DNA重组技术在多肽药物研究中的应用课件

1、DNA重组技术在多肽药物研究中的应用郑香、陈婷、彭雪润、徐嘉屿多肽药物定义： 多肽类药物习惯上常指多肽类激素，指通过化学合成、基因重组或动植物中提取的具有特定治疗作用的多肽。不同种类的多肽药物可广泛作用于内分泌系统、免疫系统、消化系统、心血管系统、血液系统、肌肉骨骼系统等。特点： 副作用小、疗效好、消耗 低、产出高，发展十分迅速。多肽药物主要来源多肽药物主要来源于内源性多肽或其他天然多肽，其结构清楚、作用机制明确，质量控制水平接近于传统的小分子化学药物，而活性上接近于蛋白质药物，集合了传统化学药物和蛋白质药物的优点。 适用于治疗传统化学药物难治的某些复杂疾病，包括代谢性疾病、肿瘤、感染等，多肽

2、药物分子结构小、易改造、易合成，其生产无需大流程装置，普通大型实验室即可达到生产条件，且生产过程中排放的废物少，属于绿色制药，因此多肽药物是21世纪最有发展前途的药物之一。面临问题与优点多肽药物研究面临的问题 多肽类药物制剂研究面临的主要问题是多肽的稳定性不好，通过基因工程通过基因工程手段替换引起多肽不稳定的残基或引入能增加多肽稳定性的残基，可以提高多肽稳定性。利用基因重组技术生产多肽药物的优点在于： 1、大量生产过去难以获得的生理活性物质和多肽； 2、挖掘更多的生理活性物质和多肽； 3、改造内源生理活性物质； 4、可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。DNA重组技术与多肽药物DNA重组技术在多

3、肽药物的应用利用转基因动，植物生产多肽类药物利用微生物生产多肽类药物噬菌体展示技术 1、利用基因工程生产动、植物生产多肽类药物动物类1、在国外，首批转基因动物乳腺表达产品是抗凝血酶（AT-III) 、抗胰蛋白酶（AAT ) 、葡萄糖苷酶、蛋白C、乳转铁蛋白以及第八因子(F-) 等，其表达水平分别为6g/L、35g/L、10g/L、1g/L、35g/L和3g/L，受体动物分别为山羊、绵羊、家兔、猪、奶牛和猪，这些都是血源产品。随着此项研究的不断深入，乳腺表达产品从小分子肽到大分子蛋白质，从分泌型蛋白到内膜蛋白、多聚蛋白和二价抗体多种蛋白质。-1抗胰蛋白酶基因定位于转基因绵羊的乳腺组织中,可以随乳

4、汁分泌-1抗胰蛋白酶,产量达35 g /L乳汁,其生物活性与天然蛋白完全一样。2、利用基因工程生产动、植物生产多肽类药物2、红细胞生成素是一种由肾脏产生的作用于骨髓的造血相关细胞因子.它可以缩短原始红细胞的成熟期,调节骨髓中的造血细胞含量.可用于肾功能不全引起的贫血,放射化疗引起的贫血,以及其他一些罕见的贫血症的治疗.此外,还可用于外科手术前准备自体输血的病人.红细胞生成素是一种糖肽,糖基化对它的功能至关重要,因此不能在大肠杆菌等原核细胞中表达.目前,采用的方法是在培养的哺乳动物细胞中表达,因而成本很高,生产过程比较复杂.尽管如此,它上市后产值仍高达每年12.25亿美元,居多种重组药物之首。2

5、、利用微生物生产多肽药物 利用微生物发酵、动物细胞培养是目前工业化生产基因工程药物的最主要方法。许多活性多肽和蛋白质具有治疗和预防疾病的作用,但在组织细胞内产量极微,采用常规方法很难获得足够量以供临床应用。基因工程则突破了这一局限性,可大量生产这类多肽和蛋白质,迄今已成功地生产出胰岛素、干扰素、生长激素、生长激素释放抑制因子等百余种产品,其中许多已成为临床治疗的有力武器,并创造了显著的经济效益。2、利用微生物生产多肽药物1.1 生长激素 人生长激素可用于治疗侏儒症和促进伤口愈合,动物生长激素能够加速家禽生长,增加奶的产量.目前,人和动物的生长激素基因都已经在大肠杆菌中得到成功表达,并已有产品投放市场,年产值达到6.25亿美元,并在医学和畜牧业领域取得了很好的应用效果. 1.2 干扰素 干扰素是哺乳动物细胞在诱导下产生的一种淋巴因子,其相对分子质量为2.0104.它能够抑制病毒在细胞内的增殖,加强巨噬细胞的吞噬作用和对癌细胞的杀伤作用,因此干扰素可用于肿瘤和其他病毒病的治疗.目前,人们已经利用大肠杆菌系统和酵母系统成功地高效表达了干扰素.产品已经投放市场,产值高达每年6.05亿美元.3、噬菌体展示技术80年代中期，Smith G第一次描述了在丝状噬菌体表面展示外源多肽片段的原理。噬菌体展示技术（Phage Display Technology）由