研究人员发现，促进蛋白质生产的新方法可以促进mRNA和基于蛋白质的药物

以mrna和蛋白质为基础的药物——尤其是疫苗和抗体——制造起来既费时又昂贵。挑战在于如何以低成本生产足够数量的必要mrna和蛋白质。

现在，天普大学刘易斯卡茨医学院的研究人员发现了一种新方法，可以将细胞中的蛋白质产量提高数百倍。这一发现,发表在在线杂志上分子治疗，可能会产生一种通用的蛋白质生产助推器，用于生物产品、药物和疫苗的开发。

“我们对我们的发现感到非常兴奋，因为它有增加的潜力蛋白的生产在许多领域和研究领域的广泛应用，”胡文辉博士解释道，他是路易斯卡茨医学院代谢疾病研究中心和病理科神经科学和病理学教授。“这对于生产治疗性蛋白质，如抗体和mRNA疫苗，应该非常有用。”

新的突破集中在Exin21上，这是一个由21个核苷酸组成的序列，编码一种被称为Qα的短肽。当Exin21/Qα被添加到目标基因的编码区时，它具有一种独特的能力，可以极大地增加特定蛋白质分子的产生。这种增加的背后机制在于促进mRNA的合成和稳定性蛋白表达和分泌。

胡博士和同事们在对COVID-19及其致病病毒SARS-CoV-2进行探索性研究时发现了这一突破性发现。胡博士说:“当时，我们正在努力寻找增强哺乳动物细胞中SARS-CoV-2病毒蛋白表达的方法。”“在分子克隆过程中，我们偶然发现了Exin21，它不仅可以促进多种SARS-CoV-2的产生病毒蛋白还有许多其他蛋白质。”

除了证明Exin21/Qα可以增加SARS-CoV-2抗体的产量外，研究人员还证明，将Exin21/Qα添加到任何mRNA上都可以显著增加相应蛋白质的产量。许多不同类型的蛋白质都是如此，包括病毒蛋白、非病毒蛋白、细胞内蛋白、结构蛋白和分泌蛋白。

Exin21/Qα还被发现可以提高病毒包装的效率，病毒组装dna的过程蛋白质储存它们遗传物质的外壳。这一过程中的任何低效率都可能对涉及病毒和假病毒的研究产生重大影响，特别是在研究针对SARS-CoV-2变体或新出现病毒的抗体和疫苗方面。Exin21/Qα有效地解决了这一瓶颈，使其成为病毒研究的资产。

“我们对Exin21/Qα的发现适用于如此多的蛋白质，我们的研究可能会导致一种新的蛋白质思考模式的转移在信使rna和蛋白质胡博士说。“只有21个碱基对的长度使得Exin21对学术界和工业界的研究人员普遍可用和有用。”

该研究团队目前正致力于进一步优化Exin21和类似基序的使用，以增强不同类型的抗体和mRNA疫苗。他们的目标是将研究扩展到细胞模型之外，以更深入地了解其在生命系统中的功能。

胡博士补充说:“尽管全面的潜在机制仍有待阐明，也许类似的编码基序，如Exin24或Exin27，在未来可能会被发现。”

对这项研究做出贡献的其他研究人员包括天普大学刘易斯卡茨医学院代谢疾病研究中心和病理与检验医学系的朱元军、A. Sami Saribas、刘金彪、林元、Brittany Bodnar、赵若桐、Julia Ting、魏正宇、Aidan Ellis;以及天普大学刘易斯卡茨医学院医学遗传学与分子生物化学系的郭倩和杨凌。