第二章基因工程制藥(二)(編輯修改稿)
2024-11-19 22:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 至一定密度 再誘導(dǎo)外源基因的表達(dá),27,第二章 基因工程制藥,提高質(zhì)粒穩(wěn)定性的方法,由于第一階段外源基因未表達(dá)，減小了重組菌與質(zhì)粒丟失菌的生長(zhǎng)速率的差別，增加了質(zhì)粒穩(wěn)定性。 在培養(yǎng)基中加入抗菌素抑制質(zhì)粒丟失菌的生長(zhǎng)，提高質(zhì)粒穩(wěn)定性。 調(diào)控環(huán)境參數(shù)如溫度、pH、培養(yǎng)基組分和溶解氧濃度。,28,第二章 基因工程制藥,提高質(zhì)粒穩(wěn)定性的方法,有些含質(zhì)粒菌對(duì)發(fā)酵環(huán)境的改變比不含質(zhì)粒菌反應(yīng)慢，間歇改變培養(yǎng)條件以改變兩種菌比生長(zhǎng)速率，可改善質(zhì)粒穩(wěn)定性。 通過(guò)間歇供氧和改變稀釋數(shù)率，都可以提高質(zhì)粒穩(wěn)定性。,29,第二章 基因工程制藥,六、基因工程菌生長(zhǎng)代謝的特點(diǎn),菌體的生長(zhǎng)通常用比生長(zhǎng)速率來(lái)表示。 工程菌培養(yǎng)可通過(guò)選用不同的碳源控制補(bǔ)料和稀釋速率等方法來(lái)控制菌體的生長(zhǎng)。 控制菌體的生長(zhǎng)對(duì)提高質(zhì)粒的穩(wěn)定性、減少代謝副產(chǎn)物積累、提高外源蛋白產(chǎn)率有重要意義。,30,第二章 基因工程制藥,基因工程菌生長(zhǎng)代謝的特點(diǎn),大腸桿菌的蛋白/菌體量的比值是基本恒定的，因而菌體的生長(zhǎng)速度反映了蛋白質(zhì)的合成速度。 培養(yǎng)條件的改變，都會(huì)改變菌體的能量代謝和小分子前體的供應(yīng)，影響生物大分子的和成和菌體的生長(zhǎng)。,31,第二章 基因工程制藥,菌體的生長(zhǎng)與能量的關(guān)系,碳源物質(zhì)是組成培養(yǎng)基的主要成分。 碳源物質(zhì)為細(xì)胞提供能量，當(dāng)菌體生長(zhǎng)所需能量大于菌體有氧代謝提供的能量時(shí)，菌體會(huì)產(chǎn)生乙酸，導(dǎo)致培養(yǎng)基的pH值下降，從而影響菌體的生長(zhǎng)。 適當(dāng)提高pH，可減少乙酸的抑制作用。,32,第二章 基因工程制藥,菌體的生長(zhǎng)與能量的關(guān)系,分批培養(yǎng)中選擇不同的碳源，連續(xù)培養(yǎng)中控制稀釋速率等都能一定范圍內(nèi)控制菌體的生長(zhǎng)，從而控制乙酸的產(chǎn)生，減少它的抑制作用。 加入蛋氨酸和酵母提取物都能減少乙酸的產(chǎn)生。,33,第二章 基因工程制藥,菌體的生長(zhǎng)與能量的關(guān)系,大腸桿菌中克隆攜帶氧能力的VHB蛋白的基因可提高菌體生長(zhǎng)速率。 采用磷酸乙酰化酶缺陷株作為宿主細(xì)胞，阻止乙酸產(chǎn)生，可提高產(chǎn)量。,34,第二章 基因工程制藥,菌體生長(zhǎng)與前體供應(yīng)的關(guān)系,在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入氨基酸能使菌體比生長(zhǎng)速率提高，使蛋白質(zhì)合成增加。 由于菌體中小分子前體量和催化結(jié)構(gòu)是有限的，因而生物大分子的合成處于亞飽和狀態(tài)，基因工程菌質(zhì)粒的表達(dá)需與宿主細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)共同的前體和催化結(jié)構(gòu)，限制了菌體的比生長(zhǎng)速率,35,第二章 基因工程制藥,質(zhì)粒存在對(duì)菌體代謝的影響,同樣培養(yǎng)基當(dāng)中，工程菌的比生長(zhǎng)速率低于其宿主細(xì)胞。 中等拷貝質(zhì)粒（56拷貝）的工程菌中與前體合成有關(guān)的酶增加，這些酶的基因大多受終產(chǎn)物的反饋調(diào)節(jié)。 高拷貝質(zhì)粒的工程菌（240拷貝）中，生長(zhǎng)速率和菌體總蛋白合成均減少。,36,第二章 基因工程制藥,七、基因工程菌發(fā)酵,基因工程菌的培養(yǎng)過(guò)程包括: 通過(guò)搖瓶操作基因工程菌生長(zhǎng)的基礎(chǔ)條件,如溫度、pH、培養(yǎng)基各種組分、碳氧比，分析表達(dá)產(chǎn)物的合成、積累對(duì)受體細(xì)胞的影響。 通過(guò)培養(yǎng)罐操作確定培養(yǎng)參數(shù)和控制方案以及順序。,37,第二章 基因工程制藥,微生物工業(yè)發(fā)酵過(guò)程圖解,菌種,原種,一級(jí)種子搖 瓶擴(kuò)大培養(yǎng),發(fā)酵培 養(yǎng)基配制,二級(jí)種子罐 培養(yǎng),滅菌,發(fā)酵 生產(chǎn),代謝產(chǎn)物 分離,38,第二章 基因工程制藥,基因工程菌的培養(yǎng)方式,補(bǔ)料分批培養(yǎng) 連續(xù)培養(yǎng) 透析培養(yǎng) 固定化培養(yǎng),39,第二章 基因工程制藥,補(bǔ)料分批培養(yǎng),將種子接入反應(yīng)器中后，培養(yǎng)一段時(shí)間，然后間歇或連續(xù)補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基，使菌體進(jìn)一步生長(zhǎng)。 為保持基因工程菌生長(zhǎng)所需的良好環(huán)境，延長(zhǎng)對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，獲得高密度
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