人细胞色素p450在大肠杆菌中的功能表达-生物通.pdfVIP

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９，２９（７）：９４～１０１ 檪檪檪檪檪檪檪檪殏 檪 殏 殏檪檪 综　　述殏檪 檪檪檪檪檪檪檪檪 人细胞色素Ｐ４５０在大肠杆菌中的功能表达 １，２ ２ 郝大程 　肖培根 （１大连交通大学环境化工学院　大连　１１６０２８　２中国医学科学院药用植物研究所　北京　１００１９３） 摘要　研究人细胞色素Ｐ４５０（Ｐ４５０，ＣＹＰ）在大肠杆菌中的功能表达对新药研发，临床药物治疗和 药物早期ＡＤＭＥ／Ｔ性质研究均有重要意义。异源表达人 Ｐ４５０使用最多的宿主是大肠杆菌Ｅ． ｃｏｌｉ，然而要获得足量的有催化活性的Ｐ４５０仍是一个难题。结合作者近年研究，对异源表达的研 究意义，Ｐ４５０在Ｅ．ｃｏｌｉ中功能表达的策略，高效表达的影响因素和共表达等方面做一评述，指出 今后的研究应用方向。 关键词　细胞色素Ｐ４５０ＮＡＤＰＨＰ４５０氧化还原酶　异源表达　大肠杆菌　表达优化 中图分类号　Ｑ７８６ 　　药物研发过程中，药物代谢性质的评价至关重要。 （细胞色素Ｐ４５０，黄素单加氧酶，葡糖醛酸转移酶等）的 一方面机体代谢能力是药物清除中最重要的因素，另 体外实验花费少、周期短、能提供大量的信息，最重要的 一方面只有充分了解了化合物的代谢途径、代谢产物 是能去除种属差异的影响，所以，将体外（甚至是高通量 谱和代谢稳定性等代谢性质，才有可能搞清该化合物 的）代谢研究引入药物先导化合物代谢特性的筛选和评 的间接性危害，开发出有效而又安全的药物。在过去 价，早期判断人体药物的清除性质、药物在人体内的可能 的几十年里，药物研发中筛选（包括高通量的筛选）阶 的生物转化模式，无疑对某一化合物是否具备继续开发 段的目标主要着眼于对一个化合物药效性质的遴选， 的价值，提供可靠的整体水平的研究信息。 而将对化合物代谢性质的筛选放在临床前研究的动物 　　细胞色素Ｐ４５０（ＣＹＰｓ）是一组结合在内质网膜上 实验研究阶段。这种药物研发模式存在着很大的缺 的膜蛋白，分子质量在５４～５６ｋＤａ左右，在辅助因子 ［１］ 陷，不同动物种属与人之间存在着很大的差异，尤其是 ＣＰＲ（细胞色素Ｐ４５０氧化还原酶） 或细胞色素ｂ５等 在代谢方面，参与化合物代谢的酶种类、酶的贡献程 的协助下，活性可以得到最大发挥。至目前为止，几个 ［２～５］ 度、反应类型以及代谢产物等均可能不相同，把动物实 常用的表达体系，如细菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ） 、酵母 验结果外推到人体，误差高且准确性低。已有报道，大 （Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ，Ｓｃｈｉｚｏａｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｐｏｍｂｅ和 ［６］ 约５０％以上的新药不合格的原因是因药物代谢动力学 Ｐｉｃｈｉａｐａｓｔｏｒｉｓ） ，昆虫细胞和哺乳动物细胞等系统都 ［３］ 性质不合格所导致，同时，传统的评估手段通量低、价 已被用于ＣＹＰｓ的表达 。选择哪个系统进行表达，取 格成本高。目前，组合化学、分子生物学、基因组学、蛋 决于研究目标、方便程度、所需产量以及 ｃｙｐ基因的 白质组学、代谢组学、高通量和高敏感度的分析技术以 ＧＣ％含量、二级结