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1. 痛點問題 蛋白質藥物在各類重大疾病的治療中越來越重要。然而，大多數蛋白質藥物由于其快速的腎清除和穩定性差，因而循環半衰期很短，需要頻繁地以高劑量給藥，導致較低的治療效果和嚴重的副作用。目前最常用的提高半衰期的方法包括：PEG化、HSA融合、Fc融合等，其中PEG化會產生非均相的位點異構體混合物難以分離和純化，產率低、生產成本高、生物活性顯著降低。HSA融合需要在真核表達系統中生產，產率低、成本高，同時會顯著降低藥用蛋白的生物活性的問題。Fc融合蛋白存在免疫原性和糖基化的問題。同時，傳統的蛋白藥物純化方法成本高昂，不僅需要特殊設備，須對固相基質進行定制，難以放大到工業規模且純化效率低。 2. 解決方案 本項成果針對當前長效蛋白質藥物領域的行業痛點，提出了獨特的緩釋長效蛋白新藥的一站式解決方案，其分為兩項具有自主知識產權的平臺化技術，分別是ELP融合長效蛋白修飾技術和可逆循環相變ELP融合蛋白緩釋技術，能夠更好地降低生產成本，提高藥物療效，加強質量控制，提升技術的普適性。

近日，上海交通大學生命科學技術學院、微生物代謝國家重點實驗室董濤團隊發現細菌Ⅵ型分泌系統（T6SS）可以分泌一種新型的具有分子內伴侶的核酸酶毒素，并揭示了該毒素蛋白的分泌和自剪切機制。相關研究成果以“Intramolecular chaperone-mediated secretion of an Rhs effector toxin by a type VI secretion system”為題發表于Nature Communications雜志上。上海交通大學博士研究生裴同同、李浩和碩士研究生梁小夜為共同第一作者，董濤研究員為通訊作者，該文作者還包括謝志平研究員、于明特別研究員、林雙君教授和許平教授等。本文是董濤團隊自2019年11月在PNAS和2020年2月在Nature Microbiology上發表的研究結果的延續和擴展，深化了領域對效應蛋白的分泌機制和功能的研究，并為下一步對T6SS進行合成生物學工具化改造和應用有重要的推動作用。 微生物廣泛存在于自然環境中或寄主體內，相應也進化出了多種與其他物種競爭的策略。Ⅵ型蛋白分泌系統（T6SS）是大多數革蘭氏陰性致病菌與環境中其他微生物競爭及感染宿主的重要“武器”。T6SS 能夠通過直接接觸將具有抗菌活性或細胞毒性的效應蛋白注射到受體細胞內。T6SS效應蛋白往往具有不同的大小、結構和功能特性，因此對其分泌機制的解析一直是領域內的熱點和難點。 本研究在致病性氣單胞菌Aeromonas dhakensis中發現了首個能夠自我剪切的T6SS效應蛋白TseI。通過多種生化和遺傳突變實驗，作者發現TseI表達時能夠自剪切為三個片段（N、 Rhs 和 C）。C端是一個核酸酶毒素，而N端和 Rhs在剪切后能夠作為伴侶蛋白與C端毒素非共價結合。在N端和Rhs的輔助作用下，C端毒素能夠通過T6SS分泌到受體細菌內至其死亡。此外，該研究還在包括銅綠假單胞菌、丁香假單胞菌和副溶血弧菌等多種病原微生物中發現了具有類似特性的T6SS效應蛋白。因此，作者將TseI及其同源蛋白定義為一類新型的含分子內伴侶的自剪切效應蛋白。 A：純化后的 TseI 顯示蛋白剪切為三段； B：TseI同源蛋白的序列對比顯示保守氨基酸序列和N/C端自剪切位點； C：TseI同源蛋白在致病菌中的分布；D：分子內伴侶介導的TseI分泌模型。 該研究獲國家重點研發項目(2018YFA0901200)和國家自然科學基金委(31770082)等項目的支持。

膠原蛋白是人體含量最多的蛋白質，主要存在于人體的血管、皮膚、跟腱、韌帶、軟骨和骨組織中。膠原中含有 21 種氨基酸，主要為甘氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸組成。氨基酸或成多肽鏈，三個多肽鏈形成三螺旋結構，進而形成膠原纖維。 江南大學藥學院藥劑學與藥劑材料學研究室，致力于研究高純度及無免疫原的膠原蛋白的提取方法，并開發其在醫藥和醫美產品中的應用。本團隊長期與無錫貝迪生物科技股份有限公司產學研合作，已將科研成果轉化為三類產品，分別為膠原貼敷料，醫用膠原復配型凝膠敷料以及醫用膠原蛋白海綿，并都獲得了醫療器械注冊證編號。雙方于 2017 年 5 月起在江南大學協同創新中心成立聯合研發實驗室，著手膠原蛋白類相關醫療器械的開發。

利用結構生物學和生物信息學手段設計融合蛋白的構建方式，通過生物制備獲得融合蛋白，結合生物反應器工程技術和生物過程智能控制技術，建立大規模制備融合蛋白的工藝，實現長效藥物蛋白的生產和臨床應用。其中長效多肽/蛋白類藥物的發酵水平達 1g/L,純化得率達 20%,體內半衰期較第一代基因工程藥物提高 30 倍以上。 

谷氨酸棒桿菌(Corynebacterium glutamicum)被廣泛用于食品工業生產，是一種安全性很高的工業菌株；具有包括 Sec 和 Tat 分泌途徑在內完善的蛋白分泌系統；沒有類似于大腸桿菌(E. coli)所帶來的內毒素和宿主細胞蛋白污染等問題。這些顯著優點使它成為一種有吸引力的外源蛋白表達生產用的底盤細胞。目前國內生物醫藥領域主要依賴于 E.coli 表達體系生產醫藥蛋白，原創性外源蛋白表達體系的缺失，在知識產權方面將制約到我國生物醫藥產業的發展。該項成果有望為我國生物醫藥產業提供一個具有自主知識 產權的谷氨酸棒桿菌安全高效外源蛋白表達體系。

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