Uppkomsten av syntetiska biostrukturella proteiner

Biostrukturella proteiner, naturligt utvecklade makromolekyler som silkesfibroin, elastin och kollagen, har exceptionella mekaniska egenskaper, biokompatibilitet och nedbrytningsförmåga. Deras hierarkiska sammansättningsmöjligheter gör det möjligt att skapa avancerade material, inklusive fibrer, bundlar, nanobärare, mikrostrukturer, stödmaterial och biolevande material – alla nu möjliga genom artificiell genesyntes.

Forskningsframsteg:

• 2010: Kunstlig elastin som imiterar naturliga titinstrukturer utvecklades genom omarrangering av GB1-moduler och konserverade upprepningar.
• 2016: Ett artificiellt ljusupptagningsystem som imiterar naturliga fotobakterier skapades med hjälp av SP1 cyklisk proteinsjälvsammansättning. Expression i heterologa system som bakterier, jäst och transgenererade planter uppnåddes också.
• 2021: Ljusresponsiva ankare designades för mekanisk reglering av stamceller, vilket erbjuder en metod att kontrollera celldifferentiering via mekanotransduktion.

Tillämpningar:

Kollagen, hydrofylisk och biokompatibel, används i artificiella senor, blodkärl, tandimplantat och mer. Sidenfibroin och elastin-lika proteiner bildar nanobärare för kontrollerad läkemedelsleverans. Peptidassamblager integreras med funktionsläkemedel, vilket förbättrar immunterapi-nanobärare.

Fördelar & Nackdelar:

• Fördelar: Mekaniska egenskaper, biokompatibilitet och nedbrytbarhet.
• Nackdelar: Ostadighet i syntetiska system på grund av höga molekylvikter och upprepade sekvenser; låg kompatibilitet med prokaryotiska system; skada på proteinstrukturen under sammansättning; oklara aminosyrasekvens-struktur-funktionsrelationer.

Slutsats:

Effektiv, skalbar och kostnadseffektiv biosyntes av högpresterande strukturella proteiner är avgörande. Syntetiska system för proteinefterskickning minskar reningskostnaderna. Genredigering, riktad evolution och syntetisk biologi kommer att driva utvecklingen av effektiva värdorganismer. Yaohai Bio-Pharmas "Genfabrik" automatiserar synteensen, vilket sänker DNA-kostnaderna och revolutionerar livsvetenskapen.

Vi söker också aktivt globala partnerschaft med institutioner eller enskilda personer. Vi erbjuder den mest konkurrenskraftiga ersättningen inom branschen. Om du har några frågor, tveka inte att kontakta oss: [email protected]