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主要内容 酶工程制药概述 白血病的概述与致病机理 L-天冬酰胺酶 L-天冬酰胺酶的修饰及作用机制 L-天冬酰胺酶的生产工艺 L-天冬酰胺酶在医药领域的应用和发展 酶工程制药概述 酶工程制药概述 酶工程制药概述 酶工程制药概述 白血病的概述与致病因素 白血病的概述与致病因素 对白血病病因的精确原因还在研究中。一般认为，骨髓干细胞内的DNA变异导致它们的恶化。其原因可以是暴露在放射线中、接触致癌物质和其它细胞内遗传物质的变异。病毒也可能导致白血病。 致病因素可大致分为四类： 病毒因素： 已证实C型RNA肿瘤病毒或逆转录病毒是导致哺乳类动物自发性白血病的病因。这种病毒能通过内生的逆转录酶按照RNA顺序合成DNA的复制品，即前病毒，当其插入宿主的染色体DNA中后可诱发恶变。 白血病的概述与致病因素 化学因素： 一些化学物质有致白血病的作用。如接触苯及其衍生物的人群白血病发生率高于一般人群。 放射因素： 包括X射线、r射线。有确实证据可以肯定各种电离辐射条件可以引起人类白血病。白血病的发生取决于人体吸收辐射的剂量，整个身体或部分躯体受到中等剂量或大剂量辐射后都可诱发白血病。然而，小剂量的辐射能否引起白血病，仍不确定。 遗传因素 ： 近亲结婚人群急性淋巴细胞白血病的发病率比期望值高30倍。某些染色体有畸变、断裂的遗传性疾患常伴有较高的白血病发病率，如Down综合征、先天性血管扩张红斑症（Bloom综合征）和Fanconi贫血等。 白血病的发病率 根据国外统计，白血病约占肿瘤总发病率的3%左右，是儿童和青年中最常见的一种恶性肿瘤。白血病的发病率在世界各国中，欧洲和北美发病率最高，其死亡率为3.2-7.4/10万人口。亚洲和南美洲发病率较低，死亡率为2.8-4.5/10万人口。 男性发病率略高于女性（1．81：1）。成人急性白血病中以急性粒细胞白血病最多见。儿童中以急淋白血病较多见。慢粒白血病随年龄增长而发病率逐渐升高 一、L-天冬氨酰胺酶的性质 三、L-天冬氨酰胺酶的功能 L-天冬酰胺酶的修饰及作用机制 二、L-天冬酰胺酶的作用机制 当L-天冬酰胺酶注射进入人体后，人体正常细胞内由于有天冬酰胺合成酶，可以合成L-天冬酰胺而使蛋白质合成不受影响。而对于缺乏天冬酰胺合成酶的癌细胞来说，由于本身不能合成L-天冬酰胺，外来的天冬酰胺又被L-天冬酰胺酶分解掉，因此蛋白质合成受阻，从而导致癌细胞死亡。 对治疗白血病有显著疗效的L-天冬酰胺酶是第一种用于治疗癌症的酶。 L-天冬酰胺酶的抗肿瘤作用： L-天冬酰胺酶的生产工艺 L-天冬氨酰酶最初是从豚鼠的血清中提取出来的，含量很低，后来改为发酵的方式发酵生产。采用大肠杆菌、欧文菌以及粘质赛氏等产生菌制备。大肠杆菌产生的天冬酰胺酶包括天冬酰胺酶Ⅰ和天冬酰胺酶Ⅱ，其中天冬酰胺酶Ⅰ的亲和力很小，没有抗癌活性，存在于细胞质中，而具有抗癌活性的天冬酰胺酶Ⅱ则分布于细胞周质中。因此，生产上常用大肠杆菌作为L-天冬酰胺酶的生产原料。 L天冬酰胺酶的生产工艺 材料与试剂 大肠杆菌Escherichia coli A.S.1.357； 培养基加牛肉汁100mL,蛋白胨1g,氯化钠0.5g,琼脂2-2.5g 37℃； 玉米浆30kg； （NH4)2SO4 蔗糖溶液（蔗糖40%溶菌酶200mg/L,EDTA10mmol/L,PH7.5) （NH4)2SO4 50mmol/L,不同PH值的磷酸缓冲液 丙酮 天冬酰胺酶工艺流程图 大肠杆菌 → 肉汤菌种 → 种子 菌种 → 发酵液 → 菌体 → 提 取液 → 上清液 → 沉淀 → 洗脱液 → 洗脱液 → 冻干 → L-天冬酰胺酶 5 硫酸铵分级沉淀 取上述酶液，加入（NH4)2SO4至55%饱和度，调PH至7.0，室温搅拌1h，离心除去沉淀，取上清液加入（ NH4)2SO4到90%饱和度，离心收集沉淀。 6 L-天冬酰胺酶的分离纯化 将沉淀用50mmol/L,PH7.0磷酸缓冲液溶解并透析，透析后的酶液，通过预先用10mmol/L，PH7.6磷酸缓冲液平衡的DEAE-纤维素层析柱（1cm×30cm）,用30mmol/L磷酸缓冲液洗脱，流速为40mL/h,收集天冬酰胺酶活性组分，再调整PH4.8,通过预先用50mmol/L,PH4.9的磷酸缓冲液平衡的CM-纤维素层析柱（1cm×8cm）,用50mmol/L,PH5.2