近日,中国农业科学院烟草研究所烟草功能基因组创新团队在《植物生物技术(Plant Biotechnology Journal)》发表最新研究成果,提出一种低成本、高得率的植物源重组蛋白纯化新平台:NPN-SNAC。该工作聚焦植物分子农业中“纯化成本高、效率低”的核心瓶颈,面向产业化需求提供了新的解决方案。
植物分子农业以植物作为生物反应器生产高附加值重组蛋白,具有安全、可扩展等优势,但植物细胞中大量内源蛋白及次生代谢产物显著增加了纯化难度,使纯化环节在部分体系中占总成本的80%以上,成为制约产业化的关键因素。
针对这一问题,该团队将自主开发的“天然肽聚糖纳米颗粒(NPN)与序列特异性镍离子辅助切割标签(SNAC-tag)”相结合,构建NPN-SNAC平台。该平台利用NPN对融合蛋白的高效捕获能力实现快速富集,并通过SNAC-tag进行温和、低成本的化学切割去除标签。结果显示,与传统Ni²⁺-NTA体系相比,该平台的结合能力提高约2.2倍,得率提升约5倍,而材料成本仅为其1/50。该策略已应用于本氏烟草中制备流感病毒HA三聚体和冠状病毒Spike三聚体等重组抗原,显著提升了纯度与回收率,为植物源重组蛋白的规模化、低成本制备提供了新的技术路径。
研究助理孟慧新和刁海平为第一作者,宋士健特聘研究员为通讯作者。本研究得到山东省自然科学基金和北京生命科技研究院重点项目的支持。
文章链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70499

图1.基于SNAC-NPN平台的植物源重组蛋白无标签高效纯化平台