《高效家蠶絲腺生物反應器與蠶絲遺傳改良創新研究》是依託西南大學，由王峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高效家蠶絲腺生物反應器與蠶絲遺傳改良創新研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王峰
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
家蠶經過長達五千年的人工馴化，其絲腺具備強大的絲蛋白合成與分泌能力，是理想的生物反應器模式器官。探索利用家蠶絲腺大規模生產高附加值藥用蛋白，對提升蠶絲經濟價值和振興蠶絲產業具有重要意義。本項目擬以具有廣泛生物學功能和臨床醫學用途的人酸性成纖維細胞生長因子基因（haFGF）為靶標，利用高效的家蠶轉基因表達系統，開展家蠶絲腺生物反應器與蠶絲素材創新研究。項目首先將建立可在絲腺合成並分泌haFGF到蠶絲中的轉基因家蠶，再通過轉座酶促再次轉座策略提高haFGF的表達效率。一方面，對蠶絲中haFGF重組蛋白進行分離純化以及蛋白活性檢測，探索利用轉基因家蠶絲腺大規模表達具有生物活性的haFGF的可行性。另一方面，以haFGF為靶標對家蠶實用型品種進行蠶絲遺傳改良，拓展其在醫療領域的套用。通過本研究，有望為家蠶絲腺生物反應器的發展和蠶絲素材創新研究提供理論依據和技術指導。
結題摘要
家蠶經過長期人工馴化，其絲腺具備強大的絲蛋白合成與分泌能力，是理想的生物反應器模式器官，利用家蠶絲腺大規模生產高附加值藥用蛋白，對提升蠶絲經濟價值和振興蠶絲產業具有重要意義。本項目以人酸性成纖維細胞生長因子基因(haFGF)為靶標，利用高效的家蠶轉基因表達系統，開展家蠶絲腺生物反應器與蠶絲素材創新研究。自立項以來，課題組緊緊圍繞項目制定的研究計畫開展各項研究工作，取得如下成果：一、建立在絲腺合成並分泌haFGF到蠶絲中的轉基因家蠶，並通過轉座酶促再次轉座策略提高haFGF的表達效率，使haFGF的含量最高占到蠶繭溶出總蛋白的26%，並獲得可穩定遺傳的haFGF轉基因家蠶素材品系，實現haFGF重組蛋白的高效低成本生產；二、建立蠶絲中haFGF重組蛋白的分離純化技術，獲得毫克級高純度的haFGF重組蛋白，通過細胞水實驗證實haFGF具有促進細胞增殖的生物活性，表明家蠶絲腺生物反應器具備重組表達具有天然生物活性外源蛋白的能力及套用潛力；三、對蠶絲進行遺傳改良建立新型haFGF重組蠶絲，通過細胞學研究證實haFGF重組蠶絲具備緩釋haFGF以及促進細胞增殖的能力，為蠶絲遺傳的遺傳改良奠定了技術基礎；四、利用haFGF重組蠶絲製備haFGF醫用蠶絲水凝膠生物材料，該材料具有典型多孔顯微結構、生物相容性、無免疫原性及可注射等特性；研究表明絲膠蛋白可提高FGF1因子在不同溫度下的熱穩定性，以保持FGF1的長期穩定性，並能實現FGF1從凝膠材料中的可持續釋放，以促進細胞增殖和傷口癒合。揭示FGF1功能化絲蛋白水凝膠未來有望作為一種新型生物材料套用於組織工程和醫學再生領域，並為外源蛋白功能化蠶絲基生物材料的遺傳改良與分子設計提供了新策略。
