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文檔簡介
1.當(dāng)代生物技術(shù)涉及?23.基因工程菌生長代謝特點(菌體生長與
2.當(dāng)代生物技術(shù)發(fā)展趨勢?能量、前體供應(yīng)關(guān)系)
3.新型生物反映器?24.基因工程菌不穩(wěn)定性(質(zhì)粒、分裂、構(gòu)
4.生物技術(shù)藥物分類造不穩(wěn)定)、其重要機制
5.生物技術(shù)藥物特點25.常用分裂不穩(wěn)定兩個因素、提高質(zhì)粒穩(wěn)
6.生物技術(shù)在制藥中應(yīng)用定性辦法
7.基因概念與特性26.基因工程菌培養(yǎng)方式
8.DNA復(fù)制與表達(dá)27.影響發(fā)酵因素有
9.基因工程制藥醫(yī)用活性蛋白和多肽28.高密度發(fā)酵特點、影響因素
類29.實現(xiàn)高密度發(fā)酵辦法
10.基因工程技術(shù)生產(chǎn)藥物長處30.基因工程藥物分離純化
11.基因工程藥物生產(chǎn)過程31.分離純化辦法、基本原理
12.目基因獲得、克隆真核基因慣用辦法32.分離純化工藝應(yīng)遵循原則
13.人工化學(xué)合成基因限制33.基因工程藥物質(zhì)量控制、保存
14.基因篩選新辦法、對已發(fā)現(xiàn)基因改造34.動物細(xì)胞形態(tài)、生理特點
15.最佳基因表達(dá)體系35.動物細(xì)胞來源藥物種類
16.適合目基因表達(dá)宿主細(xì)胞應(yīng)滿足哪些36.動物細(xì)胞培養(yǎng)條件、培養(yǎng)基
規(guī)定37.動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)辦法、特點、培養(yǎng)
17.大腸桿菌中基因表達(dá)方式
18.原核細(xì)胞基因組特點38.動物細(xì)胞生物反映器類型、抱負(fù)反映器
19.基因克隆載體定義、特點基本規(guī)定
20.質(zhì)粒分類39.動物細(xì)胞產(chǎn)品純化辦法、動物細(xì)胞制藥
21.真核基因在原核細(xì)胞中表達(dá)載體必要前景
具備條件40.單克隆抗體及其制備
22.影響目基因在大腸桿菌中表達(dá)因素41.基因工程抗體及其制備
42.噬菌體抗體庫技術(shù)基本辦法、特點63.酶化學(xué)修飾目和意義
43.基因工程抗體表達(dá)64.酶化學(xué)修飾辦法
44.抗體診斷試劑類型65.修飾酶特性
45.抗體治療藥物種類66.酶化學(xué)修飾應(yīng)用及其局限性
46.植物組織和器官培養(yǎng)67.酶化學(xué)修飾前景
47.次級代謝產(chǎn)物特點、作用68.有機相酶反映長處、有機溶劑、影響
48.植物細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)基構(gòu)成、固定化反映69.酶工程長處
器70.發(fā)酵工程研究內(nèi)容
49.影響植物次級代謝產(chǎn)物生產(chǎn)和累積因71.優(yōu)良菌種選育
素72.誘變育種辦法和原理
50.植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)生物反映器類型、73.營養(yǎng)缺陷型作用
性能比較74.發(fā)酵類型、特點
51.植物細(xì)胞固定化培養(yǎng)優(yōu)缺陷75.發(fā)酵工藝控制
52.植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)程序76.細(xì)胞破碎辦法及其優(yōu)缺陷
53.植物生物反映器選取原則77.抱負(fù)微生物細(xì)胞生物反映器基本規(guī)定
54.植物細(xì)胞制藥進(jìn)展與展望78.基因工程在發(fā)酵工程中應(yīng)用
55.酶特點、來源79.基因工程菌遺傳不穩(wěn)定性兩種重要體
56.酶工程研究內(nèi)容現(xiàn)形式是什么?重要機制是什么?
57.運用微生物生產(chǎn)酶制劑長處
58.固定化酶特點
59.酶和細(xì)胞固定化辦法與制備技術(shù)
60.固定化細(xì)胞特點
61.固定化細(xì)胞反映器類型和特點
62.模仿酶概念及分類
80.在人胰島素AB鏈分別表達(dá)法中,為什么將AB鏈編碼序列與b-半乳糖昔酶基因融合?
81.闡述基因工程藥物研制有那些重要過程?
82.對鼠源性單克隆抗體進(jìn)行改造目是什么?鼠源性單克隆抗體改造后小分子抗體類型?
83.抗體治療藥物有哪些?
1.當(dāng)代生物技術(shù)涉及:⑴重組DNA技術(shù)⑵細(xì)胞和原生質(zhì)體融合技術(shù)⑶酶和細(xì)胞固定化技
術(shù)⑷植物脫毒和迅速繁殖技術(shù)⑸動物和植物細(xì)胞大量培養(yǎng)技術(shù)⑹動物胚胎工程技術(shù)⑺當(dāng)代
微生物發(fā)酵技術(shù)⑻當(dāng)代生物反映工程和分離工程技術(shù)(9)蛋白質(zhì)工程技術(shù)⑩海洋生物技術(shù)
2.當(dāng)代生物技術(shù)發(fā)展趨勢重要體當(dāng)前下列幾種方面:①基因操作技術(shù)日新月異,不斷完
善。②新技術(shù)、新辦法一經(jīng)產(chǎn)生便迅速地通過商業(yè)渠道出售專項技術(shù),并在市場上加以應(yīng)用。
③基因工程藥物和疫苗研究和開發(fā)突發(fā)猛進(jìn)。④新生物治療制劑產(chǎn)業(yè)化前景十分光明,21
世紀(jì)整個醫(yī)藥工業(yè)將面臨全面更新改造。⑤轉(zhuǎn)基因植物和動物獲得重大突破⑥當(dāng)代生物技術(shù)
在農(nóng)業(yè)上廣泛應(yīng)用將給農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)生產(chǎn)帶來新奔騰。⑦闡明生物體基因組及其編碼蛋白質(zhì)
構(gòu)造與功能是當(dāng)今生命科學(xué)發(fā)展一種主流方向,⑧基因治療獲得重大進(jìn)展,有也許革新整個
疾病防止和治療領(lǐng)域。⑨蛋白質(zhì)工程是基因工程發(fā)展,它將分子生物學(xué)、構(gòu)造生物學(xué)、計算
機技術(shù)結(jié)合起來,形成一門高度綜合學(xué)科。⑩信息技術(shù)奔騰發(fā)展?jié)B入到生命科學(xué)領(lǐng)域中,形
成形成引人注目、用途廣泛生物信息學(xué)。
3新型生物反映器有:1.氣升式生物反映器2.流化床式生物反映器3.固定床式生物反映器
4.袋式或膜式生物反映器5.中空纖維生物反映器
4.生物技術(shù)藥物分類1.重組DNA技術(shù)制造多肽、蛋白類藥物2.基因藥物,涉及基因治療藥、
基因疫苗、反義藥物、核酶3.來自動、植物、微生物天然藥物4.合成與半合成生物藥物按
照醫(yī)學(xué)用途分類:1.治療藥物,治療疾病是生物藥物重要功能。2.診斷藥物,具備速度快、
敏捷度高、特異性強特點。3.防止藥物,對于許多傳染性疾病來說,防止比治療更重要。
5.生物技術(shù)藥物特性1.分子構(gòu)造復(fù)雜2.具備種屬特異性3.治療針對性強,療效高4.穩(wěn)定
性差5.基因穩(wěn)定性6.免疫原性7.體內(nèi)tl/2短8.受體效應(yīng)9.多效性和網(wǎng)絡(luò)性效應(yīng)10.檢查
特殊性
6.生物技術(shù)在制藥中應(yīng)用(1)基因工程藥物品種開發(fā);(2)基因工程疫苗;(3)基因工程
抗體;(4)基因診斷與基因治療;(5)應(yīng)用基因工程技術(shù)建立新藥篩選模型;(6)應(yīng)用基因
工程技術(shù)改良菌種,產(chǎn)生新微生物藥物;(7)基因工程技術(shù)在改進(jìn)藥物生產(chǎn)工藝中應(yīng)用;(8)
運用轉(zhuǎn)基因動、植物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物。
7.基因概念與特性概念:DNA分子中具有特定遺傳信息一段核昔酸序列,是遺傳物質(zhì)最小
功能單位。特性:①基因可自我復(fù)制,②基因決定蛋白質(zhì)構(gòu)造,③基因可突變?;虬垂?/p>
能分為:①構(gòu)造基因②調(diào)控基因DNA構(gòu)造與性能LDNA構(gòu)造:四種核甘酸(ATCG)連
接一級構(gòu)造、DNA二級構(gòu)造(a,B),雙螺旋構(gòu)造。2.DNA性質(zhì)與功能:①吸取光譜260②
電場中泳動③變性、復(fù)性、雜交
8.DNA復(fù)制與表達(dá)基因表達(dá)1.轉(zhuǎn)錄:在RNA聚合酶催化下以DNA為模板合成mRNA過程。
2.翻譯:以mRNA為模板,tRNA作為運載工具,將活化氨基酸在核糖體上合成蛋白質(zhì)過程。(1)
分為三個階段:①起始②延長③終結(jié)(2)翻譯后肽鏈加工:①羥基化②糖基化③磷酸化④乙酰
化
9.基因工程制藥醫(yī)用活性蛋白和多肽類涉及:①免役性蛋白,如各種抗原和單克隆抗體。
②細(xì)胞因子,如各種干擾素、白細(xì)胞介素、集落刺激生長因子、表皮生長因子及凝血因子。
③激素,如胰島素、生長激素、心鈉素。④酶類,如尿激酶、鏈激酶、葡激酶、組織型纖維
蛋白溶酶原激活劑及超氧化物岐化酶等。
10.基因工程技術(shù)生產(chǎn)藥物長處
1.運用基因工程技術(shù)可大量生產(chǎn)過去難以獲得生理活性蛋白和多肽(如胰島素、干擾素、細(xì)
胞因子等),為臨床使用建立有效保障。2.可以提供足夠數(shù)量生理活性物質(zhì),以便對其生
理、生化和構(gòu)造進(jìn)行進(jìn)一步研究,從而擴(kuò)大這些物質(zhì)應(yīng)用范疇。3.運用基因工程可以發(fā)現(xiàn)
挖掘更多內(nèi)源性生理活性物質(zhì)。4.內(nèi)源生理活性物質(zhì)在作為藥物使用時,存在局限性之處,
可以通過基因工程和蛋白質(zhì)工程進(jìn)行改造。5.運用基因工程技術(shù)可獲得新型化合物,擴(kuò)大
藥物篩選來源。
11.基因工程藥物生產(chǎn)過程(環(huán)節(jié))1.目基因克隆2.構(gòu)建DAN重組體3.DAN重組體轉(zhuǎn)入宿主
菌4.構(gòu)建工程菌5.工程菌發(fā)酵6.表達(dá)產(chǎn)物分離純化7.產(chǎn)品檢查等
基因工程藥物制藥重要程序
獲得目基因一組建重組質(zhì)粒f構(gòu)建工程菌(或細(xì)胞)一培養(yǎng)工程菌一產(chǎn)物分離純化一除菌
過濾一半成品檢定f成品檢定一包裝
12.目基因獲得克隆真核基因慣用辦法:逆轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法。
①逆轉(zhuǎn)錄法:逆轉(zhuǎn)錄法就是先分離純化目基因mRNA,再反轉(zhuǎn)錄成cDNA,然后進(jìn)行cDNA克
隆表達(dá)。1.mRNA純化2.cDNA第一鏈合成3.cDNA第二鏈合成4.cDNA克隆5.將重組體導(dǎo)
入宿主細(xì)胞:6.cDNA文庫鑒定:抗性基因失活法、噬菌斑顏色變化法7.目cDNA克隆分離
和鑒定:核酸探針雜交法、免疫反映鑒定法
②化學(xué)合成法:較小蛋白質(zhì)或多肽編碼基因可以用化學(xué)合成法合成。必要懂得目基因核昔
酸順序或目蛋白質(zhì)氨基酸順序。再按相應(yīng)密碼子推導(dǎo)出DNA核甘酸序列。用化學(xué)法合成目基
因DNA不同部位兩條鏈寡核甘酸短片段,再退火成為兩端形成粘性末端DNA雙鏈片段,然后
將這些雙鏈片段按對的順序進(jìn)行退火使連接成較長DNA片段,再用連接酶連接成完整基因。
13.人工化學(xué)合成基因限制有:1.不能合成太長基因當(dāng)前DNA合成儀所合成寡核甘酸片
段僅為50~60bp,因而只合用于克隆小分子肽基因。2.遺傳密碼簡并使選取密碼子困難,
用氨基酸順序推測核甘酸序列,得到成果也許與天然基因不完全一致,易導(dǎo)致中性突變。3.
費用高。
14.基因篩選新辦法1.編碼序列富集法2.島嶼獲救PCR法3.動物雜交法4.功能克隆法5.
構(gòu)建cDNA文庫6.差別顯示技術(shù)應(yīng)用對已發(fā)現(xiàn)基因改造應(yīng)用基因修飾技術(shù)和點突變技
術(shù)提高目基因表達(dá)產(chǎn)物穩(wěn)定性、tl/2、提高表達(dá)量,減少毒性或免疫原性。
15.最佳基因表達(dá)體系:;目基因表達(dá)產(chǎn)量高;表達(dá)產(chǎn)物穩(wěn)定;生物活性高和表達(dá)產(chǎn)物容易分離
純化
16.宿主細(xì)胞選取適合目基因表達(dá)宿主細(xì)胞應(yīng)滿足如下規(guī)定:1.容易獲得較高濃度細(xì)胞;2.
能運用易得便宜原料;3.不致病、不產(chǎn)生內(nèi)毒素;4.發(fā)熱量低、需氧低、恰當(dāng)發(fā)酵溫度和細(xì)
胞形態(tài);5容易進(jìn)行代謝調(diào)控;6.容易進(jìn)行DNA重組技術(shù)操作;7.產(chǎn)物產(chǎn)量、產(chǎn)率高,產(chǎn)物
容易提取純化。
17.大腸桿菌中基因表達(dá)載體:是基因工程目和基本手段,是選用適當(dāng)載體把供體DNA
(外源基因)運載到受體細(xì)胞內(nèi),從而復(fù)制擴(kuò)增大量目DNA分子或轉(zhuǎn)錄表達(dá)為相應(yīng)產(chǎn)物。
基因工程載體分為:克隆載體,轉(zhuǎn)錄載體,表達(dá)載體;DNA(克隆載體)一DNA(轉(zhuǎn)錄載體)一RNA
一蛋白質(zhì)一(表達(dá)載體)
18.原核細(xì)胞基因組特點:①染色質(zhì)為環(huán)狀雙股DNA分子②具備操縱子構(gòu)造③構(gòu)造基因
多為單拷貝④特定區(qū)域分布特異DNA順序,因而外源DNA分子可以插入原核細(xì)胞DNA
復(fù)制體系特定區(qū)段
19.基因克隆載體定義:基因克隆載體是一類可以承載外源基因并將其帶入受體細(xì)胞得以穩(wěn)
定維持DNA分子。2)當(dāng)前經(jīng)常使用載體,有質(zhì)粒和病毒兩類。各種不同載體,盡管分子量
大小、構(gòu)造和用途上存在著較大差別,但是作為載體,它們應(yīng)當(dāng)具備某些共同特性。特點:
①具備復(fù)制子②有單一限制內(nèi)切酶切位點或多克隆位點③有選取性遺傳標(biāo)記如抗藥基因④
拷貝數(shù)高⑤生物安全性好
20.質(zhì)粒分類1.按復(fù)制型式①嚴(yán)緊型②松弛型2.按基因轉(zhuǎn)移性①傳遞性質(zhì)粒②非傳遞
性質(zhì)粒3.按遺傳性狀產(chǎn)物分類:①抗生素抗性②限制酶、修飾酶系統(tǒng)
21.真核基因在原核細(xì)胞中表達(dá)載體必要具備條件⑴載體可以獨立復(fù)制。載體自身是一種復(fù)
制子,具備復(fù)制起點。⑵應(yīng)具備靈活克隆位點和以便篩選標(biāo)記,以利于外源基因克隆鑒定和
篩選。⑶應(yīng)具備很強啟動子,能為大腸桿菌RNA聚合酶所辨認(rèn)。⑷應(yīng)具備阻遏子,使啟動子
受到控制,只有當(dāng)誘導(dǎo)時才干進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。⑸應(yīng)具備很強終結(jié)子,只轉(zhuǎn)錄克隆基因,所產(chǎn)生
mRNA較為穩(wěn)定。⑹所產(chǎn)生mRNA必要具備翻譯起始信號AUG和S1)序列,以便轉(zhuǎn)錄后順利翻
譯。
22.影響目基因在大腸桿菌中表達(dá)因素⑴外源基因拷貝數(shù):外源基因是克隆到載體上,因而
載體在宿主菌種拷貝數(shù)就直接關(guān)系到外源基因拷貝數(shù)。(2)外源基因表達(dá)效率①啟動子強弱②
核糖體接合位點有效性③SD序列和起始密碼ATG間距④密碼子構(gòu)成⑶表達(dá)產(chǎn)物穩(wěn)定性:①
組建融合基因,產(chǎn)生融合蛋白;②運用大腸桿菌信號肽或某些真核多肽中自身信號肽,把真
核基因產(chǎn)物搬動到胞漿周質(zhì)空隙中;③采用位點特異性突變辦法,變化真核蛋白質(zhì)中二硫鍵
位置,從而增長蛋白質(zhì)穩(wěn)定性;④采用蛋白酶缺陷型大腸桿菌,有也許削弱表達(dá)產(chǎn)物降解。
⑷細(xì)胞代謝負(fù)荷:⑸工程菌培養(yǎng)條件:外源基因高水平表達(dá),不但涉及宿主、載體和克隆基
因三者之間互有關(guān)系,并且與其所處環(huán)境條件息息有關(guān),必要優(yōu)化基因工程菌培養(yǎng)條件,進(jìn)
一步提高基因表達(dá)水平。
23.基因工程菌生長代謝特點①菌體生長與能量關(guān)系碳源物質(zhì)是構(gòu)成培養(yǎng)基重要成分。
碳源物質(zhì)為細(xì)胞提供能量,當(dāng)菌體生長所需能量不不大于菌體有氧代謝提供能量時,菌體會
產(chǎn)生乙酸,導(dǎo)致培養(yǎng)基pH值下降,從而影響菌體生長。提高pH,可減少乙酸抑制作用。分
批培養(yǎng)中選取不同碳源,持續(xù)培養(yǎng)中控制稀釋速率等都能一定范疇內(nèi)控制菌體生長,從而控
制乙酸產(chǎn)生,減少它抑制作用。加入甲硫氨酸和酵母提取物都能減少乙酸產(chǎn)生。大腸桿菌中
克隆攜帶氧能力VHB蛋白基因可提高菌體生長速率。采用磷酸乙酰化酶缺陷株作為宿主細(xì)
胞,制止乙酸產(chǎn)生,可提高產(chǎn)量。②菌體生長與前體供應(yīng)關(guān)系在基本培養(yǎng)基中加入氨
基酸(小分子前體)能使菌體比生長率提高,蛋白合成增長?;蚬こ叹|(zhì)粒表達(dá)需與宿主
細(xì)胞競爭共同前體和催化構(gòu)造,致工程菌生長速率減少。質(zhì)粒存在對菌體代謝影響:中檔拷
貝質(zhì)粒(56拷貝)工程菌中與前體合成關(guān)于酶增長,這些酶基因大多受終產(chǎn)物反饋調(diào)節(jié)。
如:三痰酸循環(huán)核心酶、天冬氨酸轉(zhuǎn)?;傅?。
高拷貝質(zhì)粒工程菌(240拷貝)中,生長速率和菌體總蛋白合成均減少。這與工程菌大量前
體被運用引起前體局限性,從而產(chǎn)生“嚴(yán)緊反映”關(guān)于0
“嚴(yán)緊反映”是當(dāng)氨酰tRNA局限性時,核糖體在密碼子上停留,并合成被稱為魔點ppGpp成
果。
24.基因工程菌不穩(wěn)定性、重要機制質(zhì)粒不穩(wěn)定:基因工程菌在傳代(25代以上)過程中
常浮現(xiàn)現(xiàn)象。分裂不穩(wěn)定:指工程菌分裂時浮現(xiàn)一定比例不含質(zhì)粒子代菌現(xiàn)象。構(gòu)造不穩(wěn)定:
指外源基因從質(zhì)粒上丟失或堿基重排、缺失所致工程菌性能變化產(chǎn)生機制:1.受體細(xì)胞
中限制修飾系統(tǒng)對外源重組DNA分子降解。2.外源基因高效表達(dá)嚴(yán)重干擾受體細(xì)胞正常生
長代謝。3.重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞分裂時不均勻分派,這是重組質(zhì)粒逃逸基本因素。4.受體
細(xì)胞中內(nèi)源性轉(zhuǎn)座元件增進(jìn)重組分子缺失重排。
25.常用分裂不穩(wěn)定兩個因素:⑴含質(zhì)粒菌產(chǎn)生不含質(zhì)粒子代菌頻率(質(zhì)粒丟失率);
⑵這兩種菌(含質(zhì)粒菌和不含質(zhì)粒菌)比生長速率差別大小。提高質(zhì)粒穩(wěn)定性辦法1.適
當(dāng)宿主:宿主菌2.適當(dāng)載體:質(zhì)??截悢?shù)3.選取壓力:抗生素4.分階段控制培養(yǎng):⑴先使
菌體生長至一定密度;⑵再誘導(dǎo)外源基因表達(dá)5.控制培養(yǎng)條件:溫度、pH值、培養(yǎng)基組分、
溶氧6.固定化:卡拉膠
26.基因工程菌培養(yǎng)方式:1分批培養(yǎng);2補料分批培養(yǎng);3持續(xù)培養(yǎng);4透析培養(yǎng);5固定
化培養(yǎng)
27.影響發(fā)酵因素有:1?培養(yǎng)基2.接種量3.溫度4.溶解氧5.誘導(dǎo)時機6.誘導(dǎo)表達(dá)程序7.pH28.
高密度發(fā)酵特點:菌體高密度,總表達(dá)量高;生物反映器體積小;單位體積生產(chǎn)能力高;
生產(chǎn)周期短,分離成本小影響因素1.培養(yǎng)基:C源、N源種類和含量;C:N含量比值;
微量元素;無機鹽(磷影響表達(dá)質(zhì)粒復(fù)制速率)2.溶氧濃度:空氣分離系統(tǒng)提高氧分壓;透
明顫菌血紅蛋白基因克隆到菌體中,提高氧傳質(zhì)能力;菌體與小球藻混合培養(yǎng),藻細(xì)胞光合
伙用產(chǎn)氧供菌體呼吸。3.pH值:大腸桿菌產(chǎn)酸、C02必要加堿調(diào)節(jié)pH值4.溫度:控制菌體
生長,溫控誘導(dǎo)表達(dá)(誘導(dǎo)時機和持續(xù)時間,對數(shù)生長期,2min)5.代謝副產(chǎn)物:C源物
質(zhì)供應(yīng)超過三竣酸循環(huán)或電子傳遞鏈能力,產(chǎn)生乙酸,抑制菌體生長和蛋白表達(dá)。采用流加
補料法,或加入甘氨酸、甲硫氨酸抑制乙酸生成。
29.實現(xiàn)高密度發(fā)酵辦法1.發(fā)酵條件改進(jìn)(1)培養(yǎng)基選?。海?)建立流加式培養(yǎng)方式;(3)
提高供氧能力2.構(gòu)建產(chǎn)乙酸能力低工程化宿主菌(1)阻斷乙酸生產(chǎn)重要途徑:(2)對碳代
謝流進(jìn)行分流:(3)限制進(jìn)入糖酵解途徑碳代謝流;(4)引入血紅蛋白基因。3.構(gòu)建蛋白水
解酶活力低工程化宿主菌
30.基因工程藥物分離純化一.細(xì)胞破碎1.物理破碎法(1)高壓勻漿法(2)高速珠磨法
(3)超聲破碎法(4)高壓擠壓法2.化學(xué)破碎法(1)滲入沖擊(2)增溶法(3)脂溶法3.
生物破碎法:酶溶法二.固液分離1.離心沉淀法2.膜過濾法3.雙水相萃取三、重組蛋白
分離純化技術(shù)①技術(shù)條件溫和能保持產(chǎn)物生物活性。②選取性好,能從復(fù)雜混合物中有效將
目產(chǎn)物分離,達(dá)到較高純化倍數(shù)。③收率要高。④兩個技術(shù)間能直接銜接,不需要對物料加
以解決。⑤純化過程要快,滿足高生產(chǎn)率規(guī)定。目產(chǎn)物分離純化蛋白質(zhì)分離純化辦法設(shè)計
依照其分子理化性質(zhì)和生物學(xué)特性來決定。
31.分離純化辦法:色譜分離辦法
(1)離子互換層析(IEC)離子互換層析基本原理是通過帶電溶質(zhì)分子與離子互換劑中可互
換離子進(jìn)行互換,從而達(dá)到分離目。它具備辨別率高容量大操作容易,該法已成為多肽蛋白
質(zhì)核酸分離純化重要辦法。
⑵反相色譜和疏水色譜反相色譜和疏水色譜是依照蛋白質(zhì)疏水性差別來分離純化。反相色譜
是運用溶質(zhì)分子中非極性基團(tuán)與非極性固定相之間互相作用力大小以及溶質(zhì)分子中極性基
團(tuán)與流動相中極性分子之間在相反方向作用力大小差別進(jìn)行分離。疏水層析原理與反相色譜
原理相似,重要是運用蛋白質(zhì)分子表面上疏水區(qū)域和介質(zhì)中疏水基團(tuán)之間互相作用,無機鹽
存在能使互相作用力增強。固定相介質(zhì)表面疏水性比反相色譜介質(zhì)表面疏水性弱。為有機聚
合物鍵合相或大孔硅膠鍵合相。
⑶親和層析(AC)是運用固定化配基與目蛋白質(zhì)之間特異生物親和力進(jìn)行吸附。配基:在親
和層析中起可逆性結(jié)合特異性物質(zhì)。載體:與配基結(jié)合支撐物。親和層析可分三步:①配基
固定化②吸附目物③樣品解吸
⑷凝膠過濾層析凝膠過濾是以具備大小一定多孔性凝膠作為分離介質(zhì),小分子能進(jìn)入孔內(nèi),
在柱中緩慢移動,而大分子不能進(jìn)入孔內(nèi),迅速移動,運用這種移動差別可使大分子與小分
子分開。依照蛋白質(zhì)相對分子量和蛋白質(zhì)分子動力學(xué)體積大小差別,可以運用凝膠過濾來分
離純化目蛋白。重要應(yīng)用兩個方面:①脫鹽和更換緩沖液②蛋白質(zhì)分子分級分離。在產(chǎn)品形
成階段前用于除去產(chǎn)物多聚體及降解產(chǎn)物。
32.分離純化工藝應(yīng)遵循如下原則:⑴具備良好穩(wěn)定性和重復(fù)性⑵盡量減少構(gòu)成工藝環(huán)節(jié)⑶
各技術(shù)環(huán)節(jié)間要互相適應(yīng)和協(xié)調(diào)⑷工藝過程中盡量少用試劑⑸工藝所用時間要短⑹工藝和
技術(shù)必要收率高、易操作、能耗低⑺具備較高安全性
33.基因工程藥物質(zhì)量控制產(chǎn)品鑒定、純度、活性、安全性、穩(wěn)定性和一致性。
產(chǎn)品保存1.液態(tài)保存⑴低溫保存⑵在穩(wěn)定pH條件下保存⑶高濃度保存⑷加保護(hù)劑保存2.固
態(tài)保存:冷凍干燥(預(yù)凍、升華、解吸干燥去除吸附水)
34.動物細(xì)胞形態(tài)和生理特點離體培養(yǎng)細(xì)胞類型1.貼壁細(xì)胞生長須有貼附支持物表面,自
身分泌或培養(yǎng)基中提供粘附因子才干在該表面上生長。兩種形態(tài):成纖維細(xì)胞型(來源于
中胚層組織細(xì)胞);上皮細(xì)胞型(來源于內(nèi)、外胚層組織細(xì)胞)2.懸浮細(xì)胞生長不依賴支持
物表面,在培養(yǎng)液中呈懸浮狀態(tài)生長。如淋巴細(xì)胞。3.兼性貼壁細(xì)胞生長不嚴(yán)格依賴支持物。
動物細(xì)胞生理特點(1.)動物細(xì)胞分裂周期長:(2.)細(xì)胞生長需貼附于基質(zhì),并有接觸抑
制現(xiàn)象。(3.)正常二倍體細(xì)胞生長壽命是有限。(4)動物細(xì)胞對周邊環(huán)境十分敏感:對理化
因素敏感,(5.)動物細(xì)胞對培養(yǎng)基規(guī)定高:必須氨基酸、維生素、無機鹽、微量元素、葡萄
糖、細(xì)胞生長因子、貼壁因子等。(6.)動物細(xì)胞蛋白質(zhì)合成途徑和修飾功能與細(xì)菌不同。
35.動物細(xì)胞來源藥物種類(L)動物細(xì)胞多肽與蛋白質(zhì)類藥物(2.)動物酶與輔前類藥物(3.)
動物核酸類藥物(4.)動物糖類藥物:(5.)動物脂類藥物
動物細(xì)胞生產(chǎn)藥物特點長處:分泌胞外、純化以便、翻譯后修飾蛋白糖基化,與天然產(chǎn)品一
致。缺陷:培養(yǎng)條件高、成本貴、產(chǎn)量低,安全性問題。
36.動物細(xì)胞培養(yǎng)條件和培養(yǎng)基
細(xì)胞體外培養(yǎng)基本條件:①無菌②營養(yǎng)充分,防止有害物質(zhì)③氧氣④隨時清除代謝有害物質(zhì)
⑤良好生存外環(huán)境:pH、滲入壓、離子濃度⑥及時分種,恰當(dāng)細(xì)胞密度
動物細(xì)胞培養(yǎng)基種類和構(gòu)成
1.天然培養(yǎng)基:血清、羊水、腹水等。成分復(fù)雜、成分不穩(wěn)定,來源少。
2.合成培養(yǎng)基(慣用培養(yǎng)基成分及配方)⑴氨基酸⑵維生素⑶糖類⑷無機鹽⑸其他成
分添加小牛血清作用⑴提供生長因子和激素⑵提供貼附因子和伸展因子⑶提供結(jié)合蛋白(辨
認(rèn)離子、激素、維生素、脂質(zhì))⑷提供必須脂肪酸和微量元素
3.無血清培養(yǎng)基長處:①提高重復(fù)性(細(xì)胞)②減少微生物污染(病毒)③供應(yīng)充分穩(wěn)定
④細(xì)胞產(chǎn)品易純化⑤避免血清因素對細(xì)胞毒性⑥減少血清中蛋白對生物測定干擾
動物細(xì)胞培養(yǎng)基本辦法細(xì)胞分離、細(xì)胞計數(shù)、細(xì)胞傳代、細(xì)胞凍存和復(fù)蘇
37.動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)辦法1.懸浮培養(yǎng):懸浮培養(yǎng)即讓細(xì)胞自由地懸浮于培養(yǎng)基內(nèi)生長增
殖。它合用于一切種類非貼壁依賴性細(xì)胞(懸浮細(xì)胞),也合用于兼性貼壁細(xì)胞。長處是操
作簡便,培養(yǎng)條件均一,傳質(zhì)和傳氧較好,容易擴(kuò)大培養(yǎng)規(guī)模。缺陷是由于細(xì)胞體積較小,
較難采用灌流培養(yǎng),因而細(xì)胞密度普通較低2.貼壁培養(yǎng):貼壁培養(yǎng)是必要讓細(xì)胞貼附在某
種基質(zhì)上生長繁殖培養(yǎng)辦法。它合用于一切貼附依賴性細(xì)胞(貼壁細(xì)胞),也合用于兼性貼
壁細(xì)胞。長處是合用細(xì)胞種類廣,較容易采用灌流培養(yǎng)方式使細(xì)胞達(dá)到高密度;缺陷是操作
比較麻煩,需要適當(dāng)貼附材料和足夠面積,培養(yǎng)條件不均一,傳質(zhì)和傳氧較差。3.貼壁-懸
浮培養(yǎng)(假懸浮培養(yǎng)):微載體培養(yǎng)既可創(chuàng)造相稱大貼附面積供細(xì)胞貼附生長增殖,滿足了
絕大多數(shù)細(xì)胞基本規(guī)定,載體體積小,比重較輕,在輕度攪拌下即可攜帶細(xì)胞自由地懸浮在
培養(yǎng)基內(nèi),充分發(fā)揮了懸浮培養(yǎng)一切長處。操作方式L分批式操作2.半持續(xù)式操作3.灌
流式操作:取出、補充培養(yǎng)基,細(xì)胞仍保存在反映器內(nèi)。長處:1.營養(yǎng)好,代謝廢物少。2.
細(xì)胞密度高(107?108個/疝)產(chǎn)量高。3.產(chǎn)品罐內(nèi)停留時間短。4.培養(yǎng)基比消耗率低。
38.動物細(xì)胞生物反映器類型
1.攪拌罐式生物反映器2.氣升式生物反映器3.中空纖維式生物反映器4.透析袋或膜式生物
反映器5.固定床或流化床式生物反映器基本規(guī)定1.生物反映器材料無毒2.生物反映器構(gòu)
造:滿足傳質(zhì)、傳熱、混合功能3.密封良好,避免污染4.自動檢測、調(diào)節(jié)控制精度高5.長
期持續(xù)運轉(zhuǎn)6.容器內(nèi)表面光滑,無死角7.拆裝、連接、清潔以便,能耐高壓蒸汽消毒8.
設(shè)備成本低
39.動物細(xì)胞產(chǎn)品純化辦法1.離心2.離子互換層析3.凝膠過濾4.親和層析5.鹽析和有機溶
劑沉淀6.透析7.高壓液相層析動物細(xì)胞制藥前景(一)、改進(jìn)表達(dá)載體,提高表達(dá)水平和
產(chǎn)量(二)、運用代謝工程,改進(jìn)培養(yǎng)工藝,減少生產(chǎn)成本(三)、抑制細(xì)胞凋亡,延長培
養(yǎng)周期(四)、采用糖基化工程,提高產(chǎn)品質(zhì)量(五)轉(zhuǎn)基因動物研究(六)、組織工程研
究單克隆抗體具備高度特異性、均一性、來源穩(wěn)定、可大量生產(chǎn)等特點,
40.單克隆抗體及其制備制備單克隆抗體(McAb)是將抗體產(chǎn)生細(xì)胞與具備無限增殖能力
骨髓瘤細(xì)胞相融合,通過有限稀釋法及克隆化使雜交瘤細(xì)胞成為純一單克隆細(xì)胞系而產(chǎn)生。
抗原與動物免疫制備特定抗原單克隆抗體,一方面要制備用于免疫恰當(dāng)抗原,再用抗原進(jìn)
行動物免疫。有抗原可以用化學(xué)合成:地高辛。多數(shù)抗原物為混合物須經(jīng)免疫、篩選、克隆
化。為使雜交瘤細(xì)胞穩(wěn)定,采用免疫動物和骨髓瘤細(xì)胞供體同一品系動物進(jìn)行免疫0當(dāng)前慣
用骨髓瘤細(xì)胞系多來自BALB/c小鼠和LOU大鼠,因而免疫動物也采用相應(yīng)品系。
41.基因工程抗體及其制備
雜交瘤單抗為鼠源性,應(yīng)用人體產(chǎn)生人抗鼠抗體及毒副作用。對鼠源性單抗進(jìn)行基因加工和
改造。目:減少免疫源性;減少相對分子量。人-鼠嵌合抗體、改形抗體、小分子抗體。
基因工程抗體類型:人鼠嵌合抗體、改形抗體、Fab與Fv抗體、單鏈抗體、單域抗體和分
子辨認(rèn)單位(最小辨認(rèn)單位)
42.抗體工程噬菌體抗體庫技術(shù)基本辦法①獲取目基因②抗體庫技術(shù)載體(噬菌體
phagemid)③淘篩④表達(dá)與鑒定特點(1.)模仿天然全套抗體庫(2.)避開了人工免疫
和雜交瘤技術(shù)(3.)可獲得高親和力人源化抗體
43.基因工程抗體表達(dá)(L)原核細(xì)胞表達(dá)(融合表達(dá),分泌表達(dá))(2.)真核細(xì)胞表達(dá)(分泌
表達(dá))(3.)轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)(4.)轉(zhuǎn)基因動物表達(dá)
44.抗體診斷試劑類型:一、血清學(xué)鑒定用抗體類試劑二、免疫標(biāo)記技術(shù)用抗體類試劑
三、導(dǎo)向診斷藥物四、CD單克隆抗體系列
45.抗體治療藥物種類:以抗體為載體導(dǎo)向治療藥物
一、放射性同位素標(biāo)記抗體治療藥物:抗體作為放射性核素導(dǎo)向載體,標(biāo)記操作簡便,用
量小。放射性核素標(biāo)記抗體對腫瘤細(xì)胞殺傷較大。
二、抗癌藥物偶聯(lián)抗體藥物:1.慣用抗癌藥物氨甲喋吟(MTX)、阿霉素(ADM)、絲裂霉素
(MMC)等。以人血漿白蛋白作為中間載體,可明顯提高每分子抗體所攜帶MTX量,使體
外細(xì)胞毒性提高二倍。2.抗體類藥物逆轉(zhuǎn)耐藥性。3.抗體導(dǎo)向酶-前藥療法(antibodydirected
enzymeprodrugtherapy,ADEPT)核心是選取恰當(dāng)活化酶一前藥對。
三、毒素偶聯(lián)抗體藥物
第一代免疫毒素是包具有A、B鏈完整毒素和抗體交聯(lián)物,其中B鏈非特異性結(jié)合,使其僅
在體外應(yīng)用。第二代免疫毒素是運用抗體或抗體片段與毒素A鏈或與A鏈相似單鏈核糖
體失活蛋白結(jié)合物。因避免了第一代免疫毒素非特異性,故能在體內(nèi)有一定抗腫瘤作用。
第三代免疫毒素:重組免疫毒素用基因克隆辦法改造毒素基因和小分子抗體基因重組表達(dá)。
特異性好、穩(wěn)定性強、滲入性佳、免疫源性低、可大量制備。制備辦法:先克隆毒素基因,
再運用基因重組技術(shù)去除毒素中非特異性細(xì)胞結(jié)合部位基因。經(jīng)改造毒素基因,再與載體基
因重組,轉(zhuǎn)入受體菌中表達(dá),形成融合蛋白,再通過純化就得到重組免疫毒素。
46.植物組織和器官培養(yǎng):植物無菌培養(yǎng):(1)幼苗及植株培養(yǎng)(2)愈傷組織培養(yǎng)(外植
體,細(xì)胞匯集體)(3)懸浮培養(yǎng)(單細(xì)胞或小細(xì)胞團(tuán)液體培養(yǎng))(4)器官培養(yǎng)(5)胚胎培
養(yǎng)初級代謝產(chǎn)物:核酸、蛋白質(zhì)、糖類
外植體(脫分化)一愈傷組織(再分化)一生長點(形態(tài)發(fā)生)一芽、根一小植株
47.次級代謝產(chǎn)物:1.有明顯分類學(xué)區(qū)域界限2.其生物合成需要在一定條件下才干發(fā)生3.缺
少明確生理功能4.是生命活動多余成分重要有:生物堿、黃酮類、菇類、有機酸、木質(zhì)素、
皂甘類、多元酚類次級代謝作用是由特異蛋白質(zhì)調(diào)控產(chǎn)生內(nèi)源化合物合成、代謝及分解
作用綜合過程。
48.植物細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)基構(gòu)成(1)無機鹽(2)碳源(3)植物生長調(diào)節(jié)劑(5種天然激素:
生長素、分裂素、赤霉素、脫落酸、乙烯)(4)有機氮源(5)維生素。
固定化反映器:網(wǎng)狀多孔板;尼龍網(wǎng)套;中空纖維膜長處:細(xì)胞位置固定,易于獲得高密
度細(xì)胞群及維持細(xì)胞間理化梯度,利于細(xì)胞組織化,易于控制培養(yǎng)條件及獲得較高含量次級
代謝產(chǎn)物。
49.影響植物次級代謝產(chǎn)物生產(chǎn)和累積因素:1.生物條件:外植體,季節(jié),休眠,分化2.
物理條件:溫度,光(光照時間,光強,光質(zhì)),通氣(02),pH和滲入壓3.化學(xué)條件:無
機鹽(N,P,K),碳源,植物生長調(diào)節(jié)劑,維生素,氨基酸,核酸,抗生素,天然物質(zhì),前體
4.工業(yè)培養(yǎng)條件:培養(yǎng)罐類型,通氣,攪拌和培養(yǎng)辦法
50.植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)生物反映器類型、及其性能比較1.機械攪拌式培養(yǎng)系統(tǒng):依照
植物細(xì)胞特性,機械攪拌式生物反映器普通是在微生物發(fā)酵罐基本上改進(jìn)設(shè)計。長處:易于
控制溫度、陽、溶氧及營養(yǎng)物質(zhì)濃度,混合均勻。2.鼓泡塔生物反映器:反映器底部噴嘴及
多孔板實現(xiàn)氣體混合分散。長處:適于對剪切敏感細(xì)胞培養(yǎng),無運動部件,不易染菌,相對
高熱量和質(zhì)量傳遞,放大相對容易。缺陷:流體流動形式難以擬定,混合不勻,缺少非牛頓
流體流動與傳遞特性數(shù)據(jù)。3.氣升式培養(yǎng)系統(tǒng)是最適合培養(yǎng)植物細(xì)胞反映器之一。長處:低
剪切力,較好混合,較高氧傳遞效果。無運動部件,不易染菌,操作費用低。缺陷:高密度
培養(yǎng)時混合不均勻。4.轉(zhuǎn)鼓式生物反映器通過轉(zhuǎn)動增進(jìn)反映器內(nèi)氧及營養(yǎng)物混合。長處:在
高密度培養(yǎng)時有高傳氧能力。缺陷:放大困難,大規(guī)模操作困難。5.固定化細(xì)胞生物反映
器:指固定在載體(惰性基質(zhì))上,在一定空間范疇內(nèi)進(jìn)行生命活動細(xì)胞。采用固相培養(yǎng),
細(xì)胞有一定限度分化發(fā)育,從而刺激調(diào)控代謝物合成基因表達(dá),增進(jìn)次級代謝產(chǎn)物產(chǎn)生。辦
法:吸附法(共價交聯(lián),表面固定化,膜固定化);包埋法(多孔載體,凝膠包埋);材料:
聚氨基甲酸乙酯泡沫,中空纖維素固定化植物細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng):平床培養(yǎng)系統(tǒng)立體培養(yǎng)系統(tǒng)
51.植物細(xì)胞固定化培養(yǎng)優(yōu)缺陷:1.可保護(hù)細(xì)胞免受剪切。2.細(xì)胞可長時間重復(fù)使用,更換
培養(yǎng)基帶走代謝物。3.易于實現(xiàn)細(xì)胞高密度培養(yǎng)。4.細(xì)胞間接觸良好,易于分化,有助于次
級代謝產(chǎn)物合成。5.減少細(xì)胞遺傳不穩(wěn)定性。6.易于實現(xiàn)持續(xù)化操作。缺陷:固定化培養(yǎng)植
物細(xì)胞其代謝產(chǎn)物必要分泌到細(xì)胞外,
多數(shù)植物細(xì)胞次級代謝產(chǎn)物存在于細(xì)胞內(nèi)或分泌到液泡中。
52.植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)程序:I選材:培養(yǎng)器官、組織選?。喝∮兴幮С煞植课?,且該
部位較易成愈傷組織?II細(xì)胞株系建立:建立懸浮細(xì)胞繁殖體系(液體培養(yǎng))。III大量培
養(yǎng):將選出優(yōu)良細(xì)胞株擴(kuò)大繁殖后,可作為細(xì)胞工廠化培養(yǎng)生產(chǎn)“種子”,進(jìn)行大量培養(yǎng)。
IV產(chǎn)品提取與純化:從植物細(xì)胞培養(yǎng)物中提取和純化有用產(chǎn)品。應(yīng)用:大規(guī)模培養(yǎng)植物細(xì)
胞;生產(chǎn)有用物質(zhì)。
53.植物生物反映器選取原則①供氧能力及氣泡分散限度②剪切力大小及對細(xì)胞影響③
高密度培養(yǎng)時培養(yǎng)液混合限度④溫度、pH及營養(yǎng)物質(zhì)控制能力⑤細(xì)胞團(tuán)大小控制能力
⑥易于放大
54.植物細(xì)胞制藥進(jìn)展與展望:①誘導(dǎo)子在植物細(xì)胞工程研究中應(yīng)用②前體飼喂③兩相
法培養(yǎng)④轉(zhuǎn)基因技術(shù)在次級代謝產(chǎn)物生產(chǎn)中應(yīng)用⑤植物生物轉(zhuǎn)化技術(shù)與生物制藥
55.酶特性酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生具備特殊催化功能一類蛋白質(zhì)。特點:①催化效率高②專一
性強③反映條件溫和④催化活性受到調(diào)節(jié)和控制來源:(1)化學(xué)合成法,(2)從微生物中
提取分離
56.酶工程研究內(nèi)容:(1)酶分離、純化、大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用(2)酶和細(xì)胞固定化及酶反映
器研究(傳感器,檢測器)(3)酶生產(chǎn)中基因工程技術(shù)應(yīng)用及遺傳修飾酸(突變酶)研究(4)
酶分子改造與修飾,構(gòu)造與功能關(guān)系研究(5).有機相中酶反映研究(6)酶抑制劑、激活
劑研究(7)抗體酶、核酸酶研究(8).模仿酶及酶分子人工設(shè)計研究
57.運用微生物生產(chǎn)酶制劑長處:1.微生物種類繁多,酶種類齊全2.生長繁殖快,生產(chǎn)周期
短,產(chǎn)量高3.培養(yǎng)辦法簡樸,原料來源豐富,價廉經(jīng)濟(jì)效益好4.微生物又較強適應(yīng)性,可
通過基因工程哺育新高產(chǎn)菌株
58.固定化酶特點具備生物催化劑功能,又有固相催化劑功能。長處:①可多次使用。②反
映后,酶、底物、產(chǎn)物易分開,產(chǎn)物中無殘留酶,易純化,產(chǎn)品質(zhì)量高。③反映條件易控制,
可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化反映持續(xù)化和自動控制。④酶運用效率高。⑤比水溶性酶更適合于多酶反映。缺
陷:①固定化時,酶活力有損失。②初始投資較大。③只能用于可溶性底物,并且分子量要
小。④胞內(nèi)酶必要通過酶分離純化過程。⑤與完整菌體相比不適當(dāng)多酶反映,特別時需要輔
助因子反映。
59.酶和細(xì)胞固定化辦法與制備技術(shù)辦法:①載體結(jié)合法、②交聯(lián)發(fā)、③包埋法、④選
取性熱變性法制備:⑴吸附法制備固定化酶技術(shù)⑵包埋法制備固定化酶技術(shù)①界面沉降法
②界面聚合法⑶交聯(lián)法制備固定化酶技術(shù)⑷共價結(jié)合法制備固定化酶技術(shù)
60.固定化細(xì)胞特點有細(xì)胞特性,生物催化劑功能,固相催化劑特點。長處:①不必進(jìn)行酶
分離純化②保持酶原始狀態(tài),酶回收率高③細(xì)胞內(nèi)酶比固定化酶穩(wěn)定性高④細(xì)胞內(nèi)酶輔助因
子可自動再生⑤細(xì)胞自身含多酶體系,可催化一系列反映⑥抗污染能力強缺陷:①運用僅是
胞內(nèi)酶,酶多副產(chǎn)物多②細(xì)胞膜、細(xì)胞壁和載體都存在擴(kuò)散限制作用③載體形成空隙大小影
響高分子底物通透性
61.固定化細(xì)胞反映器類型和特點1.間歇式攪拌罐反映器:用于游離酶,反映后隨后放料,不
回收游離酶。2.持續(xù)流動攪拌罐反映器:持續(xù)進(jìn)料、持續(xù)出料3.填充床反映器:固定化酶
填充于床層內(nèi)。反映器內(nèi)流體流動形態(tài)為平推流(活塞流)流形。4.流化床反映器:底物以
足夠大流速向上通過固定化酶床層,使固體顆粒處在流化狀態(tài),達(dá)到混合目。流速使固定化
酶顆粒不下沉又不溢出。5.循環(huán)反映器:某些反映液流出和新加入底物流入液混合,在進(jìn)入
反映床進(jìn)行循環(huán)。6.持續(xù)流動攪拌罐-超濾膜反映器:持續(xù)流動攪拌罐出口處裝有超濾膜,
產(chǎn)物和未反映底物可通過,酶被截留重復(fù)使用。7.其他反映器:
62.模仿酶概念及分類概念:人造具備酶性質(zhì)催化劑(分子模仿立體構(gòu)造,化學(xué)構(gòu)造)特
點:相對構(gòu)造簡樸,高效,高催化性,蛋白質(zhì)或非蛋白質(zhì)分類:1.主-客體酶模型:2.膠
束模仿酶3.肽酶:4.半合成酶:5.印跡酶:制備過程:1.使蛋白某些變性,擾亂起始
蛋白構(gòu)象2.使印跡分子與之結(jié)合3.用交聯(lián)劑交聯(lián)印跡蛋白質(zhì)4.透析除去印跡分子
63.酶化學(xué)修飾目和意義:創(chuàng)造天然酶不具備優(yōu)良特性,擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。提高生物活性,增
長穩(wěn)定性,擴(kuò)展底物范疇
64.酶化學(xué)修飾辦法:1.酶表面化學(xué)修飾:(1)大分子修飾。(2)小分子修飾。(3)交聯(lián)
修飾。(4)固定化修飾。2.酶分子內(nèi)部修飾:⑴非催化活性基團(tuán)修飾。⑵蛋白主鏈修飾。
(3)催化活性基團(tuán)修飾(4)與輔助因子關(guān)于修飾:(5)肽鏈伸展后修飾:3.結(jié)合定點突變
化學(xué)修飾。
65.修飾酶特性
⑴熱穩(wěn)定性提高⑵抗各類失活因子能力提高⑶抗原性消除⑷體內(nèi)半衰期延長:⑸最
適pH變化⑹酶學(xué)性質(zhì)變化⑺對組織分布能力變化。
66.酶化學(xué)修飾應(yīng)用及其局限性1.酶化學(xué)修飾應(yīng)用(1)酶構(gòu)造與功能研究(2)在醫(yī)藥方
面應(yīng)用(3)在工業(yè)方面應(yīng)用2.酶化學(xué)修飾局限性(1)某種修飾劑對某一氨基酸側(cè)鏈化學(xué)
修飾專一性是相對。(2)化學(xué)修飾后酶構(gòu)象多少有些變化。(3)酶化學(xué)修飾只能在具備極性
氨基酸殘基側(cè)鏈上進(jìn)行。(4)化學(xué)修飾法可以在酶構(gòu)造與功能研究方面提供信息,但是還不
夠精確和系統(tǒng)。
67.酶化學(xué)修飾前景1.化學(xué)修飾可以變化天然酶各種活性,擴(kuò)大酶應(yīng)用范疇?;瘜W(xué)修飾法是
改造酶分子有效辦法,并且已有了一定規(guī)律性和普遍性,具備廣泛應(yīng)用前景。2.化學(xué)修飾法
并不合用于所有酶,基因工程法,蛋白質(zhì)工程法,人工模仿法,和某些物理修飾法可彌補局
限性。
68.1.有機相酶反映長處:(1)增長疏水性底物或產(chǎn)物溶解性。(2)熱力學(xué)平衡向合成方
向移動,如酯合成、肽合成(蛋白水解酶)。(3)可抑制有水參加副反映,如酸酊?水解等。
(4)酶不溶于有機介質(zhì),易于回收再運用。(5)容易從低沸點溶劑中分離純化產(chǎn)物。(6)
酶熱穩(wěn)定性提高,pH適應(yīng)性擴(kuò)大。(7)無微生物污染。(8)能測定某些在水介質(zhì)中不能測
定常數(shù)。(9)固定化酶辦法簡樸,可以只沉積在載體表面。(10)酶在非水介質(zhì)中可以催化
某些在水中不能進(jìn)行反映(變化溶劑能控制底物特異性、區(qū)域選取性、立體選取性),如脂
肪醐水相催化酯水解,有機相中催化酯化、轉(zhuǎn)酯、氨解等。2.有機相酶反映溶劑體系(1)
水-水溶性溶劑均相體系:乙醇、丙酮、甘油(2)水-水不溶性溶劑兩相體系:三氯甲烷、
乙酸乙酯、乙醛(3)反向膠束(油包水酶)(4)單相有機溶劑體系:酶分子周邊有一層水
分子膜(必須水)維持酶催化反映構(gòu)象。3.水和溶劑對有機溶劑中酶影響(1)酶活力:
最適含水量。(2)酶選取性:對固定底物有些酶選取性會因所處溶劑不同而變化。(3)酶穩(wěn)
定性:有機溶劑中酶熱穩(wěn)定性隨系統(tǒng)水含量增長而下降,水是酶熱失活必要參加者。4.
有機相酶工程(1)酶固定化:載體吸附法和凝膠包埋法,提高擴(kuò)散效果,增長穩(wěn)定性,利
于回收和持續(xù)化生產(chǎn)(2)酶化學(xué)修飾和表面活性劑包埋:增長酶表面疏水性,改進(jìn)脂溶性
和穩(wěn)定性,提高催化效率。
69.酶工程長處:工藝簡樸、效率高、生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染小、產(chǎn)品收率高、純度好。
70.發(fā)酵工程研究內(nèi)容:生產(chǎn)菌種培養(yǎng)和選育(菌種)培養(yǎng)基制備(培養(yǎng)基)發(fā)酵條件優(yōu)
化與控制(攪拌通氣,溶氧,發(fā)酵過程參數(shù)控制,反映器設(shè)計)產(chǎn)物分離、提取與精制等(純
化)菌種一工藝一設(shè)備
71.優(yōu)良菌種選育一、菌種選育物質(zhì)基本:DNA二、自然選育:自發(fā)突變(正負(fù))三、
誘變育種:人工誘變四、原生質(zhì)體融合:細(xì)胞融合,基因重組
72.誘變育種(一)辦法和原理1.誘變機制(1)微小損傷突變:堿基置換,碼組移動(2)
染色體畸變:易位,逆位,缺失,重復(fù)(3)染色體組突變:數(shù)目變化(單倍體變多倍體)
2.誘變劑:物理誘變劑,化學(xué)誘變劑,生物誘變劑(二)誘變和篩選初步篩選是核心環(huán)節(jié)
1.自身耐藥突變株:耐受自身分泌抗生素,提高產(chǎn)量2.構(gòu)造類似物或前體類似物耐受突變
株:解除反饋抑制3.營養(yǎng)缺陷型及其回答突變株3.營養(yǎng)缺陷型及其回答突變株通過誘變導(dǎo)
致某些基因突變,而需要添加某些物質(zhì)(氨基酸、核甘酸等)才干生長突變體。
73.營養(yǎng)缺陷型作用:1解除末端產(chǎn)物反饋調(diào)節(jié)作用。2作為標(biāo)記,在雜交育種作為出發(fā)菌株
有助于雜交重組分析。3作為基因工程受體菌,檢出克隆基因表達(dá)。誘變涉及:出發(fā)菌株
選取一誘變劑種類和誘變劑劑量選取一合理用法篩選涉及:初篩一重復(fù)篩選一突變株性
能檢測一直到獲得新優(yōu)良菌株。
74.發(fā)酵方式一、分批(間歇)發(fā)酵:物料一次投入反映器中,滅菌、接種、發(fā)酵。特點:
一次性;發(fā)酵過程中,營養(yǎng)不斷減少,微生物不斷增殖,環(huán)境非穩(wěn)態(tài);微生物生長四個時期
明顯。應(yīng)用廣泛,需改進(jìn)(在線檢測,計算機控制)。二、補料分批發(fā)酵:補加新鮮培養(yǎng)
基。特點:可以解除底物抑制、產(chǎn)物抑制或克服微生物過度生長;提高有用產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率;應(yīng)
用廣泛,用于面包酵母、氨基酸、抗生素等工業(yè);三、持續(xù)發(fā)酵:恒化器、恒濁器,持續(xù)
進(jìn)料出料平衡,保持恒定發(fā)酵液密度。長處:操作穩(wěn)定;利于機械、自動化;提高設(shè)備運用
率;減少滅菌次數(shù);易于過程優(yōu)化。缺陷:易染菌;微生物易變異;對產(chǎn)品類型適應(yīng)性不廣;
對設(shè)備及附件規(guī)定高。
75.發(fā)酵工藝控制
一、培養(yǎng)基影響及其控制二、溫度影響及其控制三、溶氧影響及其控制四、pH影響及其控
制
①培養(yǎng)基影響及其控制
1.碳源:糖類,脂肪,有機酸,碳?xì)浠衔铮ㄋ傩荚雌咸烟?;遲效碳源淀粉,乳糖)2.
氮源:無機氮源,有機氮源(速效氮源氨基酸,玉米漿;遲效氮源黃豆餅粉,花生餅粉、棉
籽餅粉)。速效促生長,遲效利代謝。3.無機鹽和微量元素4.水5.發(fā)酵培養(yǎng)基配制
(1)提供必要營養(yǎng)成分(2)配制適當(dāng)濃度(3)主成分與其她成分派比(4)控制適當(dāng)ph
培養(yǎng)基重要成分(1)碳源:①提供能源②菌體成分③產(chǎn)物碳架。(2)氮源①構(gòu)成細(xì)胞物
質(zhì)②構(gòu)成產(chǎn)物。(3)無機鹽及微量元素:①構(gòu)成菌體成分②激活酶(Mg2+)③輔酶或輔基
構(gòu)成某些④參加能量轉(zhuǎn)移反映⑤調(diào)節(jié)滲入壓、pH、氧化還原電位。(4)特殊生長因子:①構(gòu)
成輔醐②增進(jìn)生命活動。(5)水:①機體重要構(gòu)成成分:②參加某些代謝反映;③良好溶
劑(介質(zhì))和熱導(dǎo)體;
②溫度影響及其控制
影響發(fā)酵溫度變化因素(1)生物熱:生長,呼吸,繁殖(2)攪拌熱:摩擦(3)蒸發(fā)熱:
(4)輻射熱:罐內(nèi)外溫差
③融氧影響及其控制④pH影響及其控制
76.細(xì)胞破碎辦法及其優(yōu)缺陷一、吸附法:長處:操作簡樸,成本低,缺陷:吸附不穩(wěn)定,
選取性不高,不能持續(xù)生產(chǎn),影響衛(wèi)生,新型吸附劑(大孔樹脂)二、沉淀法:抗生素等
電點沉淀或與酸、堿、離子形成復(fù)鹽沉淀析出,變化pH重新溶解。如土霉素,四環(huán)素,金
霉素長處:設(shè)備簡樸,節(jié)約溶劑,收率高缺陷:過濾較困難三、溶劑萃取法:變化pH,
變化溶劑,變化溶解度。長處:產(chǎn)品純度高,濃縮倍數(shù)大,能持續(xù)生產(chǎn),周期短缺陷:
溶劑耗量大,成本高,設(shè)備規(guī)定高四、離子互換法:帶負(fù)電荷酸性抗生素用陰離子互換
樹脂:萬古霉素,桿菌肽帶正電荷堿性抗生素用陽離子互換樹脂:鏈霉素,卡那霉素,巴
龍霉素,慶大霉素。長處:設(shè)備簡樸,節(jié)約溶劑,操作以便缺陷:pH變化大,周期長
77.抱負(fù)微生物細(xì)胞生物反映器基本規(guī)定:(1).生物反映器材料無毒,穩(wěn)定性好,普通
用不銹鋼制成(2).生物反映器構(gòu)造:滿足傳質(zhì)、傳熱、混合功能(3).密封良好,避免污
染(4).自動檢測、調(diào)節(jié)控制精度高(5).攪拌器轉(zhuǎn)速和通氣應(yīng)恰當(dāng)(6).容器內(nèi)表面光滑,
無死角,利于清潔、滅菌(7).拆裝、連接、清潔以便,能耐高壓蒸汽消毒(8).設(shè)備成本
低
78.基因工程在發(fā)酵工程中應(yīng)用①基因工程在抗生素生產(chǎn)中應(yīng)用
克隆抗生素生物合成基因方略和辦法:(1)在原則宿主系統(tǒng)中克隆檢測單基因產(chǎn)物(鳥
槍法)(2)阻斷變株法(3)突變克隆法:基因重組(4)直接克隆法:克隆整套生物合成基
因,如頭霉素C(5)克隆抗生素抗性基因法:抗性基因與合成基因連鎖(6)寡核甘酸探針
法:(7)同源基因雜交法:構(gòu)造類似抗生素有同源生物合成基因。3、提高抗生素產(chǎn)量(1)
增長參加生物合成限速階段基因拷貝數(shù)(2)通過調(diào)節(jié)基因作用(3)增長抗性基因4、改進(jìn)
抗生素組分5、改進(jìn)抗生素生產(chǎn)工藝:克隆血紅蛋白基因到抗生素產(chǎn)生菌中,提高細(xì)胞氧
運用率。6、產(chǎn)生雜合抗生素(1)生物合成途徑中某個酶基因突變(2)引入一種酶基因
(3)運用底物特異性不強酶催化形成新產(chǎn)物7、組合生物合成:微生物次級代謝產(chǎn)物合成
是多酶體系參加,特點是:(1)通過各種催化功能組合完畢復(fù)雜化合物合成(2)化合物為
天然產(chǎn)物(3)合用于化學(xué)合成困難復(fù)雜化合物
②在氨基酸生產(chǎn)中應(yīng)用③在維生素生產(chǎn)中應(yīng)用
79.基因工程菌遺傳不穩(wěn)定性兩種重要體現(xiàn)形式是什么?重要機制是什么?
答:基因工程菌遺傳不穩(wěn)定性重要體當(dāng)前重組質(zhì)粒不穩(wěn)定性,這種不穩(wěn)定性具備下列兩種體
現(xiàn)形式:1.構(gòu)造不穩(wěn)定性:重組DNA分子上某一區(qū)域發(fā)生缺失,重排,修飾,導(dǎo)致其表觀生物
學(xué)功能喪失2.分派不穩(wěn)定性:整個重組DNA分子從受體細(xì)胞中逃逸.
基因工程菌遺傳不穩(wěn)定性產(chǎn)生機制:1.受體細(xì)胞中限制修飾系統(tǒng)對外源重組DNA分子降解
2.外源基因高效表達(dá)嚴(yán)重干擾受體細(xì)胞正常生長代謝3.重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞分裂時不均勻
分派,這是重組質(zhì)粒逃逸基本因素4.受體細(xì)胞中內(nèi)源性轉(zhuǎn)座元件增進(jìn)重組分子缺失重排
80.在人胰島素AB鏈分別表達(dá)法中,為什么將AB鏈編碼序列與b-半乳糖昔酶基因融合?
答:小分子蛋白在大腸桿菌中表達(dá)后不穩(wěn)定,容易被細(xì)胞內(nèi)蛋白前降解失活.表達(dá)融合蛋白長
處是基因操作簡便;在菌體內(nèi)比較穩(wěn)定,不易被細(xì)菌酶類所降解,容易實現(xiàn)高效表達(dá).人胰島
素AB鏈分別表達(dá)法中,將A,B鏈編碼序列與b-半乳糖昔酶基因融合,分別表達(dá)出融合蛋白,
使表達(dá)蛋白分子量足夠大,避免被蛋白水解酶分解,提高其穩(wěn)定性及表達(dá)率.
81.闡述基因工程藥物研制有那些重要過程?
答:基因工程藥物生產(chǎn)必要一方面獲得目基因,然后用限制性內(nèi)切酶和連接酶將所需目基因
插入恰當(dāng)載體質(zhì)粒或噬菌體中并轉(zhuǎn)入大腸桿菌或其她宿主菌(細(xì)胞),以便大量復(fù)制目基因.
對目基因要進(jìn)行限制性內(nèi)切酶和核甘酸序列分析.目基因獲得后,最重要就是使目基因表達(dá).
基因表達(dá)系統(tǒng)有原核生物系統(tǒng)和真核生物化難易.將目基因與表達(dá)載體重組,轉(zhuǎn)入適當(dāng)表達(dá)
系統(tǒng),獲得穩(wěn)定高效表達(dá)基因工程菌。建立適于目基因高效表達(dá)發(fā)酵工藝,以便獲得較高產(chǎn)量
目基因表達(dá)產(chǎn)物.。建立起一系列相應(yīng)分離純化,質(zhì)量控制,產(chǎn)品保存等技術(shù).
82.對鼠源性單克隆抗體進(jìn)行改造目是什么?鼠源性單克隆抗體改造后小分子抗體類型?
答:對鼠源性單抗進(jìn)行基因加工和改造,可使人1g分子具備鼠源單抗抗原結(jié)合特異性???/p>
消除免疫源性。減少相對分子量。
(1)人-鼠嵌合抗體:將鼠MAb可變區(qū)和人抗體恒定區(qū)構(gòu)成嵌合抗體由于這兩某些在空間構(gòu)造
上相對獨立,其獨特抗體親和力保持得較好,但因鼠單抗可變區(qū)存在,應(yīng)用時仍有較強排斥反
映.
(2)改形抗體:在嵌合抗體基本上進(jìn)一步將鼠MAb可變區(qū)中相對保守FR替代成人FR,保存與
抗原結(jié)合CDR部位
(3)Fab抗體:Fab段由重鏈V區(qū)及CH1功能區(qū)與整個輕鏈以二硫鍵形式連接而成,重要發(fā)揮
抗體抗原結(jié)合功能.Fab抗體只有完整IgGl/3.
(4)單鏈抗體:單鏈抗體是由一段彈性連接肽把抗體可變區(qū)重鏈與輕鏈相連而成,是具備親代
抗體所有抗原結(jié)合特異性最小功能構(gòu)造單位.
(5)單域抗體:只含V區(qū)基因片段小分子抗體,即只有VH或VL一種功能構(gòu)造域,也能保持原
單克隆抗體特異性.這種小分子抗體片段就稱為單域或單區(qū)抗體,其分子量僅為整個Ig分子
1/12.
(6)分子辨認(rèn)單位:只具有一種CDR多肽抗體.。
83.抗體治療藥物有哪些?
答:以抗體為載體導(dǎo)向治療藥物
一、放射性同位素標(biāo)記抗體治療藥物:抗體作為放射性核素導(dǎo)向載體,標(biāo)記操作簡便,用量
小。放射性核素標(biāo)記抗體對腫瘤細(xì)胞殺傷較大。
二、抗癌藥物偶聯(lián)抗體藥物:1.慣用抗癌藥物氨甲喋吟、阿霉素、絲裂霉素等。以人血漿白
蛋白作為中間載體,可明顯提高每分子抗體所攜帶MTX量,使體外細(xì)胞毒性提高二倍。2.
抗體類藥物逆轉(zhuǎn)耐藥性。3.抗體導(dǎo)向酶-前藥療法核心是選取恰當(dāng)活化酶一前藥對。
三、毒素偶聯(lián)抗體藥物:在導(dǎo)向藥物中,毒素和抗體交聯(lián)物稱為免疫毒素。
第一代免疫毒素是包具有A、B鏈完整毒素和抗體交聯(lián)物,其中B鏈非特異性結(jié)合,使其僅
在體外應(yīng)用。
第二代免疫毒素是運用抗體或抗體片段與毒素A鏈或與A鏈相似單鏈核糖體失活蛋白結(jié)合
物。因避免了第一代免疫毒素非特異性,故能在體內(nèi)有一定抗腫瘤作用。
第三代免疫毒素:重組免疫毒素用基因克隆辦法改造毒素基因和小分子抗體基因重組表達(dá)。
特異性好、穩(wěn)定性強、滲入性佳、免疫源性低、可大量制備。制備辦法:先克隆毒素基因,
再運用基因重組技術(shù)去除毒素中非特異性細(xì)胞結(jié)合部位基因。經(jīng)改造毒素基因,再與載體基
因重組,轉(zhuǎn)入受體菌中表達(dá),形成融合蛋白,再通過純化就得到重組免疫毒素。
L生物技術(shù)四大支柱:基因工程、一細(xì)胞工程、醐工程一和發(fā)酵工程。
2.據(jù)記錄,人類遺傳病有6000各種,患者約占總?cè)丝?5%,近年來平均每年還要增長100
各種新探明遺傳性綜合癥;這些疾病歸根究竟都跟基因關(guān)于,理論上都可以在基因水平上
找到防止、診斷和治療辦法。
3.1982年,世界上第一種基因工程藥物胰島素投放市場:1992年,國內(nèi)第一種基因工
程藥物rHUIFNaIb上市;當(dāng)前國際市場上銷售最佳基因工程藥物涉及:促紅細(xì)胞生成素
EPO、一粒細(xì)胞集落刺激因子一、一重組白細(xì)胞介素.、
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