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爱必信生物创始人彭毅博士:生物酶法生产孕酮


发布时间:2018-10-26 药融圈


药融圈第136场专享会嘉宾:爱必信生物创始人 中科院博士教授 前纽约大学医学院资深研究科学家  彭毅博士




爱必信生物创始人:彭毅博士
 
爱必信生物依托于拥有数十年研发和生产经验的海外留学生物科学家团队,在美国拥有密切合作伙伴。公司目前已开发出多种极具市场前景的基因重组蛋白及临床诊断试剂,是国内少有的拥有上游核心原料技术而且又具有技术平台的生物技术公司。北京爱必信致力于将生物化学、细胞生物学、分子生物学和免疫学等领域先进的科研成果应用于临床,运用自主知识产权的技术,研究开发人类重大疾病的早期无损伤性诊断技术和产品。
 



一、由甾醇生产孕酮




 
这是两步反应,第一步尤其关键。第一步(侧链水解)难度很大,第二步(3位氧化)相对容易。
 




下图展示的是我们的第一个瓶颈:
 

1、P450scc、FDX、FDXR,很难表达,尤其是 P450scc , 和FDXR ;
2、价格都很贵, FDXR, 2ug。价格上差不多是要5000多元。





一定程度上,重组蛋白价格的高低,反应了蛋白表达的难易程度。蛋白价格越高,表明蛋白越难表达。我们无需分离纯化,在微生物发酵,蛋白表达的同时,就生成产物 。

第二个瓶颈:

 

1、 P450scc 、FDX、FDXR的活性测定,尤其是P450scc的活性测定 ;

2、FDX、FDXR 没有非常成熟的活性测定方法,且测定方法繁琐;

3、P450scc 测定方法更加复杂(不能准确的定量),需要用到一氧化碳差异色谱( CO剧毒 );

 

第三个瓶颈:构建反应,生成产物。只有在保证各种酶活性的前提下,再加入各种辅助因子,才能生成产物。
 



二、瓶颈问题的解决:

 

1、优化各种表达策略及各种表达条件,使三种蛋白得到高效表达;

 

2、确定了P450scc、FDX、FDXR 三种酶活测定方法。其中P450scc是整个反应中最关键的酶,其酶活高低对反应的建立,尤其重要。

正式确定了P450scc可行的酶活测定方法后,我们测定了原始P450scc酶活不够,从而对原始的P450scc蛋白结构做了改造,使之酶活得到大幅度提高。

 

只有在保证三种蛋白活性的前提下,加入各种辅助因子,才能生成产物。
确定了酶活测定方法,才能知道酶活的高低,才能对原始的酶加工改造,使之酶活提高。

 




三、目前项目进展


1、目前我们用我们重组表达的各种酶,生成产物孕烯醇酮 氧化那一步非常容易;

2、 体内反应得到产物孕烯醇酮也基本解决;

3、利用微生物培养技术,在微生物发酵和蛋白表达的同时,加入底物甾醇类物质,蛋白表达结束后,直接收集产物孕酮,有望短期内得到解决。

 

该项目最关键的一点是,需要保证重组蛋白P450scc高效表达,并且酶活高,这一步我们已经解决。
 

1、绿色环保,无污染;

2、有望得到较之化学合成生成孕酮更高的转化效率;

3、成本低( 底物植物甾醇非常便宜 )。

体外反应中,酶的稳定性不是很好,但如果要产业化,肯定是要做体内反应。所以,如果要工业化,后面有许多工作要做,还是像刚才说的,利用微生物培养技术,在微生物发酵和蛋白表达的同时,加入底物甾醇类物质,蛋白表达结束后,直接收集产物孕酮,有望短期内得到解决。如果是体内反应,成本不高,不然发酵中需要好几个菌种,不好处理 。这个项目最终是一个菌种,在发酵的同时,各种蛋白高效表达,加入底物。 我们的方法是我们自己慢慢摸索出来的,公司主营业务是销售产物, 在这里只是给大家提供一种思路, 当然我这种方法会有种种问题, 不一定适合当下的产业化。
 




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