贻贝足蛋白fp-5在大肠杆菌中的表达、修饰与功能分析

将地中海贻贝足蛋白fp-5与不同细菌来源的酪氨酸酶在大肠杆菌中共表达,通过体内修饰获得性能改善的贻贝足蛋白。在对序列分析和密码子优化的基础上,分别构建包含酪氨酸酶与贻贝足蛋白基因的单载体和双载体共表达系统,以实现其在大肠杆菌中表达。纯化后的蛋白通过NBT/Gly染色试验和酸-硼酸盐差异光谱法分析,表明fp-5发生了不同程度的羟基化修饰,其中fp-5与来源于多刺疣微菌(Verrucomicrobium spinosum)的酪氨酸酶(TyrVs)共表达得到的5-Vs质量浓度为18.6 mg/L,修饰率达到55.20%,黏附力约为未修饰fp-5的4.6倍。与体外修饰贻贝足蛋白相比,TyrVs体内修饰得到的5-Vs具有广泛的羟基化水平以及优秀的附着力和黏附力,为生物医药等领域提供了一种有潜力的生物胶材料。

钛表面贻贝蛋白包被对人真皮成纤维细胞粘附和增殖的影响

目的:观察人真皮成纤维细胞在两种贻贝足丝蛋白提取物Usun-afix和BD CELL-TAKTM试剂包被钛表面的粘附和增殖状况,研究贻贝蛋白包被法是否能够用于经皮种植体表面处理。方法:分别制备光滑钛片和两种贻贝蛋白包被的钛片样本,选取P3代人真皮成纤维细胞接种到3种培养基底上:①不做处理的光滑钛表面(对照组);②Usun-afix包被的钛表面;③BD CELL-TAKTM包被的钛表面。MTT法检测1、3、5 d细胞在3种钛表面的增殖数量;利用DiI-AcLDL荧光染色结合MTT法检测15、30 min和1、2、4 h时间点细胞的粘附状况。结果:培养1、3、5 d,成纤维细胞在3种表面活性均较好,3组之间无明显统计学差异(P>0.05);DiI-AcLDL荧光染色显示,在培养15、30 min和1 h各时间点,Usun-afix和BD CELL-TAKTM包被钛表面粘附细胞数目明显多于光滑钛表面,在1、2、4 h各时间点,两包被组与对照组相比有更好的细胞伸展形态;不同时间点MTT检测显示,两包被组在接种15、30 min和1、2 h各时间点的吸光度值均明显高于对照组(P<0.05),在4 h时,虽两包被组OD值比对照组略高,但无统计学差异(P>0.05);两包被组在各个时间点的促粘附效果相似,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:成纤维细胞接种早期(<4 h),可更容易粘附到两种贻贝足丝蛋白提取物Usun-afix和BD CELL-TAKTM试剂包被的钛表面,而贻贝蛋白对成纤维细胞的增殖能力没有明显的促进效果。

贻贝黏附蛋白研究进展

仿生黏附材料具有高强度黏附性、柔韧性、耐水性以及良好的生物可降解性等优点,因此广泛应用于医药和工业制造等领域。海洋生物贻贝的足蛋白(Mfp)是其中最具代表性的天然高强度黏附物质之一,基于它研制的仿生黏合剂已在牙科、骨科和皮肤科等临床治疗中得到广泛应用。该综述对Mfp的种类、形态特性、黏附机制和基因工程制造等方面的研究进行了梳理和阐述,并对其今后的研发和应用趋势进行了展望。

含儿茶酚基团的湿态组织粘附水凝胶

湿态粘附作用对于生命的孕育和发展具有重要意义。水凝胶是一类兼具固液特性的智能材料,组织粘附水凝胶因多功能性和生物相容性而被广泛应用于伤口闭合和修复、细胞工程、组织工程等领域。然而,湿态组织表面的水合层阻碍了组织粘附水凝胶与组织表面形成界面粘附键。面对这一挑战,受海洋贻贝足丝蛋白中DOPA的儿茶酚基团是水下粘附的关键结构的启发,含儿茶酚基团的湿态组织粘附水凝胶的研究引起了广泛关注。本综述介绍了贻贝足丝蛋白(Mfps)的结构及湿态粘附机理,并将儿茶酚衍生物分为天然Mfps或利用基因工程合成的Mfps、含儿茶酚基团的小分子化合物、儿茶酚基团改性的天然高分子以及含儿茶酚基团的合成功能高分子;随后,概述近十年含儿茶酚基团的湿态组织粘附水凝胶在组织创口修复材料、生物涂层材料、靶向型药物输送材料、生物电子设备材料的研究进展;文末,展望了此类水凝胶材料未来发展面临的机遇和挑战。

双组分快速固化生物软组织黏合剂的研制

贻贝足丝蛋白(MFp)是一类能够在水下迅速固化,并能黏附在不同基材表面的特殊蛋白质,作为蛋白类生物黏合剂具有广泛的应用前景。本文在大肠杆菌中高效可溶性地表达了贻贝足丝融合蛋白Sumo-Fp3(SFp3),并通过蘑菇酪氨酸酶在柱催化,将其中约5%的酪氨酸残基转化为DOPA。在含DOPA的SFp3(DSFp3)中加入分子量为1 500 kD的透明质酸后,形成的双组分生物胶水在牛皮表面的黏附力超过氰基丙烯酸盐组织粘合剂Dermabond?的两倍,并在5 min内达到最大黏附强度的52%。通过生物膜层干涉技术和扫描电子显微镜,观测到透明质酸与DSFp3存在静电层层组装行为,并形成紧密片层结构。本研究为蛋白质类生物胶水黏附强度低、固化慢提供了一种解决方法和理论基础。