利用植物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物蛋白及疫苗的研究進(jìn)展doc(專業(yè)版)
【正文】 隨著人類基因組計(jì)劃的逐漸深入,人們將會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的有醫(yī)療作用的蛋白質(zhì),進(jìn)而需要生產(chǎn)使用這些重要的重組產(chǎn)物。國(guó)內(nèi)外不少實(shí)驗(yàn)室開展這方面的研究，已有十幾種植物病毒被改造成不同類型的外源蛋白表達(dá)載體，包括花椰菜花葉病毒（CaMV）、煙草花葉病毒（TMV）和豇豆花葉病毒（CPMV）等，其中超過(guò)150多種蛋白多肽在TMV載體中成功表達(dá)。這一途徑科學(xué)家作了許多研究工作。表達(dá)產(chǎn)物在細(xì)胞中的定位也很重要，關(guān)系到轉(zhuǎn)譯后加工及產(chǎn)品的穩(wěn)定性。對(duì)于高爾基體介導(dǎo)的糖基化，只要在抗體的C末端附加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號(hào)肽 KDEL，就可避免糖基化。植物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白的優(yōu)點(diǎn)利用植物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白已成為制藥產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)開發(fā)的熱點(diǎn)領(lǐng)域?？墒乘幬锕?jié)省下游加工開支；轉(zhuǎn)基因動(dòng)物易產(chǎn)生社會(huì)和倫理問題。在植物組織內(nèi)合成某種致病原的關(guān)鍵免疫原性蛋白,然后作為可口服的亞單位疫苗給人和牲畜服用,人或動(dòng)物的體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體,具有抵抗該致病原的能力。其他蛋白質(zhì)生產(chǎn)具有藥學(xué)活性的植物蛋白和多肽是近年來(lái)轉(zhuǎn)基因植物應(yīng)用的另一迅速發(fā)展的領(lǐng)域。該可食疫苗生產(chǎn)的資金和人力投入都比較少。檢測(cè)表明，雜合RNA指導(dǎo)產(chǎn)生了完整的病毒粒子，據(jù)估算，一片豇豆葉足以產(chǎn)生200劑疫苗所需的病毒。預(yù)計(jì)在本世紀(jì)，“分子農(nóng)場(chǎng)”將會(huì)成為高效益的新型工業(yè)。利用懸浮細(xì)胞大規(guī)模生產(chǎn)重組藥物蛋白被認(rèn)為是一種可以實(shí)際運(yùn)用的方式。其次，病毒增殖速度快，外源基因在較短的時(shí)間內(nèi)，通常在接種后1～2周以內(nèi)就可達(dá)到最大量的積累。一般來(lái)說(shuō)，在臨床應(yīng)用中需要純化的重組蛋白表達(dá)量應(yīng)占轉(zhuǎn)化細(xì)胞TSP的1%以上時(shí)才具有商業(yè)價(jià)值。為了防止降解,人們利用重組微生物,脂質(zhì)體以及轉(zhuǎn)基因植物組織運(yùn)送這些蛋白質(zhì),使這些蛋白質(zhì)能夠完整地到達(dá)腸部,引發(fā)免疫反應(yīng)。目前已經(jīng)成功地獲得具有潛在醫(yī)療價(jià)值的植物抗體。植物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白的研究進(jìn)展李世成現(xiàn)代基因工程技術(shù)最初是建立在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的微生物，尤其是以大腸桿菌為受體表達(dá)外源蛋白，用植物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白的思路出于偶然。應(yīng)用植物生產(chǎn)單克隆抗體具有極大的市場(chǎng)潛力,獲得的價(jià)格低廉的單克隆抗體在人類及牲畜的疾病治療中將發(fā)揮巨大的作用。目前對(duì)于口服疫苗的主要憂慮在于:蛋白質(zhì)成分在胃腸中的降解是否在引發(fā)免疫反應(yīng)之前。人工合成的人表皮生長(zhǎng)因子(human epidermal growth factor) 基因在轉(zhuǎn)基因煙草中表達(dá)量?jī)H達(dá)到TSP的0. 001% 。植物病毒作為瞬時(shí)表達(dá)載體具有許多優(yōu)點(diǎn)： 首先是病毒增殖水平較高，可使伴隨的外源基因有高水平表達(dá)，相對(duì)于基因遺傳轉(zhuǎn)化，其表達(dá)量高達(dá)100多倍。目前的策略主要集中在控制基因沉默,篩選更強(qiáng)的啟動(dòng)子和更適宜的植物宿主等方面。國(guó)際上發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家特別是美國(guó)、英國(guó)、荷蘭、芬蘭和日本都已把植物反應(yīng)器開發(fā)列入國(guó)家生物技術(shù)革命的戰(zhàn)略性計(jì)劃。這些實(shí)驗(yàn)的成功，無(wú)疑為極大降低治療艾滋病等疑難病癥的成本提供了可能性。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，將這種丸狀或粉末狀的疫苗飼服動(dòng)物，可使其抵抗病毒感染。大量研究
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