生物技术制药重点及名词解释
生物技术制药重点
生物技术制药第一章绪论1.生物技术(生物工程):以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术。
2.生物技术包括:基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程(四大工程)、蛋白质工程、抗体工程、糖链工程和海洋生物技术。
3.生物药物:运用微生物学、生物学、医学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法,从生物体、生物组织、细胞、体液等制造的一类用于预防、治疗和诊断疾病的制品。
分类:(1)按照用途分:治疗药物、预防药物、诊断药物(2)按作用类型分:细胞因子药物、激素类药物、酶类药物、疫苗、单抗类药物、反义核酸类药物、RNAi药物(3)按生化特性分类:多肽类药物、蛋白质类药物、核酸类药物、PEG化多肽或蛋白质。
4.生物技术药物的特性(1)理化特性:相对分子质量大、结构复杂、稳定性差(2)药理学作用特性:活性及作用机理明确、作用针对性强、毒性低、半衰期短、有种属特异性、可产生免疫原性。
(3)生产制备特性:药物在原料液中含量低、原料也存在杂质、制备工艺条件温和、分离纯化难、产品易受污染5.生物技术制药:利用基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程等生物技术,来研究、开发和生产用于预防、治疗和诊断疾病的药物。
第二章基因工程制药1.基因工程制药:利用基因重组技术将外源基因导入宿主菌或细胞进行大量培养,已获得蛋白质药物的过程称为基因工程制药。
2.基因工程菌的构造与筛选:(1)载体:①质粒(cccDNA、ocDNA、IDNA)--遗传传递和遗传交换、不相容性复制子、选择标记、多克隆位点克隆载体、表达载体、突变载体、报告载体②λ噬菌体载体(2)制备方法:化学合成法、PCR法、基因文库法、cDNA文库法PCR:DNA为模版、引物、DNA聚合酶、dNTP的缓冲液,变性、退火、延伸。
(3)载体DNA与目的基因的连接①粘性末端与平末端(平末端的连接效率远低于粘性末端之间的连接,1/10-1/100)②影响因素:粘性末端的连接效率高于平末端;增加DNA浓度可以提高连接效率,目的基因与载体DNA的摩尔数比应大于1;连接温度、时间、连接酶的活性及缓冲体系。
生物技术制药名词解释
一、名词解释:每个概念5分,共50分1. 生物技术制药生物技术制药是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果,从生物体、生物组织、细胞、体液等,综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法进行药物制造的技术。
2. 基因表达基因表达(gene expression)是指细胞在生命过程中,把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译,转变成具有生物活性的蛋白质分子.生物体内的各种功能蛋白质和酶都是同相应的结构基因编码的。
3. 质粒的分裂不稳定通常将质粒不稳定性分为两类:一类是结构不稳定性,也就是质粒由于碱基突变、缺失、插入等引起的遗传信息变化;另一类是分离不稳定性,指在细胞分裂过程中质粒不能分配到子代细胞中,从而使部分子代细胞不带质粒(即P-细胞)。
在连续和分批培养过程中均能观察到此两类现象发生。
一般情况下具有质粒的细胞(即P +细胞)需要合成较多的DNA、RNA和蛋白质,因此其比生长速率低于P-细胞,从而P-细胞一旦形成能较快速地生长繁殖并占据培养物中的大多数。
4. 补料分批培养发酵培养基发酵培养基是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。
它既要使种子接种后能迅速生长,达到一定的菌丝浓度,又要使长好的菌体能迅速合成需产物。
因此,发酵培养基的组成除有菌体生长所必需的元素和化合物外,还要有产物所需的特定元素、前体和促进剂等。
但若因生长和生物合成产物需要的总的碳源、氮源、磷源等的浓度太高,或生长和合成两阶段各需的最佳条件要求不同时,则可考虑培养基用分批补料来加以满足。
5. 人-鼠嵌合抗体嵌合抗体(chimeric atibody )是最早制备成功的基因工程抗体。
它是由鼠源性抗体的V 区基因与人抗体的 C 区基因拼接为嵌合基因,然后插入载体,转染骨髓瘤组织表达的抗体分子。
因其减少了鼠源成分,从而降低了鼠源性抗体引起的不良反应,并有助于提高疗效。
6. 悬浮培养非贴壁依赖性细胞的一种培养方式。
生物技术制药名词解释
生物技术制药名词解释生物技术制药是指利用生物技术手段,通过改变细胞或生物体的遗传物质,以生产药物或医疗产品的过程。
这一领域的发展已经取得了巨大的成就,为医疗行业带来了革命性的变革。
以下是一些与生物技术制药相关的名词解释。
1. 生物技术。
生物技术是指利用生物体、细胞或其组分进行实验室操作的一系列技术。
这些技术包括基因工程、细胞培养、蛋白质纯化等,可用于生产药物、治疗疾病、改良农作物等领域。
2. 基因工程。
基因工程是通过改变生物体的遗传物质,来产生特定的性状或产物。
这一技术在生物技术制药中被广泛应用,用于生产重组蛋白、激素、疫苗等药物。
3. 重组蛋白。
重组蛋白是指利用基因工程技术将外源基因导入到宿主细胞中,使其产生特定的蛋白质。
这些蛋白质常被用作药物,如重组人胰岛素、重组干扰素等。
4. 生物制药。
生物制药是指利用生物技术手段生产的药物。
与传统化学合成药物相比,生物制药具有更高的特异性和生物相容性,通常用于治疗癌症、糖尿病、风湿性关节炎等疾病。
5. 生物仿制药。
生物仿制药是指在原研药品专利到期后,其他公司生产的与原研药相似的生物制药产品。
生物仿制药的研发需要严格的生物等效性评价,以确保其与原研药在安全性和有效性上的一致性。
6. 基因治疗。
基因治疗是利用基因工程技术,将外源基因导入到患者体内,以治疗遗传性疾病或其他疾病的一种新型治疗方法。
虽然目前仍处于研究阶段,但基因治疗被认为具有巨大的潜力。
7. 细胞培养。
细胞培养是将动植物细胞在无菌条件下培养、增殖、传代的过程。
这一技术在生物技术制药中被广泛应用,用于生产细胞因子、单克隆抗体等生物制药产品。
8. 单克隆抗体。
单克隆抗体是由单个B细胞克隆产生的抗体,具有高度的特异性和亲和力。
单克隆抗体被广泛应用于肿瘤治疗、自身免疫性疾病治疗等领域。
9. 疫苗。
疫苗是一种预防性的生物制品,通过激活机体的免疫系统,产生特定的抗体或细胞免疫应答,以预防传染病的发生。
生物技术制药中的疫苗包括重组疫苗、DNA疫苗等。
生物技术制药重点整理
一.名词解释1.生物药物:指从生物体、生物组织、细胞、体液等,利用物理、化学、生物技术等原理和方法方法制造一类用于预防、治疗和诊断的制品2.悬浮培养:培养细胞的生长不依赖支持物的表面,可在培养液中呈悬浮状态生长。
3.双功能抗体:它是非天然抗体,结合抗原的两个臂具有不同的特异性。
4.补料分批培养:将种子接入发酵反应器中进行培养,经过一段时间后,间接或连续地补加新鲜培养基,使菌体进一步生长。
5.单克隆抗体:是将抗体产生B淋巴细胞与具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞相融合所产生的抗体。
6.质粒的分裂不稳定:指工程菌分裂时出现一定比例不含质粒子代菌的现象7.基因表达:指细胞在生命过程中,将储存在DNA中的遗传物质经过转录与翻译,转变成具有生物活性的蛋白质分子8.连续培养:将种子接入发酵反应器中,培养至一定菌体浓度后,进行不间断的培养9.酶工程是:酶学和工程学相互渗透结合、发展而形成的新学科。
从应用目的出发研究酶的、应用酶的特异催化功能并通过工程华东将原料转变为有用物质的技术。
固定化培养:将固定化技术应用基因工程菌的连续培养中,以提高治理的稳定性。
10.连续发酵:发酵过程中,一边补入新鲜的料液,一边放出等量的发酵液,使发酵罐中的体积保持不变。
特点:达到稳定后,菌体的浓度、产物的浓度、限制性基质的浓度都是恒定的,不随时间发生改变11.分批发酵:在封闭培养系统内具有初始限制量基质的一种发酵方式特点:一次性投料,,在发酵过程中不再补料,直到放罐。
整个过程中,菌体浓度、产物浓度随时间的变化而变化12.补料分批发酵:在分批发酵的基础上,间歇或连续的补加新鲜的培养基的一种发酵方式特点:1)在二次或多次补入新鲜的料液,延长产物的合成周期,提高产量;2)只有料液的加入,没有发酵液的放出。
因此发酵结束时,体积比考试的时候有所增加13.半连续发酵:在补料分批发酵的基础上,间歇放掉一部分发酵液特点:放掉部分发酵液,再补加新鲜的料液,有利于有害物质的稀释,有利于产物的合成,提高产量14.原生质体融合:用脱壁酶脱去细胞的细胞壁,变成原生质体,再用聚乙二醇促进原生质体的相互融合,形成异核体的活重组子的技术15.诱变剂:能诱发基因发生突变并使突变率超过自发突变水平的物理化学因子16.发酵工程:利用微生物制造工业原料或工业产品17.诱变育种:利用物理或化学的因素,人工诱发基因的突变,筛选高产菌种的过程18.生物技术制药:利用现代生物技术可以人为地创造一些条件,借助微生物、动物或植物生产所需的医药品19.生物技术药物:采用DNA重组技术或其他新技术研制的蛋白质或核酸类药物20.嵌合抗体:由鼠源性抗体的V区基因与人抗体的C区基因嵌合,然后插入到载体中,转染骨髓瘤细胞表达的抗体分子21.交联法:用双功能或多功能试剂,将酶与酶或微生物的细胞与细胞之间交联的固定化方法二.简答题1.影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素?⑴外源基因的拷贝数⑵外源基因的表达效率①启动子的强弱②核糖体结合位点的有效性③SD序列和起始密码A TG的间距④密码子组成⑶表达产物的稳定性⑷细胞的代谢负荷2.简述单克隆抗体的制备过程将产生抗体的B淋巴细胞与多发性的骨髓瘤细胞发生融合,产生具有两亲代细胞特征的杂交瘤细胞,将(大量培养能产生抗体的)杂交瘤细胞注入至小鼠的腹腔内,分离小鼠的腹腔抗体3.制备基因工程药物的一般程序?参考答案:获取目的基因,构建重组质粒,组建工程菌,培养工程菌,产物的分离纯化,除菌过滤,半成品检定,成品检定,包装4.发酵的基本过程菌种——种子制备——发酵液的预处理——提取精制1)用作培养菌种、扩大生产的发酵罐、培养基的配制2)对发酵罐、培养基以及辅助发酵的设备进行消毒杀菌3)将已培养好的具有生物活性的纯菌株转接到发酵罐中4)将接种到发酵罐中的菌株控制在适宜的条件下生长并产生代谢产物5)提取并精制,以得到合格的产品6)回收或处理发酵过程中产生的废物或废水5.微生物的发酵方式:分批发酵(在封闭的发酵系统内具有初始限制量的培养基质的一种发酵方式。
生物制药技术名词解释
抗原一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答,并能与相应免疫应答产物(抗体或抗原受体)在体内外发生特异性结合的物质。
抗体在人和动物体内,由于抗原或半抗原入侵刺激机体而在细胞中产生的免疫球蛋白。
能可逆、非共价、特异地与相应抗原结合,形成抗原-抗体复合体。
多克隆抗体由多个B细胞克隆所产生的抗体,可与不同抗原表位结合且免疫球蛋白类别各异。
单克隆抗体高度均质性的特异性抗体,由一个识别单一抗原表位的B细胞克隆所分泌。
一般来自杂交瘤细胞。
次级代谢产物次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质,如抗生素、毒素、激素、色素等。
不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同,他们可能积累在细胞内,也可能排到外环境中。
愈伤组织(callus)原指植物体的局部受到创伤刺激后,在伤口表面新生的组织。
它由活的薄壁细胞组成,可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。
酶的化学修饰通过对酶蛋白分子的主链进行“切割”、“剪切”以及在侧链上进行化学修饰来达到改造酶分子的目的。
这种应用化学方法对酶分子施行种种“手术”的技术称为酶化学修饰。
抗体酶通过改变抗体中与抗原结合的微环境,并在适当的部位引入相应的催化基团,所产生的具有催化活性的抗体。
生物技术制药重点总结
1.生物药物:又称为生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其它基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的技术。
2.生物技术药物:采用DNA重组技术或其它生物技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物,主要是重组蛋白和核酸类药物,如细胞因子、纤溶酶原激活剂、血浆因子等。
3.质粒载体:质粒是指独立于原核生物染色体之外具有自主复制能力的遗传物质。
分三种构型:共价闭合环状DNA(cccDNA)、开环DNA(ocDNA)、线状DNA(IDDNA)。
在琼脂糖凝胶电泳中迁移率:cccDNA > IDDNA > ocDNA4.目的基因的常用制备方法主要包括化学合成法、PCR法、基因文库法和cDNA文库法等。
5.PCR法是指聚合酶链反应,是根据生物体内DNA复制原理在DNA聚合酶催化和dNTP参与下,引物依赖DNA模板特异性的扩增DNA。
在含有DNA模板、引物、DNA聚合酶、dNTP的缓冲溶液中通过三个循环步骤扩增DNA::①变性—双链DNA模板加热变性,解离成单链模板;②退火—温度下降,引物与单链模板结合(温度下降,PCR特性下降,效率升高);③延伸—温度调整至DNA聚合酶最适宜温度,DNA聚合酶催化dNTP加至引物3′-OH,引物以5′→3′方向延伸,最终与单链模板形成双联DNA, 并开始下一个循环。
6.cDNA文库法:cDNA是指与mRNA互补的DNA。
cDNA文库法是指提取生物体总mRNA,并以mRNA作为模板,在逆转录酶的催化下合成cDNA的一条链,再在DNA聚合酶的作用下合成双链cDNA,将全部cDNA都克隆到宿主细胞而构建成cDNA文库。
7.影响目的基因与载体之间连接效率的主要因素:①DNA片段之间的连接方式;粘性末端的连接效率高于平头末端。
②目的基因与载体的浓度和比例;增加DNA浓度可以提高连接效率,目的基因于载体DNA的摩尔数比应大于1。
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第一章生物技术:(Biotechnology)是人类对生物资源(包括微生物、植物、动物)的利用、改造并为人类服务的技术。
生物技术制药:就是利用基因工程技术、细胞工程技术、微生物工程技术、酶工程技术、蛋白质工程技术、分子生物学技术等来研究和开发药物,用来诊断、治疗和预防疾病的发生。
第二章基因工程技术:基因工程技术又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
将重组对象的目的基因插入载体,拼接后转入新的宿主细胞,构建成工程菌;实现遗传物质的重新组合,并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。
补料分批培养:补料分批培养是将种子接入发酵反应器中进行培养,经过一段时间,间歇或连续地补加新鲜培养基,使菌体进一步生长的培养方法。
连续培养:连续培养是将种子接入发酵反应器中,搅拌培养至菌体浓度达到一定程度后,开动进料和出料蠕动泵,以一定稀释率进行不间断培养。
透析培养技术:透析培养技术是利用膜的半透性原理使培养物和培养基分离,其主要目的是通过去除培养液中的代谢产物来解除其对生产菌的不利影响。
高密度发酵:是指培养液中菌体的浓度在50gDCW/L以上,目的是降低成本,提高效率。
离子交换层析:是依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。
疏水层析:是利用蛋白质表面的疏水区域和固定相上疏水基团之间的相互作用力差异,对蛋白组分进行分离的层析方法。
亲和层析:是利用固定化配体与目的蛋白质之间非常特异的生物亲和力进行吸附,这种结合既是特异的,又是可逆的,改变条件可以使结合解除。
凝胶过滤层析:是以多孔性凝胶填料为固定相,按分子大小对溶液中各组分进行分离的液相层析方法。
利用基因工程技术生产药物的优点?答:1大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽,为临床使用提供有效的保障;2、可以提供足够数量的生理活性物质,以便对其生理、生化和结构进行深入的研究,从而扩大这些物质的应用范围;3、可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质;4、内源生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处,可通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除;5、可获得新型化合物,扩大药物筛选来源。
生物技术制药-总复习
②生化和生物学方法:欲确定生物大分子的分子 质量、特定的空间立体结构和特定的生理功能还 需要结合生化和生物学方法加以确定。包括电泳 方法、受体结合试验、免疫学分析方法等。 (2)安全性评价 通过动物试验来鉴定其安全性。 ①一般安全性要求:无菌、无病毒、无热原、无 致敏原等。 ②药代动力学和毒理学研究。 ③致突变、致癌和致畸等遗传毒理性质的考察。
(3)PCR技术:聚合酶链式反应(Polymerose chain reaction)技术,简称PCR技术,是一种用 于在体外扩增位于两段已知序列之间的DNA区段 的分子生物学技术。应用该技术可在很短的时间 内得到数百供体生物的细胞或组织 中提纯获得高质量的基因组DNA。 ②用特定的限制性内切酶将含有目的基因的供体 基因组DNA切割成许多片段。 ③用能产生互补粘性末端的限制性内切酶将载体 (噬菌体)DNA切开并去除其中的填充片段。
5、简述RT-PCR技术合成目的基因的基本 步骤。 ①从供体生物特定分化型组织或细胞中提取纯化 总RNA,其中目的mRNA为高丰度mRNA。 ②以Oligo(dT)为引物,以总RNA中的总mRNA为 模板,在反转录酶作用下合成互补的总cDNA。 ③变性:升温至94~95℃加热5min,使总mRNA ﹕ cDNA的杂交链由于热变性而分开成单链。 ④退火:降温至40~60℃,加入“上游”寡核苷 酸引物和“下游”寡核苷酸引物,进行退火,使 引物与单链mRNA和cDNA结合。 引物应是与目的基因3‵端互补的核苷酸序列。
(6)基因载体:在细胞内具有能进行自我复制的独 立DNA分子作为外源DNA片段的运载体,简称基因 载体,又称分子克隆载体或无性繁殖载体。 (7)粘粒:是一种有λ噬菌体粘性末端的杂种质粒, 由λDNA的cos区段与质粒DNA重组构建而成。 2、基因工程技术的优点。 (1)它能从极其复杂的各种生物细胞内获得所需的 目的基因,并将此目的基因在体外进行剪切、拼接、 重组,并转入到受体细胞中,从而合成出人们所需 的新产物。
生物技术制药重点
生物技术制药2、生物技术应用:医药、农业、食品、工业、环境、能源3、现代生物技术以基因工程为基础:包括重组DNA技术及其它转基因技术;细胞和原生质体融合技术;酶或细胞的固定化技术;植物脱毒和快速繁殖技术;动物细胞大量培养技术;动物胚胎工程技术;现代发酵技术;现代生物反应工程和分离技术;蛋白质工程技术;海洋生物技术。
4、医药生物技术发展:开发新型药剂;新型疫苗研制;基因工程活性肽;其他。
2、书屋药物的来源:天然材料;人体,动植物,微生物和各种海洋生物;基因工程技术制得的微生物或者细胞。
4、生物药物的分类方法:结构,来源,生理功能和用途。
按生物工程学学科分类:发酵工程制药,基因工程制药,细胞工程制药,酶工程制药。
按药物结构分类:氨基酸及其衍生物类,多肽和蛋白质类,酶和辅酶类,核酸及其降解物和衍生物类,糖类,脂类,细胞生长因子,生物制品类。
按来源分类:人体组织来源,动物组织来源,植物组织来源,微生物来源,海洋生物来源。
按生理功能和用途分类:治疗药物,预防药物,诊断药物,其他。
5、原料选择原则:有效成分含量高,原料新鲜,来源丰富易得,产地较近,原料中杂质含量少,成本低。
预处理:就地采集后去除不用成分,将有用成分保鲜处理。
保存方法;冷冻法,有机溶剂脱水法,防腐剂保鲜。
6、生物药物的提取组织与细胞的破碎:磨切法,机械破碎法,压力法,反复冻融法,超声波震荡破碎法,自溶法,酶解法。
蛋白质类:沉淀法,按分子大小分离,电荷亲和层析法核酸类:发酵法,生产方法提取法糖类:非降解法,降解法脂类:纯化,沉淀法,层析法,离子交换法氨基酸:生产发酵法,吸附法,离子交换法。
7、人体来源药物的特点:安全性好,不易产生副作用,效价高,疗效可靠,质量好,稳定性好。
医学疗效优于传统疗效,可帮助利用生物技术来制备新药。
8、植物来源药物:天然药物化学是运用现代科学理论和方法研究天然药物中化学成分及其生理功能的学科,内容是植物中的天然有机化合物的分离提纯,结构鉴定,构效关系。
生物技术制药复习重点
生物技术制药重点一、名解1、载体:携带外源目的基因或DNA进入宿主细胞,实现外源基因或DNA的无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子,主要有粒载体和入噬菌甾体。
2、铁壁培养:大多数动物细胞进行培养时需要贴附因子,内细胞自身分泌或认为在培养基中加入,使细胞在支持物表面贴附伸展和生长繁殖的培养方法。
3、基因工程制造:利用基因重组技术将外源基因导入宿主菌或细胞进行大规模培养以获得蛋白质药物的过程。
4、人鼠嵌合抗体:利用DNA重组技术,将鼠抗体轻、重链可变区基因插入含有人体抗体恒定的表达载体中,转化哺乳动物细胞表达的抗体。
5、转化细胞系:正常的细胞经过某个轻化过程,失去正常细胞的转点而获得无限增殖的能力,得到的细胞系称为轻化细胞系。
6、离子交换层析:利用蛋白质等电点的差异来实现不同蛋白质间的分离和纯化。
7、生物技术制药:指利用基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程等生物技术来研究、开发和生产用于预防、治疗和诊断疾病的药物。
8、人源化抗体:CDR移植即把鼠抗体的CDR移植到人抗体的可变区内,所得到的抗体称CDR移植抗体或改型抗体,也就是人源化抗体。
9、前体:在药物的生物合成过程中,被菌体直接用于药物合成而自身结构无显著改变的物质。
10、接种量:移种的种子液体和接种后发酵罐培养夜体积之比。
11、次级代谢产物:微生物从合成代谢的中间产物出发合成一些生理功能不明确,化学结构特殊,且对细胞生命并非必须的产物。
12、固定化酶,是将具有一定的胜利功能的酶或生物细胞,用物理或化学方法将其固定,作用固定生物催化而加以利用的一种技术。
13、凝胶过滤层析:凝胶是一种惰性的不带电荷具有三维结构的多孔网状物质,当样品随流动相经过凝胶柱时大分子不能进入凝胶微孔而被洗脱出来,小分子能进入微孔流出速度慢,从而实现分离纯化的目的。
二、问答题1、疏水层析的原理是什么?需要进行几步操作?洗脱顺序是什么?答:原理:利用蛋白质分子表面上的疏水区域(非极性氨基酸残基的侧链)和介质的疏水基因之间的相互作用。
生物技术制药重点及名词解释
生物技术制药第一章绪论★生物技术与生物技术药物的概念生物技术药物的分类✦按用途分类:治疗药物、预防药物、作为诊断药物(免疫诊断试剂、酶诊断试剂、器官功能诊断药物、放射性核素诊断药物、诊断用单克隆抗体(McAb)、诊断用DNA芯片)✦按作用类型分类:细胞因子类药物、激素类药物、酶与辅酶类药物、疫苗、单克隆抗体药物、反义核酸药物、RNA干扰(RNAi)药物、基因治疗药物✦按生化特性分类:多肽类药物、蛋白质类药物、核酸类药物、聚乙二醇(PEG)化多肽或蛋白质药物★生物技术药物的特性✦理化性质特性:相对分子量大、结构复杂、稳定性差✦药理学作用特性:活性与作用机制明确、作用针对性强、毒性低、体内半衰期短、有种属特异性、可产生免疫原性✦生产制备特性:药物分子在原料中的含量低、原料液中长存在降解目标产物的杂质、制备工艺条件温和、分离纯化困难、产品易受有害物质污染✦质量控制特性:质量标准内容的特殊性、制造项下的特殊规定、检定项下的特殊规定(原液、半成品及成品检定等等)第二章基因工程制药蛋白类药物的特点:结构确证不完全性、具有种属特异性、多功能性、免疫原性临床前安全性评价的特殊性:蛋白类药物安全性担忧的性质和来源;受试物的纯度;相关动物的选择;给药剂量的选择;免疫原性;遗传毒性和致癌性(一般不进行常规的遗传毒性实验);药代动力学真核细胞表达制品的安全性问题:生产细胞DNA残留的影响、生产用血清的影响基因工程药物稳定性研究的相关问题:药物浓度、温度、湿度和水分、氧、光照、pH基因工程药物的缺陷:生物利用度低,半衰期短;异体蛋白具有免疫原性基因工程菌的修饰改造方法:构建突变体、构建融合蛋白、PEG修饰(降低免疫原性、增加水溶性、延长t1/2)基因工程制药基本环节♦上游阶段:制备目的基因→构建重组质粒→构建工程细胞♦下游阶段:培养工程细胞→分离纯化产物→除菌→半成品、成品检定→包装基本工具:目的基因、各种酶(切割酶、连接酶、修饰酶等)、载体、宿主细胞➢酶切结果:5'粘性末端、3’粘性末端、平头末端➢1U核酸内切酶的酶活性:指在最佳反应条件下反应1小时,完全水解1mg标准DNA所需的酶量➢影响限制性内切酶反应的因素:♦DNA样品的纯度:♦DNA的甲基化程度:核酸限制性内切酶不能够切割甲基化的核苷酸序列.在基因克隆中要使用甲基化酶缺陷型细菌菌株制备质粒DNA.♦酶切反应的温度♦DNA的分子结构♦反应缓冲液组成♦反应时间、反应体积等➢工具酶✦核酸限制性内切酶:识别、水解外源的双链DNA分子上特定的核苷酸序列。
生物技术制药名词解释
生物技术药物:采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物。
生物技术制药的特征:高技术、高投入、长周期、高风险、高收益基因治疗:对与疾病相关的基因及其调控的了解,就有可能导入外源目的基因去纠正基因缺陷或改变基因表达调控以期达到治疗疾病的目的基因治疗的范围:遗传性疾病、肿瘤性疾病、多基因遗传病、基因疫苗。
单克隆抗体技术:将能在体外无限繁殖的恶性肿瘤细胞与能产生单一抗体的B淋巴细胞融合,使融合细胞有两种亲本细胞特性的技术。
酶工程制药:利用酶或细胞、细胞器所具有的催化功能用于药品工业化生产、监测的技术成为酶工程基因工程制药基本程序:获得目的基因→组建重组质粒→构建基因工程菌→培养工程菌→产物分离纯化→除菌过滤→半成品检定→成品检定→包装目的基因的获得的五种方法:1.自基因文库,2. 自cDNA,3. 自PCR,4. 自旧基因改造,5. 自化学合成影响高密度发酵的因素①培养基;②溶氧浓度;③pH;④温度;⑤代谢副产物目前使用的载体按特性可分为:①质粒②λ噬菌体③黏性质粒④M13噬菌体⑤酵母⑥真核细胞病毒载体质粒:是存在于细菌等微生物细胞染色质以外的共价闭环的双股DNA分子,具有独立自主复制和调控能力,可赋予宿主细胞一定的生物性状高密度发酵:指培养液中工程菌的菌体浓度在50gDCW/L以上,理论上的最高值可达200g DCW/L。
影响高密度发酵的因素培养基溶氧浓度代谢副产物温度pH细胞的破碎方法物理法:匀浆法,利用高压迫使细胞悬浮液通过针形阀后,因高速撞击和突然减压而使细胞破裂的方法。
(可以大规模应用,不适用于易造成堵塞的团状或丝状真菌”)珠磨法,将细胞悬浮液与研磨剂一起快速搅拌或研磨,利用玻璃珠间以及玻璃珠与细胞间的相互剪切、碰撞促进细胞壁破裂而释放出内含物。
(产生大量的热,必须采取冷却措施)超声法,利用超声波来处理细胞悬浮液,在超声波作用下,液体发生空化作用,空穴的形成、增大和闭合产生极大的冲击波和剪切力,使细胞破碎。
生物技术制药名词解释
名词解释抗体酶(04 06) 即催化抗体,是具有催化功能的抗体分子,在其可变区赋予了酶的属性,是抗体高度选择性和酶的高效催化功能巧妙结合的产物。
核酶与核酸酶(04)同裂酶(05 06)来源不同但识别相同靶系列的核酸内切酶。
分子印记(04)分子印迹酶(05 06 09) 以一种分子为模板,周围以聚合物交联,模板分子除去后,聚合物中留下一空穴(分子印迹),在其中诱导产生催化基团,并与底物定向排列,而产生类似酶活性中心的空腔。
生物诱导子(04)生物转化(05)微生物的生物转化利用生物细胞对一些化合物某一部位的作用,使它转变为结构类似但具有更多经济价值的化合物。
细胞融合(05)原生质体融合(05)通过人工手段,使遗传性状不同的两个细胞的原生质体融合,进而产生重组子的过程。
科斯质粒(粘尾质粒) (05 06)质粒与λ噬菌体DNA的结合。
细胞全能性(05)一个细胞所具有的产生完整生物个体的固有能力。
免疫毒素(05 06 09) 抗体与毒素的交联物,由靶向部位与毒性部分组成。
层析(05 06)利用各组分物理性质的不同,将多组分混合物进行分离及测定的方法。
次级代谢作用(05)次级代谢产物(09) 由微生物产生的,与微生物的生长,繁殖无关的一类物质。
突变生物合成(06 09) 微生物生物合成途径中某一位点发生突变,丧失了合成完整抗生素分子的能力而成为阻断突变株。
细胞内抗体(06) 在细胞内合成并且作用于细胞内组分的抗体。
双功能抗体(09)传代细胞系(06) 原代细胞进行传代,筛选,克隆,从多种细胞组分中挑选并提纯得到的具有一定特征的细胞系。
细胞脱分化(06) 特定情况下,分化细胞被诱导,基因活动模式发生变化,改变了原有的发育途径,失去了原有的分化状态,转变为具有分生能力的胚性细胞。
羟基甾体转化(09)PEG定点修饰(09)siRNA(09)细胞治疗(09)ScFv (09)生物药物(期中)融合蛋白(期中)基因表达(期中)PCR(期中)ELISA(期中)包涵体(10)双特异性抗体(10)模拟酶(10)免疫细胞因子(10)重组载体疫苗(10)限制性核酸内切酶:一类能识别特殊的核苷酸序列,并水解DNA分子的磷酸二酯键,从而切断双链DNA的核酸水解酶。
生物制药名词解释
1、药物Medicine(remedy):用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质,有4 大类:预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。
2、生物药物(biopharmaceutics):是以生物体、生物组织或其成份为原料(包括组织、细胞、细胞器、细胞成分、代谢、排泄物)综合应用生物学、物理化学与现代药学的原理与方法加工制成的药物。
3、基因药物(gene medicine):是以基因物质(RNA 或DNA 及其衍生物)作为治疗的物质基础,包括基因治疗用的重组目的DNA 片段、重组疫苗、反义药物和核酶等。
4液-液萃取:是指用一种溶剂将物质从另一种溶剂中提取出来的方法。
5萃取:料液与萃取剂接解后,料液中的溶质的萃取济转移的过程就叫萃取。
6、反义药物:是以人工合成的十至几十个反义寡核苷酸序列,它能与模板DNA 或mRNA 互补形成稳定的双链结构,抑制靶基因的转录和mRNA 翻译,从而达到抗肿瘤和抗病毒作用。
7、生物制品(biologics):是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的,用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。
8、RNA 干涉(RNAi,RNA interference):是指在生物体细胞内,dsRNA 引起同源mRNA 的特异性降解,因而抑制相应基因表达的过程。
9、siRNA (small interfering RNA):是一种小RNA 分子(~21-25 核苷酸),由Dicer (RNAase Ⅲ家族中对双链RNA 具有特异性的酶)加工而成。
siRNA是siRISC (RNA-induced silencing complex 由核酸内切酶、核酸外切酶、解旋酶等构成,作用是对靶mRNA 进行识别和切割)的主要成员,激发与之互补的目标mRNA 的沉默。
10、酶工程(enzyme engineering):是从应用目的出发,研究酶和应用酶的特异催化功能,并通过工程化过程将相应原料转化成所需产物的技术。
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生物技术制药第一章绪论★生物技术与生物技术药物的概念生物技术药物的分类✦按用途分类:治疗药物、预防药物、作为诊断药物(免疫诊断试剂、酶诊断试剂、器官功能诊断药物、放射性核素诊断药物、诊断用单克隆抗体(McAb)、诊断用DNA芯片)✦按作用类型分类:细胞因子类药物、激素类药物、酶与辅酶类药物、疫苗、单克隆抗体药物、反义核酸药物、RNA干扰(RNAi)药物、基因治疗药物✦按生化特性分类:多肽类药物、蛋白质类药物、核酸类药物、聚乙二醇(PEG)化多肽或蛋白质药物★生物技术药物的特性✦理化性质特性:相对分子量大、结构复杂、稳定性差✦药理学作用特性:活性与作用机制明确、作用针对性强、毒性低、体内半衰期短、有种属特异性、可产生免疫原性✦生产制备特性:药物分子在原料中的含量低、原料液中长存在降解目标产物的杂质、制备工艺条件温和、分离纯化困难、产品易受有害物质污染✦质量控制特性:质量标准内容的特殊性、制造项下的特殊规定、检定项下的特殊规定(原液、半成品及成品检定等等)第二章基因工程制药蛋白类药物的特点:结构确证不完全性、具有种属特异性、多功能性、免疫原性临床前安全性评价的特殊性:蛋白类药物安全性担忧的性质和来源;受试物的纯度;相关动物的选择;给药剂量的选择;免疫原性;遗传毒性和致癌性(一般不进行常规的遗传毒性实验);药代动力学真核细胞表达制品的安全性问题:生产细胞DNA残留的影响、生产用血清的影响基因工程药物稳定性研究的相关问题:药物浓度、温度、湿度和水分、氧、光照、pH基因工程药物的缺陷:生物利用度低,半衰期短;异体蛋白具有免疫原性基因工程菌的修饰改造方法:构建突变体、构建融合蛋白、PEG修饰(降低免疫原性、增加水溶性、延长t1/2) 基因工程制药基本环节♦上游阶段:制备目的基因→构建重组质粒→构建工程细胞♦下游阶段:培养工程细胞→分离纯化产物→除菌→半成品、成品检定→包装基本工具:目的基因、各种酶(切割酶、连接酶、修饰酶等)、载体、宿主细胞➢酶切结果:5’粘性末端、3’粘性末端、平头末端➢1U核酸内切酶的酶活性:指在最佳反应条件下反应1小时,完全水解1mg标准DNA所需的酶量➢影响限制性内切酶反应的因素:♦DNA样品的纯度:♦DNA的甲基化程度:核酸限制性内切酶不能够切割甲基化的核苷酸序列。
生物技术制药名词解释
生物技术制药名词解释生物技术制药是指利用现代生物工程技术手段生产药物的过程。
下面对生物技术制药中的几个关键名词进行解释。
1. 基因工程技术:基因工程技术是一种通过对基因进行修改、重组,以改变生物体的性状或产生新的功能的技术。
在生物技术制药中,基因工程技术常用于改变细菌、真菌或动物细胞中的基因表达,使其产生所需的药物。
2. 重组蛋白:重组蛋白是通过基因工程技术将人类需要的基因导入到宿主细胞中,通过宿主细胞表达、翻译和修饰等过程,从而合成具有特定功能的蛋白质。
重组蛋白常用于制造药物,如重组人胰岛素、重组人生长激素等。
3. 基因克隆:基因克隆是指通过从一个生物体中分离和复制特定的基因,然后将其导入到另一个生物体中,使其表达出这一特定基因的功能。
基因克隆在生物技术制药中广泛应用,可用于增加药物产量、改变药物的药理特性或减少不良反应等。
4. 表达载体:表达载体是一种可以携带外源基因并使其在宿主细胞中表达出来的DNA分子。
它通常由DNA序列的启动子、终止子和信使RNA结构域等组成,以确保外源基因在宿主细胞中被正确地转录和翻译。
表达载体在生物技术制药中被广泛用于将所需的基因导入到宿主细胞中。
5. 纯化与制备:纯化与制备是生物技术制药的最后关键步骤之一,它通常包括多步骤的分离和纯化过程,以获得高纯度的药物产品。
这些步骤可以涉及离心、过滤、吸附、洗脱、柱层析等技术,以去除杂质并得到纯净的目标药物。
生物技术制药在医药产业中发挥着重要作用,通过利用基因工程技术、重组蛋白、基因克隆、表达载体等手段,可以生产出安全、高效、具有特定功能的药物。
这些药物不仅可以治疗疾病,而且可以提供更多的治疗选择和个性化治疗方案,为人们的健康福祉做出重要贡献。
生物技术制药名词
生物技术制药:采用现代生物技术,借助某些微生物、植物、动物生产医药品。
生物技术药物: 采用DNA 重组技术或其他生物技术研制蛋白质或核酸类药物。
接触抑制:每个细胞与其周围的细胞相互接触时,细胞就停止增殖。
包含体:培养基的营养状况好,诱导表达的时间短,降低表达效率都有利于可溶性表达产物的形成。
反之则容易形成不可溶性的表达产物即包含体。
单克隆抗体:由单一克隆的淋巴细胞产生的抗单一抗原决定簇的高度特异性抗体B生产技术:淋巴细胞杂交瘤技术单链抗体:是由一段弹性连接肽把抗体可变区重链与轻链相连而成,是具有亲代抗体全部抗原结合特异性的最小功能结构单位。
抗体:机体的免疫系统在抗原刺激下,由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。
主要分布在血清中,也分布于组织液及外分泌液中。
单域抗体:抗体的Vh和Vl 是具有结合抗原特异性的小抗体片段又称单域抗体。
原代细胞:直接取自动物组织、器官,经过粉碎消化而获得的细胞悬液。
两步培养法:第一个反应器用于细胞生物量的累积---生长培养基第二个反应器用于次级代谢产物的生产---生产培养基涉及成批培养诱导子:是能够诱导植物细胞中一种或几种反应,并形成特征性自身防御反应的分子。
如触发形成植物抗毒素信号的物质。
分类:按形成部位:内源性诱导子、外源性诱导子按来源分:生物诱导子、非生物诱导子前体饲喂:是增加次级代谢产物产率的重要方法。
三种主要的前体:莽草酸,氨基酸,乙酸。
两相培养法:加入固相或疏水液相,形成两相培养系统,从而达到收集分泌物的目的固定化酶:是指限制或者固定于特定空间位置的酶,具体来说,就是指经过物理化学方法处理,使酶变成不易随水流失的固定化催化剂。
人工模拟酶:根据酶的作用原理,采用人工方法合成的,具有活性中心和催化反应作用的、非蛋白质结构的化合物,称为人工模拟酶。
(环糊精,冠醚等)按属性分类:1主客体酶(环糊精)2胶束酶3肽酶4半合成酶5分子印记酶。
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生物技术制药第一章绪论药学一级学科分类:药物化学、药剂学、药理学、药物分析、生药学及微生物与生化药学二级学科★生物技术与生物技术药物的概念生物技术药物的分类✦按用途分类:治疗药物、预防药物、作为诊断药物(免疫诊断试剂、酶诊断试剂、器官功能诊断药物、放射性核素诊断药物、诊断用单克隆抗体(McAb)、诊断用DNA芯片)✦按作用类型分类:细胞因子类药物、激素类药物、酶与辅酶类药物、疫苗、单克隆抗体药物、反义核酸药物、RNA干扰(RNAi)药物、基因治疗药物✦按生化特性分类:多肽类药物、蛋白质类药物、核酸类药物、聚乙二醇(PEG)化多肽或蛋白质药物★生物技术药物的特性✦理化性质特性:相对分子量大、结构复杂、稳定性差✦药理学作用特性:活性与作用机制明确、作用针对性强、毒性低、体内半衰期短、有种属特异性、可产生免疫原性✦生产制备特性:药物分子在原料中的含量低、原料液中长存在降解目标产物的杂质、制备工艺条件温和、分离纯化困难、产品易受有害物质污染✦质量控制特性:质量标准内容的特殊性、制造项下的特殊规定、检定项下的特殊规定(原液、半成品及成品检定等等)第二章基因工程制药蛋白类药物的特点:结构确证不完全性、具有种属特异性、多功能性、免疫原性临床前安全性评价的特殊性:蛋白类药物安全性担忧的性质和来源;受试物的纯度;相关动物的选择;给药剂量的选择;免疫原性;遗传毒性和致癌性(一般不进行常规的遗传毒性实验);药代动力学真核细胞表达制品的安全性问题:生产细胞DNA残留的影响、生产用血清的影响基因工程药物稳定性研究的相关问题:药物浓度、温度、湿度和水分、氧、光照、pH基因工程药物的缺陷:生物利用度低,半衰期短;异体蛋白具有免疫原性基因工程菌的修饰改造方法:构建突变体、构建融合蛋白、PEG修饰(降低免疫原性、增加水溶性、延长t1/2) 基因工程制药基本环节♦上游阶段:制备目的基因→构建重组质粒→构建工程细胞♦下游阶段:培养工程细胞→分离纯化产物→除菌→半成品、成品检定→包装基本工具:目的基因、各种酶(切割酶、连接酶、修饰酶等)、载体、宿主细胞➢酶切结果:5’粘性末端、3’粘性末端、平头末端➢1U核酸内切酶的酶活性:指在最佳反应条件下反应1小时,完全水解1mg标准DNA所需的酶量➢影响限制性内切酶反应的因素:♦DNA样品的纯度:♦DNA的甲基化程度:核酸限制性内切酶不能够切割甲基化的核苷酸序列。
在基因克隆中要使用甲基化酶缺陷型细菌菌株制备质粒DNA。
♦酶切反应的温度♦DNA的分子结构♦反应缓冲液组成♦反应时间、反应体积等➢工具酶✦核酸限制性内切酶:识别、水解外源的双链DNA分子上特定的核苷酸序列。
主要存在于原核微生物中。
•同裂酶:指来源不同,识别序列相同的酶;进行同样的切割,产生相同的末端•同尾酶:来源不同,识别序列不同,但产生相同的粘性末端DNA甲基化酶:具有宿主专一性,对宿主自身DNA上特定核苷酸进行甲基化修饰,避免被自身限制性内切酶水解✦DNA连接酶•T4噬菌体连接酶:连接双链DNA切口,或带粘性末端或平头末端的DNA片段•大肠杆菌DNA连接酶:连接双链DNA切口,或带粘性末端的DNA片,不能连接带平头末端的DNA 片段✦聚合酶:以DNA或RNA为模板,将核苷酸连续加至3’-OH末端,合成方向为5’→3’。
DNA聚合酶、RNA聚合酶•大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ:5’→3’DNA聚合酶活性;5’→3’DNA外切酶活性;3’→5’DNA外切酶活性;RNA H酶活性•Klenow酶:不具备5’→3’DNA外切酶活性•T4噬菌体DNA聚合酶:不具备5’→3’DNA外切酶活性。
外切酶活性比Klenow酶强200倍,对单链DNA作用强于双链DNA•T7噬菌体DNA聚合酶:不具备5’→3’DNA外切酶活性•Taq DNA聚合酶•反转录酶:催化以RNA或DNA为模板,合成DNA;具有RNA H酶的活性•末端脱氧核苷酸转移酶:催化dNTP沿5’→3’聚合,逐个加于线性DNA分子的3’末端;不需要模板➢载体:(vector)来源于质粒、噬菌体或病毒的DNA分子,可供插入或克隆目的基因或DNA,并具有运载外源DNA导入宿主细胞的能力。
✦质粒载体:共价闭合环状DNA(cccDNA);开环DNA(ocDNA);线状DNA(lDNA)•质粒的三个重要性质:遗传传递的能力;遗传交换的能力;不相容性•用于克隆的质粒的三个要素:复制子、选择标记、多克隆位点•常用质粒载体:克隆载体、表达载体、突变载体、报告载体✦λ噬菌体载体:插入型载体、置换载体•来源于噬菌体DNA,因可以插入较大DNA片段,常用于构建基因组文库和cDNA文库。
➢目的基因的常用制备方法✦化学合成法:前提:基因的DNA的序列已知。
小于100bp的片段:直接合成,最常用固相亚磷酸三酯法。
大片段目的基因:小片段粘接法、大片段酶促法✦PCR法:前提:已知待扩增目的基因或DNA片段两侧的序列,根据该序列化学合成聚合反应必需的双引物。
✦基因文库法:鸟枪法:适用于原核细菌目的基因的克隆分离✦cDNA文库法(与mRNA互补的DNA)并非所有的mRNA分子都具有polyA结构;仅限于克隆蛋白质编码基因;mRNA含量少且t1/2短,对酶和碱极为敏感,分离纯化困难第一链:mRNA模板,引物(polyT) ,逆转录酶,dNTPs第二链:自身引导法:取得的双链cDNA5’端会有几对碱基缺失(NaOH,煮沸;Klenow酶,dNTPs;S1内切酶)引导合成法:获得的cDNA能保持完整的5’端序列(TdT, Dctp;NaOH;退火;Klenow酶,dNTPs)♦基因文库的完备性:指在构建的基因文库中任一基因存在的概率,它与基因文库最低所含克隆数N之间的关系可用下式表示:N= ln(1–P) /ln(1–f),P=完备性,f=克隆片段的平均大小/生物基因组的大小♦双酶切产生的粘性末端,最常用,可以确保连接方向的正确性♦影响连接效率的因素:连接方式;目的基因与载体的浓度比例摩尔数比大于1;连接温度、时间、酶的活性、反应缓冲体系➢重组DNA导入宿主细胞✦导入大肠杆菌:CaCl2法;转染法✦导入酵母:电转化法;化学转化法;原生质转化法✦导入链霉菌:原生质转化法;电穿孔法✦重组DNA导入哺乳动物细胞:显微注射法;DEAE葡聚糖转染法;DNA-磷酸钙转染法;阳性脂质体介导法;电穿孔法;细胞融合法;病毒感染法➢重组子的筛选与鉴定✦遗传标记筛选法:抗生素抗性筛选法;α互补筛选法(蓝白斑筛选——载体含有LacZα基因,X-gal培养基,成功导入的菌落显示为蓝斑);营养缺陷型筛选法;噬菌斑筛选法✦核酸分子杂交法:菌落原位杂交法;DNA印迹法;RNA印迹法✦限制性内切酶图谱法:琼脂糖凝胶电泳鉴定各片段分子量,含有目的基因的为阳性克隆✦DNA序列测定法✦目的基因表达产物测定法原核细胞表达的特点及选择✦大肠杆菌(首选,遗传背景研究清楚;适合大规模生产(成本低,周期短,效率高,操作简单)、芽孢杆菌、链霉菌等✦缺点:缺乏翻译后修饰系统;容易以包涵体形式存在;外源蛋白容易被宿主酶系统水解★外源基因表达的调控原件:复制子、启动子(表达效率的关键因素)和终止子、核糖体结合位点(即SD序列及SD序列到起始密码子AUG的距离)、识别翻译后修饰信号✦用于原核表达的载体必须具备的条件:具有复制子、灵活的克隆位点和方便的选择标记、很强的启动子、阻遏子(一般有)、强的终止子,所产生的mRNA应具有翻译起始信号(起始密码子AUG以及SD序列)★外源基因在大肠杆菌中的表达方式✦胞内表达:非融合蛋白表达:蛋白质接近天然状态,易被降解,易形成包涵体。
有原核多肽基因融合蛋白表达:表达效率高;产物稳定;可以切除原核多肽,获得天然外源蛋白✦分泌表达:有信号肽基因,形成周质表达或细胞外表达★外源蛋白表达效率的影响因素✦外源基因密码子:大肠杆菌具有偏好密码子和稀有密码子,外源基因应尽量设计成为大肠杆菌的偏好密码子✦mRNA的结构:改变一级结构;降低5’端二级结构稳定性;调控3’端非翻译区二级结构✦表达载体的选择:表达方式;强的复制子(拷贝数高);强的启动子(转录效率高);高效率的核糖体结合位点;强的终止子(提高mRNA稳定性);适应范围广;稳定性高;产物易纯化。
✦外源蛋白的稳定性:采用融合蛋白形式表达;采用蛋白酶缺陷的突变菌株真核细胞表达的特点及选择➢常用的真核表达系统:酵母表达系统、昆虫细胞表达系统、哺乳动物细胞表达系统大肠杆菌和酵母表达系统的比较大肠杆菌巴斯德毕赤酵母载体原核载体穿梭载体调控序列原核原核和真核表达形式包涵体、融合蛋白、分泌分泌★酵母表达体系的影响因素✦外源基因的结构外源基因5’端非翻译区的序列和长度影响mRNA的翻译效率起始密码子两侧若容易形成RNA二级结构,将阻止翻译进行富含A-T序列导致转录提前终止密码子的偏好性高度复杂的胱氨酸结构基序影响表达效率✦表达形式及信号肽的选择:无信号肽常胞内表达;有信号肽,胞外分泌型表达✦启动子:多数毕赤酵母采用乙醇氧化酶AOX1、AOX2启动子✦转化子的拷贝数:拷贝数越高,表达水平也越高✦诱导条件:甲醇诱导的浓度、时间以及温度的选择✦外源蛋白的降解:采用酶缺陷型宿主、加入底物蛋白或调节pH值抑制蛋白酶活性,提高外源蛋白的稳定性。
➢哺乳动物细胞表达系统✦表达载体:病毒载体(腺病毒、腺相关病毒、反转录病毒等);质粒载体✦表达方式:瞬时表达、稳定表达、诱导表达➢基因重组蛋白的主要分离技术:离心、沉淀(等电点沉淀法、盐析法)、膜分离、双水相萃取➢基因重组蛋白的主要纯化技术:离子交换层析、亲和层析、凝胶过滤层析、反相色谱和疏水色谱➢选择分离纯化方法的依据✦根据表达形式选择♦分泌型:沉淀和超滤♦周质表达:溶菌酶处理+渗透压休克♦胞内可溶表达:亲和层析或离子交换层析♦胞内不溶表达(包涵体):易与杂蛋白分开,但需要复性形成有活性的蛋白质。
✦根据分离单元之间的衔接选择♦先采用低分辨、分离规模大的方法,后采用高分辨的方法,最后采用分离规模小、速度慢的方法。
合理选择色谱分离次序✦根据分离纯化工艺的要求选择♦具有良好的稳定性、重复性和较高的安全性;尽量较少组成工艺步骤;所用时间尽可能短;工艺和技术必须高效★基因工程药物的质量控制与小分子药物质量控制相比,不同的方面✦Mr远大于小分子化学物质,致使适用于小分子药物的鉴别方法无法用于基因工程药物。
如质谱✦基因工程药物结构复杂,常需多种检测方法✦两者杂质性质差别较大。
小分子药物杂质主要来源于合成中原料残留、合成副产物和纯化中溶剂残留;基因工程药物多为宿主蛋白残留和宿主基因残留,其检测一般都用专用的试剂盒。
✦药物定量方面,基因工程药物一般采用生化反应的方式★基因工程药物的质量控制1、蛋白质含量的测定✦紫外吸收光谱:在280nm有最大吸收值。