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    淮工科研团队攻克生物医学难题 40年来,限制酶首次实现国产化

    【连网】(记 者 王雪峰 杨锐冰 通讯员 陈晓艳 卢 辰) “经过多年的不断探索,我们终于突破40年来国外专利壁垒,实现限制性核酸内切酶(简称限制酶)国产化。”昨天,淮海工学院省级重点实验室之一——省海洋药物活性分子筛选重点实验室常务副主任许恒皓欣喜地说。随着这一壁垒被打破,国产限制酶可以代替80%进口产品,降低成本60%以上。

    在现代生物医学中,需要大量使用各类生物催化剂,即工具酶。其中,限制酶是关键工具酶之一,能够从特定的位置切断DNA,便于对DNA进行切割、连接、重组。自上世纪70年代中期以来,全球限制酶产品一直被美国、日本的3家公司垄断,我国一直无法突破专利封锁,成为横亘在我国生物产业中的一座“冰山”。

    近年来,许恒皓团队一直在尝试“破冰”。“使用工程菌发酵生产限制酶时,由于限制酶会切割工程菌的DNA,产生细胞毒性,导致工程菌死亡。美国的公司通过给工程菌DNA穿上私人定制的‘防弹衣’,防止工程菌DNA被切割。由于成本非常高,国内生物医学产品成本长期居高不下。”许恒皓介绍,“我们团队经过反复调研,发现来源于海洋螺原体和小球藻病毒的酶,可以开发成通用型‘防弹衣’,能同时抵抗多种限制酶的细胞毒性。”

    初战告捷后,许恒皓团队并没有满足。原来,这两种通用的“防弹衣”并不能覆盖所有的限制酶。在一次团队“头脑风暴”中,成员高嵩博士突然想到,自己主持的国家自然科学基金项目中,有一项关键技术是利用一种生物纳米颗粒携带药物靶标蛋白的基因,药物靶标蛋白一旦在细胞内被翻译出来,马上就能被转移到细胞外。

    “既然限制酶有细胞毒性,能不能也用这种方式把它移到细胞外呢?”这个想法让大家兴奋不已,并立即展开实验。终于,许恒皓团队采用这种纳米颗粒技术,有效地规避了限制酶的细胞毒性。第一批限制酶产品的顺利试制,标志着我国打破了长达40年的国外专利壁垒,实现了限制酶的国产化。

    随着工艺不断稳定,许恒皓团队已经与企业联合生产出47种快速限制酶,涵盖了行业内80%以上的应用,产品种类位居世界第三。目前已有国内多家基因技术公司开始使用许恒皓团队研发的限制酶产品。

    随着国内企业用国产限制酶代替进口产品,成本也大幅度降低。目前,许恒皓团队取得的海洋工具酶研发成果申请发明专利4件、实现成果转让2项,已经规?;?,产品销往全国20余个省市,直接经济效益超千万元。

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