加强研究推动我国生物降解塑料产业化进程一访清华大学生物系教授、长江学者陈国强

陈困强,清华大学教授,博士生导师,教育部长江学者特聘教授。长期从事“工业微生物、生物塑料和生物燃料”的研究。研究领域及方向：工业生物技术和合成生物学;微生物合成高分子材料聚羟基脂肪酸酯（PHA）;PHA在微生物中生理作用的研究;PHA作为组织工程材料的应用研究;     

聚合高分子电解质分离纯化蛋白质

聚合高分子电解质含有大量阳离子或阴离子,通过静电作用结合带相反电荷的蛋白质,生成聚合高分子电解质-蛋白质复合物,电解质-蛋白质复合物通过桥连作用或疏水作用形成沉淀颗粒;聚合高分子电解质的选择性沉淀作用受电解质的分子量、添加剂量、溶液离子强度和pH的影响。用高分子电解质从大规模的低浓度溶液中选择性地沉淀目的蛋白质,为生物工程的下游处理开辟了一条新途径。     

高冰草中高分子量麦谷蛋白亚基的编码基因

通过SDS-PAGE法分析了高冰草(Agropyron elongatum(Host)Nevski)种子麦谷蛋白亚基,发现高冰草的麦谷蛋白亚基种类比普通小麦更加丰富.通过基因组PCR法用高分子量麦谷蛋白亚基基因的特异引物从高冰草核基因组中分离出了7条麦谷蛋白亚基的全编码序列,分别命名为AgeloGl～AgeloG7.其中的5条已进行全序列测定,对AgeloGl和AgeloG4进行了末端测序.尽管其中的4条基因的编码序列(AgeloG4,AgeloG5,AgeloG6和AgeloG7)小于1.8kb,但是对从克隆到的序列推导出的氨基酸序列与已经发表的小麦高分子量麦谷蛋白亚基序列进行对比分析发现,这些亚基与来自小麦的高分子量麦谷蛋白亚基具有很高的同源性.并且对信号肽、N-、C-末端的氨基酸序列分析显示,这7条序列编码的亚基皆为y-型亚基.用5条全部测序的编码序列与普通小麦的A、B、D、粗山羊草的D、圆柱山羊草的C、伞穗山羊草的U、黑麦的R染色体的编码高分子量麦谷蛋白的序列进行了聚类分析.表明,AgeloG2与小麦lDy,AgeloG3与小麦1By,AgeloG5、AgeloG6和AgeloG7与小麦1Ay在起源和进化上有较高的相似性.     

我国生物基材料的发展和应用状况

近年来，随着石油市场的价格高位波动，国内外加大了对环境和生物技术的投入。环境友好的材料——生物材料．特别是来源于可再生资源的材料得到快速的发展。2006年美国Metabolix公司通过其聚羟基脂肪酸酯（PHA）项目的成功上市以及上市后的良好表现，激发了许多风险投资公司对生物材料项目的积极投入。用工业生物技术，尤其是工业微生物技术可以方便的获得高分子材料，如PHA，或者是用于聚合成高分子材料的单体，如乳酸或丁二酸等。国家科技部重大科技项目“863”、“973”和国家自然科学基金委员会以及国家发展和改革委员会等在2007年都立项对生物基材料进行了支持。     

骨组织工程天然衍生细胞外基质材料

细胞外基质材料的开发是骨组织工程的重要组成部分,目前,在骨组织工程中应用较多的基质材料可分为天然衍生材料、人工合成材料以及这两种材料的复合材料。介绍了各种天然衍生骨材料如煅烧骨、脱钙骨基质、脱蛋白骨基质、重组合异种骨基质和天然高分子材料如胶原、纤维蛋白、几丁质、藻酸盐及其衍生物以及珊瑚衍生骨在骨组织工程中的应用,展望了骨组织工程细胞外基质材料的未来发展方向,认为未来的理想基质材料应该是集各种材料的优点于一身,能够充分适应体内各种生理环境并能采用智能化的加工方式进行大批量生产的生物仿生材料。     

高分子药物缓释用壳聚糖微球的制备

本文采用了先交联制备可溶胀的壳聚糖载体微球,后将模型高分子药物以被动吸咐方式担载在溶胀的微球内的两步法,制备缓释高分子药物微球,避免了高分子药物接触有机试剂引起的活性损失。     

非病毒型基因载体研究进展

非病毒载体以其安全性、低毒性、低免疫反应、靶向性及易于组装等优点被寄予厚望 ,对非病毒载体的研究人们投入了很大的精力 ,以期在基因治疗方面有所突破。综述了近年来非病毒载体的研究现状 ,分别总结阐述了阳离子脂质体载体、多聚阳离子载体、壳聚糖载体、树状高分子载体以及无机壳类SiO2 纳米粒子载体。提出非病毒载体今后的发展方向及发展的必要性。     

环氧基高分子磁性复合微球固定化木瓜蛋白酶的研究

研究以甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)为单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)为交联剂,聚乙烯醇(PVA)为分散剂,在Fe3O4磁性纳米粒子存在的条件下,合成了交联度为25%的磁性高分子复合微球(GMAE-DMA).并以这种微球为载体,进行了对木瓜蛋白酶的固定化研究.探讨了最佳的固定化条件如下:温度为25℃,反应时间20h,pH值为8.5,给酶量为160mg/g.同时以酪蛋白为底物,研究了固定化酶的酶学性质,结果表明:固定化酶对不同pH值环境的耐受力、热稳定性和操作稳定性都有较大幅度的提高.实验证明这种高分子磁性复合微球是一种优良的固定化酶载体.     

云南小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因1Dy12*的分离

通过SDS-PAGE分析,从云南小麦中鉴定出一个电泳迁移率比高分子量麦谷蛋白亚基1Dy12稍快的亚基1Dy12^*。利用Glu-Dy位点特异引物对1Dy12^*基因编码区进行了克隆和序列测定。1Dy12^*基因全长为1980bp,编码658个氨基酸。氨基酸序列比较结果表明:与亚基1Dy12相比有3个氨基酸的差异和1个二肽(GQ)的缺失,与亚基1Dy10相比有15个氨基酸的差异、2个六肽(IGQGQQ)的插入以及1个二肽(GQ)的缺失。这表明1Dy12^*亚基是一个新型高分子麦谷蛋白亚基,其对小麦加工品质的影响正在评价中。     

蛋白质类医用高分子微生物合成的研究进展

蛋白质类医用高分子是一类重要的功能高分子材料,在生物医学领域有着广泛的应用。随着现代生物技术特别是分子生物学技术的发展,微生物合成医用高分子材料已成为可能。微生物合成除了大规模、低成本的特点外,还可对蛋白质高分子进行分子设计,从而赋予其新的材料性能,以满足不同的需要。该文综述了蛋白质类医用高分子（胶原与明胶、弹性蛋白、丝蛋白）微生物合成的研究进展,指出微生物合成的原理方法及应用现状,并对其发展前景进行了展望。