蛋白质是生命活动的主要承载体，重组蛋白质合成技术是生命科学研究的基本技术手段，也是生物化工和生物制药工程研究中的核心技术之一。本项目从微生物合成功能性蛋白质的整个过程出发，提出了在细胞内实现高效表达的两个基本策略：一是研究体内可溶性和分泌性表达功能性蛋白质的新技术，二是提出优化和创新重组细胞的培养工程技术来提高异源蛋白质的合成产率。此外，为了克服微生物细胞体内基因表达技术依然存在的多种缺点，提出来采用无细胞体外合成蛋白质的新技术。 　　主要的技术特征如下：1）通过发展先进的基因表达技术和下游重组菌培养工程的创新实现一些传统上细胞内包涵体形式存在的蛋白质的可溶性高效表达，从而摒弃低效的蛋白质复性单元操作，革新蛋白质药物的生产工艺。2）在大肠杆菌、枯草杆菌和盘基网柄菌系统中，通过多种分泌型质粒的构建和下游培养工程的创新和过程集成，实现了一系列目标蛋白的高水平分泌性表达。这一工作实现了基因工程生产目标蛋白的场所从细胞内向细胞周质和细胞外转变，建立了多种简单高效生产功能性蛋白质的新工艺，极大地推动了生物制药工程的发展。3）在大肠杆菌系统中，通过对膜蛋白基因的不同融合载体的构建，建立新型的低细胞毒性的膜蛋白质表达策略，实现了多个极其重要的膜蛋白基因的高效表达，显示了应用生物化工学科在解决生物科学中重大技术难题方面的潜力和发展方向。4）系统深入地研究体外无细胞蛋白质合成技术体系的基本规律，并成功应用于表达微生物体内难以高效表达的多类复杂蛋白质，建立了系列人防御素的高效可溶性体外表达的通用方法，发展了二步PCR方法高通量合成系列艾滋病病毒蛋白质，以及高效合成了一类非常复杂的具有多个穿膜结构的通道蛋白质。这一工作不仅对以上各类复杂蛋白质的生物合成具有方法学上的重要意义，而且对以上各类复杂蛋白质的理论和应用研究起到重要推动作用。 　　总之，通过长期多系统多蛋白质表达的研究，建立了一系列体内外高效合成异源蛋白质的关键技术，这些基础研究将对生命科学研究方法学和重组蛋白质药物的发展都具有重要的意义，将会极大地促进蛋白质科学、生物化工和生物制药工程等学科的发展。

　　蛋白质是生命活动的主要承载体，重组蛋白质合成技术是生命科学研究的基本技术手段，也是生物化工和生物制药工程研究中的核心技术之一。本项目从微生物合成功能性蛋白质的整个过程出发，提出了在细胞内实现高效表达的两个基本策略：一是研究体内可溶性和分泌性表达功能性蛋白质的新技术，二是提出优化和创新重组细胞的培养工程技术来提高异源蛋白质的合成产率。此外，为了克服微生物细胞体内基因表达技术依然存在的多种缺点，提出来采用无细胞体外合成蛋白质的新技术。 　　主要的技术特征如下：1）通过发展先进的基因表达技术和下游重组菌培养工程的创新实现一些传统上细胞内包涵体形式存在的蛋白质的可溶性高效表达，从而摒弃低效的蛋白质复性单元操作，革新蛋白质药物的生产工艺。2）在大肠杆菌、枯草杆菌和盘基网柄菌系统中，通过多种分泌型质粒的构建和下游培养工程的创新和过程集成，实现了一系列目标蛋白的高水平分泌性表达。这一工作实现了基因工程生产目标蛋白的场所从细胞内向细胞周质和细胞外转变，建立了多种简单高效生产功能性蛋白质的新工艺，极大地推动了生物制药工程的发展。3）在大肠杆菌系统中，通过对膜蛋白基因的不同融合载体的构建，建立新型的低细胞毒性的膜蛋白质表达策略，实现了多个极其重要的膜蛋白基因的高效表达，显示了应用生物化工学科在解决生物科学中重大技术难题方面的潜力和发展方向。4）系统深入地研究体外无细胞蛋白质合成技术体系的基本规律，并成功应用于表达微生物体内难以高效表达的多类复杂蛋白质，建立了系列人防御素的高效可溶性体外表达的通用方法，发展了二步PCR方法高通量合成系列艾滋病病毒蛋白质，以及高效合成了一类非常复杂的具有多个穿膜结构的通道蛋白质。这一工作不仅对以上各类复杂蛋白质的生物合成具有方法学上的重要意义，而且对以上各类复杂蛋白质的理论和应用研究起到重要推动作用。 　　总之，通过长期多系统多蛋白质表达的研究，建立了一系列体内外高效合成异源蛋白质的关键技术，这些基础研究将对生命科学研究方法学和重组蛋白质药物的发展都具有重要的意义，将会极大地促进蛋白质科学、生物化工和生物制药工程等学科的发展。