期刊,生物工程学报 2022年卷6期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

生物工程学报

主　　编：杨胜利

出版周期：月刊

国际刊号：1000-3061

电子邮箱：cjb@im.ac.cn

电　　话：010-64807509

邮政编码：100101

地　　址：北京朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所B401

生物工程学报/Journal Chinese Journal of BiotechnologyCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>《生物工程学报》是国内外公开发行的全国性学术期刊, 由中国科学院微生物研究所和中国微生物学会共同主办。主要报道生物工程研究的新发展、新成果、新技术。刊登的内容包括：基因工程、细胞工程、酶工程、生化工程、组织工程、生物信息、生物制药、生物芯片等。栏目设有：综述、研究报告、研究简报、技术与方法等。《生物工程学报》创刊于1985年。20多年来，本刊始终以推动生命技术发展和促进国家经济建设为宗旨，及时报道我国生物工程方面的重要研究成果, 有力地促进了国内在这一领域的学术交流，为科研教学和经济建设发挥了积极的作用。本刊已被美国<CA>,<BA>，<MEDLINE>,及<俄罗斯文摘>、中国生物学文摘、中国科学引文数据库、万方数据库、中国科技期刊光盘版等检索系统收录，是中国自然科学核心期刊。

正式出版

收录年代

组织器官脱细胞支架的制备及研究进展

杨加敏胥义党航宇韩恒鑫...

2169-2186页

查看更多>>摘要：脱细胞基质(decellularized extracellular matrix,dECM)旨在去除引起免疫排斥的细胞,保留原组织结构和成分.由于其具有与原组织器官相似的结构和成分,在组织工程和生物医学的应用上受到广泛关注,已成为一种很有前景的生物医学材料.通过适当的脱细胞方法,dECM很容易能够从组织器官中获得.文中总结了脱细胞的方法及最新研究进展,同时对脱细胞后支架灭菌、交联和保存的方式进行综述,概括了不同组织器官获得的脱细胞支架的最新应用及进展.最后对脱细胞支架目前面临的问题和挑战进行分析,并展望了未来的发展趋势.

关键词：

脱细胞组织工程再生医学生物医学

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植物咖啡酸-O-甲基转移酶的研究进展

李元玉陈万生肖莹

2187-2200页

查看更多>>摘要：单木质素醇(H型、G型和S型)是构成植物木质素和木脂素的基本单元,其组成的不同直接决定木质素和木脂素的化学多样性和生物活性差异.咖啡酸-O-甲基转移酶(caffeic acid O-methyltransferase,COMT)可催化苯丙素类化合物羟基上氧原子的甲基化,在不同类型单木质素醇的构成中起决定作用,是木质素和木脂素生物合成途径的关键酶.2010年的相关综述主要对COMT的基因特征和在木质素生物合成中的调控作用作了介绍,文中聚焦了近十多年来COMT的最新研究进展,从基因特征、表达特征、结构特征和调控作用几个方面进行全面综述,并对COMT的研究和应用前景进行展望.

关键词：

咖啡酸-O-甲基转移酶木质素木脂素单木质素醇

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基于多组学数据的肿瘤药物敏感性预测

杨晨雨刘振浩代培斌张钰...

2201-2212页

查看更多>>摘要：肿瘤药物敏感性预测在指导患者临床用药方面具有重要意义.本文基于癌症药物敏感性基因组学数据库(genomics of drug sensitivity in cancer,GDSC)198种药物的细胞系敏感性IC50数据,通过Stacking集成学习构建了包含基因表达、基因突变、拷贝数变异数据的多组学癌症药物敏感性预测模型.采用多种特征选择方法对基因特征进行降维,使用Stacking方法集成6种初级学习器和1种次级学习器进行建模,采用5折交叉进行模型验证.预测结果中AUC大于0.9的占比为36.4％,在0.8-0.9之间的占比为49.0％,最低AUC为0.682.基于Stacking构建的多组学预测模型较已有单组学和多组学模型的准确性和稳定性具有优势.多组学整合预测药物敏感性优于单一组学.特征基因功能注释和富集分析解析了肿瘤对sorafenib潜在的耐药机制,从生物学角度提供了模型可解释性及其应用于临床用药指导的价值.

关键词：

集成学习Stacking特征选择多组学肿瘤耐药机制sorafenib

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在cDNA文库构建中探究癌症病人血浆外泌体miRNA的特异性扩增

王娜何飞郁宏伟何栾樱...

2213-2223页

查看更多>>摘要：血浆外泌体微小核糖核酸(microRNAs,miRNAs)与癌症的发生、诊断和治疗密切相关,但其分子机制尚不明晰.本研究探讨了癌症病人血浆外泌体miRNAs在cDNA文库构建中非特异性扩增的解决方案.在酶切法中,采用核酸外切酶T(exonucleaseT,EXOT)和phi29 DNA聚合酶降解引物;在磁珠法中,利用DNA结合磁珠分离模板和引物.随后,采取琼脂糖凝胶电泳和变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测磁珠分离情况,运用 RT-qPCR检测癌症病人血浆外泌体miRNA和不同连接物的含量变化.结果显示,非特异性扩增来源于miRNA的连接物USR5SR;核酸外切酶T(EXOT)和phi29DNA聚合酶虽可降解USR5SR,但模板链也会发生降解;磁珠分离法中以9％PEG沉淀引物片段、15％PEG沉淀模板链效果最佳.综上所述,磁珠分离法能够高效解决cDNA文库构建中的非特异性扩增,从而实现293T细胞和癌症病人血浆外泌体miRNA cDNA文库的成功构建.

关键词：

microRNAscDNA文库磁珠分离非特异性扩增

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实时荧光定量PCR快速鉴别新型冠状病毒主要变异株

韩勇军刘琪琦

2224-2235页

查看更多>>摘要：为建立一种快速鉴别严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)的5种主要变异株的TaqMan探针实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)体系,基于 SARS-CoV-2 野生型及变异株 alpha(N501Y、HV69-70del)、beta(E484K、K417N)、gamma(K417T、V1176F)、delta(L452R、T478K)和 omicron(H655Y、N679K、P681H)序列设计特异性引物、探针,建立和优化一种鉴别新型冠状病毒(SARS-CoV-2)5种主要变异株的TaqMan探针RT-qPCR方法,并进行该方法的特异性、敏感性、鉴别能力评价.该方法可准确区分出SARS-CoV-2野生型和突变型,与其他呼吸道病原体(n=21)无交叉,显示高特异性.该方法最低检测限为2×102拷贝/mL,操作简单、快速、成本廉价,可用于监测SARS-CoV-2毒株的变异,精准指导疫情识别与防控.

关键词：

新型冠状病毒实时荧光定量PCR变异株

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新冠病毒主蛋白酶小分子抑制剂荧光共振能量转移高通量筛选模型的优化与应用

闫干干李东升戚海燕付正豪...

2236-2249页

查看更多>>摘要：基于荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)原理,以新冠病毒主蛋白酶(main protease,Mpro)为靶标,建立并应用Mpro小分子抑制剂FRET高通量筛选模型,以期快速筛选新型Mpro小分子抑制剂.利用大肠杆菌原核表达与分离纯化高活性的Mpro,再以FRET法进行比活力测定.基于FRET原理,以7-甲氧基香豆素-4-乙酸(7-methoxycoumarin-4-acetic acid,MCA)与2,4-二硝基苯酚(2,4-dinitropheno,Dnp)标记的多肽作为Mpro水解底物,通过优化反应缓冲液、Mpro反应浓度、反应温度与时间及DMSO耐受浓度,建立并应用Mpro小分子抑制剂FRET高通量筛选模型进行苗头化合物的筛选.利用大肠杆菌实现了高活性Mpro的原核表达与分离纯化,且比活力不低于40 000 U/mg.通过一系列优化实验,使用0.4 μmol/LMpro与5 μmol/L底物建立了 Z'因子值为0.79的Mpro小分子抑制剂FRET高通量筛选模型,且反应体系中含有的二硫苏糖醇(1,4-dithiothreitol,DTT)是影响FRET筛选模型可靠性的重要因素.通过对天然产物化合物库进行高通量筛选,发现白花丹素与银杏酸在体外对Mpro酶活性具有良好的抑制作用.本研究建立了基于FRET原理的Mpro小分子抑制剂高通量筛选模型,初步证实了白花丹素与银杏酸是一类新型苗头化合物,为抗新型冠状病毒药物先导化合物的筛选与发现奠定了基础.

关键词：

新冠病毒主蛋白酶抑制剂荧光共振能量转移高通量筛选白花丹素银杏酸

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SARS-CoV-2中和纳米抗体在里氏木霉中的重组表达

张建慧李佳骏高丽伟Pankajkumar Ramdas Waghmare...

2250-2258页

查看更多>>摘要：基于骆驼科动物单链抗体VHH结构域的纳米抗体具有分子量小、结构简单、溶解性好、稳定性强等多种优势,可通过吸入给药,在呼吸道病毒的防控中具有重要应用价值.里氏木霉是食品级的蛋白质生产宿主,其纤维素酶分泌量可达到80 g/L以上,有望用于药物蛋白的低成本生产.文中在密码子优化的基础上,使用组成型强启动子Pcdna1,实现了 SARS-CoV-2中和纳米抗体Nb20在里氏木霉中的重组表达.将Nb20与里氏木霉纤维二糖水解酶CBH Ⅰ的N端片段融合表达,并在二者间引入胞内KEX2蛋白酶切位点,于葡萄糖培养基中摇瓶发酵48 h可生产出浓度为47.4mg/L的Nb20蛋白.重组表达的纳米抗体能够与SARS-CoV-2刺突蛋白的受体结合区相结合,有望用于新型冠状病毒的中和.以上结果显示,里氏木霉在纳米抗体的重组表达中具有一定的应用潜力.

关键词：

纳米抗体里氏木霉重组表达新型冠状病毒

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基于蛋白质结构预测的胰岛素样生长因子-1的制备及活性分析

谢倩李冠霖李颖李佳楠...

2259-2268页

查看更多>>摘要：为了更经济高效地制备胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1),本研究采用计算机模拟技术对3种IGF-1融合蛋白进行蛋白质结构预测与分子对接,筛选出酶切最适配的IGF-1融合蛋白表达形式.利用基因工程技术构建并鉴定了 IGF-1融合蛋白原核表达载体,并转化大肠杆菌Origami B(DE3)菌株,获得重组子;经异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(isopropyl-β-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导表达后,对菌体的破菌上清进行亲和层析、脱盐、凝血酶酶切及酶切产物亲和层析纯化得到目的蛋白;通过3T3细胞增殖法建立活性评价体系并对获得的IGF-1进行活性测定.结果显示,构建的IGF-1融合蛋白原核表达载体序列正确,获得的重组子在25℃、0.05 mmol/L IPTG诱导16 h时融合蛋白为可溶性表达,经初步纯化、凝血酶酶切、再次纯化后可获得纯度大于90％的IGF-1目的蛋白,在建立的活性评价体系下测得制备的IGF-1比活为2.47×105 U/mg,与市售标准品接近.本研究建立了一条用于制备IGF-1的完整工艺路线,为IGF-1药物的研制及工业化生产奠定基础.

关键词：

胰岛素样生长因子-1虚拟预测基因重组活性分析

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利用植物质体转基因技术高效表达抗人源白介素6单链抗体

吴梦婷王海涛张淼许文博...

2269-2280页

查看更多>>摘要：白介素6(interleukin-6,IL-6)是与包括癌症在内的多种疾病相关的一种多功能细胞因子,免疫疗法利用抗人源IL-6抗体来治疗相关疾病取得了很好的治疗效果.植物作为生物反应器可以有效降低药用蛋白的生产成本,同时积累功能蛋白.通过基因枪轰击和再生筛选,得到了2个在烟草质体中表达了鼠源抗人源IL-6单链抗体(single chain variable fragment,scFv)的独立株系,并用Southern blotting鉴定了质体转化烟草的同质化状态.抗人源IL-6 scFv基因在质体转基因烟草中成功转录和翻译,功能性抗人源IL-6 scFv在质体转基因烟草叶片中的含量占到总可溶性蛋白的1％,达到41mg/kg鲜重.另外,质体转基因烟草的表型与野生型烟草相比并没有显著差异,它们具有相似的生长速率、成熟植株的株高以及果荚数目.抗人源IL-6 scFv的高表达量也表明了利用质体转基因植物低成本生产scFv的潜力.

关键词：

质体转基因技术白介素6单链抗体植物生物反应器免疫疗法

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尖端载药气泡可溶性微针的制备与透皮效果分析

朱龙庄俭赵泽伟黄尧...

2281-2291页

查看更多>>摘要：气泡微针作为一种新型的经皮递药技术,可以实现无痛精确给药,引起了研究者极大的关注.为了提高微针携带药物的利用率,本文提出了一种尖端载药气泡可溶性微针的制备方法.在微针成型过程中将气泡形成于针体内,药物集中到微针顶端.重点研究了气泡微针的制备优化工艺,并探究了起泡剂浓度、干燥温度、溶液黏度对气泡微针成型效果的影响,同时对其透皮效果进行了分析.实验结果表明,气泡微针成型工艺稳定,成型率在90％以上,同时将成型周期缩短至4h左右.药物主要集中在微针针尖,高度在180 μm,气泡的高度在250 μm,且该微针阵列能够在小鼠皮肤上打出微通道,微针的针体能够在5 min内迅速溶解.透皮扩散实验表明,气泡微针能够在1 min内迅速释放约48％的药物,5 min内共释放约91％的药物.微针阵列的气泡微结构能够阻碍药物向基底的扩散,有效提高了药物的利用率,为微针透皮给药的实际应用提供了一定技术依据.

关键词：

气泡微针尖端载药两步浇注法工艺优化透皮效果

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