药学分子生物学（唐晓波）第十章 外源基因表1-2.pptVIP

复习 药物蛋白质组学及应用 药物蛋白质组学概念 *将蛋白组学的理论和技术用于药物研究领域，通过对比健康状态与疾病状态的细胞或组织的蛋白质组表达差异，用于药物研究或药物受体的研究或药物治疗前后蛋白质表达状况的分析，以评价药物类似物的结构与活性关系，寻找高活性的药物，由此发展起来的一门学科称之为药物蛋白组学。 药物筛选模型 *药物筛选模型是用来确证某种物质是否具有生物活性和治疗作用（及药理活性）的一种实验方法。 *新药筛选模型 整体动物模型 组织、器官水平模型 分子水平模型 1.药物靶点 *Drug target(药物靶点)：是细胞内与药物相互作用，并赋予药物效应的分子。 作为药靶的必要条件： 疾病成分中高表达 体外实验：可控 动物实验：再现 人体试验：有效 *蛋白质组学发现药靶的基本策略 比较正常与疾病： 组织 细胞 或体液 的蛋白质表达谱差异和表达量变化。 第十章 外源基因表达与基因工程药物 *基因表达是指结构基因在生物体中的转录、翻译以及所有加工过程。 *外源基因的表达：利用细胞内相关酶系及其调控系统，将外源基因转录成mRNA，进而翻译成肽链或加工活性蛋白质的过程，称之为基因的表达（简称表达）。 *基因工程药物： 将生物体内生理活性物质的基因，利用重组DNA技术加以改造，然后使其在细菌、酵母、动物细胞中大量表达的新型药物。 主要内容 第一节 概述 第二节 外源基因表达基本过程 第一节 概述 为何要表达基因？ 难以获得 成本、产量、规模受限 无法合成 第一节 概述 一、基因表达基本原理 二、基因表达基本类型 一、基因表达基本原理 Gene expression：转录+翻译+修饰。 转录模式：原核生物和真核生物。 原核：全长转录。 真核：先转录 再剪接 加工修饰 一、基因表达基本原理 翻译模式：原核生物和真核生物。 原核：转录与翻译偶联。 真核：转录与翻译在不同的时间与空间分隔进行。 原核生物的转录单位：一个转录单位可以包括一条以上的基因。 真核生物的转录单位：只含有编码一条肽链的信息。 如何选择表达系统 根据外源蛋白的属性选择表达系统： 目标蛋白是否是糖基化蛋白； 真核生物蛋白三维结构的复杂程度。 二、基因表达基本类型 1、根据宿主细胞不同： 原核表达系统（prokaryotic expression system）：大肠杆菌、芽孢杆菌等 真核表达系统（eukaryotic expression system）：酵母细胞、昆虫细胞、哺乳动物细胞等 2、根据表达产物在宿主细胞的部位： 胞内（intracellular expression） 定位（specific expression） 分泌（secretory expression） 3、根据表达产物的溶解状况： 可溶性表达（soluble expression） 包涵体表达（inclusion body expression） 4、根据表达产物的结构状况： 非融合表达（non-fusion expression） 融合表达（fusion expression） 5、转基因生物： 转基因动物 转基因植物 小结 第一节 概述 *基因表达是指结构基因在生物体中的转录、翻译以及所有加工过程。 *外源基因的表达：利用细胞内相关酶系及其调控系统，将外源基因转录成mRNA，进而翻译成肽链或加工活性蛋白质的过程，称之为基因的表达（简称表达）。 *基因工程药物： 将生物体内生理活性物质的基因，利用重组DNA技术加以改造，然后使其在细菌、酵母、动物细胞中大量表达的新型药物。 第二节 外源基因表达基本过程 主要内容 一、目的基因的获得 二、目的基因与表达载体的重组 三、重组表达载体导入宿主细胞及其筛选与确认 一、*目的基因的获得 基因组DNA文库 cDNA文库 PCR法 化学合成法 1.基因组DNA文库 *定义：组织细胞的全部DNA提纯，酶切，酶切片段均重组入同一类载体，得许多重组DNA分子，全部转入受体菌扩增，使每个细菌内都携带一种重组DNA分子的多个拷贝，这样生长的全部细菌所携带的所有基因组DNA片段，即为整个基因组。 3.PCR PCR是一种模拟天然DNA复制的体外扩增DNA序列的技术，用于扩增位于两段已知序列之间的DNA区段。 4.人工合成 应用DNA测序仪测出某一基因的碱基序列，或根据某一蛋白质的氨基酸组成反推核苷酸序列，再用DNA合成仪通过化学合成原理合成目的基因。 二、目的基因与表达载体的重组 （一）载体 （二）重组 （一）载体 *基因载体是一类能自我复制的DNA分子，其中的一段DNA被切除而不影响其复制，可用以置换或插入外源DNA而将目的DNA带入宿主细胞。 载体的分类 （一）克隆载体 （二）表达载体 （三）穿梭载体 （二）重组 *是指在体外