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多肽藥物研發(fā)具有廣闊的研究空間和市場(chǎng)應(yīng)用前景。2015 年全球多肽藥物市場(chǎng)為 175 億美元，據(jù)預(yù)測(cè)，2015-2025 年年增長(zhǎng)率為10.3%，到 2025 年全球多肽藥物市場(chǎng)將增至 469 億美元。隨著多肽藥物價(jià)格的平民化、蛋白相互作用新靶點(diǎn)以及替代傳統(tǒng)注射給藥的新型給藥技術(shù)迅猛發(fā)展，多肽藥物的臨床應(yīng)用范圍將進(jìn)一步得以拓展。然而，多肽藥物工業(yè)化生產(chǎn)中存在合成步驟繁瑣、成本高等一系列技術(shù)問(wèn)題，導(dǎo)致藥品價(jià)格昂貴，大大增加了醫(yī)療負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重影響了這些多肽新藥投放市場(chǎng)的速度。而我國(guó)多肽藥物產(chǎn)業(yè)與歐美相比還

針對(duì)現(xiàn)有多肽藥物合成方法的缺點(diǎn)，發(fā)展了相變化多肽 合成法，使用多肽的收斂式合成路線研發(fā)出針對(duì) II 型糖尿病的索馬 魯肽和利拉魯肽；針對(duì)骨質(zhì)疏松的 Abaloparatide、特立帕肽和鮭魚(yú) 降鈣素；針對(duì)前列腺癌的曲普瑞林、地加瑞克和 PSMA-617；針對(duì)特 發(fā)性便秘的利那洛肽和普卡那肽；還有比伐盧定、阿托西班、特利加 壓素、去氨加壓素等多肽藥物的全新制備工藝。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:重點(diǎn)集中在功能蛋白與多肽關(guān)鍵技術(shù)突破及其應(yīng)用開(kāi)發(fā)。在原料預(yù)處理方面，突破了綠色預(yù)處理提取技術(shù)，酶促溶提取、高壓輔助提取、超聲輔助提取等技術(shù)瓶頸，形成了水產(chǎn)源蛋白與功能多肽的綠色提取技術(shù)，蛋白回收率>90%，具有提取率高、綠色環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量高的顯著優(yōu)勢(shì)；組合酶酶解技術(shù)，水解效率提高20%，活性肽得率提高15%。獲得了具有不同生物活性的目標(biāo)肽。梯級(jí)肽的膜分離技術(shù)，獲得高純度的特定分子量段的功能肽。國(guó)內(nèi)外首次發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用的生物傳感器與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定向制備技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助控制可控制備活性肽技術(shù)。建立了一整套規(guī)模化食品級(jí)、化妝品級(jí)的功能蛋白與多肽中試及規(guī)模化制備技術(shù)，并進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)出功能蛋白與多肽的固體飲料、液體飲料、面膜、調(diào)味基料、食品澄清劑、醫(yī)用可吸收止血敷料等產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量高，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯，可預(yù)期產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目階段:工業(yè)化生產(chǎn)階段效益分析:我國(guó)加工副產(chǎn)物資源量大，僅魚(yú)皮、魚(yú)骨、魚(yú)鱗等每年1000~1500萬(wàn)噸，根據(jù)國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的行情，制成活性肽產(chǎn)品后，可增值幾十倍到上百倍，預(yù)計(jì)每年可新增百億元產(chǎn)值，該成果可為提高水產(chǎn)品加工廢棄物的附加值開(kāi)辟了新的途徑，降低加工廢棄物的排放量，生態(tài)環(huán)境效益顯著，具有良好的示范效應(yīng)。該成果用于美泰科技（青島）股份有限公司、青島東易科技發(fā)展有限公司、青島益和興食品有限公司等其他功能蛋白、功能肽生產(chǎn)企業(yè)、保健與營(yíng)養(yǎng)食品生產(chǎn)企業(yè)、醫(yī)用材料生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)與研發(fā)。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):ZL201510603619.6 ZL201410515456.1 ZL201510784871.1 ZL201510772518.1 ZL201510662318.0 ZL201210003787.8技術(shù)成熟度:通過(guò)中試技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無(wú)

重點(diǎn)集中在功能蛋白與多肽關(guān)鍵技術(shù)突破及其應(yīng)用開(kāi)發(fā)。在原料預(yù)處理方面，突破了綠色預(yù)處理提取技術(shù)，酶促溶提取、高壓輔助提取、超聲輔助提取等技術(shù)瓶頸，形成了水產(chǎn)源蛋白與功能多肽的綠色提取技術(shù)，蛋白回收率>90%，具有提取率高、綠色環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量高的顯著優(yōu)勢(shì)；組合酶酶解技術(shù)，水解效率提高20%，活性肽得率提高15%。 獲得了具有不同生物活性的目標(biāo)肽。 梯級(jí)肽的膜分離技術(shù)，獲得高純度的特定分子量段的功能肽。 國(guó)內(nèi)外首次發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用的生物傳感器與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定向制備技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助控制可控制備活性肽技術(shù)。建立了一整套規(guī)模化食品級(jí)、化妝品級(jí)的功能蛋白與多肽中試及規(guī)模化制備技術(shù)，并進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)出功能蛋白與多肽的固體飲料、液體飲料、面膜、調(diào)味基料、食品澄清劑、醫(yī)用可吸收止血敷料等產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量高，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯，可預(yù)期產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。

高效的 多肽 - 多肽偶聯(lián)反應(yīng)對(duì)于 制備蛋白 - 藥物綴合物、調(diào)控蛋白質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、生物成像 、化學(xué)生物學(xué) 等 領(lǐng)域 具有重要的意義 ，并因其可基因編碼的特性 而 備受關(guān)注 。目前， 研究 報(bào)道 此類連接方法 并不太多 見(jiàn) ，其中 分選酶（ sortase ） 或 蝶豆粘酶 -1 （ butelase 1 ） 介導(dǎo)的偶聯(lián)反應(yīng)具有較好的底物 序列特異性 ， 內(nèi)含肽 （ intein ） 介導(dǎo)的蛋白質(zhì)連接方法 可實(shí)現(xiàn) 可基因編碼的高效主鏈連接， 而 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶 （ transglutaminase ） 則 可以 介導(dǎo) 非特異性的 側(cè)鏈異肽鍵 偶聯(lián) 。近年來(lái) ， 多肽 - 蛋白質(zhì)反應(yīng)對(duì) 的 蓬勃發(fā)展 為此類工具 的 發(fā)展 提供了新的契機(jī) 。 已 有 諜連接酶（ SpyLigase ）和探連接酶（ SnoopLigase ） 介導(dǎo) 的多肽 - 多肽偶聯(lián)體系 見(jiàn)諸報(bào)道 ，但其效率仍 有 待提高， 而 其 細(xì) 胞內(nèi)的應(yīng)用前景仍有待探索。 最近 ， 張文彬課題組發(fā)展了 獨(dú)特的具有無(wú)序結(jié)構(gòu)的 諜訂書(shū)機(jī) 酶 （ SpyStapler ），可實(shí)現(xiàn) 諜標(biāo)簽 （ SpyTag ）和北大 標(biāo)簽 （ BDTag ）在 細(xì) 胞內(nèi)和 細(xì) 胞外的高效偶聯(lián) （圖 1 ） 。

成果簡(jiǎn)介： 自 2012 年以來(lái)，承擔(dān)多項(xiàng)省級(jí)及企業(yè)研究課題，包括江蘇省產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目、企業(yè)原料藥及制劑的技術(shù)開(kāi)發(fā)、仿制藥一致性評(píng)價(jià)工藝開(kāi)發(fā)等。在透皮制劑方面開(kāi)發(fā)了聯(lián)苯乙酸水凝膠透皮貼劑等產(chǎn)品。

該多肽可望直接開(kāi)發(fā)為國(guó)家原創(chuàng)抗癌一類新藥或作為分子導(dǎo)彈用于抗腫瘤新藥研發(fā)和分子標(biāo)記。

研究?jī)?nèi)容 ：本研究采用復(fù)合酶法水解蠶蛹蛋白制備免疫調(diào)節(jié)活性多 肽，得到最佳的水解工藝條件。在最佳水解條件下，酶解后蛋白質(zhì)得率為 57.24%，小分子多肽得率為 32.16%。該結(jié)果達(dá)到了計(jì)劃指標(biāo)，即蛋白質(zhì) 得率>40%，小分子多肽得率 >20%。另外，本研究探討了水解條件與分子 量大小，分子量大小與免疫調(diào)節(jié)活性的關(guān)系，同時(shí)建立了毛細(xì)管凝膠電泳 測(cè)定蠶蛹多肽分子的檢測(cè)方法。 技術(shù)特點(diǎn) ：本研究

功能性多肽是分子結(jié)構(gòu)介于氨基酸和蛋白質(zhì)之間的一類化合物，具有很強(qiáng)的生物活性，在體內(nèi)能實(shí)現(xiàn)抗氧化、抗高血壓、降脂、降糖、抑菌等功效。因其具有直接吸收、吸收快、100%吸收的吸收機(jī)制，同時(shí)可作為其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)/活性成分的載體，因此生物效價(jià)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高。 本項(xiàng)目已開(kāi)展的前期研究工作，能夠?qū)?dòng)物來(lái)源（如文蛤、蝦仁、蟬花、牦牛皮等）和植物來(lái)源（蟲(chóng)草花、樟芝、靈芝、灰樹(shù)花以及谷物等）的功能多肽進(jìn)行定向分離，通過(guò)選擇適合的蛋白酶進(jìn)行酶解，或根據(jù)功能多肽的氨基酸序列進(jìn)行合成，再根據(jù)其分子量、等電點(diǎn)、pH、以及對(duì)鹽、溫度等的穩(wěn)定性不同，實(shí)現(xiàn)分離純化的目的。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)藥理活性篩選平臺(tái)，對(duì)其生物活性進(jìn)行功能評(píng)價(jià)。課題組具備對(duì)抗氧化、降血脂、降血糖、保肝（脂肪肝、酒精性肝損傷、肝硬化）、腸道菌群調(diào)節(jié)、抑菌等功能活性進(jìn)行評(píng)價(jià)的細(xì)胞/動(dòng)物模型。 

利用結(jié)構(gòu)生物學(xué)和生物信息學(xué)手段設(shè)計(jì)融合蛋白的構(gòu)建方式，通過(guò)生物制備獲得融合蛋白，結(jié)合生物反應(yīng)器工程技術(shù)和生物過(guò)程智能控制技術(shù)，建立大規(guī)模制備融合蛋白的工藝，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效藥物蛋白的生產(chǎn)和臨床應(yīng)用。其中長(zhǎng)效多肽/蛋白類藥物的發(fā)酵水平達(dá) 1g/L,純化得率達(dá) 20%,體內(nèi)半衰期較第一代基因工程藥物提高 30 倍以上。