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与传统肝素相比，低分子肝素具有更强的抗凝活性，但又很大程度地减小了出血的危险性，因此被广泛应用于临床抗凝治疗中。目前，低分子肝素的制备主要是通过化学法，但存在环保风险大、产物活性易受影响等缺点。生物酶解法可以很好的克服这些问题。目前市场所用肝素酶主要源自肝素黄杆菌（Pedobacter heparinus），通过基因工程方法生产，但其产量、酶活及稳定性均不甚理想，因此严重限制了酶法制备在低分子肝素生产中的应用（目前主要是亭扎肝素等品种使用酶解法）。在国家重点研发计划、863 等项目支持下，本研究通过基因工程技术，在人体肠道有益菌——多形拟杆菌中鉴定并克隆了与肝素黄杆菌肝素酶具有较高同源性的新的肝素酶I基（Bt-HepI），构建了其重组大肠杆菌生产菌株，确定了酶学性质，证实该肝素酶具有和工业所用肝素黄杆菌肝素酶 I（Ph-HepI）相同的催化活性，但可溶性表达特性则显著优于 Ph-HepI，比酶活是 pH-HepI 的
2.05 倍。在此基础上，我们进一步应用分子动力学模拟技术对构效关系建议分析后，对酶分子进行了理性分子改造，使重组酶的可溶性表达量和热稳定性均显著提升（50℃半衰期进一步提升到野生型 Bt-HepI 的2.14 倍）。进而，优化确定了工程菌表达的最佳条件，5 L 发酵罐的酶活产量可达 3.94×10 5 IU/L。目前，该成果已申请发明专利 4 项。
本成果的产量、活性及稳定性均高于目前工业用同类产品，且来源安全可靠，将在抗凝药物低分子肝素的制备、分析等领域具有很好的应用前景。低肝素相关药物的全球市场在 2015 年时便已达 130 亿美元,且继续以年均 10%左右的速度在增长。因此，本成果将具有非常好的社会经济价值。
与传统肝素相比，低分子肝素具有更强的抗凝活性，但又很大程度地减小了出血的危险性，因此被广泛应用于临床抗凝治疗中。目前，低分子肝素的制备主要是通过化学法，但存在环保风险大、产物活性易受影响等缺点。生物酶解法可以很好的克服这些问题。目前市场所用肝素酶主要源自肝素黄杆菌（Pedobacter heparinus），通过基因工程方法生产，但其产量、酶活及稳定性均不甚理想，因此严重限制了酶法制备在低分子肝素生产中的应用（目前主要是亭扎肝素等品种使用酶解法）。在国家重点研发计划、863 等项目支持下，本研究通过基因工程技术，在人体肠道有益菌——多形拟杆菌中鉴定并克隆了与肝素黄杆菌肝素酶具有较高同源性的新的肝素酶I基（Bt-HepI），构建了其重组大肠杆菌生产菌株，确定了酶学性质，证实该肝素酶具有和工业所用肝素黄杆菌肝素酶 I（Ph-HepI）相同的催化活性，但可溶性表达特性则显著优于 Ph-HepI，比酶活是 pH-HepI 的
2.05 倍。在此基础上，我们进一步应用分子动力学模拟技术对构效关系建议分析后，对酶分子进行了理性分子改造，使重组酶的可溶性表达量和热稳定性均显著提升（50℃半衰期进一步提升到野生型 Bt-HepI 的2.14 倍）。进而，优化确定了工程菌表达的最佳条件，5 L 发酵罐的酶活产量可达 3.94×10 5 IU/L。目前，该成果已申请发明专利 4 项。
本成果的产量、活性及稳定性均高于目前工业用同类产品，且来源安全可靠，将在抗凝药物低分子肝素的制备、分析等领域具有很好的应用前景。低肝素相关药物的全球市场在 2015 年时便已达 130 亿美元,且继续以年均 10%左右的速度在增长。因此，本成果将具有非常好的社会经济价值。
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张女士
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