您现在的位置: 健康网-健康之家 >> 医疗器械 >> 正文

生物药品“植物制造”

首页:www.163666.net  编辑:163666  来源:互联网  大小:【字体:    
 可能性。” 

  引入由感兴趣的基因所编码的蛋白质的过程被称为转化,通常会使用两种手段。一种是通过载体介导,由植物寄生性的土壤农杆菌(Agrobacterium  tumefaciens)介导,向宿主基因组中引入外源性基因。另一种方法是基因枪法,将有DNA包被的微弹加速后射入植物组织中。 

  在经历转化过程之后,在各个阶段中基因表达和蛋白质稳定性的效率都需要进行最大化。启动子序列以及多聚腺苷酸信号序列对于高水平的转录都是关键性的影响因子。强大而且构成性表达的花椰菜花叶病毒的启动子35s(CaMV35S)就是经常选用的组织特异性启动子,该启动子仅仅在植物体的特定器官内才具有活性,且具有可以避免在营养器官内发生蛋白质积累的优点,从而防止对宿主植株以及接触非靶点器官后产生毒性。最后,可诱导的启动子能够允许目标蛋白的合成仅发生在某个特定的时期。 

  亚细胞定位是影响蛋白质生产的另一个重要因素。细胞内的区域化能够影响到蛋白质折叠,聚合,以及转录后修饰的过程。而这些都会影响到蛋白质的稳定性,从而间接的决定最终产量。比较性的定点实验的结果表明利用植物或者动物中使用的N端的信号肽将蛋白定位到分泌途径上,是一处适宜折叠和聚合完整的免疫球蛋白和单链Fv片段的区域。一些对于蛋白质折叠和聚合具有重要作用的因子都出现在内质网的附近:这里是一个氧化性的环境,缺乏蛋白酶,并且含有丰富的分子伴侣。在缺乏定位信号的时候,蛋白质会在细胞外的空间内积累。 

  定位于叶绿体 

  叶绿体是植物体内另一个可供定位的细胞器。已经报道过一些基于叶绿体的分子农业的事例。能够对叶绿体进行遗传转化的重要性是基于以下两个重要的原因。第一,叶绿体是母源性遗传的,因此不会通过花粉传播到其他具有生殖匹配性的植物上。在考虑到基因转移可能造成的环境污染时这将具有重要的意义。第二,与目前使用的细胞核转化植株相比,利用叶绿体进行转化,生产蛋白质要有效数百倍。“回溯到20世纪80年代,人们发现每个细胞内含有约100个线绿体,每个叶绿体内拥有百份左右的DNA拷贝,”Duncan介绍到,“换言之,你就能在一个细胞内获得1万份的外源基因拷贝,我们称之为超表达。” 

  但是,叶绿体本身不具有进行大部分转录后修饰作用的能力,如糖基化。因此植物来源的重组蛋白通常缺乏哺乳动物细胞内常见的末端半乳糖残基和唾液酸残基的修饰,却具有糖基化的α-(1,3)岩藻糖和β-(1,2)木糖,前者在哺乳动物细胞内通常形成α-(1,6)的连接方式,而后者未见于哺乳类,而只在无脊椎动物中出现。。这一“外源性”的聚糖结构影响了人体利用和接受植物制造的蛋白。为了改进,研究人员已经在尝试使用纯化的人源性半乳糖基和唾液酸转移酶,在体外条件下修正植物来源的蛋白质。 

  最后,生产重组行性蛋白的成本还取决于要求达到的纯度,因为超过85%的开销都反映在下游的处理过程,而非生产中。植物这方面的优势在于一些重组蛋白可以在原始的或者部分处理过的材料条件下使用,从而显著的降低了成本支出。 

  分子水平上的一些对策已经被开发用来降低下游处理中的成本,例如将蛋白富集到细胞膜上,然后再通过膜的分级分离的方法纯化。或者定位到分泌系统也同样具有优势,因为经过这样加工的蛋白就不再必须对植物细胞进行破碎处理了。 

  市场机遇 

  植物制药所表现出的快速可评测性以及低廉的生产成本使科学家和实业家们对于生物农业的未来都充满斗志。Kisung  Ko博士是Koprowski在烟草中获取临床应用级别的单克隆项目的合作者之一,他介绍说:“一旦能够正确的表达蛋白,就能形成双赢的局面。”Duncan补充道:“对于未来我很乐观,我认为我们,包括欧洲同行们,都面临着重要的转折。”来自科学家们的热情也同样被商业分析家们感受到了。对于他们而言,植物生物农业是一项在大规模生产重组蛋白质工业中具有货真价实的竞争力的方法。 

  去年12月,来自Frost  &  Sullivan的咨询顾问发表了一项关于生物农业市场的分析,分析的注意力主要集中关注北美和欧洲。随着对生物制药的需求增加,以及不同民众对转基因作物的接受度提高,北美将有望成为植物分子农业最大的市场。Frost  &  Sullivan的报告预测在未来20年以内,仅仅美国市场的价值就可能达到22亿美元。报告中指出:“对于暂停转

上一页  [1] [2] [3] [4] 下一页