膠原蛋白作為人體組織的重要組成部分,對(duì)人體組織修復(fù)發(fā)揮著重要作用。長(zhǎng)期以來(lái),人們使用的大量膠原都來(lái)自于動(dòng)物,但其抗原性始終有待攻克。為破解這一難題,山西錦波生物醫(yī)藥股份有限公司聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院和中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所,歷經(jīng)9年研究,終于發(fā)現(xiàn)“Ⅲ型膠原蛋白”的高活性功能區(qū),并以此構(gòu)建出具有高活性及原子結(jié)構(gòu)清晰的“人源Ⅲ型膠原蛋白”,目前已進(jìn)入到工程化量產(chǎn)階段。
膠原蛋白是人體最主要的結(jié)構(gòu)性蛋白,占人體蛋白質(zhì)總量的30%以上。目前已發(fā)現(xiàn)28種不同型別的膠原蛋白,分布于皮膚、黏膜、血管、內(nèi)臟器官等不同部位,發(fā)揮著各自不同的生理功能。而人體皮膚上主要分布著Ⅰ型和Ⅲ型膠原蛋白,在促進(jìn)皮膚與黏膜傷口的止血與愈合、抑制瘢痕形成、改善皮膚狀態(tài)、提升皮膚彈性與柔嫩度等方面發(fā)揮著重要作用。
2018年6月,錦波生物聯(lián)合復(fù)旦—錦波功能蛋白聯(lián)合研究中心、中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所首次解析了人Ⅲ型膠原蛋白中央功能區(qū)域的高分辨率原子結(jié)構(gòu),在該領(lǐng)域取得了重要的原始創(chuàng)新突破,相關(guān)成果已被國(guó)際蛋白結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)收錄。
錦波生物醫(yī)藥董事長(zhǎng)楊霞介紹,人體的Ⅲ型膠原蛋白全長(zhǎng)有1466個(gè)氨基酸,將其原子結(jié)構(gòu)解析出來(lái)是個(gè)世界性難題。“我們通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間大規(guī)模篩選,發(fā)現(xiàn)了人Ⅲ型膠原蛋白區(qū)中僅有30個(gè)氨基酸的高活性功能區(qū),并成功解析了人Ⅲ型膠原蛋白中的核心功能區(qū)的晶體結(jié)構(gòu)。”
為將這一重大發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為改善人類生活的工具,科研團(tuán)隊(duì)又開展了人源Ⅲ型膠原蛋白的產(chǎn)業(yè)化制備攻關(guān);利用重組DNA技術(shù),結(jié)合蛋白工程前沿的蛋白理性設(shè)計(jì)和優(yōu)化技術(shù),成功得到了高活性型人源Ⅲ型膠原蛋白。試驗(yàn)結(jié)果表明:錦波人源Ⅲ型膠原蛋白序列與人天然Ⅲ型膠原蛋白中央功能區(qū)的序列100%相同,且細(xì)胞黏附活性更高,水溶性高。
不過(guò),實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的生產(chǎn)與工程化量產(chǎn)并非一回事。工程化量產(chǎn)不僅對(duì)制造流程、工藝要求嚴(yán)格,對(duì)于成本效益、管理效率等也有著更高的要求,需要制造工藝、生產(chǎn)流程的不斷優(yōu)化??蒲袌F(tuán)隊(duì)通過(guò)優(yōu)化蛋白序列與選擇性拼接,破解了活性膠原蛋白大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)瓶頸,實(shí)現(xiàn)了人源Ⅲ型膠原蛋白量產(chǎn)。截至2019年5月,錦波生物已申請(qǐng)29項(xiàng)發(fā)明專利,構(gòu)建了所有產(chǎn)品從原料到制劑的完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
目前,錦波生物與山西綜合改革示范區(qū)簽署了共建人源膠原蛋白產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目,預(yù)計(jì)2020年9月實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。全部投產(chǎn)后,有望成為全球規(guī)模最大的人源膠原蛋白產(chǎn)業(yè)基地。
來(lái)源:知識(shí)產(chǎn)權(quán)-人民網(wǎng)
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