人血清白蛋白(HSA)是一種極為重要的醫(yī)藥蛋白。在臨床上，HSA主要用于血液透析、利尿劑抗性浮腫和一些燒傷或者外傷導(dǎo)致的缺血等的治療。在工業(yè)上，HSA主要作為其它醫(yī)藥蛋白質(zhì)產(chǎn)品的保護(hù)劑和載體。HSA的市場需求量大，每年約需要500噸，其市場價(jià)值可達(dá)15億美元。由于血漿來源的HSA存在著被病原物（如艾滋病毒、乙肝病毒等）污染的風(fēng)險(xiǎn)，采用基因工程方法生產(chǎn)重組HSA (rHSA)越來越受到人們的重視。由于采用植物細(xì)胞不僅可以完全避免人和動物來源的病原物污染，并且具有生長周期短，生產(chǎn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，所以采用植物懸浮細(xì)胞重組蛋白表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)rHSA是一個(gè)非常有吸引力的研究方向。但是，長期以來植物懸浮細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)存在的主要問題在于其重組蛋白產(chǎn)量較低，一般均不超過總可溶性蛋白的0.1%，產(chǎn)量大部分在1 μg/mL左右。
中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院與中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園合作培養(yǎng)的博士研究生孫僑陽等人在導(dǎo)師徐增富研究員的指導(dǎo)下，與英國John Innes Centre 的George P. Lomonossoff教授和香港中文大學(xué)姜里文(Liwen Jiang)教授合作, 近期成功地建立了穩(wěn)定、高效表達(dá)rHSA的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞系。該研究小組采用基于非復(fù)制型缺失豇豆花葉病毒(cowpea mosaic virus, CPMV) RNA-2構(gòu)建的高效表達(dá)載體系統(tǒng)pEAQ-HT，該表達(dá)載體含有可抑制基因沉默的番茄叢矮病毒(tomato bushy stunt virus, TBSV)基因P19；同時(shí)利用大麥的半胱氨酸蛋白酶前體(proaleurain)的信號肽與rHSA融合，將rHSA蛋白分泌到植物細(xì)胞培養(yǎng)基中。采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化方法獲得了穩(wěn)定表達(dá)rHSA的轉(zhuǎn)基因煙草BY-2細(xì)胞系。研究發(fā)現(xiàn)在pH 8.0的植物培養(yǎng)基培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因BY-2細(xì)胞可顯著減少rHSA的降解，與在常規(guī)的pH 5.8的植物培養(yǎng)基中相比rHSA的產(chǎn)量可提高一倍，達(dá)到22.1 μg/ml。該研究還發(fā)展了一種簡單高效的從植物懸浮細(xì)胞培養(yǎng)基中純化rHSA的方法，包括70度處理培養(yǎng)物上清、連續(xù)兩步柱層析和超濾脫鹽，可獲得純度達(dá)95%以上的rHSA，得率達(dá)到48.4%。基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(Matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)分析和Edman蛋白質(zhì)N-端測序分析結(jié)果顯示從轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞所得到的純化rHSA與人血清來源的HSA完全一致。該研究成果將進(jìn)一步推動采用轉(zhuǎn)基因植物懸浮細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)rHSA等重組醫(yī)藥蛋白的相關(guān)研究。該研究結(jié)果近期已在國際學(xué)術(shù)期刊
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http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiotec.2011.06.033)。該研究得到了國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（“863”計(jì)劃，2007AA02Z102）的資助。
