干扰素制备工艺流程

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基因工程药物之干扰素的制备流程

基因工程药物之干扰素的制备流程

基因工程药物之干扰素的制备流程干扰素是一种重要的生物制剂,被广泛应用于医学和生物制药领域。

其中,基因工程合成的干扰素具有高纯度和高效性,成为医药行业备受瞩目的制备临床药物之一。

下面将介绍基因工程制备干扰素的具体流程。

1. 选择干扰素基因:首先,需要确定要制备的干扰素类型,比如干扰素α、β或γ。

然后从合适的来源中提取相应的基因序列,这些基因将用于转染哺乳动物细胞中。

2. 克隆基因:将提取的基因进行PCR扩增,然后将扩增的基因与表达载体连接,形成重组质粒。

这一步大多数需要利用大肠杆菌进行克隆。

3. 转染细胞并表达:将重组质粒导入哺乳动物细胞中,并使用适当的转染试剂进行转染。

转染后,细胞将利用其自身的基因组表达干扰素基因,产生干扰素蛋白。

4. 提取纯化干扰素:采用细胞破碎和超声波等技术,将细胞内的干扰素进行提取。

接着,利用柱层析、凝胶过滤等方法对干扰素进行纯化,确保获得高纯度的目标蛋白。

5. 结构分析和活性检测:对制备的干扰素进行质谱分析、核磁共振等结构分析技术,确保合成的干扰素与天然干扰素的结构相似。

同时,需要进行活性检测,验证其在体外和体内的抗病毒、抗肿瘤等生物活性。

6. 毒性和稳定性评价:进行毒性和稳定性测试,确保制备的干扰素对人体没有不良影响,并且在不同条件下具有一定的稳定性。

7. 大规模生产:通过以上步骤初步制备的干扰素需要进行大规模发酵生产,确保满足医药市场对干扰素的大量需求。

通过上述基因工程制备流程,可以获得高效、高纯度的干扰素制剂,为医药健康事业做出重要贡献。

8. 注册和临床试验:在成功实现大规模生产后,制备的干扰素需要进行严格的注册和临床试验。

在注册过程中,需要提供充分的数据支持其安全性和有效性,以及符合各项规定标准。

对于基因工程制备的干扰素,还需要提供详细的制备工艺和质控措施,证明产品的稳定性和一致性。

在完成注册后,需要进行临床试验以验证干扰素在不同病症(如乙肝、乙型肝炎、多发性硬化症、癌症等)的疗效和安全性。

干扰素的工艺制备流程

干扰素的工艺制备流程

蛋白质含量测定
原理:利用蛋白质与特定试剂反应,生成有色物质,通过比色法测定蛋白质含量
试剂:考马斯亮蓝、溴酚蓝、福林酚试剂等
步骤:样品处理、试剂添加、反应时间、比色测定、结果计算 注意事项:样品处理要充分,试剂添加要准确,反应时间要控制好,比色测定要准确,结果计 算要正确。
基因序列分析
目的:检测干扰素 的基因序列
化学合成法
原料:氨基酸、核苷酸等
反应条件:温度、pH值、反应时间 等
合成步骤:氨基酸合成、核苷酸合成、 蛋白质合成等
产物纯化:色谱法、电泳法等 质量控制:检测纯度、活性等 包装与储存:无菌包装、低温储存等
干扰素质量检测
生物学活性检测
检测方法:采用细胞培养法或酶联免疫吸附法 检测指标:干扰素的生物学活性、纯度、稳定性等 检测步骤:样品制备、细胞培养、酶联免疫吸附、结果分析等 检测结果:根据检测结果判断干扰素的生物学活性是否达标
干扰素工艺制备流程
汇报人:
干扰素制备原料 干扰素制备工艺流程 干扰素质量检测 干扰素生产成本控制 干扰素工艺制备技术的发展趋势
干扰素制备原料
重组人干扰素
原料:人源细胞
制备方法:基因 工程
作用:抗病毒、 抗肿瘤
应用:临床治疗、 疫苗开发
病毒干扰素
病毒来源:自然界 中的病毒
病毒种类:包括流 感病毒、乙肝病毒 等
病毒提取:通过生 物技术从病毒中提 取干扰素
干扰素纯化:通过 生物技术对提取的 干扰素进行纯化处 理
干扰素制备工艺流程
基因工程法
基因工程法简介: 通过基因工程技术, 将干扰素基因导入 到微生物中,使其 表达出干扰素蛋白
基因工程法的优点: 可以大规模生产, 成本低,效率高

人白细胞干扰素工艺生产流程

人白细胞干扰素工艺生产流程

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干扰素制备的工艺流程1

干扰素制备的工艺流程1
基因工程药物的制造实例
什么是干扰素?
❖ 概念(interferon,IFN):机体免 疫细胞产生的一类细胞因子,是 机体受到病毒感染时,免疫细胞 通过抗病毒应答反应而产生的一 组结构类似、功能接近的生物调 节蛋白。
干扰素的作用?
❖ 一、抗增生作用:这是干扰素能用于治疗多种肿瘤 的原因。 二、抗病毒作用:当我们的机体感染病毒时,体内 会产生大量的干扰素。 三、免疫调节作用 四、抗纤维化作用 五、干扰素还有抗新血管增生、促进细胞凋亡等多 种功能
❖ 干扰素是目前最主要的抗病毒感染和抗肿瘤生物制 品。
·
干扰素的合成
❖ 一、基因工程菌的组建 1、如何构建基因工程菌?也就是DNA重组
克隆单元操作步骤。 切、接、转、增、检
2、切之前还需要做什么? 获取目的cDNA
❖ 1、干扰素cDNA的获得
全RNA
寡dT—纤维柱
mRNA
产生干扰素的白细胞
5%~23%蔗 糖密度梯度 离心提取12
精提
冻干
成品检定
成品包装
(P73)
制备的过程及要求: (1)发酵 (2)产物提取纯化 (3)质量控制标准和要求(P74)
❖ 小故事
❖ 抉择
一个农民从洪水中救起了他的妻子,他的孩子 却被淹死了。
事后,人们议论纷纷。有的说他做得对,因为 孩子可以再生一个,妻子却不能死而复活。有的说 他做错了,因为妻子可以另娶一个,孩子却不能死 而复活。
❖ 感悟:很多事情根本没有错与对,也容 不得你去细想错与对,如果过于犹豫或过于 在乎别人的想法,你可能什么事也做不成。
我听了人们的议论,也感到疑惑难决:如果只 能救活一人,究竟应该救妻子呢,还是救孩子?
于是我去拜访那个农民,问他当时是怎么想的 。

干扰素的工艺制备流程

干扰素的工艺制备流程

干扰素的工艺制备流程干扰素是一种细胞因子,具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种功能。

干扰素的制备是通过基因工程技术来实现的,下面将介绍干扰素的工艺制备流程。

1. 基因克隆在干扰素的工艺制备中,首先需要进行基因克隆。

这一步是将目标基因与表达载体连接起来,形成重组 DNA 分子。

常用的表达载体包括质粒和病毒载体。

基因克隆的具体步骤如下:1.1 选择目标基因:根据所需要制备的干扰素类型,选择相应的目标基因序列。

1.2 购买引物:根据目标基因设计引物,并购买合成。

1.3 PCR 扩增:使用引物进行 PCR 扩增,得到目标基因的 PCR 产物。

1.4 酶切与连接:将目标基因的 PCR 产物切割与载体进行连接,形成重组 DNA 分子。

常用的酶切酶有 EcoRI、BamHI、XhoI 等。

1.5 转化:将重组 DNA 转化至宿主菌中,如大肠杆菌,以便后续大规模培养。

2. 克隆表达在克隆表达阶段,需要将重组 DNA 导入到宿主细胞中,并使其表达干扰素。

克隆表达的具体步骤如下:2.1 酵母菌检测: 通过将宿主细胞转化至酵母菌中,进行孢子碟试验来筛选高表达的菌株。

2.2 培养: 选取高表达的菌株进行大规模培养,提供充足的菌体用于干扰素的表达。

2.3 诱导表达: 通过添加合适的诱导剂,如等温诱导或化学诱导,使菌体产生干扰素。

2.4 培养时间控制: 根据不同的干扰素类型,确定合适的培养时间。

2.5 菌体破碎: 将培养得到的菌体进行破碎,以释放干扰素。

2.6 干扰素纯化: 利用分离纯化技术,如柱层析、高效液相层析等,对菌体提取液进行纯化,得到纯净的干扰素。

3. 干扰素的活性检测制备干扰素后,需要对其进行活性检测,以确保其具有预期的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等功能。

干扰素活性检测的方法有多种,包括:3.1 细胞抑制实验:通过对目标细胞进行处理,并观察细胞生长情况,来判断干扰素抑制细胞生长的能力。

3.2 抗病毒实验:通过对目标病毒感染细胞进行处理,并观察细胞感染情况,来判断干扰素抗病毒能力。

干扰素制备的工艺流程

干扰素制备的工艺流程
DNA分子。
转化与筛选
将重组DNA分子导入受体细 胞,通过选择性培养基筛选 出含有干扰素基因的阳性克
隆。
表达与鉴定
对阳性克隆进行培养,诱导 干扰素基因的表达,并对表 达产物进行生物学活性鉴定 。
细胞培养技术
1 2 3
细胞株选择
选择适宜的细胞株作为干扰素的生产细胞,确保 其能够在体外培养条件下稳定表达干扰素。
量病毒颗粒。
感染与表达
03
将病毒颗粒感染适宜的宿主细胞,诱导干扰素基因的表达,收
集表达产物。
纯化与精制技术
初步纯化
采用沉淀、过滤等方法去除杂质和悬浮颗粒物,初步纯化干扰素。
进一步纯化
利用各种层析技术(如凝胶过滤、离子交换等)对初步纯化产物进 行进一步纯化,提高干扰素的纯度。
精制与制剂
对高纯度的干扰素进行精制和制剂加工,以满足临床应用的需求。
• 未来发展方向:随着生物技术的不断 发展,干扰素的质量控制将更加严格 和全面。未来发展方向包括建立更加 灵敏和准确的检测方法、提高制备工 艺的效率和纯度、加强生产过程中的 监控和管理等方面,以确保干扰素的 安全性和有效性。
05 干扰素制备的工艺优化
基因重组技术的优化
01
基因重组技术是制备干扰素的 关键技术之一,通过优化重组 技术,可以提高干扰素的产量 和纯度。
干扰素的种类
α干扰素
由白细胞和成纤维细胞产生,主要用于治疗 乙型肝炎和丙型肝炎。
β干扰素
由自然杀伤细胞产生,具有广谱抗病毒活性。
γ干扰素
由T淋巴细胞产生,具有免疫调节活性。
02 干扰素制备前的准备
原材料的准备
细胞培养基
选择适合细胞生长的培养基,确保细胞生长旺盛,产量高。

基因工程药物之干扰素的制备流程

基因工程药物之干扰素的制备流程

基因工程药物之干扰素的制备流程引言干扰素是一类重要的基因工程药物,对许多疾病的治疗具有重要的作用。

干扰素可以调节免疫系统,抑制病毒感染和癌细胞增殖,被广泛用于临床治疗。

本文将介绍干扰素的制备流程,包括基因克隆、表达以及纯化的步骤。

1. 基因克隆在干扰素的制备过程中,首先需要获得目标基因的DNA序列,并进行基因克隆。

基因克隆的主要步骤如下:1.1 DNA提取从人体组织或其他细胞中提取目标基因的DNA。

可以使用商业化的DNA提取试剂盒,按照厂家提供的操作步骤进行提取。

1.2 PCR扩增利用聚合酶链式反应(PCR)方法扩增目标基因。

设计引物,将目标基因序列扩增出来。

可以使用热稳定DNA聚合酶和PCR反应缓冲液进行PCR。

1.3 质粒构建将扩增得到的目标基因连接到适当的质粒载体上。

质粒载体可以选择常用的表达质粒,如pUC19。

连接可以使用DNA连接酶将目标基因和质粒连接。

1.4 转化将质粒构建得到的重组质粒转化至大肠杆菌等适当的宿主细胞中。

可以使用热激冲法或电穿孔法等方法进行细胞转化。

2. 基因表达在基因工程药物制备中,基因表达是至关重要的一步。

基因表达主要包括质粒构建、转染和蛋白表达等步骤。

2.1 质粒构建选取适当的表达质粒,将目标基因连接到表达质粒上。

选择合适的启动子和选择性抗生素标记,使得目标基因在宿主细胞中得到高效表达。

2.2 转染将构建好的表达质粒转染至宿主细胞中。

可以选择化学法、电穿孔法或者病毒载体转染等方法进行转染。

2.3 细胞培养转染成功后,将宿主细胞进行培养。

适当控制培养条件,保证细胞的生长和表达目标基因的稳定性。

2.4 蛋白表达在经过适当培养时间后,收获转染细胞,提取目标蛋白。

可以采用细胞裂解液提取的方法,利用离心等技术将目标蛋白提取出来。

3. 蛋白纯化蛋白的纯化是确保药物质量和活性的重要步骤。

蛋白纯化的主要步骤如下:3.1 细胞裂解将收获的转染细胞进行裂解,释放目标蛋白。

可以使用溶液裂解法、超声波法等方法进行细胞裂解。

干扰素制备的工艺流程

干扰素制备的工艺流程

• 其区别在于个别氨基酸的差异上,早期干扰素是用病毒
诱导人白血球产生的,产量低、价格昂贵,不能满足需要,
,
现在可利用基因工程技术并在大肠杆菌中发酵、表达
来进行生产。
基因工程菌的制备
目的基因的分离 克隆载体
目的基因与克隆 载体的体外重组
重组导入大肠杆菌K12
受体菌的培养 及筛选
从受体菌中获取目的基因 表达载体
2 有药物诱导细胞,如佛波酯,使细胞表达干扰素升高。
3 破碎细胞,提取细胞总mRNA.
4
用逆转录试剂盒逆转录,把总mRNA逆转录成cDNA
5
以cDNA为模板、干扰素引物为引物,PCR,得到完全的干扰素基因的PCR产物
目的基因与克隆载体进行体外重组
1.提取载体(质粒、病毒等),双酶切,再 把干扰素基因的PCR产物用相应的 酶酶切,用连接酶连接
2.连接完成后分离纯化,测序,与原干扰 素序列比对。
3.鉴定序列无误后(无义突变也行),导 入受体细胞,筛选
重组体引入宿主细胞
将cDNA克隆到含有四环素、氨苄青霉素抗性基因的质 粒pBR322中,转化到大肠杆菌,重组的载体 DNA 分子在 一定条件下转化入大肠杆菌,形成携带质粒的菌株。
从大肠杆菌K12获取目的基因
制备种子液
精提
半成品制备
冻干
成品检定
发酵培养 半成品鉴定
成品包装
粗提 分装
l.菌种制备 取一70℃下保存的甘油管菌种(工作种子批),于室温下融化,然后,接入摇瓶,
培养温度30℃,pH7.0,250r/min活化培养18±2小时后,进行吸光值测定和发酵液杂菌检查。
2.种子罐培养 将已活化的菌种接入装有30L培养基的种子罐中,接种量10%,培养温度

干扰素生产工艺

干扰素生产工艺

干扰素生产工艺干扰素是一种重要的抗病毒蛋白质,广泛应用于临床医学中治疗病毒感染和恶性肿瘤。

干扰素的生产工艺包括基因工程和发酵工艺两个部分。

基因工程是干扰素生产的关键步骤之一。

首先,从人体或其他动物中提取相关基因,然后将其插入到融合质粒或细胞株中。

目前常用的融合质粒是质粒pBR322,细胞株则多选用大肠杆菌(E.coli)。

将外源基因与质粒或细胞株插入时,需要加入特定的限制性内切酶进行剪切,以保证外源基因能够正确插入。

接下来,利用转化法将融合质粒或细胞株引入宿主细胞中,形成重组细胞。

重组细胞经过筛选和分离,最终能够获得具有干扰素基因的细胞株。

发酵工艺是干扰素生产的另一个重要环节。

发酵是利用微生物在合适的培养基中进行代谢活动,生产目标产物。

干扰素的生产主要利用大肠杆菌进行发酵。

首先,将重组细胞培养在含有理想培养基的发酵罐中。

理想的培养基是指含有合适的碳源、氮源、矿物质和辅助因子的培养基,能够提供微生物生长所需的养分。

培养基的pH值、温度和搅拌速度等条件也需要适当控制,以保证微生物能够有效地生长和产生干扰素。

在发酵过程中,需要定期对发酵罐中的微生物进行监测和控制。

通过检测微生物的生长情况、溶氧和酸碱度等参数,可以调整培养条件,以提高干扰素的产量和纯度。

此外,还需要对干扰素进行纯化和浓缩处理。

一般采用柱层析和超滤等技术,将发酵液中的干扰素与其他杂质物进行分离和去除,最终得到较纯的干扰素溶液。

总之,干扰素的生产工艺主要包括基因工程和发酵工艺两个部分。

基因工程通过插入外源基因将干扰素基因引入宿主细胞中,形成重组细胞。

发酵工艺则利用重组细胞在合适的培养基中进行发酵,通过监测和控制微生物的生长条件,最终得到较纯的干扰素产物。

随着生物技术的不断发展,干扰素的生产工艺也在不断优化,以提高产量和纯度,满足临床应用的需求。

重组人干扰素生产工艺

重组人干扰素生产工艺

重组人干扰素生产工艺一、简介重组人干扰素(Interferon)是一类重要的免疫调节蛋白,在生物制药领域具有广泛的应用,特别是在抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等方面。

重组人干扰素生产工艺是指利用基因工程技术,将人体细胞中制造干扰素的基因导入细菌、真菌或动植物细胞中,并通过发酵、提取等步骤最终制备重组人干扰素的过程。

本文将介绍重组人干扰素生产工艺的关键步骤、技术原理及优化方法。

二、生产工艺步骤1.基因克隆和表达载体构建:–选择适合的重组表达宿主菌,如大肠杆菌、毕赤酵母等。

–将编码重组人干扰素的基因克隆到表达载体中,构建表达载体。

–将表达载体导入宿主菌细胞中,实现干扰素基因的表达。

2.发酵过程:–设计合适的培养基,满足宿主菌的生长和表达需求。

–进行适当的培养条件控制,如温度、pH值、氧气供给等。

–监测培养过程中的生长情况和干扰素的表达水平。

3.重组人干扰素的提取与纯化:–通过离心、超滤等方法将细菌或细胞破碎,释放干扰素。

–采用亲和层析、离子交换层析等技术进行干扰素的纯化和富集。

–进行最终的纯化步骤,得到高纯度的重组人干扰素。

三、关键技术原理•基因克隆:利用PCR扩增目的基因,将其插入适当的表达载体中。

•表达调控:通过调控启动子、转录子等元件来控制干扰素基因的表达水平。

•蛋白质纯化:利用蛋白质的生物特性,如大小、电荷等,选用不同的层析技术进行纯化。

四、工艺优化方法1.菌种优化:选择高表达、稳定的宿主菌株,优化质粒结构。

2.培养条件优化:根据宿主菌的生长情况,调整培养基成分和培养条件。

3.表达调控:利用诱导剂、转录启动子等手段调控干扰素基因的表达水平。

4.提取纯化优化:优化破碎、纯化过程,提高干扰素的产率和纯度。

五、结论重组人干扰素的生产工艺是一项复杂而重要的技术,通过不断优化工艺流程和条件,可以提高干扰素的产量和纯度,满足临床和市场需求。

未来随着基因工程技术的不断发展,重组人干扰素生产工艺将进一步精细化和高效化,为人类健康带来更大的益处。

干扰素制备的工艺流程图

干扰素制备的工艺流程图

质粒DNA的纯
化①
(一)聚乙二醇沉淀法提取质粒DNA
1)将核酸溶液所得转入15mlCorex管中,再加3ml用冰预冷的5mo1/L LiCl溶液, 充 分混匀,用合适转头于4 ℃下以10000转/分离心I0分钟。LiCI可沉淀高分子RNA。
2)将上清转移到另一30mlCorex管内,加等量的异丙醇,充分混匀,用SorvallSS34 转头(或与其相当的转尖)于室温以10000转/分离心10分钟,回收沉淀的核酸。
(8)残余抗生素活性测定 半成品中不应有抗生素活性存在。
(9)紫外光谱扫描 检查半成品的光谱吸收值,最大吸收值应在280±2纳米。 (10)肽图测定 用CNBr裂解法,测定结果应符合干扰素的结构,且批与批之间应一致。 (11)等电点测定 等电聚焦电泳。 (12)除菌半成品应做干扰素效价测定、无菌试验和热源质试验.
3)小心去掉上清,敞开管口,将管倒置以使最后残留的液滴流尽。于室温用70%乙 醇洗涤沉淀及管壁,流尽乙醇,用与真空装置相连的巴其德吸管吸去附于管壁的所 有液滴,敞开管口并将管倒置,在纸巾上放置几分钟,以使最后残余的痕量乙醇蒸 发殆尽。
4)用500μl含无DNA酶的胰RNA酶(20μg/ml)的TE(pH8.0)溶解沉淀,将溶液转到一微 量离心管中,于室温放置30分钟。
8)吸去上清,加200μl处于4 ℃以12000g离心2分钟。
9)吸去上清,敞开管口,将管置于实验桌上直到最后可见的痕量乙 醇蒸发殆尽。
10)用500μl TE(pH8.0)溶解沉淀1:100稀释[用TE(pH8.0)]后测量0D 260,计算质粒DNA的浓度(10D260=50μg质粒DNA/ml),然后将 DNA贮于一20 ℃
流程:步骤一:将细菌涂布到含氨苄青霉素的培养基上培养,就可得到质粒 PBR322或重组质粒的细菌单菌落。

干扰素制备的工艺流程

干扰素制备的工艺流程
后,用5℃冷却水快速降温至15℃以下,以减缓细胞衰老。或者将发 酵液转入收集罐中,加入冰块使温度迅速降至10℃以下。
❖ 4. 菌体收集
将已降温的发酵液转入连续流离心机,16000
r/min离心收集。进行干扰素含量、菌体蛋白含量、菌体干燥失重、
质粒结构一致性、质粒稳定性等项目的检测。菌体于-20℃冰柜中
3)加20ml(40ml)新配制的溶液Ⅱ。
溶液Ⅱ: 0.2mol/L NaOH(临用前用10mol/L贮存液现用现稀释)
1%SDS 盖紧瓶盖,缓缓颠倒离心瓶数次,以充分混匀内容物。于室温放置510分钟。
❖ 4)加15nl(20ml)用冰预冷的溶液Ⅲ。 溶液Ⅲ: 5mol/L乙酸钾 60ml
冰乙酸 11.5ml 水 28.5ml
7)将水相转到另一微量离心管中,加100μl
10mol/L乙醇铵,充分混匀,加2倍体积(约1ml)乙
醇,于室温放置10分钟,于4℃以12 000g离心5分钟,
以回收沉淀的质粒DNA。
8)吸去上清,加200μl处于4℃以12 000g离心2分钟。
9)吸去上清,敞开管口,将管置于实验桌上直到最
后可见的痕量乙醇蒸发殆尽。
通过琼脂糖凝胶电泳,由于目的基因与PBR322质粒片段相对分子 量不同,在电泳过程中产生不同的条带,通过与已知基因长度的 对比,我们可以选出相应的目的基因,接着利用Qiagen纯化柱回
收纯化DNA。具体:用3倍体积的特殊高盐溶液于55°融化带有 目的基因的DNA片段的琼脂糖凝胶块,将DNA释放到水溶液中。 然后将其通过Qiagen纯化柱,经过如图结合—洗涤—洗脱步骤,直
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三、重组体引入宿主细胞
将cDNA克隆到含有四环素、氨苄青霉素抗性基因的质粒pBR322 中,转化到大肠杆菌,重组的载体 DNA 分子在一定条件下转化 入大肠杆菌,形成携带质粒的菌株。
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7)用合适转头于室温以500转/分离心15分钟,回收核酸。 如于4℃离心,盐也会了生沉淀。
8)小心倒掉上清,敞开瓶口倒置离心瓶使残余上清液流尽, 于室温用70%乙醇洗涤沉积管壁。倒出乙醇,用与真空装置 相联的巴期德吸出附于瓶壁的所有液滴,于室温将瓶倒置放 在纸巾上,使最后残余的痕量乙醇挥殆尽。
9)用3ml TE(pH8.0)溶解核酸沉淀。
其区别在于个别氨基酸的差 异上。
早期干扰素是用病毒诱 导人白血球产生的,产量低、 价格昂贵,不能满足需要, 现在可利用基因工程技术并 在大肠杆菌中发酵、表达来 进行生产。
基因工程菌的制备
目的基因的分离
克隆载体
→ 目的基因与克隆
载体的体外重组
重组体导入大肠杆菌K12


受体菌的培养及筛选
从受体菌中获取目的基因表达载体
出现在3.5小时之后,在4小时达到最大,然后由于降解而
迅速下降。可见在发酵生产工艺中,假单孢杆菌的生长和
干扰素的生产基本处于不相关状态,可采用两段培养的策
略进行过程控制。
(1).溶解氧控制 分别在生长阶段和生产阶段采用各自 最佳溶解氧浓度,以期提高干扰素的发酵水平。通过级联调 节通气量和搅拌转速得以实现。
2、细菌的收获和裂解 1)用合适转头于4℃以4000转/分离心15分钟,弃上清, 敞开离心管口并倒置离心管使上清全部流尽。
2)将细菌沉淀重悬于100ml用冰预冷的STE中。 STE 0.1mol/L NaCl 10mmol/L Tris.Cl(pH8.0) 1mmol/L EDTA(pH8.0) 按步骤1)所述方法离心,以收集细菌细胞。
扰素基因的PCR产物
二、目的基因与克隆载体进行体外重组
1. 提取载体(质粒、病毒等),双酶切,再把干扰素基因
的PCR产物用相应的酶酶切,用连接酶连接
EcoR I
BamH I
EcoR I
BamH I
2.连接完成后分离纯化,测序,与原干扰素序列比对。 3.鉴定序列无误后(无义突变也行),导入受体细胞,筛选
5)加500μl含13%(w/v)聚乙二醇(PEG 8000)的 1.6mol/L NaCl,充分混合,用微量离心机于4℃以12000g 离心5分钟,以回收质粒DNA。 6)吸出上清,用400μl TE(pH8.0)溶解质粒DNA沉淀。用 酚、酚:氯仿、氯仿各抽1次。 7)将水相转到另一微量离心管中,加100μl 10mol/L乙 醇铵,充分混匀,加2倍体积(约1ml)乙醇,于室温放置 10分钟,于4℃以12 000g离心5分钟,以回收沉淀的质粒D NA。 8)吸去上清,加200μl处于4℃以12 000g离心2分钟。 9)吸去上清,敞开管口,将管置于实验桌上直到最后可 见的痕量乙醇蒸发殆尽。 10)用500μl TE(pH8.0)溶解沉淀1:100稀释[用TE (pH8.0)] 后测量OD 260,计算质粒DNA的浓度(1OD260= 50μg质粒DNA/ml), 然后将DNA贮于-20℃。
(2). 温度控制
假单孢杆菌生长最适温度与产物形成
最适温度是不同的。产物合成温度控制在20℃可以有效防止
干扰素-α2b的降解,而其最佳生长温度则为30℃。质粒的
稳定性随温度的升高而迅速下降,因此在培养后期降温可以
减少目标产物的降解,增加质粒的稳定性。
(3).pH值
发酵过程中,pH的变化由工程菌的代
4)加15nl(20ml)用冰预冷的溶液Ⅲ。 溶液Ⅲ: 5mol/L乙酸钾 60ml 冰乙酸 11.5ml 水 28.5ml
所配成的溶液对钾是3mol/L,对乙酸根是5mol/L。 封住瓶口,摇动离心瓶数次以混匀内容物,此时应不再出现 分明的两个液相。置冰上放10分钟,应形成一白色絮状沉淀。 于0℃放置后所形成的沉淀应包括染体DNA、 高分子量RNA和 钾-SDS-蛋白质-膜复合物
三、重组体引入宿主细胞
将cDNA克隆到含有四环素、氨苄青霉素抗性基因的 质粒pBR322中,转化到大肠杆菌,重组的载体 DNA 分子 在一定条件下转化入大肠杆菌,形成携带质粒的菌株。
四、从大肠杆菌k12获取目的基因
由于质粒重组时有3种基本方式,即:目的基因与克隆 载体重组,目的基因片段与目的基因片段重组,克隆载体 与克隆载体重组;另外重组过程可能会发生基因突变情况
机,16000 r/min离心收集。进行干扰素含量、菌体蛋白含
量、菌体干燥失重、质粒结构一致性、质粒稳定性等项目的
检测。菌体于-20℃冰柜中保存时,不得超过12个月。每保
存3个月,检查一次活性。
干扰素发酵过程控制
在假单孢杆菌的发酵生产中,菌体在培养1.5小时分
裂速度最快,到3.5小时开始下降。而干扰素的迅速合成
重组质粒导入大肠杆菌

受体菌的筛选,表达性、稳定性等检测
工程菌
一、目的基因的分离与获得
1. 设计合成干扰素基因的两端引物(完全的),每条引物 内或5‘-端最好有内切酶酶切位点。
2. 有药物诱导细胞,如佛波酯,使细胞表达干扰素升高。 3. 破碎细胞,提取细胞总mRNA. 4. 用逆转录试剂盒逆转录,把总mRNA逆转录成cDNA 5. 以cDNA为模板、干扰素引物为引物,PCR,得到完全的干
流程: 步骤一:将细菌涂布到含氨苄青霉素的培养基上 培养,就可得到质粒PBR322或重组质粒的细菌单菌落。
步骤二:步骤一获得的每一个细菌单菌落标记为a、
b、c、d等,在每一个单菌落中挑取部分细菌转涂到含有
四环素的培养基上,不能生长的是绝大部分含有重组质粒
的细菌及少量可能发生突变的非重组质粒的细菌单菌落。
2.种子罐培养
将已活化的菌种接入装有30L培
养基的种子罐中,接种量10%,培养温度30℃,pH7.0,级联
调节通气量和搅拌转速,控制溶解氧为30%,培养3~4小时,
转入发酵罐中,同时取样发酵液进行显微镜检查和LB培养基
划线检查,控制杂菌
3.发酵罐培养
将种子液通入300L培养基的发酵罐
中,接种量10%,培养温度30℃,pH7.0。级联调节通气量和
10)纯化。
六、质粒DNA的纯化
(一)聚乙二醇沉淀法提取质粒DNA
1)将核酸溶液所得]转入15mlCorex 管中, 再加3ml 用冰预冷的 5mol/L LiCl溶液,充分混匀,用合适转头于4℃下以10 000转/分离 心10分钟。LiCl可沉淀高分子RNA。 2)将上清转移到另一30mlCorex管内,加等量的异丙醇, 充分混匀, 用SorvallSS34转头(或与其相当的转尖)于室温以10 000转/分离心 10分钏, 回收沉淀的核酸。 3)小心去掉上清,敞开管口,将管倒置以使最后残留的液滴流尽。 于室温用70%乙醇洗涤沉淀及管壁,流尽乙醇,用与真空装置相连的 巴其德吸管吸去附于管壁的所有液滴,敞开管口并将管侄置,在纸巾 上放置几分钟,以使最后残余的痕量乙醇蒸发殆尽。 4)用500μl含无DNA酶的胰RNA酶(20μg/ml )的TE(pH8.0)溶解 沉淀,将溶液转到一微量离心管中,于室温放置30分钟。
2)加1ml(2ml)新配制的溶菌酶溶液[10mg/ml,溶于 10mmol/L Tris.Cl(pH8.0)]。当溶液的pH值低于8.0时,溶 菌酶不能有效工作。 3)加20ml(ml)新配制的溶液Ⅱ。 溶液Ⅱ: 0.2mol/L NaOH(临用前用10mol/L贮存液现用现稀释) 1%SDS 盖紧瓶盖,缓缓颠倒离心瓶数次,以充分混匀内容物。于室 温放置5-10分钟。
3、碱裂解法 1)将冼过的500ml 培养物的细菌沉淀物[ 来自收获细菌的 步骤3] 重悬于10ml(18ml)溶液I中。 溶液I: 50mmol/L葡萄糖 25mmol/L Tris.Cl(pH8.0) 10mmol/L EDTA(pH8.0) 溶液I可成批配制,在10 lbf/in2(6.895x104Pa)高压下蒸 气灭菌15分钟,贮存于4℃。
搅拌转速,控制溶解氧30%,培养4小时。然后控制培养温度
20℃,pH6.0,溶解氧60%,继续培养5~6.5小时。同时进行
发酵液杂菌检查,当OD值达9.0±1.0后,用5℃冷却水快速
降温至15℃以下,以减缓细胞衰老。或者将发酵液转入收集
罐中,加入冰块使温度迅速降至10℃以下。
4. 菌体收集
将已降温的发酵液转入连续流离心
谢、培养基的组成和发酵条件所决定。干扰素-α的等电点
在pH 6.0附近,在低酸性条件下稳定,能耐受pH 2.5的酸性
环境。因此可在发酵后期降低pH,从而造成大量蛋白酶失活,
减少干扰素-α的水解,提高干扰素的积累量。
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汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
5)用合适转头于4℃以4000转/分离心15分钟,不开刹车而 使转头自然停转。如果细菌碎片贴壁不紧,可以5000转/分 再度离心20分钟, 然后尽可能将上清全部转到另一瓶中, 弃去残留在离心管内的粘稠状液体。未能形成致密沉淀块的 原因通常是由于溶液Ⅲ与细菌裂解物混合不充分
6)上清过滤至一250ml离心瓶中,加0.6体积的异丙醇,充 分混匀,于室温放置10分钟。
干扰素制备工艺流程
什么是干扰素?
概念(interferon,IFN):机体免 疫细胞产生的一类细胞因子,是 机体受到病毒感染时,免疫细胞 通过抗病毒应答反应而产生的一 组结构类似、功能接近的生物调 节蛋白。
根据分子结构和抗原性的差异将 干扰素分为α、β、γ、ω等4个 类型。
α干扰素又依其结构分为 α1b、α2a、α2b 等亚型,
利用核酸探针杂交法鉴定目的基因
八、目的基因与表达载体的组合与导入
表达载体:PBV220,,将PBV220和目的基因用双酶切法处 理,退火后连接,构建重组质粒,利用CaCl2法导入到宿 主大肠杆菌中,构建工程菌,在培养基中培养,利用干扰 素性质鉴定目的工程菌,分离工程菌,扩大培养,提取出 质粒,分析质粒稳定性。
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