基因工程药物PPT格式课件下载.ppt

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v可溶性受体和黏附分子：

可溶性补体受体型v其他：

血红蛋白、白蛋白等。

核酸核酸核酸核酸类药类药物物物物v核酸类药物主要是在核酸水平（DNA和RNA）上发挥作用，它通过纠正突变的基因并使之重新获得适当的功能来治疗或预防疾病。

v特点是：

能将基因表达的产物的作用局限于病变组织周围，从而使治疗更具针对性；

只要转化细胞不被清除，转化的式因不被抑制，基因表达的产物就可以持续发挥作用。

基因工程基因工程基因工程基因工程药药物的特点物的特点物的特点物的特点v从根本上解决了某些药物的生物原料v适应证不断延伸v技术含量高v加速疑难病症新药物的开发二、研制基因工程二、研制基因工程二、研制基因工程二、研制基因工程药药物的关物的关物的关物的关键键技技技技术术确定研制基因工程药物的技术路线v基本技基本技术路路线1：

获得具有预防和治疗作用的蛋白质的基因组入表达载体受体细胞高效表达动物试验临床试验申报新药证书v基本技基本技术路路线2：

基因组未知功能的人类基因全长cDNA群组入表达载体受体细胞瞬间表达功能初筛功能验证重组蛋白表达体内外药效分析临床前研究临床验证申报新药证书优点：

目的明确。

缺点：

发现新药的机率低，在人体内表达量较高的蛋白质才有较大可能被开发。

建立在庞大人类基因资源基础上的，具有巨大的开发潜力，缩短新药开发的时间，可大规模增加新药的数量。

建立基因高效表达系建立基因高效表达系建立基因高效表达系建立基因高效表达系统统微生物表达系统微生物表达系统1动物细胞表达系统动物细胞表达系统2动物活体表达系统动物活体表达系统3植物表达系统植物表达系统41构建流程2表达载体构建3工程菌构建基因工程大肠杆菌的构建技术基因工程大肠杆菌的构建技术工程菌构建流程工程菌构建流程l表达载体设计l目标基因的定位克隆l酶切反应l连接反应l转化l筛选与鉴定表达载体构建表达载体构建动物表达系统v优点：

一是哺乳动物细胞能够表达人或哺乳动物的蛋白质；

二是哺乳动物细胞可对表达的蛋白质进行正确折叠、组装和糖基化等加工,生产有生物活性的产品。

v缺点：

用转基因动物细胞生产药物成本昂贵。

转基因动物是指转基因动物是指通过实验方法，人工通过实验方法，人工地把外源基因导入动地把外源基因导入动物的受精卵（或早期物的受精卵（或早期胚胎细胞），使外源胚胎细胞），使外源基因与动物本身的基基因与动物本身的基因组整合在一起，因因组整合在一起，因而外源基因能随细胞而外源基因能随细胞的分裂而增殖，并能的分裂而增殖，并能稳定地遗传给下一代稳定地遗传给下一代的一类动物。

的一类动物。

动动物活体表达系物活体表达系物活体表达系物活体表达系统统-转转基因基因基因基因动动物物物物1982年，年，R.D.Palmiter等科学家将金属硫蛋白等科学家将金属硫蛋白基因的启动子和大白鼠基因的启动子和大白鼠生长激素基因拼接成融生长激素基因拼接成融合基因，把这种基因导合基因，把这种基因导入小白鼠的受精卵，再入小白鼠的受精卵，再将这一受精卵移植到一将这一受精卵移植到一借腹怀孕的母鼠体内，借腹怀孕的母鼠体内，生下来的小鼠比正常小生下来的小鼠比正常小鼠体格大一倍，称为鼠体格大一倍，称为“巨鼠巨鼠”。

动动物活体表达系物活体表达系物活体表达系物活体表达系统统-乳腺生物反乳腺生物反乳腺生物反乳腺生物反应应器器器器v基本方法是：

将药用蛋白质基因连接到乳汁蛋白质基因的调节元件下游，然后将连接产物显微注射到哺乳动物受精卵或胚胎干细胞，当转基因胚胎长成个体后，在泌乳期药用蛋白质基因表达，从动物乳汁可获得基因工程药物。

v优点：

1）采用乳汁蛋白质基因的调节元件调控药物基因的表达,具有组织特异性，基因表达限于乳腺组织；

2）表达产物不断随乳汁排出体外,产量高；

3）与原核细胞表达系统比较，乳腺细胞具有蛋白质修饰功能，表达产物具有稳定的生物活性；

4）蛋白质提取、纯化简单。

在经济效益方面，应用转基因动物乳腺生物反应器技术来制造基因药物也是一种可以获取巨额经济利润的新型产业。

英国罗斯林研究所研制成功的转基因羊，其乳汁中含有抗胰蛋白酶，可治疗肺气肿病。

这种病在北美比较常见，病人以前只能依赖于注射人的抗胰蛋白酶做替代疗法，价格昂贵，而现在用转基因羊来生产，每升这种羊奶可售6000美元。

如荷兰的GenPharm公司用转基因牛生产乳铁蛋白，预计每年从牛奶生产出来营养奶粉的销售额是50亿美元。

存在存在存在存在问题问题v1）由于药物基因随机整合的位置效应会引起的表达不稳定性；

v2）对乳汁中蛋白质基因表达的调控机制有待深入了解，尤其是时空特异性表达及激素诱导性表达等问题须进一步探索。

动动物活体表达系物活体表达系物活体表达系物活体表达系统统-动动物血液生物反物血液生物反物血液生物反物血液生物反应应器器器器外源基因在血液中表达的外源基因在血液中表达的转基因基因动物叫血液生物叫血液生物反物反应器。

器。

大家畜的血液容量大家畜的血液容量较大，利用大，利用动物血液物血液生生产某些蛋白某些蛋白质或多或多肽等等药物己取得了一定物己取得了一定进展。

展。

外源基因外源基因编码产物可直接从血清中分离出来，血物可直接从血清中分离出来，血细胞胞组分可通分可通过裂解裂解细胞胞获得。

得。

动动物活体表达系物活体表达系物活体表达系物活体表达系统统-动动物膀胱生物反物膀胱生物反物膀胱生物反物膀胱生物反应应器器器器外源基因在膀胱中表达的外源基因在膀胱中表达的转基因基因动物生物反物生物反应器器,叫叫动物膀胱生物反物膀胱生物反应器。

膀胱尿乳头顶端表面可表达一组尿血小板溶素的膜蛋白，这种蛋白在膀胱中表达具有专一性，而且它的基因是高度保守的,将外源基因插入5端调控序列中，就可以指导外源基因在尿中表达。

植物表达系植物表达系植物表达系植物表达系统统v以植物作为基因工程药物表达的受体系统，目前主要用于研制转基因植物疫苗。

v利用转基因植物生产基因工程疫苗，是将抗原基因导入植物，让其在植物中表达，人或动物摄入该植物或其中的抗原蛋白，以产生对某抗原的免疫应答。

转基因植物生产疫苗的研究主要集中在烟草、马铃薯、蕃茄、香蕉等植物。

v利用植物受体系统表达一般蛋白质药物的研究也已开始，目前我们所认识到的中药有效成分如生物碱、皂苷、糖苷、黄酮等大部分中药是次生代谢产物，可在人工培养过程中有目的地加入已知的有效代谢中间产物、促进剂或抑制剂，增加有效成分的产量。

11、转基因植物、转基因植物抗虫抗虫我国的转基因抗虫棉就是转入了我国的转基因抗虫棉就是转入了基因基因培育出来的。

因为用化学农药防治害虫最大的培育出来的。

因为用化学农药防治害虫最大的危害是危害是，因此可将具有杀虫活性的基因，因此可将具有杀虫活性的基因导入到农作物中。

导入到农作物中。

BtBt毒蛋白毒蛋白11、转基因植物、转基因植物抗病毒抗病毒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒抗病毒的转基因小麦抗病毒的转基因小麦11、转基因植物、转基因植物其他抗逆其他抗逆v抗盐碱抗盐碱v抗干旱抗干旱v抗涝害抗涝害v抗寒抗寒v抗除草剂抗除草剂转基因抗除草剂玉米转基因抗除草剂玉米转鱼抗寒基转鱼抗寒基因的番茄因的番茄抗除草剂基因抗除草剂基因抗冻蛋白基因抗冻蛋白基因转基因植物：

提高作物能力，改良农作物的。

抗逆抗逆品质品质不会引起过敏的不会引起过敏的转基因大豆转基因大豆11、转基因植物、转基因植物改良品质改良品质转基因高赖氨酸玉米转基因高赖氨酸玉米转基因抗乙肝西红柿转基因抗乙肝西红柿（中国中国），虽然不能治，虽然不能治愈乙肝，但一年只吃几个抗乙肝西红柿，就完全愈乙肝，但一年只吃几个抗乙肝西红柿，就完全能代替注射乙肝疫苗。

抗乙肝西红柿属于转基因能代替注射乙肝疫苗。

抗乙肝西红柿属于转基因食品，就是将乙肝疫苗植入西红柿内，经过多代食品，就是将乙肝疫苗植入西红柿内，经过多代繁殖，使转入的基因稳定化。

繁殖，使转入的基因稳定化。

用转基因的植物生产药物用转基因的植物生产药物基因工程基因工程基因工程基因工程药药物的安全性及物的安全性及物的安全性及物的安全性及质质量量量量检检控控控控v目前对基因工程操作的后果还存在一定程度的不可预测性和不可控制性，转基因生物有可能隐藏某些危害性。

v基因工程药物与一般药品不同，它来源于活的生物体，在发酵、细胞培养、产品分离纯化等生产过程有其固有的易变性，导致基因工程药物质量的不稳定性。

v在制备的基因工程药物中残留的抗生素有可能使病人产生对抗生素的抗药性。

v用于基因治疗的基因工程药物除了能杀死不正常细胞外可能同时伤害正常的细胞。

v当用于生产基因工程药物的重组体发生突变或对目的产品进行修饰、纯化时，都有可能产生或带入一些与目的产品相关联的、结构相差甚微而生物活性迥异的变异体。

采取的措施采取的措施：

v构建基因工程药物表达载体时给目的基因组装诱导型启动子，使其在诱导条件下才能有效表达。

v构建基因工程药物表达载体时慎用选择标记基因或报告基因，避免生产的基因工程药物中残留对病人有害的物资。

v尽可能采用外源DNA定位整合载体，避免外源DNA随机整合导致靶细胞基因突变。

v根据基因工程药物生产和使用的具体情况，逐步完善对此类产品的严格质量控制。

基因工程基因工程基因工程基因工程药药物的物的物的物的质质量量量量检检控控控控v产品品质量量鉴定定v产品生物活性品生物活性（效价效价）测定定v安全性安全性评价价v稳定性考察定性考察v产品一致性的保品一致性的保证产品质量鉴定v氨基酸成分分析：

氨基酸序列分析、末端部分氨基酸序列分析（N端15个氨基酸）可作为基因重组蛋白质和多肽的重要鉴别指标。

v肽图分析：

用酶法或化学法降解目的蛋白质，对生成的肽段进行分离分析。

它是检测蛋白质一级结构中细微变化的最有效方法，该技术有灵敏高效的特点，是对基因工程药物的分子结构和遗传稳定性进行评价和验证的首选方法。

v重组蛋白质的相对分子质量测定v蛋白质二硫键分析：

对氯汞苯甲酸法和5,5二巯基双-2-硝苯甲酸法等。

v纯度分析常用检测方法：

常用检测方法：

杂质和污染物杂质和污染物检检测测方方法法内毒素内毒素鲎试剂、家兔热原法鲎试剂、家兔热原法宿主细胞蛋白宿主细胞蛋白免疫分析、免疫分析、SDS-PAGESDS-PAGE、CECE其它蛋白杂质其它蛋白杂质免疫分析、免疫分析、SDS-PAGESDS-PAGE、HPLCHPLC、CECE残余残余DNADNADNADNA杂交、紫外光谱、蛋白结合杂交、紫外光谱、蛋白结合蛋白变异蛋白变异肽谱、肽谱、HPLCHPLC、IEFIEF、CECE甲酰蛋氨酸甲酰蛋氨酸肽谱、肽谱、HPLCHPLC、IEFIEF、CECE蛋氨酸氧化蛋氨酸氧化肽谱、肽谱、HPLCHPLC、质谱、氨基酸分析质谱、氨基酸分析产物变性或聚和脱氨基产物变性或聚和脱氨基SDS-PAGESDS-PAGE、IEFIEF、HPLCHPLC、CECE、质谱、质谱、凝胶过滤凝胶过滤杂质和污染物杂质和污染物检检测测方方法法单克隆抗体单克隆抗体SDS-PAGESDS-PAGE、免疫分析、免疫分析氨基酸取代氨基酸取代氨基酸分析、肽谱、质氨基酸分