细胞因子重组融合蛋白研究进展
TGF_R_Fc融合蛋白的纯化及其生物学活性鉴定
文章编号:1007-8738(2003)04-400-04TGF 2βR Ⅱ/Fc 融合蛋白的纯化及其生物学活性鉴定李圣青1,李焕章1,杨乔欣2,倪殿涛1(第四军医大学1西京医院呼吸内科,2基础部微生物学教研室,陕西西安710032)收稿日期:2002-12-23; 修回日期:2003-03-27作者简介:李圣青(19702),女,安徽芜湖人,博士生.Tel.(029)3375237/3373682Purif ication and characterization of thef usion protein TGF 2βR Ⅱ/FcL I S heng 2qi ng 1,L I Huan 2z hang 1,Y ang Qiao 2xi n 2,N I Dian 2tao11Department of Respiration ,Xijing Hospital ,2Department of Mi 2crobiology ,Fourth Military Medical University ,Xi ’an 710032,ChinaAbstractAIM :T o expre ss the fusion protein TGF 2βR Ⅱ/Fc in largeamounts by using recombinant Bac 2TR Ⅱbaculovirus expre ssion system constructed by our laboratory and to purify and charac 2terize it.Then ,to verify whether the fusion protein TGF 2βR Ⅱ/Fc can be able to block the biological activity of cytokine TGF 2β1.METH ODS :The viral titer was determined by plaque form 2ing te st.The recombinant baculovirus was amplified by in fecting sf9cells.The fusion protein was purified by FPLC using protein G column.The purified product was analyzed by SDS 2PAGE and the amount of target protein calculated by gray scanning.We st 2ern blot and sandwich E LISA were used to affirm the expre ssion of the fusion protein.MTT colorimetry was used to te st whetherthe fusion protein can block the inhibition effect of cytokine TG F 2β1on the growth of L929cells.I t was to verify whether the fusion protein can reduce the fibronectin production in L929cells ac 2celerated by TGF 2β1by we stern blot.RESU LTS :The titer ofrecombinant Bac 2TR Ⅱbaculavirus in the primary culture fluid was 2×1012pfu/L.A fter electrophore sis ,gray scanning analy 2sis showed that the target protein accounted for 10percent of the total protein.We stern blot analysis and sandwich E LISA de 2tection proved that the target protein has been expre ssed.The fusion protein could block the inhibitive effect of cytokine TGF 2β1on the growth of L929cells and fibronectin production in L929cells.CONC L USION :The fusion protein TGF 2βR Ⅱ/Fc can in 2hibit the biological activity of TGF 2β1in vitro.This study will behelpful to the mass production of the fusion protein ,and will fa 2cilitate its further use in the therapy of pulmonary fibrosis.K eyw ords :transforming growth factor 2beta ;pulmonary fibrosis ;fusion protein摘要目的:用重组Bac 2TR Ⅱ杆状病毒表达系统大量表达融合蛋白TGF 2βR Ⅱ/Fc ,并对其进行纯化及鉴定;验证该融合蛋白是否能够阻断细胞因子TGF 2β1的生物学作用。
融合蛋白柔性linker的选择
蛋白融合Linker的设计与选择接头序列(Linker)设计是基因融合技术能否成功的关键技术之一。
即通过一段适当的核苷酸序列将不同的目的基因连接起来, 使其在适当的生物体内表达成为一条单一的肽链, 其中起连接作用的氨基酸称为Linker[1]。
融合蛋白中的两种成分能否分别形成正确的空间结构、更好的发挥生物学活性, 与连接融合蛋白中两种成分的接头序列密切相关。
重组生成的融合蛋白要求插入融合蛋白中的linker不能影响目的蛋白各自的功能。
因此, Linker序列的设计和选择对融合基因的构建至关重要。
针对Linker序列的设计和选择己有诸多相关的研究[2]。
目前的研究主要有两种, 即螺旋形式的Linker肽如[A(EAAAK)nA]和低疏水性、低电荷效应的氨基酸组成的接头, 以后者应用较广泛。
这种低疏水性、低电荷效应的氨基酸组成的多肽接头能够充分伸展以分开两种融合的组分, 使之能在互不干扰的情况下充分折叠成各自的天然构象。
Ryoichi等[3]在两种不同功能的融合蛋白之间插入了不同类型的linker序列, 包括可形成螺旋状的不同长度的肽链、柔性linker以及葡萄糖球菌蛋白A(PA)。
结果发现螺旋状的linker同柔性linker及PA一样, 可以有效的将融合蛋白的两个结构域分开, 甚至可增强融合蛋白的功能。
Linker的长度是融合基因构建的又一个重要的因素。
如果Linker 的长度过长, 则使融合蛋白对蛋白酶比较敏感, 导致活性融合蛋白在生产过程中的产量下降; 应用较短的Linker, 可以克服重组蛋白酶分解的问题, 但可使两个融合分子相距太近导致蛋白功能的丧失。
Linker的长度不应小于3.5 nm , 这是由于相邻肽键的距离为0.38 nm, 因此连接肽至少应包含10个氨基酸。
目前最为常用的是Huston设计合成的(GGGGS)3序列。
研究发现, 连接肽为(Gly4Ser)3的融合蛋白表现出较高的复性效率。
重组蛋白药物的研究进展
[ 5]
齐鲁药事 Qi lu P har maceu tical Af f ai rs 2008 V ol 27 , No 10 转变 , 比如 , N eupog en 向 N eulasta 转变 ; P EG - Intro n A 正 在迅速取代 I ntr on A , 而 P egasys [ 6] 很快地遏 制了 P EG - In tro n A 的发展势头。这提示我 们 , 尽管在市场相对成熟及 饱 和的情况下 , # 重 磅炸 弹∃ 的 突变 体仍 然有 很大 的 机会。 当 然 , 这种机会源于我们对发 病机理、 蛋 白质化 学和生 理功 能 的透彻理解 , 也必须有很好的技术平台对改变后的蛋白进 行 系统、 准确的功能和安全评价。 另一方面 , 加强与国外中小企业的合作。国外大型制 药 巨头都有自己 的产 品研 发体 系 , 与中 国企 业 合作 的机 会 不 大。因此 , 那些北美、 欧洲 的中小 企业高 技术 研发企 业就 有 了与中国医药企业合作的契机 , 因为这些企业的资金同样 有 限 , 他们的钱一般都集中用于研发 , 也希望找到合 作伙伴 , 此 时中国企业也在寻找有核心技术的产品 , 这种优势互补的 合 作能够达成一种双赢的目的。
( Roche 公 司的 Pegasys) 和 PEG 化 的 G % CSF ( Am 融 合蛋白 ( A lbuferon) 已 完成 &期临 床试 的&
The fusion protein linker 的选择
蛋白融合Linker的设计与选择接头序列(Linker)设计是基因融合技术能否成功的关键技术之一。
即通过一段适当的核苷酸序列将不同的目的基因连接起来, 使其在适当的生物体内表达成为一条单一的肽链, 其中起连接作用的氨基酸称为Linker[1]。
融合蛋白中的两种成分能否分别形成正确的空间结构、更好的发挥生物学活性, 与连接融合蛋白中两种成分的接头序列密切相关。
重组生成的融合蛋白要求插入融合蛋白中的linker不能影响目的蛋白各自的功能。
因此, Linker序列的设计和选择对融合基因的构建至关重要。
针对Linker序列的设计和选择己有诸多相关的研究[2]。
目前的研究主要有两种, 即螺旋形式的Linker肽如[A(EAAAK)nA]和低疏水性、低电荷效应的氨基酸组成的接头, 以后者应用较广泛。
这种低疏水性、低电荷效应的氨基酸组成的多肽接头能够充分伸展以分开两种融合的组分, 使之能在互不干扰的情况下充分折叠成各自的天然构象。
Ryoichi等[3]在两种不同功能的融合蛋白之间插入了不同类型的linker序列, 包括可形成螺旋状的不同长度的肽链、柔性linker以及葡萄糖球菌蛋白A(PA)。
结果发现螺旋状的linker同柔性linker及PA一样, 可以有效的将融合蛋白的两个结构域分开, 甚至可增强融合蛋白的功能。
Linker的长度是融合基因构建的又一个重要的因素。
如果Linker 的长度过长, 则使融合蛋白对蛋白酶比较敏感, 导致活性融合蛋白在生产过程中的产量下降; 应用较短的Linker, 可以克服重组蛋白酶分解的问题, 但可使两个融合分子相距太近导致蛋白功能的丧失。
Linker的长度不应小于3.5 nm , 这是由于相邻肽键的距离为0.38 nm, 因此连接肽至少应包含10个氨基酸。
目前最为常用的是Huston设计合成的(GGGGS)3序列。
研究发现, 连接肽为(Gly4Ser)3的融合蛋白表现出较高的复性效率。
抗体-细胞因子融合
抗体细胞因子融合：开创新时代的生物治疗引言：生物治疗已经成为当今医学领域的重要突破，为许多疾病的治疗带来了新的希望。
抗体和细胞因子是两类常见的生物治疗药物，它们分别通过抑制病理生物或促进免疫应答来发挥作用。
然而，近年来，一种新兴的治疗策略——抗体细胞因子融合——在生物治疗领域崭露头角，为疾病的治疗提供了更为精准和有效的手段。
抗体细胞因子融合的定义和原理：抗体细胞因子融合是指将抗体和细胞因子的功能域通过基因工程手段融合在一起，形成一种新的融合蛋白。
这种融合蛋白既具有抗体的高度特异性结合能力，又具备细胞因子的生物活性，能够同时靶向病变细胞并调节免疫反应。
抗体细胞因子融合蛋白通常由抗体的可变区域和细胞因子的功能区域组成，通过连接肽或基因融合的方式将两者紧密结合。
抗体细胞因子融合的优势：增强生物活性：抗体细胞因子融合蛋白将抗体的特异结合性和细胞因子的生物活性相结合，使得治疗药物能够更精准地靶向病变细胞并发挥治疗效果。
改善药物稳定性：抗体细胞因子融合蛋白通常具有较长的半衰期和更好的稳定性，能够延长药物在体内的作用时间，减少用药频次。
提高药物耐受性：通过融合抗体和细胞因子的特性，抗体细胞因子融合蛋白能够减少免疫系统的不良反应和药物的副作用，提高患者的耐受性。
广泛适用性：抗体细胞因子融合技术可应用于不同的疾病领域，包括肿瘤治疗、自身免疫性疾病、传染病等，为多种疾病的治疗提供了新的选择。
抗体细胞因子融合的临床应用：抗体细胞因子融合已经在临床上取得了一些重要的突破。
例如，某些抗体细胞因子融合蛋白已成功用于治疗癌症，通过靶向肿瘤表面的抗原并释放细胞因子，激活免疫细胞杀伤肿瘤细胞。
此外，抗体细胞因子融合蛋白还被用于治疗类风湿性关节炎、肺部疾病和炎症性肠病等自身免疫性疾病。
展望未来：随着对抗体细胞因子融合技术的深入研究和发展，相信其在生物治疗领域的应用前景将更加广阔。
未来的研究可以进一步探索更多不同抗体和细胞因子的融合组合，以及更精准的治疗策略。
细胞因子在疫苗中的免疫增强作用
细胞因子在疫苗中的免疫增强作用罗满林;唐明森;鲁俊鹏【摘要】细胞因子是免疫活性细胞和其它细胞分泌的具有多种生物活性的多肽或蛋白质,这些细胞因子是重要的信息传递物质,特别在免疫、炎症和造血系统等生物学反应过程中具有重要的作用.细胞因子用于重组疫苗上的研究已成为生物学研究中最活跃的领域之一.在基因工程疫苗研制中,常把细胞因子基因(如IL-2、IL-1等)和保护抗原基因连接在一起,构成融合蛋白,以增强疫苗的抗体产生和细胞免疫水平.以干扰素和白细胞介素为例,叙述了细胞因子在免疫增强剂和免疫治疗剂、构建新型基因工程苗等方面的主要研究进展.【期刊名称】《中国兽药杂志》【年(卷),期】2010(044)004【总页数】4页(P55-58)【关键词】细胞因子;疫苗;免疫水平【作者】罗满林;唐明森;鲁俊鹏【作者单位】广东大华农动物保健品股份有限公司,广东新兴527400;华南农业大学兽医学院,广州510642;广东大华农动物保健品股份有限公司,广东新兴527400;广东温氏食品集团研究院,广东新兴527400【正文语种】中文【中图分类】S852.4细胞因子(cytokine)是一类由活化的免疫细胞(淋巴细胞、单核巨噬细胞等)和相关细胞(纤维细胞、内皮细胞等)产生的具有调节细胞功能的高活性、多功能蛋白质多肽分子或糖蛋白,能调节细胞分化增殖和诱导细胞发挥功能,它们通过与高亲和力的特异性受体相互作用,在低浓度下发挥作用,是机体发挥免疫功能不可缺少的成分[1]。
在动物体内,绝大多数细胞因子含量很低,其作用主要是提高动物的免疫功能及与动物的生长和代谢有关。
主要包括干扰素(IFN)、白细胞介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF)、表皮生长因子(EGF)、神经生长因子(NGF)、转化生长因子(TGF)等。
细胞因子通过旁分泌或自分泌方式发挥生物学作用,它有特定的靶细胞,并通过靶细胞膜上的特异性受体发挥作用。
细胞因子具有免疫调节、抑制肿瘤增殖、促进造血与组织修补和参与炎症反应以及神经内分泌效应等多种生物学功能[2]。
融合蛋白柔性linker的选择
融合蛋白柔性l i n k e r的选择It was last revised on January 2, 2021蛋白融合L i n k e r的设计与选择接头序列(Linker)设计是基因融合技术能否成功的关键技术之一。
即通过一段适当的核苷酸序列将不同的目的基因连接起来, 使其在适当的生物体内表达成为一条单一的肽链, 其中起连接作用的氨基酸称为Linker[1]。
融合蛋白中的两种成分能否分别形成正确的空间结构、更好的发挥生物学活性, 与连接融合蛋白中两种成分的接头序列密切相关。
重组生成的融合蛋白要求插入融合蛋白中的linker不能影响目的蛋白各自的功能。
因此, Linker序列的设计和选择对融合基因的构建至关重要。
针对Linker序列的设计和选择己有诸多相关的研究[2]。
目前的研究主要有两种, 即螺旋形式的Linker肽如[A(EAAAK)nA]和低疏水性、低电荷效应的氨基酸组成的接头,以后者应用较广泛。
这种低疏水性、低电荷效应的氨基酸组成的多肽接头能够充分伸展以分开两种融合的组分, 使之能在互不干扰的情况下充分折叠成各自的天然构象。
Ryoichi等[3]在两种不同功能的融合蛋白之间插入了不同类型的linker序列, 包括可形成螺旋状的不同长度的肽链、柔性linker以及葡萄糖球菌蛋白A(PA)。
结果发现螺旋状的linker同柔性linker及PA一样, 可以有效的将融合蛋白的两个结构域分开, 甚至可增强融合蛋白的功能。
Linker的长度是融合基因构建的又一个重要的因素。
如果Linker 的长度过长, 则使融合蛋白对蛋白酶比较敏感, 导致活性融合蛋白在生产过程中的产量下降; 应用较短的Linker, 可以克服重组蛋白酶分解的问题, 但可使两个融合分子相距太近导致蛋白功能的丧失。
Linker的长度不应小于 nm , 这是由于相邻肽键的距离为 nm, 因此连接肽至少应包含10个氨基酸。
目前最为常用的是Huston设计合成的(GGGGS)3序列。
融合蛋白柔性linker的选择
蛋白融合Ｌinｋer得设计与选择接头序列(Ｌinker)设计就是基因融合技术能否成功得关键技术之一。
即通过一段适当得核苷酸序列将不同得目得基因连接起来, 使其在适当得生物体内表达成为一条单一得肽链, 其中起连接作用得氨基酸称为Ｌinｋer［1]。
融合蛋白中得两种成分能否分别形成正确得空间结构、更好得发挥生物学活性,与连接融合蛋白中两种成分得接头序列密切相关、重组生成得融合蛋白要求插入融合蛋白中得ｌinker不能影响目得蛋白各自得功能。
因此, Liｎker序列得设计与选择对融合基因得构建至关重要。
针对Linker序列得设计与选择己有诸多相关得研究[2］。
目前得研究主要有两种, 即螺旋形式得Linｋｅr肽如[A(EＡAAK)nA］与低疏水性、低电荷效应得氨基酸组成得接头, 以后者应用较广泛。
这种低疏水性、低电荷效应得氨基酸组成得多肽接头能够充分伸展以分开两种融合得组分, 使之能在互不干扰得情况下充分折叠成各自得天然构象。
Ryoicｈi等[３］在两种不同功能得融合蛋白之间插入了不同类型得liｎker序列, 包括可形成螺旋状得不同长度得肽链、柔性linkｅｒ以及葡萄糖球菌蛋白Ａ(PA)。
结果发现螺旋状得ｌinkｅr同柔性liｎker 及ＰA一样,可以有效得将融合蛋白得两个结构域分开, 甚至可增强融合蛋白得功能、Lｉnker得长度就是融合基因构建得又一个重要得因素、如果Liｎker 得长度过长,则使融合蛋白对蛋白酶比较敏感, 导致活性融合蛋白在生产过程中得产量下降; 应用较短得Lｉnkｅr, 可以克服重组蛋白酶分解得问题, 但可使两个融合分子相距太近导致蛋白功能得丧失。
Ｌinkｅr得长度不应小于3。
5 nm , 这就是由于相邻肽键得距离为0、３８ｎｍ, 因此连接肽至少应包含10个氨基酸。
目前最为常用得就是Ｈｕston设计合成得(GGGGS)３序列。
研究发现,连接肽为(Glｙ4Seｒ)3得融合蛋白表现出较高得复性效率。
细胞因子在生物制药中的研究与应用
细胞因子在生物制药中的研究与应用引言：细胞因子是一类分子信号，它们在细胞间进行相互交流并调控生物体内的各种生理与病理过程。
随着生物制药领域的快速发展，细胞因子作为重要的调节剂和治疗药物广泛应用于疾病的预防和治疗。
本文将重点介绍细胞因子在生物制药中的研究进展和应用，从基础研究到临床应用深入探讨其意义和前景。
一、细胞因子的基本概念和分类细胞因子是一类分泌性蛋白质，能够通过它们介导的信号传递系统与其他细胞相互作用，调节细胞增殖、分化、存活、迁移等生物过程。
根据其功能和分子结构，细胞因子可被分为几个主要类型，包括生长因子、细胞存活因子、细胞间介质和炎症因子等。
二、细胞因子在疾病治疗中的应用1. 免疫系统疾病细胞因子在调节免疫系统中起到关键作用，因此，一些免疫系统相关的疾病可以通过调节细胞因子的水平来治疗，比如类风湿关节炎、白血病、自身免疫性疾病等。
2. 恶性肿瘤的治疗细胞因子如干扰素和肿瘤坏死因子等在恶性肿瘤治疗中起到重要的作用。
它们能够通过抑制肿瘤细胞的增殖、促进肿瘤细胞凋亡等途径来发挥治疗效果。
3. 神经系统疾病由于细胞因子在神经系统中的重要作用，利用细胞因子进行神经损伤的修复和治疗已成为一个研究热点。
比如肿瘤坏死因子的神经保护效应被广泛研究，它能够促进神经元的生长和再生。
三、细胞因子的药物研发细胞因子的药物研发是生物制药领域的重要一环。
当前，有许多先进且高效的技术被广泛应用于细胞因子药物的研制，包括融合蛋白技术、重组DNA技术、基因工程等。
这些技术的发展极大地促进了细胞因子药物的可行性和有效性。
1. 融合蛋白技术融合蛋白是将两个或多个分子组合成一个具有新功能的分子。
通过融合蛋白技术，可以将细胞因子与其他蛋白质或抗体结合，以提高药物的稳定性、生物活性和靶向性。
2. 重组DNA技术重组DNA技术通过将包含细胞因子基因的DNA片段移植到细胞中，使细胞能够合成和分泌特定的细胞因子。
这种技术可以大规模制备纯化的细胞因子，提高药物的生产效率和纯度。
重组人凝血因子ix-白蛋白融合蛋白
重组人凝血因子ix-白蛋白融合蛋白人凝血因子IX（Factor IX，FⅨ）又被称为凝血酶原复合物（FIX），是一种重要的凝血蛋白，是人体血小板凝血机制的关键组成部分。
当人体受伤或出现血管破损时，凝血因子IX会被激活形成活性因子IXa，与其它凝血因子一起协同作用，参与血液凝固的过程。
而血液凝固是维持正常血液循环、避免过度出血的重要机制。
然而，有人有遗传性凝血因子IX缺乏症的患者，他们的体内缺乏凝血因子IX这种重要的凝血蛋白，导致血液无法凝固，容易出现内出血的情况，甚至有生命危险。
针对这一情况，科学家们研发出了一种新型的治疗方法——重组人凝血因子IX-白蛋白融合蛋白。
重组人凝血因子IX-白蛋白融合蛋白是通过基因工程技术将人凝血因子IX与人白蛋白进行融合而生产出来的一种药物。
白蛋白是一种人体自然存在的蛋白质，具有良好的生物相容性和稳定性，能够延长凝血因子IX在体内的半衰期，提高其生物利用度，从而增强其疗效。
使用重组人凝血因子IX-白蛋白融合蛋白治疗凝血因子IX缺乏症的患者，能够有效地补充体内缺乏的凝血因子IX，恢复正常的凝血机制，预防并控制出血。
通过注射该药物，患者能够更好地控制病情，减少出血风险，提高生活质量。
重组人凝血因子IX-白蛋白融合蛋白作为一种治疗凝血因子IX缺乏症的新药，具有一定的优势。
首先，由于其含有白蛋白，使其在体内的半衰期更长，可减少患者使用频率，提高依从性。
其次，该药物可在家中进行自我注射，方便患者日常使用，减少医疗资源的消耗。
另外，重组人凝血因子IX-白蛋白融合蛋白的生产技术成熟，稳定性好，安全性高，具有较好的临床应用前景。
然而，重组人凝血因子IX-白蛋白融合蛋白也存在一些问题和挑战。
首先是其价格较高，造成部分患者难以承受。
其次，长期使用可能会引发抗药性，降低疗效。
此外，患者在使用过程中需要严格遵守医嘱，定期检查凝血因子IX水平，以保证治疗效果。
综上所述，重组人凝血因子IX-白蛋白融合蛋白作为一种新型治疗凝血因子IX缺乏症的药物，具有明显的疗效和便利性，为患者提供了有效的治疗选择。
人血清白蛋白融合技术研究进展
生物技术 产业 已经成 为全球炙 手可热 的研究 热点 ， 美 国
与ｇ ｐ ｌ ８ 、 ｇ ｖ ３ Ｏ 、 ｇ ｖ ６ Ｏ和 Ｆ ｃ Ｒ ｎ等受体结合 ， 调节 Ｈ Ｓ Ａ的运输和 分 布 Ｊ ． 由于 Ｈ Ｓ Ａ具有无 免疫 原性 、 人体 相容 性好 、 组织 分 布广 、 无酶活等特性 ， 使其成为非常理想药物 融合载体 ． 各种
素（ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｎ ， Ｉ Ｆ Ｎ） 、 促 红细胞 生长 素 （ Ｅ Ｐ Ｏ） 、 粒 细胞 集落 刺
主要包 括非共价偶 联 、 化学共 价偶联 、 纳米 粒子 和融合 蛋 白
等四种形式 （ 如图 １ 所示 ） ． 多种针对癌症 、 肝炎 、 糖尿病 以及
激因子（ Ｇ—Ｃ Ｓ Ｆ ） 以及各种疫苗等 ， 这些产 品广 泛用于 医药 、 食品 、 保 健品 、 生物 材料等众多 领域 ． 然而 ， 大多数 蛋 白和多
基于 Ｈ Ｓ Ａ的药物融 合技术 也得 到发 展和 应用 ， 其 主要方 式
Ｎ Ａ Ｓ Ｄ Ａ Ｑ的 Ｂ ｉ ｏ ｔ ｅ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ近十年来增长 了一倍 …． 而蛋 白质
和多肽药物的开发则是 生物技术 产业 的主要研 究热点 ， 如 凝
血因子 、 抗体 、 白介 素（ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｌ ｅ ｕ ｋ ｉ ｎ ， Ｉ Ｌ ） 、 胰 岛素 （ Ｉ ｎ ｓ ｕ ｌ ｉ ｎ ） 、 干扰
肽药 物的半 衰期很 短 ， 一是 因为蛋 白质药 物会 被体 内的蛋 白
心血 管疾病 的药 物都相 继 被开发 成 ＨＳ Ａ融合 药物 ， 并 已进 入 临床试验 阶段 （ 见表 １ ） ， 有望在近期投入使用 。
融合蛋白在基因重组中的作用
融合蛋白在基因重组中的作用一、引言随着生物技术的不断发展，基因重组技术在多个领域得到了广泛的应用，包括医药、农业和工业。
在此过程中，融合蛋白发挥着关键的作用。
本文将深入探讨融合蛋白在基因重组中的重要性及其作用机制。
二、融合蛋白与基因重组融合蛋白是指通过基因工程技术将两个或多个蛋白质编码基因融合在一起所产生的蛋白质。
这种融合蛋白可以在细胞内实现原本分离的蛋白质的功能，提高蛋白质表达的效率和稳定性，进而实现改良生物体性状的目的。
在基因重组过程中，融合蛋白可以用来实现多个蛋白质的共表达，提高蛋白质的产量和纯度，以及优化蛋白质的结构和功能。
三、融合蛋白的生物合成融合蛋白的生物合成主要依赖于基因工程技术。
首先，通过基因合成或者克隆技术将目的基因与载体基因进行融合，形成融合基因。
然后，将融合基因导入到宿主细胞中，进行表达和调控。
在表达过程中，宿主细胞会按照基因的指令合成相应的氨基酸序列，进而形成具有特定结构和功能的融合蛋白。
四、融合蛋白的功能多样性融合蛋白具有多种多样的功能和应用。
例如，可以将酶与细胞色素c进行融合，提高酶的催化效率和稳定性；将抗体与毒素进行融合，用于癌症治疗；将抗原与佐剂进行融合，用于疫苗制备；将不同的蛋白质进行融合，用于蛋白质组学和蛋白质工程的研究。
此外，通过设计和调控融合蛋白的结构和功能，还可以实现新的生物材料和生物技术的开发和应用。
五、融合蛋白在疾病治疗中的应用融合蛋白在疾病治疗中具有广泛的应用前景。
例如，利用基因工程技术将抗体与细胞因子进行融合，形成免疫治疗药物，用于癌症、自身免疫性疾病和感染性疾病的治疗。
此外，利用融合蛋白技术还可以开发出新型的疫苗和诊断试剂，用于传染病、癌症和代谢性疾病等的预防和治疗。
六、前景与展望随着生物技术的不断发展，融合蛋白在基因重组中的应用将会越来越广泛。
未来，通过进一步研究和优化融合蛋白的结构和功能，有望实现更加高效、安全和可靠的生物医药产品和生物技术的开发和应用。
融合蛋白柔性linker的选择（参考资料）
融合蛋⽩柔性linker的选择（参考资料）蛋⽩融合Linker的设计与选择接头序列(Linker)设计是基因融合技术能否成功的关键技术之⼀。
即通过⼀段适当的核苷酸序列将不同的⽬的基因连接起来, 使其在适当的⽣物体内表达成为⼀条单⼀的肽链, 其中起连接作⽤的氨基酸称为Linker[1]。
融合蛋⽩中的两种成分能否分别形成正确的空间结构、更好的发挥⽣物学活性, 与连接融合蛋⽩中两种成分的接头序列密切相关。
重组⽣成的融合蛋⽩要求插⼊融合蛋⽩中的linker不能影响⽬的蛋⽩各⾃的功能。
因此, Linker序列的设计和选择对融合基因的构建⾄关重要。
针对Linker序列的设计和选择⼰有诸多相关的研究[2]。
⽬前的研究主要有两种, 即螺旋形式的Linker肽如[A(EAAAK)nA]和低疏⽔性、低电荷效应的氨基酸组成的接头, 以后者应⽤较⼴泛。
这种低疏⽔性、低电荷效应的氨基酸组成的多肽接头能够充分伸展以分开两种融合的组分, 使之能在互不⼲扰的情况下充分折叠成各⾃的天然构象。
Ryoichi等[3]在两种不同功能的融合蛋⽩之间插⼊了不同类型的linker序列, 包括可形成螺旋状的不同长度的肽链、柔性linker以及葡萄糖球菌蛋⽩A(PA)。
结果发现螺旋状的linker同柔性linker及PA⼀样, 可以有效的将融合蛋⽩的两个结构域分开, 甚⾄可增强融合蛋⽩的功能。
Linker的长度是融合基因构建的⼜⼀个重要的因素。
如果Linker 的长度过长, 则使融合蛋⽩对蛋⽩酶⽐较敏感, 导致活性融合蛋⽩在⽣产过程中的产量下降; 应⽤较短的Linker, 可以克服重组蛋⽩酶分解的问题, 但可使两个融合分⼦相距太近导致蛋⽩功能的丧失。
Linker的长度不应⼩于3.5 nm , 这是由于相邻肽键的距离为0.38 nm, 因此连接肽⾄少应包含10个氨基酸。
⽬前最为常⽤的是Huston设计合成的(GGGGS)3序列。
研究发现, 连接肽为(Gly4Ser)3的融合蛋⽩表现出较⾼的复性效率。
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１（ｅ １ ）Ｐｎ 等¨ 把 Ｉ一 ２ ｓ Ｌ２ ，ｅｇ Ｌ１ ｌ ２的 ｐ５和 ｐＤ ３ ４ 亚单 位 通过 多 ｜ 肽 接头连接 （４ ．ｎｅ．３ ） ｐＯ １ｋｒｐ５ 后再 与抗 Ｈ ｒ ｎｕ ｉ ｅ ／ ｅ 抗体重链 氨 ２
有特异性结合 Ｃ ３ 原和 Ｉ． Ｄ ０ｊ 元 Ｌ１ ２受体的能力 ， 能刺激 Ｔ细
胞分泌 ＩＮ＾ 并 高效诱 导 Ｎ Ｆ －， ， Ｋ细 胞溶 解 Ｃ ３ 胞。这 些 Ｄ０ 细 特性使 Ｈ Ｓ － Ｆ—ｉＬ１ 可用 于 Ｈ ｄｋ Ｒ ３ｓ ｖ － ． ｅ ｈＩ ２ ｏｇｉ ｎ氏淋 巴瘤 的特 异
一
他生 长因子一起发挥 协同作用 ， 好 的二联细 胞 因子融合 是最
蛋 白的备选 因子 。ＩＦＩ可刺激多 种组织 中细胞 的增 殖或分 Ｇ Ｉ
化。将 ＩＦⅡ Ｇ 与一段信号肽以及胰 岛素样的昆虫激素 ｂ． ｏ
ｍ ｘ 的 Ｎ端 序列融 合表达 ， 可 得到分 泌形 式 的具 有生 物 ｙｉ ｎ 便
脾脏 而发挥造血功 能。
毒素－ － 的融合蛋 白（ Ａ 螂 Ｉ－） 表 达 高亲 和力 Ｉ－ 受 Ｉ２ Ｌ ＤＢ Ｌ 对 ２ Ｌ２ 体 的细胞株起 毒性作用 ， 乏完整 的高 亲和 力受体 的细 胞 而缺
株 （ ｐ５亚单位而 无 ｐ５亚单 位 ） 有 ５ ７ 则对 该 融合 毒 素相 对 耐
活 性 的 Ｂ ＭＩ Ｆ ｌ Ｏ Ｇ Ｌ 。Ｄｆｌｏ等 制 备 了 一 种 Ｂ ＭＩ Ｆ和 ｉｃ ａ Ｏ Ｇ
类能直接杀伤靶 细胞 的免疫制剂 。体外 试验表 明 ， Ｊ 白喉
Ｉ－ Ｌ ３的融合蛋 白 ， 体外试 验 中它 可刺 激正常外 周血 细胞 中 的 骨髓干 细胞集落形成 ， 内试 验结果亦 显示 该融合 蛋 白能动 体 员具有 高度增殖活性 的骨髓 干细胞 进入 外周 血 ， 进而定 居至
集 在恶性 Ｈｏｇｉ／ ｅｄＳ ｉｂｒ（－ Ｒ ） 胞周 围 ， Ｃ ３ ｄ ｋｎ Ｒ ｅ —ｔ ｅｇ Ｉ Ｓ 细 ｅ ｎ Ｉ ／ 由 Ｄ０
抗 肿瘤 抗 体和 细胞 因子 融合 蛋 白 同时保 留抗 体和细 胞
结合 域 （ Ｒ ３ｓ ｖ 和 Ｉ－ Ｈ Ｓ一 Ｆ ） Ｌ１ ｃ ２的 ｐｏｐ５亚 单 位 组 成 的抗 ４— ３ Ｃ ３ 抗 体－ 一 融合蛋 白 ， 逆转 Ｔ２极化 状 态 ， 蛋 白具 Ｄ０ Ｉ１ Ｌ２ 可 ｈ 该
ｂｄ ｙｅｈｒｉ［ ］ ｅ ｔｓ Ｃ ａｅ ｎｓ ２０ ， ４ ： ｏｙｈｐｒ ｅ ａ Ｊ ．Ｃｌ Ｓ ｓ ｈｐｒ ｅ， ０ １ ６（ ） ｔ ｍ ｌ ｒ ｅ ｏ
［ 收稿 １ ５ １ 期］ ２０ 一 Ｏ ｌ ０３ ｌ — ７
Ｊ
［ 修回Ｅ ｌ 期］ ２０ ０ — ３ ０４— ３ ０
中国肿瘤 生物治疗杂志
幻ｏ ｎ １ （ ） ４Ｊ ； １ ２ ｕ
２ 细胞 因子与毒 素的融合 蛋 白 在一些 肿瘤细胞 表面存在许 多细 胞 因子受体 ， 可利用 细 胞 因子作 为靶 向载 体将 细 胞毒 素运 送 到 肿瘤 微 环境 以杀 伤
肿瘤细胞 。白喉毒 素 与细 胞 因 子的 重组 融合 蛋 白便 是这 样
ｓ ｏｋ ｐｏｅｎ １ ０ ａ ｄ ｇｕ ｏｅ ｒｇ ｌｔｄ ｐ ｏｅｎ １ ８ｃ ｎ ｅ ａ — ｈ ｃ ｒｔｉ ｌｃ ｓ －ｅ ｕａｅ ｒｔｉ ７０ ａ ａ ｃ ｒｖ ｃ １ ｎ
ｃｎ ｓａ ｄｔ ｅｅ ｅ ｔ ｆｆｖ ｒｒｎｇ ｙ ｅ ｔｅｍｉ ｎ ｖ ｃ ｉｅａ ｔ ｉｙ ｉｅ ｎ ｈ ｆ ｃｓｏ ｅ－ａ ｅｈ ｐ ｒｈ ｒ ａｏ ａ ｃｎ ｃｉ ｔ ｅ ｖ
２０ ０ ３年 ， ｕｅ 等 构 建 了 一 种抗 Ｃ ３ Ｈｅｓｒ Ｄ ０抗 体 与 Ｉ．２ Ｌ １
年 ， ｌａ ｓ …便应 用基 因工程 手 段将 白喉 毒素 的受 体结 Ｗｉ ｍ 等 ｌ ｉ 合部位 以白细 胞介 素 ．（Ｌ２ 替代 构建 出一 个重 组 融合 蛋 ２ Ｉ－） 白。而后 ， 重组融 合蛋 白高效 、 异 的生 物 学作 用 显示 出 临 特 床应用 的广 阔前景 ， 引起 了学 者们 的重视 ， 尤其 近 几年 发展 迅速 。在 这些重组 蛋 白中 ， 大 多数 包 含有 细胞 因子成 分 ， 绝 其作用通 常可分 为 两类 ， 即载 体靶 向作 用 和／ 或直 接生 物学 活性 。本文根据与 细胞因子融 合 的分 子 的不 同 ， 细胞 因子 将
因子功能 ， 表现出较相当量单独抗体和细胞因子更高的抗肿
瘤活性 ， 不伴全身毒 性反应 Ｊ 且 。提示这些 特殊 融合蛋 白分 子可在人类癌症 治疗 中发挥作用 。 Ｐｎ 等＂ １９ ｅｇ ９９年构 建 了 一 个 单 链 Ｉ． － Ｃ Ｌ 是抗 Ｈ ｒ ｎｕ 体 部分 ，５ 一 ０ 一 ｅ ／ｅ 抗 ２ ２ ％ ３％ 的人类乳腺 癌 中 Ｈ ｒ ｎｕ抗 原 过度 表 达 ， 移 性乳 腺 癌 可 ｅ ／ｅ ２ 转 通过人源化 的抗 Ｈ ｒ ｎｕ抗 体 有效 的被靶 向 ， 可 以该 特 ｅ ／ｅ ２ 故 异性抗 体 为载体 将细 胞 因子 导至 肿瘤 灶 ； 一部 为单链 Ｉ． 另 Ｌ
蛋白、 不同细胞因子的融合蛋白、 细胞因子与细胞因子受体的融合蛋 白以及细胞因子与其他分子的融合蛋 白。这些兼具特异
性与高效性 的新型重 组融合蛋 白有些 已走 向临床 ， 在抗肿瘤 、 抗风湿 病 、 ＨＶ感 染等领域 发挥作 用 ， 抗 Ｉ 为人类 疾病 的治疗 提供
新 的手 段。
［ 关键词 ］ 融合 蛋 白 ； 细胞 因子 ； 抗体 ； 毒素 ； 抗肿瘤
中国肿瘤生物治疗杂 志
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１ ４８ －
Ｃ ｉ Ｊ ａ ｃ ｒ ｉ ｈ ｒ ｈｎ Ｃ ｎ ｅ Ｂ ｏ ｅ ｔ
［ 文章编号 ］ １０ —８ Ｘ（０ ４ ０ －１８０ ０ ７３ ５ ２ ０ ） ２０ ４ －３
细 胞 因子 重 组 融 合 蛋 白研 究 进 展
郁子扬 综述；张立煌 审阅（ 浙江大学免疫学研 究所 ， 杭州 ３０ ３ ） １０ １
ｌ （ ： ９ －０ ． ６ ６） ４ ２５ ７
［Ｏ Ｓｇ ， ａａａ Ｎ ｋｍ ｔ Ｙ ｅａ． ｎａｃｍ ｎｏｔ ｅ ２ ］ ａ Ｔ ＳｋｈｒＨ， ａａ ｏ ，ｔ １Ｅ ｈ ｅ ｅｔｆｈ ｔ ｒ ａ ｏ ｎ ｅｈ －
ａ ｅ ｔ ｕｃ ｍ ｏ ｒｄｏ ｉ ｍｕ ｏｈ ｒｐ ｂ ｃ ｍｂｎ ｔ ｎ ｉ ｐ ｕｉ ｏ ｔ ｅ ｆ ａ ｉ— ｅ ｏ ｍ ｎ ｔｅａ ｙ ｙ ｏ ｉａｉ ｗ ｔ ｏ ｈ
性免疫治疗 。
［ 基金项 目］ 国家 ８３课题 （０ １ Ａ １１１ ６ ２０ Ａ ２ ５１ ）
３ ６－ ５． Ｏ ３ｌ
［ ］ Ｊ ｍ ｕｏ， ０１ １６ １ ： ９ － ７ Ｊ ． ｍ ｎｌ ２０ ， ６ （ ） ４０ ９． Ｉ ４ ［７ ｌ Ｓｉ ａ Ｍ， ｏｄ ｅａ ｅｔｈ ｋｐ ｔｎ ０ｅｐ ｓ １ ］ ｔＡ， ｈ ｋｉ Ｈ ｎａ ０ ｎ Ｈ，ｔ １ ａ ｓｏ ｒｅ ｒ ． ．Ｈ ｃ ｏ ｉ７ ｘｅ
受 。细胞结合 该融合毒 素后 ， 可观察 到类似 于 Ｉ－ 刺激 之 Ｌ２ 后 的情况 即 Ｉ－、 －受 体 、－ｙ 和 ＩＮ－的 ｍ Ｎ Ｌ２ Ｉ ２ Ｌ ｃｍ ｃ Ｆ ． ｙ Ｒ Ａ的表 达 增高 ， 白 成在 ４ ６ｈ内开始 受 抑制 ， 发 的凋亡则 在 蛋 合 — 继
４ ～７ Ｊ ２ｈ内发 生 Ｊ ａｅ 等 报道 Ｄ Ｂ Ｌ２在皮 肤 Ｔ细 Ｄ 。Ｓｌｈ Ａ ｍＩ－ 胞淋 巴瘤 （ｕａ ｅｕ ｅ ｍｐ ｏ ａ Ｃ Ｃ ｃ ｔ ｏｓＴｃｌｌ ｈ ｍ ， Ｔ Ｌ） Ｉ期 临床试 验 ｎ ｌｙ
ｓｏ ｎ ｕ ｅ ｎｉ ｍｏ ｍｍｕ ｉ ｄ ｒｎ ｎ ｒｅ ｌ ｌｒ ｈ ｐ ｒ ｅｍｉ ｉｎ ｉｄ ｃ ｓａ ｔｔ ｒ ｉ ｕ ｎｔ ｕ ｇ ｉｔａ ｅｌ ａ ｙ ｅｔ ｒ ａ ｙ ｉ ｕ ｈ
【９ ａｎ ， ａ Ｐ Ａ ｂｕ Ｊ ， ａ． ｉ ｙｅｈｒｉｍ ｄｌｅ １］Ｐｙｅ Ｎ ｉＭ ， ｍ ｒｓＬ １ Ｍｌ ｈｐｒ ｅ ａ ｏｕ ｔ Ｊ ｒ ｄ ｔ ｍ ａｓ ｂ ｌ ｉ ｌｃｖｉ ｉｅｅ ｎ ［］ ｎ Ｊ ｙｅｔ ｒｉ， ００ ｉｏ ｃ ｔｉ ｓ ｎ ｒｒ ｓ Ｊ ．Ｉ ｐ ｒｅｍａ ２０ ， ｏ ｇ ａ ａ ｉｔ ｏ ｔｆ ｅｆ ｏ ｔ Ｈ ｈ
重组融合 蛋 白分为 以下几类 ： １ 细胞 因子 与抗体 的融合蛋 白
的融合 蛋 白， 蛋 白能诱导 ＩＮ－的分 泌 以及 Ｎ 该 Ｆ． ｙ Ｋ细胞 介导 的 Ｈ ｄｋ ｏｇｉ ｎ氏淋 巴瘤来源 的细 胞 的溶解 。Ｈ ｄｋ ｏｇｉ ｎ氏病 的发 病机理部 分是 由于 Ｔ ２ ｈ 反应 占支配地位 ， 随失能 Ｔ细胞 聚 伴
［ 中图分类号 ］ Ｑ ８ ７ ［ 文献标 识码 ］ Ａ
重组融合蛋 白（ｅｏ ｂ ａｔ ｈ ｅｃ ｒｅ ） ｒ ｍ ｉ ｎ ｃｉ ｒ ｏ ｉ 是一种人 工 ｃ ｎ ｍ ｉ ｐ ｔｎ 合 成的蛋 白质分 子 ， 目前 对 其 尚无 明确 定 义 ， 般认 为是 利 一 用基 因工程方法将 两 段或 多段 编 码 有功 能 的蛋 白质 基 因序
ｕｉ ａｎｔ ａｏａｉｅ ［ ］ ａｃｒ ｍ ｕｏ Ｉ ｍ ｎｔ ｒ ｓ ｇｍ ｇｅｔ ｎ ｐｒｅ ｓ Ｊ ．Ｃｎｅ Ｉ ｍ ｎｌ ｍ ｕｏ ｅ， ｎ ｉ ｎ ｅ ｔｌ ｈ
２ ０ ， ２ ２ ：８ －８ ０ ３ ５ （ ） ０８ ．
ｗ ｏ — ｄ ｉ ｙｅｈｒ ｉ Ｊ ． ｕ Ｊ ａｃ ，０ １ ３ （Ｉ ： ｈｌｂ ｙ ｌ ｈ ｒ ｅ ａ ］ Ｅ ｒ ｎ ｅ ２０ ，７ Ｉ） ｅｏ ｍｄ ｐ ｔ ｍ ［ Ｃ ｒ
［ 摘 要］ 细胞 因子重组融合 蛋 白是 一类利用基 因工程 的方法将编码细 胞因子和其他有特 定功 能的蛋 白分 子基 因序列 连接
并表 达相应蛋 白质融合产 物。其结构特 点为将 细胞因子 功能活性域 与其他 分 子的活性 域融 合 ， 各组 分可发 挥协 同作用 ， 融 使 合蛋 白的生 物学活性较各 单体大 大增强 。按 生物学功 能的不 同可分 为 ： 因子 与抗 体的融合 蛋 白 、 胞 因子与毒 素 的融合 细胞 细