近日,我校生物工程学院罗玮教授课题组在《ACS Synthetic Biology》(https://doi.org/10.1021/acssynbio.5c00392)期刊发表重要研究成果,在大肠杆菌系统中实现了重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)的高水平可溶性表达,表达量达到109.7±5.0 mg/L,相关成果申请了国家发明专利,为rhBMP-2的工业化生产奠定了坚实基础。
rhBMP-2是目前已知的成骨活性最强的生长因子之一,广泛应用于骨缺损修复、脊柱融合、股骨头坏死等临床治疗。然而,由于其结构复杂、易形成包涵体,传统大肠杆菌表达系统难以实现其高效可溶性表达,严重限制了其产业化应用。
罗伟团队通过系统优化表达策略,采用pCold II冷激表达载体与SHuffle T7宿主菌株,并引入GB1小分子肽标签,成功实现了rhBMP-2的完全可溶性表达。
此外,团队通过金属螯合层析法对目标蛋白进行纯化,进一步优化了His标签位置与连接肽设计,显著提升了蛋白稳定性与表达效率。该研究不仅突破了rhBMP-2原核表达的瓶颈,也为其他复杂蛋白的可溶性表达提供了新思路。

我校研究生崔优明为第一作者,罗玮教授为论文的通讯作者。近年来,我校生物工程学院罗玮教授团队利用合成生物学技术在高附加值产品代谢工程、酶/蛋白质工程以及发酵工艺方面取得重要进展,相关成果陆续发表于Biotechnology Advances(2025)、International Journal of Biological Macromolecules(2025、2024 a/b)、Journal of Agricultural and Food Chemistry(2025 a/b/c、2024 a/b、2021)、Applied and Environmental Microbiology(2020a、2020b)、ACS synthetic Biology(2025a/b)、Molecular Catalysis(2025、2022、2021)、Bioresource Technology(2018)等本领域权威期刊。