肿瘤坏死因子alpha的拮抗剂是治疗多种炎症性自身免疫疾病的首选，但抗体类拮抗物因副作用明显而使用受限，尤其是机体内抗抗体的产生，严重影响治疗效果和药物代谢。而肽类物除免疫原性低之外，和小分子相比也有更低的毒性和更强的靶标特异性。使用7肽和12肽两种M13噬菌体展示库筛选TNFα拮抗肽，以分析7肽和12肽分别作为TNFα拮抗肽的亲和性与功能性。经过3~4轮的筛选和验证，得到2条7肽序列和2条12肽序列。利用ELISA方法检测合成肽与TNFα结合的亲和性，编号632的7肽亲和性最强，Kd=138nmol/L；编号636的12肽亲和性稍差，Kd=8.59μmol/L。Insight Ⅱ软件分别分析632肽和636肽与TNFα二聚体结合，发现632肽与TNFα二聚体结合更加稳定，并且在细胞水平上632肽拮抗TNFα活性功能比636肽更强，有632肽存在的条件下TNFα诱导的L929细胞生存率上升了3倍，而636肽的作用只有2倍。7肽比12肽更适合作为TNFα拮抗肽。
目的：研究过表达miR-155对BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化的影响。方法：①用重组腺病毒Ad-BMP9（BMP9）诱导C3H10T1/2细胞成骨分化，定量PCR （qPCR）检测miR-155的表达，RT-PCR检测Runx2和ALP的表达。②miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞，qPCR检测miR-155的表达，ALP活性和染色检测早期成骨能力。③miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞，诱导分化14d茜素红S染色检测晚期成骨能力。④miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞，qPCR检测成骨分化相关基因Runx2，OSX，COL1A1，ALP，OCN和OPN的表达。⑤miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞，Western blot检测p-Smad1/5/8、OCN和OPN蛋白水平的表达。⑥qPCR和Western blot分别检测HIF1α和VEGF的mRNA表达水平和蛋白质表达水平。⑦应用荧光素酶报告基因对miR-155的靶基因进行筛选和验证。结果：在BMP9诱导C3H10T1/2细胞成骨分化过程中，过表达miR-155降低ALP活性及染色；减少钙盐沉积；成骨分化相关基因Runx2、OSX、COL1A1、ALP、OCN和OPN表达降低；抑制p-Smad1/5/8、OCN和OPN蛋白水平的表达；HIF1α和VEGF的mRNA和蛋白表达水平减少。在对靶基因的检测中，过表达miR-155可以抑制HIF1α蛋白水平的表达，但对其mRNA水平无明显影响。结论：miR-155过表达减弱BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化，可能是通过抑制Smad/BMP信号通路发挥作用，也有可能是通过抑制靶基因HIF1α的表达来发挥作用。
采用RACE技术，从向日葵P50中克隆V-ATPase a3亚基基因cDNA全长，并进行生物信息学分析；利用实时荧光定量PCR分析不同浓度、不同时间的NaCl、ABA和PEG模拟干旱胁迫条件下V-ATPase a3亚基基因的表达特征，以及相同胁迫条件下该基因在向日葵不同器官的表达特征。序列分析表明，该基因cDNA全长2 873bp，含5'-UTR 109bp、3'-UTR 295bp及编码区2 469bp，编码822个氨基酸，其编码蛋白质的理论分子质量为204.55kDa，等电点为6.29，GenBank登录号为KU315054。该基因编码的蛋白质为疏水性的跨膜蛋白，亚细胞定位预测其在质膜上。向日葵V-ATPase a3亚基与已报道的10种植物的V-ATPase a3亚基的同源蛋白有高度相似的保守区域，在进化上与朝鲜蓟的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明，向日葵受到NaCl、ABA和PEG模拟干旱三种非生物胁迫后，V-ATPase a3亚基基因均上调表达，但表达模式不同，不同器官存在特异性表达差异。研究认为，V-ATPase a3亚基基因响应了向日葵非生物胁迫的应答，为加强对V-ATPase基因的利用奠定基础。
温度是影响节旋藻大规模培养中生物质产率的重要因素。筛选高产和耐受温度胁迫的优良藻株对提高节旋藻产量具有重要意义。从生产规模跑道池中分离到形态特征差异显著而亲缘关系很近的两株节旋藻Arthrospira sp.DICP-D （D）和Arthrospira sp.DICP-F （F），对其生物质积累性能和对低温、高温胁迫的耐受能力进行了评估。结果显示，尽管藻株D和藻株F在正常条件下拥有相似的生物质组成，在N胁迫和低温胁迫下拥有相同的碳水化合物积累能力，然而藻株D的生物质产率比相同条件下的藻株F高33%~230%。藻株D对高温胁迫的耐受能力是藻株F的2.1倍。藻株D在41℃和15℃下的生物质产率分别维持在正常温度下的73%和61%，显示其对温度胁迫的良好耐受能力。藻株D比藻株F拥有更有效的光保护机制，使其能够更好地适应胁迫环境。藻株D在生物质产率和胁迫耐受能力上的优良性状使其在户外大规模培养中具有良好的应用前景。
采用Fmoc固相合成法合成了解淀粉芽孢杆菌Q-426群体感应系统ComX信息素的前体五肽。利用反向半制备色谱（RP-HPLC）和液质联用仪（LC-MS）对合成的五肽进行了分离纯化及纯度分析。建立了检测游离氨基酸的新方法，并详细考察了合成条件对树脂上肽链连接效率的影响。结果表明，新型NNA试剂（茚三酮+正丁醇+乙酸溶液）可替代传统的Kaiser试剂用于Fmoc固相合成中游离氨基的检测；在35℃下，使用DCM和DMF对树脂交替溶胀1h后，树脂上肽链的连接效率最高。合成的ComX信息素前体五肽粗品产率为98%，纯度为58.60%；经半制备型高效液相纯化后，纯度达99%。抑菌实验表明，ComX信息素前体五肽具有明显的生物活性。
荧光共振能量转移（fluorescence resonance energy transfer，FRET）显微镜技术被广泛应用于在活细胞中研究蛋白质相互作用。随着流式细胞术（fluorescence activated cell sorting，FACS）的发展与应用，FACS-FRET技术不但可以检测活细胞中蛋白质相互作用，还可以进行定量统计分析。由于流式细胞仪价格昂贵、FRET技术对荧光基团发光光谱的特殊要求等原因，目前为止FACS-FRET技术仅仅被应用到一些特殊的科学研究。为了解决这些问题，构建了一对新的FRET荧光基团EGFP-mCherry，并且在小型流式细胞仪C6上检测了EGFP-mCherry融合蛋白的FRET信号，最后使用已明确有相互作用关系的p53蛋白和MDM2蛋白做验证，证明了所构建的EGFP-mCherry可以作为检测FRET信号的荧光基团。不仅促进了FACS-FRET技术的发展，还为人类疾病治疗的药物作用靶点研究提供了有利的研究手段。
胰高血糖素样肽-1（Glucagon like peptide-1，GLP-1）是一种治疗Ⅱ型糖尿病的潜在药物，针对其在体内半衰期短和在酵母中表达的批次间不稳定等问题，课题组前期对其进行改造，成功利用pMH3载体在中国仓鼠卵巢（Chinese hamster ovary，CHO）细胞中表达人血清白蛋白（human serum albumin，HSA）融合蛋白NGGH[6×His-tag+Ek+2×GLP-1（A2G）+HSA]。现利用新型载体pcDNA3.1，构建含融合蛋白的真核表达质粒pcDNA3.1/NGGH，经电击转染转入CHO细胞中。G418抗性压力筛选后利用一种新型的细胞成像系统高效快速地筛选出高表达单克隆株。表达的目的蛋白经WB （Western blot）验证显示，产物具有GLP-1和HSA的双抗原性。经悬浮驯化稳定后，通过批次筛选得到一株稳定的高表达细胞株，产量为58mg/L。利用5L AP20激流式生物反应器扩大培养重组细胞，对pH和溶氧控制条件进行了优化。结果显示，在pH6.8~7.4，溶氧（dissolved oxygen，DO）两相控制的条件下，蛋白质最终表达量可达148mg/L。
利用基因工程技术高效制备具有治疗2型糖尿病功能的垂体腺苷酸环化酶激活肽（PACAP）衍生物MPL-2，并以2型糖尿病小鼠（db/db小鼠）为模型在体内研究其抗2型糖尿病的生物学作用。实验结果表明：利用基因工程技术制备的PACAP27衍生多肽MPL-2的分子质量为3 902Da.，纯度达97%，其产率可达29.3mg/L发酵产物；在以db/db小鼠为模型的体内葡萄糖耐量实验中，MPL-2可有效促进小鼠胰岛素第一时相（5~15min）分泌，显著提高小鼠的葡萄糖耐受能力。在MPL-2的长效药效学实验中，经过8周连续用药治疗后，MPL-2可显著提高db/db小鼠的胰岛素敏感性，胰岛素耐量实验60min时MPL-2可将小鼠血糖降至初始值的63.52%；同时，在8周连续用药治疗过程中，与生理盐水（NS）处理组相比，MPL-2可有效降低db/db小鼠的体重、空腹血糖、饮食量、饮水量，分别低于NS组21.98%、21.46%、22.20%、60.07%，而且可显著改善db/db小鼠的血脂常数，生物学作用显著优于多肽BAY55-9837。建立了新型基因重组PACAP27衍生多肽MPL-2的高效制备技术，重组多肽MPL-2可有效改善2型糖尿病db/db小鼠的葡萄糖耐量、胰岛素敏感性、血脂常数，显著降低db/db小鼠的体重、空腹血糖、饮食和饮水量，从而发挥治疗2型糖尿病的生物学作用，可为MPL-2的药用研发提供实验数据。
木糖醇是一种在食品、医药、轻工等领域具有广泛用途的多元醇，目前主要通过酸水解木聚糖获得木糖并进一步化学催化加氢方法制备。提取木糖过程中会产生大量的木糖母液副产物，其中含有一定浓度的葡萄糖、木糖、阿拉伯糖等碳源，以及少量的糠醛、四氢呋喃等物质。研究微生物转化木糖母液生产高附加值化学品不仅能够提高木糖母液的利用价值，而且能够减少环境污染。热带假丝酵母不仅能够利用葡萄糖，也具有高效的木糖代谢途径。首先利用代谢工程技术删除了热带假丝酵母菌株的木糖醇脱氢酶基因，获得能够转化木糖积累木糖醇的突变株。在此基础上，评价了突变株在木糖母液培养基中的发酵性能。通过单因素优化实验确定了突变株发酵生产木糖醇较优的发酵工艺：培养基组成为木糖母液300g/L，玉米浆5g/L；最佳发酵条件为：发酵温度35℃，初始pH为5.0，接种量15%，200r/min摇床培养140h。利用优化后的发酵工艺，木糖醇产量达到83.01g/L。初步建立了转化木糖母液生产木糖醇的工艺，为进一步利用木糖母液奠定了基础。
筛选对西瓜蔓枯病菌具有抑制作用的生防真菌，优化其发酵条件以提升发酵液抑菌效果。以平板对峙试验和摇瓶培养抑菌试验筛选拮抗真菌；根据形态学特征和18S rDNA序列分析进行菌株鉴定；通过扫描电镜观察对西瓜蔓枯病菌的寄生作用，以单因素试验和响应曲面法确定其最适发酵条件，在此基础上，通过盆栽试验研究其防病效果。结果表明：在所筛选到的9株生防真菌中M1菌株的抑菌率最高，其形态学特征与烟管菌（Bjerkandera adusta）相符，18S rDNA序列分析显示其与烟管菌在系统发育树上聚在一支，因此将菌株M1鉴定为黑管菌属（Bjerkandera）、烟管菌。在扫描电镜下观察到烟管菌能够直接穿透西瓜蔓枯病菌菌丝，对其发酵条件优化后确定了最佳条件组合：C/N为7.1，pH为7.4，装瓶量为44%，时间为19d，转速为180r/min，温度为29℃，在此条件下抑菌率为52.64%，高于未经优化的抑菌率。温室盆栽中对西瓜蔓枯病菌的防病效果达到74.3%，高于多菌灵处理。烟管菌作为生防真菌对西瓜蔓枯病菌具有较好的抑制作用，条件优化后进一步提升了抑菌效果，在生物防治中具有巨大应用潜力。
随着治疗性单克隆抗体在临床治疗方面发挥的作用日益突显，其全球药物市场所占份额和研发投入均在逐年增加。除了抗体新药的开发，抗体药物效力和安全性相关的基因工程改造也越来越受到重视。在这些基因工程改造中，抗体半衰期改造已成为近年来研究的热点之一。对几种抗体半衰期改造技术进行了介绍，并简要描述了半衰期改造后抗体的临床研究现状。
糖组学是继基因组学及蛋白质组学后的新兴研究领域，糖基化是非常重要的一种蛋白质翻译后修饰，在多种生物过程中扮演着重要角色，异常糖基化与一些疾病的发生发展密切相关，因此糖基化的研究已成为研究热点。去糖基化后能够影响糖蛋白的活性、分泌等物化性质，而且去糖基化也是糖基化研究的主要技术手段，因此综述了各种去糖基化的方法，各种方法的优缺点和适用范围及去糖基化后的结构检测方法等，为研究去糖基化对大分子物质的构效关系提供参考。
神经干细胞是一类具有自我更新能力和多向分化潜能的干细胞。在特定条件下，神经干细胞可分化为神经元、少突胶质细胞和星形胶质细胞从而参与神经功能的修复过程，该过程称为神经发生。一直以来，人们认为神经发生主要发生在哺乳动物胚胎时期，而成体是不存在神经发生的。然而近年的研究表明，成体神经发生在哺乳动物中枢神经系统中是终生存在的，且通过多种信号通路来调控。现就成年哺乳动物神经发生的研究进展展开论述。
成纤维细胞生长因子22（fibroblast growth factor 22）是成纤维细胞生长因子家族（FGFs）的成员之一。研究发现，FGF22主要在大脑和皮肤中表达并且能够影响大脑发育和神经突触的形成。由于FGF22在难治性癫痫发生机制中所发挥的特殊作用，有可能作为研究癫痫疾病的新的切入点。此外FGF22与脊髓损伤修复、神经系统疾病、皮肤癌、抑郁等疾病有着重要的联系。特别是在神经突出的形成过程中FGF22起着调节因子的作用。尽管作为重组蛋白药物的开发其功能和机制仍有待进一步研究，但相信FGF22所具备的生物学特性具有非常广阔的研究领域和应用价值。
透明质酸是一种线性大分子黏多糖，分子量定义其流变性能，影响生理反应，并决定合适的用途。传统研究通过优化发酵提高透明质酸的产量已取得显著成效，近年来，研究重点逐渐转向如何提高透明质酸产品的分子量。目前，高分子量透明质酸具有良好的黏弹性、保湿性、黏附性，在医药中的应用是中、低分子量透明质酸不可替代的。概述了透明质酸分子量的调控机制，以及利用微生物发酵法生产高分子量透明质酸的研究进展，并对其发展方向进行了展望。
近年来，随着拟除虫菊酯类农药的大量及不合理使用，环境及食品中的农药残留对人类健康造成的负面影响日益显著。微生物降解农药作为去除农药污染安全高效的方法已成为当前研究热点之一。综述了国内外拟除虫菊酯类农药微生物降解菌的种类、降解机制、降解酶及降解菌应用的最新研究进展，并对亟须解决的重要问题进行了展望。
凝血因子是一类特殊的药物，是血友病等血液疾病的治疗药物，目前已经成为血液制品的重要组成部分。国外已经有二十多种重组凝血因子药物上市，2015年全球重组凝血因子药物的市场规模已经达到78.54亿美元，未来还将持续增长，Baxalta公司的重组凝血因子产品销售额位居全球首位，达到28.40亿美元。国外有多种重组凝血因子处于研发阶段，其中长效重组凝血因子将成为新的市场增长点。国内各类凝血因子药物的批签发状况良好，且随着国家发展和改革委员会取消血液制品最高零售价，各类产品价格均有不同幅度增长，其中人纤原蛋白原增长幅度最高，达到189%。国产凝血因子市场空间巨大，但存在产品供给和研发力度不足等问题，发展受到限制，必须改革行业管理制度、提高血浆分离技术、加强重组产品研发。
