工程蛋白質(zhì)可以改善藥物燃料的生物制造生產(chǎn)

普渡大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一系列工程蛋白，可以改善生物制藥生產(chǎn)過(guò)程，生產(chǎn)生物燃料，藥品和商品化學(xué)品。在生產(chǎn)過(guò)程中積聚有毒物質(zhì)會(huì)損害細(xì)胞健康，通常會(huì)降低產(chǎn)品的總量。很少有工具可以廣泛解決這個(gè)問(wèn)題。

普渡大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物工程系助理教授凱文·所羅門(mén)及其團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一系列衍生自彈性蛋白樣多肽或氨基酸單鏈的蛋白質(zhì)。ELP具有響應(yīng)于特定環(huán)境觸發(fā)因素(例如溫度和pH)的聚集的反相變化特性。研究人員將這些ELP融合到轉(zhuǎn)錄因子，與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)，控制基因表達(dá)和調(diào)節(jié)有毒物質(zhì)的積累。

“我們的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子識(shí)別毒性的一般信號(hào)，因此可用于生產(chǎn)許多化合物的途徑，”所羅門(mén)說(shuō)。“通過(guò)控制ELP結(jié)構(gòu)，這些調(diào)節(jié)器可以調(diào)節(jié)，以創(chuàng)建僅在預(yù)編程設(shè)定點(diǎn)觸發(fā)的反饋。”

通過(guò)為給定的生產(chǎn)途徑選擇合適的轉(zhuǎn)換設(shè)定點(diǎn)，可以輕松地為不同的生物制造工藝量身定制調(diào)節(jié)器。它們提供了一個(gè)通用的可調(diào)平臺(tái)，具有明確的設(shè)計(jì)規(guī)則，可以為任何流程開(kāi)發(fā)。目前的方法是產(chǎn)品特定的并且難以適應(yīng)。

“我們的系統(tǒng)是可編程的，這意味著我們可以對(duì)ELP序列進(jìn)行特定的更改，從而使我們能夠定制其過(guò)渡屬性，因此，允許我們創(chuàng)建一個(gè)在各種條件下轉(zhuǎn)換的ELP庫(kù)??，”研究生Logan Readnour說(shuō)。在農(nóng)業(yè)和生物工程領(lǐng)域，是所羅門(mén)研究團(tuán)隊(duì)的成員。“我們能夠針對(duì)特定的基因進(jìn)行調(diào)控，因?yàn)槲覀兪褂玫募?xì)胞不是天然的轉(zhuǎn)錄因子，它不會(huì)干擾細(xì)胞內(nèi)已經(jīng)存在的天然過(guò)程。”

通過(guò)在生物制造過(guò)程中改善細(xì)胞健康，研究人員希望優(yōu)化藥品和燃料等有價(jià)值產(chǎn)品的產(chǎn)量。

“這項(xiàng)技術(shù)將幫助我們轉(zhuǎn)向更可持續(xù)的生物生產(chǎn)，以替代或補(bǔ)充減少石油儲(chǔ)備的產(chǎn)品，同時(shí)使用不那么刺激和危險(xiǎn)的化學(xué)品，”所羅門(mén)說(shuō)。

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