东南大学12-6-5 生化制药

1、名词解释题（每题2分，共10分）填空题（每空1分，共30分）简答题（每题8分，共40分）翻译题 （每题10分，共20分）l PCR（Polymerase Chain Reaction）法，又称为聚合酶链式反应或PCR扩增技术，是一种高效快速的体外DNA聚合程序。l 基因文库（gene library or gene bank）从特定生物个体中分离的全部基因，这些基因以克隆的形式存在（人工构建）。 l 将外源基因与受体菌自身的蛋白质编码基因拼接在一起，并作为一个开放型阅读框架进行表达。由这种杂合基因表达出的蛋白质称为融合蛋白。l 细胞转化指细胞发生遗传改变而产生永生化，即由限定性细胞系转化为连续

2、性细胞系，可以在体外进行无限传代和生长繁殖 。l 单域抗体即为VH，约为完整分子的1/12。它只由一个结构域构成，故称单域抗体。单域抗体尽管亲和力有所降低，但仍保持着原单抗的特异性。 l 转基因动物(transgenic animal）是通过基因工程技术将外源DNA导入动物生殖细胞，干细胞，早期胚胎，并在染色体上整合，稳定传给子代的技术，转基因技术诱导基因组改变的动物称转基因动物。 l 动物生物反应器（bioreactor）是目的片段在器官或组织中表达的转基因动物。包括乳腺生物反应器，血液生物反应器和膀胱生物反应器等l 固定化酶（immobilized enzyme） 指限制或固定于特定空间位

3、置的酶。即经物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂。 l 次级代谢产物（Secondary metabolites） 通过次级代谢合成的产物，大多是分子结构比较复杂的小分子化合物，如抗生素、激素、生物碱、毒素等。多具有生物活性，是植物代谢产物研究的重点。l 外植体(explant) 植物体上取出的用于培养和分离细胞的组织或器官。l 愈伤组织 植物的伤口或外植体的伤口长出的细胞团，既是组织，又是脱分化细胞l 通过在DNA水平上人工设计引入的蛋白酶切割位点或化学试剂特异性断裂位点，可以在体外从纯化的融合蛋白分子中释放回收异源蛋白。l 供体、受体、载体是重

4、组DNA技术的三大基本元件。l 载体的功能包括运送外源基因高效转入受体细胞、为外源基因提供复制能力或整合能力、为外源基因的扩增或表达提供必要的条件。l 基因工程转化细胞的筛选方法有抗生素筛选法、篮白斑筛选法、噬菌斑筛选法。l 基因工程转化细胞的鉴定方法有菌落PCR、载体大小检测、酶切鉴定、测序确证。l 选择剂是维持工程菌的纯正性和质粒的稳定性的化合物。包括营养缺陷互补和抗生素抗性。l 对于诱导表达型工程菌，Lac启动子表达系统利用IPTG诱导。甲基营养型酵母通过加入甲醇进行诱导。 l 组织工程三要素是指种子细胞、 支架材料、 生长因子。 l 已分化的植物细胞要表现全能性，首先要脱分化形成分生细

5、胞，然后再分化形成胚胎发育成植株。脱分化条件为创伤和外源激素l 甾类药物和抗生素发现及成功合成被誉为半个世纪来医药工业取得最引人注目的两大进展之一。它们都是含有环戊烷多氢菲核的化合物。 其生产工艺比较复杂，大多是化学合成和微生物转化相结合的工艺路线。l 评价固定化酶（细胞）的指标包括固定化酶活力、偶联率、半衰期、热稳定性等。l 单加氧酶和双加氧酶直接在底物分子中加氧；氧化酶催化底物脱氢，脱下的氢再与氧结合生成水或过氧化氢；脱氢酶催化底物脱氢，但其催化脱下的氢与氧化态NAD(P)+结合，然后还原型NAD(P)H再通过呼吸链或NAD(P)H氧化酶将电子最终交给氧并生成水。 氧化反应本质是电子的得失

6、。l 酯酶、脂肪酶和蛋白酶是生物催化手性合成中最常用的水解酶。 l 甾体生产的关键中间体是雄甾-1, 4-二烯-3, 17-二酮(ADD)、雄甾- 4-烯-3, 17-二酮(AD)和3-氧联降胆甾-1,4-二烯-20酸(BDA)等。 l 11-羟化是微生物转化甾体的最重要反应，将皮质类激素羟基化可增加其抑制炎症的效应。 l 甾体化合物羟基化反应中，转化到甾体上的羟基是直接取代原来碳骨架上的氢的位置，并且在取代过程中并没有发生立体构象的改变。羟基化反应的氧是来自空气中的氧。l 发酵过程pH变化的原因有哪些? 产物形成 某些产物本身呈酸性或碱性，使发酵液pH变化。如有机酸类产生使pH下降，红霉素、

7、洁霉素、螺旋霉素等抗生素呈碱性，使pH上升。菌体自溶，pH上升，发酵后期，pH上升 糖代谢：特别是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降。糖缺乏，pH上升，是补料的标志之一。氮代谢：当氨基酸中的-NH2被利用后pH会下降；尿素被分解成NH3，pH上升，NH3利用后pH下降；当碳源不足时，氮源当碳源利用pH上升。生理酸碱性物质利用后，pH上升或下降。l 发酵过程的pH控制的方法有哪些？调节好基础料的pH。基础料中若含有玉米浆，pH呈酸性，必须调节pH。若要控制消后pH在6.0，消前pH往往要调到6.56.8在基础料中加入维持pH的物质，如CaCO3 ，或具有缓冲能力的试剂，如磷酸缓冲液等通

8、过补料调节pH当补料与调pH发生矛盾时，加酸碱调pHl 微生物选择性边链降解的策略 1 对甾体化合物进行结构修饰 2 向反应体系中添加相关的酶抑制剂3 通过诱变获得能够选择性边链降解的突变株4 利用基因敲除技术将1，2位脱氢酶敲除，从而获得唯一产物AD，也有利于产物回收；或将9- 羟化酶敲除，以保护母核，获得AD和ADD两种产物 l 甾体药物分类，代表性甾体药物的结构式。 甾体化合物又称类固醇化合物，普遍存在于动植物组织内。1 类皮质激素 如:可的松、强的松、氢化可的松、地塞米松、泼尼松、氟轻松等。按其生理功能又可分为两类:(l)盐皮质激素 主要作用于水盐代谢，对维持机体的电解质平衡和体液容量

9、起重要作用，主要用于治疗慢性肾上腺皮质机能衰退症(阿狄森氏症)及低钾血;(2)糖皮质激素 糖皮质激素 对糖、脂肪和蛋白质三大类物质代谢都具有调节作用，并能提高机体对各种不良刺激的抵抗力，临床主要用于抗炎、抗过敏、抗休克等。2 性激素 分为雄性激素和雌性激素两类，对生育功能及第二性征如声音、体型的改变都有决定性作用。 3 蛋白同化激素 从睾酮衍生物中分化出来的药物，其性激素作用己大为减弱，而蛋白同化作用仍然保留或增强，故使用安全。l 抗体工程制药研究的发展历程，每阶段的上市药物（2个） l 基因工程药物的质量控制包括哪些内容？1 原材料的质量控制 原材料的质量控制是要确保编码药品的DNA序列的正

10、确性，重组微生物来自单一克隆，所用质粒纯而稳定，以保证产品质量的安全性和一致性。2 培养过程的质量控制 在工程菌菌种贮存中，要求种子克隆纯而稳定；在培养过程中，要求工程菌所含的质粒稳定，始终无突变；在重复发酵中，工程菌表达稳定；始终能排除外源微生物污染。3 纯化工艺过程的质量控制 产品要有足够的生理和生物学试验数据，确证提纯物分子批间保持一致；外源性蛋白质、DNA与热原都控制在规定限度下。 l 固定化酶的性质特征（1）酶活力的变化：酶经过固定化之后活力大都下降。其原因主要是酶活性中心的重要氨基酸与载体发生结合，酶的空间结构发生变化或酶与底物结合时存在空间位阻效应。包埋法中还有底物与产物扩散阻力

11、增大。（2）酶稳定性的变化：包括对温度、pH、蛋白酶变性剂和抑制剂的耐受程度。固定化后，稳定性提高，有效寿命延长。其原因是限制了酶分子之间的相互作用，阻止了其自溶，增加了酶构型的牢固程度。 热稳定性提高：热稳定性越高，工业化意义越大。热稳定性高可以提高反应温度和反应速度，提高效率。 对有机试剂及酶抑制剂的稳定性提高。 pH、蛋白酶等稳定性提高。A 操作稳定性：通常半衰期达到1个月以上时，即具有工业应用价值。B 贮藏稳定性：一般不能长期贮存，否则活力逐渐下降。若需长期保存，可在贮存液中添加底物、产物、抑制剂和防腐剂，并于低温保存。C 对蛋白酶的稳定性：大多数天然酶经固定化后对蛋白酶的耐受力有所提高。可能的原因是由于空间位阻效应使蛋白酶不能进入固定化酶内部。（3）酶学特性的变化A、底物专一性 对底物的专一性下降。B、最适pH 最适pH可能变大，也可能变小；pH-酶活曲线可能发生变化，其变化与酶蛋白和载体的带电性质有关。 C、最适温度：一般升高。原因是固定化后空间结构更为稳定。 D、米氏常数(Km) ：Km值均发生变化，有的增加很小，有的增加很大，但不会变小。 E、最大反应速度（