近日，國際學術期刊PNAS Nexus在線發表了江蘇科技大學生物技術學院/農業農村部蠶桑遺傳改良重點實驗室教授譚安江團隊的研究成果，該研究通過構建多種家蠶絲腺表達體系，實現了蜘蛛和袋蛾絲蛋白等在家蠶內的大量表達，為利用家蠶作為生物反應器開展定制化絲蛋白生產提供了新的途徑。
據介紹，自然界中除家蠶外，有多種動物如蜘蛛、袋蛾等都能夠合成具有優良性狀的纖維蛋白，這些纖維蛋白材料在國防、航空航天、醫療等領域具有廣泛的應用前景，但目前還難以大量獲取。
家蠶絲腺是優良的蛋白表達體系，基因編輯技術的發展也為利用遺傳轉化家蠶高效制備新型絲蛋白材料提供了新的契機。本項研究構建了并綜合比較了多種遺傳轉化體系，包括轉座子介導的轉基因重鏈表達系統（FibH-T）、轉錄激活因子樣效應核酸酶（TALEN）介導的絲蛋白重鏈替換系統（FibH-R）和絲蛋白輕鏈融合系統（FibL-F）。
在FibH-R系統中，蜘蛛牽引絲蛋白MaSp2（160kDa）和袋蛾絲素蛋白EvFibH（230kDa）含量在純合轉化個體的繭層中分別達到51.02%和63.77%。此外，MaSp2和EvFibH的存在使得重組蠶絲纖維的韌性分別提高了~86%和~80%。
結構分析表明，由于MaSp2和EvFibH重復序列中獨特的聚丙氨酸的存在，重組纖維的結晶度增加了約40%，使重組纖維強度得到有效提高。該研究創制了多個新型蠶絲纖維種質素材，為利用家蠶大量生產新型纖維材料及表達其他高附加值
該論文的第一和通訊作者署名單位均為江蘇科技大學，該校博士于燁為第一作者，譚安江為通訊作者，實驗過程中得到了天津大學教授林志團隊的大力支持并得到了國家自然科學基金和江蘇省自然科學基金等項目的經費資助。
相關論文連接：https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgae128
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