转基因动植物制药.ppt

其他重组蛋白药物第31页,共48页，星期六，2024年，5月其他重组蛋白药物第32页,共48页，星期六，2024年，5月S2转基因植物制药植物基因工程疫苗的可行性研究植物基因工程疫苗的基本原理植物表达系统的选择植物表达系统的生产方式植物基因工程疫苗的优势存在问题及今后研究重点第33页,共48页，星期六，2024年，5月可行性研究1、CurtissCardineau（1990）发表了第一篇关于转基因植物疫苗的文献2、Mason（1992）等报道了乙肝表面抗原在植物中的表达，提出了利用植物作为生物反应器生产疫苗的概念3、Arntzen（1992）：在植物中表达的乙肝抗原能保持蛋白质折叠的特性，保留了激发Ｂ细胞和Ｔ细胞免疫反应的抗原决定簇4、Modelska（1998）Brennan（1999）：植物基因工程疫苗以粘膜组织给药的方式可引起粘膜和系统免疫应答第34页,共48页，星期六，2024年，5月基本原理1、将病毒或病原体的抗原基因在植物中进行高效表达2、抗原蛋白仍保留自然状态的免疫原性，当将它产生的抗原作为食物时，可刺激体液和粘膜免疫应答，可安全通过动物消化道而不会被蛋白酶降解，成为粘膜性抗原?只需口服少量表面抗原蛋白就可产生良好的免疫应答反应第35页,共48页，星期六，2024年，5月植物表达系统的选择要根据不同的需要和转化的难易程度，选择不同的表达系统1、烟草：作为模式植物易操作，易种植并大量供应，叶组织在5-6ｗ内即可用于分析；但是叶组织中含有有毒物质，不能用于饲喂研究2、马铃薯：容易转化，有些块茎特异性表达启动子，8-10ｗ内即可用于分析；但它蛋白含量低第36页,共48页，星期六，2024年，5月植物表达系统的选择3、豆类或谷类作物：种植广泛、产量高、种子中重组蛋白表达含量较高，种子易于储存，适合于饲喂动物用于免疫，用于动物疫苗较为理想4、番茄、黄瓜等蔬菜类：可生食，生产人类疫苗5、香蕉：老少皆宜，用于人类疫苗理想的植物，但转化效率不高，需大量口服才能达到较好免疫效果6、玉米：主要的饲料原料，不需经提取，使用方便，在饲喂动物的同时就可预防疾病的发生，成本低于其他疫苗第37页,共48页，星期六，2024年，5月植物表达系统的生产方式稳定表达——外源抗原基因直接转染植物基因组瞬时表达——植物病毒载体瞬时表达外源抗原基因第38页,共48页，星期六，2024年，5月稳定表达启动子：主要采用CaMV35S组成型表达启动子，但其表达水平较低应用：乙肝表面抗原（HBsAg）、链球菌变异株spaＡ蛋白、大肠杆菌热不稳定肠毒素Ｂ亚单位和霍乱毒素Ｂ亚单位等优点：可通过杂交生产多价疫苗第39页,共48页，星期六，2024年，5月瞬时表达利用植物病毒作为载体，将目的基因插入到病毒基因组中，然后将重组病毒接种到植物叶片上，这样，随着病毒的复制，外源基因被高效的表达出来。1、将抗原基因置于病毒基因组启动子控制之下2、将抗原基因与病毒外壳蛋白融合在一起第40页,共48页，星期六，2024年，5月瞬时表达载体：椰菜花叶病毒（CaMV）、烟草花叶病毒（TMV）和豇豆花叶病毒（CMPV）马铃薯X病毒（PVX）特点：表达产量比较高，在接种后1-2ｗ内外源基因就可达到最大量的积累。第41页,共48页，星期六，2024年，5月瞬时表达植物病毒作为瞬时表达的载体的优点：1、病毒增殖速度快，外源基因在较短的时间内，通常在接种后1-2周以内就可达到最大量的积累2、病毒增殖水平较高，可使伴随的外源基因有高水平表达第42页,共48页，星期六，2024年，5月瞬时表达植物病毒作为瞬时表达的载体的优点：3、植物病毒的基因组很小，易于进行遗传操作，而大多数植物病毒可以通过机械接种感染植物，这样适于大规模的商业操作4、植物病毒可以侵染单子叶等非农杆菌的寄主植物，扩大了转基因的适用范围第43页,共48页，星期六，2024年，5月植物基因工程疫苗的优势1、易于遗传操作2、生产成本低具有全能性，能再生植株，一旦稳定整合便可长期使用自养型，不需要复杂的设施和设备，只要有土地，就可以大规模生产3、容易获得多价疫苗4、能准确地进行翻译后加工第44页,共48页，星期六，2024年，5月植物基因工程疫苗的优势5、安全，无病原污染：植物病毒不会感染人类6、有利于保存和运输：重组基因工程疫苗可长期稳定地储存于植物器官或组织7、使用方便：通过直接食用达到免疫，产生较强的体液免疫和粘膜免疫8、有利于疫苗的普及推广：更安全、有效、廉价、方便第45页,共48页，星期六，2024年，5月存在的问题及研究重点1、提高表达量：在现有的