中外學者合作研究采用植物懸浮細胞生產人血清白蛋白

　　據搜狐資訊網2011年7月27日訊 人血清白蛋白（HSA）是一種極為重要的醫藥蛋白。在臨床上，HSA主要用于血液透析、利尿劑抗性浮腫和一些燒傷或者外傷導致的缺血等的治療。在工業上，HSA主要作為其它醫藥蛋白質產品的保護劑和載體。HSA的市場需求量大，每年約需要500噸，其市場價值可達15億美元。由于血漿來源的HSA存在著被病原物（如艾滋病毒、乙肝病毒等）污染的風險，采用基因工程方法生產重組HSA（rHSA）越來越受到人們的重視。
　　采用植物細胞不僅可以完全避免人和動物來源的病原物污染，并且具有生長周期短，生產成本低廉等優點，所以采用植物懸浮細胞重組蛋白表達系統生產rHSA是一個非常有吸引力的研究方向。但是，長期以來植物懸浮細胞表達系統存在的主要問題在于其重組蛋白產量較低，一般均不超過總可溶性蛋白的0.1%，產量大部分在1 μg/mL左右。
　　中山大學生命科學學院與中國科學院西雙版納熱帶植物園合作培養的博士研究生孫僑陽等人在導師徐增富研究員的指導下，與英國John Innes Centre的George P. Lomonossoff教授和香港中文大學姜里文（Liwen Jiang）教授合作，成功地建立了穩定、高效表達rHSA的轉基因植物細胞系。該研究小組采用基于非復制型缺失豇豆花葉病毒（cowpea mosaic virus，CPMV）RNA-2構建的高效表達載體系統pEAQ-HT，該表達載體含有可抑制基因沉默的番茄叢矮病毒（tomato bushy stunt virus, TBSV）基因P19；同時利用大麥的半胱氨酸蛋白酶前體（proaleurain）的信號肽與rHSA融合，將rHSA蛋白分泌到植物細胞培養基中。采用農桿菌介導的轉化方法獲得了穩定表達rHSA的轉基因煙草BY-2細胞系。研究發現，在pH 8.0的植物培養基培養轉基因BY-2細胞可顯著減少rHSA的降解，與在常規的pH 5.8的植物培養基中相比rHSA的產量可提高一倍，達到22.1μg/ml。
　　該研究還發展了一種簡單高效的從植物懸浮細胞培養基中純化rHSA的方法，包括70度處理培養物上清、連續兩步柱層析和超濾脫鹽，可獲得純度達95%以上的rHSA，得率達到48.4%。基質輔助激光解析電離飛行時間質譜（MALDI-TOF MS）分析和Edman蛋白質N-端測序分析結果顯示，從轉基因植物細胞所得到的純化rHSA與人血清來源的HSA完全一致。
　　該研究成果將進一步推動采用轉基因植物懸浮細胞表達系統生產rHSA等重組醫藥蛋白的相關研究。該研究結果近期已在國際學術期刊Journal of Biotechnology在線發表。該研究得到了國家高技術研究發展計劃（“863”計劃，2007AA02Z102）的資助。