Vzestup syntetických biostrukturálních proteinů

Biostrukturální proteiny přirozeně vyvinuté makromolekuly jako hedvábný fibroin, elastin a kolagen se mohou pochlubit výjimečnými mechanickými vlastnostmi, biokompatibilitou a rozložitelností. Jejich hierarchické možnosti montáže umožňují tvorbu pokročilých materiálů, včetně vláken, svazků, nanonosičů, mikrostruktur, lešení a biologických živých materiálů – to vše je nyní dosažitelné prostřednictvím umělé genové syntézy.

Průběh výzkumu:

• 2010: Umělý elastin napodobující přirozené struktury titinu byl vyvinut přeskupením modulů GB1 a konzervovanými repeticemi.
• 2016: Byl vytvořen systém umělého sběru světla napodobující přirozené fotobakterie pomocí samoskládání cyklického proteinu SP1. Bylo také dosaženo exprese v heterologních systémech, jako jsou bakterie, kvasinky a transgenní rostliny.
• 2021: Postroje reagující na světlo byly navrženy pro mechanickou regulaci kmenových buněk a nabízejí metodu kontroly buněčné diferenciace prostřednictvím mechanotransdukce.

Aplikace:

Kolagen, hydrofilní a biokompatibilní, se používá v umělých šlachách, krevních cévách, zubních implantátech a dalších. Hedvábný fibroin a proteiny podobné elastinu tvoří nanonosiče pro řízené dodávání léčiv. Peptidové sestavy se integrují s funkčními léky a posilují nanonosiče imunoterapie.

Výhody a nevýhody:

• Výhody: Mechanické vlastnosti, biokompatibilita a rozložitelnost.
• Nevýhody: Nestabilita v syntetických systémech v důsledku vysokých molekulových hmotností a opakovaných sekvencí; nízká kompatibilita s prokaryotickými systémy; poškození proteinové struktury během montáže; nejasné vztahy sekvence aminokyselin-struktura-funkce.

Závěr:

Rozhodující je efektivní, škálovatelná a nákladově efektivní biosyntéza vysoce výkonných strukturních proteinů. Syntetické systémy pro sekreci proteinů snižují náklady na čištění. Editace genů, řízená evoluce a syntetická biologie budou řídit vývoj účinných hostitelů. „Gene Factory“ společnosti Yaohai Bio-Pharma automatizuje syntézu, snižuje náklady na DNA a přináší revoluci do biovědy.

Aktivně také hledáme institucionální nebo individuální globální partnery. Nabízíme nejkonkurenceschopnější kompenzaci v oboru. Máte-li jakékoli dotazy, neváhejte nás kontaktovat: [email protected]