平台致力于重组蛋白质的功能发掘、制造、及产业化应用,探寻与推进蛋白质前沿研究发现的转化应用,重点针对高附加值试剂级蛋白质的制备与产品开发,新型重组工业酶与功能蛋白质制备与产业化应用,重组蛋白质新药研发等多个领域开展研发工作。开展具有独特功能的蛋白质生物元件的发掘、鉴定及结构与功能研究,在细胞水平探索蛋白质生物元件的功能与应用。
平台依托于中国科学院营养与健康研究所和中科院营养工程实验室,先后主持承担多项国家863项目、973项目及中科院相关研发项目,长期从事相关领域研发工作。具有较好的研究基础、丰富的技术经验及较为完善技术手段。
研究项目
1. 重组人FGF21的制备
FGF21作为一种新型代谢调控关键因子, 有望在多种代谢疾病治疗中发挥作用。FGF21是现今糖脂代谢研究的热点分子,其作用机制尚未完全阐明。我们通过重组表达,培养条件优化及多步柱层析分离纯化等实验过程得到了高纯度的重组人FGF21,细胞水平检测显示具有显著的生物学活性。该纯化的FGF21可助力FGF21及其相关代谢领域的前沿探索研究,应用于多种科研实验过程。
2. 极端耐热 -淀粉酶PFA规模化制备研究
极端嗜热古菌P.furiosus的胞外 -淀粉酶PFA耐热性超强,具有远优于现有耐热淀粉酶的酶学性质,但该酶规模化制备困难,成为制约其工业化应用的关键因素。
我们在实现重组极端嗜热 -淀粉酶PFA的高效重组表达基础上,建立了针对PFA包涵体的碱变性-加热-稀释复性的纯化方法。在对该酶的稳定性研究的基础上,又建立了一种新的基于去垢剂的复性与纯化方法,该两种方法均可以方便地应用于重组PFA的大规模制备过程,具有简便、高效、低成本、易于放大的特点。我们进一步研究发现极端嗜热古菌分子伴侣蛋白能够大幅度提高极端嗜热 -淀粉酶PFA的可溶性表达水平。从而使得通过可溶性表达大规模制备重组PFA成为现实。这些制备方法与实验技术的建立为极端嗜热 -淀粉酶PFA的大规模制备与商业开发提供了坚实的技术支持与多种选择。
3. 促进S-腺苷甲硫氨酸的生物合成的研究
S-腺苷甲硫氨酸具有明确保健作用,可用于肝病、抑郁症等中枢神经系统疾病、关节炎、纤维性肌痛和偏头痛等。我们实验发现通过将酵母线粒体S-腺苷甲硫氨酸转运蛋白pet8基因转入S-腺苷甲硫氨酸生产菌株,与S-腺苷甲硫氨酸合成酶共同重组表达,能够促进S-腺苷甲硫氨酸的分泌及提高S-腺苷甲硫氨酸的产量。
4. 细胞色素氧化酶P450 BM3的结构改造与生物合成靛蓝
通过对细胞色素氧化酶P450 BM3蛋白质结构实施定点突变改造,可以改变该酶的催化反应底物,获得的突变体能够在大肠杆菌细胞内催化吲哚合成靛蓝或靛玉红等化学品,但生物转化效率低下,我们实验发现在重组菌中共同表达极端嗜热古菌的分子伴侣蛋白prefoldin,能够显著提高靛蓝的转化效率与产量,为靛蓝的生物转化与工业化应用打下了基础。
研究成果
服务项目
服务名称 | 服务时间 | 服务内容 | 交付结果 |
基因合成与载体构建 | 2-4周 | 1. 获得目的蛋白的基因序列 | 1. 重组表达质粒 |
2. 对基因序列进行密码子优化 | 2. 重组表达菌株 | ||
3. 合成设计好的基因序列 | 3. 测序报告 | ||
4. 将基因克隆至表达载体 | 4. 基因合成与载体构建报告 | ||
蛋白表达小试与优化 | 1-2周 | 1. 将重组质粒转化至宿主菌株 | 小试验证报告 |
2. 优化表达条件:例如诱导时间、温度及IPTG浓度等 | |||
3. SDS-PAGE检测蛋白表达量和可溶性 | |||
可溶蛋白表达纯化及质检 | 2-3周 | 可溶蛋白表达与纯化(His-tag,1L菌液,SDS-PAGE检测纯度) | 1-5mg纯度约80-90%的纯化后的重组蛋白 |
不可溶蛋白表达纯化及质检 | 2-3周 | 不可溶蛋白表达与纯化(His-tag,1L菌液,SDS-PAGE检测纯度) | 1-5mg纯度约80-90%的纯化后的重组蛋白 |
重组蛋白的进一步纯化 | 2-3周 | 选择包括离子交换层析、分子排阻层析或疏水层析等蛋白质层析分离方法对目标蛋白质进一步纯化 | 1-2mg纯度约95%的重组蛋白 |
重组蛋白质内毒素的减低 | 2-3周 | 蛋白质纯化过程控制(全程溶液与实验器皿等无热源处理)与增加除热源柱等 | 1-2mg纯化蛋白,内毒素含量< 1 EU/ug |
融合蛋白酶切去除标签纯化 | 2-3周 | 采用特定蛋白酶切除标签并纯化目标蛋白质 | 约1mg纯化的无标签蛋白质 |
其他蛋白质纯化 |
基因长度 | 服务时间(工作日) |
<400bp | 7-10 |
400-2000bp | 10-15 |
2001-3000bp | 15-20 |
3001-4500bp | 20-25 |
4501-6000bp | 20-25 |
6001-7500bp | 25-30 |
7500-以上 | 咨询 |
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