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医用蚕丝遗传改良与家蚕生物制药取得重要进展
发布时间: 2018-08-30 10:13:59   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

  2018年8月25日,生物材料Top杂志Acta Biomaterialia,Impact Factor 2017=6.3835-Year Impact Factor=7.160在线发表中心主任夏庆友教授团队王峰副教授课题组主题为“Fabrication of the FGF1-functionalized sericin hydrogels with cell proliferation activity for biomedical application using genetically engineered Bombyx mori (B. mori) silk的研究论文。蚕丝蛋白因其亲水性、生物相容性和生物降解性,被认为是理想的组织工程生物材料,而功能性外源蛋白可进一步赋予丝蛋白独特的生物活性,拓展丝蛋白在组织工程领域中的应用。先前,研究人员展示了一种通过遗传途径改良功能性家蚕的方法,赋予家蚕能分泌出具有生物活性的人酸性成纤维细胞生长因子(FGF1)的蚕丝,并获得了可稳定遗传的新型蚕丝素材和家蚕品系,相关成果于早前发表在Acta Biomaterialia杂志https://doi.org/10.1016/j.actbio.2014.06.031。在本项研究中,研究人员以FGF1新型蚕丝为原料,建立制备FGF1功能化丝蛋白水凝胶生物材料的技术方法。结果显示,FGF1功能化丝蛋白水凝胶具有典型多孔显微结构、生物相容性、无免疫原性以及可注射等特性。同时,该研究还发现丝胶蛋白可提高FGF1因子在不同温度下的热稳定性,以保持FGF1的长期稳定性,并能实现FGF1从凝胶材料中的可持续释放,以促进细胞增殖和伤口愈合。该研究揭示FGF1功能化丝蛋白水凝胶作为一种新型生物材料在组织和医学工程领域中的应用潜力,并为外源蛋白功能化蚕丝基生物材料的遗传改良与分子设计提供了新策略。王峰副教授为论文第一作者,夏庆友教授为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(Nos.31501896 and 31530071)等项目的资助。

  

  全文链接:https://doi.org/10.1016/j.actbio.2018.08.031

  值得注意的是,课题组在家蚕丝腺生物反应器生物制药方向也取得重要进展,研究人员以人血小板衍生生长因子(PDGF)为靶标,探索利用家蚕丝腺生物反应器大量生产有活性的PDGF-BB的策略,利用高效的Sericin-1表达体系将优化的PDGF-B基因整合到蚕的基因组中进行重组表达,发现PDGF-BB基因的高效转录表达可以竞争性抑制内源sericin-1基因的转录表达,而合成的PDGF-BB重组蛋白通过分子间二硫键形成二聚体,然后分泌到蚕茧的丝胶层中,最后研究人员对蚕丝中的PDGF-BB 进行了分离纯化,从1g蚕丝中获得了150ug的高纯度重组蛋白,通过细胞试验证实分离纯化获得的PDGF-BB重组蛋白具有促进细胞增殖和迁移的生物活性。该研究揭示了家蚕丝腺生物反应器的翻译后修饰系统在表达高级结构外源蛋白方面具有的独特优势,为推进家蚕丝腺生物反应器的产业化进程积累了宝贵经验。相关结果于8月27日在线发表在国际学术权威期刊《International Journal of Molecular Sciences》上。该论文的第一作者为硕士生陈文静,夏庆友教授为论文通讯作者。该论文得到了国家自然科学基金委基金(Nos.31501896 and 31530071)等项目的资助。



  全文链接:https://doi.org/10.3390/ijms19092533