你们这个蛛丝蛋白在大规模生产或者原料使用过程中会不会受到法规的限制?
梁青
原料药工艺
2023-11-15
我们今年6月份去英国参加未来面料展,当时我带过去的面料更多是发酵出来的,所以我们打的是“VEGAN”概念,这是非常受欢迎的,就是大家一看到这样的标签,都会非常踊跃地跑过来咨询整个蛛丝蛋白怎么来的。那其实关于转基因蚕这块,可能就是不是“VEGAN”的概念。
在认证方面分了几层,第一层就是纺织面料本身,拿欧洲的市场来说,它其实是有纺织面料本身的一些认证,这是你要去认证的。那再往前走,从国际上来说, 蛛丝蛋白(Spider)做得比较好的日本公司Spiber为例子,其实他们的很多报告我都看过,还有他们目前打的标签标识是酿造蛋白(Brewed Protein),他没有说他是Spider,在他们报告里你看得出来是蛋白面料。
但是从蛛丝本身,在纺织面料里面,最有名的广州纺织面料纤维检测所,他是没有办法给你做检测的,因为咱们蛛丝都还没有成为一种材料,没有国标就没办法给你出报告。那这种情况下我们怎么做?我们可能要从起标、行标,我们自己要建立标准出来。如果你要把蛛丝材料和尼龙、凯夫拉等材料进行PK的时候,这些都是要完成的。
我们把它打到细菌纤维素里面成为皮革材料来讲,我们的客户没有这样担忧,他使用我们这样的皮革材料做鞋子,他可以用传统别的材料做一些认证,我这边也能通过的话就没有问题。
North Face用蛛丝蛋白做了一件衣服,售价大概3000美元,你们的蛛丝蛋白如果做成衣服将来能不能降到3000元人民币?你们后期的市场策略是什么?
梁青
策略
2023-11-15
您谈到的North Face是和日本的公司Spiber一起做的,现在他没有说是蛛丝蛋白,而是酿造蛋白(Brewed Protein),它成本比较低,大概是10%到30%之间的蛛丝蛋白成分,卖的价钱挺贵的,我们也买了他们的一件衣服,大概花了4000元人民币,但是摸起来的感觉基本上还是我们平常棉(cotton)的质感。
我们这边的成本应该比他们下降了很多,如果我100%的蛛丝蛋白最终的价格和蚕丝价格差不多,这样是有大幅度下降的。如果我还要和别的材料混访的话,其实我还有一些研发工作要做,但成本这块一定会比国外的公司下降很多。那对于转基因蚕这块,其实中国是有个优势的,整个过程的成熟度来讲,美国的条件没有那么具备,我们就天然具备这些条件,所以这也是我们研发的工作优势。转基因蚕的很多东西应该运用场景会更广泛,因为那个产能比我目前发酵罐的产能还有性能方面来讲可能会更高,在某种程度上是超越了自然界蛛丝的一些性能,在手术缝线,在军工内衣,一些服装品牌品类上来讲都是有很广泛应用的。
所以总的想象空间很大,我们走在把成本大幅度降下来的过程里,有很多东西在研发上的通路全部走通了。
重组胶原蛋白能不能做出高级结构?
高力虎
胶原蛋白
2023-11-15
我个人是这样认为的,就是胶原蛋白是一个比较特殊的糖蛋白家族,天然存在非常多,在人体蛋白的1/ 3以上都是天然蛋白,在人体各个部位结缔组织都是存在的,在每个地方发挥不同的功能,不同的胶原蛋白之间的序列大同小异,但是都有一个普遍的特征,就是能够形成三螺旋的高级结构。根据不同部位及发现胶原蛋白的时间,形成了一型胶原蛋白、二型胶原蛋白、三型胶原蛋白一直往后排,现在已经排到了第29种。
发现最早的往往是越常见的,一型、二型、三型基本上都是在皮肤中间,骨骼中间最常见的,那我们关注点还是跟皮肤相关的,那我们做的就是希望能够复刻皮肤中间一型或者三型胶原蛋白的三螺旋结构,这是大家所有人都想这么去做的。
所谓三螺旋结构,并不是有了非常完美的跟人的胶原蛋白一模一样的一级结构,氨基酸序列,就能够形成三螺旋,它还需要很多的翻译和修饰,从这个角度来讲,酵母菌、大肠杆菌都是没有羟基化修饰的。第二个这么大的基因难度是很高的,每一个基因都有几个单体,它要同时形成高级结构,才能发挥酶的催化作用。第三个,产率也是非常低的,我们要微生物里面去复刻人的细胞里面羟基化的选择性,目前来讲我觉得是不可能实现的,再加上真正形成三螺旋是一个很复杂的生理学过程。
从技术分析,目前来看微生物生产的重组胶原蛋白是不存在天然胶原蛋白三螺旋结构的。但是我们也不排除我们做出来的单链,重组胶原蛋白自己会形成一些相互的缠绕,或者形成网状结构,尤其是在一些特殊的环境之下,比如给它以低温,也能够测出来像三螺旋的特征。
重组胶原蛋白现在很火,有的企业说自己的胶原蛋白是三维的,别人家做的是二维的,那胶原蛋白与胶原蛋白结构还能不一样?是否还能再升级?重组胶原蛋白从应用场景上,未来发展出路在哪?
高力虎
胶原蛋白
2023-11-15
目前比较火的是重组胶原蛋白。我们如果要利用合成生物学技术或者基因工程技术把天然的胶原蛋白做出来,这是我们共同的目标,但是目前来看还做不到。
重组胶原蛋白有两种主要的技术方式,一种是原核生物,就是以大肠杆菌类的底盘生物做出来的重组胶原蛋白,我们把基因以质粒的方式转到大肠杆菌体内。还有一种是真核,就是像酵母菌这样的底盘生物,我们把基因转到它的染色体上,最后得出来的重组胶原蛋白,我们就把它称为原核来源的重组胶原蛋白和真核来源的重组胶原蛋白。其实刚刚波总提到的巨子和锦波都做的是原核来源的重组胶原蛋白,我们做的是真核来源的重组胶原蛋白。
目前现在有越来越多的入局者,大部分做的也是原核来源的,这也是取决于发酵技术的难点,尤其是在产业化的难点上。整个重组胶原蛋白的获得是分两段的,一段是在上游构建菌种,另一段是菌种有了之后做生产,包括发酵跟分离纯化。
真正在合成生物学上,发生成本的主要地方是在下游分离纯化、发酵的收率,往往你能够把收率做高,分离纯化做好,你的成本就低,这不是短时间就能够解决的问题。但是在上游相对来讲你把思路设计好,宿主转入底盘生物,这都是非常成熟的技术。
我们公司也是一步一步把这个技术不断完善,不断放大,从实验室一升不到的水平,慢慢放大到几升、一百升,到工厂阶段一吨、十吨的水平,最后我们还是要看成本,成本降下来就是要你的发酵规模又要大,同时你的单位收率还要高,只有在这种情况之下,你的成本才能做下来,才能在下游获得应用。
DNA合成的价值有哪些?起到什么作用?应用场景有哪些?
杜军
DNA合成
2023-11-15
合成生物学不等同于合成生物制造。合成生物学是一门学科,它主要应用于三大领域,生物医药,包括合成生物制造,还有未来的食品,还有蛋白类的及其他类的东西。
其实合成生物学就两大核心底层技术。第一大技术其实就是基因合成、基因编辑技术,那合成技术其实我们人为又会分为DNA和RNA合成,其实我们更多的是在长度的合成,比如小核酸药物,更多的是20-120bp之间的合成,包括核酸合成,可能是长链更长了。基因合成,一般300bp以下我们都是用化学合成,通过化学合成的方式是柱式合成或者芯片合成或者其他基于柱式合成的各种方式,大于300bp的合成是化学加生物,通过胞内加胞外组装模式。未来的发展趋势是一次合成可以合到几百k到兆级的几率,其实为我们提供了更多的可能性。
其实屏幕内的老师是希望把基因从元件库的合成,到基因组的合成,甚至到未来实现代谢途径的合成,更多地实现底盘可能性的改造。目前元件合成更多一点,其实基因组的合成和代谢途径的改造合成,因为受制于整个技术的发展成本的问题,价格相对来说比较高,企业和学校合成大于5K的合成都比较少了,基本上在5K以内的趋势。未来随着我们合成技术的提升,单碱基的价格会下降很多,我们的基因合成长度会越来越长。
其实我们未来还有一个方向领域,就RNA的合成,包括基因编辑sgRNA的合成,以前是用过质粒的表达形式,我们也能通过现在的合成方式直接合成sgRNA,因为sgRNA长度在18左右,RNA本身合成降解难度比较大,它长度又长,所以合成难度很大,但是我们已经突破了这个技术。大家都可以知道sgRNA在编辑方面是有很大的应用场景,尤其在育种方面。我们未来DNA/RNA的合成还是践行底层使能技术的逻辑,为合成生物学三大板块提供更广阔的底层使用环境,为未来更多的应用场景创造更多的可能。
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