转载:生科快讯 2024年11月05日 20:09 湖北

10月23日至10月26日,WHU-iGEM的同学们去到了巴黎 iGEM Grand Jamboree的现场,进行项目的最终答辩。五位湿实验组核心成员在答辩中表现突出,在交流中流畅自然,获得了评委和同学们的高度认可。历时4天的Grand Jamboree结束,闭幕式上成绩揭晓——WHU-China延续金牌,胜利收官!

团队简介
iGEM,即国际基因工程机器大赛(International Genetically Engineered Machine competition),是由麻省理工学院主办的合成生物学领域国际顶级赛事。WHU-China团队长期致力于合成生物学研究,至今已为武大夺得7金2银2铜共10枚奖牌。
2023 WHU-China 团队由湿实验组、社会实践组、数模组、美工组、网页组的18名本科生组成,来自生命科学学院、弘毅学堂、计算机学院、政治与公共管理学院。生命科学学院谢志雄教授、白磊副研究员为指导老师。

2024WHU-China成员
(从左至右)
第一排:吕思晴 廖艺恒 朱安雅 陈雨婷
第二排:李心怡 彭子晏 蔡凯玲 黄滢憓
第三排:牛江月 张晨玥 马子涵 谢晓瑜 贺葳
第四排:张真瑜 黄南樵 王逸舟 赵烨城
项目介绍
短肽能够作为营养剂和药剂使用,因其作用效果显著、免疫原性低和易于吸收等特点,具有广阔的发展前景。然而,现有的短肽类制剂大多具有需要定期使用的特点,一旦中断就难以充分发挥作用。WHU-China的iGEMer们以肠道细菌为底盘,开发了一套新型短肽递送系统,可以利用细菌在肠道内的定植持续递送所需要的短肽。
作为底盘的大肠杆菌EcN(Escherichia coli Nissle 1917)具有良好的抗菌、抗炎、调节肠道菌群和兼性厌氧特性。这种工程菌不仅对炎症性肠病(IBD)具有疗效,且已被用于治疗苯丙酮尿和高氨血症。目前,大肠杆菌ECN 是治疗肿瘤和胃肠道疾病最流行的工程菌之一。
针对大肠杆菌EcN设计了作为短肽递送系统的全套“装备”。大肠杆菌EcN分为两种,一种改造为营养菌,承担短肽的递送功能;另一种改造为调控菌,可通过与营养菌的群体感应两种菌的数量。此外两种菌还通过黏附系统使得彼此和肠道表面黏附起来,完成更好的定植。
01如何实现短肽的递送?
将短肽通过跨膜蛋白定位在菌膜的外侧并可与肠液接触,在短肽靠近菌膜的一侧有一段肠激酶的识别位点,肠液中大量存在的肠激酶将短肽切割下来,使其游离在肠道中。

02如何实现菌体的黏附?
在营养菌中表达李斯特蛋白使其存在于菌膜上,在调控菌中表达可与李斯特蛋白特异性结合的Hsp60蛋白。因为Hsp60蛋白是一种存在于肠壁上的蛋白,最终能够形成“肠道壁-营养菌-调控菌-营养菌-...”的格局。

03如何实现群体感应?
通过在两种菌中间添加彼此关联的通讯机制,引入了“猎手-猎物”系统。使得营养菌只有在调控菌存在的情况下存活,而调控菌可被营养菌“猎杀”。两者的数量维持在动态平衡的过程中。

图文:2023 WHU-China团队
排版:张恩泽
审核:郭 喆 张雨晴