重组生物粘合剂蛋白质的研制

1. 痛点问题

贻贝粘附蛋白（MAPs）是由贻贝分泌的一种天然生物胶，其作用是将贻贝铆钉在物体表面，使得它们可以在环境复杂的水下过着安定的生活。在生物医学、细胞治疗、组织工程、生物加工等领域快速发展的今天，MAPs作为潜在细胞粘附剂，具有广阔的应用前景。但对于不同的组织、不同的器官、不同来源的细胞，细胞外基质表达的种类和数量都不相同。因此，如何研制针对不同细胞、不同组织具有强粘合能力的MAPs，无论在理论上还是实际应用中，都具有重要的意义和价值。

2. 解决方案

本项目旨在贻贝粘合蛋白MAPs的基础上研究粘合性能更强的新一代生物粘合剂，利用蛋白质工程技术，构建了具有更强的粘附能力、具有促进细胞生长能力的新型生物粘合剂融合粘附蛋白P15。P15蛋白质由贻贝粘合蛋白和胶原蛋白粘附核心肽段组成，通过优化P15蛋白质的表达条件，实现了P15蛋白在大肠杆菌的可溶性高效表达及其分离纯化工艺。在P15这一设计思想获得成功的基础上，设计了另外8种基于不同机理的新型生物粘合剂蛋白，合成了这8种新型生物粘合剂蛋白的编码基因，实现了8种蛋白质在大肠杆菌中的可溶性表达，进行了分离纯化，并对这8种新型生物粘合剂蛋白的粘附性能进行了初步的研究。原子力显微镜的定量分析结果总结如下：有6种新型生物粘合剂蛋白的粘附作用力等同于、甚至强于P15，其中有三种蛋白质的粘附能力好于P15，其中一种蛋白的粘附能力为P15的2倍以上。

3. 竞争优势分析

1）双功能生物粘合剂的设计：兼具水生动物MAPs的粘附性能和胶原蛋白伸展和粘附性能的新型生物粘合剂蛋白。

2) 把握核心功能序列、复杂分子简约化：将原本应该由上千个氨基酸组成的分子量巨大的新型生物粘合剂蛋白质简化为由100-200个氨基酸组成的常规分子量的新型生物粘合剂蛋白质，同时仍然保留MAPs和胶原蛋白的特点。

3) 注重表达和制备工艺的关键问题：将实验室长期积累的大肠杆菌可溶性表达的载体、方法和产物后加工方面的多个发明专利技术组合使用，从生产制备工艺上保证了性能优良的生物粘合剂的研发。