生物技术制药1.doc

研究生课程论文（作业）封面（ 2011 至 2012 学年度 第 1 学期）课 程 名 称： 生物技术制药 课 程 编 号： 9. 5 73 学 生 姓 名： 张 新 慧 学 号： 1109729 年 级： 硕士2011级 任 课 教 师: 李 德 山 提 交 日 期：2011年12月 18日成 绩：_教 师 签 字：_开课-结课：第 周-第 周评 阅 日 期： 年 月 日东北农业大学研究生部制p16抑癌基因蛋白药物的设计1、 引言 科学技术和经济的飞速发展，人们对疾病预防、健康长寿的需要日益增多。同时某些疾病也随着生活的改变，发病率呈上升趋势，癌症就是其中之一。我国及全球的癌症形势十分严峻。每年全球癌症死亡人数约为700万人，其中24%发生在中国。然而中国癌症患者的生存患者和治愈患者仅为13%。自上世纪70年代以来，我国癌症死亡率一直呈持续增长趋势，70年代、90年代和21世纪初每年死于癌症的人数分别为70万、117万和150万，癌症已经成为严重威胁我国人民健康的头号杀手。由此可见，中国瘤防治的任务非常艰巨，癌症的治疗是全世界的科研学者以及医学工作者长期以来所面临的一个巨大难题。癌症的发生涉及多种基因的变化，是基因发生改变积累的结果，因此可以说癌症是一种基因病。与癌症相关的主要基因是癌基因和抑癌基因，其中抑癌基因失活对癌症的发生、发展具有重要作用。抑癌基因可以通过多种途径失活，如发生基因位点突变或缺失、抑癌基因启动子区的异常甲基化和基因重排等。以往对肿瘤的治疗是通过发现肿瘤并破坏来实现,主要是采取放射治疗，现在随着对细胞学以及分子生物学的不断深入研究，抑癌基因成为当前肿瘤遗传学和分子生物学研究的前沿和热点之一，这一领域的研究对最终揭示细胞增殖、分化和癌变的奥秘, 实现肿瘤的有效基因治疗, 具有重大理论和现实意义。2、设计原理 肿瘤细胞的失控性增殖是恶性肿瘤的基本特征之一。稳定条件下, 有序的细胞周期进程很像行走准确的时钟, 它分别由不同的细胞周期蛋白和细胞周期蛋白依存激酶进行自控性调节, 当调节因素功能异常时, 便可导致细胞周期紊乱, 细胞无限制性生长, p16 基因的抑癌机制, 就与细胞周期调控相关。p16 基因是细胞周期中的基本基因，直接参与细胞周期的调控，调节细胞增殖和分裂。p16 基因的缺失和突变会引起细胞的恶性增殖，导致恶性肿瘤的发生，在多种肿瘤中存在p16 基因的缺失和突变。许多研究发现: p16 基因与食管癌、肺癌和乳腺癌等的发生、发展有关。P16 基因也叫多肿瘤抑制基因( Multiple Tumor Suppressor, MTS1) 。人的p16 基因位于染色体9p21,全长8.5kb,由2个内含子和3 个外显子组成。外显子序列编码细胞周期素依赖激酶( CDK4)的抑制蛋白,即p16 蛋白,是一个分子量为15. 84KD 的单链多肽p16 基因的抑癌机理与细胞周期调控密切相关,它与细胞周期素D竞争性结合CDK4,形成p16 -CDK4 复合物,抑制CDK4 的活化及其正常调节作用从而阻止细胞从G1 期进入S 期,抑制DNA 的合成和细胞增殖。Okamoto等发现将有p16cDNA 表达的载体转染癌细胞,可有效地抑制癌细胞克隆的形成；相反, p16 的缺乏则导致肿瘤细胞的无限生长。并且Arap 等在用p16 基因转染有p16 基因缺失的癌细胞系中发现癌细胞生长出现阻抑。p16是被公认的一种抑癌基因，异常改变几乎存在于所有的恶性肿瘤中。3、 技术路线上游工艺:获得目的基因p16 用同一种酶酶切目的基因和质粒 构建重组体 转化构建工程菌 工程菌的克隆与鉴定下游工艺： 培养工程菌 分离纯化目的蛋白 除菌过滤 半成品检查 制剂 成品检查 包装整个过程是利用基因工程技术获得目的基因，利用转基因技术将目的基因导入宿主细胞（大肠杆菌），然后使宿主大量的表达目的蛋白。4、 预期目标 近些年来各国对抗肿瘤药物的研究高度重视，随着分子生物学和分子药理学对肿瘤本质和作用机制方面的阐明，抗癌药物的研究水平有明显提高，由于蛋白药物具有高活性、特异性强、低毒性、生物功能明确、有利于临床应用、成本低、成功率高、安全可靠等特点，已成为医药产品中的重要组成部分。所以期望本文所获得的蛋白药物经临床试验后，进入人体的p16蛋白竞争性结合CDK4 蛋白的活性位点，抑制CDK4 蛋白活性，阻止细胞从G1 期进入S 期，从而抑制癌细胞的增值，对癌细胞增值进行负性调控，同时反馈抑制CDK4