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抗体修饰DNA测序酶的开发及其运用

生物技术通报 2024年

作者：宋辉曹文刚肖晓文杜军北京擎科生物科技股份有限公司研究院湖北擎科生物科技有限公司研发部

【目的】开发一种新型DNA测序酶，解决一代测序技术应对复杂DNA结构模板所面临的主要挑战，如测序信号中断或测序信号快速衰减。【方法】从NCBI数据库中挖掘到了Taq DNA聚合酶和单链结合蛋白SSB基因信息，利用遗传融合、定点突变及基因... 详细信息

【目的】开发一种新型DNA测序酶，解决一代测序技术应对复杂DNA结构模板所面临的主要挑战，如测序信号中断或测序信号快速衰减。【方法】从NCBI数据库中挖掘到了Taq DNA聚合酶和单链结合蛋白SSB基因信息，利用遗传融合、定点突变及基因设计技术获得了一种新型的测序酶Sso-Sequenase。利用亲和层析和离子交换层析，获得了纯化的测序酶。利用抗体修饰技术改良了Sso-Sequenase的性能，并且利用STR技术对其热启动性能进行了表征。选取多组不同类型的复杂模板，采用一代技术对比分析了Sso-Sequenase测序酶试剂盒和传统BigDye测序试剂盒的测序表现。【结果】Sso-Sequenase在大肠杆菌中稳定表达，纯度达到95%以上，产量高达10.5 mg/L。当温度低于35℃时，Sso-Sequenase表现出热启动活性。在复杂模板的一代测序反应中，如重复序列、高GC和发夹结构等样本，Sso-Sequenase测序酶成功完成了所有样本的测序，序列的平均碱基质量QV大于20。相比而言，BigDye测序试剂盒在处理这些复杂样本时，多数样本测序信号出现了显著衰减或中断。【结论】开发了一种纯度好、产量高，兼具热启动活性的DNA测序酶Sso-Sequenase及测序试剂盒，显著提高了复杂DNA结构模板（重复序列、高GC和发夹结构）测序成功率。

关键词： DNA测序酶抗体修饰复杂模板测序

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抗体修饰DNA测序酶的开发及其应用

生物技术通报 2024年第5期40卷 84-93页

作者：宋辉曹文刚肖晓文杜军北京擎科生物科技股份有限公司研究院北京100000 湖北擎科生物科技有限公司研发部鄂州436000

【目的】开发一种新型DNA测序酶,解决一代测序技术应对复杂DNA结构模板所面临的主要挑战,如测序信号中断或测序信号快速衰减。【方法】从NCBI数据库中挖掘到了Taq DNA聚合酶和单链结合蛋白SSB基因信息,利用遗传融合、定点突变及基因设... 详细信息

【目的】开发一种新型DNA测序酶,解决一代测序技术应对复杂DNA结构模板所面临的主要挑战,如测序信号中断或测序信号快速衰减。【方法】从NCBI数据库中挖掘到了Taq DNA聚合酶和单链结合蛋白SSB基因信息,利用遗传融合、定点突变及基因设计技术获得了一种新型的测序酶Sso-Sequenase。利用亲和层析和离子交换层析,获得了纯化的测序酶。利用抗体修饰技术改良了Sso-Sequenase的性能,并且利用STR技术对其热启动性能进行了表征。选取多组不同类型的复杂模板,采用一代技术对比分析了Sso-Sequenase测序酶试剂盒和传统BigDye测序试剂盒的测序表现。【结果】Sso-Sequenase在大肠杆菌中稳定表达,纯度达到95%以上,产量高达10.5 mg/L。当温度低于35℃时,Sso-Sequenase表现出热启动活性。在复杂模板的一代测序反应中,如重复序列、高GC和发夹结构等样本,Sso-Sequenase测序酶成功完成了所有样本的测序,序列的平均碱基质量QV大于20。相比而言,BigDye测序试剂盒在处理这些复杂样本时,多数样本测序信号出现了显著衰减或中断。【结论】开发了一种纯度好、产量高,兼具热启动活性的DNA测序酶Sso-Sequenase及测序试剂盒,显著提高了复杂DNA结构模板(重复序列、高GC和发夹结构)测序成功率。

关键词： DNA测序酶抗体修饰复杂模板测序

对照提取物在浙贝母配方颗粒质量分析中的应用研究

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中药新药与临床药理 2024年第1期35卷 115-121页

作者：陈海燕吴垠巫少娟曾名德钟健宇张坚潮林丹丹张奕尧郭隆钢广州科曼生物科技有限公司广东广州510663

目的以浙贝母对照提取物(水提)和湖北贝母对照提物(水提)为参照,对12个不同厂家的22批浙贝母配方颗粒进行质量分析。方法以乙酸乙酯-甲醇-三乙胺-水(17∶1∶1∶0.5)为展开剂进行高效薄层色谱(HPTLC)指纹图谱分析;采用Agilent Eclipse ... 详细信息

目的以浙贝母对照提取物(水提)和湖北贝母对照提物(水提)为参照,对12个不同厂家的22批浙贝母配方颗粒进行质量分析。方法以乙酸乙酯-甲醇-三乙胺-水(17∶1∶1∶0.5)为展开剂进行高效薄层色谱(HPTLC)指纹图谱分析;采用Agilent Eclipse XDB-C_(18)色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm),流动相为乙腈-0.03%二乙胺溶液,梯度洗脱,柱温25℃,蒸发光检测器,进行高效液相色谱(HPLC)指纹图谱分析。根据浙贝母配方颗粒标准含量测定项下方法测定含量。结果 HPTLC和HPLC分析结果表明,22批标识为浙贝母配方颗粒的样品存在明显差异,其中有3家生产企业的4批浙贝母配方颗粒检出湖北贝母指纹图谱特征,其余18批浙贝母配方颗粒样品贝母素甲和贝母素乙的总量为0.291~3.179 mg·g^(-1),差异较大。结论目前市售的浙贝母配方颗粒样品质量差异较大,经标准化制备的对照提取物(水提)对分析浙贝母配方颗粒的质量比对照药材具有更好的适用性。

关键词：浙贝母湖北贝母配方颗粒对照提取物高效薄层色谱指纹图谱

全球能源低碳转型下生物液体燃料产业现状与展望

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中国生物工程杂志 2024年第1期44卷 88-97页

作者：武国庆薛晓舟闵剑林海龙国投生物科技投资有限公司北京100034

能源是经济社会发展的基础,而降低能源使用过程中的碳排放已成为可持续发展的重要标志。交通领域化石能源碳排放约占全球能源系统碳排放的20%,减排压力巨大。生物液体燃料因其显著的降碳属性,是化石燃料向电气化和氢燃料过渡阶段的理想... 详细信息

能源是经济社会发展的基础,而降低能源使用过程中的碳排放已成为可持续发展的重要标志。交通领域化石能源碳排放约占全球能源系统碳排放的20%,减排压力巨大。生物液体燃料因其显著的降碳属性,是化石燃料向电气化和氢燃料过渡阶段的理想替代燃料,并逐渐成为交通领域实现碳中和的重要选择。围绕生物乙醇、生物柴油、生物航煤三种主要生物液体燃料,介绍国内外产业发展现状及进展,分析目前存在的问题,探讨不同应用场景下的生物液体燃料的减碳潜力。结合“双碳”发展目标,总结我国生物液体燃料产业面临的挑战与机遇,提出应重点发展纤维素乙醇及乙醇合成生物航煤(alcohol to jetfuel,ATJ)技术,以破解我国产业发展面临的原料供应问题等若干建议。

关键词：能源转型生物液体燃料燃料乙醇生物柴油生物航煤

基于分子对接及动力学模拟的红曲橘霉素合成小分子抑制剂的高通量筛选

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食品科学 2024年第17期45卷 52-62页

作者：李居行葛佳琦张志宇何苗崔萌菲郭庆彬李贞景王昌禄刘欢欢天津科技大学食品科学与工程学院天津300457 北京量维生物科技研究院有限公司北京102206 天津益膳康生物科技有限公司天津300453

通过计算机模拟技术,对红曲橘霉素合成关键酶CitE的抑制剂进行高通量筛选。首先,采用Alphafold 2对CitE蛋白进行同源建模,并与相似序列比对以预测配体结合区域;随后,在Arthor数据库中检索天然配体和黄酮骨架类似物,构建了一个包含20000... 详细信息

通过计算机模拟技术,对红曲橘霉素合成关键酶CitE的抑制剂进行高通量筛选。首先,采用Alphafold 2对CitE蛋白进行同源建模,并与相似序列比对以预测配体结合区域;随后,在Arthor数据库中检索天然配体和黄酮骨架类似物,构建了一个包含20000个化合物的配体库;之后,通过Maestro对CitE蛋白和小分子化合物库进行分子对接,筛选出潜在的CitE配体;并采用Gromacs动力学模拟评估结合稳定性,通过MM/PBSA计算结合自由能,之后对蛋白-配体的结合模式进行分析,进一步确定了槲皮素、木犀草素、芹菜素、染料木素、5,4’-二羟基黄酮、漆黄素6个小分子配体具有较强的CitE结合性能。固态及液态发酵结果表明,上述化合物具有显著的橘霉素抑制活性。其中,固态发酵(20mg/28g干物料)添加上述化合物分别使橘霉素产量降低42.52%、48.81%、32.54%、32.57%、21.02%和13.67%,液态发酵添加(0.1 g/L)上述化合物分别使橘霉素产量降低33.77%、15.58%、33.33%、62.34%、58.87%、50.22%。本研究对建立高效、安全的红曲发酵体系具有借鉴意义。

关键词：红曲霉橘霉素抑制剂分子对接分子动力学模拟 CitE

酶解联合微生物发酵对弹性蛋白肽理化性质与功能特性的影响

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食品与发酵工业 2024年

作者：鲁杏茹智文博吕静曾贝贝李带根厦门元之道生物科技有限公司

为提高弹性蛋白肽（elastin peptide， EP）的理化性质与功能特性，该研究通过酶解联合微生物（副干酪乳杆菌YYS-K1）发酵制备弹性蛋白肽（EMEP），以单一蛋白酶解制备EP为对照，比较EMEP和EP的理化性质和功能特性的差异。结果表明：EME... 详细信息

为提高弹性蛋白肽（elastin peptide， EP）的理化性质与功能特性，该研究通过酶解联合微生物（副干酪乳杆菌YYS-K1）发酵制备弹性蛋白肽（EMEP），以单一蛋白酶解制备EP为对照，比较EMEP和EP的理化性质和功能特性的差异。结果表明：EMEP的糖胺聚糖的含量较EP提高了约1.73倍；2种EP中氨基酸组成和必需氨基酸占比无明显差异，而EMEP中的Gly和Leu含量占比明显高于EP；分子质量分布结果表明，EMEP中＜1 000 Da肽段占比为89.37%，单一酶解制备的EP占比为89.19%。抗氧化结果表明，2种EP均具有一定的抗氧化能力，在质量浓度为40 mg/mL时，EMEP的DPPH自由基、ABTS阳离子自由基和超氧阴离子自由基清除率较EP分别提高29.59%、2.74%和8.45%；EP与EMEP均表现出良好的功能特性，其中质量浓度为40 mg/mL的EMEP可有效抑制白蛋白变性、AGEs生成以及胰脂肪酶和弹性蛋白酶的活性，抑制率分别达到了92.11%，70.14%，81.14%和83.33%，与单一蛋白酶解EP相比分别提高20.25%、12.66%、81.14%和20.85%。总之，酶解联合微生物发酵制备法有利于进一步提高EP的理化性质和功能特性，为开发高质量的弹性蛋白肽产品提供理论依据。

关键词：弹性蛋白肽酶解联合微生物发酵蛋白酶解抗氧化活性生物活性

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全球农业动物基因编辑基础研究发展动态分析

农业生物技术学报 2024年第1期32卷 220-233页

作者：张萌萌蒋颖李宁北京首农未来生物科技有限公司

基因编辑技术是一项可以对生物机体DNA序列进行精准修饰的技术。为了解全球该领域特别是针对农业动物基因编辑的发展趋势，本研究运用文献计量法，统计2015～2022年基因编辑技术领域论文数据，系统分析了该领域主要研发机构、研发团队... 详细信息

基因编辑技术是一项可以对生物机体DNA序列进行精准修饰的技术。为了解全球该领域特别是针对农业动物基因编辑的发展趋势，本研究运用文献计量法，统计2015～2022年基因编辑技术领域论文数据，系统分析了该领域主要研发机构、研发团队、研究前沿热点以及农业动物基因编辑技术研究现状。结果表明，我国基因编辑技术在论文层面处于国际领先地位，2015～2022年统计基因编辑技术相关论文量居全球第2，全球排名前20机构中，中国机构含8个，占40%。但与发达国家(美国)相比，我们还存在差距，主要体现在底盘核心技术创新不足，基因编辑系统开发、优化及Cas蛋白发现等均在国外；国际顶级学术期刊发表论文虽居全球第2，但远不及美国，中国在《自然-生物技术》(Nature Biotechnology)期刊中发文量最多(31篇)，仅占美国发文量的五分之一；基因编辑技术在农业动物中的研究报道整体数量较少，但呈逐年增多趋势，其在农业动物育种领域的应用存在巨大的潜力；最后结合自身国情，展望基因编辑技术前景以及在农业动物育种领域的发展趋势，以期为利用基因编辑技术解决农业动物育种特别是抗病育种中重大难题提供参考。

关键词：基因编辑农业动物文献分析全球

全球基因编辑技术产业化发展分析及其在农业动物育种中的应用

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农业生物技术学报 2024年第3期32卷 691-700页

作者：张萌萌蒋颖李宁北京首农未来生物科技有限公司

为了解全球农业动物基因编辑技术专利及其产业化态势，本研究利用专利计量法，统计2015～2022年基因编辑技术领域专利数据，对该领域主要研发机构、主要研发团队、研究前沿热点及针对不同农业动物基因编辑技术的概况进行系统分析。结果... 详细信息

为了解全球农业动物基因编辑技术专利及其产业化态势，本研究利用专利计量法，统计2015～2022年基因编辑技术领域专利数据，对该领域主要研发机构、主要研发团队、研究前沿热点及针对不同农业动物基因编辑技术的概况进行系统分析。结果显示，全球基因编辑技术专利在近8年呈上升趋势；中国申请公开的基因编辑技术专利数量排全球第1，但就整体而言，美国在基因编辑技术领域领跑全球；我国核心技术创新、论文专利质量、顶级研发机构和团队、知识成果转化及产业化机制等方面有待进一步提高。我国基因编辑技术专利在农业动物育种领域中数量较少，有些相关企业已完成千万级首轮融资。本研究对全球农业动物基因编辑产业化发展动态进行系统分析，为我国利用基因编辑技术破解农业动物育种重大难题提供参考。

关键词：基因编辑农业动物专利分析产业化

生物质谱在生物制品宿主细胞蛋白残留分析中的应用

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质谱学报 2024年第2期45卷 193-200页

作者：谢力琦王静朱添怡王佳馨黄懿乔亮上海探实生物科技有限公司上海201206 复旦大学化学系上海200438

宿主细胞蛋白(host cell proteins,HCPs)残留影响生物制品的质量和安全,是生物制品生产的关键质控要素。目前,HCPs残留的主要质控方法是酶联免疫吸附试验(ELISA),但该方法的准确性高度依赖于抗体的特异性,且无法获得HCPs的种类及其含量... 详细信息

宿主细胞蛋白(host cell proteins,HCPs)残留影响生物制品的质量和安全,是生物制品生产的关键质控要素。目前,HCPs残留的主要质控方法是酶联免疫吸附试验(ELISA),但该方法的准确性高度依赖于抗体的特异性,且无法获得HCPs的种类及其含量分布信息,需要使用正交方法全面监测。而生物质谱技术无需依赖抗体即可实现HCPs的定性和定量分析,已逐渐成为除ELISA法外的主要分析表征方法,但质谱技术存在缺乏统一的操作流程和验证标准、高丰度药物信号抑制以及高昂的仪器成本等问题。本文总结了质谱法在生物制品HCPs分析中的工作流程及其应用进展,详细阐述了流程中涉及的样品准备、液相色谱分离、质谱数据采集、质谱数据分析和报告的开发原则和关键方法参数,并对未来的研究方向及挑战进行展望。

关键词：宿主细胞蛋白生物质谱生物制品质量控制