Рост синтетических биоструктурных белков

Биоструктурные белки, такие как природно эволюционировавшие макромолекулы вроде шелкового фибрина, эластина и коллагена, обладают исключительными механическими свойствами, биосовместимостью и разрушаемостью. Их способность к иерархическому сбору позволяет создавать передовые материалы, включая волокна, пучки, нанопереносчики, микроструктуры, строительные конструкции и биологически активные материалы — все это теперь достижимо благодаря искусственному синтезу генов.

Научный прогресс:

• 2010: Искусственный эластин, имитирующий структуры натурального титина, был разработан путем перестройки модулей GB1 и сохраняемых повторов.
• 2016: Искусственная светозахватывающая система, имитирующая природные фотобактерии, была создана с использованием циклического самосбора белка SP1. Также была достигнута экспрессия в гетерологичных системах, таких как бактерии, дрожжи и трансгенные растения.
• 2021: Были созданы светочувствительные связующие элементы для механического регулирования стволовых клеток, предлагающие метод контроля дифференцировки клеток через механотрансдукцию.

Применение:

Коллаген, гидрофильный и биосовместимый, используется в искусственных сухожилиях, сосудах, зубных имплантатах и многом другом. Шелковой фибрин и эластиноподобные белки образуют наноперевозчики для контролируемой доставки лекарств. Пептидные ассоциаты интегрируются с функциональными лекарствами, улучшая наноперевозчики для иммунотерапии.

Преимущества и недостатки:

• Преимущества: Механические свойства, биосовместимость и разрушаемость.
• Недостатки: Нестабильность в синтетических системах из-за высоких молекулярных масс и повторяющихся последовательностей; низкая совместимость с прокариотическими системами; повреждение структуры белка во время сборки; неясные взаимоотношения между аминокислотной последовательностью, структурой и функцией.

Заключение:

Эффективное, масштабируемое и экономически выгодное биосинтезирование высокопроизводительных структурных белков имеет решающее значение. Синтетические системы для секреции белков снижают затраты на очистку. Геномное редактирование, направленная эволюция и синтетическая биология будут способствовать развитию эффективных хостов. "Генетическая фабрика" компании Yaohai Bio-Pharma автоматизирует синтез, снижая стоимость ДНК и революционизируя биологическую науку.

Мы также активно ищем глобальных партнеров среди организаций или частных лиц. Мы предлагаем самое конкурентоспособное вознаграждение в отрасли. Если у вас есть вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам: [email protected]