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《一种促进宿主细胞生长速率及其底物利用的方法及应用》

  • 来源专题：生物科技领域知识集成服务
  • 编译者： 陈方
  • 发布时间：2020-11-16

  • CN111808760A 一种促进宿主细胞生长速率及其底物利用的方法及应用
    专利权人：中国科学院天津工业生物技术研究所
    本发明提供了一种促进丝状真菌生长速率及其底物利用的方法及其在微生物发酵中的应用，属于基因工程领域。利用敲除、突变等基因工程方法对丝状真菌调控因子LaeA进行改造，所得到的重组菌株，获得生长速率和底物利用速率显著提高的能力，进而提高发酵生产有机酸等生物基化学品的生产效率。

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  • 《FASEB J：重磅！科学家发现一种特殊蛋白或能帮助SARS-CoV-2在宿主细胞中快速扩散！》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2020-08-14
    • 近日，一项刊登在国际杂志The FASEB Journal上的研究报告中，来自科罗拉多州立大学等机构的科学家们通过研究发现，一种由SARS-CoV-2（诱发COVID-19的病毒）所编码的特殊蛋白或与病毒在人类机体中快速扩散直接相关。如今科学家们通过利用基础性的研究工具 和生物信息学分析开始揭示出了SARS-CoV-2病毒的关键特征，而这些特征未来有望帮助科学家们开发出治疗COVID-19的新型疗法。 在COVID-19爆发之前，研究人员一直对朊病毒进行研究，朊病毒是一种错误折叠的蛋白质，其能将异常的形状传递到相同蛋白质的正常突变体上，朊病毒会导致多种致死性且可传播的神经变性疾病，比如疯牛病、克雅氏病等，研究人员的研究重点是蛋白质序列中较低复杂性的结构域，这些区域在氨基酸的组成和化学行为上与典型的区域并不相同；这些低复杂性蛋白结构域的有趣之处在于其拥有液-液分离趋势，类似于油与水的分离，其中一些蛋白质会在细胞内形成“生物分子凝聚物”，即细胞内蛋白质高度浓缩的小型区域，这就类似于油与水分离时所形成的油滴。 今年早些时候，研究者Ross及其同事开始对SARS-CoV-2进行研究时，他们发现，SARS-CoV-2的核衣壳（或N蛋白）也拥有较低复杂性的结构域，其或能利用液-液相分离来促进病毒RNA的包装，从而形成能感染临近细胞的新病毒。N蛋白与降低感染细胞中抗病毒压力反应直接相关，细胞中通常会形成压力颗粒（一种生物分子凝聚物）来对环境的改变做出反应，这些颗粒还拥有抗病毒的效力。 研究者Ross说道，细胞能通过在细胞环境中做出改变来对压力事件产生反应，包括对某些蛋白质进行修饰等；但病毒会尝试躲避细胞的防御机制，其想要感染细胞，但有时其会调节这些压力颗粒，通过拦截细胞正常的压力反应，病毒就能够降低宿主细胞的抗病毒反应能力。自从5月31日这篇研究报告被接受以来，还有其它四家实验室已经证实了本文研究中关于N蛋白的部分假设。 本文研究的应用可能有望帮助开发已经感染病毒患者的治疗方法，而不是像疫苗那样来预防感染，最后研究者表示，从医学上来讲，如果能对抗病毒干扰细胞免疫防御的能力，我们或许就能帮助细胞有效对抗病毒；研究者认为这或许属于非常基础的科学范畴，如果能理解病毒感染细胞的精细化过程，未来或许他们就能尝试设计一种药物来逆转或干扰这一过程。
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  • 《3D打印植入物促进神经细胞生长以治疗脊髓损伤》
    • 来源专题：生物安全网络监测与评估
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2019-02-28
    • 一个3D打印的两毫米（比一美分硬币稍微厚一些）的植入物被用作修复大鼠脊髓损伤的支架。围绕在H型中心的圆点是空心的入口，植入的神经干细胞通过这个入口将轴突伸展至宿主组织。图片来源：Jacob Koffler and Wei Zhu, UC San Diego 近日，美国加州大学圣迭戈分校医学院和医学工程研究所的研究人员首次通过快速3D打印技术制造出一个脊椎，然后将其成功植入大鼠脊髓严重受伤的位置，利用其作为装载了神经干细胞的支架。 这项研究近日发表在Nature Medicine上，该研究描述的植入物用于促进脊髓受伤部位的神经生长，修复神经连接和失去的功能。在大鼠模型中，这些支架支持组织再生、干细胞生存以及神经干细胞轴突从支架至扩展至宿主的脊髓。 研究通讯作者、转化神经科学研究所的负责人，神经科学教授Mark Tuszynski博士说：“近年来，我们逐渐向脊髓受损轴突的远距离大量再生目标靠近，这是生理功能真正恢复的基础。轴突是神经细胞上的长而丝状的延伸，它能够连接到其他的细胞。” 该研究的共同第一作者、Tuszynski实验室的助理项目科学家Kobi Koffler博士说：“这项新研究使我们距离目标实现更近一步，因为3D支架包含脊髓中细长的、成束的轴突阵列。它有助于组织轴突再生，以复制受损前的脊髓解剖结构。” 共同通讯作者、纳米工程教授Shaochen Chen博士及其同事利用快速3D打印技术创建了一个模拟中枢神经系统结构的支架。 Chen说：“这个支架就像一座桥，它将脊髓损伤一端的再生轴突与另一端对齐。轴突自身可以向任何方向扩散和再生，但是支架使轴突保持有序，引导它们朝正确的方向生长，以完成脊髓连接。” 更快更精确地打印 植入物包含数十个微小的、200微米宽的通道（人类头发宽度的两倍），可以引导神经干细胞和轴突沿着脊髓损伤的长度生长。Chen的团队使用的打印技术能够在1.6秒内生成两毫米大小的植入物。而传统的喷嘴打印机即使打印更简单的结构也要花费几个小时。 该过程可根据人体脊髓的大小进行调整。作为概念验证，研究人员打印出根据人体脊髓损伤的MRI扫描建模的4厘米的植入物。这些植入物的打印在10分钟内完成。 Chen团队中的纳米博士后研究员Wei Zhu博士说：“这表明了我们3D打印技术的灵活性。我们可以快速打印出能够匹配脊髓受损位置的植入物，无论这个位置的大小和形状是什么样。” 修复受损的连接 研究人员将装载有神经干细胞的两毫米植入移植到大鼠严重受损的脊髓位置。几个月后，新的脊髓组织在受伤位置完全再生，并与分离的脊髓端连接起来。接受治疗的大鼠的后腿功能性运动得到显著改善。 Koffler说：“这对于进行临床试验修复受损脊髓是另一个关键步骤。该支架提供了一种稳定的物理结构，它能够支持神经干细胞的持续植入和存活。它似乎可以防止移植的神经干细胞受到脊髓受伤时产生的毒性炎症环境的影响，并指引轴突完全穿过病变部位。” 此外，接受治疗大鼠的循环系统已经穿透植入物内部以形成功能性的血管网络，这有助于神经干细胞存活。 Zhu说：“血管化是工程组织植入物长期存在于体内的主要障碍之一。3D打印组织需要血管系统才能获得足够的营养并排出废物。我们曾经研究过3D打印的血管网络，但并没有在该研究中采用这种方法。因为我们的3D打印支架具备良好的生物兼容性，所以生物学自然地帮我们解决了这个问题。” 这一进展标志着加州大学圣迭戈分校医学院和雅各布工程学院的两项长期研究的交集取得了稳步的渐进式的进展。科学家们正在调整这项技术并测试更大的动物模型，为潜在的人体测试做准备。接下来的工作包括将蛋白质掺入到脊髓支架中，以进一步促进干细胞的生存和轴突生长。 ——文章发布于2019-01-29
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