第十九章药物研究的生物化学基础幻灯片.pptVIP

第一节 生物药物制造的生物化学基础 一、 生物药物制备方法的特点 二、 生物合成技术原理 三、 生物技术原理（前述） 基因工程技术的定义 用人工方法，提取或制备某种细胞的某种基因，在体外把它和一种载体连接构造杂种DNA分子，然后导入受体细胞，让其复制与表达，以改变受体细胞的某些性状或产生人们所需的产物的工程技术。 细胞工程的定义 应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过类似于工程学的步骤,在细胞整体水平或细胞器水平上按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新型生物或一定细胞产品的一门综合性科学技术。其技术涉及细胞融合技术、细胞拆和技术、染色体导入技术、基因转移技术、胚胎移植技术、细胞与组织培养技术等。 酶工程的定义 在酶反应器中,利用酶的生物催化作用,生产出人类所需要产品的一门科学技术。例如过去蔗糖几乎全部通过加工甘蔗或甜菜获得,但现在科学家利用α-淀粉酶等多种酶的催化作用,在酶反应器中将淀粉转化成和蔗糖具有同样甜度的高果糖浆。 (一)基因载体（Vector） 1、定义：携带目的基因片段进入受体细胞的DNA 一个理想的载体应具备以下几个条件： （a）本身是一个复制子，能自我复制。载体在进入受体细胞后，可自身复制或插入到基因组中，随受体细胞的基因组一起复制。 （b）分子量小，小分子的DNA制备时不易损伤，小分子DNA限制酶的切点少。 （c）目的基因与载体连结后，可在受体细胞内转录，翻 译成蛋白质产物（表达载体）。 （d）能给寄主（受体）细胞提供可选择的标记：如抗药性，营养缺陷型或显色表型等，以利于筛选。 ?（E）具有多克隆位点，便于目的基因片段与载体连接。 (F)拷贝数多，便于分离提纯。 2、载体的分类  功能分类： 克隆载体 表达载体 转移载体 探针载体 组成元件的来源分类: 质粒（plasmid）载体 噬菌体载体：如λ噬菌体载体、M13噬菌体载体 杂合载体 (如粘粒cosmid) 病毒性载体：逆转录病毒载体、腺病毒载体等 人工染色体载体 3、克隆载体（cloning vector） （1）克隆载体的功能：用来克隆和扩增DNA片段 （目的基因）的载体 具备条件：（a）必须是一个复制子，能在受体细胞中复制。 复制起点 Ori 复制区 复制终点 term （b）带有抗药性基因 Tet r：编码膜蛋白，阻止Tet进入细胞 Amp r：β-内酰胺环水解酶。 Kan r： Kan～ P , neo～ p Cam r：氯霉素乙酰基转移酶 （C）具有多克隆位点（multiple cloning sits，MCS ） 载体上含有的一个人工合成的DNA片段，其上含有数个单一酶切位点，是外源DNA的插入部位 具备条件： 是载体中的一段碱基序列，由数个酶切位点组成。这些位点在载体上都是单一位点 （d）可导入受体细胞 pBR322质粒 有两个抗药性基因，每个抗性基因中均含有单克隆位点，外源DNA插入后使相应的抗性基因失活，宿主细胞失去相应的抗药性，不能在含相应抗生素的培养基中生长，这一现象称为插入失活。 质粒pBR322的抗性基因筛选示意图 4、表达载体（expressing vector） （1）表达载体的功能：在受体细胞中表达外源基因的载体 结构： 克隆载体 + 表达构件— 原核生物表达 真核生物表达 ori ampr 基础上加转录和翻译相关element MCS ?（2）原核（大肠杆菌）表达载体 表达载体 = 克隆载体+表达元件 “启动子—核糖体结合位点—克隆位点—转录终止信号”