2016年, 第36卷, 第9期 
刊出日期:2016-09-25
  

  • 全选
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    研究报告
  • 安龙飞, 金龙, 孙凤亮, 李凯, 闫成智, 秦钧, 张普民, 吴琛, 陈欢
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 1-10. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160901
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    通过比较健康女性和宫颈癌患者的尿蛋白质组,发现并分析差异表达蛋白,从中筛选潜在的宫颈癌的标志物。研究对象由43名宫颈癌患者(CC)和47名健康女性(HW)组成。用超速离心法沉淀尿蛋白,再用一维凝胶电泳(SDS-PAGE)与液相色谱-质谱联用技术(LC-MS/MS)鉴定尿液中的蛋白质,蛋白质定量采用无标定量。比较患者尿蛋白质组、健康对照的尿蛋白质组和宫颈癌组织蛋白质组,有1910个蛋白质是患者和健康对照共有的尿蛋白,这其中有746个蛋白质也存在于宫颈癌组织蛋白质组。在这746个蛋白质中找到84个上调蛋白和82下调蛋白。通过生物信息学分析发现牛皮癣素(S100A7)和癌胚抗原相关细胞黏附分子8(CEACAM8)是宫颈癌尿液样本独有蛋白质。在验证组的70例样本中,双盲法测试S100A7、CEACAM8以及两者联合诊断宫颈癌的敏感性能达到73%、87%、93%。结果提示,宫颈癌患者的尿蛋白质组与健康女性的尿蛋白质组不同,并且S100A7和CEACAM8可以作为宫颈癌潜在的肿瘤标志物。

  • 韩晗, 包旦奇, 杨飞芸, 刘坤, 杨天瑞, 杨杞, 李国婧, 王瑞刚
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 11-20. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160902
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    植物的次生代谢产物能够为植物的果实和花着色、有助于种子的形成、花粉的传播、适应外界逆境及防御害虫的攻击。苯丙烷代谢途径是植物中一个重要的次生代谢途径,苯丙烷代谢通路上有几条主要的分支,分支下游产生了上千种化合物。查耳酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)是苯丙烷通路上的一个关键酶,催化查耳酮到黄烷酮的反应,主要作用是帮助底物进行正确的分子内环化反应,生成的黄烷酮类化合物成为苯丙烷代谢途径下游产物的底物。从中间锦鸡儿干旱胁迫抑制性削减杂交文库中克隆得到一个CHI基因家族成员,序列分析和系统进化分析表明,该基因属于CHIL基因亚家族成员,命名为CiCHIL。实时荧光定量PCR检测发现,该基因受UV-B诱导且过表达CiCHIL具有较强的抵御紫外胁迫的能力。对过表达株系进行RNA和蛋白质水平的检测,对挑选出来的过表达株系进行总黄酮含量检测,发现过表达株系总黄酮含量显著高于野生型。

  • 施慧琳, 王泽建, 吴杰群, 郭美锦, 储炬, 庄英萍
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 21-30. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160903
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    在为维生素B12生产菌株脱氮假单胞菌确立合适的接合转移操作条件的基础上,通过单交换的方式,将vgb基因整合到脱氮假单胞菌染色体上,获得了vgb重组菌株Pvgb-16,并通过13C同位素标记实验,探索VHb蛋白对脱氮假单胞菌碳中心代谢流变化和维生素B12合成的影响。研究结果表明,在相同的供氧条件下,vgb重组菌株Pvgb-16拥有更高的比生长速率和比产物合成速率,与出发菌株相比分别提升了22%和52%。碳代谢通量分布分析表明,vgb重组菌株Pvgb-16的PP途径改善,提升了NADPH合成通量;甘氨酸由甜菜碱合成的通量上升,促进了前体物质氨基乙酰丙酸的合成,进一步加速维生素B12的合成。总体来看,含vgb基因的重组菌株与出发菌株相比在促进菌体的生长、维生素B12的合成速率及得率上都有显著效果,对进一步的发酵生产应用研究具有重要意义。

  • 技术与方法
  • 张宇萌, 童梅, 陆小冬, 米月, 莫婷, 刘金毅, 姚文兵
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 31-37. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160904
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    目的:通过构建抗TNF-α Fab重组表达质粒,在大肠杆菌周质空间中高效可溶性表达抗TNF-α Fab,经工艺优化以提高目的蛋白的产率。方法:菌体经发酵罐发酵后,使用萃取方法进行周质空间可溶性目的蛋白的萃取并通过试验设计(DOE)优化萃取工艺,采用Q Sepharose Fast Flow强碱性阴离子交换柱净化,Phenyl Sepharose Fast Flow疏水柱及Protein L亲和柱纯化。结果:经DOE筛选得到了相对最优的萃取条件,该纯化方法得到的目的蛋白的体积产率可达23.5mg/L,纯度大于90%,回收率大于24%,且离子交换柱净化过程有效地保护了亲和柱,提高了亲和柱的使用寿命。抗体亲和力检测证明抗TNF-α Fab具有良好的生物学活性。结论:通过萃取工艺及纯化方法的优化,为抗TNF-α Fab的进一步工艺放大及目的蛋白的性质研究奠定了基础。

  • 陈丹, 郭玉争, 班靖洋, 李璐, 王维龙, 李鼎锋, 刘勇
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 38-46. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160905
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    目的:探索一种高效制备人胃蛋白酶原Ⅱ(pepsiongenⅡ,PGⅡ)体外诊断试剂用校准品的方法。方法:以汉逊酵母ATCC26012作为宿主菌,以携带Zeocin及G418双重筛选标记的pRMHP2.1质粒为载体,以遗传密码子优化设计后的PGⅡ序列为目的基因,通过电转化及后续多轮次的传代与稳定,筛选获得高水平分泌表达PGII蛋白的重组菌株26012/PGⅡ。采用Ni柱亲和层析的方法从200L发酵罐大量制备的培养液中纯化出高纯度的重组PGⅡ蛋白,将该蛋白质进行校准定值后配制成6种不同浓度的成套PGⅡ校准品,并对该系列校准品的实时稳定性、加速破坏性及开瓶稳定性展开评价。结果:筛选获得的重组汉逊酵母菌株26012/PGⅡ外源基因整合拷贝数高于40个且整合于染色体的rDNA位置,该菌株以分泌形式表达重组PGⅡ蛋白,表达量超过50mg/L,发酵培养液经Ni柱亲和层析纯化后,重组PGⅡ蛋白纯度达93.8%。通过免疫比浊试剂盒定量检测,该PGⅡ蛋白的活性定值与实际蛋白质量之间的比值达0.85,配制后的PGⅡ校准品在4℃实时保存1年、37℃加速破坏2周及4℃开盖保存2周后,校准品定值的平均下降幅度都不超过10%,其稳定性能不逊色于商品化的校准品。结论:汉逊酵母重组表达的PGⅡ蛋白可用作体外诊断试剂的校准品。

  • 田淑翠, 牛延宁, 常忠义, 高红亮, 步国健, 金明飞
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 47-53. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160906
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    采用常压室温等离子体(ARTP)诱变技术处理茂源链霉菌(Streptoverticillium mobaraense)菌株HS47的孢子,选育微生物谷氨酰胺转胺酶(MTG)高产菌株。菌株的致死率强度和正突变率高低结果表明,在电源功率为120W,处理距离2mm,工作气流量10slpm时,等离子体氦气对茂源链霉菌HS47孢子的最佳处理时间为30s。将诱变后的孢子液稀释涂布后,利用96孔板高通量筛选方法对单菌落进行初筛,选出高产的突变株进行两轮试管复筛,筛选过程中保持对菌株的分离纯化,最终获得一株高产菌株M-8,其MTG酶活由2.8U/ml提高到5.1U/ml,较出发菌株HS47提高了82%。该菌株的摇瓶发酵实验证明,其酶活的提高是单位菌株分泌的MTG有所增加的结果。经过8次传代,证实该菌株具有良好的遗传稳定性。这为谷氨酰胺转胺酶的工业化生产提供了菌种支持和理论支持。

  • 综述
  • 任华景, 刘晓志, 王志明, 高健
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 54-58. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160907
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    单克隆抗体药物是一种新兴的治疗药物,具有高选择性,被用于多种疾病的治疗,如肿瘤、免疫疾病等,也可以用于中枢神经系统疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病、中风和脑肿瘤等。然而,因为血脑屏障低通透性,限制了抗体药物在中枢神经系统疾病治疗中的应用,在很多神经系统疾病临床试验中,抗体药物并没有取得预期效果。如今,人们利用血脑屏障上内源性转运蛋白介导,设计了可以通过血脑屏障的抗体药物。对通过血脑屏障治疗性抗体药物研发进展及其应用前景进行了综述。

  • 堵晶晶, 谭镇东, 刘辰东, 巫小倩, 张培文, 张顺华, 朱砺
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 59-74. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160908
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    长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度大于200bp的非编码RNA,无蛋白质编码功能,物种间保守性差,具有较强的组织特异性和时空特异性。研究表明ncRNA具有广泛的生物学功能,如参与RNA的生成与加工、转录调控、染色质重塑等,且作用机制复杂,如能通过绑定特点蛋白质参与转录调节或作为ceRNA参与转录后调控。但lncRNA的结构复杂,功能研究进展缓慢,目前仍难以对其细致分类。从基本特征、分类、功能、数据库、研究工具及其与癌症之间的关系等方面对lncRNA的研究进展进行综述,以期为lncRNA后续研究提供参考。

  • 杨贤鹏, 王宙雅, 高翔, 李荣俊, 吕世友
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 75-80. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160909
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    植物表皮蜡质,是覆盖在陆地植物地上部分表面的一层疏水性脂类物质,是植物应对外界环境变化的第一道屏障,在抑制植物水分非气孔散失及保护植物免受病虫害入侵、紫外线辐射等方面起着重要作用。综述了近年来表皮蜡质在生物合成及调控等方面的研究进展,并对研究中存在的问题及研究前景进行了展望。

  • 刘一杰, 薛永常
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 81-86. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160910
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    植物黄酮类化合物作为一类具有较高药用价值的化合物,一直是国内外生物类和医药类研究的热门课题。随着研究的不断进展,黄酮类化合物的药用价值及其构效关系也不断被发掘,越来越多的黄酮类化合物药物制剂也相继投入临床应用。综述了近年来植物黄酮类化合物的研究进展,对其种类结构、理化性质、药理活性及分离提纯与鉴定作了较为系统的阐述。针对生产工艺中存在的主要问题,提出了相应的解决方法。展望了其在医药卫生方面的应用前景。

  • 侯兵晓, 刘珊娜, 王斌斌, 朱宏吉, 乔建军
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 87-93. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160911
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    热休克蛋白是生物体体应对温度、pH、渗透压等不利环境刺激时合成的一种保护蛋白。在环境应激时,调控因子可以在转录水平上调控热休克基因的表达,恢复或加速清除细胞内已经变性的蛋白质,使细胞处于稳态并产生耐受性。大量研究发现,热休克调控因子对微生物应激耐受性发挥重要作用,具有广阔的应用前景。综述了6类热休克调控因子的调控机制以及相互作用,对调控因子HrcA、σB和CtsR进行了重点阐述,旨在为进一步构建热休克调控网络提供有价值的参考。

  • 于潇淳, 马世良
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 94-100. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160912
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    丝状真菌米曲霉是发酵工业的重要菌种,具有强大的蛋白分泌能力和较高的食品安全性,可作为表达外源蛋白的细胞工厂。近年来,米曲霉全基因组序列的测序完成和基于表达序列标签的基因组学研究,为深入研究米曲霉外源表达系统提供了条件。从基因组学进展、遗传转化体系等方面综述了米曲霉作为外源蛋白表达宿主的研究进展。针对米曲霉在外源蛋白表达中存在的瓶颈,提出构建蛋白酶缺陷株、使用强启动子、融合表达等策略,以提高外源蛋白的表达和产量。最后介绍了米曲霉表达系统的应用,利用米曲霉代谢工程菌生产工业用酶和次级代谢产品具有良好的前景。

  • 技术情报
  • 赵爽, 刘柳, 吴林寰, 马俊才
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 101-109. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160913
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    利用美国Thomson公司旗下的Thomson Data Analyzer和微软公司的Excel等分析工具,从时间、地域、专利权人、技术领域等方面,对德温特专利数据库中全球谷氨酸棒状杆菌领域专利的生命周期、区域布局、竞争机构和技术趋势进行了分析。以期为谷氨酸棒状杆菌技术发展态势提供情报支持,辅助企业、高校制定和调整技术发展战略、完善技术发展布局,在当今激烈的市场竞争环境下保持较高的技术优势。

  • 杨艳萍, 董瑜, 袁建霞, 邢颖
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 110-118. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160914
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    通过Thomson Innovation(TI)专利平台数据库中相关专利的检索,利用专利计量学的方法,从专利申请数量、受理国家、申请机构、技术生命周期以及研发热点等方面对水稻分子育种技术国际发展态势进行分析。结果表明,水稻分子育种技术目前整体呈快速发展趋势,并已趋于成熟。其中,美国的申请量最多,是全球最受重视的技术市场。大型跨国公司不仅是全球最主要的专利申请主体,而且在我国的专利申请活动也较为活跃。我国在水稻分子育种技术领域专利数量较多,并且具有一定优势,相关专利申请主体为科研机构和大学。对专利文献内容的深入分析表明,重要农艺性状的基因挖掘和转基因技术是分子育种技术领域当前的研发热点。

  • 行业分析
  • 李敏
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 119-125. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160915
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    血液制品是指血浆蛋白制品及相应的重组蛋白制品,目前可进行常规生产并应用于临床的主要有白蛋白、免疫球蛋白和凝血因子类三大系列产品。对我国血液制品行业进行了简要分析,总结了我国血液制品行业的发展历程,分析了我国血液制品的市场现状,概括了血液制品的主要生产技术,介绍了国内重点血液制品生产企业,预测了我国血液制品行业未来的发展趋势。

  • 讲座
  • 王佃亮, 杜娟
    中国生物工程杂志. 2016, 36(9): 126-133. https://doi.org/10.13523/j.cb.20160916
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    近年来,细胞药物的研究受到了国内外重视。特别是干细胞药物,已成为世界各国竞相研究的热点领域,但各国的干细胞药物绝大多数仍处于研究阶段,全球真正上市的干细胞药物很少。目前正在研发的干细胞药物主要集中在治疗慢性疾病(关节炎、糖尿病和癌症等)和心脏相关疾病(心肌梗死、心脏衰竭等)。一些传统体细胞药物(软骨细胞、心肌细胞、胰岛细胞等)和免疫细胞药物已在临床应用。