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谷氨酸棒桿菌醫藥蛋白表達體系
技術(shù)類(lèi)型： 非專(zhuān)利技術(shù)
交易方式： 完全轉讓
專(zhuān)利號：2019101879146
技術(shù)詳細介紹
1、簡(jiǎn)介
谷氨酸棒桿菌（Corynebacterium glutamicum）被廣泛用于食品工業(yè)生產(chǎn)，是一種安全性很高的工業(yè)菌株；具有包括Sec 和Tat 分泌途徑在內完善的蛋白分泌系統；沒(méi)有類(lèi)似于大腸桿菌（E。 coli）所帶來(lái)的內毒素和宿主細胞蛋白污染等問(wèn)題（表1）。這些顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)使它成為一種有吸引力的外源蛋白表達生產(chǎn)用的底盤(pán)細胞。目前國內生物醫藥領(lǐng)域主要依賴(lài)于E。coli 表達體系生產(chǎn)醫藥蛋白，原創(chuàng )性外源蛋白表達體系的缺失，在知識產(chǎn)權方面將制約到我國生物醫藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。該項成果有望為我國生物醫藥產(chǎn)業(yè)提供一個(gè)具有自主知識產(chǎn)權的谷氨酸棒桿菌安全高效外源蛋白表達體系。
表1大腸桿菌和谷氨酸棒桿菌表達系統比較
特別是2020年國家推出全面禁止在動(dòng)物飼料中添加抗生素的政策，極大增加了我國畜牧業(yè)對獸用細菌疫苗的需求。獸用疫苗中，利用細菌表達系統生產(chǎn)的基因工程疫苗因交叉免疫效果好在預防禽畜疫病方面具有廣闊應用前景。利用C。 glutamicum表達系統生產(chǎn)獸用疫苗蛋白，可以降低內毒素，強化可溶性表達，簡(jiǎn)化下游蛋白分離純化過(guò)程，表現出了顯著(zhù)的過(guò)程集成效應。（圖1）。通過(guò)近年來(lái)團隊的不斷努力，我們初步開(kāi)發(fā)的基于谷氨酸棒桿菌的可溶性高效蛋白表達體系已成功地解決了多家醫藥企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程技術(shù)與知識產(chǎn)權問(wèn)題，比如目前利用谷氨酸棒桿菌宿主所構建的豬胸膜肺炎疫苗蛋白Omp、腦鈉肽BNP、前膠原肽PINP分泌表達工程菌株均已具備工業(yè)應用潛力。
2、創(chuàng )新要點(diǎn)
該項目利用先進(jìn)的合成生物學(xué)、分子生物學(xué)以及高通量培養篩選系統，創(chuàng )制了具有自主知識產(chǎn)權的谷氨酸棒桿菌安全高效外源蛋白表達體系，處于國際先進(jìn)水平。
技術(shù)上創(chuàng )新：本項目開(kāi)發(fā)了適合谷氨酸棒桿菌重組蛋白表達的元器件、基因編輯工具以及高效的底盤(pán)細胞。具體包括雙順?lè )醋颖磉_結構、高效的組成型和誘導型啟動(dòng)子、能夠正確引導重組蛋白分泌的高效信號肽以及適用于C。glutamicum 的CRIPSR-Cas9 基因編輯工具，并將其應用到宿主細胞的改造中。在底盤(pán)細胞改造方面，基于改造底盤(pán)細胞代謝流趨向于重組蛋白表達有利方向的研究思路，通過(guò)轉錄組、多變元分析等方法尋找改造底盤(pán)細胞的遺傳位點(diǎn)，構建了顯著(zhù)提高重組蛋白表達的一系列突變體菌株。
結果上創(chuàng )新：目前國內外藥用蛋白的表達生產(chǎn)主要依賴(lài)于大腸桿菌表達體系，形成了系列化專(zhuān)利壁壘，而我國在原創(chuàng )性外源蛋白表達體系研究領(lǐng)域的落后和菌株知識產(chǎn)權的缺乏，已經(jīng)呈現出制約到我國生物醫藥產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的態(tài)勢。本項目以具有自由知識產(chǎn)權出發(fā)菌株為基礎，基于系統的細胞工廠(chǎng)創(chuàng )制技術(shù)體系，能夠從源頭上規避許多已有的基于已知生物學(xué)“知識”的基因工程和代謝工程手段所形成的專(zhuān)利壁壘，為我國藥用蛋白的生產(chǎn)提供了一種高效自主的微生物表達體系。
3、關(guān)鍵指標
?。?）蛋白產(chǎn)品無(wú)內毒；
?。?）目標蛋白產(chǎn)量達到工業(yè)生產(chǎn)需求；
?。?）蛋白純化生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單；
?。?）產(chǎn)品質(zhì)量穩定可控、生產(chǎn)成本低。
4、知識產(chǎn)權
[1] 一種適用于谷氨酸棒桿菌的表達載體及其應用ZL201610626318X。
[2] α-淀粉酶的制備ZL201610836135。0。
[3] 一種適用于谷氨酸棒桿菌的增強型表達載體，CN201910187914。6。
[4]一種谷氨酸棒狀桿菌重組菌、制備方法及應用， CN201919197943。7。
[5] 一種谷氨酸棒狀桿菌重組菌、制備方法及應用， CN201919197941。8。
[6]一種適用于谷氨酸棒桿菌分泌表達木聚糖酶的重組載體、表達系統和應用， CN2019101076369。
[7]一種適用于谷氨酸棒桿菌重組表達載體、外源蛋白表達系統、應用和木聚糖酶的制備方法， CN2018110154413。
[8]一種谷氨酸棒桿菌內源的誘導型啟動(dòng)子、載體及其應用， PCT/CN2018/110217
[9] 操縱子、其載體及其應用， CN2018109902517。
[10] 啟動(dòng)子、其載體及其應用， CN2018109901800。
[11] 一種含有乙醇誘導啟動(dòng)子的質(zhì)粒載體及其在提高谷氨酸棒桿菌重組蛋白表達量中的應用， CN201810494641。5。
[12] 一種提高谷氨酸棒桿菌重組蛋白表達量的方法， CN201810494617。1。
[13] 一種重組谷氨酸棒狀桿菌、其制備方法及其應用， CN201711334447。2。
[14]一種谷氨酸棒桿菌的基因編輯載體、制備方法、系統及其應用， CN201710576441。X。
[15]一種谷氨酸棒狀桿菌的基因編輯系統及其應用， CN201611141549。8。
[16] 一種適用于谷氨酸棒桿菌的表達載體及其應用， CN201610619141。0。
[17] 一種適用于谷氨酸棒桿菌的外源啟動(dòng)子及其應用， CN201610613983。5。
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