合成生物学初创实现透明质酸酶法生产,分子量范围从低到高,大幅降低生产成本
透明质酸(HA)是一种存在于皮肤、关节、结缔组织和神经组织中的天然生物聚合物,在美容、美容和治疗领域有着广泛的应用。其治疗功效包括促进眼睛健康、伤口愈合和治疗风湿病。
常见的 HA 提取方式包括动物组织提取法、微生物发酵法,以及化学合成法。
【资料图】
组织提取法主要原料是鸡冠和牛眼玻璃体等,这种方法得到的 HA 纯度高,但分离过程复杂,提取率低;微生物发酵以葡萄糖作为碳源发酵液,在培养基中发酵 48 小时,然后通过一系列处理得到高纯度的 HA。其优点是能按商品设计来设定分子量大小,能满足不同商品需求,且能大量生产制备;化学合成采用天然酶聚合反应,将多糖类聚合物进行化学处理合成 HA。采用化学合成法可大大降低 HA 的制造成本,但得到的 HA 较不精纯。
近日,以色列一家开发无细胞酶制造技术的专业生化公司Enzymit宣布实现了 HA 的酶法生物生产,其分子量范围从低到高,适合各种应用。并称 Enzymit 的无细胞制造工艺大大降低了传统上与 HA 生产相关的复杂性、时间和成本。
无细胞合成系统能够在体外完成生命转录翻译过程,因体系灵活开放、便于控制、表达周期短、高耐受性等特点,可表达细胞系统难以表达的蛋白质。随着无细胞生物传感和体系冻干技术的不断发展,其在医药健康领域的应用不断拓展。
Enzymit由魏茨曼科学研究所校友于 2020 年创立,团队包括计算蛋白质设计、合成生物学、生成人工智能、生物工程、分子生物学等专业的专家。总共获得 650 万美元融资。
在人工智能的支持下,Enzymit设计并创造了新型酶。Enzymit 的专有酶设计平台利用先进的计算和深度学习算法,结合先进的实验工具,为无细胞酶制造创建高效且经济高效的解决方案。这些酶可以承受更高的温度并在生产周期中重复使用。
(来源:Enzymit 官网)
目前,Enzymit开发的产品包括人乳寡糖和透明质酸。人类寡糖是由人类母乳中天然存在的短链单糖单元(糖)组成的复杂碳水化合物。这些寡糖支持多种重要的生物功能,包括促进婴儿肠道中有益细菌的生长、防止可能引起感染的有害细菌、促进免疫系统的发育以及减少炎症。
此外,Enzymit还利用人工智能和深度学习开发设计细胞生长因子、塑料降解酶等。
胰岛素样蛋白是细胞生长的关键生长因子。Enzymit设计的新型胰岛素样蛋白具有与天然胰岛素完全不同的序列特性,可以在细菌细胞中表达,使得大规模人造肉生产更具成本效益。
生物传感器利用蛋白质来感知和检测特定物质的存在,或测量样品的特定性质,用于一系列应用。这些可能包括环境监测、安全监测和工业过程控制。Enzymit正在设计多种新型生物传感器,与传统检测方法相比,这些传感器可以识别微量有害物质,具有更高的特异性和最小的信噪比。
Enzymit也在开发一种新颖的酶解工艺,将废植物油和其他脂肪废物转化为生物燃料。
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