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文档简介
现代生物技术涉及?现代生物技术的发展趋势?新型生物反映器?生物技术药物分类生物技术药物的特点生物技术在制药中的应用基因的概念与特性DNA的复制与表达基因工程制药医用活性蛋白和多肽类基因工程技术生产药品的优点基因工程药物生产的过程目的基因的获得、克隆真核基因常用方法人工化学合成基因的限制基因筛选的新方法、对已发现基因的改造最佳的基因表达体系适合目的基因表达的宿主细胞应满足哪些规定大肠杆菌中的基因表达原核细胞的基因组特点基因克隆载体的定义、特点质粒的分类真核基因在原核细胞中表达载体必须具有条件影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素基因工程菌生长代谢的特点(菌体的生长与能量、前体供应的关系)基因工程菌的不稳定性(质粒、分裂、结构不稳定)、其重要机制常见分裂不稳定的两个因素、提高质粒稳定性的方法基因工程菌的培养方式影响发酵的因素有高密度发酵特点、影响因素实现高密度发酵的方法基因工程药物的分离纯化分离纯化的方法、基本原理分离纯化工艺应遵循的原则基因工程药物的质量控制、保存动物细胞的形态、生理特点动物细胞来源的药物的种类动物细胞的培养条件、培养基动物细胞大规模培养的方法、特点、培养方式动物细胞生物反映器的类型、抱负反映器的基本规定动物细胞产品纯化方法、动物细胞制药的前景单克隆抗体及其制备基因工程抗体及其制备噬菌体抗体库技术的基本方法、特点基因工程抗体表达抗体诊断试剂的类型抗体治疗药物的种类植物组织和器官的培养次级代谢产物特点、作用植物细胞培养的培养基的组成、固定化反映器影响植物次级代谢产物生产和累积的因素植物细胞大规模培养生物反映器的类型、性能比较植物细胞固定化培养优缺陷植物细胞大规模培养程序植物生物反映器选择标准植物细胞制药的进展与展望酶的特点、来源酶工程的研究内容运用微生物生产酶制剂的优点固定化酶的特点酶和细胞固定化方法与制备技术固定化细胞的特点固定化细胞反映器的类型和特点模拟酶的的概念及分类酶的化学修饰的目的和意义酶化学修饰的方法修饰酶的特性酶化学修饰的应用及其局限性酶的化学修饰的前景有机相酶反映的优点、有机溶剂、影响酶工程优点发酵工程的研究内容优良菌种的选育诱变育种的方法和原理营养缺陷型的作用发酵类型、特点发酵工艺控制细胞破碎的方法及其优缺陷抱负的微生物细胞生物反映器基本规定基因工程在发酵工程中的应用基因工程菌的遗传不稳定性的两种重要表现形式是什么?重要机制是什么?在人胰岛素AB链分别表达法中,为什么将AB链编码序列与b-半乳糖苷酶基因融合?阐述基因工程药物研制有那些重要过程?对鼠源性单克隆抗体进行改造的目的是什么?鼠源性单克隆抗体改造后的小分子抗体类型?抗体治疗药物有哪些?1.现代生物技术涉及:⑴重组DNA技术⑵细胞和原生质体融合技术⑶酶和细胞的固定化技术⑷植物脱毒和快速繁殖技术⑸动物和植物细胞的大量培养技术⑹动物胚胎工程技术⑺现代微生物发酵技术⑻现代生物反映工程和分离工程技术⑼蛋白质工程技术⑽海洋生物技术2.现代生物技术的发展趋势重要体现在下列几个方面:①基因操作技术日新月异,不断完善。②新技术、新方法一经产生便迅速地通过商业渠道出售专项技术,并在市场上加以应用。③基因工程药物和疫苗的研究和开发突发猛进。④新的生物治疗制剂的产业化前景十分光明,21世纪整个医药工业将面临全面的更新改造。⑤转基因植物和动物取得重大突破⑥现代生物技术在农业上的广泛应用将给农业和畜牧业生产带来新的奔腾。⑦阐明生物体基因组及其编码蛋白质的结构与功能是当今生命科学发展的一个主流方向,⑧基因治疗取得重大进展,有也许革新整个疾病的防止和治疗领域。⑨蛋白质工程是基因工程的发展,它将分子生物学、结构生物学、计算机技术结合起来,形成一门高度综合的学科。⑩信息技术的奔腾发展渗透到生命科学领域中,形成形成引人注目、用途广泛的生物信息学。3新型生物反映器有:1.气升式生物反映器2.流化床式生物反映器3.固定床式生物反映器4.袋式或膜式生物反映器5.中空纤维生物反映器4.生物技术药物分类1.重组DNA技术制造的多肽、蛋白类药物2.基因药物,涉及基因治疗药、基因疫苗、反义药物、核酶3.来自动、植物、微生物的天然药物4.合成与半合成的生物药物按照医学用途分类:1.治疗药物,治疗疾病是生物药物的重要功能。2.诊断药物,具有速度快、灵敏度高、特异性强的特点。3.防止药物,对于许多传染性疾病来说,防止比治疗更重要。5.生物技术药物的特性1.分子结构复杂2.具有种属特异性3.治疗针对性强,疗效高4.稳定性差5.基因稳定性6.免疫原性7.体内t1/2短8.受体效应9.多效性和网络性效应10.检查的特殊性6.生物技术在制药中的应用(1)基因工程药物品种的开发;(2)基因工程疫苗;(3)基因工程抗体;(4)基因诊断与基因治疗;(5)应用基因工程技术建立新药的筛选模型;(6)应用基因工程技术改良菌种,产生新的微生物药物;(7)基因工程技术在改善药物生产工艺中的应用;(8)运用转基因动、植物生产蛋白质类药物。7.基因的概念与特性概念:DNA分子中具有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。特性:①基因可自我复制,②基因决定蛋白质结构,③基因可突变。基因按功能分为:①结构基因②调控基因DNA的结构与性能⒈DNA的结构:四种核苷酸(ATCG)连接一级结构、DNA二级结构(α,β),双螺旋结构。⒉DNA的性质与功能:①吸取光谱260②电场中泳动③变性、复性、杂交8.DNA的复制与表达基因表达⒈转录:在RNA聚合酶的催化下以DNA为模板合成mRNA的过程。2.翻译:以mRNA为模板,tRNA作为运载工具,将活化的氨基酸在核糖体上合成蛋白质的过程。(1)分为三个阶段:①起始②延长③终止(2)翻译后的肽链加工:①羟基化②糖基化③磷酸化④乙酰化9.基因工程制药医用活性蛋白和多肽类涉及:①免役性蛋白,如各种抗原和单克隆抗体。②细胞因子,如各种干扰素、白细胞介素、集落刺激生长因子、表皮生长因子及凝血因子。③激素,如胰岛素、生长激素、心钠素。④酶类,如尿激酶、链激酶、葡激酶、组织型纤维蛋白溶酶原激活剂及超氧化物岐化酶等。10.基因工程技术生产药品的优点1.运用基因工程技术可大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽(如胰岛素、干扰素、细胞因子等),为临床使用建立有效的保障。2.可以提供足够数量的生理活性物质,以便对其生理、生化和结构进行进一步的研究,从而扩大这些物质的应用范围。3.运用基因工程可以发现挖掘更多的内源性生理活性物质。4.内源生理活性物质在作为药物使用时,存在局限性之处,可以通过基因工程和蛋白质工程进行改造。5.运用基因工程技术可获得新型化合物,扩大药物筛选来源。11.基因工程药物生产的过程(环节)⒈目的基因的克隆⒉构建DAN重组体⒊DAN重组体转入宿主菌⒋构建工程菌⒌工程菌发酵⒍表达产物的分离纯化⒎产品的检查等基因工程药物制药的重要程序获得目的基因→组建重组质粒→构建工程菌(或细胞)→培养工程菌→产物分离纯化→除菌过滤→半成品检定→成品检定→包装12.目的基因的获得克隆真核基因常用方法:逆转录法和化学合成法。①逆转录法:逆转录法就是先分离纯化目的基因的mRNA,再反转录成cDNA,然后进行cDNA的克隆表达。⒈mRNA的纯化⒉cDNA第一链的合成⒊cDNA第二链的合成⒋cDNA的克隆⒌将重组体导入宿主细胞:⒍cDNA文库的鉴定:抗性基因失活法、噬菌斑颜色改变法⒎目的cDNA克隆的分离和鉴定:核酸探针杂交法、免疫反映鉴定法②化学合成法:较小的蛋白质或多肽的编码基因可以用化学合成法合成。必须知道目的基因的核苷酸顺序或目的蛋白质的氨基酸顺序。再按相应的密码子推导出DNA的核甘酸序列。用化学法合成目的基因DNA不同部位的两条链的寡核苷酸短片段,再退火成为两端形成粘性末端的DNA双链片段,然后将这些双链片段按对的的顺序进行退火使连接成较长的DNA片段,再用连接酶连接成完整的基因。13.人工化学合成基因的限制有:⒈不能合成太长的基因目前DNA合成仪所合成的寡核苷酸片段仅为50~60bp,因此只合用于克隆小分子肽的基因。⒉遗传密码的简并使选择密码子困难,用氨基酸顺序推测核苷酸序列,得到的结果也许与天然基因不完全一致,易导致中性突变。⒊费用高。14.基因筛选的新方法1.编码序列富集法2.岛屿获救PCR法3.动物杂交法4.功能克隆法5.构建cDNA文库6.差异显示技术的应用对已发现基因的改造应用基因修饰技术和点突变技术提高目的基因表达产物的稳定性、t1/2、提高表达量,减少毒性或免疫原性。15.最佳的基因表达体系:;目的基因的表达产量高;表达产物稳定;生物活性高和表达产物容易分离纯化16.宿主细胞的选择适合目的基因表达的宿主细胞应满足以下规定:1.容易获得较高浓度的细胞;2.能运用易得便宜原料;3.不致病、不产生内毒素;4.发热量低、需氧低、适当的发酵温度和细胞形态;5容易进行代谢调控;6.容易进行DNA重组技术操作;7.产物的产量、产率高,产物容易提取纯化。17.大肠杆菌中的基因表达载体:是基因工程的目的和基本手段,是选用合适的载体把供体DNA(外源基因)运载到受体细胞内,从而复制扩增大量的目的DNA分子或转录表达为相应的产物。基因工程载体分为:克隆载体,转录载体,表达载体;DNA(克隆载体)→DNA(转录载体)→RNA→蛋白质→(表达载体)18.原核细胞的基因组特点:①染色质为环状双股DNA分子②具有操纵子结构③结构基因多为单拷贝④特定区域分布特异DNA顺序,因此外源DNA分子可以插入原核细胞DNA复制体系的特定区段19.基因克隆载体定义:基因克隆载体是一类可以承载外源基因并将其带入受体细胞得以稳定维持的DNA分子。2)目前经常使用的载体,有质粒和病毒两类。各种不同的载体,尽管分子量大小、结构和用途上存在着较大的差异,但是作为载体,它们应当具有一些共同的特性。特点:①具有复制子②有单一限制内切酶切位点或多克隆位点③有选择性遗传标记如抗药基因④拷贝数高⑤生物安全性好20.质粒的分类⒈按复制型式①严紧型②松弛型⒉按基因转移性①传递性质粒②非传递性质粒⒊按遗传性状产物分类:①抗生素抗性②限制酶、修饰酶系统21.真核基因在原核细胞中表达载体必须具有条件⑴载体可以独立复制。载体自身是一个复制子,具有复制起点。⑵应具有灵活的克隆位点和方便的筛选标记,以利于外源基因的克隆鉴定和筛选。⑶应具有很强的启动子,能为大肠杆菌RNA聚合酶所辨认。⑷应具有阻遏子,使启动子受到控制,只有当诱导时才干进行转录。⑸应具有很强的终止子,只转录克隆的基因,所产生的mRNA较为稳定。⑹所产生的mRNA必须具有翻译的起始信号AUG和SD序列,以便转录后顺利翻译。22.影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素⑴外源基因的拷贝数:外源基因是克隆到载体上的,因此载体在宿主菌种的拷贝数就直接关系到外源基因的拷贝数。⑵外源基因的表达效率①启动子的强弱②核糖体接合位点的有效性③SD序列和起始密码ATG的间距④密码子组成⑶表达产物的稳定性:①组建融合基因,产生融合蛋白;②运用大肠杆菌的信号肽或某些真核多肽中自身的信号肽,把真核基因产物搬动到胞浆周质的空隙中;③采用位点特异性突变的方法,改变真核蛋白质中二硫键的位置,从而增长蛋白质的稳定性;④采用蛋白酶缺陷型大肠杆菌,有也许减弱表达产物的降解。⑷细胞代谢负荷:⑸工程菌的培养条件:外源基因的高水平表达,不仅涉及宿主、载体和克隆基因三者之间的互相关系,并且与其所处的环境条件息息相关,必须优化基因工程菌的培养条件,进一步提高基因表达水平。23.基因工程菌生长代谢的特点①菌体的生长与能量的关系碳源物质是组成培养基的重要成分。碳源物质为细胞提供能量,当菌体生长所需能量大于菌体有氧代谢提供的能量时,菌体会产生乙酸,导致培养基的pH值下降,从而影响菌体的生长。提高pH,可减少乙酸的克制作用。分批培养中选择不同的碳源,连续培养中控制稀释速率等都能一定范围内控制菌体的生长,从而控制乙酸的产生,减少它的克制作用。加入甲硫氨酸和酵母提取物都能减少乙酸的产生。大肠杆菌中克隆携带氧能力的VHB蛋白的基因可提高菌体生长速率。采用磷酸乙酰化酶缺陷株作为宿主细胞,阻止乙酸产生,可提高产量。②菌体生长与前体供应的关系在基础培养基中加入氨基酸(小分子前体)能使菌体比生长率提高,蛋白合成增长。基因工程菌质粒的表达需与宿主细胞竞争共同的前体和催化结构,致工程菌生长速率减少。质粒存在对菌体代谢的影响:中档拷贝质粒(56拷贝)的工程菌中与前体合成有关的酶增长,这些酶的基因大多受终产物的反馈调节。如:三羧酸循环关键酶、天冬氨酸转酰基酶等。高拷贝质粒的工程菌(240拷贝)中,生长速率和菌体总蛋白合成均减少。这与工程菌大量前体被运用引起前体局限性,从而产生“严紧反映”有关。“严紧反映”是当氨酰tRNA局限性时,核糖体在密码子上停留,并合成被称为魔点的ppGpp的结果。24.基因工程菌的不稳定性、重要机制质粒不稳定:基因工程菌在传代(25代以上)过程中常出现的现象。分裂不稳定:指工程菌分裂时出现一定比例不含质粒子代菌的现象。结构不稳定:指外源基因从质粒上丢失或碱基重排、缺失所致工程菌性能的改变产生机制:1.受体细胞中的限制修饰系统对外源重组DNA分子的降解。2.外源基因的高效表达严重干扰受体细胞正常的生长代谢。3.重组质粒在受体细胞分裂时的不均匀分派,这是重组质粒逃逸的基本因素。4.受体细胞中内源性的转座元件促进重组分子的缺失重排。25.常见分裂不稳定的两个因素:⑴含质粒菌产生不含质粒子代菌的频率(质粒丢失率);⑵这两种菌(含质粒菌和不含质粒菌)比生长速率差异的大小。提高质粒稳定性的方法1.合适的宿主:宿主菌2.合适的载体:质粒拷贝数3.选择压力:抗生素4.分阶段控制培养:⑴先使菌体生长至一定密度;⑵再诱导外源基因的表达5.控制培养条件:温度、pH值、培养基组分、溶氧6.固定化:卡拉胶26.基因工程菌的培养方式:1分批培养;2补料分批培养;3连续培养;4透析培养;5固定化培养27.影响发酵的因素有:⒈培养基⒉接种量⒊温度⒋溶解氧⒌诱导时机⒍诱导表达程序7.pH28.高密度发酵特点:菌体高密度,总表达量高;生物反映器体积小;单位体积生产能力高;生产周期短,分离成本小影响因素1.培养基:C源、N源种类和含量;C:N含量比值;微量元素;无机盐(磷影响表达质粒的复制速率)2.溶氧浓度:空气分离系统提高氧分压;透明颤菌血红蛋白基因克隆到菌体中,提高氧传质能力;菌体与小球藻混合培养,藻细胞光合作用产氧供菌体呼吸。3.pH值:大肠杆菌产酸、CO2必须加碱调节pH值4.温度:控制菌体生长,温控诱导表达(诱导时机和连续时间,对数生长期,2min)5.代谢副产物:C源物质供应超过三羧酸循环或电子传递链能力,产生乙酸,克制菌体生长和蛋白表达。采用流加补料法,或加入甘氨酸、甲硫氨酸克制乙酸生成。29.实现高密度发酵的方法1.发酵条件的改善(1)培养基的选择:(2)建立流加式培养方式;(3)提高供氧能力2.构建产乙酸能力低的工程化宿主菌(1)阻断乙酸生产的重要途径:(2)对碳代谢流进行分流:(3)限制进入糖酵解途径的碳代谢流;(4)引入血红蛋白基因。3.构建蛋白水解酶活力低的工程化宿主菌30.基因工程药物的分离纯化一.细胞破碎1.物理破碎法(1)高压匀浆法(2)高速珠磨法(3)超声破碎法(4)高压挤压法2.化学破碎法(1)渗透冲击(2)增溶法(3)脂溶法3.生物破碎法:酶溶法二.固液分离1.离心沉淀法2.膜过滤法3.双水相萃取三、重组蛋白的分离纯化技术①技术条件温和能保持产物生物活性。②选择性好,能从复杂的混合物中有效的将目的产物分离,达成较高的纯化倍数。③收率要高。④两个技术间能直接衔接,不需要对物料加以解决。⑤纯化过程要快,满足高生产率的规定。目的产物的分离纯化蛋白质分离纯化方法的设计根据其分子的理化性质和生物学特性来决定。31.分离纯化的方法:色谱分离方法⑴离子互换层析(IEC)离子互换层析的基本原理是通过带电的溶质分子与离子互换剂中可互换的离子进行互换,从而达成分离的目的。它具有分辨率高容量大操作容易,该法已成为多肽蛋白质核酸分离纯化的重要方法。⑵反相色谱和疏水色谱反相色谱和疏水色谱是根据蛋白质疏水性的差异来分离纯化的。反相色谱是运用溶质分子中非极性基团与非极性固定相之间互相作用力的大小以及溶质分子中极性基团与流动相中极性分子之间在相反方向作用力的大小差异进行分离的。疏水层析的原理与反相色谱的原理相似,重要是运用蛋白质分子表面上的疏水区域和介质中的疏水基团之间的互相作用,无机盐的存在能使互相作用力增强。固定相介质表面的疏水性比反相色谱介质表面的疏水性弱。为有机聚合物键合相或大孔硅胶键合相。⑶亲和层析(AC)是运用固定化配基与目的蛋白质之间特异的生物亲和力进行吸附。配基:在亲和层析中起可逆性结合的特异性物质。载体:与配基结合的支撑物。亲和层析可分三步:①配基固定化②吸附目的物③样品解吸⑷凝胶过滤层析凝胶过滤是以具有大小一定的多孔性凝胶作为分离介质,小分子能进入孔内,在柱中缓慢移动,而大分子不能进入孔内,快速移动,运用这种移动差别可使大分子与小分子分开。根据蛋白质的相对分子量和蛋白质分子的动力学体积的大小差异,可以运用凝胶过滤来分离纯化目的蛋白。重要应用两个方面:①脱盐和更换缓冲液②蛋白质分子的分级分离。在产品的形成阶段前用于除去产物的多聚体及降解产物。32.分离纯化工艺应遵循以下原则:⑴具有良好的稳定性和反复性⑵尽也许减少组成工艺的环节⑶各技术环节间要互相适应和协调⑷工艺过程中尽也许少用试剂⑸工艺所用时间要短⑹工艺和技术必须收率高、易操作、能耗低⑺具有较高的安全性33.基因工程药物的质量控制产品的鉴定、纯度、活性、安全性、稳定性和一致性。产品的保存⒈液态保存⑴低温保存⑵在稳定pH条件下保存⑶高浓度保存⑷加保护剂保存⒉固态保存:冷冻干燥(预冻、升华、解吸干燥去除吸附水)34.动物细胞的形态和生理特点离体培养细胞类型⒈贴壁细胞生长须有贴附的支持物表面,自身分泌或培养基中提供的粘附因子才干在该表面上生长。两种形态:成纤维细胞型(来源于中胚层组织的细胞);上皮细胞型(来源于内、外胚层组织的细胞)⒉悬浮细胞生长不依赖支持物表面,在培养液中呈悬浮状态生长。如淋巴细胞。⒊兼性贴壁细胞生长不严格依赖支持物。动物细胞的生理特点(⒈)动物细胞的分裂周期长:(⒉)细胞生长需贴附于基质,并有接触克制现象。(⒊)正常二倍体细胞的生长寿命是有限的。(4)动物细胞对周边环境十分敏感:对理化因素敏感,(⒌)动物细胞对培养基规定高:必需氨基酸、维生素、无机盐、微量元素、葡萄糖、细胞生长因子、贴壁因子等。(⒍)动物细胞蛋白质的合成途径和修饰功能与细菌不同。35.动物细胞来源的药物的种类(⒈)动物细胞多肽与蛋白质类药物(⒉)动物酶与辅酶类药物(⒊)动物核酸类药物(⒋)动物糖类药物:(⒌)动物脂类药物动物细胞生产的药物特点优点:分泌胞外、纯化方便、翻译后修饰蛋白糖基化,与天然产品一致。缺陷:培养条件高、成本贵、产量低,安全性问题。36.动物细胞的培养条件和培养基细胞体外培养基本条件:①无菌②营养充足,防止有害物质③氧气④随时清除代谢有害物质⑤良好的生存外环境:pH、渗透压、离子浓度⑥及时分种,适当的细胞密度动物细胞的培养基的种类和组成⒈天然培养基:血清、羊水、腹水等。成分复杂、成分不稳定,来源少。2.合成培养基(常用培养基成分及配方)⑴氨基酸⑵维生素⑶糖类⑷无机盐⑸其它成分添加小牛血清的作用⑴提供生长因子和激素⑵提供贴附因子和伸展因子⑶提供结合蛋白(辨认离子、激素、维生素、脂质)⑷提供必需脂肪酸和微量元素3.无血清培养基优点:①提高反复性(细胞)②减少微生物污染(病毒)③供应充足稳定④细胞产品易纯化⑤避免血清因素对细胞的毒性⑥减少血清中蛋白对生物测定的干扰动物细胞培养的基本方法细胞分离、细胞计数、细胞传代、细胞的冻存和复苏37.动物细胞大规模培养的方法1.悬浮培养:悬浮培养即让细胞自由地悬浮于培养基内生长增殖。它合用于一切种类的非贴壁依赖性细胞(悬浮细胞),也合用于兼性贴壁细胞。优点是操作简便,培养条件均一,传质和传氧较好,容易扩大培养规模。缺陷是由于细胞体积较小,较难采用灌流培养,因此细胞密度一般较低2.贴壁培养:贴壁培养是必须让细胞贴附在某种基质上生长繁殖的培养方法。它合用于一切贴附依赖性细胞(贴壁细胞),也合用于兼性贴壁细胞。优点是合用的细胞种类广,较容易采用灌流培养的方式使细胞达成高密度;缺陷是操作比较麻烦,需要合适的贴附材料和足够的面积,培养条件不均一,传质和传氧较差。3.贴壁-悬浮培养(假悬浮培养):微载体培养既可发明相称大的贴附面积供细胞贴附生长增殖,满足了绝大多数细胞的基本规定,载体体积小,比重较轻,在轻度搅拌下即可携带细胞自由地悬浮在培养基内,充足发挥了悬浮培养的一切优点。操作方式1.分批式操作2.半连续式操作3.灌流式操作:取出、补充培养基,细胞仍保存在反映器内。优点:1.营养好,代谢废物少。2.细胞密度高(107~108个/mL)产量高。3.产品罐内停留时间短。4.培养基比消耗率低。38.动物细胞生物反映器的类型⒈搅拌罐式生物反映器⒉气升式生物反映器⒊中空纤维式生物反映器⒋透析袋或膜式生物反映器⒌固定床或流化床式生物反映器基本规定1.生物反映器的材料无毒2.生物反映器的结构:满足传质、传热、混合的功能3.密封良好,避免污染4.自动检测、调节控制精度高5.长期连续运转6.容器内表面光滑,无死角7.拆装、连接、清洁方便,能耐高压蒸汽消毒8.设备成本低39.动物细胞产品纯化方法1.离心2.离子互换层析3.凝胶过滤4.亲和层析5.盐析和有机溶剂沉淀6.透析7.高压液相层析动物细胞制药的前景(一)、改善表达载体,提高表达水平和产量(二)、运用代谢工程,改善培养工艺,减少生产成本(三)、克制细胞凋亡,延长培养周期(四)、采用糖基化工程,提高产品质量(五)转基因动物的研究(六)、组织工程的研究单克隆抗体具有高度特异性、均一性、来源稳定、可大量生产等特点,40.单克隆抗体及其制备制备单克隆抗体(McAb)是将抗体产生细胞与具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞相融合,通过有限稀释法及克隆化使杂交瘤细胞成为纯一的单克隆细胞系而产生的。抗原与动物免疫制备特定抗原的单克隆抗体,一方面要制备用于免疫的适当抗原,再用抗原进行动物免疫。有的抗原可以用化学合成:地高辛。多数抗原物为混合物须经免疫、筛选、克隆化。为使杂交瘤细胞稳定,采用免疫动物和骨髓瘤细胞供体同一品系动物进行免疫。目前常用的骨髓瘤细胞系多来自BALB/c小鼠和LOU大鼠,因此免疫动物也采用相应的品系。41.基因工程抗体及其制备杂交瘤单抗为鼠源性,应用人体产生人抗鼠抗体及毒副作用。对鼠源性的单抗进行基因加工和改造。目的:减少免疫源性;减少相对分子量。人-鼠嵌合抗体、改形抗体、小分子抗体。基因工程抗体的类型:人鼠嵌合抗体、改形抗体、Fab与Fv抗体、单链抗体、单域抗体和分子辨认单位(最小辨认单位)42.抗体工程噬菌体抗体库技术的基本方法①获取目的基因②抗体库技术的载体(噬菌体phagemid)③淘筛④表达与鉴定特点(⒈)模拟天然全套抗体库(⒉)避开了人工免疫和杂交瘤技术(⒊)可获得高亲和力的人源化抗体43.基因工程抗体表达(⒈)原核细胞表达(融合表达,分泌表达)(⒉)真核细胞表达(分泌表达)(⒊)转基因植物表达(⒋)转基因动物表达44.抗体诊断试剂的类型:一、血清学鉴定用的抗体类试剂二、免疫标记技术用的抗体类试剂三、导向诊断药物四、CD单克隆抗体系列45.抗体治疗药物的种类:以抗体为载体的导向治疗药物一、放射性同位素标记的抗体治疗药物:抗体作为放射性核素的导向载体,标记操作简便,用量小。放射性核素标记的抗体对肿瘤细胞杀伤较大。二、抗癌药物偶联的抗体药物:⒈常用的抗癌药物氨甲喋呤(MTX)、阿霉素(ADM)、丝裂霉素(MMC)等。以人血浆白蛋白作为中间载体,可明显提高每分子抗体所携带的MTX量,使体外细胞毒性提高二倍。⒉抗体类药物逆转耐药性。3.抗体导向酶-前药疗法(antibodydirectedenzymeprodrugtherapy,ADEPT)关键是选择适当的活化酶-前药对。三、毒素偶联的抗体药物第一代免疫毒素是包具有A、B链完整毒素和抗体的交联物,其中B链非特异性结合,使其仅在体外应用。第二代免疫毒素是运用抗体或抗体片段与毒素的A链或与A链相似的单链核糖体失活蛋白的结合物。因避免了第一代免疫毒素的非特异性,故能在体内有一定的抗肿瘤作用。第三代免疫毒素:重组免疫毒素用基因克隆方法改造毒素基因和小分子抗体基因重组表达。特异性好、稳定性强、渗透性佳、免疫源性低、可大量制备。制备方法:先克隆毒素基因,再运用基因重组技术去除毒素中非特异性细胞结合部位基因。经改造的毒素基因,再与载体基因重组,转入受体菌中表达,形成融合蛋白,再通过纯化就得到重组免疫毒素。46.植物组织和器官的培养:植物无菌培养:(1)幼苗及植株的培养(2)愈伤组织培养(外植体,细胞聚集体)(3)悬浮培养(单细胞或小细胞团的液体培养)(4)器官培养(5)胚胎培养初级代谢产物:核酸、蛋白质、糖类外植体(脱分化)→愈伤组织(再分化)→生长点(形态发生)→芽、根→小植株47.次级代谢产物:1.有明显的分类学区域界线2.其生物合成需要在一定条件下才干发生3.缺少明确的生理功能4.是生命活动的多余成分重要有:生物碱、黄酮类、萜类、有机酸、木质素、皂苷类、多元酚类次级代谢作用是由特异蛋白质调控产生的内源化合物的合成、代谢及分解作用的综合过程。48.植物细胞培养的培养基的组成(1)无机盐(2)碳源(3)植物生长调节剂(5种天然激素:生长素、分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯)(4)有机氮源(5)维生素。固定化反映器:网状多孔板;尼龙网套;中空纤维膜优点:细胞位置固定,易于获得高密度细胞群及维持细胞间理化梯度,利于细胞组织化,易于控制培养条件及获得较高含量的次级代谢产物。49.影响植物次级代谢产物生产和累积的因素:1.生物条件:外植体,季节,休眠,分化2.物理条件:温度,光(光照时间,光强,光质),通气(O2),pH和渗透压3.化学条件:无机盐(N,P,K),碳源,植物生长调节剂,维生素,氨基酸,核酸,抗生素,天然物质,前体4.工业培养条件:培养罐类型,通气,搅拌和培养方法50.植物细胞大规模培养生物反映器的类型、及其性能比较1.机械搅拌式培养系统:根据植物细胞的特性,机械搅拌式生物反映器通常是在微生物发酵罐的基础上改善设计的。优点:易于控制温度、pH、溶氧及营养物质浓度,混合均匀。2.鼓泡塔生物反映器:反映器底部的喷嘴及多孔板实现气体混合分散。优点:适于对剪切敏感的细胞的培养,无运动部件,不易染菌,相对高的热量和质量传递,放大相对容易。缺陷:流体流动形式难以拟定,混合不匀,缺少非牛顿流体的流动与传递特性的数据。3.气升式培养系统是最适合培养植物细胞的反映器之一。优点:低剪切力,较好的混合,较高的氧传递效果。无运动部件,不易染菌,操作费用低。缺陷:高密度培养时混合不均匀。4.转鼓式生物反映器通过转动促进反映器内氧及营养物的混合。优点:在高密度培养时有高的传氧能力。缺陷:放大困难,大规模操作困难。5.固定化细胞生物反映器:指固定在载体(惰性基质)上,在一定的空间范围内进行生命活动的细胞。采用固相培养,细胞有一定限度的分化发育,从而刺激调控代谢物合成的基因表达,促进次级代谢产物的产生。方法:吸附法(共价交联,表面固定化,膜固定化);包埋法(多孔载体,凝胶包埋);材料:聚氨基甲酸乙酯泡沫,中空纤维素固定化植物细胞培养系统:平床培养系统立体培养系统51.植物细胞固定化培养优缺陷:1.可保护细胞免受剪切。2.细胞可长时间反复使用,更换培养基带走代谢物。3.易于实现细胞的高密度培养。4.细胞间接触良好,易于分化,有助于次级代谢产物的合成。5.减少细胞的遗传不稳定性。6.易于实现连续化操作。缺陷:固定化培养的植物细胞其代谢产物必须分泌到细胞外,多数植物细胞次级代谢产物存在于细胞内或分泌到液泡中。52.植物细胞大规模培养程序:Ⅰ选材:培养器官、组织的选择:取有药效成分的部位,且该部位较易成愈伤组织。Ⅱ细胞株系建立:建立悬浮细胞繁殖体系(液体培养)。Ⅲ大量培养:将选出的优良细胞株扩大繁殖后,可作为细胞工厂化培养的生产“种子”,进行大量培养。Ⅳ产品提取与纯化:从植物细胞培养物中提取和纯化有用的产品。应用:大规模培养植物细胞;生产有用物质。53.植物生物反映器选择标准①供氧能力及气泡分散限度②剪切力大小及对细胞的影响③高密度培养时培养液的混合限度④温度、pH及营养物质的控制能力⑤细胞团大小的控制能力⑥易于放大54.植物细胞制药的进展与展望:①诱导子在植物细胞工程研究中的应用②前体饲喂③两相法培养④转基因技术在次级代谢产物生产中的应用⑤植物生物转化技术与生物制药55.酶的特性酶是由活细胞产生的具有特殊催化功能的一类蛋白质。特点:①催化效率高②专一性强③反映条件温和④催化活性受到调节和控制来源:(1)化学合成法,(2)从微生物中提取分离56.酶工程的研究内容:(1)酶的分离、纯化、大规模生产和应用(2)酶和细胞的固定化及酶反映器的研究(传感器,检测器)(3)酶生产中基因工程技术的应用及遗传修饰酶(突变酶)的研究(4)酶的分子改造与修饰,结构与功能的关系的研究(5).有机相中酶反映的研究(6)酶的克制剂、激活剂的研究(7)抗体酶、核酸酶的研究(8).模拟酶及酶分子的人工设计研究57.运用微生物生产酶制剂的优点:1.微生物种类繁多,酶的种类齐全2.生长繁殖快,生产周期短,产量高3.培养方法简朴,原料来源丰富,价廉经济效益好4.微生物又较强的适应性,可通过基因工程哺育新的高产菌株58.固定化酶的特点具有生物催化剂的功能,又有固相催化剂的功能。优点:①可多次使用。②反映后,酶、底物、产物易分开,产物中无残留酶,易纯化,产品质量高。③反映条件易控制,可实现转化反映的连续化和自动控制。④酶的运用效率高。⑤比水溶性酶更适合于多酶反映。缺陷:①固定化时,酶活力有损失。②初始投资较大。③只能用于可溶性底物,并且分子量要小。④胞内酶必须通过酶的分离纯化过程。⑤与完整菌体相比不适宜多酶反映,特别时需要辅助因子的反映。59.酶和细胞固定化方法与制备技术方法:①载体结合法、②交联发、③包埋法、④选择性热变性法制备:⑴吸附法制备固定化酶技术⑵包埋法制备固定化酶技术①界面沉降法②界面聚合法⑶交联法制备固定化酶技术⑷共价结合法制备固定化酶技术60.固定化细胞的特点有细胞特性,生物催化剂功能,固相催化剂特点。优点:①无须进行酶的分离纯化②保持酶的原始状态,酶回收率高③细胞内酶比固定化酶稳定性高④细胞内酶辅助因子可自动再生⑤细胞自身含多酶体系,可催化一系列反映⑥抗污染能力强缺陷:①运用的仅是胞内酶,酶多副产物多②细胞膜、细胞壁和载体都存在扩散限制作用③载体形成的空隙大小影响高分子底物的通透性61.固定化细胞反映器的类型和特点⒈间歇式搅拌罐反映器:用于游离酶,反映后随即放料,不回收游离酶。⒉连续流动搅拌罐反映器:连续进料、连续出料⒊填充床反映器:固定化酶填充于床层内。反映器内的流体的流动形态为平推流(活塞流)流形。⒋流化床反映器:底物以足够大的流速向上通过固定化酶床层,使固体颗粒处在流化状态,达成混合的目的。流速使固定化酶颗粒不下沉又不溢出。⒌循环反映器:部分反映液流出和新加入底物流入液混合,在进入反映床进行循环。⒍连续流动搅拌罐-超滤膜反映器:连续流动搅拌罐的出口处装有超滤膜,产物和未反映的底物可通过,酶被截留反复使用。⒎其它反映器:62.模拟酶的的概念及分类概念:人造的具有酶性质的催化剂(分子模拟立体结构,化学结构)特点:相对结构简朴,高效,高催化性,蛋白质或非蛋白质分类:1.主-客体酶模型:2.胶束模拟酶3.肽酶:4.半合成酶:5.印迹酶:制备过程:1.使蛋白部分变性,扰乱起始蛋白的构象2.使印迹分子与之结合3.用交联剂交联印迹的蛋白质4.透析除去印迹分子63.酶的化学修饰的目的和意义:发明天然酶不具有的优良特性,扩大应用领域。提高生物活性,增长稳定性,扩展底物范围64.酶化学修饰的方法:1.酶的表面化学修饰:(1)大分子修饰。(2)小分子修饰。(3)交联修饰。(4)固定化修饰。2.酶分子内部修饰:⑴非催化活性基团的修饰。⑵蛋白主链的修饰。(3)催化活性基团的修饰(4)与辅助因子有关的修饰:(5)肽链伸展后的修饰:3.结合定点突变的化学修饰。65.修饰酶的特性⑴热稳定性提高⑵抗各类失活因子能力提高⑶抗原性消除⑷体内半衰期延长:⑸最适pH改变⑹酶学性质变化⑺对组织分布能力改变。66.酶化学修饰的应用及其局限性1.酶化学修饰的应用(1)酶结构与功能的研究(2)在医药方面的应用(3)在工业方面的应用2.酶化学修饰的局限性(1)某种修饰剂对某一氨基酸侧链的化学修饰专一性是相对的。(2)化学修饰后酶的构象多少有些改变。(3)酶的化学修饰只能在具有极性的氨基酸残基侧链上进行。(4)化学修饰法可以在酶结构与功能的研究方面提供信息,但是还不够准确和系统。67.酶的化学修饰的前景1.化学修饰可以改变天然酶各种活性,扩大酶的应用范围。化学修饰法是改造酶分子的有效方法,并且已有了一定的规律性和普遍性,具有广泛的应用前景。2.化学修饰法并不合用于所有的酶,基因工程法,蛋白质工程法,人工模拟法,和某些物理修饰法可填补局限性。68.1.有机相酶反映的优点:(1)增长疏水性底物或产物的溶解性。(2)热力学平衡向合成方向移动,如酯合成、肽合成(蛋白水解酶)。(3)可克制有水参与的副反映,如酸酐的水解等。(4)酶不溶于有机介质,易于回收再运用。(5)容易从低沸点的溶剂中分离纯化产物。(6)酶的热稳定性提高,pH的适应性扩大。(7)无微生物污染。(8)能测定某些在水介质中不能测定的常数。(9)固定化酶方法简朴,可以只沉积在载体表面。(10)酶在非水介质中可以催化某些在水中不能进行的反映(改变溶剂能控制底物的特异性、区域选择性、立体选择性),如脂肪酶水相催化酯的水解,有机相中催化酯化、转酯、氨解等。2.有机相酶反映的溶剂体系(1)水-水溶性溶剂均相体系:乙醇、丙酮、甘油(2)水-水不溶性溶剂两相体系:三氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚(3)反向胶束(油包水酶)(4)单相有机溶剂体系:酶分子周边有一层水分子膜(必需水)维持酶催化反映构象。3.水和溶剂对有机溶剂中酶的影响(1)酶活力:最适含水量。(2)酶选择性:对固定的底物有些酶选择性会因所处的溶剂不同而变化。(3)酶的稳定性:有机溶剂中酶的热稳定性随系统水含量增长而下降,水是酶热失活的必须参与者。4.有机相的酶工程(1)酶的固定化:载体吸附法和凝胶包埋法,提高扩散效果,增长稳定性,利于回收和连续化生产(2)酶的化学修饰和表面活性剂包埋:增长酶表面疏水性,改善脂溶性和稳定性,提高催化效率。69.酶工程优点:工艺简朴、效率高、生产成本低、环境污染小、产品收率高、纯度好。70.发酵工程的研究内容:生产菌种的培养和选育(菌种)培养基制备(培养基)发酵条件的优化与控制(搅拌通气,溶氧,发酵过程参数控制,反映器的设计)产物的分离、提取与精制等(纯化)菌种→工艺→设备71.优良菌种的选育一、菌种选育的物质基础:DNA二、自然选育:自发突变(正负)三、诱变育种:人工诱变四、原生质体融合:细胞融合,基因重组72.诱变育种(一)方法和原理1.诱变机制(1)微小损伤突变:碱基置换,码组移动(2)染色体畸变:易位,逆位,缺失,反复(3)染色体组突变:数目变化(单倍体变多倍体)2.诱变剂:物理诱变剂,化学诱变剂,生物诱变剂(二)诱变和筛选初步筛选是关键环节1.自身耐药突变株:耐受自身分泌的抗生素,提高产量2.结构类似物或前体类似物的耐受突变株:解除反馈克制3.营养缺陷型及其回复突变株3.营养缺陷型及其回复突变株通过诱变导致某些基因的突变,而需要添加一些物质(氨基酸、核苷酸等)才干生长的突变体。73.营养缺陷型的作用:1解除末端产物的反馈调节作用。2作为标记,在杂交育种作为出发菌株有助于杂交重组的分析。3作为基因工程的受体菌,检出克隆基因的表达。诱变涉及:出发菌株的选择→诱变剂种类和诱变剂剂量的选择→合理的使用方法筛选涉及:初筛→反复筛选→突变株性能检测→直到获得新的优良菌株。74.发酵方式一、分批(间歇)发酵:物料一次投入反映器中,灭菌、接种、发酵。特点:一次性;发酵过程中,营养不断减少,微生物不断增殖,环境非稳态;微生物生长的四个时期明显。应用广泛,需改善(在线检测,计算机控制)。二、补料分批发酵:补加新鲜培养基。特点:可以解除底物克制、产物克制或克服微生物过度生长;提高有用产物的转化率;应用广泛,用于面包酵母、氨基酸、抗生素等工业;三、连续发酵:恒化器、恒浊器,连续进料出料平衡,保持恒定的发酵液密度。优点:操作稳定;利于机械、自动化;提高设备的运用率;减少灭菌次数;易于过程优化。缺陷:易染菌;微生物易变异;对产品类型的适应性不广;对设备及附件规定高。75.发酵工艺控制一、培养基的影响及其控制二、温度的影响及其控制三、溶氧的影响及其控制四、pH的影响及其控制①培养基的影响及其控制1.碳源:糖类,脂肪,有机酸,碳氢化合物(速效碳源葡萄糖;迟效碳源淀粉,乳糖)2.氮源:无机氮源,有机氮源(速效氮源氨基酸,玉米浆;迟效氮源黄豆饼粉,花生饼粉、棉籽饼粉)。速效促生长,迟效利代谢。3.无机盐和微量元素4.水5.发酵培养基的配制(1)提供必要的营养成分(2)配制合适的浓度(3)主成分与其他成分的配比(4)控制合适的pH。培养基的重要成分(1)碳源:①提供能源②菌体成分③产物碳架。(2)氮源①构成细胞物质②构成产物。(3)无机盐及微量元素:①构成菌体成分②激活酶(Mg2+)③辅酶或辅基的组成部分④参与能量转移反映⑤调节渗透压、pH、氧化还原电位。(4)特殊生长因子:①构成辅酶②促进生命活动。(5)水:①机体的重要组成成分;②参与一些代谢反映;③良好溶剂(介质)和热导体;②温度的影响及其控制影响发酵温度变化的因素(1)生物热:生长,呼吸,繁殖(2)搅拌热:摩擦(3)蒸发热:(4)辐射热:罐内外温差③融氧的影响及其控制④pH的影响及其控制76.细胞破碎的方法及其优缺陷一、吸附法:优点:操作简朴,成本低,缺陷:吸附不稳定,选择性不高,不能连续生产,影响卫生,新型吸附剂(大孔树脂)二、沉淀法:抗生素等电点沉淀或与酸、碱、离子形成复盐沉淀析出,改变pH重新溶解。如土霉素,四环素,金霉素优点:设备简朴,节省溶剂,收率高缺陷:过滤较困难三、溶剂萃取法:改变pH,改变溶剂,改变溶解度。优点:产品纯度高,浓缩倍数大,能连续生产,周期短缺陷:溶剂耗量大,成本高,设备规定高四、离子互换法:带负电荷的酸性抗生素用阴离子互换树脂:万古霉素,杆菌肽带正电荷的碱性抗生素用阳离子互换树脂:链霉素,卡那霉素,巴龙霉素,庆大霉素。优点:设备简朴,节省溶剂,操作方便缺陷:pH变化大,周期长77.抱负的微生物细胞生物反映器的基本规定:(1).生物反映器的材料无毒,稳定性好,一般用不锈钢制成(2).生物反映器的结构:满足传质、传热、混合的功能(3).密封良好,避免污染(4).自动检测、调节控制精度高(5).搅拌器转速和通气应适当(6).容器内表面光滑,无死角,利于清洁、灭菌(7).拆装、连接、清洁方便,能耐高压蒸汽消毒(8).设备成本低78.基因工程在发酵工程中的应用①基因工程在抗生素生产中的应用克隆抗生素生物合成基因的策略和方法:(1)在标准宿主系统中克隆检测单基因产物(鸟枪法)(2)阻断变株法(3)突变克隆法:基因重组(4)直接克隆法:克隆整套生物合成基因,如头霉素C(5)克隆抗生素抗性基因法:抗性基因与合成基因连锁(6)寡核苷酸探针法:(7)同源基因杂交法:结构类似的抗生素有同源的生物合成基因。3、提高抗生素产量(1)增长参与生物合成限速阶段基因的拷贝数(2)通过调节基因的作用(3)增长抗性基因4、改善抗生素的组分5、改善抗生素生产工艺:克隆血红蛋白基因到抗生素产生菌中,提高细胞氧的运用率。6、产生杂合抗生素(1)生物合成途径中某个酶基因突变(2)引入一个酶基因(3)运用底物特异性不强的酶催化形成新产物7、组合生物合成:微生物次级代谢产物合成是多酶体系参与的,特点是:(1)通过多个催化功能的组合完毕复杂化合物的合成(2)化合物为天然产物(3)合用于化学合成困难的复杂化合物②在氨基酸生产中的应用③在维生素生产中的应用79.基因工程菌的遗传不稳定性的两种重要表现形式是什么?重要机制是什么?
答:基因工程菌的遗传不稳定性重要表现在重组质粒的不稳定性,这种不稳定性具有下列两种表现形式:1.结构不稳定性:重组DNA分子上某一区域发生缺失,重排,修饰,导致其表观生物学功能的丧失2.分派不稳定性:整个重组DNA分子从受体细胞中逃逸.
基因工程菌的遗传不稳定性的产生机制:1.受体细胞中的限制修饰系统对外源重组DNA分子的降解2.外源基因的高效表达严重干扰受体细胞正常的生长代谢3.重组质粒在受体细胞分裂时的不均匀分派,这是重组质粒逃逸的基本因素4.受体细胞中内源性的转座元件促进重组分子的缺失重排
80.在人胰岛素AB链分别表达法中,为什么将AB链编码序列与b-半乳糖苷酶基因融合?
答:小分子蛋白在大肠杆菌中表达后不稳定,容易被细胞内蛋白酶降解失活.表达融合蛋白的优点是基因操作简便;在菌体内比较稳定,不易被细菌酶类所降解,容易实现高效表达.人胰岛素AB链分别表达法中,将A,B链编码序列与b-半乳糖苷酶基因融合,分别表达出融合蛋白,使表达的蛋白分子量足够大,避免被蛋白水解酶分解,提高其稳定性及表达率.ﻫ81.阐述基因工程药物研制有那些重要过程?ﻫ答:基因工程药物的生产必须一方面获得目的基因,然后用限制性内切酶和连接酶将所需目的基因插入适当的载体质粒或噬菌体中并转入大肠杆菌或其他宿主菌(细胞),以便大量复制目的基因.对目的基因要进行限制性内切酶和核苷酸序列分析.目的基因获得后,最重要的就是使目的基因表达.基因的表达系统有原核生物系统和真核生物化的难易.将目的基因与表达载体重组,转入合适表达系统,获得稳定高效表达的基因工程菌。建立适于目的基因高效表达的发酵工艺,以便获得较高产量的目的基因表达产物.。建立起一系列相应的分离纯化,质量控制,产品保存等技术.
82.对鼠源性单克隆抗体进行改造的目的是什么?鼠源性单克隆抗体改造后的小分子抗体类型?ﻫ答:对鼠源性的单抗进行基因加工和改造,可使人的Ig分子具有鼠源单抗的抗原结合特异性。可消除免疫源性。减少相对分子量。(1)人-鼠嵌合抗体:将鼠MAb的可变区和人抗体的恒定区组成嵌合抗体由于这两部分在空间结构上相对独立,其独特的抗体亲和力保持得很好,但因鼠单抗可变区的存在,应用时仍有较强的排斥反映.ﻫ(2)改形抗体:在嵌合抗体的基础上进一步将鼠MAb可变区中相对保守的FR替换成人的FR,保存与抗原结合的CDR部位ﻫ(3)Fab抗体:Fab段由重链V区及CH1功能区与整个轻链以二硫键形式连接而成,重要发挥抗体的抗原结合功能.Fab抗体只有完整IgG的1/3.
(4)单链抗体:单链抗体是由一段弹性连接肽把抗体可变区重链与轻链相连而成,是具有亲代抗体所有抗原结合特异性的最小功能结构单位.
(5)单域抗体:只含V区基因片段的小分子抗体,即只有VH或VL一个功能结构域,也能保持原单克隆抗体的特异性.这种小分子的抗体片段就称为单域或单区抗体,其分子量仅为整个Ig分子的1/12.ﻫ(6)分子辨认单位:只具有一个CDR多肽的抗体.。83.抗体治疗药物有哪些?答:以抗体为载体的导向治疗药物一、放射性同位素标记的抗体治疗药物:抗体作为放射性核素的导向载体,标记操作简便,用量小。放射性核素标记的抗体对肿瘤细胞杀伤较大。二、抗癌药物偶联的抗体药物:⒈常用的抗癌药物氨甲喋呤、阿霉素、丝裂霉素等。以人血浆白蛋白作为中间载体,可明显提高每分子抗体所携带的MTX量,使体外细胞毒性提高二倍。⒉抗体类药物逆转耐药性。3.抗体导向酶-前药疗法关键是选择适当的活化酶-前药对。三、毒素偶联的抗体药物:在导向药物中,毒素和抗体的交联物称为免疫毒素。第一代免疫毒素是包具有A、B链完整毒素和抗体的交联物,其中B链非特异性结合,使其仅在体外应用。第二代免疫毒素是运用抗体或抗体片段与毒素的A链或与A链相似的单链核糖体失活蛋白的结合物。因避免了第一代免疫毒素的非特异性,故能在体内有一定的抗肿瘤作用。第三代免疫毒素:重组免疫毒素用基因克隆方法改造毒素基因和小分子抗体基因重组表达。特异性好、稳定性强、渗透性佳、免疫源性低、可大量制备。制备方法:先克隆毒素基因,再运用基因重组技术去除毒素中非特异性细胞结合部位基因。经改造的毒素基因,再与载体基因重组,转入受体菌中表达,形成融合蛋白,再通过纯化就得到重组免疫毒素。1.生物技术的四大支柱:基因工程、_细胞工程、_酶工程_和发酵工程。2.据记录,人类的遗传病有6000多种,患者约占总人口的15%,近年来平均每年还要增长100多种新探明的遗传性综合症;这些疾病归根到底都跟_基因_有关,理论上都可以在基因水平上找到的防止、诊断和治疗方法。3.1982年,世界上第一个基因工程药物
_胰岛素投放市场;1992年,我国第一个基因工程药物
_rHUIFNαIb_上市;目前国际市场上销售最佳的基因工程药物涉及:_促红细胞生成素EPO、_粒细胞集落刺激因子_、_重组白细胞介素_、_重组人干扰素_等。4.生物技术药物大体上可以分为:蛋白质药物和_多肽药物_;5.根据目的的不同,载体可分为克隆载体_和_表达载体_;尚有一种载体可以在两种宿主系统里复制或表达,称为穿梭载体,如:大肠杆菌-酵母穿梭载体、大肠杆菌-枯草杆菌穿梭载体。6.基因工程菌的培养方式有:补料分批培养、连续培养、透析培养、固定化培养_。核酸类药物涉及:_抗病毒剂_、_抗肿瘤剂_、干扰素诱导剂_、免疫增强剂等。7.作为一个表达载体至少具有的4个元件:多克隆位点、选择标记、复制起点和启动子。8.目的基因在大肠杆菌中的表达方式:包涵体异源蛋白表达,分泌性表达和融合型异源蛋白表达三种。9.按照生长特性,动物细胞细胞可分为_贴壁细胞_、__悬浮细胞_、兼性贴壁细胞;中国仓鼠卵巢细胞(CHO)属于_兼性贴壁细胞_。10.根据目的的不同,载体可分为克隆载体_和_表达载体_;尚有一种载体可以在两种宿主系统里复制或表达,称为穿梭载体,如:大肠杆菌-酵母穿梭载体、大肠杆菌-枯草杆菌穿梭载体。11.重要的动物生物反映器有:搅拌罐式生物反映器、气升式生物反映器、固定床式生物反映器;此外,袋式或膜式生物反映器、中空纤维式生物反映器、可同时制备巨载体和微囊等固定化培养的生物反映器。12.植物细胞大规模培养生物反映器的类型有:机械搅拌式生物反映器、鼓泡塔生物反映器、气升式生物反映器、转鼓式生物反映器、固定化细胞生物反映器。13.多功能抗体构建方法:化学交联法、生物学方法(杂种-杂交瘤)、基因工程法14.植物细胞大规模培养系统:成批培养法、半连续培养法、连续培养法、固定化培养法15.酶在医药领域的应用1.疾病诊断:2.疾病治疗:3.药物生产:4.分析检测:16.固定化细胞的制备技术载体结合法、包埋法、交联法、无载体法17.细胞破碎的方法有机械、生物和化学等各种方法。
B补料分批培养:是将种子接入发酵反映器中进行培养,通过一段时间后间歇或连续地补加新鲜培养基(溶氧控制、流加补料),使菌体进一步生长的方法。良好的生长环境,延长对数生长期,获得高密度菌体。C次级代谢作用:是由特异蛋白质调控产生的内源化合物的合成
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