ظهور پروتئین های زیست ساختاری مصنوعی

پروتئین های زیست ساختاری به طور طبیعی درشت مولکول هایی مانند فیبروئین ابریشم، الاستین و کلاژن تکامل یافته اند و دارای خواص مکانیکی استثنایی، زیست سازگاری و تجزیه پذیری هستند. قابلیت‌های مونتاژ سلسله مراتبی آن‌ها به شکل‌گیری مواد پیشرفته از جمله الیاف، بسته‌ها، نانوحامل‌ها، ریزساختارها، داربست‌ها و مواد زیست‌زنده اجازه می‌دهد - همه اکنون از طریق سنتز ژن مصنوعی قابل دستیابی هستند.

پیشرفت تحقیق:

• 2010: الاستین مصنوعی تقلید کننده ساختارهای تیتین طبیعی با تنظیم مجدد ماژول های GB1 و تکرارهای حفظ شده توسعه یافت.
• 2016: یک سیستم برداشت نور مصنوعی با تقلید از فتوباکترهای طبیعی با استفاده از خودآرایی پروتئین حلقوی SP1 ایجاد شد. بیان در سیستم های هترولوگ مانند باکتری ها، مخمرها و گیاهان تراریخته نیز به دست آمد.
• 2021: اتصال دهنده های پاسخگو به نور برای تنظیم مکانیکی سلول های بنیادی طراحی شدند و روشی برای کنترل تمایز سلولی از طریق انتقال مکانیکی ارائه کردند.

برنامه های کاربردی:

کلاژن، هیدروفیل و زیست سازگار، در تاندون های مصنوعی، رگ های خونی، ایمپلنت های دندانی و غیره استفاده می شود. فیبروئین ابریشم و پروتئین های شبه الاستین، نانوحامل هایی را برای تحویل کنترل شده دارو تشکیل می دهند. مجموعه‌های پپتیدی با داروهای عملکردی ادغام می‌شوند و نانوحامل‌های ایمونوتراپی را تقویت می‌کنند.

مزایا و معایب:

• مزایا: خواص مکانیکی، زیست سازگاری و تجزیه پذیری.
• معایب: ناپایداری در سیستم های مصنوعی به دلیل وزن مولکولی بالا و توالی های مکرر. سازگاری کم با سیستم های پروکاریوتی؛ آسیب ساختار پروتئین در طول مونتاژ؛ روابط نامشخص توالی-ساختار-عملکرد اسید آمینه

نتیجه:

بیوسنتز کارآمد، مقیاس پذیر و مقرون به صرفه پروتئین های ساختاری با کارایی بالا بسیار مهم است. سیستم های مصنوعی برای ترشح پروتئین هزینه های تصفیه را کاهش می دهد. ویرایش ژن، تکامل هدایت شده، و زیست شناسی مصنوعی باعث توسعه میزبان های کارآمد می شود. "کارخانه ژن" Yaohai Bio-Pharma سنتز را خودکار می کند، هزینه های DNA را کاهش می دهد و علوم زیستی را متحول می کند.

ما همچنین به طور فعال به دنبال شرکای جهانی نهادی یا فردی هستیم. ما رقابتی ترین پاداش را در صنعت ارائه می دهیم. اگر سوالی دارید، لطفا با ما تماس بگیرید: [email protected]