動植物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶-全文預(yù)覽
【正文】 長因子、激素等 天然色素、天然 有機化合物等 抗生素、有機 小分子、酶等 –植物細胞與動物細胞、微生物細胞培養(yǎng)的比較 ? 動物細胞、植物細胞和微生物細胞可以用相同方式培養(yǎng) ? 動物細胞、植物細胞的生產(chǎn)周期比微生物長 ? 植物細胞和動物細胞對剪切力敏感 ? 植物、微生物和動物細胞的主要目的產(chǎn)物各不相同 – 動物細胞 —— 蛋白疫苗、抗體、激素、酶（蛋白質(zhì)或多肽） – 植物細胞 —— 色素、香精、天然產(chǎn)物（小分子）、酶 ? 本章主要內(nèi)容 –動植物細胞中酶生物合成的調(diào)節(jié) –植物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶 ? 植物細胞及其培養(yǎng)特點 ? 植物細胞培養(yǎng)及產(chǎn)酶的工藝控制 –動物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶 ? 動物細胞及其培養(yǎng)特點 ? 動物細胞培養(yǎng)及產(chǎn)酶的工藝控制 –從基因到蛋白質(zhì) –有關(guān)微生物細胞中酶合成的調(diào)節(jié)理論也基本適用于動植物細胞 –動植物細胞具有比微生物更多的調(diào)節(jié)方式 ? 轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié) ? 翻譯水平調(diào)節(jié) ? 激素、神經(jīng)調(diào)節(jié) D N A R N A P r o t e i n A c t i v e E n z y m e轉(zhuǎn) 錄逆 轉(zhuǎn) 錄復(fù) 制 翻 譯？ 折 疊第一節(jié) 動植物細胞中酶生物合成的調(diào)節(jié) –基因擴增加速酶的合成 ? 通過增加基因的數(shù)量調(diào)節(jié)基因表達，可以發(fā)生在個體發(fā)育某一階段或細胞分化某一過程 ? 細胞的一種應(yīng)急方式 ? 基因擴增可以由選擇壓力引起 – 耐藥性細胞的抗藥性產(chǎn)生 – 例： CHO 細胞為對抗氨甲基喋呤對二氫葉酸還原酶的抑制，編碼這種酶的基因急劇擴增 第一節(jié) 動植物細胞中酶生物合成的調(diào)節(jié) –增強子促進酶的生物合成 ? 增強子（ modulator） —— 能高效增強或促進基因轉(zhuǎn)錄的一段 DNA 序列 ? 增強子能促進同源或異源啟動基因的轉(zhuǎn)錄活性，可高效增強某些酶基因的表達 ? 具有細胞或組織特異性，在不同細胞或組織中增強效果不同 –抗原誘導(dǎo)抗體酶的生物合成 ? 抗體酶（ abzyme）：催化性抗體，是具有生物催化功能的抗體分子，是人工改造的對抗體可變區(qū)賦予催化特性的特殊抗體 ? 修飾法 – 在抗體與抗原結(jié)合部位引進催化基團 ? 誘導(dǎo)法（主要方法） – 半抗原誘導(dǎo) – 酶蛋白誘導(dǎo) – 1902年， Haberlandt首次提出分離植物單細胞并培養(yǎng)成植株的設(shè)想 –植物細胞的全能性 Haberlandt 植物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶 –植物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶種類 產(chǎn)酶植物細胞 產(chǎn)酶品種 胡蘿卜細胞 糖苷酶 紫苜蓿細胞 ?半乳糖苷酶 甜菜細胞 過氧化物酶、酸性 /堿性轉(zhuǎn)化酶、糖化酶 大豆細胞 過氧化物酶、苯丙氨酸裂合酶 花生細胞 苯丙氨酸裂合酶 假挪威槭細胞 漆酶 利馬豆細胞 ?葡萄糖苷酶 番木瓜細胞 木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶 大蒜細胞 超氧化物歧化酶 菠蘿細胞 菠蘿蛋白酶 劍麻細胞 劍麻蛋白酶 –植物細胞結(jié)構(gòu) –植物細胞的主要特點 ? 體積較大：比動物細胞和微生物細胞都大 ? 細胞生長速率和代謝速率低于微生物細胞，生長周期長 ? 營養(yǎng)要求較動物細胞簡單 ? 細胞生長及合成次級代謝產(chǎn)物需要光照條件 ? 對剪切力較敏感 ? 主要用于產(chǎn)天然產(chǎn)物、色素、香精等有機物（次級代謝物） –植物細胞培養(yǎng)的優(yōu)勢 ? 提高目標(biāo)物的產(chǎn)率 ? 縮短生產(chǎn)周期 – 木瓜蛋白酶：木瓜生長期 8個月，木瓜細胞培養(yǎng)約 1個月 ? 易于管理，不受自然因素控制 ? 可以提高產(chǎn)物質(zhì)量 – 通過嚴格的培養(yǎng)條件控制，減少植株病蟲害和污染 –缺點 ? 培養(yǎng)條件要求高 —— 光照、剪切力影響顯著 ? 植物細胞生長緩慢 —— 相對于微生物
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