生物制药技术课件茹琴精要.ppt

疫苗在许多疾病的预防、治疗中起着其他药物无法代替的作用，现在正在进行爱滋病及20多种基因型癌症疫苗的研制，用于防治癌症、爱滋病、关节炎、贫血、骨质疏松、百日咳、乙肝等疾病 2、新型疫苗的研制 由两条以上肽链组成，很强的生物活性，常以微量存在于人体（基因工程方法生产），淋巴因子，生长因子，激素，酶，都属于活性多肽 3、基因工程活性肽 应用： (1) 在体外和离体研究中作为细胞培养补充剂 (2) 基础研究对象 (3) 作为研究其他现象（免疫）的一种辅助剂 (4) 诊断试剂 (5) 生物治疗的研究开发 如脑啡肽、胃肠肽 （四）我国的医药生物技术 我国起步晚，20世纪80年代初，把生物技术定为科技和产业发展的重要新领域之一，1985年制定了生物技术发展政策，1989年制定了1990-2000年和2020年发展纲要。 20世纪70年代，起步时是固定化酶的研究，固定化细胞，80年代初期，开发研究乙型肝炎基因工程疫苗，基因工程干扰素，国内投入大量资金建立30个生物技术领域国家重点实验室，可生产活性多肽类药物、干扰素、白介素、心钠素等多种生物药物。 目的基因的获得 逆转录法 化学合成法 ⑴不能合成太长的基因（50~60 bp） ⑵人工合成时，遗传密码的简并性可导致中性突变 ⑶费用较高 构建重组质粒 构建基因工程菌或细胞 对于宿主细胞其应该：容易获得较高浓度的细胞；能利用易得廉价原料；不致病、不产生内毒素；发热量低，需氧低，适当的发酵温度和细胞形态；容易进行代谢调控；容易进行DNA重组技术操作；产物的产量、产率高，产物容易提取纯化。 基因表达有两类宿主细胞：一类是原核细胞，目前常用的有大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、链霉菌等；另一类是真核细胞，常用的有酵母、丝状真菌、哺乳动物细胞等。 基因表达宿主细胞---原核细胞 （1）大肠杆菌 大肠杆菌表达基因工程产物的形式：细胞不溶性表达（包含体）、细胞内可溶性表达、细胞周质表达等，极少数情况下还可分泌到细胞外表达。不同的表达形式具有不同的表达水平，且杂质的含量和种类也会变化。 大肠杆菌中的表达的特点：①不存在信号肽，产品多为胞内产物； ②分泌能力不足，真核蛋白质常形成不溶性的包含体，产物须在下游处理过程中经过变性和复性处理才能恢复其生物活性； ③不存在翻译后修饰作用； ④翻译通常从甲硫氨酸的AUG密码子开始，故目的蛋白质的N端常多余一个甲硫氨酸残基，容易引起免疫反应； ⑤产生的内毒素难以除去； ⑥ 产生的蛋白质酶会破坏蛋白质。 基因表达宿主细胞---原核细胞 （2）枯草芽孢杆菌 分泌能力强，可以将蛋白质产物直接分泌到培养液中，不形成包含体。该菌也不能使蛋白质产物糖基化，另外由于它有很强的胞外蛋白酶，会对产物进行不同程度的降解，因此在外源基因克隆表达的应用中受到影响。 基因表达宿主细胞---原核细胞 （3）链霉菌 是重要的工业微生物，近年来作为外源基因表达体系正日益受到人们的重视。其主要特点是：不致病、使用安全，分泌能力强，可将表达产物直接分泌到培养液中，具有糖基化能力，变铅青链霉菌限制修饰能力弱，可以作为理想的受体菌。现已构建了一系列有效的载体，下游培养工艺也已经成熟。 基因表达宿主细胞---真核细胞 （1）酵母 ①真核生物细胞，故有后翻译过程； ②基因组小，仅为大肠杆菌的4倍； ③ 世代时间短，有单倍体和双倍体两种形式； ④基因操作与原核生物相似； ⑤可以建立有分泌功能的表达系统，将产物分泌出胞外，分离纯化工艺相对简单。 基因表达宿主细胞---真核细胞 （2）丝状真菌 近年来，已在约30种以上丝状真菌中建立了DNA转化系统，其特点是：有很强的蛋白分泌能力；能正确进行翻译后加工，包括肽剪切和糖基化等，而且其糖基化方式与高等真核生物相似；丝状真菌（如曲霉等）等又确认是安全菌株，有成熟的发酵和后处理工艺。 基因表达宿主细胞---原核细胞 （3）哺乳动物细胞 哺乳动物细胞由于外源基因的表达产物可由重组转化的细胞分泌到培养液中，细胞培养成分完全由人控制，从而使产物纯化变得容易。 哺乳动物细胞分泌的基因产物是糖基化的，接近或类似于天然产物。但动物细胞生产慢，产率低，且培养条件苛刻，费用高，培养液浓度较稀。 请大家批评指正 * 抗体制药 基因工程抗体的制备 基因工程抗体的类型与特性 类型 基本结构 相对分子质量 人－鼠嵌合抗体 人IgC－小鼠IgV 150 kDa 改形抗体 小鼠CDR替换人CDR 150 kDa Fab 完整L链和Fd 50 kDa FV VH 和 V