生物技术制药 期末复习

名词解释名词解释 1.Cassette mutagenesis: 盒式突变（cassette mutagenesis)，又称片段取代法（DNA fragment replacement)，利用目标基因序列中适当限制酶切位点，插入各种合适的突变 DNA 片段，用以取代目标基因中特定 DNA 片段 2.DNA shuffling: DNA 改组 (DNA shuffling)将 DNA 拆散后重排, 一种模仿自然进化的体 外 DNA 重组的新技术. 这种方法不仅可以对一种基因人为进化, 而且可以将具有结构同源 性的几种基因进行重组, 共同进化出一种新的蛋白质. 在实验室中把 DNA 改组与有效的筛 选方法结合起来可为多领域的应用快速进化基因. 3. Yeast centromeric plasmid：酵母着丝粒载体，一种在 YRp 质粒结构基础上增加了一段 来自酵母染色体着丝粒 DNA 片段的载体 4. yeast artificial chromosome 酵母人工染色体型载体，具有酵母染色体的主要构件包括酵 母染色体自主复制序列(ARS)、着丝粒序列(CEN)和端粒序列(TEL)。 5. Inclusion Bodies 6. Refolding： 7. Interferon：干扰素是由多种细胞产生的具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的可 溶性糖蛋白 8. Interleukin: 白细胞介素(interleukin，IL),简称白介素:是由多种细胞分泌的一类具有免 疫调节活性的细胞因子。这类物质主要是由白细胞合成，且主要介导白细胞间的相互作用。 一一类低相对分子量的蛋白多肽，通常由一个或几个基因表达合成 9. Antisense technology：反义技术(antisense technology)是采用反义核酸分子(人工合成或生 物合成的 DNA 或 RNA，它们能与 DNA、RNA 互补)抑制、封闭或破坏与疾病发生相关的 靶基因表达的一种手段 10. siRNA :RNAi 是一个依赖 ATP 的过程，在此过程中，dsRNA (外源或内生)首先被降解 为具 3端有 23nt 突出、长 2123bp 的小分子双链 RNA，这种 RNA 称为小干扰 RNA(siRNA)。siRNA 通过碱基互补配对识别具同源序列的 mRNA，并介导其降解。 11. RNAi: RNAi，又称为 RNA 干扰或 RNA 干涉；是一种由 dsRNA 所引起的序列特异性 基因沉默现象 Fire 等(1998)发现将 dsRNA 注入线虫体内后可抑制序列同源基因的表达,并证 实这种抑制主要作用于转录之后，所以又称转录后基因沉默(post transcriptional gene silencing, PTGS)。将这一现象称为 RNA 干扰（RNA interference，简称 RNAi） 。 12. Subunit vaccine: 基因工程亚单位疫苗；只含有病原体的一种或几种抗原,而不含有病 原体的其他遗传信息 13. Virus like particles：病毒样颗粒疫苗(Virus like particles)用于免疫的抗原物质模拟了其 天然结构，诱导的体液和细胞免疫反应具有更强的针对性，保护效果更好。 14. Live recombinant vaccine: 用基因工程的方法对细菌和病毒进行改造,使之成为重组活 疫苗(live recombinant vaccine)。这种重组活疫苗可以是非致病性微生物通过基因工程的方 法使之携带并表达某种特定病原体的抗原决定簇基因,产生免疫原性;也可以是致病性微生物 通过基因工程的方法修饰或去掉毒性基因以后,仍保持免疫原性 15. ScFv：ScFv 是将抗体重链、轻链 V 区通过一段连接肽连接而成的抗体 V 区单链片段。 其连接肽一般为 15 个氨基酸,序列为( Gly4Ser) 3 16. DsFv: DsFv 是在轻链、重链 V 区适当部位各引入 1 个半胱氨酸,形成以二硫键固定的 Fv 段。其结合能力及稳定性均优于 ScFv ，用 DsFv 构建的免疫制剂已进入临床试用前期 阶段。 17. PNAs：肽核酸（peptide nucleic acids，PNAs）：是一种以肽为骨架的 DNA 类似物，它 是在将反义寡核苷酸的磷酸糖骨架以肽键取代后得到的一类新型化合物 18. Prodrug: 前药转换体外无或较小活性体内经酶或非酶的作用转化为具有药理作用 的化合物 19. Expression cassette: 表达盒(expression cassette) 是酵母基因表达载体最重要的构件， 主要由转录启动子和终止子组成。如果需要外源基因的表达产物分泌，在表达盒的启动子 下游还应该包括分泌信号序列 20. Signal sequence：信号序列(signal sequence)，是前体蛋白 N 端一段 1730 个氨基酸残基 的分泌信号肽的编码区; 作用：引导分泌蛋白在细胞内沿着正确的途径转移到胞外，对于 分泌蛋白翻译后加工和生物活性有重要意义 阐述题阐述题 1.生物技术新药设计的基本策略包括那些？生物技术新药设计的基本策略包括那些？ 仿真、类似、结构简化、激活、拮抗、拼合、前药转换、软药代谢、老药新用、化害为利 等。 2、简述基因工程药物研发的基本程序。简述基因工程药物研发的基本程序。 构建目的基因 DNA 重组体 将 DNA 重组体转入宿主菌构建工程菌 工程菌的发酵 外源基因表达产物的分离纯化 产品的检验 3、表达载体需要具备哪些条件？表达载体需要具备哪些条件？ 能够独立复制.复制能力强,多用松弛型; 具有灵活、便于操作的多克隆位点; 具有方便的筛选标记; 具有强启动子,能为大肠杆菌的 RNA 聚合酶识别; 具有强终止子; 所产生的 mRNA 必须具有翻译的起始信号,即起始密码 AUG 和 SD 序列; 一般具有阻遏子,使启动子受到控制 4、什么是反义技术？反义药物包括哪些？什么是反义技术？反义药物包括哪些？ 反义技术(antisense technology)是采用反义核酸分子(人工合成或生物合成的 DNA 或 RNA，它们能与 DNA、RNA 互补)抑制、封闭或破坏与疾病发生相关的靶基因 表达的一种手段 反义药物分为 6 类：反义 RNA（antisense RNA） 反义寡核苷酸（antisense oligodeoxynucleotides，ODNs） 肽核酸（peptide nucleic acids，PNAS） 核酶（ribozyme）和 DNAzyme Aptamer 小干涉 RNA(siRNA 5. 什么是肽核酸？有何特点和结构特征？什么是肽核酸？有何特点和结构特征？ 肽核酸（peptide nucleic acids，PNAs）：是一种以肽为骨架的 DNA 类似物，它是在将反义 寡核苷酸的磷酸糖骨架以肽键取代后得到的一类新型化合物 其特点：1. 与核酸的杂交能力强于核酸间的杂交能力；2. 热稳定性高于核酸间的 杂交体；3. 抗酶解能了极强。由于其非肽和非核酸的结构特点，蛋白酶和核酸酶 均不能降解 PNA 6、何谓基因治疗？有哪几类？何谓基因治疗？有哪几类？ 基于修饰活细胞遗传物质而进行的医学干预。细胞可以体外修饰,随后再注入患者 体内；或将基因治疗产品直接注入患者体内,使细胞内发生遗传学改变。这种遗传 学操纵的目的：预防、治疗、治愈、诊断或缓解人类疾病” 1、体细胞基因治疗 ( somatic gene therapy) 治疗基因转移到体细胞内使之表达基因产物,以达到治疗目的 2、生殖细胞基因治疗(germline gene therapy) 将治疗基因转移到患者的生殖细胞或早期胚胎内的一种基因疗法 7、细胞因子主要包括哪些种类？何谓干扰素？包括哪些类型？如何提高基因工细胞因子主要包括哪些种类？何谓干扰素？包括哪些类型？如何提高基因工 程干扰素程干扰素 IFN- 的生物学活性？的生物学活性？ 干扰素(Interferon, IFN) 白细胞介素(Interleukin, IL) 集落刺激因子(Colony stimulating factor, CSF) 肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF) 生长因子(Growth factor, GF) 趋化因子(Chemokine CK) 造血细胞因子(Hematopoietic cytokine) 神经营养因子(Neurotrophic factor) 干扰素是由多种细胞产生的具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的可溶性糖 蛋白。 根据干扰素的产生细胞、受体和活性等综合因素将其分为 2 种类型：型(, ) 和型() 用 Ser17 替代 Cys17，称为丝氨酸 干扰素(IFN- Ser)，使大肠杆菌的表达产物 能够正确折叠成高活性的 IFN- 8、基因工程重组激素类药物有哪些主要类型？各自的结构特征如何？如何通、基因工程重组激素类药物有哪些主要类型？各自的结构特征如何？如何通 过基因工程技术开发速、常效和高效胰岛素制剂？过基因工程技术开发速、常效和高效胰岛素制剂？ 胰岛素 生长激素 心素钠及利钠多肽 促性腺激素 胰岛素：胰岛素是胰岛胰岛 细胞合成和分泌细胞合成和分泌、由 A、B 两条多肽链两条多肽链借二 硫键连接而成、含含 51 个氨基酸残基个氨基酸残基的蛋白质激素。A 链有 21 个氨基酸 残基，B 链有 30 个；两条肽链有 A7-B7 和 A20-B19 的 Cys 之间形成的 两对二硫键相连，A 链内部还有一对由 A6-All 的的 Cys 残基形成的链内二 硫键 生长激素：人生长激素(hGH)的主要形式：191 个氨基酸的单一多肽链单一多肽链构 成的球形蛋白。在 55-165 位和 182-189 位氨基酸之间有两个分子内二硫两个分子内二硫 键键，不含糖基不含糖基 人心钠素人心钠素(hANP)是由是由 28 个氨基酸残基组成个氨基酸残基组成的活性多肽，含链内二硫键 (Cys7-Cys23)，使 ANP 分子呈环状结构，除第 12 位的氨基酸(人为 Met，其它为 Ile)外，哺乳动物的 ANP 高度保守 促性腺激素： 亚基由 92 个氨基酸残基组成，寡糖链连接在 Asn52 和 Asn78 位上； 亚基由 111 个氨基酸组成，寡糖链连接在 Asn7 和 Asn24 上 9、抗体药物包括哪几个层次？比较细胞工程抗体与基因工程抗体的特点、抗体药物包括哪几个层次？比较细胞工程抗体与基因工程抗体的特点 多克隆抗体：指由不同 B 细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗原决定 簇的多种抗体混合物如:免疫血清 单克隆抗体：由单一克隆的杂交瘤细胞分泌的抗体 基因工程抗体: 利用重组 DNA 和蛋白质工程技术,对抗体基因进行加工 改造和重新装配,经转染适当的受体细胞所表达的抗体分子 细胞工程抗体：骨髓瘤细胞与 B 淋巴细胞融合 杂交瘤细胞的筛选 抗体的检测 优点：高度专一；高度存一 缺点： 基因工程抗体：模拟全套天然抗体库； 避开了人工免疫和杂交瘤技术； 可 获得高亲和力的人源化抗体 10、比较大肠杆菌、酵母菌和哺乳动物细胞表达系统的异同？、比较大肠杆菌、酵母菌和哺乳动物细胞表达系统的异同？ 基于 T7 噬菌体 RNA 聚合酶/启动子的大肠杆菌表达系统 载体 pET-28a 的主要构成元件：有 T7 噬菌体启动子、乳糖操纵子、核糖 体结合位点、6XHis 标签序列、凝血酶切割位点、多克隆位点、T7 噬菌 体终止子以及乳糖阻遏子序列(lacI)、pBR322 复制子、f1 噬菌体复制子、 卡那霉素筛选标记序列等 11、影响蛋白质药物在大肠杆菌和酵母菌中表达的因素各是什么？、影响蛋白质药物在大肠杆菌和酵母菌中表达的因素各是什么？ mRNA 中是否有不为其二级结构封阻的 RBS；确定转录终止子的存在与 否；检查克隆基因序列的密码子是否为大肠杆菌不常用者 外源基因在表达系统中的遗传稳定性。不同生物在蛋白质合成、加 工和修饰功能上的差别。产物在短时间的过量表达等。 12、重组溶栓类药物有哪几类？、重组溶栓类药物有哪几类？ 第一代：尿激酶和链激酶 第二代：组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)、单链尿激酶型纤溶酶原激活剂 (scu-PA)， 第三代溶栓药物。主要是对第一、二代溶栓药物进行改造 13、如何设计和构建、如何设计和构建 DNA 疫苗？与传统疫苗相比，疫苗？与传统疫苗相比，DNA 疫苗有何优点和不足？疫苗有何优点和不足？ 是将一种或多种抗原编码基因克隆到真核表达载体上构建成重组 DNA 质粒(plasmid)，将其直接注入到体内，抗原基因在机体细胞内表达，进 而激活机体免疫系统,因此也称为 DNA 免疫。 DNA 疫苗的优点: 抗原合成和递呈过程与病原的自然感染相似,通过 MHC类和类分子直接呈递给免疫系统。编码正确折叠的糖基化抗原 分子; 易于构建和制备; 化学稳定性：DNA 比蛋白质稳定得多,便于保 存和运输, 成本低廉,适于规模化生产 14、生物技术新药临床前研究包括哪些主要内容？有什么特点、生物技术新药临床前研究包括哪些主要内容？有什么特点？ 安全性问题：免疫毒性，杂质引起的毒性，药理作用放大引起的毒性. 受试物的质量：要与临床用药有可比性. 给药剂量与动物的全选择：剂量与临床一致.动物的选择因药而不同. 免疫原性：检定产生的抗体,是否有意义,以抗体产生不影响治疗作用为准. 三致试验(致癌、致残、致畸形)：不同新药，要求不同. 15、简述酵母载体的基本结构、简述酵母载体的基本结构 DNA 复制起始区：一小段具有 DNA 复制起始功能的 DNA 序列 选择标记：是载体转化酵母筛选转化子时必须的构件，它们和宿主的基因 型相互配合 整合介导区:是与受体菌株基因组有某种程度同源性的一段 DNA 序列，能 有效地介导载体与宿主染色体之间发生同源重组 有丝分裂稳定区 表达盒(expression cassette) ：是酵母基因表达载体最重要的构件，主要 由转录启动子和终止子组成 16、造血因子有哪些生物学特性？、造血因子有哪些生物学特性？ 都是糖蛋白，且相对分子质量较小； 人的造血细胞因子基因多数位于第 5 及第 7 号染色体长臂； 主要通过细胞旁分