转基因植物生产重组药物蛋白的研究进展

转基因植物作为一种新型生物反应器,可以安全、经济、有效的生产各种重组蛋白,以此作为大规模的重组药物生产平台备受瞩目。但是表达量低、下游处理复杂、糖基化结构改变是植物反应器中经常遇到的困难,这些困难限制了植物表达重组药物蛋白的商业化发展。针对这些问题,人们分别采用不同的生物技术策略加以解决,对此做一简要综述。     

产业动向

国务院通过转基因生物新品种培育科技重大专项;国家发改委批准三个生物柴油项目;世界第三大流感疫苗生产基地落户长沙;中国首个基因重组人源化治疗肿瘤药物上市;     

植物生物反应器生产药物蛋白的前景

转基因植物作为生物反应器生产重要的药用蛋白,如抗体、血液替代品和疫苗,为健康保健和科学研究提供充足的生物药物,满足人们日益增长的需要。本文综述了这一领域的研究进展以及商业化前景。     

转基因动物与生物医药产业

利用转基因支物－乳腺生物反应器生产药物蛋白,好比在动物身上建“药厂”可以从动物乳汁中源源不断地获得具有稳定生物活性的基因产品。这是一种全新的药物生产模式,具有投资成本低,药物研制周期短和经济效益高等优点。它将成为２１世纪最具有高额利润的生物医药产业。     

转基因动物生物反应器研究及产业化进程

<正>概述了生物反应器的概念与分类,介绍并比较了不同动物生物反应器的研究现状和发展前景,提出乳腺是生产结构和功能复杂的重组蛋白的最佳生物反应器,具有广泛的应用潜力,可在生产新型牛奶和药用珍稀蛋白等方面为人类做出巨大的贡献。同时指出了包括乳腺反应器在内的动物生物反应器存在的问题,对乳腺生物反应器的应用前景进行了展望。     

蛋白质药物糖基化工程化改造研究进展

多种哺乳和非哺乳动物的蛋白质表达系统已成功用于重组糖蛋白药物的生产。糖基化对于生物药品的研究开发至关重要,对生物药品的药效、半衰期及抗原性等产生重要影响。糖基化工程的目的是生产组分明晰、结构均一的N-和O-连接的糖基化蛋白药物。N-糖基化改造的相关研究显示,利用哺乳动物和非哺乳动物表达系统可以表达均匀的N-聚糖重组糖蛋白。与N-糖基化改造相比, O-糖基化的改造研究尚处于起步阶段。首个糖基化工程单克隆抗体已在美国和日本获得上市批准。综述了重组蛋白表达系统的糖基化工程化改造的研究进展,包括蛋白质药物的 N-糖基化改造和O-糖基化改造的最新进展,以期为蛋白质药物的糖基化工程改造研究提供参考。     

应用生物反应器连续培养基因重组CHO细胞的研究

应用5L生物反应器悬浮培养乙肝重组DNA转化的CHO细胞B43株生产HBsAg。试验了细胞接种量、微载体的加入方式、培养方法(半流加培养和连续灌流名养)对细胞生长形态和HBsAg分泌的影响,初步建立了5L生物反应器的生产工艺,在5L生物反应器最适合连续灌流培养的条件是pH 7．30—7．40,Do 25～3;％,T 36．5℃,微载体6～8g／L,灌流速度5．5—7．5L,24h细胞连续培养60天,细胞密度维持在5．O×10　6～1．O×10　7／ml之间,收获细胞液的RPHA效价为l：512—1：1024．HlBsAg含量为3－5mg／I。     

利用Red同源重组系统进行牛β酪蛋白基因敲除

利用EL350基因工程菌进行同源重组, 成功进行基因敲除已有报道, 但利用该系统进行乳腺生物反应器质粒构建的研究却未见报道。实验采用含有完整的牛b 酪蛋白基因的CSN2质粒作为基因打靶的载体, 设计不同的同源臂, 成功地敲除了b 酪蛋白基因的编码区。并且同时利用同源重组技术对敲除不同大小的DNA片段的效率进行了研究。为进一步利用CSN2质粒两端的调控序列, 插入新的基因, 研究其表达功能, 或者进行乳腺生物反应器的研究奠定了基础。     

莱茵衣藻叶绿体生物反应器研究进展

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinharditi)是一种遗传机制已研究比较清楚的模式植物。近年来,生物反应器是当今世界上各国生物技术研究的一个热点,随着生物技术的发展,已成功实现衣藻作为生物反应器生产重组蛋白及抗体,生产的部分产品已经实现了商品化,与其他生物反应器相比,其在外源基因表达水平和转基因植物安全性等方面有明显的优势,尤其是在控制转基因沉默和遗传稳定性方面展示了极大的优越性。因此,莱茵衣藻是一种具有很好发展前景的生物反应器,必将在未来的药用蛋白生物技术领域发挥重要作用。主要对提高基因在莱茵衣藻叶绿体中表达的策略,转化技术的特点及其未来的发展前景等方面进行了简单评述。     

制造啤酒用的生物反应器技术

法国Cultor公司的日本法人代表日本一开始向日本销售用生物反应器生产无乙醇啤酒的技术。该公司的生物反应器也能用于含普通乙醇的啤酒生产,在欧洲的4个企业共设置12个点,开始运行。日本麒麟啤酒公司已开发了用生物反应器制造啤酒的技术,目前还没有商业化的动向。但在无乙醇啤酒的开发中有可能实用化生物反应器。传统的无乙醇啤酒是在酿成普通啤酒后,去除部分乙醇,一般生产成本很高,在去除乙醇时也失去芳香成分,味觉变差。Cultor公司的技术特征是控制酵母代谢,可发酵生产不含乙醇的啤酒。据说在2～5日的发酵过程中能将啤酒中的乙醇浓度调节在0.05～1％的范围。     

以油体作为生物反应器的研究进展

获得安全、经济、稳定具有生物活性的重组蛋白,应用于基础研究及临床应用是一个重大的战略课题,现在可以利用酵母、细菌和动物细胞生产多种药物蛋白,但这些蛋白的生产过程还存在许多问题.利用植物作为生物反应器生产药用蛋白和疫苗是目前生物反应器研究的热点.油体蛋白在油料作物种子中高水平表达且易于分离,经过改造后是生产目的蛋白的一种理想栽体.介绍了油体、油体蛋白的结构以及利用植物油体蛋白表达体系这一新型植物生物反应器生产目的蛋白的研究进展和前景.     

用生物反应器生产L-氨基酸

现已有几种L-氨基酸是用生物反应器中的酶或全细胞生产的。最早采用这种技术的例子之一是日本L-天冬氨酸的生产。最近放大了由肉桂酸和氨生产L-苯丙氨酸的生物反应器法,产物效价达60克/升以上,原料转化率约为90％。     

衣藻叶绿体表达重组蛋白及表达优化策略

近年来,转基因技术已日趋成熟,医学、工业上的应用也越来越广泛。以重组蛋白为基础的药物治疗是目前医药生产领域发展最快的一项技术。它们的高特异性和低副作用使得治疗效率十分突出。但是重组蛋白表达的复杂性也给生产带来了一定限制。为了促进重组蛋白的应用,人们对适宜其表达的系统和能促进其表达的策略进行了探索。研究发现,衣藻叶绿体作为重组蛋白的生物反应器,能实现重组蛋白快速、高效、低成本生产。同时,衣藻能在人工培养基和人为控制的条件下生长,降低了受污染的风险,与传统的生产系统比较具有不可比拟的优越性。因此,衣藻叶绿体作为医药重组蛋白生物反应器在未来的生物技术领域将发挥巨大作用。     

生物反应器植物工厂

正利用植物生产疫苗、抗肿瘤抗体以及其他蛋白?听起来是否感觉到不可思议?没错,利用整株植物或者植物细胞作为生产工具,生产高价值的药物蛋白,目前已经成为现实,这便是生物反应器植物工厂。生物反应器植物工厂是在植物工厂中,利用植物自身的生化反应过程,来规模化生产具有重要功能的药物蛋白或小分子化合物。传统的生物反应器,是利用动物细胞或者微生物,在巨大的金属发酵罐里生产蛋白,由于蛋白修饰加工、产品安全、工艺放大与控制、生产成本等问题,限     

转基因动物乳腺生物反应器与基因工程药物

利用转基因动物-乳腺生物反应器生产药物蛋白,好比在动物身上建“药厂”,可以从动物乳汁中源源不断地获得具有稳定生物活性的基因产品。这是一种全新的药物生产模式,具有投资成本低,药物研制周期短和经济效益高等优点。它已经成为生物技术领域发展的重要方向。本文系统地分析了利用转基因动物乳腺生物反应器生产基因工程药物的优越性、基本生产方法、存在的问题和原因及产业化进展。     

动物细胞培养用生物反应器及相关技术

动物细胞大量培养是生产生物制品的重要途径,它用到的关键设备是生物反应器。根据培养细胞、培养载体、培养液混合方式的不同,生物反应器主要有搅拌式、气升式、中空纤维式、回转式等,其中搅拌式规模最大。回转式是NASA于20世纪90年代中期开发的一种新型生物反应器,被誉为空间生物反应器,可用于组织工程研究。与生物反应器配套的技术主要有灌注、微载体、多孔微球、转入抗凋亡基因等,可以有效地提高细胞密度,增加生物制品产量,提高质量。今后生物反应器研制主要朝两个方向发展:一是,以高密度培养动物细胞生产蛋白质药物为目的,二是以三维培养动物细胞(主要是人类细胞)再生组织或器官为目的。     

治疗骨质疏松症的可选方法增多期待的denosumab欧美正在审查

作为以骨质疏松为代表的骨质代谢异常的治疗药物,具有全新作用机理的产品陆续上市. 选择性的雌激素受体调整剂和基因重组副甲状腺激素制剂在日本已提出批准申请.     

国外动态——生产药物蛋白的替代方法仍在缓慢发展

多年前,人们已经在利用诸如rDNA细菌或培养的哺乳动物细胞等传统方法生产重组蛋白中遇到了重重困难。生产几千克重组蛋白的生物反应器成本需上亿元,哺乳动物细胞培养极易受真菌污染,且产量极低。因此,许多公司正在探索生产药物蛋白的替代方法,这些方法主要集中在转基因动、植物上。     

乳腺生物反应器及基因药物tPA的研制与开发

生物医药产业经历了天然药物 (如中草药 )、化学方法合成新的药物 (如西药 )和基因药物这三个发展阶段 .基因药物也经历了细菌基因工程、细胞基因工程和乳腺生物反应器 (即利用转基因动物乳腺来生产基因药物 )这三个发展阶段 .目前 ,国内外主要是采用前两种方法 (微生物发酵法、哺乳动物细胞培养法 )来生产基因药物 ,其产品有胰岛素、白细胞介素、干扰素、凝血因子、EPO(促肾红细胞生长素 )等 .虽然在细菌和酵母中生产基因药物周期短 ,且相对便宜 ,但产品质量往往达不到要求 ;动物细胞培养方法生产基因药物 ,质量很好 ,但生产成本很高 ,价…     

利用BIOSTAT~ STR一次性生物反应器实现大规模灌注培养与高密度分批补料培养

<正>灌注培养是一种众所周知的药物生产方法,多年来已被广泛的应用于许多生物技术药物的生产工艺中。最近,灌注培养还被用于高细胞密度的种子培养,以缩减放大到生产规模的种子培养步骤。随着细胞培养技术的不断改进,高密度补料分批培养与灌注培养的结合能够实现更高的细胞密度与产品表达浓度,因此,只需更小体积的生物反应器,便可生产治疗性蛋白质或抗体。细胞培养工艺开发能力越来越强,使用一次性反应器也将变得更具有优势,BIOSTATSRT一次性生物反应器能够提供最大可达2000L的生产规模,可以达到过去十至二十倍甚至更大的生物反应器才能实现的商业化生产规模。