健康
2022-01-11 18:07:00

中大研究|揭種子儲存蛋白機制 植物生產疫苗技術行前一步

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黃教授及團隊使用X射線晶體學作分子顯微鏡,檢視化液泡分選受體如何識別種子儲存蛋白上的序列標籤(液泡分選序列)。

黃教授及團隊使用X射線晶體學作分子顯微鏡,檢視化液泡分選受體如何識別種子儲存蛋白上的序列標籤(液泡分選序列)。

醫藥界一直開發利用植物作為「蛋白工廠」,以培植有應用價值的蛋白;另一方面,植物種子具備穩定的生物化學環境,可以確保植物自行生產的蛋白,能夠長期保持穩定並易於保存。中大生命科學研究團隊最近就發現了植物種子儲存蛋白的分子機制,並設計出將所需蛋白引導到種子細胞儲存室的序列標籤。研究成果已發於國際科學期刊《美國國家科學院院報》。

 

拆解蛋白儲存機制

在種子形成的過程中,植物會將種子發芽和生長過程中的重要蛋白,輸送到種子的儲存庫「蛋白儲存液泡」。中大生命科學學院院長黃錦波教授及其研究團隊,聯同中大卓敏生命科學教授姜里文,成功拆解了這個儲存機制的重要部分。黃錦波指,「重要蛋白中的氨基酸序列,含有一些『標籤』,讓『液泡分選受體』能夠識別,並將該蛋白送到儲存庫。」

團隊發現並設計新的序列標籤,可將紅色熒光蛋白引導到植物細胞中的液泡。

團隊發現並設計新的序列標籤,可將紅色熒光蛋白引導到植物細胞中的液泡。

有利植物作蛋白工廠

研究團隊利用X射線晶體學作為分子顯微鏡,發現有關序列標籤的特別電荷及疏水性等分子特性。於是團隊利用擬南芥植物做實驗,在某種瑩光蛋白上加入新設計的序列標籤,最後成功被液泡分選受體帶入種子儲存。黃錦波補充,「透過這技術,我們可以將有應用價值的蛋白,例如用於生產疫苗的抗原,引導到種子液泡,令植物能轉化為『蛋白工廠』並且作為儲存的載體,是生物科技的一大突破。」

(左起)黃錦波,博士生黃曉欣、曹習恩、盧曉楓、雷舒雅,以及姜里文。

(左起)黃錦波,博士生黃曉欣、曹習恩、盧曉楓、雷舒雅,以及姜里文。

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