Nat Biotechnol：利用进化来改善生物技术产品
2016-09-30 佚名 生物谷
最近，一项刊登在国际杂志Nature Biotechnology上的研究报告中，来自埃默里大学等机构的研究人员通过深入研究成功地改善了基于蛋白质的药物，文章中研究者揭示了古老的遗传序列重建（ancestral sequence reconstruction，ASR）技术能够引导对名为VIII因子的血凝蛋白的工程化修饰，而VIII因子在遗传性A型血友病患者机体中是缺失的。 一些常见的基于蛋白的
最近，一项刊登在国际杂志Nature Biotechnology上的研究报告中，来自埃默里大学等机构的研究人员通过深入研究成功地改善了基于蛋白质的药物，文章中研究者揭示了古老的遗传序列重建（ancestral sequence reconstruction，ASR）技术能够引导对名为VIII因子的血凝蛋白的工程化修饰，而VIII因子在遗传性A型血友病患者机体中是缺失的。
一些常见的基于蛋白的药物包括单克隆抗体、胰岛素、人体生长激素以及一些给癌症患者使用的白细胞刺激因子等。研究者指出，基于ASR的工程化技术能够被用于人类机体以外的其它重组蛋白以及基因疗法中。从20世纪90年代早期开始，研究者们就制造出了重组形式的人类机体VIII因子，然而当前的VIII因子产品仍然存在一些问题，其在血液中并不能维持较长时间，同时会频繁刺激受体患者机体的免疫反应，而且这些产品往往价格高昂。
文章中，研究者Chris Doering及同事通过将来自猪体内的相同蛋白植入到人类VIII因子的部分序列中，成功地解决了上述问题；他表示，我们假设人类的VIII因子能够通过进化在血液中的寿命较短，从而就能够降低血栓形成的风险，此外，研究者还认为这或许能够帮助他们寻找到更加稳定且有效的“亲戚”因子。
ASR主要包括获得多种动物近期的基因组序列，比如小鼠、山羊、狗、猫、马、大象等，利用ASR所提供的信息，科学家们就能够在早期的哺乳动物中为蛋白质重建一种合理的“祖先序列”，随后研究者通过对人类蛋白进行调节，即向祖先序列中每次添加一个氨基酸构件，从而来观察序列改变所引发的的效应。
研究者指出，针对祖先序列进行的氨基酸改变能够使得人类的VIII因子变得更加稳定，而且并不容易被受体患者机体中的抗体所抑制；这或许就能够揭示对蛋白质进化历史的理解如何工程化操作蛋白质来用作治疗用途；最后研究者表示，ASR是一种广泛的可用策略，其能够利用已知和未知的天然蛋白质的多样性来快速探究蛋白质的设计空间，而蛋白质的设计空间则能够被自然选择进行“精炼”来赋予其有益的属性。
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