吉大23春生物制药学答案

吉大生物制药系答案一、论述题1、放射免疫显像的优点有哪些？放射免疫显像的优点有：在体内确切肿瘤定位作用，准确率达到90%，灵敏度100%；在体内可检出0.5cm大小的病灶，并检查出肺脑转移灶；小分子抗体易到达肿瘤部位，可以提高T/NT值；抗体可在肿瘤部位保持6～9日；能观察抗体在血中的半衰期。放射免疫显像是用放射性核素标记单克隆抗体，经一定途径引入体内后，可定向、特异与肿瘤相关抗原结合，经过一段时间后，肿瘤部位放射性积至一定浓度后，用伽马相机或SPECT进行平面或断层显像，即可显示肿瘤及转移灶的大小、部位和范围。可用于结直肠癌、肺癌、卵巢癌、前列腺癌等的辅助诊断，以及为治疗提供分期指导。但由于单抗的高度组织特异性，一种抗体只适用于一种、或少数有相关抗原的肿瘤检测，不能通用。并且放射免疫显像只能在有条件的单位应用。放射免疫治疗目前仍处在试验阶段。2、体外培养动物细胞的特点答案:与体内仍有相似-体外培养的细胞仍存在细胞和细胞、细胞和基质的相互关系,但有不同相对孤立、相对单一失去原有组织结构和细胞形态分化减弱或不显。一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下条件:(1)无毒的环境(2)无菌的环境(3)培养液中需加血浆(4)温度与动物体温相近(5)加CO2维持培养液的pH值。(6)单层贴壁生长细胞接种后很快形成伪足,与底物点接触,细胞逐渐呈放射状伸展,细胞体中心变扁平状.(7)接触抑制正常细胞移动、靠近而接触时,细胞不再移动且停止接触区质膜的皱褶活动和细胞运动以及细胞的重叠生长.(8)密度抑制只要营养充分,接触抑制的细胞仍能分裂增殖但细胞密度进一步加大、营养减少、代谢产物增多时,(因营养和代谢物的影响)细胞分裂停止,出现接触抑制.3、成纤维细胞型细胞的特点及来源答:成纤维细胞胞体呈梭型或不规则三角形，中央有卵圆形核，胞质突起，生长时呈放射状。除真正的成纤维细胞外，凡由中胚层间充质起源的组织，如心肌、平滑肌、成骨细胞、血管内皮等常呈本型状态。另外，凡培养中细胞的形态与成纤维类似时皆可称之为成纤维细胞。体外培养的成纤维细胞多为梭形、多角形和扁平星形等，其形态尚可依细胞的功能变化及其附着处的物理性状不同而发生改变。电镜下，其胞质可见丰富的粗面内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体。处于成熟期或称静止状态的成纤维细胞，胞体变小，呈长梭形，粗面内质网和高尔基复合体均不发达。它具有较强的分裂增殖能力，适应性强，是最容易培养的动物细胞类型之一。特点:细胞生长时胞体呈棱形或不规则的三角形,中央有圆形核,胞质向外伸出2~3个突起。细胞群常借该突起连接成网,生长时呈放射状、漩涡状或火焰状走行。来源:中胚层组织来源的细胞,如成纤维细胞、心肌细胞、平滑肌细胞和成骨细胞等。4、免疫毒素可用于治疗哪些疾病？优点是什么?答:目前癌症治疗的方法有化学治疗、放射治疗和外科手术治疗等，化学治疗会产生耐药性和毒性，放射治疗特异性不高，会对正常细胞产生影响，外科治疗不能完全的去除肿瘤细胞。所以我们得寻求一种新的方法来用于癌症的治疗。单克隆抗体由于其能够特异性识别并结合靶细胞而被选择作为癌症治疗的新方向。现今，美国FDA已经通过了17个用于癌症治疗的单抗，100多个单抗正处于临床研究的各阶段，尽管抗体的效果很好，但是它不能完全的消除肿瘤细胞，所以采用免疫毒素作为治疗癌症的一种新型疗法，它是将细胞毒性物质融合到单克隆抗体上。免疫毒素既具备靶向物质的特异性，也具备了毒性物质杀死肿瘤细胞的特性。免疫毒素可用于治疗肿瘤、自身免疫病,并能克服组织移植排斥反应,可单独给药也可以包裹在脂质体及其他微粒中给药。由于重组免疫毒素是在胞浆物质代谢中发挥作用,相对分子质量又小,渗透力强,故效果好。二、简答题1、将基因工程的表达产物设计为融合蛋白主要有哪些意义？融合蛋白(fusionprotein)有两种不同的含义，一种是通过DNA重组技术得到的两个基因重组后的表达产物，另一种是介导两个细胞质膜融合的一组蛋白，如在仙台病毒脂双层外侧小叶中含有的两种糖蛋白之一，介导病毒被膜与宿主细胞质膜的融合作用。另一种糖蛋白是血细胞凝集素神经酰胺酶。两个不同的蛋白质既可以通过化学方法也可以通过基因的融合来连成一个大分子。大体上有两种类型的融合蛋白：种是由两个蛋白或蛋白亚单位端对端融合，通常由一个linker连接，第二种是来自两个供体的氨基酸穿插在融合蛋白产物中。意义：重组细胞因子类：如干扰素（IFN）、白介素（IL）和肿瘤坏死因子（TNF）；2）重组生长因子类：如表皮生长因子（EGF）、神经生长因子（NGF），以及促进造血系统的生长因子：如促红细胞生成素（EPO）、集落刺激因子等（CSF）；3）重组多肽与蛋白质类激素：如重组人胰岛素（rhInsulin）、重组人生长激素等（rhGH）；4）心血管病治疗剂及酶制剂：如水蛭素、tPA（组织纤溶酶原激活物）、天冬酰胺酶、超氧化物歧化酶（SOD）等。5）重组疫苗及单抗制品：如重组乙肝表面抗原疫苗（酵母）、肿瘤疫苗等。2、大肠杆菌高效表达外源基因的基本策略大肠杆菌表达系统是发展最早、目前最为成熟的表达系统。因其遗传背景清楚、繁殖快、成本低、表达量高、表达产物容易纯化、稳定性好、抗污染能力强以及适用范围广等，是基础研究和商业生产重组蛋白的强大工具；但与此同时原核表达系统还存在许多难以克服的缺点：如重组蛋白不稳定，生物活性低，以包涵体形式表达。外源基因在大肠杆菌中的表达效率受多个因素的影响，在表达前对目的蛋白进行分析和优化，才能实现目的蛋白的高效表达，主要包括如下几个方面：

(1)表达载体的选择，表达载体启动子的选择很重要，启动子的结构影响了它与RNA聚合酶的亲和力，从而影响了基因表达的水平，理想的启动子应该满足：①具有强启动性，能指导高效转录以保证目的蛋白的高产量；②可严谨调控，在一定条件下开始诱导表达，可最大限度降低细菌的代谢负荷和外源蛋白的毒性作用。其他如SD序列位置和转录终止子，也会影响转录和翻译效率。(2)密码子优化，含有大量稀有密码子的基因在大肠杆菌中表达时，由于大肠杆菌缺乏某几种tRNA，会降低mRNA的翻译效率和稳定性，甚至会造成翻译错误或提前中止。对目的基因进行密码子改造，可以提高mRNA的稳定性和翻译效率。(3)融合蛋白及分子伴侣，融合蛋白不仅可以作为亲和标签利于下游纯化操作，而且大分子融合蛋白还能增加蛋白的可溶性表达，如谷胱甘肽-S转移酶(GST),SUMO蛋白，麦芽糖结合蛋白（MBP），亲水性强，有助于提高靶蛋白的可溶性和稳定性；共表达分子伴侣可促进重组蛋白的翻译后折叠加工，提高蛋白可溶性和稳定性。大肠杆菌系统中常用的有GroEL和GroES体系；热休克蛋白DnaK，DnaJ和GrpE三元体系；Dsb家族(二硫键还原酶及异构酶)，能够促进二硫键的形成。(4)靶蛋白的定位表达，重组蛋白在大肠杆菌中合成后有4种定位,即胞质、周质空间、内膜或外膜和细胞外基质中。利用信号肽将重组蛋白分泌到细胞周质或胞外培养基中,细胞周质空间的氧化环境利于二硫键的形成和硫基蛋白的正确折叠；周质空间中的蛋白酶要比胞内低很多，减少靶蛋白的降解；周质空间中的蛋白数量也较胞内少很多，利于靶蛋白的纯化。(5)表达菌株的选择，菌株内源的蛋白酶过多，可能会造成外源表达产物的不稳定，所以一些蛋白酶缺陷型菌株往往成为理想的起始表达菌株。Rosetta2系列补充大肠杆菌缺乏的七种稀有密码子对应的tRNA（AUA,AGG,AGA,CUA,CCC,GGA及CGG），提高外源基因、尤其是真核基因在原核系统中的表达水平；K-12衍生菌Origami2系列，trxB和gor双突变菌株，显著提高细胞质中二硫键形成几率，促进蛋白可溶性表达。Rosetta-gami™则是综合上述两类菌株的优点，既补充7种稀有密码子，又能够促进二硫键的形成，帮助表达需要借助二硫键形成正确折叠构象的真核蛋白。(6)诱导条件，培养条件对重组蛋白的表达也很关键的，例如温度，温度较高时蛋白表达量高但容易形成包涵体，而温度低时蛋白表达量低，但可以提高目的蛋白的可溶性；诱导物的浓度也同样影响重组蛋白的表达效率，如低浓度IPTG诱导可以提高可溶蛋白的含量。另外培养基的营养成分，pH和其它参数都可以影响蛋白酶的活性，分泌和表达水平。

3、简述动物细胞培养的操作方式动物细胞培养是一种在实验室中进行的细胞生物学技术，可以用来研究细胞的生长、分化、代谢以及毒性等方面。一般来说，动物细胞培养需要以下步骤：1.选择细胞系：选择适合自己研究的细胞系，例如常用的HeLa细胞、293细胞等。2.培养基配制：根据细胞系的需求配制适当的培养基，添加必要的营养物质和能量补给。3.细胞分离：用消化酶将组织细胞分离成单个细胞，避免细胞间黏连。4.细胞传代：当细胞密度达到一定量级后，需要将细胞传到新的培养皿中，以保证细胞的生长和繁殖。5.细胞存储：将细胞冷冻保存以备日后使用。以上是动物细胞培养的基本步骤，当然在实际应用中还涉及到一些技术细节和技巧，需要不断摸索和实践。4、动物细胞培养过程中用到哪些缓冲溶液动物细胞培养必需用溶液，而且要求比微生物培养严格。一般要用到缓冲液(PH，Na2CO3,NaHCO3)，平衡盐水(BSS)，抗生素溶液，血清(一般小牛或胎牛血清，以提供生长因子)，实验室常用合成培养基(如MEN加血清)。

微生物培养基一般只要有氮源碳源，能量来源，水盐平衡，适当PH就行。可以固体可以液体也可以半固体，更多的用液体。细菌常用牛肉膏，蛋白胨等动物来源的营养物质。真菌霉菌常用植物的汁液。5、基因工程制药时获取目的的基因方法有哪些？逆转录法人工合成法基因库法直接从生物上提取人工合成法不常用,因为现在的技术还不够完善,现在最能合成几百个核苷酸组成的核苷酸链逆转录法,目的性强,可以快速精确的找到需要的基因,经常和其他方法并用。基因库法,其实就是把提取好的基因放入微生物的体内,备用,等用到的时候较为直接使用,同时随着微生物复制基因数目也增加了。三、名词解释1、分级分离分级分离，在凝胶层析中，样品中有很多组分，分子量有一定差异，但是又没有达到组别分离的要求，因此选用排阻限度略大于最高分子量组分的凝胶类型，在凝胶层析过程中这些组分都能不同程度地渗透到凝胶内部，由于分配系数Kd不同，最后在凝胶层析中可能得到分离。分级分离的目的在于使各组分的Kd差异更大。2、MAKMAK是一个缩写,它的完整形式为Make,它的意思是“制造”,是一个动词,表示“制造”的意思。MAK可以用来指代“制造”这个动作,也可以用来指代建立、制作、制定或创造等动作,表示“制造”的意思。MAK常用于英文写作中,表示“制造”的意思。3、细胞工程概念细胞工程(Cellengineering)：是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。4、透析结晶法结晶法是指一种利用溶液中物质的溶解度差异,通过加热蒸发或降温结晶的方法,将溶液中所需物质分离、提纯的技术方法。5、生物反应器生物反应器是一种用于生物化学反应的设备,通常用于生产药物、酶和其他生物制品。6、生物技术药物生物技术药物是指采用DNA重组技术或其他创新生物技术生产的治疗药物。如：细胞因子、纤溶酶原激活剂、重组血浆因子、生长因子、融合蛋白、受体、疫苗和单抗、干细胞治疗技术等。