不是猜测,是肯定,王铭洋把纸翻过来,在背面画了一个草图,是三个圆圈,接着王铭洋画线将它们连起来,继续说道:
这个伴生蛋白是三聚体结构,三个亚基通过二硫键连接,生命素的结构就藏在它们中间,就像核桃壳里的核桃仁,我们需要把它先识别出来。
就算知道结构,我们也没办法啊。这种蛋白在体外表达,大概率会折叠错误。大肠杆菌那种环境,连糖基化都做不了,更别说形成正确的二硫键了。
那就不用大肠杆菌,用酵母。
酵母?
对。酿酒酵母,或者毕赤酵母。它们是真核生物,有内质网,有高尔基体,能做翻译后修饰。虽然比哺乳动物细胞粗糙,但比大肠杆菌强得多。而且它们长得快,成本低。就像个听话的打工人,让它生产什么就生产什么。
严冰认真考虑后说:
毕赤酵母,我们确实有表达载体,但从来没做过这么复杂的蛋白。三个亚基,还要形成正确的二硫键,还要把生命素嵌进去……
不是嵌进去,王铭洋纠正他,是让酵母自己合成。如果生命素是这条蛋白链的一部分,或者是由这条蛋白链加工而来的,那只要让酵母表达正确的蛋白,它自然会带着生命素一起出来。
如果生命素不是蛋白的一部分呢?严冰反问,如果它只是被蛋白包裹的一种小分子,比如某种脂类或者短肽,那酵母就算表达了蛋白,也产不出生命素。
那就做两组实验吧,王铭洋思考后说道。
第一,用毕赤酵母表达伴生蛋白全长序列,看能不能拿到有活性的产物。第二把蛋白拆开,看看生命素到底藏在哪一段里。
拆开?
酶切,王铭洋肯定说道:
用胰蛋白酶、糜蛋白酶、V8蛋白酶,分别切割伴生蛋白,然后用质谱追踪每一段的分子量。哪一段里还有生命素的活性,哪段就是关键。
王铭洋的话,让严冰深吸一口气,甚至因为吸得太猛,导致她剧烈地咳嗽起来,王铭洋贴心的靠上去,用手心轻轻的给她顺着气。。。
接来下,王铭洋把堂哥叫了过来,三个人在实验室里,就如何合成生命素做了大量谈论,最后终于把方案定下来。
很多时候,生物实验跟精细化学实验有不少相同的地方,王铭泽的技术能力很高,他可以在制定合成路径时提供参考意见。
实验一开始,进行得并不顺利,磕磕碰碰的,但毕赤酵母表达系统确实运转起来了。
严冰在t-07和另外两台机器人的帮助下,把伴生蛋白的基因序列克隆进ppIcZa载体,电转化进酵母细胞,用甲醇诱导表达。
三天后,western blot显示有目标条带,分子量大概一百二十千道尔顿,跟天然蛋白差不多。
出来了!表达量还不低,每升培养液大概有……五毫克!
王铭洋站在他身后,双手抱胸,表情平静,问道:纯化呢?
现在马上做。
镍柱亲和层析、离子交换、分子筛……一套流程走下来,严冰拿到了一管澄清的蛋白溶液。随后她迫不及待地开始做活性测试,把纯化蛋白加入培养的人类细胞中,等待二十四小时后检测端粒长度。
不可能,分子量对,western blot对,为什么没活性?
严冰盯着检测报告,手指把印有检测结果的纸捏得皱巴巴的,实验结果很不理想
王铭洋拿起那管蛋白溶液,对着灯光晃了晃,皱眉想看一下后说:沉淀。
什么?
你看这里,王铭洋指了指试管底部,那里有一层几乎不可见的絮状物。
有聚集体。蛋白折叠错了,形成了无活性的包涵体。你纯化的时候只看了分子量,没看构象。
严冰脸色一红,飞快抓过试管将它塞进离心机,调到一万转离心十分钟。果然,管底出现了一小团白色沉淀。
包涵体……毕赤酵母的内质网压力太大,蛋白没折叠好就分泌出来了。
而且,王铭洋补充道,糖基化模式可能也不对。伴生蛋白上有四个N-糖基化位点,酵母的糖基化是高甘露糖型的,跟哺乳动物不一样。也许生命素的活性需要特定的糖链结构维持。
半个月,白干了。如果酵母不行,那大肠杆菌更不行,只剩下……严冰的声音闷闷的。
cho细胞。中国仓鼠卵巢细胞,哺乳动物表达系统,糖基化跟人最接近,折叠环境也最理想。
cho细胞培养需要血清,需要二氧化碳培养箱,需要贴壁培养或者复杂的悬浮培养系统。一升培养液的成本是酵母的五十倍,甚至一百倍。而且表达量通常很低,可能每升只有几十微克。
但活性对,活性比对什么都重要。
t-07,王铭洋突然转身说道。
在,陛下。
去清点一下我们的生物反应器库存。我要知道,我们最多能同时运行多少组动物细胞培养。
收到,陛下,您稍等。
严冰看着王铭洋的背影,突然意识到他已经做出了某种决定。
如果cho也失败了呢?严冰皱着眉头问道。
那就再换,换昆虫细胞,换转基因植物,换化学合成。一条路不通,就走另一条呗。这个伟大的、人类追求了千百万年的项目,我们已经走了一半,不管怎么样,我们都要走下去。
嗯,那我去准备cho细胞。
“辛苦你了。”
cho细胞的实验,比前段时间的更复杂和耗费精力。
因为cho细胞很娇贵,它们需要三十七度的恒温,百分之五的二氧化碳,还有昂贵的胎牛血清。
严冰像伺候祖宗一样伺候着它们,每天早中晚三次观察细胞形态,记录生长曲线,调整培养基配方。
生命素的实验,遇到了最大的难题,就像实验室里做出来的某些有价值的东西,量产时难度丝毫不亚于做研究时。