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重组蛋白

重组蛋白的产生是应用了重组DNA或重组RNA的技术从而获得的蛋白质。体外重组蛋白的生产主要包括四大系统:原核蛋白表达,哺乳动物细胞蛋白表达,酵母蛋白表达及昆虫细胞蛋白表达。生产的蛋白在活性和应用方法方面均有所不同。根据自身的下游运用选择合适的蛋白表达系统,提高表达成功率。

其获得途径可以分为体外方法和体内方法。两种方法的前提都是应用基因重组技术,获得连接有可以翻译成目的蛋白的基因片段的重组载体,之后将其转入可以表达目的蛋白的宿主细胞从而表达特定的重组蛋白分子。当前重组蛋白的生产主要有四大系统;1.原核表达系统:最常用的大肠杆菌蛋白表达,真核表达系统如酵母,哺乳动物细胞蛋白表达(常用的细胞CHO,HEK293)及、昆虫细胞蛋白表达系统。重组蛋白的产生尚可利用转基因动物乳腺或者植物产生,产生的重组蛋白作为生物制药的产物,在医学中作用显著。利用基因工程技术,可以使细胞或者动物本身变成“批量生产药物的工厂”。

以利用转基因动物的乳腺表达重组蛋白为例:其方法是将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,通过显微注射等方法,导入哺乳动物(哺乳动物才会泌乳)的受精卵中,然后,将受精卵送入母体内,使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌的乳汁来生产所需要的蛋白质药品,因而称为动物乳腺生物反应器或乳房生物反应器。科学家已在牛和山羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶血清白蛋白生长激素α-抗胰蛋白酶等重要的医药产品。

重组蛋白在制药工业上主要是指表达获得的细胞因子、凝血因子或者人工设计的蛋白分子。 [1]

按功能分,可分为以下几种:
  1.白细胞介素(Interleukin,IL)
  由多种细胞产生并作用于多种细胞的一类细胞因子。由于最初是由白细胞产生且又在白细胞间发挥作用,所以得名,现仍沿用此名。
  2.干扰素(interferon,IFN
  具有干扰病毒复制的能力,故得名。其具有十分广泛的生物活性,在免疫应答和免疫调节中发挥重要作用,也是主要的促炎细胞因子之一。干扰素分为:I型(7种,如IFN-α和IFN-β)和II型(仅有IFN-Y)
  3.肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF
  由于在体内外均可直接杀伤肿瘤细胞而得名。其家族成员约有30个。
  主要成员:
  1) TNF-α,一种单核因子主要由单核细胞巨噬细胞产生
  2) TNF-β,一种淋巴因子,主要由淋巴细胞、NK细胞等产生,其生物学活性与TNF-α相类似
  4.集落刺激因子(colony stimulating factor,CSF)
  一组在体内外均可选择性刺激造血祖细胞增殖、分化并形成某一谱系细胞集落的细胞因子,包括巨噬细胞CSF、粒细胞CSF、巨噬细胞/粒细胞CSF、干细胞因子等。
  5.生长因子(growth factor,GF)
  一类可介导不同类型细胞生长和分化的细胞因子,根据其功能和所作用细胞的不同,分别命名为转化生长因子TGF)、神经生长因子(NGF)、表皮生长因子EGF)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子FGF)等。
  6.趋化性细胞因子(chemokine)
  一类对不同靶细胞具有趋化效应的细胞因子家族,可由白细胞和某些组织细胞分泌,是一个包括60多个成员的蛋白质家族。大部分成员含4个保守的半胱氨酸(cysteine,C)根据其N端半胱氨酸的排列方式,可分为CXC、CC、C、CX3C四个亚族 [2]

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