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瑾萱生物助力重组蛋白市场国产替代

发布时间:2024-05-17 13:56浏览次数:

重组蛋白的应用贯穿于生物药研发、生产及应用各阶段,下游行业的蓬勃发展推动了重组蛋白市场规模不断扩大。全球与中国重组蛋白市场规模预计2025年分别增长至208亿美元与338亿元,市场正处于快速扩容期。在“国产替代”契机下,凭借自身高质量的产品、优质的服务以及本土供应链的优势,国内试剂厂家预计将加速国产替代及国际化进程。

重组蛋白下游的应用领域包括药物开发、生命科学基础研究、诊断试剂以及新型疫苗的研发与生产等。在重组蛋白种类繁多,结构和功能多样且复杂。研发并生产出创新功能、结构复杂的蛋白需要对其结构和功能进行大量的调研及学科交叉的运用。重组蛋白产业链由上游生物制品原料、原辅料、包装材料、耗材及设备供应商,上游重组蛋白的原料供应商的价值不仅体现在产品质量上,更体现在对下游客户的多元赋能上。

重组蛋白企业通过和下游应用企业加强技术合作攻关,形成完整的技术协同,可建立稳定的上下游合作关系。上游原料供应商根据下游应用企业的需求,建立上游原料的质控体系,同时向下游客户提供技术输出、原料质控方法及配套质控文件等,有助于下游应用企业更加快速地响应终端市场的需求,从而增强产业链韧性,提升产业链水平,在开放合作中形成更强创新力、更高附加值的产业链。中游生物科研试剂生产商及下游客户群体组成,下游的应用领域包括药物开发、生命科学基础研究、诊断试剂以及新型疫苗的研发与生产等。

重组蛋白下游客户及其应用领域

重组蛋白的用户主要有两类。在重组蛋白的下游客户中,主要分为两类,一类是以生命科学基础研究为导向的科研机构或高校实验室,另一类则是工业用户,包含以研发为核心的制药企业、疫苗生产企业以及为医院、体检中心、独立实验室、血站、疾控中心等提供体外诊断试剂的生产商。在具体的应用领域方面,在药物开发领域,重组蛋白中的重组抗体药物具有靶向性,能够有针对性地结合指定抗原,为癌症、自身免疫系统疾病等重点疾病领域的临床治疗提供了疗效更优的选择。在药物研发过程中,以重组蛋白为核心建立的分析方法,可测试药物能否作用于潜在靶点蛋白,具有较强的应用导向性;在生命科学基础研究领域,重组蛋白试剂是生命科学基础研究中的重要科研工具之一,高纯度、高活性的重组蛋白试剂可以帮助研究不同疾病的病因、病例研究,并获取多样的定性、定量数据。同时,重组蛋白作为原料是生物药的质量、有效性和安全的重要保障,基于此特点,重组蛋白在生命科学基础研究中的医学研究、药学研究、检验学研究和防疫学研究等生命科学基础研究中得到广泛应用;在体外诊断领域,抗原、抗体、引物、诊断酶等是体外诊断产品的核心原料,根据Frost&Sullivan数据,诊断试剂成本的60%-80%是包括诊断酶、抗原和抗体在内的诊断试剂原料,其中的诊断酶和大多数抗原为重组蛋白,其性能与质量的优劣对IVD产品的灵敏度、特异性、线性、稳定性等指标乃至诊断试剂的整体性能与质量优劣有极大的影响。

国内重组蛋白行业市场规模情况

国内重组蛋白市场规模呈高速增长态势。近年来,国家不断出台多项政策和引导性文件支持和引导生物医药行业发展,力求加快培育出一批具有较强国际竞争力的生物技术高新企业和新兴产业。随着国内生物制药行业的快速发展以及新冠疫情带来诊断需求,国内重组蛋白市场快速发展。根据Frost&Sullivan关于国内重组蛋白的市场规模分析及预测数据,国内重组蛋白市场规模从2015年的51亿人民币增长到2020年的145.4亿人民币,期间年复合增长率为23.3%,预计2025年市场规模将达到337.7亿人民币,2020年至2025年间年复合增长率接近18.4%。

国内重组蛋白市场竞争格局

国内重组蛋白企业技术进步显著,市占率仍有较大提升空间。多年以来,R&DSystems和PeproTech等国外品牌长期在国内重组蛋白市场占据较高份额,在声誉、产品质量等方面具有明显的市场竞争力。国内企业在重组蛋白产品技术、质量和规模等方面与国外品牌存在较大差距。近年来,在国家相关政策的大力扶持下,我国生物科技产业发展迅速,技术进步显著,涌现了一些技术先进、具有竞争力的国内重组蛋白厂商。

武汉瑾萱生物科技有限公司坐落于武汉高新技术区自贸生物创新港,团队由一批拥有数十年一线研发经验的工程师组成,是国内首批专注于重组蛋白研发生产的科学家。我们与美国哈佛博士后团队在重组蛋白领域有过多年的合作研究,具备高纯度、低内毒素、高活性重组蛋白的研发生产优势。我们服务对象遍布欧美国家,并与国内中科院生物物理研究所、农科院等国家科研单位,以及阿拉丁生化、华大基因等知名生物企业,武汉大学、华中科技大学等国内知名高校,同济医院、协和医院等国内知名医院有密切合作。我们拥有原核和真核表达系统,其中90%以上的蛋白为真核细胞表达,更接近天然蛋白,具有更好的生物活性。同时,我们99%的蛋白纯度高达95%以上,内毒素控制低于0.1EU/μg,会经过科学严谨的活性测试。

瑾萱生物(Gxene Biotech)致力于向用户提供高纯度、低内毒素、高活性的重组蛋白产品,如蛋白质、细胞因子、各类受体、生物毒性基因、病毒抗原、转录因子、细胞激素等,以满足中下游研究实验的不同需要。瑾萱交付的蛋白可被用于药物研究、抗体制备、动物实验、ELISA、晶体结构研究、体外酶活测定、细胞实验等。瑾萱生物(Gxene Biotech)多年致力于重组蛋白表达与制备研究。我们的科学家拥有丰富的酵母(Yeast)蛋白重组表达、发酵和纯化经验,能够快速为不同客户定制蛋白酵母表达策略,能同时为客户提供多种规格的蛋白酵母发酵规模,如500L发酵罐,配合我们的蛋白纯化平台,能够在较短周期内获得高质量的重组蛋白产品。

蛋白体外重组表达与制备,通常涉及到表达宿主的选择,基因的合成,载体的构建等技术细节。客户只需要提供我们一段蛋白序列,CDS或蛋白名称,我们富有经验的科学家均可以为您在较短的时间内制定一个完整的蛋白表达和纯化方案。

蛋白质表达中的关键设计: 蛋白序列分析; 表达系统选择; 蛋白序列设计; 实验操作。蛋白表达中的关键设计-序列分析确定表达系统? 蛋白质表达中的关键设计-序列分析确定用什么载体? 我们的蛋白表达平台: 哺乳动物细胞:293F 系列, CHO 系列; 杆状病毒-昆虫细胞;SF9, SF21, Hi5;大肠杆菌:E.coli...

我们在重组蛋白研究方面做了什么?

1.培养基的选择,

2.转染试剂的挑选,

3.信号肽的研究,

4.表达系统的研究,

5.大量对比实验,不断创新摸索条件,优化方案。

我们的蛋白纯化方式:

• 亲和层析: His/GST/Strep/MBP/ ProteinA/Heparin

• 离子交换层析: 阴/阳离子

• 疏水层析: 苯基疏水填料

• 凝胶过滤层析: Superdex75/200

我们的活性测试:1,使用ELISA测试蛋白与蛋白相互作用; 测试蛋白与抗体结合情况; 2,测试酶与底物反应; 3,细胞水平的活性测试: 细胞增殖、细胞杀伤、细胞凋亡、细胞 吞噬、细胞迁移、细胞粘附;刺激细胞 分泌蛋白;刺激细胞造成相关蛋白的表 达上调或下降;刺激细胞发生修饰。

Mouse Rankl(GX00362)测活实验

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Mouse Rankl(GX00362)诱导小鼠原代骨髓细胞生成破骨细胞

工作浓度 50ng/ml

重组蛋白产品QC: 浓度, 纯度,内毒素 ,氨基酸残基, 活性检测


外源蛋白表达系统的差异
 

 

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原核表达系统 酵母表达系统 哺乳表达系统 昆虫表达系统
优点:遗传背景清楚繁殖快、成本低、表达量高2H/13C/15N同位素标记技术稳定以及适用范围广。 优点:1.不会产生毒素,安全性可靠。2.能进行表达产物的加工,保持产品的活性和稳定性。3.表达产物分泌至胞外,有利于纯化。4.遗传背景清楚。5.表达系统相当完整。6.生长增殖迅速。 优点:在哺乳动物蛋白质中表达的基因和自然蛋白的结构糖基的种类和形式一致,并能正常重组成多亚基。在悬浮培养基或无人体血清培养基中能获得的高密度,且培养容量可达一千L以上。 优点:1.具有很好的安全性,不会造成对人类的危害和环境的污染。2.与哺乳动物细胞表达系统相比,载体构建周期短。3.可容纳较大片段的外源DNA插入,是表达大片段DNA的理想载体。4.能获得重组蛋白高水平表达。5.具有在同一细胞内同时表达多个基因的能力。
缺点:1.没有转录和翻译后加工功能,不能进行糖基化、磷酸化修饰,难以形成正确的空间构象折叠。2.表达的蛋白质经常是不溶的,形成包涵体 缺点:1.外源表达的蛋白易被自身分泌的蛋白酚降解。2.发酵周期相对较长,容易被污染。3.虽然能对产物进行糖基化,但方式是甘露聚糖型,与哺乳细胞不同。 缺点:与大肠杆菌相比哺乳动物细胞的表达水平低,获得高表达细胞株所需时间长,规模培养的成本高。 缺点:普遍存在于BEVS中重组蛋白易降解的问题。

 
外源蛋白表达系统的差异
 

  大肠杆菌 酵母细胞 昆虫细胞 哺乳动物
基因转化 热冲击
电穿孔
热冲击
电穿孔
病毒感染 脂(质)转染法、电穿孔法、反(转)录病毒、慢病毒、腺病毒
宿主细胞倍增时间 10~30 min 1~3 h 16~24h
实验时间 3~7天 1~2周 2~4周 1~2天
表达水平 0.1~1.0 g 0.1~1.0 g 0.1~100 mg 0.01~10 mg
总成本
磷酸化作用 丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸 丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸 丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸
糖基化 甘露聚糖 高甘露糖 复杂的
 


常用的表达载体

大肠杆菌表达系统:pET系列载体是现阶段大肠杆菌表达重组蛋白的首选载体。基础表达水平最低,根据诱导剂(IPTG)浓度调控目的蛋白的表达量;T7 RNA聚合酶机制十分有效并具有选择性,充分诱导时,几乎所有细胞资源都应用于蛋白表达。
酵母表达系统:胞内表达常用的载体有pPIC3K、pPIC3.5K,分泌表达常用载体为pPIC9K,筛选标记都为His4。
昆虫表达系统:常见的表达载体有pFastBac1、pFastBacHT以及pFastBacDual,常用的表达细胞是Sf9细胞。
哺乳表达系统:常用的表达载体有pcDNA3.1、pCEP4、pATX1等,常用的表达细胞为HEK293和CHO-K1细胞。

瑾萱蛋白纯化服务

瑾萱生物建立了完整的蛋白纯化体系,尤其对于天然蛋白的纯化,我们积累的丰富的经验,如不同的转基因植物蛋白纯化,无标签蛋白的分离纯化等;得益于AKTA蛋白纯化仪和Bio-Rad Biological蛋白纯化仪,配合我们全套的GE填料,我们能够在短时间内为您提供高品质的蛋白纯化服务。

瑾萱可提供天然蛋白纯化和重组蛋白纯化服务,能提供亲和纯化,分子筛层析,离子交换层析以及疏水层析等。对于含有亲和标签的蛋白,首先选择亲和层析后根据得到的蛋白纯度和性质以及杂蛋白的位置等,选择多步纯化的步骤。对于包涵体表达的蛋白一般是先进行纯化再复性,对于复性所用缓冲液会进行多重筛选直到选出最适缓冲液,常用的复性方式包括(1)透析和渗滤;(2)梯度复性;(3)基质辅助方法:HIC、SEC等;(4)分子伴侣;(5)小分子助剂等。

蛋白工业级别发酵与冻干平台

瑾萱生物建立了完善的蛋白大规模发酵与纯化平台,能够为客户提供工业级规模发酵技术服务,满足客户对大规模蛋白表达、制备的需要。

 

大规模蛋白发酵服务内容
原核蛋白表达系统 酵母蛋白表达系统 昆虫蛋白表达系统 哺乳细胞蛋白表达系统
*基因优化
*表达载体构建
*小试表达鉴定
*表达条件优化
*大规模发酵生产蛋白
*大规模蛋白纯化
*基因优化
*表达载体构建
*阳性菌株筛选
*高拷贝菌株筛选
*工程菌株驯化
*表达条件优化
*大规模蛋白表达及纯化
*基因优化
*表达质粒构建
*P1代病毒制备与表达小试
*表达优化及测试
*病毒大量制备
*大规模重组蛋白表达及纯化
*基因优化
*表达质粒构建
*瞬时蛋白表达
*稳转细胞株筛选
*培养条件优化
*表达条件优化
*大规模蛋白制备及纯化

武汉瑾萱生物科技有限公司凭借强大的研发实力和卓越的产品质量,为生物科技领域的发展贡献力量。我们期待与更多合作伙伴携手共进,共创美好未来!


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