糖基化工程ppt課件(編輯修改稿)
2025-10-08 20:18 本頁面
【文章內容簡介】 的正確折疊、細胞內定位、生物活性、溶解度、抗原性、生物半壽期、蛋白酶敏感性等；分子間作用，如趨靶于溶酶體、趨靶于組織、細胞－細胞黏附和結合病原體等。歸根結底，是糖影響著蛋白質的整體構象，從而影響由構象決定的所有功能。 糖基化對治療蛋白性質的影響 治療蛋白革命性地改變了很多疾病的治療結果，但體內活性低和快速的消除限制了其使用。糖工程是最近采用的一項新技術，通過改變與蛋白相連的糖類來改變蛋白質的藥代動力學性質。這一技術己運用于促紅細胞生成素，研制出一種促紅細胞生成素高糖基化類似物 DA （ darbepoetinalfa )，它含有 2個附加的 N一連接糖類。在血清中的半衰期增加了 3倍，與重組人紅細胞生成素比較，體內活性增加，提高了蛋白質的穩(wěn)定性、可溶性，并且減少了免疫原性。 物理性質 穩(wěn)定性是治療蛋白最重要的性質，而糖基化在維持蛋白分子完蔡性上起著重要的作用。糖可以降低蛋白質對蛋白水解作用的敏感性。例如纖連蛋白在去糖后對蛋白水解作用更加敏感 。糖基化的 β干擾素 與未糖基化的形式相比，對熱變性的敏感性降低 。糖也可使暴露于熱環(huán)境中的白細胞介素一 5（ IL5）的分子構象穩(wěn)定。 糖對維持 rhEPO的分子穩(wěn)定性也起作用。去唾液酸的rhEPO和完全去糖基化的 rhEPO在體外經熱處理生物學活性丟失很多，分別只有原來活性的 35%和 11%，而糖基化的 rhEPO活性沒有損失。未糖基化的 rhEPO在鹽酸胍、加熱和 pH變化時更容易聚集和沉淀而變性。然而，糖基化的 rhEPO卻表現(xiàn)為可逆性的折疊并且仍然可溶。糖基化還被發(fā)現(xiàn)可以保護rhEPO中的免受氧自由基的損傷。 唾液酸含有的糖類是高度親水的結構，所以通過遮蔽疏水性殘基而提高了蛋白質的溶解性。它們也可能影響蛋白質的粘附性。例如粘蛋白是高度 O一連接糖基化的，因為它們有很高的唾液酸含量而呈現(xiàn)凝膠樣的性質。當 5個加成的 N一連接糖基化位點通過糖工程加到天然的瘦素序列中時，產生的糖基化瘦素的溶解性是天然瘦素的 15倍。 EPO的糖基化類似物的實驗直接證實了糖鏈的數(shù)目和體內活性間的相關性。雖然糖鏈的連接位置也影響活性，糖鏈的數(shù)目卻起著更加重要的作用。就胞內的信號而言， rhEPO和 DA的反應動力學和反應量相當，說明加成的糖并沒有鈍化生物學效應。與 rhEPO相比， DA有著相似的構象和穩(wěn)定性。然而由于有過量的唾液酸，它的血漿半衰期顯著延長，因 而體內活性大大增強。在小鼠中每周 3次的劑量情況下需要 3倍甚至更多的 rhEPO才能產生與 DA相似的促紅細胞生成的效果。 當藥物每周僅注射一次的時候這種差別擴大到了 13倍。而單次注射時，需要 3040倍的 rhEPO才能產生與低劑量 DA相當?shù)幕钚?。因此?DA對 rhEPO的相對活性隨著注射周期的延長而增加。這表明延長的血漿半衰期產生了更長的體內效應。 糖基化和高糖基化蛋白在體內活性的增強是由于血漿半衰期或者循環(huán)駐留時間的延長。 DA存在的 2個加成糖鏈使其在大鼠和狗中的血漿半衰期與 rhEPO相比延長了 3倍。在初始使用 EPO的腹膜透析病人中，DA的平均終末半衰期大約比 rhEPO長 3倍， AUC大約比其大 2倍，從而使?jié)嵆式档?60 % o皮下注射與靜脈注射相比，半衰期延長 2倍。 糖基化的 IL3則聚集在細胞外基質中，慢慢釋放到循環(huán)中。由于血漿半衰期提高了 2倍，單劑量注射的情況下，糖基化 IL3刺激骨髓中組氨酸羧化酶的活性比非糖基化的 IL3提高了 30%一 40 % 。糖基化 IL3的分布容積很高，因為糖基化增強了它與細胞外基
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