋白的一個motif的相互作用對蛋白的選擇性轉(zhuǎn)運與分泌非常重要。體外脂質(zhì)體實驗證明，TMED10直接介導(dǎo)UPS蛋白進入脂質(zhì)體，并且這一過程依賴于蛋白質(zhì)的去折疊。在細胞中，TMED10定位于ERGIC（ER-Golgi intermediate compartment）并且能夠指導(dǎo)分泌蛋白進入這一膜性細胞器中。此外，研究還發(fā)現(xiàn)貨物蛋白與TMED10的結(jié)合會誘導(dǎo)TMED10寡聚化形成蛋白通道從而介導(dǎo)蛋白的轉(zhuǎn)位。基于這些實驗數(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)位進入ERGIC，之后可能通過ERGIC形成運輸小泡，直接運送到細胞質(zhì)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(zhì)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(xué)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(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實驗室董濤團隊發(fā)現(xiàn)細菌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。本文是董濤團隊自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)和擴展，深化了領(lǐng)域?qū)π?yīng)蛋白的分泌機制和功能的研究，并為下一步對T6SS進行合成生物學(xué)工具化改造和應(yīng)用有重要的推動作用。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胞毒性的效應(yīng)蛋白注射到受體細胞內(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，因此對其分泌機制的解析一直是領(lǐng)域內(nèi)的熱點和難點。本研究在致病性氣單胞菌Aeromonas dhakensis中發(fā)現(xiàn)了首個能夠自我剪切的T6SS效應(yīng)蛋白TseI。通過多種生化和遺傳突變實驗，作者發(fā)現(xiàn)TseI表達時能夠自剪切為三個片段（N、 Rhs 和 C）。C端是一個核酸酶毒素，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；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。該研究獲國家重點研發(fā)項目(2018YFA0901200)和國家自然科學(xué)基金委(31770082)等項目的支持。論文鏈接：http://dx.doi.org/10.1038/s41467-020-15774-z

已有樣品/n本項目篩選獲得了一個蛋白酶，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物組織在液氮中進行冷凍、研磨；2)將研磨后的動物組織以酸/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物組織一段時間，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。 本團隊針對多肽和蛋白質(zhì)化學(xué)合成所開發(fā)的一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)和獨特優(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(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)模達到3616億元，同比增速達到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。 護膚品包括面部護理、身體護理、手部護理和護理套裝四大品類，是化妝品行業(yè)中規(guī)模最大的子行業(yè)。2014年中國護膚品市場規(guī)模突破1500億元，2017年達到1787億元，到2020年，我國護膚品市場規(guī)模將突破2000億元。