重组人胰岛素和重和生长激素的生产工艺.ppt

重组人胰岛素和重组人生长激素生产工艺 2010.4.13 重组人胰岛素 定义： 胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核 糖、精氨酸等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。 胰岛素的生物合成 胰岛素合成的控制基因在第11对染色体短臂上。在β细胞的细胞核中，胰岛素基因区DNA向mRNA转录，mRNA从细胞核移向细胞浆的内质网，转译成由109个氨基酸残基构成的前胰岛素原。前胰岛素原经过蛋白水解作用除其前肽，生成86个氨基酸组成的长肽链——胰岛素原（Proinsulin）。胰岛素原随细胞浆中的微泡进入高尔基体，经蛋白水解酶的作用，切去31、32、60三个精氨酸连接的链，断链生成没有作用的C肽，同时生成胰岛素，分泌到β细胞外，进入血液循环中。未经过蛋白酶水解的胰岛素原，生物活性仅有胰岛素的10%。 结构： 胰岛素由A、B两个肽链组成。A链有11种21个氨基酸，B链有15种30个氨基酸，共26种51个氨基酸组成。其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys)四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键，使A、B两链连接起来。此外A链中A6(Cys)与A11(Cys)之间也存在一个二硫键。 胰岛素的功能 胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，也是唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。 药理作用 治疗糖尿病、消耗性疾病。 目前临床使用的胰岛素来源 1、动物胰岛素：从猪和牛的胰腺中提取，两者药效相同，但与人胰岛素相比，猪胰岛素中有1个氨基酸不同，牛胰岛素中有3个氨基酸不同，因而易产生抗体。 2、半合成人胰岛素：将猪胰岛素第30位丙氨酸，置换成与人胰岛素相同的苏氨酸，即为半合成人胰岛素。 3、重组人胰岛素（现阶段临床最常使用的胰岛素）：利用生物工程技术，获得的高纯度的生物合成人胰岛素，其氨基酸排列顺序及生物活性与人体本身的胰岛素完全相同。 酵母系统生产重组胰岛素 优点： 二硫键的结构与位置正确，不需要复性加工处理 缺点： 表达低，发酵时间长 表达载体结构基因组成：信号肽、前肽序列、MCS 和微小胰岛素原。 前肽序列引导目的蛋白通过正确的分泌途径至胞外。 宿主：贝克酵母。 分泌量大，形成二硫键，培养基简单，高密度发酵，无热原和有毒物质 重组胰岛素的质量控制 测定生物活性 效价测定 控制产品中杂质或潜在有害物质 保证产品安全性和有效性 * * 猪胰岛素 牛胰岛素 赖脯人胰岛素（礼来公司、速效Ins） 门冬胰岛素 （诺和诺德公司、速效Ins ） 甘精胰岛素 (安万特公司、长效Ins) 人胰岛素原 B30 A8 ;A10 ;B30 B28 ;B29 B28 A21 ;B31 ;B32 3D Structure of Insulin 胰岛素二聚体（dimer） 胰岛素六聚体（hexamer ） Ins的性质 1921年----从动物胰腺中提取出胰岛素，开创了人类胰岛素治疗的历史。 1926年----重结晶胰岛素 1930s----传统中、长效动物胰岛素 1970s----单峰胰岛素和 单组分胰岛素  70年代末----半合成胰岛素 1982年----采用基因重组技术生产的人胰岛素正式上市。 90年代至今----重组人胰岛素类似物成功研发上市，包括超短效和长效人胰岛素类似物。 动物来源的胰岛素（28种） 药品名称 生产企业 药品名称 生产企业 ILETIN I LILLY NPH PURIFIED PORK ISOPHANE INSULIN NOVO NORDISK INC ILETIN II LILLY PROTAMINE ZINC ILETIN I (BEEF-PORK) LILLY INSULIN NOVO NORDISK INC PROTAMINE ZINC AND ILETIN II LILLY INSULIN INSULATARD NPH NORDISK NOVO NORDISK INC PROTAMINE ZINC AND ILETIN II (PORK) LILLY INSULIN NORDISK MIXTARD (PORK) NOVO NORDISK INC PROTAMINE ZINC INSULIN BRISTOL MYERS SQUIBB LENTARD NOVO NORDISK INC REGULAR ILETIN II LILLY LENTE NOVO NORDISK INC REGULAR ILETIN II (PORK) LILLY LENTE I