本发明属于农产品加工及副产品综合利用技术领域。本发明对大豆乳清蛋白 废水综合利用，原料无需干燥，设备要求低，操作简单，无环境污染。且 Kunitz型胰蛋白酶抑制剂回收率高，纯度高，蛋白活性高。 低浓度的胰蛋白酶抑制剂是广谱抗致癌因子，能预防结肠癌、肝癌、口腔癌、肺癌等多种癌症的发生，还有降低胆固醇水平的作用；能增强胰脏生长和增加胰消化酶的活性，且对动物内皮细胞生长因子具有活化作用；能控制肾小球肾炎或肾盂肾炎的一些炎症发展过程。此外，微量胰蛋白酶抑制剂对于糖尿病治疗，调节胰岛素失调有一定效果。医药上提取胰蛋白酶抑制剂(抑肽酶) 治疗急性胰腺炎

4月22日，清华大学药学院饶燏课题组与武汉大学宋保亮课题组合作在《药物化学杂志》（Journal of Medicinal Chemistry）发表题为“降解对比抑制：开发靶向3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A还原酶的降解小分子”（Degradation Versus Inhibition: Development of Proteolysis-Targeting Chimeras for Overcoming Statin-Induced Compensatory Upregulation of 3-Hydroxy-3-methylglutaryl Coenzyme A Reductase）的研究论文。HMGCR（3-Hydroxy-3-methylglutaryl Coenzyme A Reductase）是胆固醇（cholesterol）合成途径中的限速酶，并且是经典的治疗血脂异常的药物靶点。它的抑制剂（statin,他汀类化合物）如阿伐他汀（atorvastatin,立普妥®，辉瑞）在临床被用于预防和治疗心血管疾病，并取得了极大的成功。但是有相当一部分人对他汀类药物不耐受，比如会发生骨骼肌损伤等较为严重的副作用，这有可能与服用他汀类药物后体内通过负反馈调节导致HMGCR补偿性表达升高有关。因而在该工作中，研究人员利用蛋白靶向降解嵌合体（Proteolysis-Targeting Chimera, PROTAC）的技术，对HMGCR在进行降解而起到抑制胆固醇合成作用的同时可以避免HMGCR的高表达，从而有望降低副作用。图1.抑制剂与PROTAC对HMGCR的影响在该工作中，研究人员首先筛选出SRD15细胞系作为细胞测试的基础，然后基于HMGCR的配体阿伐他汀和E3链接酶CRBN的配体泊马渡胺进行了一系列的构效关系研究，发现化合物P22A作为PROTAC具有较好地降解活性（DC50~100 nM）。相比之下，抑制剂阿伐他汀对HMGCR引起了明显的上调作用（图1）。图2.抑制剂和PROTAC对LDLR和胆固醇的影响接下来，研究人员通过一系列的生化和细胞生物学实验证实了PROTAC通过泛素-蛋白酶体系统发挥作用的机制；通过蛋白组学的研究发现抑制剂和PROTAC引起的组学应答也有很大不同。抑制剂和PROTAC对胆固醇合成抑制和通过SREBP通路引起的低密度脂蛋白受体（LDLR）表达水平上调的能力相当（图2）。HMGCR是位于内质网上的八次跨膜蛋白, PROTAC对此类蛋白的降解能力往往有限，该工作首次证明利用PROTAC技术对内质网蛋白进行降解的可行性。另外，靶蛋白上调的现象还出现在很多其它的抑制剂中，该工作展示了面对此种情况时是PROTAC一个很好的应用场景。宋保亮课题组博士生李美欣和饶燏组博士后杨毅庆为本工作共同第一作者，饶燏和宋保亮课题组罗婕为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、清华-北大生命联合中心以及中国博士后基金的大力支持。原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.0c00339

缓控释技术和生物酶技术研发人员，理论与实践二者兼而有之

11月4日，天津大学生命科学学院王涛课题组在Journal of Virology在线发表了最新研究成果，论文题目为“Enterovirus D68 Protease 2AproTargets TRAF3 to Subvert Host Innate Immune Responses”。 肠道病毒EV-D68（Enterovirus D68）可引起典型上呼吸道感染症状，同时还会诱发中枢神经系统疾病，如急性弛缓性麻痹和急性无力脊髓炎等。近年来，我国对EV-D68的检出率逐渐升高，存在大规模暴发的风险。肠道病毒的非结构蛋白2A蛋白酶（2Apro）是协助病毒逃避宿主天然免疫的关键蛋白。 王涛团队发现在感染EV-D68后，2Apro可显著抑制SEV诱导的Ⅰ型干扰素反应。进一步研究发现，2Apro能够分别在HeLa和HEK293T细胞中切割TRAF3的C端区域，切割后得到的条带大小为40 kDa左右。同时，2Apro中第107位氨基酸的半胱氨酸被丙氨酸取代后，丧失对TRAF3的切割活性，而TRAF3中第462位氨基酸甘氨酸突变为丙氨酸时，表现出对2Apro切割的抗性。 本研究发现了EV-D68的2Apro能够切割宿主天然免疫通路中的TRAF3蛋白，从而破坏宿主的先天免疫应答，并对2Apro和TRAF3切割的具体位点和机制做了详细报道。

项目成果/简介:11月4日，天津大学生命科学学院王涛课题组在Journal of Virology在线发表了最新研究成果，论文题目为“Enterovirus D68 Protease 2AproTargets TRAF3 to Subvert Host Innate Immune Responses”。 肠道病毒EV-D68（Enterovirus D68）可引起典型上呼吸道感染症状，同时还会诱发中枢神经系统疾病，如急性弛缓性麻痹和急性无力脊髓炎等。近年来，我国对EV-D68的检出率逐渐升高，存在大规模暴发的风险。肠道病毒的非结构蛋白2A蛋白酶（2Apro）是协助病毒逃避宿主天然免疫的关键蛋白。 王涛团队发现在感染EV-D68后，2Apro可显著抑制SEV诱导的Ⅰ型干扰素反应。进一步研究发现，2Apro能够分别在HeLa和HEK293T细胞中切割TRAF3的C端区域，切割后得到的条带大小为40 kDa左右。同时，2Apro中第107位氨基酸的半胱氨酸被丙氨酸取代后，丧失对TRAF3的切割活性，而TRAF3中第462位氨基酸甘氨酸突变为丙氨酸时，表现出对2Apro切割的抗性。 本研究发现了EV-D68的2Apro能够切割宿主天然免疫通路中的TRAF3蛋白，从而破坏宿主的先天免疫应答，并对2Apro和TRAF3切割的具体位点和机制做了详细报道。

蛋白酶体是细胞中用来调控特定蛋白质的浓度和清除错误折叠蛋白质的主要机制的核心组成部分，是细胞中最普遍的不可或缺的大型全酶超分子复合机器之一，也是迄今为止发现的最大的蛋白降解机器。人源蛋白酶体全酶包含至少64个亚基，由盖子 (Lid)和基座(Base)亚复合体组成的调控颗粒RP(Regulatory Particle)所激活。2016年，该课题组与其合作者在《美国科学院院刊》报道了人源蛋白酶体的基态近原子分辨的冷冻电镜结构，以及三个亚纳米分辨的RP-CP亚复合体亚稳或过渡态的共存结构，并首次发现其中一个亚稳态构象的CP的底物转运通道处于开放状态（见PNAS 2016, 113: 12991-12996）。这一发现被德国马普所Baumeister课题组及其合作者在2017年的一篇《美国科学院院刊》论文中通过酵母蛋白酶体全酶的冷冻电镜亚纳米精度分析进一步证实、引用和比较（见PNAS 2017, 114, 1305-1310）。然而，在这些工作中，CP开放态的全酶结构离近原子分辨还有较大距离，未能充分揭示人源蛋白酶体全酶的激活后的运动行为。毛有东、欧阳颀课题组及其合作者在前期工作的基础上，利用他们自主开发的基于统计流行算法的高性能计算软件ROME（见PLoS ONE 2017, 12:e0182130）与优化的冷冻电镜处理方法，对ATP-γS结合状态下的人源蛋白酶体的全酶冷冻电镜单颗粒数据展开了深入分析，得到了6个共存的动态结构，其中包括3.6埃分辨率的基态结构，3.5埃的开放态CP结构，和三个CP开放态对应的亚稳简并态全酶4.2埃，4.3埃和4.9埃的结构。另外两个中间态结构分辨率为7.0埃和5.8埃。三个CP开放态对应的全酶结构的主要差别在于位于RP的AAA-ATPase激酶马达模块，伴随其不同的构象变化，至少有四个ATP-γS分子稳定结合在不同的AAA-ATPase亚基上，为其在不同核酸结合状态下形成的非稳定动态构象提供了重要证据。该研究首次观察到位于AAA-ATPase激酶马达模块中心的底物转运通道呈现从螺旋到鞍形不同的拓扑结构变化，为进一步分析底物和蛋白酶体全酶的相互作用奠定了重要基础。人源蛋白酶体全酶AAA-ATPase马达模块中心的底物转运通道发生大幅度的拓扑变构

(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯用于合成多种血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)普利药物，如贝 那普利、西拉普利等，该类药物用于治疗高血压。在抗高血压药物市场中，ACEI与非肽类血 管紧张素II (AngII)受体抑制剂、钙通道拮抗剂(CCB)形成了三足鼎立的市场格局。该类药物 2009年的世界销售为52亿美元，国内市场约30亿元人民币，国内外对普利原料药需求旺盛，价 格稳定，尤其是贝那普利等紧俏产品，主要依赖进口，国内外前景乐观。目前，我国在卡托普 利、依那普利、赖诺普利、雷米普利、喹那普利、贝那普利和福辛普利等8个普利药物实现了 产业化。传统的生产(R)-HPBE的方法为化学法，存在催化剂较昂贵且污染环境、产物光学活 性低、对设备压力要求高等缺点，本项目采用的生物法，绿色无污染，催化剂成本低，产物光 学活性高，操作简单，条件温和，具有很好的市场前景。 本项目开发了一种酶促不对称还原2-氧代-4-苯基丁酸乙酯制备多种普利类药物关键手性 中间体(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的生物技术。该技术易于放大，反应温和(30℃，pH 6.0)，产 品光学纯度高(>99%)，收率85%，且不需要添加昂贵的辅酶再生系统。项目的实施将节能减排 20-30%，生产成本降低20%以上，产品收率提高15%，显示了该项技术具有很好的工业应用前 景

该专利首次公开了三种偏甘油酯脂肪酶突变体及其制备方法,解决了偏甘油酯脂肪酶在实际生产及应用中所存在热稳定性差的国际性技术难题。专利技术在广东溢多利生物科技股份有限公司实施生产，开发形成系列浓缩复合酶产品，成功用于养殖、食品及造纸等行业中，成功出口东南亚、南亚、南北美洲、东欧和韩国、中国台湾、澳洲等多个“一带一路“沿线国家及地区，并被当地用户所普遍接受和认可。截至2017年12月，所开发的产品累计为企业带来销售额接近1.8亿元，利税近2700万元。获得了中国专利优秀奖和广东专利金奖。

一步酶法从头孢菌素 c（CPC） 生产 7－氨基头孢烷酸（ 7-ACA） 是继我们研发的两步酶法工艺成功应用于工1 成果简介一步酶法从头孢菌素 c（CPC） 生产 7－氨基头孢烷酸（ 7-ACA） 是继我们研发的两步酶法工艺成功应用于工业生产以后，在生产头孢菌素类抗生素医药中间体技术的又一个突破。与化学法和两步酶法相比，一步酶法有工艺简单、环保和转化率高、产品质量好等优点。该技术采用基因工程技术对 CPC 酰化酶（一步酶法用酶）的基因进行了改造，获得了能够高效催化 CPC 到 7-ACA 的突变基因。通过我们自己构建的高效启动子 HP 以及优化组合的调控表达元件，构建并筛选出了能够高效、高活性表达一步酶法用酶——CPC 酰化酶的基因工程细胞株。这是国内第一个使得 CPC 酰化酶活性能够达到工业应用水平的技术。由于采用了高效的表达系统和稳定的质粒，以及组成型表达结构，使得该基因工程菌遗传特性非常稳定，在发酵制酶的过程中不需要添加任何抗生素和诱导剂就可以实现高效、高活性表达。在高效表达 CPC 酰化酶的基础上，我们通过在表达基因上同时引入的特殊基因序列，使得蛋白的纯化和固定化工艺一步进行。通过自己开发研制的可重复使用的固定化载体，可以使得固定化酶活性达到 60U/g 以上。 采用我们研制的特异性纯化介质，可以从菌体破碎液中一步纯化和固定化 CPC 酰化酶，酶收率在 90 ％以上，固定化酶活达到 60U/g 以上。固定化酶可以重复使用 20 批以上，纯化和固定化用载体可以重复使用。2 技术指标菌 种：基因工程大肠杆菌，卡那抗性，组成型表达。 发酵温度： 37℃ 培 养 基：普通的大肠杆菌培养基，主要成分有玉米浆等廉价的营养源。 发酵周期： 20 小时 发酵酶活： 3U/ml 以上（ 5 升发酵罐） 特 点：遗传特性稳定，不需要添加诱导剂和抗生素，工艺简单。3 合作方式小试技术转让或合作进行中试。4 所属行业领域医疗卫生。业生产以后，在生产头孢菌素类抗生素医药中间体技术的又一个突破。与化学法和两步酶法相比，一步酶法有工艺简单、环保和转化率高、产品质量好等优点。该技术采用基因工程技术对 CPC 酰化酶（一步酶法用酶）的基因进行了改造，获得了能够高效催化 CPC 到 7-ACA 的突变基因。通过我们自己构建的高效启动子 HP 以及优化组合的调控表达元件，构建并筛选出了能够高效、高活性表达一步酶法用酶——CPC 酰化酶的基因工程细胞株。这是国内第一个使得 CPC 酰化酶活性能够达到工业应用水平的技术。由于采用了高效的表达系统和稳定的质粒，以及组成型表达结构，使得该基因工程菌遗传特性非常稳定，在发酵制酶的过程中不需要添加任何抗生素和诱导剂就可以实现高效、高活性表达。在高效表达 CPC 酰化酶的基础上，我们通过在表达基因上同时引入的特殊基因序列，使得蛋白的纯化和固定化工艺一步进行。通过自己开发研制的可重复使用的固定化载体，可以使得固定化酶活性达到 60U/g 以上。 采用我们研制的特异性纯化介质，可以从菌体破碎液中一步纯化和固定化 CPC 酰化酶，酶收率在 90 ％以上，固定化酶活达到 60U/g 以上。固定化酶可以重复使用 20 批以上，纯化和固定化用载体可以重复使用。

一步酶法从头孢菌素c（ CPC） 生产7－氨基头孢烷酸（7-ACA） 是继我们研发的两步酶法工艺成功应用于工业生产以后，在生产头孢菌素类抗生素医药中间体技术的又一个突破。与化学法和两步酶法相比，一步酶法有工艺简单、环保和转化率高、产品质量好等优点。该技术采用基因工程技术对 CPC 酰化酶（一步酶法用酶）的基因进行了改造，获得了能够高效催化 CPC 到 7-ACA 的突变基因。通过我们自己构建的高效启动子 HP 以及优化组合的调控表达元件，构建并筛选出了能够高效、高活性表达一步酶法用酶——CPC 酰化酶的基因工程细胞株。这是国内第一个使得 CPC 酰化酶活性能够达到工业应用水平的技术。由于采用了高效的表达系统和稳定的质粒，以及组成型表达结构，使得该基因工程菌遗传特性非常稳定，在发酵制酶的过程中不需要添加任何抗生素和诱导剂就可以实现高效、高活性表达。在高效表达 CPC 酰化酶的基础上，我们通过在表达基因上同时引入的特殊基因序列，使得蛋白的纯化和固定化工艺一步进行。通过自己开发研制的可重复使用的固定化载体，可以使得固定化酶活性达到 60U/g 以上。 采用我们研制的特异性纯化介质，可以从菌体破碎液中一步纯化和固定化 CPC 酰化酶，酶收率在 90 ％以上，固定化酶活达到 60U/g 以上。固定化酶可以重复使用 20 批以上，纯化和固定化用载体可以重复使用。