DNA重组药物
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一、是利用基因工程技术改造 传统的制药工业；
二、是用克隆的基因表达生产 有用的肽类和蛋白质药物或疫 苗。
THANK YOU
DNA重组药物
小组人员：闵倩 祝萍 黄媛媛 张念慈
本质
DNA 重组药物
DNA重组技术：指将DNA片段
操作 过程
（如基因）载体相连，并转 入特定的受体细胞，构建成
获得目的基 因
工程菌（或细胞），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。
工程菌的发 酵
DNA重组药物：即是应用 DNA重组技术表达和生产的 多肽或蛋白质类药物。
考虑因素
分离单元的衔接
重组 药物 分离纯化
• 高效分离手段
• 缩小样品体积，提高产物浓度，去除最主要的 杂质
• 高分辨率操作单位
• 凝胶排阻色谱
• 提高分离效果
关键控制点
原材料
培养过程 纯化工艺过程
最终产品
控制原因
重组 药物 质量控制要点
方法
保证产品质量的安全性和一致性；
防止产生不希望产生的遗传诱导的 变化
通过诱导细胞产生抗病毒蛋白等效应分子抑制病毒。 ②广谱性
抗病毒蛋白是一类酶类，作用无特异性。对多数病毒均有一 定抑制作用。 ③种属特异性
一般在同种细胞中活性高，对异种细胞无活性。 ④发挥作用迅速
干扰素既能中断受染细胞的病毒感染又能限制病毒扩散。在 感染的起始阶段，体液免疫和细胞免疫发生作用之前，干扰素发 挥重要作用。
法他来们进一行般富会集以或包浓涵缩体。的形式存在。
缺点是包涵体中的 蛋白质是无活性形 式，必须经过变形 复性过程重新折叠， 常用的方法是以促 溶剂（如尿素、盐 酸胍、SDS）溶解， 然后在适当条件下 （PH、离子强度与 稀释）复性。
考虑因素 产物的表达形式
重组 药物 分离纯化
如果蛋白质以胞内可溶表达形式存在，则收 集菌体后破壁，离心取上清液，然后用亲和层 析或离子交换法进行纯化。
促红细胞生成素EPO
定义：哺乳动物肾脏和肝脏 产生的一种分子质量为 46kDa的糖蛋白细胞因子。 能刺激幼稚红细胞的增生， 血红蛋白化和红细胞的成熟
重组
药物
举例
作用机制：人体缺氧时，此 种激素生成增加，并导致红 细胞增生，能促进肌肉中氧 气生成，从而使肌肉更有劲、 工作时间更长。
一般在贫血和低 氧状态时，根据身体组织对 氧的需要，促红细胞生成素 的供给量将增加，但在肾脏 贫血时其含量则非常低。
在纯化过程中还常采取适当的保护措施，如低温、 加入保护剂、尽量缩短纯化工艺时间等措施来防 止产物的降解和破坏。
考虑因素 层析类型
重组 药物 分离纯化
在选择层析类型和条件时要综合考虑蛋白质的性质。如蛋白质 的等电点和表面电荷的分布可影响其离子交换性能
凝 质 可 离离p除目疏性层仍亲合加I>胶分以。子去的水的析然和，入8排子应交大蛋）作差通保层 目 竞阻 的 用换 部 白的用 异 常 持析 的 争层 于动层 分 质基层 来 在 其蛋 剂:目析 蛋力析 的 的因析 分 水 天白 的的白:学杂稳:工和离溶然吸方蛋等蛋质体质定程反纯液构附法白电白脱积，性蛋向化中象后进质点与盐的但.白作蛋进，再行的处配和大在质用白行而利洗相于基蛋小应.层质，反用脱对这极结白来用析蛋向.快.分样端不合质进时利白作速子很位同而分行要用在用变质容置在杂子分注蛋分层换量易（于蛋的离意白 离 析洗以就p疏白分的I考质 过 是脱<及可水不5级，虑程 在疏液蛋以或作结分他中 有水和白用 机相中进行，蛋白经过反相流动相与固定相的 作用有时会发生部分变性
生物学效价测定、蛋 白质纯度检查、蛋白 质的比活性、蛋白质 的性质鉴定
干扰素IFN
定义： 流感病毒处理的细胞产生一种因子， 可抵抗病毒的感染，干扰病毒的复 制，命名为干扰素。它具有广泛的 抗病毒、抗肿瘤和免疫调节活性， 是人体防御系统的重要组成部分。
重组
药物
举例
重组
药物
举例
干扰素IFN
作用特点： ①间接性
外源蛋白的
分泌表达是
通过将外源
酶
基因融合到
编码信号肽
序列的下游
来实现的
重组 药物 分离纯化
考虑因素 产物的表达形式
重组 药物 分离纯化
分在泌工型业表生达产产中物常的用发大酵肠液杆的菌体作积为很宿大主， 但菌浓来度生较产低目，的因蛋此白必，须在在大纯肠化杆前菌富中集当或 浓外缩源，蛋通白常的可表用达吸量附达、到沉20淀%或以超上滤时的，方
2．其他贫血如缺铁性贫血、巨细胞性贫血患者EPO 水平不降低，但也可以使用EPO治疗，此时浓度也会有所升高。
3. 再生障碍性贫血和骨髓造血功能不全患者EPO水 平升高。
生长素
定义：生长素是动物垂体前 叶分泌的一种促进生长的蛋 白类激素。
重组
药物
举例
利用基因工程技术生产有应用 价值的利用基因工程技术是当 今医药发展一个重要的方向。 生产药物有两个不同的途径：
外源基因表 达产物的分 离钝化
将目的基因和 载体连接，构 建DNA重组体
将DNA重组体 载入宿主菌构 建工程菌
产品的检验 和制剂制备
类型 干扰素IFN
促红细胞生 成素EPO
生长素
分离纯化 过程
固液分离
浓缩与初步纯化
重组 药物 分离纯化
高度纯化
得到纯品
成品加工
注意点： 1. 操作条件温和，能保持目的产物的生物活性。 2. 选择性要好，能从复杂的混合物中将目的产物分离开来，达到较高纯化倍
促红细胞生成素EPO
பைடு நூலகம்
重组
药物
举例
主要作用：促进红细胞生长和分化，生成增多； 促进红母细胞成熟，成熟度明显加快，如细胞体系变
小、核仁消失、核浓缩、血红蛋白含量增加等； 抗氧化，稳定红细胞膜，提高红细胞膜抗氧化酶功能
等。
临床意义： 1．肾性贫血患者EPO水平较低，在进行治疗过程中， 往往通过注射EPO来提高体内EPO水平进行治疗，从而帮助病人 增加红细胞数量，此时EPO水平有所上升。
对目的基因、表达载 体及宿主细胞（如细 菌、酵母、哺乳细胞 和昆虫细胞）的检查
保证基因的稳定性、一致性和不被 污染
去除微量DNA、糖类、残余宿主蛋 白质、纯化过程带入的有害化学物 质、致热原，或者将这类杂质减少 至允许量
确保产品的安全性，有效性
控制、生产用细胞库、 有限代次的生产、连 续培养过程 离子层析，亲和层析 等
•基因工程菌培养发酵产物中含有大量的细 胞、代谢物、残留培养基、无机盐等，而且 目的产物在初始物料中含量较低，
•同时重组药物一般都需注射给药，对其质 量、纯度要求高，如须无菌、无热原等。
考虑因素 产物的表达形式
重组 药物 分离纯化
根据外源基因表达产物
在宿主细胞中的定位。
分泌型表达 胞内表达
考虑因素 产物的表达形式
数。 3. 收率要高。 4. 两个技术之间要能直接衔接，不需要对物料加以处理调整，这样可以减少
工艺步骤。 5. 整个分离纯化过程要快，能够满足高生产率的要求。
原因
重组 药物 分离纯化
•重组药物结构上为活性肽或蛋白质，稳定 性差。
•对PH、温度、金属离子、有机溶剂、剪切 力、表面张力等十分敏感，容易失活、变性。
二、是用克隆的基因表达生产 有用的肽类和蛋白质药物或疫 苗。
THANK YOU
DNA重组药物
小组人员：闵倩 祝萍 黄媛媛 张念慈
本质
DNA 重组药物
DNA重组技术：指将DNA片段
操作 过程
（如基因）载体相连，并转 入特定的受体细胞，构建成
获得目的基 因
工程菌（或细胞），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。
工程菌的发 酵
DNA重组药物：即是应用 DNA重组技术表达和生产的 多肽或蛋白质类药物。
考虑因素
分离单元的衔接
重组 药物 分离纯化
• 高效分离手段
• 缩小样品体积，提高产物浓度，去除最主要的 杂质
• 高分辨率操作单位
• 凝胶排阻色谱
• 提高分离效果
关键控制点
原材料
培养过程 纯化工艺过程
最终产品
控制原因
重组 药物 质量控制要点
方法
保证产品质量的安全性和一致性；
防止产生不希望产生的遗传诱导的 变化
通过诱导细胞产生抗病毒蛋白等效应分子抑制病毒。 ②广谱性
抗病毒蛋白是一类酶类，作用无特异性。对多数病毒均有一 定抑制作用。 ③种属特异性
一般在同种细胞中活性高，对异种细胞无活性。 ④发挥作用迅速
干扰素既能中断受染细胞的病毒感染又能限制病毒扩散。在 感染的起始阶段，体液免疫和细胞免疫发生作用之前，干扰素发 挥重要作用。
法他来们进一行般富会集以或包浓涵缩体。的形式存在。
缺点是包涵体中的 蛋白质是无活性形 式，必须经过变形 复性过程重新折叠， 常用的方法是以促 溶剂（如尿素、盐 酸胍、SDS）溶解， 然后在适当条件下 （PH、离子强度与 稀释）复性。
考虑因素 产物的表达形式
重组 药物 分离纯化
如果蛋白质以胞内可溶表达形式存在，则收 集菌体后破壁，离心取上清液，然后用亲和层 析或离子交换法进行纯化。
促红细胞生成素EPO
定义：哺乳动物肾脏和肝脏 产生的一种分子质量为 46kDa的糖蛋白细胞因子。 能刺激幼稚红细胞的增生， 血红蛋白化和红细胞的成熟
重组
药物
举例
作用机制：人体缺氧时，此 种激素生成增加，并导致红 细胞增生，能促进肌肉中氧 气生成，从而使肌肉更有劲、 工作时间更长。
一般在贫血和低 氧状态时，根据身体组织对 氧的需要，促红细胞生成素 的供给量将增加，但在肾脏 贫血时其含量则非常低。
在纯化过程中还常采取适当的保护措施，如低温、 加入保护剂、尽量缩短纯化工艺时间等措施来防 止产物的降解和破坏。
考虑因素 层析类型
重组 药物 分离纯化
在选择层析类型和条件时要综合考虑蛋白质的性质。如蛋白质 的等电点和表面电荷的分布可影响其离子交换性能
凝 质 可 离离p除目疏性层仍亲合加I>胶分以。子去的水的析然和，入8排子应交大蛋）作差通保层 目 竞阻 的 用换 部 白的用 异 常 持析 的 争层 于动层 分 质基层 来 在 其蛋 剂:目析 蛋力析 的 的因析 分 水 天白 的的白:学杂稳:工和离溶然吸方蛋等蛋质体质定程反纯液构附法白电白脱积，性蛋向化中象后进质点与盐的但.白作蛋进，再行的处配和大在质用白行而利洗相于基蛋小应.层质，反用脱对这极结白来用析蛋向.快.分样端不合质进时利白作速子很位同而分行要用在用变质容置在杂子分注蛋分层换量易（于蛋的离意白 离 析洗以就p疏白分的I考质 过 是脱<及可水不5级，虑程 在疏液蛋以或作结分他中 有水和白用 机相中进行，蛋白经过反相流动相与固定相的 作用有时会发生部分变性
生物学效价测定、蛋 白质纯度检查、蛋白 质的比活性、蛋白质 的性质鉴定
干扰素IFN
定义： 流感病毒处理的细胞产生一种因子， 可抵抗病毒的感染，干扰病毒的复 制，命名为干扰素。它具有广泛的 抗病毒、抗肿瘤和免疫调节活性， 是人体防御系统的重要组成部分。
重组
药物
举例
重组
药物
举例
干扰素IFN
作用特点： ①间接性
外源蛋白的
分泌表达是
通过将外源
酶
基因融合到
编码信号肽
序列的下游
来实现的
重组 药物 分离纯化
考虑因素 产物的表达形式
重组 药物 分离纯化
分在泌工型业表生达产产中物常的用发大酵肠液杆的菌体作积为很宿大主， 但菌浓来度生较产低目，的因蛋此白必，须在在大纯肠化杆前菌富中集当或 浓外缩源，蛋通白常的可表用达吸量附达、到沉20淀%或以超上滤时的，方
2．其他贫血如缺铁性贫血、巨细胞性贫血患者EPO 水平不降低，但也可以使用EPO治疗，此时浓度也会有所升高。
3. 再生障碍性贫血和骨髓造血功能不全患者EPO水 平升高。
生长素
定义：生长素是动物垂体前 叶分泌的一种促进生长的蛋 白类激素。
重组
药物
举例
利用基因工程技术生产有应用 价值的利用基因工程技术是当 今医药发展一个重要的方向。 生产药物有两个不同的途径：
外源基因表 达产物的分 离钝化
将目的基因和 载体连接，构 建DNA重组体
将DNA重组体 载入宿主菌构 建工程菌
产品的检验 和制剂制备
类型 干扰素IFN
促红细胞生 成素EPO
生长素
分离纯化 过程
固液分离
浓缩与初步纯化
重组 药物 分离纯化
高度纯化
得到纯品
成品加工
注意点： 1. 操作条件温和，能保持目的产物的生物活性。 2. 选择性要好，能从复杂的混合物中将目的产物分离开来，达到较高纯化倍
促红细胞生成素EPO
பைடு நூலகம்
重组
药物
举例
主要作用：促进红细胞生长和分化，生成增多； 促进红母细胞成熟，成熟度明显加快，如细胞体系变
小、核仁消失、核浓缩、血红蛋白含量增加等； 抗氧化，稳定红细胞膜，提高红细胞膜抗氧化酶功能
等。
临床意义： 1．肾性贫血患者EPO水平较低，在进行治疗过程中， 往往通过注射EPO来提高体内EPO水平进行治疗，从而帮助病人 增加红细胞数量，此时EPO水平有所上升。
对目的基因、表达载 体及宿主细胞（如细 菌、酵母、哺乳细胞 和昆虫细胞）的检查
保证基因的稳定性、一致性和不被 污染
去除微量DNA、糖类、残余宿主蛋 白质、纯化过程带入的有害化学物 质、致热原，或者将这类杂质减少 至允许量
确保产品的安全性，有效性
控制、生产用细胞库、 有限代次的生产、连 续培养过程 离子层析，亲和层析 等
•基因工程菌培养发酵产物中含有大量的细 胞、代谢物、残留培养基、无机盐等，而且 目的产物在初始物料中含量较低，
•同时重组药物一般都需注射给药，对其质 量、纯度要求高，如须无菌、无热原等。
考虑因素 产物的表达形式
重组 药物 分离纯化
根据外源基因表达产物
在宿主细胞中的定位。
分泌型表达 胞内表达
考虑因素 产物的表达形式
数。 3. 收率要高。 4. 两个技术之间要能直接衔接，不需要对物料加以处理调整，这样可以减少
工艺步骤。 5. 整个分离纯化过程要快，能够满足高生产率的要求。
原因
重组 药物 分离纯化
•重组药物结构上为活性肽或蛋白质，稳定 性差。
•对PH、温度、金属离子、有机溶剂、剪切 力、表面张力等十分敏感，容易失活、变性。