大肠杆菌体内唾液酸修饰人源化N-糖基化单链抗体及其药代动力学研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31370937
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0801.固有免疫
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

ScFvs (Single-chain fragment variable) could facilitate a potentially unique molecule to be used especially in therapeutic application, as they are versatile and offer many advantages over current therapies using whole immunoglobulines.Because of its smaller size and lower molecular complexity,scFvs can not only be allowed to penetrate more rapidly and evenly to tissue in comparison to the whole antibodies, but also can be inexpensively produced in high yields in E.coli.However,it is limited for therapeutic application by the faster clearance rate through glomerular filtration and the degradation in serum,resulting short serum half-life.N-linked glycoprotein with sialylation modification can increase its biophysical and pharmacokinetic properties. But the machinery for sialylation of humanized N-glycosylated protein in E.coli is currently not avaialbe. The goal of this proposed project is to reconstitute a machinery via engineering E.coli genome DNA with the glycosylation machineries from different prokaryota for producing modified scFvs with sialylated humanized N-glycan at high efficiency, so that an new style scFv with favorable pharmacokinetic properties could be produced in E.coli.Followings are the contents:1.For high efficiency producing humnaized glycosylated therapeutic scFv, the glycosylation machineries from haemophilus influenzea and the transporter pglK ,oligosaccharyltransferase from C.jejuni will be employed as a base synthesis of humanized glycan to build up humanized N-glycosylation machinery in E.coli;2.For the sialylation of humanized N-glycosylated scFv production in E.coli, a research will carry out to engineer a metabolic pathway on genome DNA of E.coli for producing CMP-N-acetylneuraminic acid and α lipooligosaccharide sialyltransferase based on the pathway of C.jejuni CMP-N-acetylneuraminic acid synthetases and the 2,6-sialytransferase from photobacterium;3.The biophysical and pharmacokinetic properties of the sialylated humanized N-glycosylated scFv produced in E.coli will be investigated in vitro and in vivo.Then the sialylated humanized N-glycocylated scFv with suitable pharmacokinetic properties could be produced with the engineered E.coli. This will be also a promising way to prolong the half-life and thus to improve the pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of therapeutic protein and will be applicable for the industry of producing thearpuetic N-glycoprotein.
单链抗体组织穿透力强,可用大肠杆菌快速、大量廉价制备,在疾病治疗方面具有巨大潜在应用价值。血浆半衰期短限制其在临床应用。唾液酸修饰N-糖基化蛋白能显著提高蛋白药物血浆半衰期和理化性质。目前,大肠杆菌体内尚无唾液酸修饰人源化N-糖基化机制。本课题拟通过重新整合不同原核生物寡糖合成机制,在大肠杆菌基因组上重建寡糖合成机制,实现体内高效唾液酸修饰人源化N-糖基化单链抗体,以期提高单链抗体理化性质及血浆半衰期。主要研究内容包括:1.以流感嗜血杆菌寡糖合成机制和空肠弯曲菌寡糖翻转酶和寡糖转移酶为基础,建立人源化N-糖基化机制;2.以空肠弯曲菌唾液酸合成酶和发光杆菌唾液酸转移酶为基础,在大肠杆菌基因组上构建高效唾液酸修饰人源化N-寡糖代谢途径;3.系统研究唾液酸修饰人源N-糖基化单链抗体理化性质及药代动力学,以期获得适合体内治疗的新型重组单链抗体。本研究成果也将为应用大肠杆菌生产糖蛋白药物开辟新途径。

结项摘要

基因工程小分子抗体(包括拟抗体等)组织穿透力强,可用大肠杆菌快速、大量低成本制备,在检测及疾病治疗方面具有巨大潜在应用价值。基因工程小分子相对全天然IgG抗体稳定低、血浆半衰期短等缺点限制了其在实际应用。唾液酸修饰N-糖基化蛋白能显著提高蛋白药物血浆半衰期和理化性质。目前,大肠杆菌体内尚无唾液酸修饰类人源化N-糖基化机制。本项目主要研究了以下内容1.以流感嗜血杆菌寡糖合成机制和空肠弯曲菌寡糖翻转酶和寡糖转移酶为基础,建立类人源化N-糖基化机制;2.以空肠弯曲菌唾液酸合成酶和发光杆菌唾液酸转移酶为基础,在大肠杆菌基因组上构建唾液酸修饰类人源化N-寡糖代谢途径;3.研究唾液酸修饰人源N-糖基化单链抗体等小分子基因工程抗体理化性质及药代动力学。通过本项目设计生产的糖基化基因工程小分子抗体片段,能显著提高其理化性质,提高抗蛋白酶水解能力,增加可溶性。这些理化性质的提高,将有助于小分子抗体在临床检测及治疗方面应用。本项目在完成了以上研究目标的基础上,解决了大肠杆菌体内N-糖基化小分子抗体片段效率低的问题,并在提高N-糖基化小分子抗体分子总产量方面取得突破性进展。利用自动诱导培养结合敲出大肠杆菌菌株外模糖脂蛋白基因,糖基化效率从目前报到的30-75%,提高到100%。而且,通过该技术糖基化小分子抗体总产量提高了6-10倍,并且可以使糖基化抗体直接分泌到培养基中,分离纯化时不再需要破碎细菌,可直接从培养基中分离纯化糖基化的抗体片段,大大简化了下游分离纯化程序,从根本上解决了困扰这一系统瓶颈问题,建立了高效生产糖基化小分子抗体技术平台,为该技术走向应用奠定坚实的基础。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(6)
专利数量(10)
Increased glycosylation efficiency of recombinant proteins in Escherichia coli by auto-induction
通过自诱导提高大肠杆菌中重组蛋白的糖基化效率
  • DOI:
    10.1016/j.bbrc.2017.02.037
  • 发表时间:
    2017-03-25
  • 期刊:
    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Ding, Ning;Yang, Chunguang;Zhang, Jianing
  • 通讯作者:
    Zhang, Jianing
人源骨架蛋白FN3展示脑钠肽前体N端抗原表位研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    上海交通大学学报(医学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李梦阳;杨春光;孙慎侠;徐炜晔;汪轩羽;胡学军;丁宁;曲鹏
  • 通讯作者:
    曲鹏
Optimization of the secretory expression of recombinant human C-reactive protein in Pichia pastoris
重组人C反应蛋白在毕赤酵母中分泌表达的优化
  • DOI:
    10.1007/s13205-017-0917-0
  • 发表时间:
    2017-08
  • 期刊:
    3 Biotech
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Li Junming;Sun Chengming;Chen Lei;Sun Lihui;Duan Lijun;Zheng Qing;Hu Xuejun
  • 通讯作者:
    Hu Xuejun

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

自组装ELP多肽的从头设计及其在生物医药领域中的应用进展
  • DOI:
    10.13488/j.smhx.20200363
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    生命的化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨国新;侯佳男;胡学军;杨君
  • 通讯作者:
    杨君
Trifolium pratense
红车轴草
  • DOI:
    10.1007/s40278-018-44935-9
  • 发表时间:
    2000
  • 期刊:
    Reactions Weekly
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵东利;王仁军;刘鸿宇;胡学军
  • 通讯作者:
    胡学军
聚乙二醇对ELP[I]_(40)相变温度的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中国生物工程杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林衡;李军明;葛高顺;张立超;孙利慧;胡学军
  • 通讯作者:
    胡学军
类弹性蛋白标签在重组蛋白分离纯化中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    生物技术通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林衡;许崇波;孙利慧;胡学军
  • 通讯作者:
    胡学军
ELP[I]50标签在重组硫氧还蛋白分离纯化中的应用及 PEG 对其相变温度的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    微生物学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    葛高顺;张立超;李军明;胡学军
  • 通讯作者:
    胡学军

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

胡学军的其他基金

N-糖基化修饰基因工程抗体大肠埃希菌底盘细胞构建
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大肠埃希菌中功能性糖表位修饰重组抗体及其作用分析
  • 批准号:
    32070936
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
单链抗体在大肠杆菌体内定点糖基化及通过糖链以共价键定向固定的研究
  • 批准号:
    31070822
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码