糖工程_糖基化对治疗蛋白性质的影响

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糖基化蛋白质组学

糖基化蛋白质组学

糖基化蛋白质组学糖基化蛋白质组学是一种新兴的研究领域,它研究的是蛋白质与糖基化修饰之间的关系。

糖基化是一种常见的蛋白质修饰方式,它可以影响蛋白质的结构和功能,从而影响细胞的生理和病理过程。

糖基化蛋白质组学的研究可以帮助我们更好地理解糖基化修饰对蛋白质的影响,从而为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。

糖基化是一种常见的蛋白质修饰方式,它是指糖分子与蛋白质分子之间的共价结合。

糖基化修饰可以发生在蛋白质的氨基酸残基上,也可以发生在蛋白质的糖基上。

糖基化修饰可以影响蛋白质的结构和功能,从而影响细胞的生理和病理过程。

例如,糖基化修饰可以影响蛋白质的稳定性、溶解性、活性和亲和力等性质,从而影响蛋白质的功能和相互作用。

糖基化蛋白质组学是一种研究糖基化修饰对蛋白质组的影响的新兴领域。

糖基化蛋白质组学的研究可以帮助我们更好地理解糖基化修饰对蛋白质的影响,从而为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。

糖基化蛋白质组学的研究可以从以下几个方面展开:1. 糖基化蛋白质的鉴定和定量糖基化蛋白质的鉴定和定量是糖基化蛋白质组学研究的基础。

目前,糖基化蛋白质的鉴定和定量主要依靠质谱技术。

质谱技术可以通过分析蛋白质的质量和荷电性等性质来确定蛋白质的序列和修饰。

糖基化蛋白质的鉴定和定量可以帮助我们了解糖基化修饰对蛋白质的影响,从而为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。

2. 糖基化蛋白质的功能研究糖基化修饰可以影响蛋白质的结构和功能,从而影响细胞的生理和病理过程。

糖基化蛋白质组学的研究可以帮助我们更好地了解糖基化修饰对蛋白质的影响,从而揭示糖基化蛋白质在细胞生理和病理过程中的作用。

例如,糖基化蛋白质可以参与细胞信号转导、细胞凋亡、细胞增殖和细胞分化等过程,从而影响细胞的生理和病理状态。

3. 糖基化蛋白质与疾病的关系研究糖基化蛋白质与疾病的关系研究是糖基化蛋白质组学研究的重点之一。

糖基化蛋白质可以参与多种疾病的发生和发展,例如糖尿病、癌症、神经退行性疾病等。

蛋白糖基化的作用

蛋白糖基化的作用

蛋白糖基化的作用
蛋白糖基化是一种化学修饰,指的是糖类分子与蛋白质分子之间形
成的化学键连接。

蛋白糖基化可以在生物体内或体外发生,可以影
响蛋白质的生物学性质和功能。

蛋白糖基化的作用主要包括以下几个方面:
1.调节蛋白质的活性和稳定性:蛋白糖基化可以影响蛋白质的折叠
和稳定性,使蛋白质的功能发生改变。

2.增强蛋白质降解的速率:蛋白糖基化可以促进蛋白质的降解,从
而调节细胞代谢活动。

3.改变蛋白质的免疫原性:蛋白糖基化可以改变蛋白质的抗原性质,从而影响免疫系统的反应。

4.参与细胞信号传递:蛋白糖基化可以调节细胞内的信号传递,影
响细胞增殖、分化和凋亡等生理过程。

5.影响蛋白质的分布和定位:蛋白糖基化可以影响蛋白质的定位和
分布,如影响细胞核内蛋白质的进出和转移等。

总之,蛋白糖基化是一个复杂的生物学过程,可以对蛋白质的生物
学性质和功能产生多种影响。

糖基化修饰对生物分子功能的影响研究

糖基化修饰对生物分子功能的影响研究

糖基化修饰对生物分子功能的影响研究糖基化修饰是指将糖基分子与其他生物分子(如蛋白质、脂质、核酸等)结合形成新的复合物,从而改变其结构和性质的化学修饰过程。

在生物体内,糖基化修饰是一种广泛发生的生物过程,对生物体的生长、发育、免疫、代谢等方面具有重要作用。

本文就糖基化修饰对生物分子功能的影响进行了简要介绍和探讨。

1. 糖基化修饰对蛋白质的影响蛋白质是细胞内最为关键的功能分子之一,其结构和生物活性通常受到糖基化修饰的影响。

在蛋白质糖基化修饰中,糖基分子可以与蛋白质上的氨基酸残基发生糖基化反应(如N-糖基化、O-糖基化等),也可以与蛋白质上的糖基分子发生相互作用(如糖蛋白、糖肽等)。

一般来说,蛋白质糖基化修饰能够调节蛋白质的生物活性、稳定性、亲水性和溶解度等性质,同时也可以调节蛋白质与其他生物分子的相互作用。

例如,蛋白质的糖基化修饰可以改变其抗体识别的特性,影响免疫介导的过程;在神经细胞的分化和生长发育中,N-糖基化修饰也被证明是必须的。

一般来说,蛋白质糖基化修饰在生物体内的作用是多样的,需要进一步进行深入研究。

2. 糖基化修饰对脂质的影响脂质是生物体内最丰富的有机物之一,是细胞膜组成的主要成分之一。

随着对脂质代谢和功能的研究,越来越多的证据表明,脂质也能够通过糖基化修饰影响其功能。

例如,脂质N-糖基化可以影响其在细胞膜内的转运和信号传导,同时也可以影响脂质代谢和酶的活性等方面。

总体来说,已经有多项研究表明,糖基化修饰在脂质代谢和功能中的作用值得进一步研究。

3. 糖基化修饰对核酸的影响核酸是生物体内的两种核酸(DNA和RNA)的总称,是信息传递的载体,对生物体的生长、发育和遗传特性等方面具有极为重要的作用。

最近的研究证明,核酸上的糖基化修饰也能够影响其结构和功能。

例如,RNA的糖基化修饰已经被证明能够影响RNA的稳定性、转录抑制和翻译反应等方面;DNA上的糖基化修饰则会影响DNA复制和修复、真核生物的基因表达和底物识别等等。

蛋白质的糖基化作用及其在生物制药中的应用

蛋白质的糖基化作用及其在生物制药中的应用

蛋白质的糖基化作用及其在生物制药中的应用随着生物技术的不断发展,越来越多的重要蛋白质药物被应用于临床治疗。

然而,蛋白质药物的制备和使用中存在一些挑战,其中之一是蛋白质的糖基化作用。

蛋白质的糖基化是指糖分子与蛋白质结合形成的复合物,这种修饰作用可以影响蛋白质的结构、稳定性、药理学特性等。

因此,深入研究蛋白质的糖基化作用及其对生物药物的影响具有重要意义。

本文将首先介绍蛋白质的糖基化作用的机制和类型,然后探讨糖基化修饰对蛋白质药物的影响,包括药物的免疫原性、稳定性和药效。

随后,将介绍一些常用的生物药物制备技术,如重组DNA技术和细胞培养技术,以及这些技术在蛋白质糖基化修饰方面的应用。

最后,将讨论一些当前正在研究中的糖基化修饰技术,以及这些技术在生物制药领域的潜在应用。

总之,本文将对蛋白质的糖基化作用及其在生物制药中的应用进行全面阐述,为生物制药领域的研究和开发提供有益的参考和指导。

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糖基化反应对蛋白质生物学性质的影响

糖基化反应对蛋白质生物学性质的影响

糖基化反应对蛋白质生物学性质的影响蛋白质作为细胞中最重要的重要的生物大分子之一,承担着各种重要的生物功能,包括酶催化、信号传导、结构支持、调控和保护细胞内外环境等。

然而,随着生物体内外环境的改变,蛋白质的结构和功能也会发生变化,其中糖基化是一种影响蛋白质生物学性质的重要因素。

糖基化是指一种糖分子与蛋白质分子的共价结合的化学反应,生成糖化蛋白。

与其他修饰蛋白质的化学反应相比,糖基化反应的影响更大,因为糖基化反应发生的位置广泛,功能复杂。

一般而言,糖基化反应对蛋白质的影响可以分为三个方面:一、结构上的影响糖基化反应会改变蛋白质的结构和性质。

因为糖基化发生后,糖分子与蛋白分子之间的共价结合将改变蛋白质的构象和稳定性,使其与肽链结构的内部相互作用减弱,从而影响蛋白质的结构和功能。

二、功能上的影响糖基化反应通常会影响蛋白质的功能。

葡萄糖、半乳糖和甘氨酸等通常能够参与糖基化反应。

这些糖分子的共价结合通常会改变蛋白质的生物学性质,如稳定性、活性、免疫原性和与其他分子如抗体的亲和力,从而影响蛋白质的功能。

例如,长期高血糖会导致糖化血红蛋白的生成,从而影响氧气输送和氧合作用,导致贫血和心血管疾病。

而在神经系统中,糖基化反应通常会影响神经元的活性和通讯。

三、传递信号的影响糖基化反应还可以影响蛋白质的信号传递。

糖基化反应通常会在蛋白质表面的羟基或胺基上生成大分子糖基修饰,这些糖基修饰通常会影响蛋白质的功能以及通过蛋白质产生的信号传递。

例如,在肿瘤细胞中,糖基化反应通常会通过蛋白质表面糖基的修饰影响肿瘤细胞的信号传递和治疗效果。

总之,糖基化反应对蛋白质的影响是多方面的,其中对蛋白质的结构、功能和信号传递等产生的影响还需要进一步的研究。

糖基化反应的研究对于了解蛋白质分子的结构、功能和生物学性质等方面具有重要意义,而将糖基化反应作为一个研究方向,也将为新药开发和治疗、疾病的发生和治疗等方面的研究提供有力的支持。

糖基化修饰对蛋白质功能和代谢的影响

糖基化修饰对蛋白质功能和代谢的影响

糖基化修饰对蛋白质功能和代谢的影响糖基化修饰是一种常见的分子修饰方式,它通常发生在蛋白质上。

糖基化的本质是将糖类分子附加在蛋白质的氨基酸残基上。

糖基化修饰因其广泛参与生物过程和疾病发生发展的重要性而备受关注。

本文将从糖基化修饰对蛋白质功能和代谢的影响两个方面,探讨糖基化修饰的生物学意义。

一、糖基化修饰对蛋白质功能的影响1. 结构和稳定性糖基化修饰通常会导致蛋白质的结构变化,例如亮氨酸和赖氨酸被修饰后可以形成糖基化加合物,增加蛋白质的质量。

此外,糖基化也能影响蛋白质的稳定性,有些糖基化加合物具有抗蛋白酶的功能。

2. 活性和特异性糖基化修饰还可以直接影响蛋白质的活性和特异性。

例如,一些酶类蛋白经过糖基化修饰后,酶活性会发生变化,从而影响到相关代谢途径和生理功能。

在天然蛋白质中,糖基化也可以调节蛋白质与其他分子的互作,包括与配体、受体以及其他酶类分子之间的相互作用。

3. 功能修饰和信号转导最新的研究表明,糖基化修饰在细胞的信号转导中起着重要的作用。

一些糖基化加合物可以特异性地与其他蛋白质发生相互作用,形成蛋白质复合物从而介导细胞的信号传递。

另外,一些蛋白质的糖基化加合物可以作为一种特殊的功能单元,参与到调节细胞内的基础代谢过程中。

二、糖基化修饰对蛋白质代谢的影响1. 降解和清除由于糖基化修饰通常使蛋白质更加稳定,因此糖基化修饰通常会降低蛋白质的代谢速率。

然而,在某些情况下,蛋白质的糖基化加合物也可能被认为是废物,并在特殊的细胞内体中被降解或清除。

2. 调节代谢途径糖基化修饰可以调节细胞中各种代谢途径的运转,包括糖代谢、脂肪代谢和蛋白质合成和降解等。

通过调节糖基化修饰水平,可以影响细胞的生理代谢途径和对内外环境的响应能力。

3. 作为血糖调节的标志物糖基化修饰与血糖的水平紧密相关,因此糖基化修饰加合物可以作为对血糖水平的标志物。

例如,糖基化修饰加合物的浓度可以用于检测糖尿病、卵泡刺激素丢失综合征等疾病。

总之,糖基化修饰是一种重要的蛋白质修饰方式,它对蛋白质功能和代谢的影响决定了糖基化修饰在生物体内的广泛应用。

蛋白质糖基化及其在疾病发生中的作用

蛋白质糖基化及其在疾病发生中的作用

蛋白质糖基化及其在疾病发生中的作用蛋白质糖基化是一种重要的修饰方式,指的是蛋白质与糖类之间的共价结合。

这种修饰方式在细胞生物学、生物化学和医学研究中有着广泛的应用与重要意义。

本文将介绍蛋白质糖基化的机制及其在某些疾病发生中的重要作用。

一、蛋白质糖基化的机制蛋白质糖基化是一种复杂的化学反应,涉及多种糖类和蛋白质分子。

通常情况下,蛋白质糖基化的反应需要糖类和蛋白质分子参与,同时还需要催化剂的作用。

一般而言,葡萄糖是糖基化反应中最重要的物质之一。

在人体中,一旦糖类被转化成葡萄糖,那么它们就会开始与蛋白质结合。

蛋白质糖基化的机制分为两个步骤,首先是糖类与蛋白质分子之间的非酶催化的酰胺反应(非酶催化醛糖与氨基基团间的反应),其次是酰胺链的移位,形成氧化的还原性酮糖,此时酮糖可逆向与水解还原成醛糖。

这个反应在机体内是不可逆的。

二、糖基化对蛋白质的功能影响及机制糖基化会影响许多蛋白质的功能,以下是其中一些常见的影响及机制:1. 糖基化对蛋白质稳定性的影响:糖基化使蛋白质的稳定性下降,随着糖基化程度的不断增加,蛋白质的稳定性会显著降低。

这是因为糖基化使得蛋白质的静电作用发生变化,从而大大影响了蛋白质的稳定性。

2. 糖基化对蛋白质活性的影响:许多蛋白质的活性受到糖基化的影响。

这是因为糖基化可以改变蛋白质的空间构象,进而影响蛋白质的功能。

例如,糖基化如果改变了蛋白质的活性中心,那么就会影响蛋白质的催化活性和结构稳定性。

3. 糖基化对蛋白质的信息传递的影响:大多数蛋白质都含有一些酪氨酸和丝氨酸残基,这些残基可以通过糖基化来影响蛋白质的信息传递。

具体来说,糖基化可以影响蛋白质上的磷酸化修饰,使得蛋白质的功能受到影响。

4. 糖基化对蛋白质稳定化的影响:糖基化也会影响蛋白质的稳定性。

由于糖基化会增加水溶性,所以某些蛋白质的稳定性会受到影响。

三、糖基化在某些疾病发生中的作用在医学领域中,糖基化的研究主要与以下疾病相关:1. 糖尿病:糖基化与糖尿病的关系已经被广泛研究。

糖基化修饰在蛋白质功能中的研究

糖基化修饰在蛋白质功能中的研究

糖基化修饰在蛋白质功能中的研究在生物体内,蛋白质是一种非常重要的分子,它们扮演着许多重要的角色,如酶、结构蛋白、激素等,不同的蛋白质结构和功能各异。

然而,只有通过特定的调控机制,才能保证蛋白质功能的正常发挥。

糖基化修饰是其中一种重要的调控机制,它通过在蛋白质分子上发生特定的糖基化反应,可以改变蛋白质的结构和功能,从而影响蛋白质在生命系统中的作用。

1. 糖基化修饰的概念糖基化修饰是一种在生物体内广泛存在的修饰方式,它包括了许多不同类型的糖基化反应,例如N-糖基化、O-糖基化等等。

这些糖基化反应涉及到众多酶和底物、转化过程非常复杂。

在这些反应中,糖基转移酶是起关键作用的酶类,它可以将糖基转移给特定的底物上,形成糖基化产物。

这些糖基化产物可以进一步影响蛋白质的结构和功能。

2. 糖基化修饰对蛋白质的影响糖基化修饰可以影响蛋白质的结构和功能多个方面,其中最重要的是控制蛋白质的稳定性、跨膜转运和识别特异性。

在蛋白质分子的结构中,糖基化修饰能够调控蛋白质分子的角度、键长和电性,从而影响其空间构象和稳定性。

这样,蛋白质分子可以更好地完成其生物学功能。

另外,在蛋白质的表面上,糖基化修饰也可以影响蛋白质的跨膜转运和识别特异性。

糖基化产物可以被许多不同的糖蛋白受体所识别和结合,这种相互作用可以影响蛋白质的表达、细胞定位和分子间作用。

这些作用会对细胞内部的信号转导、代谢调节、抗原呈递等生理过程产生影响。

3. 糖基化修饰与疾病的关联糖基化修饰和疾病的关联也备受关注。

例如,糖尿病就是一种由于糖基化修饰的异常引起的代谢紊乱病症。

在糖尿病患者的血液中,由于葡萄糖水平升高,会发生过量的糖基化反应,形成大量的高度糖基化蛋白质,这些蛋白质的结构和功能发生了异常变化。

这样就会引起人体的各种病理反应,如神经损伤、肾脏病变、血管硬化等。

除此之外,糖基化修饰还与许多其他的疾病的发生和发展有着紧密的关联,例如癌症、炎症、自身免疫性疾病等。

这些疾病的发生和发展都涉及到细胞内外的复杂信号途径和分子相互作用,糖基化修饰在其中发挥着至关重要的作用。

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糖工程:糖基化对治疗蛋白性质的影响卞广兴编译(军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京,100850)摘要:治疗蛋白革命性地改变了很多疾病的治疗结果,但体内活性低和快速的消除限制了其使用。

糖工程是最近采用的一项新技术,通过改变与蛋白相连的糖类来改变蛋白质的药代动力学性质。

这一技术已运用于促红细胞生成素,研制出一种促红细胞生成素高糖基化类似物DA(darbepoetin alfa),它含有2个附加的N -连接糖类。

在血清中的半衰期增加了3倍,与重组人红细胞生成素比较,体内活性增加,提高了蛋白质的稳定性、可溶性,并且减少了免疫原性。

本文讨论了糖基化对蛋白质性质的影响。

关键词:糖蛋白;糖基化;稳定性;可溶性;免疫原性中图分类号:Q531+.2 文献标识码:A 文章编号:1001-0971(2006)04-0266-03 收稿日期:2005-12-06作者简介:卞广兴,男,博士,研究方向:新药药理学,Tel:010-68180392,E -mail:gxben@tom.co m体液因子和细胞因子都带有数目不一的糖链,这些糖链本身又有着不同的结构。

虽然它们主要的功能是由其蛋白质成分所决定,但糖类对分子的稳定性、可溶性、体内活性、血浆半衰期和免疫原性等都有影响。

尤其是糖类中的唾液酸可以延长治疗蛋白的血浆半衰期。

糖工程的一个方面是在多肽骨架的合适位点引入N -连接寡糖糖基化共有序列,从而产生高唾液酸糖基化的蛋白来增加其血浆半衰期而提高它的体内生物活性。

DA(darbepoetin alfa)是用糖工程生产的重组人促红细胞生成素(rhEPO)的高糖基化类似物。

rhEPO 是由165个氨基酸所组成的单链多肽,包含3个N -连接糖基化位点和一个O -糖基化位点。

DA 则包含了2个额外的N -连接糖基化位点。

1 糖基化的过程及位点选择糖蛋白中的糖链对发生在细胞间的识别、信号转导和粘附起着重要的作用。

糖蛋白被分为四类:O -连接糖蛋白,N -连接糖蛋白,氨基葡萄糖多聚糖糖蛋白,磷脂酰肌醇糖蛋白。

本文主要讨论O -连接糖蛋白和N -连接糖蛋白。

N -连接糖基化是在新生多肽中Asn -X -Ser/Thr (此处X 是除Pro 外的任一氨基酸)共有序列的Asn 位置引入一14个残基的寡糖。

然后连接的寡糖经过酶的修饰,以及在末端的甘露糖残基上由糖基转移酶添加另外的糖单位而成熟。

大多数天然蛋白中的共有序列是未糖基化的,因此共有序列对N -连接寡糖的加成是必需的,但并不是充分的。

邻近序列的改变可以使无功能的共有序列转变为功能位点,这表明序列旁边的结构或者二级结构影响着对共有序列的识别。

例如在rhEPO 的Pro 87-Asn 88-Thr 90不能糖基化,而在rhEPO 类似序列中的Pro 残基用Ser,Val 或者Ala 残基替换就产生了糖的加成作用。

对糖基化加成来说,有功能的糖基化位点可能的二级结构是B 折叠或者Asn -X 转角。

糖的加成先于蛋白质的折叠,因此,在通常位于分子内部的位置引入糖基化位点,如rhEPO 可以被糖基化。

然而这样形成的蛋白质由于不能正确的折叠,蛋白质的结构和稳定性会发生变化。

对糖工程rhEPO 类似物的糖组成分析发现,加成的糖基化与天然发生的糖基化位点以一种相似的方式形成糖复合物,并且没有形成新的糖结构。

然而,位点的位置可能影响糖连接的可能性和影响糖正常结构亚单位的连接。

人们对rhEPO 的研究发现,在自然发生的糖基化位点Asn 24连入的糖链通常较小,而加入Asn 83和Asn 38位置的糖通常较大。

2 糖基化和糖工程蛋白的性质2.1 物理性质稳定性是治疗蛋白最重要的性质,而糖基化在维持蛋白分子完整性上起着重要的作用。

糖可以降低蛋白质对蛋白水解作用的敏感性。

例如纤连蛋白#266#Foreign Medical Sciences Section of Pha rmacy 2006Aug;33(4)在去糖后对蛋白水解作用更加敏感;糖基化的B-干扰素与未糖基化的形式相比,对热变性的敏感性降低;糖也可使暴露于热环境中的白细胞介素-5(I L-5)的分子构象稳定。

糖对维持rhEPO的分子稳定性也起作用。

去唾液酸的rhEPO和完全去糖基化的rhEPO在体外经热处理生物学活性丢失很多,分别只有原来活性的35%和11%,而糖基化的rhEPO活性没有损失。

未糖基化的rhEPO在盐酸胍、加热和pH变化时更容易聚集和沉淀而变性。

然而,糖基化的rhEPO却表现为可逆性的折叠并且仍然可溶。

糖基化还被发现可以保护rhEPO中的肽基免受氧自由基的损伤。

唾液酸含有的糖类是高度亲水的结构,所以通过遮蔽疏水性残基而提高了蛋白质的溶解性。

它们也可能影响蛋白质的粘附性。

例如粘蛋白是高度O-连接糖基化的,因为它们有很高的唾液酸含量而呈现凝胶样的性质。

当5个加成的N-连接糖基化位点通过糖工程加到天然的瘦素序列中时,产生的糖基化瘦素的溶解性是天然瘦素的15倍。

2.2生物学活性EPO的糖基化类似物的实验直接证实了糖链的数目和体内活性间的相关性。

虽然糖链的连接位置也影响活性,糖链的数目却起着更加重要的作用。

就胞内的信号而言,rhEPO和DA的反应动力学和反应量相当,说明加成的糖并没有钝化生物学效应。

与rhEPO相比,DA有着相似的构象和稳定性。

然而由于有过量的唾液酸,它的血浆半衰期显著延长,因而体内活性大大增强。

在小鼠中每周3次的剂量情况下需要3倍甚至更多的rhEPO才能产生与DA相似的促红细胞生成的效果。

当药物每周仅注射一次的时候这种差别扩大到了13倍。

而单次注射时,需要30~40倍的rhEPO才能产生与低剂量DA相当的活性。

因此,DA对rhEPO的相对活性随着注射周期的延长而增加。

这表明延长的血浆半衰期产生了更长的体内效应。

提高糖基化能力而增加体内活性也在几个其他的分子如mpl配体和瘦素上试验过。

瘦素是参与控制体重的一个非糖基化蛋白。

通过糖工程生产了一个具有5个加成糖的瘦素类似物。

用糖基化瘦素类似物治疗的糖尿病小鼠比用非糖基化重组人瘦素治疗的小鼠减轻了更多的体重而且能维持更长时间。

另外,即使提高非糖基化重组人瘦素10倍药量也不能在正常小鼠产生与高糖基化瘦素类似物相当的减轻体重的效果。

mpl配体是一个糖蛋白激素,参与巨核细胞的生长、成熟和血小板的产生。

mpl配体在其氨基端的EPO样区域有两个O-连接糖类,但缺乏N-连接糖。

其4个加成N-连接糖类似物和全部6个N-连接糖类似物与正常的天然系列mpl配体相比,可改善正常小鼠中血小板生成量和持续时间。

总之,这些实验证明糖工程能够提高体内活性,即使这些蛋白质在正常情况下不含有N-连接糖成分。

2.3血浆半衰期和清除糖基化和高糖基化蛋白在体内活性的增强是由于血浆半衰期或者循环驻留时间的延长。

DA存在的2个加成糖链使其在大鼠和狗中的血浆半衰期与rhEPO相比延长了3倍。

在初始使用EPO的腹膜透析病人中,DA的平均终末半衰期大约比rhEPO长3倍,AUC大约比其大2倍,从而使清除率降低60%。

皮下注射与静脉注射相比,半衰期延长2倍。

最近用DA治疗化疗诱导的贫血癌症病人,从中收集了给药后3周(504h)的药代动力学样本。

这可以全面评价DA在这种条件下的药代动力学情况。

研究结果显示,根据化疗时间的不同,DA的终末半衰期为61~88h。

促卵泡激素(FSH)由两个亚基组成,具有N-连接糖基化位点,它的高唾液酸糖含量的异构体有更低的肾脏清除率和更高的体内活性。

在FSH一个亚基的N端添加N-连接糖基化共有序列而形成突变蛋白FSH1208,可以更有效地被糖基化。

其半衰期提高了3~4倍,AUC增加了4~6倍。

半衰期的延长使体内生物学活性增强,每日1次注射FSH1208与每日注射3次天然的FSH相比,卵巢增重的效果相同。

肾脏清除率的降低可以解释血浆半衰期的延长和体内活性的增强。

糖基化的IL-3则聚集在细胞外基质中,慢慢释放到循环中。

由于血浆半衰期提高了2倍,单剂量注射的情况下,糖基化IL-3刺激骨髓中组氨酸羧化酶的活性比非糖基化的IL-3提高了30%~40%。

糖基化I L-3的分布容积很高,因为糖基化增强了它与细胞外基质的结合从而使它更易积聚在组织中。

然后糖基化IL-3再慢慢释放到循环中,这使得它的体内半衰期延长了。

现在仍然不清楚为什么一些唾液酸化的糖蛋白比去唾液酸化的蛋白在血浆中的清除率更低。

起初人们以为肝中的脱唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)结合#267#国外医学药学分册2006年8月第33卷第4期靶向它们的去唾液酸化的糖蛋白而使其降解。

因而糖蛋白去唾液酸化的速度控制它的清除率。

然而研究表明,用其配体脱唾液酸血清类粘蛋白(asialooro -somucoid,ASOR)饱和ASGPR 后并没有减慢ASOR 的清除,表明存在着其他的清除机制。

然而在ASGPR 基因敲除的小鼠中,即使ASOR 的清除率被证明降低了,并未发现去唾液酸糖蛋白或脂蛋白在循环中积聚的情况。

这很可能表明对不同的糖蛋白的清除有着不同的受体。

虽然rhEPO 已经在临床上使用了20年,但它的确切清除机制仍然不明。

因为正常和肝硬化病人对rhEPO 的清除并没有明显的不同,这就表明肝脏及ASGPR 在rhEPO 的清除中并不起重要作用。

虽然一些器官如肝和肾并不起主要作用,他们却可能在某些条件下影响rhEPO 清除。

2.4 免疫原性治疗蛋白引发的抗体可以产生不利的后果,其中包括中和作用所导致的药效丢失,比如IFN -A 2B 和IFN -B 。

很少量病例对rhEPO 产生的抗体也能识别而中和内源性EPO,导致抗体介导的单纯红细胞再生障碍(PRCA)。

虽然这样的病例在1998年之前极少,全世界只有3例报道,到2003年,全世界接受rhEPO 治疗的病人中有超过160名病人被诊断为PRCA 抗体阳性,大多数这样的病例都发生在美国以外。

因为在1998年以前,成百万的人已经接受了rhEPO 的治疗,这种发病的增多被假定是制造过程或配方的改变所导致。

治疗蛋白糖工程的一个理论上的障碍是对引起中和抗体产生的突变氨基酸序列的免疫识别。

DA 同rhEPO 相比有5个氨基酸位点不同,理论上可以产生直接针对这一改变区域的中和抗体。

然而,到目前为止还没有报道DA 产生中和抗体的病例。

几种可能性可以解释人体不易对DA 产生抗体的原因。

加成的糖基化增加了它的可溶性和稳定性,从而减少了蛋白聚合的可能性,而蛋白的聚合被认为会增加免疫原性。

Casadevall 等报道当糖链被去除后,PRCA 病人血清中的抗体对rhEPO 的免疫反应增强。

这说明糖链通过/屏蔽0其下的蛋白序列与免疫系统的接触可以抑制抗体与其的结合。

这同糖链可以减少多克隆和单克隆抗体对rhEPO 的免疫反应及唾液酸可以抑制DA 与抗体在免疫测定中的结合相一致。

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