我国用转基因水稻批量产人血清白蛋白获成功

转基因水稻获取大量人血清白蛋白

来自武汉大学生命科学学院的研究人员研发了一种从水稻中获取大量的人血清白蛋白（HSA）的方法，这提示转基因水稻种子可能是人血清白蛋白的一个有成本效益的来源，而且可能有助于满足全世界对这种蛋白的日益增长的需求。这一研究成果公布在PNAS杂志上。 领导这一研究的是武汉大学生科院杨代常教授，杨代常教授主要从事植物胚乳细胞蛋白质转运的分子机理与分子农业医药研究。2006年起，主持国家“863”项目“水稻胚乳细胞生物反应器技术平台及其应用”。 目前人血清白蛋白的需求量很高，这种蛋白被广泛用于药物和疫苗的生产，以及治疗严重烧伤、肝硬化或者出血性休克。目前全世界范围内血浆都十分紧缺，各国除了从血浆中提取人血清白蛋白之外，都试图采用生物技术生产、重组。 在这篇文章中，研究人员改造了水稻种子从而制造大量的人血清白蛋白，占了种子的总可溶性蛋白的大约10%。他们然后开发了一种从水稻种子中纯化人血清白蛋白的方法，从每公斤水稻种子中获得了大约2.75克人血清白蛋白。生物化学测试提示，从水稻中提取的人血清白蛋白与从血液中获得的人血清白蛋白在物理和化学性质上相同。 除此之外，研究人员还发现从水稻中获得的人血清白蛋白在治疗大鼠肝硬化方面与从血液中获得的人血清白蛋白的效果相同。研究人员认为，这些发现提示转基因水稻种子可能是人血清白蛋白的一个有成本效益的来源，而且可能有助于满足全世界对这种蛋白质的日益增长的需求。 杨代常教授研究组早在09年就成功地从稻米中提取了人血清白蛋白。他们将水稻胚乳作为一个蛋白质“生产车间”，把人血清白蛋白因子转入到一个水稻基因组内，形成一个水稻品种。之后，在水稻种子的成熟过程中，人血清白蛋白也在不断地合成、积累；待到水稻种子成熟后，就可以从中大量提取了。

日前，《利用转基因水稻规模化生产重组人血清白蛋白》（Large-scale production of functional human serum albumin from transgenic rice seeds ）论文于2011年10月31日在线发表于《美国科学院院报》（PNAS） (http://www.pnas.org/content/early/2011/10/26/1109736108)。该论文在线之际，受到国外Nature news, Scientist 杂志，Thomson Reuters, Fox News 以及巴西和印度等媒体的广泛关注。

该研究表明：由转基因水稻种子生产的重组人血清白蛋白（OsrHSA)在生理生化性质、物理结构、生物学功能、免疫原性与血浆来源的人血清白蛋白一致，并建立了大规模生产重组人血清白蛋白的生产工艺，获得了高纯度和高产量重组人血清白蛋白产品；利用大量数据证明了转基因水稻种子可取代现有基于发酵的表达技术来生产重组蛋白质的经济有效方法。

目前，人血清白蛋白(human serum albumin)广泛应用于临床治疗和细胞培养领域。常见的人血清白蛋白大多数从人的血浆中提取，这样的生产方式不仅受到血浆供应的限制，而且还具有携带病毒传播的高风险性。由杨代常教授研究组经过6年的努力，建立了水稻胚乳表达技术平台，研发出国际先进水平的重组人血白蛋白产品生产技术，并成功实现重组人血白蛋白规模化和产业化，随着植物源重组人血清白蛋白的发展，这表明我国人血清白蛋白日益紧张的局面必将得到缓解。

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延伸阅读：什么是人血清白蛋白

人血清白蛋白是人血浆中的蛋白质，其非糖基化的单链多肽包含585个氨基酸，分子量为66kD。在血浆中其浓度为42g/L，约占血浆总蛋白的60%。在体液中人血清白蛋白可以运输脂肪酸、胆色素、氨基酸、类固醇激素、金属离子和许多治疗分子等：同时维持血液正常的渗透压。

在临床上人血清白蛋白可用于治疗休克与烧伤，用于补充因手术、意外事故或大出血所致的血液丢失，也可以作为血浆增容剂。人血清白蛋白是人血液中发现的在肝脏中产生的血清白蛋白。它是人血浆中最丰富的蛋白质，它占血清蛋白的一半左右。白蛋白有转运激素，脂肪酸和其他化合物，缓冲pH，并维持渗透压，以及其他功能。