합성 생물 구조 단백질의 부상

생체 구조 단백질은 실크 피브로인, 엘라스틴, 콜라겐과 같은 자연적으로 진화된 거대 분자로, 뛰어난 기계적 특성, 생체 적합성 및 분해성을 자랑합니다. 계층적 조립 기능을 통해 섬유, 묶음, 나노 캐리어, 미세 구조, 스캐폴드 및 생물-생명 물질을 포함한 고급 소재를 형성할 수 있으며, 이는 모두 인공 유전자 합성을 통해 달성할 수 있습니다.

연구 진행 상황:

• 2010: GB1 모듈과 보존 반복을 재배열하여 천연 티틴 구조를 모방한 인공 엘라스틴이 개발되었습니다.
• 2016: 자연 광박테리아를 모방한 인공 광 수확 시스템이 SP1 순환 단백질 자가 조립을 사용하여 만들어졌습니다. 박테리아, 효모, 형질전환 식물과 같은 이종 시스템에서의 발현도 달성되었습니다.
• 2021년: 줄기 세포의 기계적 조절을 위해 빛 반응 고정 장치가 설계되어 기계적 전달을 통해 세포 분화를 제어하는 ​​방법을 제시했습니다.

어플리케이션 :

친수성 및 생체적합성인 콜라겐은 인공 힘줄, 혈관, 치과 임플란트 등에 사용됩니다. 실크 피브로인과 엘라스틴 유사 단백질은 제어된 약물 전달을 위한 나노캐리어를 형성합니다. 펩타이드 어셈블리는 기능성 약물과 통합되어 면역 요법 나노캐리어를 향상시킵니다.

장점 단점:

• 장점: 기계적 특성, 생체적합성 및 분해성.
• 단점: 높은 분자량과 반복된 서열로 인해 합성 시스템에서 불안정함; 원핵생물 시스템과의 호환성 낮음; 조립 중 단백질 구조 손상; 아미노산 서열-구조-기능 관계가 불분명함.

결론 :

고성능 구조 단백질의 효율적이고 확장 가능하며 비용 효율적인 생합성이 중요합니다. 단백질 분비를 위한 합성 시스템은 정제 비용을 줄입니다. 유전자 편집, 지시 진화 및 합성 생물학은 효율적인 호스트 개발을 주도할 것입니다. Yaohai Bio-Pharma의 "유전자 공장"은 합성을 자동화하여 DNA 비용을 낮추고 생명 과학에 혁명을 일으킵니다.

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