(分子生物學本科生課件)生物醫(yī)藥

1、( (分子生物學本科分子生物學本科生課件生課件) )生物醫(yī)藥生物醫(yī)藥 優(yōu)點：優(yōu)點：分子小，免疫原性低，用于人體不易產(chǎn)生抗異種蛋白反應；容易進入實體瘤周圍的微循環(huán)；血循環(huán)和全身廓清快，半衰期短，腎臟蓄積很少；無Fc段，不易與具有Fc受體的非靶細胞結(jié)合，成像清晰；易于基因操作和基因工程大量生產(chǎn)。 基本原理基本原理：首先從雜交瘤細胞、外周血淋巴細胞中提純mRNA，再經(jīng)RT-PCR分別擴增抗體的重鏈可變區(qū)和輕鏈可變區(qū)編碼基因，人工合成一條寡核苷酸序列（稱為Linker），將VL的C端與VL的N端或VH的C端與VL的N端相連接，構(gòu)建成單鏈抗體基因，在一定的表達系統(tǒng)中得以表達。 單鏈抗體在腫瘤治療中的應用

2、：單鏈抗體在腫瘤治療中的應用：1.重組免疫毒素：將單鏈抗體基因C末端與毒素基因相連，經(jīng)表達后獲得scFv與毒素的融合蛋白。常用的毒素有綠膿桿菌外毒素PE、蓖麻毒素、白喉毒素等。2.單鏈抗體基因與細胞因子基因相連表達融合蛋白，常用的細胞因子有IL-2、TNF、IFN等。 3.用放射性同位素標記的單鏈抗體也可以用于腫瘤的治療。 4. “抗體導向酶-前體藥物療法（ADEPT）”：它利用抗體導向的原理，將前體藥物的專一性活化酶選擇性地投入到腫瘤組織部位，這樣前體藥物可區(qū)域特異性地在腫瘤組織內(nèi)轉(zhuǎn)化為活性細胞毒分子，從而發(fā)揮抗腫瘤作用。 5.雙特異性抗體：將抗體分子改造后生成的具有兩種不同抗原結(jié)合特異性的

3、抗體分子，它的一個臂針對靶細胞的表面抗原，另一個臂針對免疫活性細胞表面的活性分子，從而將抗體的靶向性與激活免疫細胞的殺傷功能結(jié)合起來。 多肽藥物 多肽是-氨基酸以肽鏈連接在一起而形成的化合物,它也是蛋白質(zhì)水解的中間產(chǎn)物。 多肽類藥物指用于預防、治療和診斷的多肽類物質(zhì)生物藥物。 傳統(tǒng)的多肽類藥物主要是多肽類激素，近年來對多肽類藥物的開發(fā)已經(jīng)發(fā)展到疾病防治的各個領(lǐng)域 1、抗腫瘤多肽：腫瘤的發(fā)生是多種因素作用的結(jié)果，但最終都要涉及癌基因的表達調(diào)控?，F(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)很多與腫瘤相關(guān)的基因以及對腫瘤產(chǎn)生作用的調(diào)控因子，篩選與這些基因及與調(diào)控因子特異結(jié)合的多肽，已成為尋找抗癌藥物的新熱點。如生長抑素已用于治療消化

4、系統(tǒng)內(nèi)分泌腫瘤；美國學者發(fā)現(xiàn)了一個能在體內(nèi)顯著抑制腺癌的六肽；瑞士科學家發(fā)現(xiàn)一個能誘導腫瘤細胞凋亡的八肽 2、抗病毒多肽：病毒通過與宿主細胞上的特異受體結(jié)合吸附細胞，依賴其自身的特異蛋白酶進行蛋白加工及核酸復制。因此可從肽庫內(nèi)篩選與宿主細胞受體結(jié)合的多肽，或能與病毒蛋白酶等活性位點結(jié)合的多肽，用于抗病毒的治療。 3、多肽疫苗：多肽疫苗與核酸疫苗是疫苗研究領(lǐng)域內(nèi)較受重視的研究方面之一，目前世界上對病毒多肽疫苗進行了大量的研究和開發(fā)。美國NIH公布了兩種HIV-I病毒多肽疫苗對人體進行的臨床試驗結(jié)果；學者們從丙肝病毒(HCV)外膜蛋白E2內(nèi)篩選出一種多肽，它可刺激機體產(chǎn)生保護性抗體；瘧疾多價抗原多

5、肽疫苗正在開發(fā)；宮頸癌人乳頭瘤病毒多肽疫苗已進入II期臨床試驗。 4、細胞因子模擬肽：利用已知細胞因子的受體從肽庫內(nèi)篩選細胞因子模擬肽，近年成為國內(nèi)外研究的熱點。已篩選到了人促紅細胞生成素、人促血小板生成素、人生長激素、人神經(jīng)生長因子及白介素-1等多種生長因子的模擬肽，這些模擬肽的氨基酸序列與其相應的細胞因子的氨基酸序列不同，但具有細胞因子的活性，并且具有相對分子質(zhì)量小等優(yōu)點。目前這些細胞因子模擬肽正處于臨床前或臨床研究階段 5、抗菌活性肽：當昆蟲受到外界環(huán)境刺激時會產(chǎn)生大量具有抗菌活性的陽離子多肽，已從中篩選出百余種抗菌肽。體內(nèi)外實驗證實,很多抗菌肽不僅有很強的抗菌、殺菌能力，而且還能殺死腫

6、瘤細胞。 6、用于心血管疾病的多肽：很多植物中含有具有降血壓、調(diào)血脂、溶血栓等作用的物質(zhì)，這些物質(zhì)不僅可用作藥物，亦可用作保健食品。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)其中很多有效成分是小分子肽，因此從植物中發(fā)現(xiàn)新的活性肽并進行研究和開發(fā)已成為多肽類藥物研究的熱點途徑。 7、診斷用多肽：多肽在診斷試劑中最主要的用途是用作抗原，檢測相應病原生物的抗體。多肽抗原的特點是比天然微生物或寄生蟲蛋白抗原的特異性強，且易于制備?，F(xiàn)在用多肽抗原裝配的抗體檢測試劑包括：甲、乙、丙、庚型肝病病毒、艾滋病病毒、人巨細胞病毒、單純皰疹病毒、風疹病毒、梅毒螺旋體、囊蟲、錐蟲、萊姆病及類風濕等檢測試劑。使用的多肽抗原大部分是從相應致病體的天然蛋白

7、質(zhì)內(nèi)分析篩選獲得，有些是從肽庫內(nèi)篩選獲得的全新肽 多肽藥物的應用實例：多肽藥物的應用實例： 上海榮神生物化學有限公司研制成功的一種護肝產(chǎn)品“安泰膠囊”就是一種功能性生物多肽保健品，它能有效修復受損傷的肝細胞，分解肝臟脂肪。 三九企業(yè)集團武漢九生堂生物工程有限公司近年來在多肽類保健品的研究和開發(fā)上投入較多，先后有“三九牌大豆多肽”口服液、“谷胱甘肽”口服液、“多福牌蛋白肽”口服液等產(chǎn)品投入市場。 采用酶法以不同的動物、植物、藻類等來源的蛋白質(zhì)為原料，先后生產(chǎn)出100多種肽類產(chǎn)品。預計在今后幾年內(nèi)，這類產(chǎn)品將成為多肽類產(chǎn)業(yè)的主要產(chǎn)品。 核酸藥物 核酸藥物是指各種具有不同功能的寡聚核糖核苷酸RNA或

8、寡聚脫氧核糖核苷酸DNA，主要作用于基因水平，在信息傳遞的上游階段起作用，效率比較高，且通過結(jié)合或裂解作用特異地針對致病基因，而對其它基因沒有影響。 核酸類藥物作為抗病毒藥物，以低毒性、不產(chǎn)生抗藥性等特點，被廣泛應用于臨床。 治療腫瘤的藥物:5氯尿嘧啶、5脫氧5氟尿嘧啶等。還有些核酸衍生物具有抗腫瘤和抗病毒雙重作用，如合成的阿拉伯糖苷類衍生物中的阿糖胞苷、環(huán)胞苷，除抗癌外，還用于抗皰疹病毒感染及治療皰疹性腦炎。診斷試劑盒紫杉醇與生物技術(shù) 紫杉醇的商品名為Taxol，用于肺癌、乳腺癌、卵巢癌和晚期Kaposi氏腫瘤。紫杉醇首次由紫杉(Taxus brevifolia)中分離獲得，可以通過擾亂細胞分裂中的微管解聚從而抑制癌細胞增殖。 由于紫杉中的紫杉醇含量過低，研究人員想通過化學方法合成這種物質(zhì)。應用細菌和酵母的轉(zhuǎn)基因表達系統(tǒng)可以生產(chǎn)紫杉醇前體，但這些方法不適合大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)?，F(xiàn)在，藥用紫杉醇前體是從歐洲紫杉的針狀葉中分離出來的。 來自南Illinois大學和Washington大學的科學家開發(fā)出一種轉(zhuǎn)基因苔蘚(Phsycomitrellapatens)能夠積