肠道有益菌来源的高活性肝素酶I的基因工程表达生产

肠道有益菌来源的高活性肝素酶I的基因工程表达生产

技术类型 : 非专利

技术成熟度 :小试阶段

同类技术 :优势对比

合作案例:

转让方式 :技术转让、技术入股、合作开发

交易价格:面议

应用领域 :生物药品制品制造

技术领域 :生物治疗技术和基因工程药物

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成果概况
简介

与传统肝素相比,低分子肝素具有更强的抗凝活性,但又很大程度地减小了出血的危险性,因此被广泛应用于临床抗凝治疗中。

目前,低分子肝素的制备主要是通过化学法,但存在环保风险大、产物活性易受影响等缺点。生物酶解法可以很好的克服这些问题。

目前市场所用肝素酶主要源自肝素黄杆菌(Pedobacterheparinus),通过基因工程方法生产,但其产量、酶活及稳定性均不甚理想,因此严重限制了酶法制备在低分子肝素生产中的应用(目前主要是亭扎肝素等品种使用酶解法)。

进而,优化确定了工程菌表达的最佳条件,5 L发酵罐的酶活产量可达3.94×105IU/L。

技术优势

1、在国家重点研发计划、863等项目支持下,本研究通过基因工程技术,在人体肠道有益菌——多形拟杆菌(Bacteroidesthetaiotaomicron)中鉴定并克隆了与肝素黄杆菌肝素酶具有较高同源性的新的肝素酶I基因(Bt-HepI),构建了其重组大肠杆菌生产菌株,确定了酶学性质,证实该肝素酶具有和工业所用肝素黄杆菌肝素酶I(Ph-HepI)相同的催化活性,但可溶性表达特性则显著优于Ph-HepI,比酶活是pH-HepI的2.05倍。在此基础上,我们进一步应用分子动力学模拟技术对构效关系建议分析后,对酶分子进行了理性分子改造,使重组酶的可溶性表达量和热稳定性均显著提升(50℃半衰期进一步提升到野生型Bt-HepI的2.14倍)。

2、本成果的产量、活性及稳定性均高于目前工业用同类产品,且来源安全可靠,将在抗凝药物低分子肝素的制备、分析等领域具有很好的应用前景。

市场优势/合作案例

低肝素相关药物的全球市场在2015年时便已达130亿美元,且继续以年均10%左右的速度在增长。因此,本成果将具有非常好的社会经济价值。

成果荣誉

目前,该成果已申请发明专利4项。