生物技术药物反义核酸和核酶培训课件
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反义核酸与核酶
DNA
preRNA
AA…AA
RNA
Protein
反义RNA的获得途径
化学会成法：利用核酸合成仪直接合成反义RNA 体外转录法：利用带有噬菌体SP6或T7等启动子序列的质粒，
将特异基因的DNA片段反向插入其多克隆位点中，在RNA聚 合酶的作用下体外合成特异性反义RNA 细胞内转录法：利用基因重组技术，在适宜启动子和转录终止 子之间反向插人一段靶基因，人工构建反义RNA表达载体(病 毒表达载体或质粒表达载体)，然后转染细胞并使之在细胞中 稳定表达反义RNA
理论上认为寡核苷酸与其意义链互补，会象“封条”一样，阻 断mRNA拼接、转录、翻译，下调特定基因表达
反义RNA的最初发现
反义RNA最先发现于原核细胞，是由Tomizarna在 1981年对质粒ColE1复制的研究过程中发现的
c-myc基因——真核细胞中天然反义RNA调节
c-myc基因是禽类髓细胞病毒(AMN)MC-29的V-myc的细胞同 源序列，与多种肿瘤发生发展有关
Saito等研究发现，c-myc基因有3个外显子，第一个外显子不 编码蛋白质，它的序列与第二个外显子互补，通过反义RNA 与第二个外显子mRNA的碱基配对而抑制基因表达
在人Burkitt淋巴瘤中发现c-myc基因失去了第一个外显子， 从而使c-myc基因表达失控
由此可见，反义RNA的负调节被解除是细胞恶性转变的原因 之一
反义基因治疗
利用人工合成的反义RNA或DNA导入靶细胞，控制细胞 的中间阶段使编码蛋白的基因不能转录为mRNA 或阻断 翻译相应蛋白
DNA
DNA
RNA
RNA
反义RNA
阻断表达
反义技术的两种技术路线
生物技术药物反义核酸和核酶培训课件
阻止或抑制原癌基因的过度表达及抑制癌基因突变体mRNA成熟
原癌基因
调控细胞生长，增殖与分化
正常情况下，表达受严格控制
一旦调节失控，基因产物（生长因子，生长因子受体，胞内外传递信 号等癌蛋白）分泌过剩，细胞恶性增生，致癌
治疗方法
根据已知癌基因的核苷酸序列合成反义RNA
相应的反义寡聚核苷酸与肿瘤癌基因活化表达的mRNA的起始翻译位 点结合成RNA/RNA双链体
Autoimmune & Inflammatory
EpiGenesis
Respiratory disorder
AVI BioPharma
Urological Disease
ISIS Pharma Ribozyme Pharma Ribozyme Pharma Pantheco AVI Biopharma
生物技术药物反义核 酸和核酶
主要内容
绪论
动植物细胞培养生产医药用产品或原料
转基因动植物作为药物生物反应器
抗体工程药物
干细胞与治疗性克隆
基因工程疫苗与DNA疫苗
基因药物
反义核酸与反义技术
生物技术药物新药与专利申报
生物技术制药产业化个案
生物技术药物反义核酸和核酶
2
反义药物
生物技术药物反义 核酸和核酶
RNase H
ASODN
m反义寡聚核苷酸与 mRNA特异性结合， 阻断翻译过程
生物技术药物反义核酸和核酶
19
反义技术与反义核酸的应用
Relation of antisense technologies to other segments of biopharmaceutical industry
反义RNA
生化药物制造工艺核酸类药物PPT课件
经临床使用，对非特异性血小板减少症、对白血 球减少症、癌肿的化疗和放疗后的升白血球均有较好 疗效。
2021
17
2021
18
2、发酵法生产核苷酸 （1）发酵法生产肌苷酸（IMP） （2）发酵生产黄苷酸（XMP）及酶法转化成鸟苷酸
2021
19
3、半合成法制备核苷酸
由于发酵法生产核苷的产率很高，核苷悬浮于磷酸 三甲酯或磷酸三乙酯中，在冷却条件下加入氯化氧磷， 进行磷酸化，从核苷生成5′-核苷酸收率可达90%。
如要制成固体状DNA，在热变性DNA溶液中逐渐 加入等体积95％乙醇，离心可获得纤维状DNA，沉淀 用乙醇、丙酮洗涤，减压低温干燥得DNA粗品，产品 含热变性DNA 50％～60％。
2021
9
2、具有生物活性DNA的制备
动物内脏（肝、脾、胸腺）加4倍重量生理盐水经 组织捣碎机捣碎1分钟，匀浆于2500r／pm离心30分钟。 将沉淀悬浮于20倍重量的冷生理盐水中，加入2倍量5 ％的（用45%乙醇作溶剂）十二烷基磺酸钠，并搅拌 2～3小时，在0℃2500r／pm离心，在上层液中加入等 体积的冷95％乙醇，离心即可得到纤维状DNA，再用 冷乙醇和丙酮洗涤，减压低温干燥得粗品DNA。
桔青霉产生5`-磷酸二脂酶 红酵母产生3`-磷酸二脂酶
2021
11
2021
12
（2）酶解法制备戊糖核苷酸
我国从60年代开始使用核酸酶P1降解核糖核酸生 产单核苷酸，日本年产呈味核苷酸（肌苷酸和鸟苷酸） 3000吨，其中60%是使用酶解法生产的。
酶解法生产5‘－单核苷酸工艺流程
2021
13
2021
① 有关疾病的靶基因mRNA序列是已知的，因 此，设计合理特异性的反义核酸比较容易；
2021
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2、发酵法生产核苷酸 （1）发酵法生产肌苷酸（IMP） （2）发酵生产黄苷酸（XMP）及酶法转化成鸟苷酸
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3、半合成法制备核苷酸
由于发酵法生产核苷的产率很高，核苷悬浮于磷酸 三甲酯或磷酸三乙酯中，在冷却条件下加入氯化氧磷， 进行磷酸化，从核苷生成5′-核苷酸收率可达90%。
如要制成固体状DNA，在热变性DNA溶液中逐渐 加入等体积95％乙醇，离心可获得纤维状DNA，沉淀 用乙醇、丙酮洗涤，减压低温干燥得DNA粗品，产品 含热变性DNA 50％～60％。
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2、具有生物活性DNA的制备
动物内脏（肝、脾、胸腺）加4倍重量生理盐水经 组织捣碎机捣碎1分钟，匀浆于2500r／pm离心30分钟。 将沉淀悬浮于20倍重量的冷生理盐水中，加入2倍量5 ％的（用45%乙醇作溶剂）十二烷基磺酸钠，并搅拌 2～3小时，在0℃2500r／pm离心，在上层液中加入等 体积的冷95％乙醇，离心即可得到纤维状DNA，再用 冷乙醇和丙酮洗涤，减压低温干燥得粗品DNA。
桔青霉产生5`-磷酸二脂酶 红酵母产生3`-磷酸二脂酶
2021
11
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（2）酶解法制备戊糖核苷酸
我国从60年代开始使用核酸酶P1降解核糖核酸生 产单核苷酸，日本年产呈味核苷酸（肌苷酸和鸟苷酸） 3000吨，其中60%是使用酶解法生产的。
酶解法生产5‘－单核苷酸工艺流程
2021
13
2021
① 有关疾病的靶基因mRNA序列是已知的，因 此，设计合理特异性的反义核酸比较容易；
酶九章-核酶 PPT课件
第九章
核 酶 工 程
1981年Cech等发现四膜虫的核 糖体前体RNA可以在没有蛋白 质存在的情况下自身催化切除 内含子，完成加工过程。
该具有催化活性的RNA的 发现改变了传统上“酶是蛋白 质” 的观念，从此对具有催化 活性的RNA，即核酶(ribozyme) 的结构、催化机制以及应用的 研究日益深入。
核酸酶
剪切型或 分子间催化剪切型 核酸酶
自身催化剪切型或 分子内催化剪切型 核酸酶
核酸酶
似乎最有应用前景，因为人们 对它的剪切机制和分子结构要 求已经有所了解，可以针对病 毒核酸、不良基因或恶性基因 进行人工设计、合成相应的各 种RNA或DNA片段作为核酸酶基 因，定向地剪切病毒核酸或不 良基因以及它们的转录中间产 物，抑制它们的表达，进行疾
三 蛋白质-RNA复合酶(RNaseP)
蛋白质-RNA复合酶主要催化 tRNA前体成熟过程。
——例如S. Altman和N. Pace两个 研究组合作发现的大肠杆菌 tRNA5’成熟酶。
蛋白质-RNA复合酶酶由蛋白质和 M1RNA两个组分构成．
——蛋白质的分子量为20kDa， ——M1RNA含有377个核苷酸。 M1RNA单独具有全酶活性， 蛋白质只是维护M1RNA的构 象。
实验证明来自不同原核细胞 RNaseP中的M1RNA具有相似的三维 结构。
——与前面几种剪切型核酶不同的是， RNaseP催化得到的产物的3’端是羟基， 5’端是磷酸。
四
组I内含子和组II内含子
组I内含子(group I intron)和组II 内含子(group II intron)
——这类核酶比较复杂，通常包 括200个以上核苷酸，主要催化 mRNA前体的拼接反应。
核酸分子在总体的催化潜 力上和蛋白质相差甚远，但由 于可以遗传和变异而被自然界 保留下来催化一些特殊的反应。
核 酶 工 程
1981年Cech等发现四膜虫的核 糖体前体RNA可以在没有蛋白 质存在的情况下自身催化切除 内含子，完成加工过程。
该具有催化活性的RNA的 发现改变了传统上“酶是蛋白 质” 的观念，从此对具有催化 活性的RNA，即核酶(ribozyme) 的结构、催化机制以及应用的 研究日益深入。
核酸酶
剪切型或 分子间催化剪切型 核酸酶
自身催化剪切型或 分子内催化剪切型 核酸酶
核酸酶
似乎最有应用前景，因为人们 对它的剪切机制和分子结构要 求已经有所了解，可以针对病 毒核酸、不良基因或恶性基因 进行人工设计、合成相应的各 种RNA或DNA片段作为核酸酶基 因，定向地剪切病毒核酸或不 良基因以及它们的转录中间产 物，抑制它们的表达，进行疾
三 蛋白质-RNA复合酶(RNaseP)
蛋白质-RNA复合酶主要催化 tRNA前体成熟过程。
——例如S. Altman和N. Pace两个 研究组合作发现的大肠杆菌 tRNA5’成熟酶。
蛋白质-RNA复合酶酶由蛋白质和 M1RNA两个组分构成．
——蛋白质的分子量为20kDa， ——M1RNA含有377个核苷酸。 M1RNA单独具有全酶活性， 蛋白质只是维护M1RNA的构 象。
实验证明来自不同原核细胞 RNaseP中的M1RNA具有相似的三维 结构。
——与前面几种剪切型核酶不同的是， RNaseP催化得到的产物的3’端是羟基， 5’端是磷酸。
四
组I内含子和组II内含子
组I内含子(group I intron)和组II 内含子(group II intron)
——这类核酶比较复杂，通常包 括200个以上核苷酸，主要催化 mRNA前体的拼接反应。
核酸分子在总体的催化潜 力上和蛋白质相差甚远，但由 于可以遗传和变异而被自然界 保留下来催化一些特殊的反应。
核酸类药物PPT课件
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二、核苷及其衍生物 依据形成核苷的碱基或核糖的不同分为： 腺苷类：有腺苷、肌浸膏、核脉通、腺苷甲硫氨酸
(SAM)、辅酶型维生素B12(Co-B12)、腺苷二醛、巯 苷、嘌呤霉素(Puromycin) 尿苷类：有尿苷、氮杂尿苷(Azauridine)、碘苷、氟苷、 溴苷 胞苷类：有环胞苷(Cyclo-C)、氟环胞苷(AAFC)、氮杂 胞苷(Azacyti-dine) 肌苷类：有肌苷、肌苷二醛(IDA)、异丙肌苷(Inosiplex) 脱氧核苷类：有氮杂脱氧胞苷(5-Aza-2’-deoxycytidine)、 脱氧硫鸟苷、三氟胸苷
1868年瑞士青年生化学家米歇尔(Miescher)，在用 胃蛋白酶分解细胞蛋白质的时候，发现酶不能分 解细胞核。经过化学分析，细胞核主要是由含磷 的物质构成的，它的性质又不同于蛋白质，起名 叫核素，20年以后，人们发现这种物质是强酸， 改称为核酸。
德国生化学家科赛尔(Kossel)第一个系统地研究了 核酸的分子结构，从核酸的水解物中，分离出一 些含氮的化合物，命名为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧 啶、胸腺嘧啶，科赛尔因此获得了1910年的诺贝 尔医学与生理学奖。
在Tm时，表现出260nm的光吸收值急剧上升的增 色效应、比旋度值显著降低和黏度下降等现象。 通常DNA的Tm是增色效应达40％～50％时的温度， RNA的Tm为增色效应达30％～40％时的温度。
Tm大小与DNA的碱基组成有关。G-C之间的氢键 联系要比A-T之间的氢键联系强得多，故G-C含量 高的DNA其Tm值亦高。
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三、核苷酸及其衍生物 单核苷酸类：有腺苷酸(AMP)、尿苷酸(UMP)、肌苷
酸(IMP)、环腺苷酸(cAMP)、双丁酰环腺苷酸(DBC)、 辅酶A(CoA)等； 核苷二磷酸类：有尿二磷葡萄糖(UDPG)、胞二磷胆碱 (CDP-Choline)等； 核苷三磷酸类：有腺三磷(ATP)、胞三磷(CTP)、尿三 磷(UTP)、鸟三磷(GTP)等； 核苷酸类混合物：有5’-核苷酸、2’，3’-核苷酸、脱氧 核苷酸、核酪等球批准上市的第一个反义药物，1998 年已被美国FDA批准上市，用于二线治疗AIDS所致 的巨细胞病毒(CMV)视网膜炎。
二、核苷及其衍生物 依据形成核苷的碱基或核糖的不同分为： 腺苷类：有腺苷、肌浸膏、核脉通、腺苷甲硫氨酸
(SAM)、辅酶型维生素B12(Co-B12)、腺苷二醛、巯 苷、嘌呤霉素(Puromycin) 尿苷类：有尿苷、氮杂尿苷(Azauridine)、碘苷、氟苷、 溴苷 胞苷类：有环胞苷(Cyclo-C)、氟环胞苷(AAFC)、氮杂 胞苷(Azacyti-dine) 肌苷类：有肌苷、肌苷二醛(IDA)、异丙肌苷(Inosiplex) 脱氧核苷类：有氮杂脱氧胞苷(5-Aza-2’-deoxycytidine)、 脱氧硫鸟苷、三氟胸苷
1868年瑞士青年生化学家米歇尔(Miescher)，在用 胃蛋白酶分解细胞蛋白质的时候，发现酶不能分 解细胞核。经过化学分析，细胞核主要是由含磷 的物质构成的，它的性质又不同于蛋白质，起名 叫核素，20年以后，人们发现这种物质是强酸， 改称为核酸。
德国生化学家科赛尔(Kossel)第一个系统地研究了 核酸的分子结构，从核酸的水解物中，分离出一 些含氮的化合物，命名为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧 啶、胸腺嘧啶，科赛尔因此获得了1910年的诺贝 尔医学与生理学奖。
在Tm时，表现出260nm的光吸收值急剧上升的增 色效应、比旋度值显著降低和黏度下降等现象。 通常DNA的Tm是增色效应达40％～50％时的温度， RNA的Tm为增色效应达30％～40％时的温度。
Tm大小与DNA的碱基组成有关。G-C之间的氢键 联系要比A-T之间的氢键联系强得多，故G-C含量 高的DNA其Tm值亦高。
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三、核苷酸及其衍生物 单核苷酸类：有腺苷酸(AMP)、尿苷酸(UMP)、肌苷
酸(IMP)、环腺苷酸(cAMP)、双丁酰环腺苷酸(DBC)、 辅酶A(CoA)等； 核苷二磷酸类：有尿二磷葡萄糖(UDPG)、胞二磷胆碱 (CDP-Choline)等； 核苷三磷酸类：有腺三磷(ATP)、胞三磷(CTP)、尿三 磷(UTP)、鸟三磷(GTP)等； 核苷酸类混合物：有5’-核苷酸、2’，3’-核苷酸、脱氧 核苷酸、核酪等球批准上市的第一个反义药物，1998 年已被美国FDA批准上市，用于二线治疗AIDS所致 的巨细胞病毒(CMV)视网膜炎。
第16章 反义核酸类药物
第一个反义药物——福米韦生
5 适应证和禁忌证
福米韦生为二线治疗药物，适用于对其他治疗措施不能耐受或没有效 果或有禁忌的病人；禁用于2～4周内使用西多福韦（cidofovir）治疗 的病人，以免增加发生眼内炎的危险性 6 与治疗CMV视网膜炎的其他药物比较
更昔洛韦、西多福韦和膦甲酸钠是CMV抑制剂，而非杀死剂；具有交 叉耐药性；可产生肾毒性；插管给药、植入制剂费用昂贵、重复手术 以及视网膜剥脱发生率高（28%）使应用受限 福米韦生具有阻止病毒复制，疗效持久、用药次数少，不良反应少而 轻，局部玻璃体内注射给药优于其他上述提及的给药方法
硫代磷酸化修饰
主要用于治疗艾滋病(AIDS)病人并发的巨细胞病毒(CMV)性视网膜炎
第一个反义药物——福米韦生
1 药ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学
1.1 抗病毒作用机制
主要依赖于反义作用，福米韦生与CMV mRNA特异序列互补结合， 被RNA酶H识别，并使mRNA水解失活
抑制CMV进入宿主细胞是序列非依赖性的非反义作用
反义核酸技术（antisense nucleic acids technology) 是根据
核酸杂交原理设计的，以选择性地抑制特定基因表达为目的的
一类核酸研究新技术 包括反义RNA(asRNA)、反义DNA(asDNA) 、核酶(Rz)
反义核酸的基本原理
绝大多数DNA由两条碱基互补的单链组成，生物信息以核苷酸 不同排列顺序编码在DNA链上，基因组形成单顺反子结构
ASGP-PL-反义RNA复合物 → 肝细胞表面ASGP受体识别→ 吞噬 → 释放 → 发挥作用
优点：专一性强，抗降解能力强
核酸类药物ppt课件
主要用于病毒性角膜炎、单纯疱疹、慢性病
毒性肝炎的辅助治疗。
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适用于绒毛膜上皮癌、恶性葡萄胎、急性淋巴细 胞白血病及急性非淋巴细胞白血病、慢性粒细胞 白血病的急变期。
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【不良反应】 ①骨髓抑制：较常见； ②肝脏损害：可致胆汁郁积出现黄疸； ③消化系统：恶心、呕吐、食欲减退、腹
泻和口腔炎，但较少发生； ④高尿酸血症：多见于白血病治疗初期，
严重的可发生尿酸性肾病。
核酸药物中另一类为裸DNA基因疫苗 与基因药物，它们是将具有预防和治 疗疾病的功能基因与真核表达载体重 组，将此重组DNA导入人体细胞，使 其表达活性的多肽或蛋白质，产生免 疫或治疗作用。
-
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第二节 核酸类药物各论
-
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一、碱基及其衍生物 巯嘌呤（6-巯基嘌呤）
【作用与用途】
属于抑制嘌呤合成的细胞周期特异性药物，化学 结构与次黄嘌呤相似，能竞争性地抑制次黄嘌呤 的转变过程，在抗肿瘤方面拥有较大市场。
（一）碱基及其衍生物
多数是经过人工化学修饰的碱基衍生 物，主要有巯嘌呤、氟尿嘧啶等。
-
4
（二）核苷及其衍生物
1.腺苷类:阿糖腺苷等。 2.尿苷类:碘苷等。 3.胞苷类:阿糖胞苷等。 4.肌苷类:肌苷等。 5.脱氧核苷类:氮杂脱氧胞苷等。
-
5
（三）核苷酸及其衍生物
1.单核苷酸类:有腺苷酸(AMP)、尿苷酸(UMP)、肌苷酸 (IMP)、环腺苷酸(cAMP)、双腺苷酸、辅酶A等。
第十一章 核酸类药物-1第一节 核 Nhomakorabea类药物概述
核酸由核苷酸组成； 核苷酸由碱基、戊糖和磷酸三部分
组成； 戊糖与碱基组成的单元叫核苷。
核酸与核苷类药物参考PPT
•1
• 核酸是一种多聚体大分子，它的组成单元是核苷 酸，将核苷酸中的磷酸基团去掉，剩余部分称核 苷，核苷进一步分解可生成戊糖和碱基。
胰核酸酶
胰、肠核苷酸酶
核苷酶
•2
嘌呤核苷酸
AMP 嘧啶核苷酸的结构
GMP
•3
核酸类药物分类 ——具有天然结构的核酸类物质
• 如：ATP、GTP、CTP、UTP、IMP、CoA、CoI(NAD+) 、 CoII(NADP+) 。
第一节 概述
一、基本概念 • 核酸与核苷类药物是指具有药用价值的核酸、核苷酸、
核苷或者碱基 • 天然的、类似物、衍生物及其聚合物 • 作用：
➢影响生物的蛋白质合成和脂肪、糖类的代谢 ➢恢复正常代谢或干扰某些异常代谢 • 用途：放射病、血小板减少症、白细胞减少症、急慢性 肝炎、心血管疾病和肌肉萎缩、肿瘤、病毒病
• 主要有叠氮胸苷、阿糖腺苷、阿糖胞苷、聚肌胞等。
O
O
O
HN
O
N
HO
O
C F3
HN
O
N
HO
O
C H3
HN
O
N
HO O
I H2N HO
O N
NN O
OH 三氟代胸 苷
N3 叠氮 胸 苷
OH
NH
H2 N
N
N
N O
无 环鸟 苷
OH
NH
N
H2 N
N
N O
OH
H
丙氧 鸟 苷
OH 5 '- 碘 脱 氧 尿 苷
CH2O H CH2O H
OH
NH
N
H2 N HO
N
N
O OH
• 核酸是一种多聚体大分子，它的组成单元是核苷 酸，将核苷酸中的磷酸基团去掉，剩余部分称核 苷，核苷进一步分解可生成戊糖和碱基。
胰核酸酶
胰、肠核苷酸酶
核苷酶
•2
嘌呤核苷酸
AMP 嘧啶核苷酸的结构
GMP
•3
核酸类药物分类 ——具有天然结构的核酸类物质
• 如：ATP、GTP、CTP、UTP、IMP、CoA、CoI(NAD+) 、 CoII(NADP+) 。
第一节 概述
一、基本概念 • 核酸与核苷类药物是指具有药用价值的核酸、核苷酸、
核苷或者碱基 • 天然的、类似物、衍生物及其聚合物 • 作用：
➢影响生物的蛋白质合成和脂肪、糖类的代谢 ➢恢复正常代谢或干扰某些异常代谢 • 用途：放射病、血小板减少症、白细胞减少症、急慢性 肝炎、心血管疾病和肌肉萎缩、肿瘤、病毒病
• 主要有叠氮胸苷、阿糖腺苷、阿糖胞苷、聚肌胞等。
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N3 叠氮 胸 苷
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无 环鸟 苷
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丙氧 鸟 苷
OH 5 '- 碘 脱 氧 尿 苷
CH2O H CH2O H
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生物制药PPT
生物制药PPT生物制药PPT概念：1、白细胞介质（白介素）是由多种细胞产生并作用于多种细胞的一类细胞因子。
最初是由白细胞产生又在白细胞间发挥作用，所以由此得名。
现在是指一类分子结构和生物学功能已基本明确，具有重要调节作用而统一命名的细胞因子。
2、根据蛋白质在溶剂系统中分配的不同来纯化蛋白质这是一种以化合物在两个不相溶的液相之间进行分配为基础的分离过程，称之为逆流分溶。
利用逆流分溶技术分离垂体激素、氨基酸、DNA是很有效的。
3、反义核酸药物：反义核酸是指与异常表达或过度表达的目的基因或目的基因mRNA互补，并以碱基配对的方式与目的基因序列结合的核酸，它可以在复制、转录，mRNA的剪接加工、转运和翻译水平上抑制目的基因的表达，达到治疗的目的，包括反义RNA、反义DNA及核酶(Ribozyme)。
利用反义技术研制的药物称反义药物。
4、细胞生长调节因子（细胞因子）：是在体内和体外对效应细胞的生长、增值和分化起调控作用的一类物质，这类物质大多是蛋白质或多肽，亦有非蛋白质形式存在者。
一、生物药物的特性（一）药理学特性：1、活性强，体内存在的天然活性物质。
2、治疗针对性强，基于生理生化机制。
3、毒副作用一般较少，营养价值高。
4、生理副作用常有发生，可能具免疫原性或产生过敏反应。
（二）理化特性：1.含量低、杂质多、工艺复杂、收率低、技术要求高；2.组成结构复杂，稳定性差，具严格空间结构才有生物活性。
对多种物理、化学、生物学因素不稳定。
3.生物材料易腐败变质。
4.生物药物制剂的特殊要求，对制品的有效性，安全性，均一性要严格要求（包括标准品的制定）。
二、生物药物的分类（一）、基因工程与蛋白质工程药物1、细胞因子干扰素(IFN)类药物2、细胞因子白介素类和肿瘤坏死因子3、造血功能药物4、生长因子类药物5、重组蛋白和多肽类激素6、心血管病治疗剂与酶制剂7、重组疫苗与治疗性抗体（二）、基因药物（三）、天然生物药物1.微生物药物（抗生素，维生素，氨基酸）2.天然生化药物（蛋白质、氨基酸、多糖、脂类、生长因子）3.海洋生物药物（四）、医学生物制品：血液制品，疫苗，诊断试剂等三、氨基酸输液配制工艺1、稳定及难溶氨基酸的溶解：取新鲜注射用水（约全量的2／3）于容器中，加温至90℃，将亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、天冬氨酸及谷氨酸依次投入，充分搅拌溶解，停止加热，加入色氨酸搅拌溶解。
核酶PPT课件
（三）核酶是一种金属依赖酶。
金属离子的作用：
特异的结构作用，或参与活性部位的化学过程 促进RNA的总体折叠 二价金属离子（如Mg 2+ ）与底物活性部位直接相互作用，
参与过渡中间复合物的形成
C C C U C U
O
o P OA +o
HOG
3’
C C C U C U O
o P OA o
OG
过渡态
IVS具有类似蛋白酶的功能，能够打断及重建磷酸二脂键。
相信rRNA前体能靠自己完成剪接过程。在一定条件下rRNA前体可以 按一定方式盘绕，进而自己切割自己，以后再把保留rRNA部分的末 端连接起来。即它是可以催化自由底物的具有酶活性的RNA。
RNA分子具有自身断裂的催化作用，以及酶活性的另一个重要方面即 催化其他分子的反应。
（三）脱氧核酶催化特征
• 裂解位点为嘌呤、嘧啶连接 • 双链稳定性越高，酶活性越高 • 结合臂的长度影响酶催化转换性 RNA-DNA 比 RNA-RNA 稳定性差。 • 对Mg 2+,Zn 2+,Ca 2+,Mn 2+有依赖性 • 组氨酸，精氨酸促进催化活性 • 极强的切割特异性（单碱基错配即可大幅降低切割活性）
过去都认为核酸酶P的催化作用由RNA和蛋白质共同完成的。
而该实验证明，核酸酶P的催化作用是由RNA完成的，而其中 的蛋白质在细胞内仅仅起稳定构象的作用。
核酶的发现对于所有酶都是蛋白质的传统观念提出了挑战。1989年， 核酶的发现者T.Cech和S.Ahman被授予诺贝尔化学奖。
(Thomas Robert Cech) (SidneyAltman)
• 核酶催化切割反应的可逆性问题 • 提高催化效率 • 寻找合适载体将核酶高效、特异地导入靶细胞 • 使核酶在细胞内有调控地高效表达 • 增强核酶在细胞内的稳定性 • 对宿主的损伤问题有待进一步考察
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体外转录法：利用带有噬菌体SP6或T7等启动子序列的质粒， 将特异基因的DNA片段反向插入其多克隆位点中，在RNA聚 合酶的作用下体外合成特异性反义RNA
细胞内转录法：利用基因重组技术，在适宜启动子和转录终止 子之间反向插人一段靶基因，人工构建反义RNA表达载体(病 毒表达载体或质粒表达载体)，然后转染细胞并使之在细胞中 稳定表达反义RNA
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反义RNA的作用机制
m7G5'ppp rRNA
DNA
preRNA
AA…AA
RNA
Protein
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反义RNA的获得途径
化学会成法：利用核酸合成仪直接合成反义RNA
DNA
DNA
RNA
RNA
反义RNA
阻ห้องสมุดไป่ตู้表达
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反义技术的两种技术路线
将表达与体内基因或mRNA互补序列的基因转入体内，使细胞 表达与目标基因互补的mRNA，从而阻断目标基因的表达
止特定基因的转录
互补于特定mRNA的非编码区，如SD序列或核糖体结合位点及 其上游区，影响核糖体结合，从而抑制翻译
互补于特定mRNA的编码区，抑制翻译或激活RNase H使 mRNA易被核酸酶降解
作用于靶mRNA的5’端，阻止帽子结构形成，影响mRNA的成 熟
作用于PoIy A形成位点，阻止靶mRNA成熟及向胞浆内的转运
反义核酸技术（antisense nucleic acids technology) 是根据 核酸杂交原理设计的，以选择性地抑制特定基因表达为目的的 一类核酸研究新技术
包括反义RNA(asRNA)、反义DNA(asDNA) 、核酶(Rz)
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体外合成mRNA互补的核苷酸类似物，通过静脉注射等途径进 入细胞，特异性地与目标mRNA作用
以第二种为主来介绍
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反义核酸的种类
反义RNA：一类能与特异mRNA互补的小分子质量的、可扩散 的DNA转录物，能够从翻译、转录和核酸复制水平上高度特异 地抑制靶基因表达
反义RNA最先发现于原核细胞，是由Tomizarna在 1981年对质粒ColE1复制的研究过程中发现的
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c-myc基因——真核细胞中天然反义RNA调节
c-myc基因是禽类髓细胞病毒(AMN)MC-29的V-myc的细胞同 源序列，与多种肿瘤发生发展有关
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c-myc基因——真核细胞中天然反义RNA调节
互补 RNA
c-myc
C-MYC
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反义RNA的作用机制
作用于外显子和内含子的连接区，阻止mRNA前体的剪接 反义RNA与DNA结合时能阻止转录因子与DNA的结合，从而阻
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反义核酸和反义技术
反义核酸(antisense nucleic acid) 是一段与靶基因的某段序列 互补的天然存在或人工合成的核苷酸序列
它可通过碱基配对与细胞内核酸特异结合形成杂交分子，从而 在转录和翻译水平调节靶基因的表达，具有合成方便、序列设 计简单、容易修饰、选择性高、亲和力高等特点
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主要内容
绪论 动植物细胞培养生产医药用产品或原料 转基因动植物作为药物生物反应器 抗体工程药物 干细胞与治疗性克隆 基因工程疫苗与DNA疫苗 基因药物 反义核酸与反义技术 生物技术药物新药与专利申报 生物技术制药产业化个案
利用这一原理可以在基因位点、前体mRNA、 mRNA及蛋白水 平，通过干扰特定基因功能限制细胞增殖、分化和凋亡
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反义基因治疗
利用人工合成的反义RNA或DNA导入靶细胞，控制细胞 的中间阶段使编码蛋白的基因不能转录为mRNA 或阻断 翻译相应蛋白
反义DNA：人工合成一小段反义寡核苷酸，与DNA或mRNA序 列互补结合，封闭靶基因表达（ASODN）
理论上认为寡核苷酸与其意义链互补，会象“封条”一样，阻 断mRNA拼接、转录、翻译，下调特定基因表达
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反义RNA的最初发现
反义药物
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主要内容
一、反义核酸与反义技术
二、核酶技术及其应用
反义核酸和反义技术概念 反义核酸的基本原理 反义核酸的种类 反义核酸与反义技术的应用
核酶概述 核酶与RNA修复 核酶技术在临床上的应用 核酶技术面临的问题
反义核酸的基本原理
绝大多数DNA由两条碱基互补的单链组成，生物信息以核苷酸 不同排列顺序编码在DNA链上，基因组形成单顺反子结构
在DNA双链上被转录为RNA的链为正义链，与其相对应的链为 反义链
精心设计一段寡核苷酸与正义链互补，一般由7到30个核苷酸组 成，将会阻断基因转录；或将含有反义序列的载体导入细胞内， 干扰特定基因表达
Saito等研究发现，c-myc基因有3个外显子，第一个外显子不 编码蛋白质，它的序列与第二个外显子互补，通过反义RNA 与第二个外显子mRNA的碱基配对而抑制基因表达
在人Burkitt淋巴瘤中发现c-myc基因失去了第一个外显子， 从而使c-myc基因表达失控
由此可见，反义RNA的负调节被解除是细胞恶性转变的原因 之一
细胞内转录法：利用基因重组技术，在适宜启动子和转录终止 子之间反向插人一段靶基因，人工构建反义RNA表达载体(病 毒表达载体或质粒表达载体)，然后转染细胞并使之在细胞中 稳定表达反义RNA
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反义RNA的作用机制
m7G5'ppp rRNA
DNA
preRNA
AA…AA
RNA
Protein
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反义RNA的获得途径
化学会成法：利用核酸合成仪直接合成反义RNA
DNA
DNA
RNA
RNA
反义RNA
阻ห้องสมุดไป่ตู้表达
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反义技术的两种技术路线
将表达与体内基因或mRNA互补序列的基因转入体内，使细胞 表达与目标基因互补的mRNA，从而阻断目标基因的表达
止特定基因的转录
互补于特定mRNA的非编码区，如SD序列或核糖体结合位点及 其上游区，影响核糖体结合，从而抑制翻译
互补于特定mRNA的编码区，抑制翻译或激活RNase H使 mRNA易被核酸酶降解
作用于靶mRNA的5’端，阻止帽子结构形成，影响mRNA的成 熟
作用于PoIy A形成位点，阻止靶mRNA成熟及向胞浆内的转运
反义核酸技术（antisense nucleic acids technology) 是根据 核酸杂交原理设计的，以选择性地抑制特定基因表达为目的的 一类核酸研究新技术
包括反义RNA(asRNA)、反义DNA(asDNA) 、核酶(Rz)
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体外合成mRNA互补的核苷酸类似物，通过静脉注射等途径进 入细胞，特异性地与目标mRNA作用
以第二种为主来介绍
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反义核酸的种类
反义RNA：一类能与特异mRNA互补的小分子质量的、可扩散 的DNA转录物，能够从翻译、转录和核酸复制水平上高度特异 地抑制靶基因表达
反义RNA最先发现于原核细胞，是由Tomizarna在 1981年对质粒ColE1复制的研究过程中发现的
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c-myc基因——真核细胞中天然反义RNA调节
c-myc基因是禽类髓细胞病毒(AMN)MC-29的V-myc的细胞同 源序列，与多种肿瘤发生发展有关
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c-myc基因——真核细胞中天然反义RNA调节
互补 RNA
c-myc
C-MYC
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反义RNA的作用机制
作用于外显子和内含子的连接区，阻止mRNA前体的剪接 反义RNA与DNA结合时能阻止转录因子与DNA的结合，从而阻
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反义核酸和反义技术
反义核酸(antisense nucleic acid) 是一段与靶基因的某段序列 互补的天然存在或人工合成的核苷酸序列
它可通过碱基配对与细胞内核酸特异结合形成杂交分子，从而 在转录和翻译水平调节靶基因的表达，具有合成方便、序列设 计简单、容易修饰、选择性高、亲和力高等特点
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主要内容
绪论 动植物细胞培养生产医药用产品或原料 转基因动植物作为药物生物反应器 抗体工程药物 干细胞与治疗性克隆 基因工程疫苗与DNA疫苗 基因药物 反义核酸与反义技术 生物技术药物新药与专利申报 生物技术制药产业化个案
利用这一原理可以在基因位点、前体mRNA、 mRNA及蛋白水 平，通过干扰特定基因功能限制细胞增殖、分化和凋亡
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
反义基因治疗
利用人工合成的反义RNA或DNA导入靶细胞，控制细胞 的中间阶段使编码蛋白的基因不能转录为mRNA 或阻断 翻译相应蛋白
反义DNA：人工合成一小段反义寡核苷酸，与DNA或mRNA序 列互补结合，封闭靶基因表达（ASODN）
理论上认为寡核苷酸与其意义链互补，会象“封条”一样，阻 断mRNA拼接、转录、翻译，下调特定基因表达
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
反义RNA的最初发现
反义药物
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
主要内容
一、反义核酸与反义技术
二、核酶技术及其应用
反义核酸和反义技术概念 反义核酸的基本原理 反义核酸的种类 反义核酸与反义技术的应用
核酶概述 核酶与RNA修复 核酶技术在临床上的应用 核酶技术面临的问题
反义核酸的基本原理
绝大多数DNA由两条碱基互补的单链组成，生物信息以核苷酸 不同排列顺序编码在DNA链上，基因组形成单顺反子结构
在DNA双链上被转录为RNA的链为正义链，与其相对应的链为 反义链
精心设计一段寡核苷酸与正义链互补，一般由7到30个核苷酸组 成，将会阻断基因转录；或将含有反义序列的载体导入细胞内， 干扰特定基因表达
Saito等研究发现，c-myc基因有3个外显子，第一个外显子不 编码蛋白质，它的序列与第二个外显子互补，通过反义RNA 与第二个外显子mRNA的碱基配对而抑制基因表达
在人Burkitt淋巴瘤中发现c-myc基因失去了第一个外显子， 从而使c-myc基因表达失控
由此可见，反义RNA的负调节被解除是细胞恶性转变的原因 之一