蛋白质工程

摘要： 主办单位:羽嘉会议协办单位:《医学信息》杂志社、肽度TIME0OO、中科蓝智,领慧人力资源2022国际医药生物技术大会(简称ICMB2022)将于2022年7月26-28日在古都西安召开。会议以“加强创新合作,发展健康产业”为主题,围绕基因工程、遗传工程、细胞工程、酶工程、免疫治疗、基因治疗、干细胞治疗、蛋白质工程、生物信息学。

摘要： 生物发光是生物产生光的一种自然现象。当小分子萤光素被萤光素酶催化氧化,形成发光激发态时,就会出现生物发光的现象。不同的萤光素-萤光素酶具有不同的发光波长,因此适用于不同的需求。在过去十年左右的时间里,蛋白质工程、合成化学和物理学取得了巨大的进步,使得萤光素和萤光素酶的应用得到不断拓展。生物发光反应现在广泛用于基因分析、蛋白质-蛋白质相互作用的检测、药物发现中的高通量筛选(HTS)、卫生控制、生态环境污染分析和小型哺乳动物的活体成像等。

摘要： 黄素单加氧酶是一种重要的氧化还原酶,能够催化多种化合物的羟基化、拜尔-维利格氧化、硫氧化、环氧化和卤化反应等,被广泛应用于食品、医药和化工等领域。该文从分类、特性研究(包括表达条件优化和催化反应过程控制)、蛋白质工程及其在食品功能因子合成中的应用等方面对黄素单加氧酶进行综述,并对其发展前景进行展望。

摘要： 以2021年科学突破奖“抗新冠病毒”蛋白药物的设计、合成这一真实科研情境为背景,激发学生的学习热情。以任务驱动学生自主、合作探究,构建出蛋白质工程的基本设计思路,总结蛋白质工程的原理,了解其应用,发展学生生物学核心素养。

摘要： 脂肪酶已被广泛应用于手性化合物拆分,但天然脂肪酶催化效率低、对非天然底物的选择性较差。为满足工业应用需求,开发具有高效对映体选择性的脂肪酶具有十分重要的意义;当前通过蛋白质工程改造获取高效脂肪酶已成为主流策略。鉴于脂肪酶催化受化学反应的环境影响较大,系统分析了脂肪酶与外消旋底物作用的关键区域(酰基结合口袋、疏水腔、亲水腔和氧阴离子洞)特性,重点综述了近年外消旋羧酸和外消旋醇拆分反应中影响脂肪酶对映选择性的重要突变位点相关研究进展。相比于传统从自然界中筛选具有特定选择性脂肪酶资源方法,蛋白质工程,特别是计算机辅助的理性设计,能大幅缩短脂肪酶进化历程,且能使其朝着预设方向进化。可以预期,随着运用蛋白质工程改造脂肪酶对映选择性研究的进一步深入发展,将可实现特定外消旋化合物的酶法高效手性拆分,也可为定向开发具特殊活性的生物催化剂提供新的研究思路。

摘要： 蛋白质工程是合成生物学领域的重要研究方向之一。但目前人类对于蛋白质折叠、酶天然进化机制等基础生物学问题的理解仍很有限,因此基于理性设计方法进行蛋白质的功能从头设计(denovo design)仍然是一个难题。定向进化(directedevolution)通过在实验室模拟自然进化的原理,可以在不依赖结构和机制信息的基础上对蛋白质的功能进行有效优化。但是定向进化高度依赖高通量筛选方法,也限制了其对缺少高通量筛选方法的蛋白质进行改造的能力。近年来,人工智能辅助的蛋白质工程逐渐发展成为一种高效的蛋白质分子设计新策略,在蛋白质的结构预测、功能预测、溶解度预测和指导智能文库设计等多个方面显现出独特的优势,成为理性设计和定向进化之后的又一次技术发展的浪潮。本文综述了近年来人工智能辅助的蛋白质工程的应用进展,对其中的代表性工作进行了重点阐述。在简单介绍了人工智能蛋白质工程策略的原理和流程之后,对数据、分子描述符和人工智能算法等三个影响预测模型性能的关键点进行了分析,总结了该策略中的主要数据库、分子描述符和算法的主流工具包及平台,介绍了它们的功能、用途和网址。我们还对人工智能策略目前仍面临的不足进行了探讨,如高质量数据不足、实验数据存在偏差、缺少通用模型等。随着自动基因功能注释技术、超高通量筛选技术和人工智能算法的不断发展,将会给人工智能辅助的蛋白质工程提供足够的高质量数据和更准确的算法,从而不断提升人工智能辅助的蛋白质工程预测准确度,为合成生物学研究提供更大的助力。

摘要： 无细胞蛋白质合成是无细胞合成生物学的技术核心,亦被称为体外蛋白质翻译,是一种用于补充基于细胞的蛋白质表达的技术。无细胞蛋白质合成系统无需完整的活细胞就可以在体外受控环境中模拟整个细胞的转录和翻译过程,并允许对单个成分和反应网络进行详细深入的研究。因此,无细胞蛋白质合成作为一种平台技术,有望克服当前胞内生产系统中因为细胞膜约束带来的表达局限性,在基础科学研究和应用科学研究中具有广阔的前景。无细胞系统操作简单、便于控制,相对于体内蛋白质表达,其优势还包括其开放特性、消除对活细胞的依赖以及将所有系统物质能量集中在目标蛋白质生产上。本文首先概述了无细胞蛋白质合成系统的组成及基于不同组件类型的无细胞蛋白质合成系统的发展,包括以不同生物提取物为基础的系统以及使用重组元素的蛋白质合成体系。之后介绍了以分批反应、连续交换为代表的无细胞蛋白质合成系统的不同反应模式,阐述了无细胞在基因电路、蛋白质工程和人工“生命体系”构建中的应用和研究进展。其中,基因电路主要概述了无细胞技术在原型设计、生物传感、代谢工程三个方面的最新应用;蛋白质工程依次罗列了无细胞技术在膜蛋白、类病毒颗粒、翻译后修饰、非天然氨基酸嵌入以及蛋白质进化等方面的应用拓展;在人工“生命体系”构建中,噬菌体的合成和人工细胞的构筑开辟了新的前沿领域。最后文章分析了无细胞蛋白质合成系统在未来进一步的科学研究和工业化应用中面临的机遇和挑战。

摘要： 将卤素原子引入药物、农药等小分子中可以有效提升其生物活性,并且碳卤键可用于有机合成后期功能化反应。Fe/α-酮戊二酸(α-ketoglutaricacid,αKG)依赖型卤化酶可以高立体选择性和区域选择性催化卤素原子引入到未经活化的sp^(3)杂化碳中心。大自然是最伟大的化学家,本文遵循从学习自然到改造自然的逻辑顺序,首先介绍Fe/αKG依赖型卤化酶的发现历程,之后分别总结天然产物生物合成途径中的载体依赖型和独立型Fe/αKG依赖型卤化酶,进一步分析Fe/αKG依赖型卤化酶的结构特征以及基于蛋白质工程等方法改造扩展其底物谱并拓展新的反应类型,最后从新酶的挖掘与表征、酶催化活性的提升、酶区域选择性的控制、酶反应类型的拓展、人工生物合成途径的创建等5方面进行展望,丰富对Fe/αKG依赖型卤化酶的催化机制、底物范围和反应杂泛性的相关认识,为后续合成生物学的应用研究奠定酶学基础。

摘要： 饲料用酶制剂作为饲料添加剂领域最为热门的研究热点之一,以其无残留、无污染、无耐药性等强势优势被广泛推广和应用,极大促进了饲料行业的健康发展。其中,饲料用酶的催化性能是决定其应用功效的核心因素,如何提高饲料用酶的综合性能是饲料用酶制剂研发过程中面临的关键科学问题之一。本文从饲料用酶的实际应用需求出发,聚焦饲料用酶的热稳定性、pH依赖性、蛋白酶抗性和催化活性等4个方面,综述了计算机辅助的蛋白质理性设计技术在饲料用酶制剂研发中的应用研究进展,介绍了用于提升饲料用酶催化性能的有效分子设计策略。通过蛋白质工程技术在关键饲料用酶制剂研发中的应用案例介绍,展示了基于结构基础的酶分子设计技术在饲料用酶制剂研发中的应用前景。与此同时,作为一种应用导向极强的饲料添加剂,利用合成生物学的思想从酶蛋白全局角度出发综合提升饲料用酶催化性能的发展方向,将推动饲料用酶制剂环境适应性分子设计的研发迈向新的台阶。

摘要： 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是应用最广泛的合成聚酯,被广泛用于饮料、食品包装材料以及纺织纤维等方面,其废弃物不可自然降解,形成了较严重的环境污染。利用环境友好的生物法将废弃塑料降解为低分子量的单体,使其循环再利用,将能显著促进节能减排。目前多个PET塑料降解酶被筛选和鉴定出来,它们的蛋白结构和功能也被广泛研究,在PET塑料的酶法降解与催化机制方面的研究取得了重大进展。本文总结了已有PET塑料降解酶在蛋白质结构、催化机制方面的研究情况,综述了利用酶工程技术对提升活性、提升耐热性、增强底物结合能力和解除产物抑制等适合工业应用方面的研究进展,为开发高效的PET酶法降解技术提供新思路。

摘要： 纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖有机物.纤维素酶可以特异性降解纤维素产生生物燃料,是未来生物能源发展的重要方向之一.野生型纤维素酶通常存在热穗定低、终端产物抑制、酶解效率低、生产成本高等问题.通过蛋白质工程和计算生物学的方法对纤维素酶的各个结构域(催化结构域、碳化合物结合模块、Linker等)进行分子改造,是开发高效纤维素酶的重要手段.本文对纤维素酶各个结构域在蛋白质工程学方面取得的最新进展作了综述.近期研究的发展方向,一是更多地利用计算生物学的方法来研究酶特性,然后在实验中进行验证;二是利用蛋白质工程手段开发纤维素酶辅助蛋白,提升酶降解纤维素的能力.

摘要： 福建农林大学生命科学学院蛋白质工程和酶工程方面的教学课程为《蛋白质与酶工程》,这已经不能适应科学日新月异发展的需要。因此其《蛋白质工程》课程的改革思路是,将原有的《蛋白质与酶工程》改为《蛋白质工程》和《酶工程》两门课程,形成独立的理论课程体系。实验课课程是另外设立一门综合性的《蛋白质工程与酶工程研究法》。

摘要： 本报告首先介绍了蛋白质科学与工程的发展概况及在服务民生方面的技术瓶颈问题,并结合醇脱氢酶和胺脱氢酶等实例,展示了蛋白质工程技术在脱氢酶分子改造方面的巨大潜力;进一步以胺脱氢酶(AmDH)和羟基甾体脱氢酶(HSDH)的挖掘和改造为例,说明生物催化技术在绿色精准合成手性胺和熊去氧胆酸等医药及精细化学品过程中的环境友好特征和工业应用优势.

摘要： 本文中,笔者系统综述了无细胞蛋白质合成系统的研究及应用,并展望了该系统的研究前景.无细胞合成生物学作为新兴的多学科交叉手段,已很好地应用于蛋白质工程领域.因为无细胞生物合成系统无需完整的活细胞,在体外就可激活转录和翻译机器,因此,可减少对细胞的依赖性,从而增加工程的自由度.无细胞系统的这些优点使它已经成为强大的蛋白质工程平台,用于膜蛋白和医药蛋白的合成、非天然氨基酸的嵌入以及高通量分析.无细胞蛋白质合成系统不仅在基础科学研究而且在工业化生产中拥有广阔的应用前景.

摘要： 有机磷酸酯类物质是人工合成的一类高毒化合物,包括磷酸酯类、磷酸硫醇酯类等多种类型,广泛应用于农药杀虫剂、除草剂等,部分化合物还曾作为化学战争中的神经毒剂.例如,马拉硫磷在美国等多个国家广泛用于防治粮食、蔬菜、烟草、茶等农作物上的抗病虫害.由于自然进化的生物催化体系对这种人工合成的化合物降解能力有限,因此有机磷化合物对环境安全和人类健康造成了很大的威胁.因此本课题的研究目标是:通过基因工程、蛋白质工程技术手段得到稳定的新型有机磷水解酶，能够迅速降解常见农药，并进一步实现重组酶的高效表达以及固定化酶制剂的制备，提高其在生物降解领域的应用潜力。

摘要： 生物传感器必须具有良好的稳定性和灵敏度,这就要求蛋白质或酶经固定后有高的剩余活力.影响酶剩余活力的因素主要有:1)固定过程中的化学损伤,这种情况尤其发生在大面积的交联反应和共价结合反应,使蛋白质构象发生不利于反应的变化;2)酶分子不适合的空间取向使得与底物发生邻近定向效应受阻,催化作用减弱;3)酶分子分布密度不均,导致制成的生物敏感膜互换性差.

摘要： 本文简述了L-色氨酸市场的概况，介绍了发酵技术和酶法生产L-色氨酸的特点、代谢途径、技术要求。针对目前上述两种色氨酸生产技术的特点，提出以蛋白质工程改造技术入手，研发色氨酸生产新技术。

摘要： α-淀粉酶在许多工业领域中均有广泛应用,但大多数α-淀粉酶必须改造才能满足苛刻的温度条件,因此α-淀粉酶温度改造的蛋白质工程已经开始。在本文中,运用hyperchem软件,对耐高温α-淀粉酶1BLI和耐低温的α-淀粉酶1JAE的QSAR性质进行了计算,发现：1BLI Surface Area和Hydration水合Energy比1JAE的Surface Area和Hydration Energy要大得多；1BLI Hydration Energy比1JAE的Hydration Energy 数值上也要大得多。这些信息将有助于α-淀粉酶的温度改造工程。

摘要： 为获得具有双亲酶活性的酶，本研究用数据库对PhaCRe和PhaCAh的二级结构进行预测，找到两个酶的合适的结合位点P1,P2，利用这两个结合位点，构建4个嵌和酶基因。以使其能利用更广泛的底物，提高PHA产量，最大化的生产具有更好性能的P(3HB-co-3HHx)。这对于从根本上降低PHA生产成本，PHA用途，满足各领域对于新型生物材料的需求具有重要的理论和现实意义。

摘要： 为获得具有双亲酶活性的酶，本研究用数据库对PhaCRe和PhaCAh的二级结构进行预测，找到两个酶的合适的结合位点P1,P2，利用这两个结合位点，构建4个嵌和酶基因。以使其能利用更广泛的底物，提高PHA产量，最大化的生产具有更好性能的P(3HB-co-3HHx)。这对于从根本上降低PHA生产成本，PHA用途，满足各领域对于新型生物材料的需求具有重要的理论和现实意义。

摘要： 本发明提供了生产具有一个或多个期望特性的蛋白质的方法，该方法包括(a)文库设计步骤，(b)文库测试步骤；和(c)学习步骤，其中至少部分基于文库测试步骤的结果为每个序列变体分配适应度分数，并且机器学习算法使用每个序列变体的适应度分数来训练用于预测新序列变体的适应度分数的模型，并且其中在步骤(c)中训练的机器学习模型用于设计新的序列变体文库。本发明还提供了一种用于生产具有一个或多个期望特性的蛋白质的系统，所述系统适于实施本发明的方法。

摘要： 本发明提供了生产具有一个或多个期望特性的蛋白质的方法，该方法包括(a)文库设计步骤，(b)文库测试步骤；和(c)学习步骤，其中至少部分基于文库测试步骤的结果为每个序列变体分配适应度分数，并且机器学习算法使用每个序列变体的适应度分数来训练用于预测新序列变体的适应度分数的模型，并且其中在步骤(c)中训练的机器学习模型用于设计新的序列变体文库。本发明还提供了一种用于生产具有一个或多个期望特性的蛋白质的系统，所述系统适于实施本发明的方法。

摘要： 一种真菌葡糖淀粉酶，它包括Asn20Cys与Ala27Cys连接的一对突变，该突变对的两个成员间形成二硫键。该突变使此酶增加了热稳定性，减少了异麦芽糖的形成。也提供包括311—314Loop突变的真菌葡糖淀粉酶，该突变可减少异麦芽糖形成。还提供包括突变Ser411Ala的真菌葡糖淀粉酶，该突变能提高pH最适点，减少异麦芽糖的形成。还提供工程化葡糖淀粉酶中的突变组合以及与其它葡糖淀粉酶突变的组合，这些组合为工程化葡糖淀粉酶热稳定性的增加，pH最适点的提高以及异麦芽糖形成的减少提供了累积性改进作用。

摘要： 由下述氟树脂形成了与蛋白质或包含蛋白质的组合物接触的表面的容器及用于制造蛋白质或包含蛋白质的组合物的器材具有显著的低蛋白质吸附性，其中，所述氟树脂为选自四氟乙烯‑六氟丙烯系共聚物及四氟乙烯‑全氟烷基乙烯基醚系共聚物中的至少1种氟树脂，并且，所述氟树脂的熔点为320°C以下，所述氟树脂中的相对于每1×10

摘要： 本发明提供能减小使用了特异性地结合的物质的测定中的由肝型脂肪酸结合蛋白质引起的测定值的变动幅度的肝型脂肪酸结合蛋白质制剂、评价该制剂的方法、制作肝型脂肪酸结合蛋白质的校准曲线的方法、以及定量该蛋白质的方法。一种用使用了用10mM的氧化剂在25°C下进行1小时的氧化处理的肝型脂肪酸结合蛋白质制剂的测定值与使用了未进行上述氧化处理的肝型脂肪酸结合蛋白质制剂的测定值的比表示的氧化变动系数设定为1.4以下的肝型脂肪酸结合蛋白质制剂、用于该制剂的肝型脂肪酸结合蛋白质、编码该蛋白质的DNA、由该DNA转化得到的细胞、该蛋白质的制造方法、评价该制剂的方法、抑制使用该制剂的测定中的测定值的变动幅度的方法、制作该蛋白质的校准曲线的方法、以及定量该蛋白质的方法。

摘要： 本发明提供一种糖化蛋白质测定试剂，其至少包含Trinder’s试剂、4‑氨基安替比林、蛋白酶、蛋白酶的稳定剂以及亚铁氰化物，其中，至少Trinder’s试剂包含在含有Trinder’s试剂的部分组合物中，至少4‑氨基安替比林包含在含有4‑氨基安替比林的部分组合物中，蛋白酶的稳定剂是使亚铁氰化物与该蛋白酶的稳定剂混合后的氧化还原电位大于0.058V的稳定剂，氧化还原电位是包含蛋白酶的稳定剂和亚铁氰化物、不包含糖化蛋白质的反应体系的氧化还原电位。

摘要： 本发明涉及一种异肽键扫描方法及其在蛋白质工程中应用，所述方法利用微生物为宿主，利用SpyTag与SpyCatcher系统可自催化形成异肽键的特性，将SpyTag或SpyCatcher随机替换某目标蛋白质肽链的任意氨基酸或插入某目标蛋白质肽链任意位置所得肽链的编码序列，置于合适的启动子及终止子，构建表达盒，在宿主控制下，实现转录及翻译，得到在多肽链不同氨基酸间自发形成了异肽键的目标蛋白质产物的集合。配合适当的筛选方法，可获得不同的改性蛋白质。本发明针对重组蛋白改性而开发，本发明提供了一蛋白质快速人工进化的方法。

摘要： 本发明涉及一种作为治疗溶酶体贮积症(LSD)的新方法的细胞外囊泡(EV)。更具体地，本发明涉及各种蛋白质工程策略在改善难以装载的LSD相关蛋白的装载和所得的EV对感兴趣组织和器官的靶向方面的用途。

摘要： 本发明“一种蛋白质工程长效多聚体药物技术”涉及活性蛋白多肽药物寡聚化，药物单体形成寡聚体大分子进而提高药效的技术。其特征在于活性蛋白多肽天然氨基酸序列通过柔性连接短肽连接寡聚化结构域(Oligomerization domain)氨基酸序列的重组蛋白质，异位表达的重组蛋白质通过寡聚化结构域的聚合形成二聚体或四聚体结构的长效蛋白药物。所述寡聚化结构域是指在天然寡聚化蛋白质单体之间相互交联的一大类短氨基酸结构域(domain)，包括单体间形成的范德华力、疏水键、离子键、氢键及二硫共价键和结构域交换(domainswapping)等的寡聚化结构域。使用拼接重组PCR技术构建蛋白多肽与寡聚化结构域联接的重组基因，原核或真核表达蛋白多肽单体再通过其寡聚化结构域交联成寡聚体；腺病毒或痘苗载体系统体内直接表达长效重组药物。

摘要： 本实用新型公开了一种蛋白质工程技术用蛋白质分离装置，包括箱体，所述箱体顶部外壁的一侧开有安装口，且安装口的一侧内壁上插接有进料斗，所述进料斗的底端插接有弯管，所述箱体顶部外壁的中间位置通过螺栓固定有电机箱，且电机箱的底部内壁上通过螺栓固定有电机，所述电机输出轴的底端键连接有传动轴，所述箱体的顶部外壁靠近电机箱的位置开有第一通孔，且传动轴通过第一通孔与箱体的内部相连通。本实用新型使进入箱体内部动物材料集中至螺旋切割片的位置，便于进行切割取材，前期处理方便，提高了后期得到蛋白质的总量，用蛋白质不能通过半透膜的特性，将蛋白质与其余杂质分离开来，便于收集蛋白质。