近日，江苏科技大学生物技术学院、蚕业研究所农业农村部蚕桑遗传改良重点实验室教授王俊、谭安江团队利用转基因家蚕在蚕丝纤维中首次合成了完整重组人III型胶原蛋白，为利用家蚕生物反应器规模化生产高价值活性蛋白及蛋白基功能材料提供了新策略。相关成果发表于昆虫学领域权威期刊《昆虫科学》（Insect science）。

人III型胶原蛋白广泛分布于血管和皮肤等关键组织中，在维持组织结构和功能方面发挥着重要作用。然而，高效生产具有生物活性的重组人III型胶原（rhCOLIII）仍然具有挑战性。家蚕是重要的经济昆虫，具有易饲养、成本低、生命周期短等优良特征，特别是其丝腺具有高效的蛋白合成能力，是极具潜力的绿色生物制造体系。

该研究通过家蚕丝素重链（FibH）表达系统构建了完整rhCOLIII在转基因家蚕后部丝腺（PSG）中的特异性表达。结果显示，由FibH启动子驱动的rhCOLIII表达模式与内源BmFibH相一致，随家蚕5龄期发育表达量逐渐升高并在游走期达到最高。

研究表明，在家蚕后部丝腺表达的rhCOLIII可随其吐丝分泌至蚕丝纤维中，能够显著促进NIH/3T3细胞的增殖活性，其细胞迁移率显著提高23.59%，证明其具有良好的生物活性和细胞相容性，在促进创面修复方面具有应用潜力。同时，rhCOLIII显著增强了丝素纤维的延展性与韧性。

该团队首次利用piggyBac转基因技术，基于家蚕丝素重链（FibH）表达系统实现了完整重组人III胶原蛋白在蚕丝纤维中的高效表达，并通过亲和层析法分离纯化获得rhCOLIII；细胞增殖与迁移实验证明其具有优良的生物活性与细胞相容性；含有rhCOLIII的嵌合丝素纤维延展性与韧性得到了显著提升。该研究不仅证明了转基因家蚕生物反应器生产高价值、高重复序列结构蛋白的可行性，也同时利用家蚕生物反应器共同实现了生物活性蛋白的表达与蚕丝材料的改性，为利用家蚕生物反应器以实现高价值产物的生物制造提供了有益参考。

相关论文链接：http://doi.org/10.1111/1744-7917.7027