談?wù)劺棉D(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白的研究

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1、談?wù)劺棉D(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白的研宄I簡要評述了利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋白種類和表達系統(tǒng)，利用轉(zhuǎn)棊因植物生產(chǎn)藥用蛋0的研宂現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢，以及轉(zhuǎn)棊因植物生產(chǎn)藥用蛋白的基本方法、應(yīng)用研究等。盡管目前植物作為藥用蛋白的生物反應(yīng)器受到諸多因素限制，優(yōu)點與問題并存，但利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白是植物基因工程研究領(lǐng)域的一個新的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)基因植物;藥用蛋白;生物反應(yīng)器引言：傳統(tǒng)的生物醫(yī)藥基因工程常利用動物痢毒、細(xì)菌、酵母等為生物反應(yīng)器進行藥用蛋白的生產(chǎn)，存在一些不足之處，如，細(xì)菌細(xì)胞不能進行許多病毒蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄后的修飾作用，不利于蛋白

2、質(zhì)的正確折疊，導(dǎo)致其免疫性通常較弱;酵母菌對冇些蛋白質(zhì)的過分糖基化可能影響針對特定蛋白質(zhì)的免疫反應(yīng)，妨礙著酵母菌在一些疫苗生產(chǎn)屮的應(yīng)用;多數(shù)動物培養(yǎng)系統(tǒng)表達水平低，需要昂貴的生長培養(yǎng)基,且培養(yǎng)基需要特殊處理，因此疫苗成本很高，限制了其商品化應(yīng)用。利用轉(zhuǎn)基因植物作為生物反應(yīng)器，把外源基因?qū)胫参锖嘶蚪M或葉綠體基因組中可以生產(chǎn)出在醫(yī)學(xué)上有生物活性的藥用蛋白，且可以克服其他反應(yīng)系統(tǒng)的缺陷，成為藥用蛋白生產(chǎn)的又一新途徑。1111問題的提出問題的提出問題的提出問題的提出現(xiàn)代棊因工程技術(shù)最初是建立在結(jié)構(gòu)簡單的微生物，尤其是大腸桿菌的棊礎(chǔ)之上的，

3、最初都以大腸桿菌為受體表達外源蛋白，用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白的思路出自偶然。八十年代末，比利時PGS公司的科學(xué)家將一個神經(jīng)肽（enkephalin,腦啡肽）編碼基因轉(zhuǎn)入煙草中表達，用意在于讓癮君子們不用抽煙，只需拿煙葉聞一聞或放在口中嚼一嚼即可過煙癮，以此減少尼古丁對人體的危害及減少空氣污染。他們把這個小肽棊因兩端設(shè)計了兩個蛋0酶的酶切位點，將改造后的基因串聯(lián)導(dǎo)入煙草細(xì)胞并成功獲得再生植株，結(jié)果小肽以多聚體的形式表達存在，用胰蛋白酶和羧肽酶作用后獲得了神經(jīng)肽，每粒種子在200nmol，然而，他們的目的最終沒能達到，因為祌經(jīng)肽要經(jīng)血液運

4、輸而起作用，在U腔及消化道內(nèi)會被降解掉，但他們卻意外地找到了一條轉(zhuǎn)基植物生產(chǎn)神經(jīng)肽的途徑，引起人們對此領(lǐng)域的關(guān)注。運用相同的思路，美國Scripps研宂所分別克隆丫抗體的重鏈和輕鏈基因并轉(zhuǎn)入煙草屮，然后使兩種轉(zhuǎn)基因煙草雜交,在子代煙草葉片中產(chǎn)生了大量的抗體蛋白，表達水平占葉片總蛋白含量的1.3%，從而開創(chuàng)了用植物生產(chǎn)人、畜用疫苗的新時代，用此法生產(chǎn)抗體可大大降低成木，生產(chǎn)規(guī)模大，可緩解目前疫苗緊缺的局面［11。2.利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋白種類的研究進展利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋白種類的研宂進展利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋0種類的研宄

5、進展利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋白種類的研究進展迄今為止，國內(nèi)外利用轉(zhuǎn)基因植物生物反應(yīng)器研宄和開發(fā)的藥用蛋白、酶等己達100種以上，其中在植物中成功表達的藥用蛋白質(zhì)和多肽有:人的細(xì)胞因子、表皮生長因子、促紅細(xì)胞生成素、干擾素、生長激素、單克隆抗體等。.12.1利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋白種類利用轉(zhuǎn)棊因植物生產(chǎn)的藥用蛋G種類利用轉(zhuǎn)棊因植物生產(chǎn)的藥用蛋G種類利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋白種類1利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)動物口服疫苗利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)動物口服疫苗利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)動物口服疫苗利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)動物U服疫苗動物口服疫苗是將病原微生物的抗原

6、編碼基因進行克隆重組，導(dǎo)入植物受體細(xì)胞進行表達，其表達產(chǎn)物無需純化，連植物組織一起口服后可激發(fā)動物粘膜免疫，機體產(chǎn)生對該重組蛋白的保護性中和抗體。1992年MasonHS等首次報道了將乙型肝炎病毒表面抗原(HbsAg)基因轉(zhuǎn)入煙草中獲得0.01%表達。1995年MasonHS又將HbsAg基因轉(zhuǎn)入馬鈴薯中，并使其在塊莖中專一性表達，用薯塊飼喂小鼠，在小鼠體內(nèi)檢測到保護性抗體［2］。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生物技術(shù)研宄所劉德虎等在馬鈴薯和番茄屮成功地表達Y乙肝表面抗原，將轉(zhuǎn)基因馬鈴薯飼喂小鼠后，在小鼠血液中檢測到乙肝病毒保護型抗體,滴度達10

7、mV以上,該技術(shù)已經(jīng)中請國家發(fā)明專利［3］。到目前為止，在轉(zhuǎn)基因植物中表達成功的動物U服疫苗有:人的乙肝病毒疫苗、霍亂弧菌疫苗、肺結(jié)核疫苗、產(chǎn)腸毒素大腸桿菌疫苗、Norwalk病毒疫苗、狂犬病毒疫苗、涎腺病毒疫苗、輪狀病毒疫苗、麻疹病毒疫苗、呼吸道合胞病毒疫苗和牙齲疫苗等。2.1.2利用轉(zhuǎn)棊因植物生產(chǎn)動物保護性抗體利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)動物保護性抗體利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)動物保護性抗體利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)動物保護性抗體近兒年，在植物中表達人和動物的抗體又成為楨物基因工程研究領(lǐng)域的焦點，并出現(xiàn)了“楨物抗體”這一新概念。它是指動物抗體基因或基因片段

8、在植物中表達的免疫性產(chǎn)物。0前，已冇幾種轉(zhuǎn)棊因植物抗體具備潛在的商業(yè)價值:(1)在煙草屮表達的抗鏈球菌表面抗原的分泌型IgG-IgA抗體(預(yù)防齲齒)，臨床實驗證明該抗體預(yù)防鏈球菌腐蝕牙齒的效果與鼠淋巴瘤產(chǎn)生的單抗IgG類