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透明质酸酶基因工程制备及在透明质酸寡糖制备中的应用
发表时间:16年09月28日 点击次数: 作者:  〖返回〗  〖打印

一、细菌透明质酸酶介绍

透明质酸酶(hyaluronidaseHAase)又叫玻璃酸酶,是降解透明质酸生成低分子量透明质酸或其寡糖的酶的总称。细菌透明质酸酶(EC 4221)是其中的一类,也称为透明质酸裂解酶(hyaluronate lyase),是一种碱性糖蛋白,作用于β-14糖苷键,通过β-消去机制(β-elimination process)得到45-不饱和双糖,既能催化透明质酸,也能作用于软骨素及硫酸软骨素。细菌HAase广泛应用于低分子量HA的制备及HA寡糖的制备,且有望替代动物组织提取来源的HAase应用于医疗上透明质酸酶缺乏的诊断和治疗。市场化的细菌HAase多来源与链球菌等生产菌株,其致病性给酶的制备和提取带来了安全隐患。本单位采用基因工程方式制备细菌HAase,安全,高效且成本低,重组蛋白降解HA效率达99%以上,降解产物明确,寡糖含量高。

 

二、细菌透明质酸酶的理化特性

该透明质酸酶蛋白长862aa;蛋白分子量约96KDa;降解透明质酸的比活3800U/mg;最适作用温度37;最值作用pH6.0降解HA效率为99%以上,产物o-HA,其中o-HA2和及o-HA4分别占46%31%;该透明质酸酶性质稳定,室温长时间放置(5天),酶活仍保持80%以上。

 

三、细菌透明质酸酶的应用

1)低分子量HAlow molecular weight HALMW-HA)的制备:HA的多种生物活性具有相对分子质量的依赖性。研究表明,LMW-HA在体内更容易被吸收,因此更多的应用于口服产品和化妆品的配方中。目前诺维信公司采用细菌HAase制备的LMW-HA已实现商品化。

2)HA寡糖 (oligosaccharides of hyaluronano-HA) 的制备:HAase降解透明质酸可获得o-HA,其属于小分子多糖集营养、保健、食疗于一体,在食品、保健品、医药、饮料等领域应用广泛,被称为二十一世纪“未来型”新一代功效食品,市场需求量巨大,具有广阔的应用前景。

3)在医疗领域的应用:HAase可通过降解组织中的HA,增加膜的通透性,降低黏度,促进注射液的扩散,在治疗过程中,以加快吸收速度,促进注射液吸收,提高局麻效果,并且防止皮下及肌肉注射后组织的破坏。近年来,微生物来源的HAase逐渐替代了牛睾丸提取的BTH制剂。

 

四、本实验室技术工艺及优势

本单位构建的一株大肠杆菌基因工程菌株,可实现胞外可溶性表达方式制备细菌HAase,便于目的蛋白的纯化,发酵48小时胞外酶活高达5.3*104U/ml,目的蛋白产量达14g/L,适合大规模生产。本重组HAase比活高达3800U/mg,降解HA效率达99%以上,得到o-HA产物主要为o-HA2o-HA4含量分别为46%31%,另有少量o-HA616%)及o-HA87%),产物分子量明确,回收工艺简单高效。

 

五、可获年利润1000万元以上的生产规模

按每年300100批次计算,需310t发酵罐,每年可生产透明质酸酶(1200U/mg35吨。

按照每吨透明质酸酶(1200 U/mg)约300万元计算,可实现销售收入1亿元。

每吨透明质酸酶生产成本约50万元,除去人工成本、设备折旧等,一般酶类产品利润10~20%。每年获得利润1000~2000万。

 

六、联系方式

刘飞,0531-8121308015066687022

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