De opkomst van synthetische biostructurele eiwitten

Biostructurele eiwitten, natuurlijk geëvolueerde macromoleculen zoals zijdefibroïne, elastine en collageen, hebben uitzonderlijke mechanische eigenschappen, biocompatibiliteit en afbreekbaarheid. Hun hiërarchische assemblagemogelijkheden maken de vorming van geavanceerde materialen mogelijk, waaronder vezels, bundels, nanodragers, microstructuren, steigers en biolevende materialen, die nu allemaal haalbaar zijn door kunstmatige gensynthese.

Onderzoeksvoortgang:

• 2010: Kunstmatige elastine die natuurlijke titinestructuren nabootst, werd ontwikkeld door GB1-modules en geconserveerde herhalingen te herschikken.
• 2016: Een kunstmatig licht-oogstsysteem dat natuurlijke fotobacteriën nabootst, werd gecreëerd met behulp van SP1 cyclische proteïne zelfassemblage. Expressie in heterologe systemen zoals bacteriën, gist en transgene planten werd ook bereikt.
• 2021: Er zijn lichtgevoelige verbindingen ontworpen voor de mechanische regulatie van stamcellen. Deze bieden een methode om celdifferentiatie te controleren via mechanotransductie.

toepassingen:

Collageen, hydrofiel en biocompatibel, wordt gebruikt in kunstmatige pezen, bloedvaten, tandheelkundige implantaten en meer. Zijdefibroïne en elastine-achtige eiwitten vormen nanodragers voor gecontroleerde medicijnafgifte. Peptide-assemblages integreren met functionele medicijnen, waardoor immunotherapie-nanodragers worden verbeterd.

Voordelen & Nadelen:

• Voordelen: Mechanische eigenschappen, biocompatibiliteit en afbreekbaarheid.
• Nadelen: Instabiliteit in synthetische systemen vanwege hoge molecuulgewichten en herhaalde sequenties; lage compatibiliteit met prokaryotische systemen; schade aan de eiwitstructuur tijdens de assemblage; onduidelijke relaties tussen aminozuursequentie, structuur en functie.

Conclusie:

Efficiënte, schaalbare en kosteneffectieve biosynthese van hoogwaardige structurele eiwitten is cruciaal. Synthetische systemen voor eiwitsecretie verlagen de zuiveringskosten. Genbewerking, gerichte evolutie en synthetische biologie zullen de ontwikkeling van efficiënte hosts stimuleren. Yaohai Bio-Pharma's "Gene Factory" automatiseert synthese, verlaagt DNA-kosten en revolutioneert biowetenschap.

We zijn ook actief op zoek naar institutionele of individuele mondiale partners. Wij bieden de meest concurrerende verloning in de branche. Als u vragen heeft, neem dan gerust contact met ons op: [email protected]