利用植物根部生產人類蛋白質
2018/03/19 @國際
示意圖
Rhizobium rhizogenes是一種根瘤菌目下的細菌，若植物傷口受到此細菌感染就會導致分支多、根毛多、無向地性的毛狀根(hairy roots, HRs)產生。毛狀根與正常的植物根不同，從受感染的植物上切斷後置於液體培養基中能持續生長，具有生長速度快、分化程度高與遺傳性狀相對穩定等特點。由於以上特點，無法順利於細菌等原核生物中表現的外源基因，可嘗試使用細菌感染植物產生的毛狀根作為表現外源蛋白與大規模增殖之工具，且目前已有人類基因於毛狀根表達而產生外源蛋白的例子。
脂肪酶是人類腸道中分解脂肪的酵素，有些人由於天生的染色體缺陷而缺少胰脂肪酶，這種缺陷會導致囊狀纖維化(cystic fibrosis)，造成呼吸道、胰臟、腸胃道、汗腺等外分泌腺器官功能異常，進而增加感染跟發炎的機會。一般會給此類患者補充從動物性來源的胰脂肪酶，但動物性產品具有傳播病毒或普里昂蛋白等風險；故以植物生產酵素以作為人類治療補充劑是未來需要發展的替代方法。【延伸閱讀】伴侶動物對居家醫療的貢獻潛力
本研究利用油菜(又稱蕓薹，學名為Brassica rapa)的毛狀根作為產生人類胰脂肪酶的工具，利用生長劑2,4-D(2,4-dichlorophenoxyacetic acid)刺激毛狀根，產生類似癒傷組織的構造。此外，相較於未處理組，在添加2,4-D的毛狀根培養基中偵測到兩倍以上的脂肪酶活性，表示這些組織可能有助於生產大量的外源性蛋白質；作者建議將以上使用毛狀根生產蛋白的方式系統命名為「rhizocalli」，相關內容發表於Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)。
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