在小鼠模型中具有强效活性的抗微生物的高产量植物性生产
Shahid Chaudhary1, Zahir Ali1, Aarón Pantoja-Angles1
1Laboratory for Genome Engineering and Synthetic Biology, Division of Biological Sciences, King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Thuwal, Jeddah, Saudi Arabia.
Plant biotechnology journal
|September 12, 2024
概括
这项研究开发了一种基于植物的系统,用于生产抗微生物 (AMP),提高产量和简化净化. 生产的AMP具有强烈的抗菌活性和低毒性,为经济高效的治疗生产铺平了道路.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 分子生物学分子生物学
- 植物科学 植物科学
背景情况:
- 植物是治疗性生产的可行平台,但成本效益高的制造需要改进下游加工.
- 抗微生物 (AMP) 是关键的治疗药物,但它们的大规模生产面临挑战.
研究的目的:
- 为增强抗微生物 (AMP) 的分泌和积累而设计植物.
- 提高在植物中生产的AMP的产量和纯度.
- 评估植物衍生AMP的治疗疗效和安全性.
主要方法:
- 使用Nicotiana benthamiana作为AMP生产的工厂底盘.
- 通过内膜系统对AMP进行了基因工程设计,以便通过内膜系统分泌到质细胞中.
- 将AMP合到一个突变的小泛素类修饰剂 (SUMO) 序列中,以提高产量和可溶性.
主要成果:
- 获得了大量的AMP积累 (20克新鲜重量每9.9毫克).
- 在人类皮肤细胞中,纯化AMP的附带毒性较低.
- 在小鼠模型中展示了强大的抗菌活性对病原细菌和有效性,显著减少了细菌负载.
- 技术经济分析表明了基于植物的平台的经济优势和可扩展性.
结论:
- 开发的基于植物的模块化系统有效地产生高产量的功能AMP.
- 植物衍生AMP显示出有希望的临床前治疗潜力,具有低毒性.
- 这种方法将植物作为成本效益高的生物反应器,用于商业规模的AMP生产和潜在的临床应用.
