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中国科学家尝试用酵母生产溶血栓药物

将毒蛇基因转入酵母中能得到什么?根据近期的一项研究,使用转基因工程改造的酵母,现在中国科学家可以合成蛇毒的成分,进一步分离纯化可以作为溶血块的药物。这个方法一旦进入规模化生产,那么每年将有一万五千条毒蛇避免被残杀取毒液。

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在野外环境中,有一种名为五步蛇(Agkistrodon acutus)的毒蛇非常致命。就如同这种毒蛇的名字一样,被蛇咬过之后,猎物在几步之内便会丧失行动能力。但是,这种毒蛇的毒液中有一种蛋白质(agkisacutalin)却有着神奇的功效。这种来自毒蛇的蛋白可以作为非常好的抗凝血剂。当人体中存在血块或者血栓的时候,人体会出现中风或者心脏衰竭,这种蛋白正好能够溶解血块或者血栓,进而减轻症状,并且毒副作用非常小。很遗憾的是,现在还没有太好的办法能够有效地提纯这种蛋白,只能使用传统的取毒液的方法。

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来自中国科学技术大学的科学家们,通过一种基因改造的酵母( Pichia pastoris),使其能够表达毒蛇的蛋白agkisacutalin。毕赤酵母作为一种非常常见的模式生物,不仅在生物界用处很大,而且也常常被作为食品的添加剂。研究者们敲除了酵母中的两个基因,并用毒蛇的蛋白基因替换。在室温情况下,通过优化发酵条件和选择好的菌株,研究人员发现了一株效果非常好的酵母菌株。利用这个菌株的发酵,酵母可以合成来自毒蛇的蛋白agkisacutalin,在培养基中,蛋白浓度能达到100mg/L,而且这些蛋白还有很好的生物活性。


在中国,酵母的生物安全性已经通过了审核,因此未来可以继续优化条件获得大量的抗凝血蛋白。尽管现在的实验还在实验室阶段,但是理论上已经可行。需要进行规模化生产可以基于这种菌株,并设法继续优化发酵条件,提高产量。这个课题组已经和一个生物公司开始了合作,可能会最终将酵母合成的溶血栓蛋白带入市场。


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