DNA重组技术在多肽药物研究中的应用
生物制药技术专业试题及答案
生物制药技术专业试题及答案一、选择题1. 生物制药技术主要涉及哪些领域的研究？A. 药物化学B. 生物技术C. 制药工程D. 所有以上选项答案：D2. 以下哪项不是生物制药技术的特点？A. 高效性B. 特异性C. 低毒性D. 长期性答案：D3. 重组DNA技术在生物制药中主要用于：A. 基因治疗B. 生产蛋白质药物C. 基因编辑D. 以上都是答案：B4. 以下哪种细胞培养技术不适用于生物制药？A. 悬浮细胞培养B. 贴壁细胞培养C. 微囊细胞培养D. 植物细胞培养答案：D5. 单克隆抗体技术在生物制药中的应用包括：A. 疾病诊断B. 疾病治疗C. 药物筛选D. 以上都是答案：D二、填空题6. 生物制药技术中常用的生物反应器类型包括________和________。
答案：搅拌式生物反应器；填充床生物反应器。
7. 基因工程药物的生产过程中，________是关键步骤之一。
答案：基因克隆。
8. 在生物制药中，________是用于表达外源基因的宿主细胞。
答案：大肠杆菌。
9. 蛋白质药物的纯化过程中，________是一种常用的层析技术。
答案：离子交换层析。
10. 生物制药技术在新药开发中的优势包括________、________和________。
答案：生产效率高；产品纯度高；副作用小。
三、简答题11. 简述生物制药技术在新药开发中的重要性。
答案：生物制药技术在新药开发中的重要性体现在其能够利用生物体的生物合成能力，生产出具有高度特异性和生物活性的新型药物。
与传统化学合成药物相比，生物制药技术可以生产出难以通过化学合成得到的复杂大分子药物，如蛋白质、多肽等。
此外，生物制药技术还可以通过基因工程、细胞工程等手段，对药物进行定向改造，提高药物的疗效和安全性。
四、论述题12. 论述生物制药技术在治疗重大疾病方面的应用前景。
答案：生物制药技术在治疗重大疾病方面的应用前景广阔。
首先，生物制药技术可以生产出针对特定疾病靶点的单克隆抗体药物，这些药物具有高度的特异性和亲和力，能够精确地作用于病变部位，减少对正常细胞的损害。
功能肽的研究进展
［２３］Ｍａｔｈｉｅｓ Ｒ Ａ．Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ［Ｊ］．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ，１９９５， ２４６： ３７７－３８９．［２４］Ｐｅｔｉｃｏｌａｓ Ｗ Ｌ． Ｒａｍａｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｏｆ ＤＮＡ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｉｎｓ［Ｊ］． Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ，１９９５，２４６： ３８９－４１６．［２５］Ｌｉ－Ｃｈａｎ Ｅ Ｃ Ｙ． Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｍａｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｉｎｆｏｏｄ ｓｃｉｅｎｃｅ［Ｊ］． Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９６， （７）：３６１－３７０．［２６］Ｌｏｎｇ Ｄ Ａ． Ｒａｍａｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ［Ｍ］ ．ＭｃＧｒａｗ－Ｈｉｌｌ：Ｌｏｎｄｏｎ，１９７７．［２７］Ｓｃｈｕｓｔｅｒ Ｋ Ｃ Ｅｈｍｏｓｅｒ Ｈ， Ｇａｐｅｓ Ｊ Ｒ， Ｌｅｎｄｌ Ｂ． Ｏｎ－ｌｉｎｅ ＦＴ－Ｒａｍａｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｓｔａｒｃｈ ｇｅｌｅｔｉｎｉｓａｔｉｏｎ ａｎｄｅｎｚｙｍｅ ｃａｔａｌｙｓｅｄ ｓｔａｒｃｈ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ［Ｊ］． Ｖｉｂ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃ， ２０００，（２２）：８１－１９０．［２８］Ｄｅｒｂｙｓｈｉｒｅ Ｅ，Ｗｒｉｇｈｔ Ｄ Ｊ，Ｂｏｕｌｔｅｒ Ｄ．Ｌｅｇｕｍｉｎ ａｎｄ ｖｉｃｉｌｉｎ，ｓｔｏｒ－ａｇｅ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｏｆ Ｌｅｇｕｍｅ ｓｅｅｄｓ［Ｊ］． Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ，１９７６，（１５）：３－２４．［２９］Ｂｒｉｎｅｇａｒ Ａ Ｃ，Ｐｅｔｅｒｓｏｎ Ｄ Ｍ． Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆ ｏａｔ ｇｌｏｂｕｌｉｎ ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅｓ［Ｊ］． Ａｒｃｈ Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｂｉｏｐｈｙｓ，１９８２，２１９：７１－７９．［３０］Ｎｅｉｌｓｅｎ Ｎ Ｃ． Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ｏｆ １１Ｓ ｐｏｌｙｐｅｐ－ｔｉｄｅｓ ｉｎ ｓｏｙｂｅａｎｓ ［Ｊ］． Ｊ．Ａｍ．Ｏｉｌ Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ．， １９８５，（６２）：１６８０－１６８６．［３１］Ｓｃｈｒａｄｅｒ Ｂ，Ｈｏｆｆｍｏｎ Ａ， Ｓｉｍｏｎ Ａ，ｅｔ ａｌ．Ｃａｎ ａ Ｒａｍａｎ ｒｅｎａｉｓ－ｓａｎｃｅ ｂｅ ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｖｉａ ｔｈｅ ｎｅａｒ－ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］． Ｖｉｂ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃ， １９９１，（１）：２３９－２５０．［３２］Ｈａｒｗａｌｋｅｒ Ｖ Ｒ，Ｍａ Ｃ Ｙ． Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｏａｔｇｌｏｂｕｌｉｎ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ［Ｊ］． Ｊ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉ，１９８７，５２：３９４－３９８．［３３］Ｍａ Ｃ Ｖ，Ｈａｒｗａｌｋｅｒ Ｖ Ｒ． Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｎａｔｕｒａｔｉｏｎ ｏｆｏａｔ ｇｌｏｂｕｌｉｎ ｂｙ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｒｔ ａｎｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙ［Ｊ］． Ｊ Ａｇｒｉｃ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ， １９９８， ３６：１５５－１６０．［３４］Ｍｅｎｇ Ｇ Ｔ， Ｍａ Ｃ Ｙ， Ｐｈｉｌｌｉｐｓ Ｄ Ｌ． Ｒｏｍａｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ ｓｔｕｄｙｏｆ ｇｌｏｂｕｌｉｎ ｆｒｏｍ Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ａｎｇｕｌａｒｉｓ （ｒｅｄ ｂｅａｎ）［Ｊ］． ＦｏｏｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ， ２００３，８１：４１１－４２０．功能肽的研究进展励建荣，封 平（浙江工商大学食品、生物与环境工程学院，杭州 浙江 ３１００３５）摘 要：迄今为止，人们已从人体、动物、植物和微生物等生物体中提取或合成了各种具有生理活性的多肽物质。
基因工程在制药领域的应用
基因工程在制药领域的应用现代生物技术，又称生物工程，是利用生物有机体（从微生物直至高等动物）或其组成部分（器官、组织、细胞等）发展新工艺或新产品的一种科学技术体系。
生物工程主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程等5个部分。
以重组DNA为核心的现代生物技术的创立和发展，为生命科学注入了新的活力，它所提供的实验方法和手段极大地促进了传统生物学科如植物学、动物学、遗传学、生理学、生物医学等的发展。
同时，生物技术目前也已被广泛地应用于医药、食品、化学、农业及环保等领域，为这些行业带来了一场新的技术革命。
下面我主要介绍的是基因工程在制药领域的应用！基因工程概述所谓的基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子，构成遗传物质的新组合，并使之参入到原先没有这类分子的寄主细胞内，而能持续稳定地繁殖。
基因工程自从20世纪70年代初期问世以来，无论是在基础理论研究领域，还是在生产实际应用方面．都已经取得了惊人的成绩。
基因组核苷酸全序列的测定与分析，是基因工程技术促进基础生物学研究的一个出色范例。
2001年2月12 日，由6国的科学家共同参与的国际人类基因组公布了人类基因组图谱及初步分析结果，这结果为人们提供了约3000 多个基因可用来制药，将推进基因制药产业的快速发展。
由于基因克隆技术的发展，已使得基因工程技术在工业生产尤其是制药生产中发挥了重要作用。
以前人们利用微生物自身生产有用的产品，如利用青霉菌生产青霉素、利用链霉菌生产链霉素等。
但是从这些生物体中分离纯化这些药物，不仅成本昂贵，而且技术上也相当困难。
如今将编码这些药物的基因克隆并转移到合适的生物体内进行有效的表达，就可以方便地提取到大量的有用药物。
基因工程技术开发药物的一般过程利用基因工程技术开发一个药物，一般要经过以下几个步骤：①目的基因片断的获得：可以通过化学合成的方法来合成已知核苷酸序列的DNA片段；也可以通过从生物组织细胞中提取分离得到，对于真核生物则需要建立cDNA文库。
多肽、蛋白质类药物缓释剂型的研究进展-天烽
多肽、蛋白质类药物缓释剂型的研究进展作者：陈庆华瞿…文章来源：Internet 点击数：3201 更新时间：2004-7-13 随着生物技术的高速发展，多肽、蛋白质类药物不断涌现。
目前已有35种重要治疗药物上市，生物技术与生物制药企业的发展也日益全球化。
生物技术药物研究的重点是应用DNA重组技术开发可应用于临床的多肽、蛋白、酶、激素、疫苗、细胞生长因子及单克隆抗体等。
据Parexl＇s Pharmaceutical R&D Statistical Source Book报道，目前已有723种生物技术药物正在接受FDA审评(包括Ⅰ～Ⅲ期临床及FDA评估)，700种药物处于早期研究阶段(研究与临床前)，还有200种以上药物已进入最后批准阶段(Ⅲ期临床与FDA评估)［1］。
生物技术药物的基本剂型是冻干剂。
常规制剂尽管其疗效早为临床所证实，但由于半衰期短，需要长期频繁注射给药，从患者的心理与经济负担角度看，这些都是难以接受的问题。
为此，各国学者主要从两方面着手研究开发方便合理的给药途径和新制剂：①埋植剂和缓释注射剂。
②非注射剂型，如呼吸道吸入、直肠给药、鼻腔、口服和透皮给药等［2］。
缓释生物技术药物的注射制剂，是很有应用前景的新剂型，有一些品种如能缓释1至3个月的黄体生成素释放激素(LHRH)类似物微球注射剂已经上市［3］，本文着重介绍这类制剂。
1多肽、蛋白质药物缓释制剂的主要类型多肽、蛋白质药物缓释制剂的研究与开发，从发展过程及剂型看，主要分埋植剂和微球注射剂两类。
1.1埋植剂(implant)1.1.1细棒型埋植剂［4］埋植剂外形为一空心微型细棒，一头封闭，另一头开口，棒材为聚四氟乙烯等非生物降解聚合物。
腔内灌入药物与硅胶(silastic,聚二甲基硅氧烷)混合物。
埋植剂埋入人体皮下，药物通过硅胶基质开口处缓慢释放。
美国内科医生手册(PDR)上收载了商品名为Norplant?的埋植剂，药物为左旋-18乙基炔诺酮，用于计划生育。
基因工程在生物制药领域的应用探讨
基因工程在生物制药领域的应用探讨作者：匡光永来源：《中国民商》2021年第08期摘要：随着经济社会的发展，生物制药领域开始引入基因工程技术，使用基因工程技术对自身进行改造和发展。
本文从生物制药领域中的基因操作技术分析概念入手，进行以基因工程为基础的其中几类药物类型的分析，从而了解基因工程生物制药所面临的机遇以及需要解决的问题，从而使其得到更好的发展。
关键词：基因工程;生物制药;前景一、生物制药领域中的基因操作技术分析（一）基因大分子分离技术DNA大分子的分离技术，最常用的是DNA电泳。
在电泳之前，首先要提取基因所在的位置，以细菌的质粒DNA为例，现阶段使用的提取方法是碱裂解法，具体是将含有质粒的大肠杆菌用NaOH和SDS混合的变性液进行处理，再用高速离心机离心处理，从而将质粒DNA分离出来。
进一步地，如果想要分离出目的DNA片段，就需要用到DNA电泳技术，常用的电泳是琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。
凝胶电泳的原理其实很简单，DNA是一种多聚阴离子，将其放置在电场中，DNA分子就会迁移到正电极的方向，DNA分子的长度越长，携带的净电荷越多，向正电极方向迁移的速率就越快，因此，在电场强度一定的条件下，DNA 分子的迁移速率取决于DNA片段的大小和构型。
电泳的步骤为：配胶-制胶板-样品的处理-点样-电泳-检测。
（二）PCR技术PCR技术，即聚合酶链式反应，是一种体外快速扩增特定DNA片段的技术，可以实现短时间内少量甚至微量DNA分子的大量扩增。
PCR技术是分子克隆技术的基石，是基因工程中必不可少的技术。
PCR技术的原理来源于DNA的半保留复制，在生物体内，DNA的复制过程分为三个阶段：复制的起始、延伸和终止，PCR也分为三个阶段：高温变性、复性和延伸，这三个阶段不断的循环往复，从而得到大量的目的基因。
PCR技术已广泛应用于基因的克隆，分子探针的制备和基因定位等实验中，在生物制药领域中也常用于诊断试剂的开发。
蛋白质多肽片段组装的方法与应用
蛋白质多肽片段组装的方法与应用蛋白质多肽片段组装是一种将多个蛋白质片段连接在一起，形成一个完整的多肽或蛋白质的技术。
这种方法可以用于合成各种功能复杂且具有特定结构的蛋白质，具有广泛的应用前景。
以下是关于蛋白质多肽片段组装的方法和应用的综述。
一、蛋白质多肽片段组装的方法1.化学合成法：化学合成法是最常用的蛋白质多肽片段组装方法之一、这种方法利用化学反应将多个氨基酸片段连接起来，形成一个完整的多肽或蛋白质。
其中最常用的方法是固相合成法，即将氨基酸片段逐一连接在固相载体上，并利用化学反应将它们连接成链状结构。
此外，还有液相合成法、固氮法等其他化学合成方法。
2.生物合成法：生物合成法是一种利用生物学方法将多个蛋白质片段组装在一起的方法。
这种方法通常利用重组DNA技术将多个片段的基因序列克隆到载体中，然后通过表达和翻译，合成出具有完整序列的多肽或蛋白质。
3.片段组装法：片段组装法是一种将两个或多个蛋白质片段通过非共价相互作用连接起来的方法。
这种方法通常利用两种或多种片段之间的特定相互作用，如亲和性相互作用、金属配位作用等，在适当条件下将它们连接成链状结构。
二、蛋白质多肽片段组装的应用1.药物研发：蛋白质多肽片段组装技术在药物研发领域具有广泛的应用。
通过组装不同的蛋白质片段，可以合成出具有特定功能和特定结构的多肽或蛋白质药物。
这些药物可以用于治疗各种疾病，如癌症、心血管疾病、免疫性疾病等。
2.功能材料制备：蛋白质多肽片段组装技术还可以应用于功能材料的制备。
通过组装具有特定功能的蛋白质片段，可以合成出具有特定性能的功能材料，如纳米材料、生物传感器等。
这些材料具有广泛的应用前景，在生物医学、材料科学等领域有着重要的价值。
3.生物催化剂：蛋白质多肽片段组装技术可以用于合成具有特定催化活性的酶类分子。
通过组装具有特定功能的酶片段，可以合成出具有高效率和高选择性的生物催化剂。
这些催化剂可以应用于代谢工程、工业生产等领域，具有重要的应用价值。
多肽、蛋白质类药物给药系统
多肽、蛋白质类药物给药系统摘要随着重组DNA技术的发展．基因工程肽和蛋白质药物的大规模生产已成现实，这类药物应用于临床的数量越来越多。
与传统的化学合成约物相比，其优点受到了广泛的关注，即与体内正常生理物质十分接近，更易为机体吸收，其药理活性高、针对性强、毒性低。
但由丁多肽、蛋门质类约物(1)分子质量大、稳定性高、易被胃肠道中的的蛋白水解酶降解；(2)生物半衰期短、生物膜渗透性差、生物利用度不高、不易通过生物屏障等，故其给药系统的研究一直足约剂学领域的一个热点。
许多学者曾尝试对肽类、蛋白质类约物进衍化学修饰、制成前体药物、应用吸收促进剂、使用酶抑制刺、采用离子电渗法皮肤给药以及设计各种给药系统解决上述问题．此炎药物一般注射给药，基本剂型足注射剂和冻粉针剂，常需频繁注射，患者顺从性差，且加重了患者的身体、心理和经济负担。
近年来，脂质体、微球、纳米粒等制剂新技术发展迅述歼逐渐完善，国内外学者将其广泛应用于多肽、蛋白质炎约物给约系统(drug deiivery system，DDS)的研究中，为此炎药物的临床应用铺平了道路。
本文就多肽、蛋白质类约物的给药系统及新技术进行综述。
主要介绍注射给药系统和非注射给约系统，及其下属几个分支。
重点介绍非注射给药系统。
关键字给药系统注射非注射l 新型注射给药系统1.1 控释微球制剂为了达到多肽、蛋白质类药物控制释放，可将其制成生物可降解的微球制剂。
目前已经实际应用的生物可降解材料主要有淀粉、明胶、葡糖糖、清蛋白、聚乳酸(PLA)、聚乳酸乙醇酸共聚物(PIGA)、聚邻酯、聚内酯和聚酐等；其中PLGA最为常用，改变乳酸乙醇酸的比例或相对分子质量，可得到不同降解时间的微球。
PLGA 微球相对于常规注射剂具有如下优点：(1)释药周期长，避免频繁给药；(2)使用安全；(3)药理作用增强；(4)避免发生明显的不良反应；(5)生物利用度显著提高。
1.2 脉冲式给药系统普通注射剂(疫苗、类毒素)一般至少接种3次，才能确保免疫效果，血药浓度波动大，且不能保证在疾病发作时相应的血药浓度。
多肽合成研究进展
多肽合成研究进展[摘要]多肽是一类生物活性很高的物质。
本文从化学合成和生物合成两个方面综述了多肽的合成，介绍了固相合成、液相分段合成法、施陶丁格连接、天然化学连接、光敏感辅助基连接、可去除辅助基连接、化学区域选择连接、氨基酸的羧内酸酐（NCA）法、组合化学法、酶解法、基因工程法、发酵法等合成方法的原理及其优缺点，对多肽合成方法的发展及其中药资源领域的应用进行了展望，为相关研究提供参考。
多肽是一类介于氨基酸和蛋白质之间的物质，由一种或多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成。
已发现存在于生物体内的多肽达数万种多肽是一种蛋白质的结构片段，能起到蛋白质的活性基团作用，是人体新陈代谢、调节活动的重要物质。
通过研究多肽的结构与功能之间的关系，进而了解多肽中各氨基酸系列的功能。
在进行化合物的设计时，尽可能选择短肽，以便提高其生理活性，并且减少临床不良反应。
在美国FDA1999年允许大豆蛋白制品标注可以预防心血管疾病的功能之后，随着人们对多肽中各氨基酸系列功能了解的不断深人及多肽药物和保健品的持续高速发展、多肽合成技术的日益成熟，越来越多的活性多肽已被开发并广泛应用于医药领域，多肽药物的开发越来越受到人们的重视，其市场需求也在日益增加。
本文对近年来多肽的合成方法与研究进展进行综述。
1.多肽合成的分类多肽的合成主要分为两条途径：化学合成和生物合成。
化学合成主要是以氨基酸与氨基酸之间缩合的形式来进行。
在合成含有特定顺序的多肽时，由于合成原料中含有官能度大于2的氨基酸单体，合成时应将不需要反应的基团暂时保护起来，方可进行成肽反应，这样保证了合成目标产物的定向性。
多肽的化学合成又分为液相合成和固相合成。
多肽液相合成主要分为逐步合成和片段组合两种策略。
逐步合成简洁迅速，可用于各种生物活性多肽片段的合成。
片段组合法主要包括天然化学连接和施陶丁格连接。
近年，多肽液相片段合成法发展迅速，在多肽和蛋白质合成领域已取得了重大突破。
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植物类
1、美国的科学家用重组DNA烟草成功地生产出单克隆抗体,每亩烟草可
表达45 g单抗。
2、ZMapp是利用烟草细胞生产的三种鼠源单克隆抗免疫应答。ZMapp采用烟草作为生 物反应器，通过瞬时表达方式在烟草叶片生产单克隆抗体蛋白，经感 染后大约一周，收获叶片来生产治疗埃博拉病毒的药物。
多肽类药物的发展正越来越引起医药界的关注。2010年，
多肽类药物的全球市场规模约为 130 亿美元，年复合增长 率超越了全球医药市场的平均增长速度。技术进步催化多 肽类药物发展。在过去的15年里，由于原料成本下降，规 模效益和分离技术的进步，化学多肽合成，特别是固相多 肽合成成本取得了显著的下降。目前市场上的多肽类药物 主要来源于动物组织提取，化学合成和基因重组表达三种 生产方式。来自动物组织提取的多肽药物将逐步被淘汰， 基因技术突破催化了多肽类药物的发展，化学合成和基因 重组表达将在很长一段时间内成为互为补充的多肽药物生 产方式。未来进入临床研究的多肽药物数量将继续增加， 一些目前尚无有效治疗方案的疾病有可能在多肽药物中找 到可行的解决方案。
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
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Ⅲ（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-Ⅷ) 等， 其表达水平分别为6g/L、35g/L、10g/L、1g/L、3．5g/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。
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重组技术在多肽药物的应用 1. 利用转基因动，植物生产多肽类药物 2. 利用微生物生产多肽类药物 3. 噬菌体展示技术
1、利用转基因动、植物生产多肽类药物
现代重组DNA技术特别是基因显微注射技术的发展,奠定了转基因动、 植物发展的基础。
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。
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。
示外源多肽片段的原理。噬菌体展示技术（Phage Display Technology）由此产生。
它主要是用 DNA 重组技术将大量的多肽编码顺序导人噬菌
体的衣壳蛋白基因中，从而使表达出的各种以与 PIII 或 PVIII 蛋白融合的形式出现在.0×104.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
2、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。
近年不少研究者从事转基因动物乳腺生物反应器生产基因工程药物的
研究。
基本原理
应用重组DNA 技术和转基因技术,将目的基因转移到尚处 于原核阶段(或1～2 细胞的受精卵) 的动物胚胎中,经胚胎移植,得到 转基因乳腺表达的个体,在泌乳期药用蛋白质基因表达, 从动物乳汁可 获得基因工程药物。利用转基因动物乳腺作为生物反应器 , 生产基因 工程人类蛋白质药物, 其成本较微生物发酵、动物细胞培养生产基因 工程药物大大降低, 故动物乳腺生物反应器(Mammary gland bioreactor)是利用转基因动物的乳腺组织生产基因工程人类药用蛋白。
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、在中国，利用水稻胚乳细胞作为植物生物反应器表达的植物源重组
人血清白蛋白OsrHSA已通过临床前试验。结果表明与市售制剂对照品 血浆来源的人血清白蛋白相比，植物源重组人血清白蛋白对大鼠和灵 长目食蟹猴的毒理学反应与药物代谢动力学均无显著差别，部分指标 甚至优于血浆来源的人血清白蛋白。制造商武汉禾元生物科技有限公 司利用水稻表达各种重组医药用蛋白质和小分子多肽，并已成功实现 了规模化和产业化。
α -1抗胰蛋白酶基因定位于转基因绵羊的乳腺组织中,可以随乳汁分泌α -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。