文档介绍：国内外利用不同受体细胞开发生物反应器的研究进展情况摘要:利用受体作为生物反应器生产外源蛋白,包括抗体、疫苗、药用蛋白等较之其他生产系统具有很多优越性植物生物反应器是生物反应器研究领域中的一大类,是指通过基因工程途径,以常见的农作物作为化学工厂,通过大规模种植生产具有高经济附加值的医用蛋白、工农业用酶、特殊碳水化合物、生物可降解塑料、脂类及其他一些次生代谢产物等生物制剂的方法。关键词:受体细胞;转基因;生物反应器;基因药物一受体细胞作为生物反应器一、酿酒酵母是第一个用于基因药物表达的酵母菌,遗传背景已相当清楚:有17条染色体,1996年完成其全基因组测序,基因组为12068kb,阅读开放开架5887个,编码约6000个基因,比单细胞的原核生物和古细菌大一个数量级。受体细胞举例:酿酒酵母GRF18应用1981年酿酒酵母表达了第一个外源基因一干扰素基因,随后又有一系列外源基因在该系统得到表达。FDA批准的第一个基因工程疫苗就是酿酒酵母表达的乙肝疫苗(Merck公司)上市产品还有人胰岛素(丹麦Novo-Nordisk公司)和人粒细胞集落刺激因子(Immunex公司)等存在问题1、外源基因表达水平不高。原因:(1)密码子使用的偏向性(tRNA与外源基因密码子不匹配)(2)乙醇发酵途径活跃导致生物大分子合成普遍受到抑制(3)质粒的不稳定性2、重组异源蛋白超糖基化修饰二、巴斯德毕赤酵母(Pichiapastoris)是近年来发展最为迅速,应用最为广泛的酵母细胞。是一种***营养菌,能在相对较为廉价的甲醇培养基中生长。优点除具有一般酵母所具有的特点外,还有以下几个优点:1、具有目前最强,调控机理最严格的启动子之一-乙醇氧化酶AOX1基因启动子,外源蛋白表达量高(一般500-4000mg/L,最高为破伤风***C达到12g/l)。2、表达质粒能在基因组的特定位点稳定整合。3、蛋白产物糖基化修饰作用大多数情况下接近哺乳动物细胞且可直接以天然可溶形式分泌到胞外。缺点发酵周期长,要添加甲醇分子生物学基础不清楚,遗传改造难度大。应用生产重组真核药物蛋白:近年来,Invitrogon公司开发了毕赤酵母表达系统的系列产品,短短几年已经有300多种外源蛋自在该系统得到有效表达,被认为是目前最有效的酵母表达系统。药物蛋白已有20多种,见李元《基因工程药物》P52表。如人IL-2、人血清白蛋白、TNF、HBsAg、EGF、破伤风***C片断、人巨细胞病毒抗原、抗凝血因子水蛭素衍生物等,有些即将进入市场。常用毕氏酵母菌KM71和GS115:都具有HIS4营养缺陷标记。GS115茵株:具有AOX1基因,是Mut+,即甲醇利用正常型;KM71菌株:AOX1位点被ARG4基因插入,表型为Muts,即甲醇利用缓慢型共同特点:为组氨醇脱氢酶缺陷株,与带有his标记基因的表达质粒配合使用三、乳酸克鲁维酵母具有可稳定存在的附加体型质粒pKD1载体及高拷贝整合型质粒pMIRK1外源基因表达水平比酿酒酵母高,如由重组乳酸克鲁维酵母合成的人IL-1β是重组酿酒酵母的80-100倍。四、多型汉逊酵母表达系统蛋白糖基化修饰作用接近哺乳动物细胞。也是一种***营养菌。举例:利用重组酵母生产乙肝疫苗第一代乙肝疫苗:病毒携带者体内提取存在问题:1、来源有限2、提取过程复杂3、致病潜在危险4、成本高第二代乙肝疫苗-重组乙肝疫苗