Розвиток синтетичних біоструктурних белків

Біоструктурні белки, природно еволюційні макромолекули, такі як шелковий фібрин, еластин і колаген, володіють винятковими механічними властивостями, біокомп'атібельністю та здатністю до розкладу. Їхньої ієрархічної здатності до збірки дозволяє створювати передові матеріали, включаючи нитки, пучки, наноперевезенники, мікроструктури, схеми та біологічні життєздатні матеріали — все це тепер можливо завдяки штучній синтезу генів.

Науковий прогрес:

• 2010: Штучний еластин, що імітує природні структури тітина, був розроблений за допомогою перегруповання модулів GB1 та збережених повторень.
• 2016: Штучна система збору світла, що імітує природні фотобактерії, була створена за допомогою циклічного самозбірки белка SP1. Також було досягнуто вираження в гетерологічних системах, таких як бактерії, дріжджі та трансгенних рослин.
• 2021: Були спроектовані світлові чутливі стрічки для механічного регулювання клітин стовбура, що пропонує метод керування диференціацією клітин через механотрансдукуцію.

Застосування:

Колаген, гідрофільний і біокомпатibileний, використовується в штучних сухожиллях, кровяних судинах, стоматологічних імплантатах та інших застосуваннях. Шелковий фібрин і еластиноподібні белки утворюють наноперевезенців для керованої доставки ліків. Пептидні агрегати інтегруються з функціональними ліками, покращуючи наноперевезенці для імунотерапії.

Переваги та недоліки:

• Переваги: Механічні властивості, біокомпатibilitет та здатність до розкладу.
• Недоліки: Нестабільність у синтетичних системах через високі молекулярні маси та повторювані послідовності; низька сумісність з прокаріотичними системами; пошкодження структури белка під час збірки; невідомі взаємозв'язки між послідовністю амінокислот, структурою і функцією.

Висновок:

Ефективний, масштабовий і витратний біосинтез високопродуктивних структурних белків є ключовим. Синтетичні системи для секреції белків зменшують витрати на очищення. Генетичне редагування, напрямлена еволюція та синтетична біологія спонукатимуть розвиток ефективних хост-організмів. "Генна фабрика" Yaohai Bio-Pharma автоматизує синтез, знижуючи вартість ДНК та революціонуючи біонауку.

Ми також активно шукаємо глобальних партнерів серед установ або окремих осіб. Ми пропонуємо найбільш конкурентоспроможну компенсацію в галузі. Якщо в вас є будь-які питання, будь ласка, не соромтеся звертатися до нас: [email protected]