氨浓度升高对CHO细胞维持期抗体融合蛋白的表达及N-糖基化的影响

为了深入理解在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞流加培养过程中氨对抗体融合蛋白表达和N-糖基化的作用,认识氨影响N-糖基化加工的作用位点,考察了在细胞维持期(产物表达期)不同氨浓度条件与CHO细胞维持与代谢、抗体融合蛋白表达和N-糖链结构的关系。结果显示,氨浓度在5-12 mmol/L范围内对维持期的细胞生长曲线、葡萄糖和谷氨酰胺的消耗以及乳酸和氨的生成情况没有明显影响。但当氨浓度大于5 mmol/L时,随着氨浓度的升高,抗体融合蛋白的唾液酸化程度和半乳糖化程度均不断降低,而岩藻糖基化程度和高甘露糖糖型比例则没有变化。当氨浓度升高至大于9 mmol/L后,抗体融合蛋白的表达能力和最终表达量开始降低。因此,应在细胞培养工艺过程开发时控制氨的生成至小于5 mmol/L,以避免氨的累积导致产物的半乳糖化和唾液酸化程度降低以及产物表达量下降。     

尿苷对线粒体功能的影响

尿苷是生物体内必需的营养物之一,需将尿苷浓度维持在一定浓度水平才能维持胞内正常的生长代谢。近年来,有研究发现尿苷可通过多种机制缓解生物体炎症反应,并能参与胞内糖酵解等代谢途径,且可调节胞内糖基化、乙酰化等蛋白修饰作用。此外,其还能通过减轻胞内氧化应激、促进高能化合物合成等方式保护细胞免受缺氧性损伤。研究表明,这些保护作用与尿苷对线粒体功能的调节作用息息相关。因此,本文主要综述了尿苷及其代谢反应(物)对线粒体功能的研究进展。     

重构酿酒酵母N-糖基化途径生产人源化糖蛋白

【目的】为了在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中生产人源化的糖蛋白,必须对N-糖基化途径进行基因工程改造。作者通过敲除一些酵母N-糖基化途径中的特异性糖基转移酶,得到一株可以用于继续表达人类糖基转移酶的重组菌,并通过生长适应性进化技术回复其细胞生长能力。【方法】首先运用酵母遗传学和分子生物学技术敲除酿酒酵母的α-1,3-甘露糖基转移酶基因(ALG3)、α-1,6-甘露糖基转移酶基因(OCH1)和α-1,3-甘露糖基转移酶基因(MNN1)。采用蔗糖酶(invertase)活性染色实验初步检测N-糖链的变化,然后通过高效液相色谱和甘露糖苷酶酶切实验对其糖链结构进行鉴定。重组菌通过在高温条件下进行生长适应性进化,筛选出生长能力回复突变的菌株。【结果与结论】构建了Δalg3Δoch1Δmnn1菌株得到人类糖基化中间体Man5GlcNAc2,并对上述三缺陷型菌株进行适应性进化提高其细胞生长能力和环境适应能力。此外,作者还发现,该重组菌存在少量Man6GlcNAc2结构的糖链。经体外α-1,2-甘露糖苷酶切处理后,糖链Man5GlcNAc2和Man6GlcNAc2均转化为Man3GlcNAc2,表明形成Man3GlcNAc2之后的甘露糖之间均通过α-1,2-糖苷键连接。Δalg3Δoch1Δmnn1菌株的构建获得了生产人源化糖蛋白的酿酒酵母表达系统,为进一步糖基化改造和工业应用提供了良好的基础。     

生物信息大分子功能的研究——酵母甘露聚糖对鼠Sarcoma-180瘤生长的抑制效应

酵母甘露聚糖（Mannan,简称Man）是能参与生物信息流影响生物体、特别是在糖基化方面起着重要调控作用的生物信息大分子.它是否能在抑制生物机体中肿瘤生长方面具有重要作用？研究结果表明：酵母甘露聚糖既能使患S-180瘤鼠的体质增强的同时又有抑制其体内所患S-180瘤生长的功效.Man抑制患鼠机体内的S-180瘤生长的功效（抑瘤率）随用量的增加而提高,当Man用量达360 mg（40 mg/Kg/d·9d）时,其抑瘤率达98.4％的最高水平,此时鼠体重增加1.66倍.Man的抑瘤功效有最佳适用量并存在性别敏感性,通常是雄性鼠的抑瘤率高于雌性鼠.Man抑制鼠S-180肿瘤生长的作用优于市售5-氟尿嘧啶的作用.     

不同细胞系表达的抗EGFR单抗糖基化结构对比分析

真核表达系统造就了单克隆抗体药物的广泛异质性,这些异质性通常是由翻译后修饰引起,而糖基化修饰则是关键的翻译后修饰,其对治疗性蛋白的安全性和有效性有着深远的影响,为探索细胞表达系统的改变对单抗糖基化所带来的影响,应用液相色谱-电喷雾离子化四极杆飞行时间质谱技术(LC-ESI-Q-Tof),通过交替高低碰撞能量扫描、源内诱导解离及二级质谱的方法从释放的寡聚糖水平研究聚糖结构,对比分析由两种不同细胞系制备的抗表皮生长因子受体(EGFR)单抗,然后结合外切糖苷酶逐级消化的方法对两种蛋白的糖链结构作进一步确证分析。分析结果表明,在Fc区域的糖基化修饰,两种表达系统表达的该抗体未发生明显的改变,而在Fab区域,由小鼠骨髓瘤细胞SP2/0制备的抗EGFR单抗的聚糖结构中含有大量α半乳糖(α-Gal),且末端唾液酸形式主要是N-羟乙基神经氨酸(NGNA),具有极高的免疫原性风险。而通过中国仓鼠卵巢细胞CHO表达系统制备的抗EGFR单抗Fab区域聚糖结构中不含有α-Gal,且末端唾液酸形式主要是N乙酰神经氨酸(NANA),免疫原性风险极大降低。本研究在一定程度上可以预测由CHO表达系统制备的抗EGFR单抗具备较好的临床耐受性,超敏反应发生风险低,CHO细胞可以作为该抗体改良型生物类似药(Biobetter)的优选表达系统。     

乳糖操纵子介导的半乳糖苷酶在转基因动物中的应用前景

细菌的乳糖操纵子可以在哺乳动物中调控基因的表达,修饰阻抑物基因和操纵基因可调控阻抑物诱导能力及其对操纵基因的亲和力,更好的适应高等动物的内环境。半乳糖苷酶对乳糖操纵子系统有正向调控作用,利用乳糖操纵子在转基因动物中可诱导性调控半乳糖苷酶基因的表达,能有效的提高转基因动物利用半乳糖苷、吸收营养物质的能力。以下从乳糖操纵子的结构功能、乳糖阻抑物功能活性的基因调控、操纵基因的功能以及其在哺乳动物的应用现状四个方面,结合半乳糖苷酶的生理功能和其在转基因动物中应用两个方面进行综述,对乳糖操纵子介导的半乳糖苷酶在转基因动物中的应用效果和前景进行了分析探讨。     

小细胞肺癌肿瘤抗原相关基因的克隆

用肿瘤抗原特异的单抗２Ｆ７筛选人小细胞２肺癌细胞株ＮＣＩ－Ｈ１２８ｃＤＮＡ 士对其中Ｎｏ．４阳性克隆进一步研究。该克隆的溶源菌经４２℃ＩＰＴＧ诱导产生１６５ＫＤ的融合蛋白。它能同时被单抗２Ｆ７和抗－β－半乳糖苷酶抗体识别。     

碳源对K.fragilis LFS-8611β-D-半乳糖苷酶合成的影响

探讨了碳源对脆壁克鲁维酵母(Kluyveromyces fragilis)LFS-8611生长、β-D-半乳糖苷酶合成的影响及碳源对该酶合成的诱导作用。脆壁克鲁维酵母(K,fragilis)LFS-8611生长与β-D-半乳糖苷酶合成同步。该菌株生长和产酶的最适碳源为半乳糖,乳糖次之。菌体生物量和酶活力随着培养基中乳糖浓度的增加而增加,乳糖浓度为12mg／mL,菌体生物量和酶活力达到峰值,分别为5．84g／L、19,12U／mL。半乳糖和乳糖对β-D-半乳糖苷酶合成具有诱导作用。诱导物浓度对β-D-半乳糖苷酶的诱导合成有较大影响。半乳糖诱导以山梨醇为碳源预培养的K．fragilis LFS-8611细胞合成β-D-半乳糖苷酶的最适浓度为10mg／mL。     

蛋白水解物在动物细胞培养中的应用研究进展

蛋白水解物是蛋白质经水解得到的混合物,其主要成分为肽类。蛋白水解物可优化动物细胞培养基的组成,并且其中所含部分肽段可作为外部分子信号对细胞代谢、生物合成、生长、凋亡及产物表达等生命活动产生特殊的调控作用,因而被广泛应用于动物细胞培养领域,以生产单克隆抗体、疫苗、干扰素等生物制品。其作为无血清或低血清培养基的营养成分,可消除或降低血清带来的病毒微生物污染。随着蛋白水解物生产工艺的改进及优质产品的问世,其必将在细胞培养等生物技术领域发挥越来越重要的作用。     

中国仓鼠卵巢细胞表观遗传调控研究进展

中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary, CHO)细胞因其具有可悬浮培养及进行蛋白质糖基化等翻译后修饰等优势,在生物制药重组蛋白生产方面具有不可替代的重要作用。但转基因沉默、表观遗传修饰等影响基因表达调控,造成CHO细胞表达稳定性降低而导致重组蛋白产量下降。本文对CHO细胞中表观遗传修饰包括DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA的作用研究,以及对基因表达调控的影响进行了综述。     

提高糖基化的酶蛋白可结晶性研究

糖基化修饰是一类重要的翻译后修饰,对蛋白质的表达调控、折叠、分泌和功能等方面发挥着关键作用。酶是由活细胞产生的具有高度特异性和高效催化性的生物催化剂,酶的糖基化修饰对其生物催化特性和稳定性具有重要影响。研究糖基化修饰对酶蛋白的影响机制需要获取糖基化酶蛋白的结构,X-射线晶体衍射学是获得结构信息的重要技术手段,在糖基化酶蛋白的晶体衍射研究中,复杂、多样、不均一的糖基化修饰限制了该类酶的晶体生长,这是影响糖基化的酶蛋白结构解析的关键瓶颈问题。因此,如何提高糖基化的酶蛋白可结晶性是当前蛋白质结构研究的热点和难点。糖苷酶的去糖基处理、糖基转移酶抑制剂的引入和异源表达体系优化等手段都是当前研究领域提高糖基化的酶蛋白可结晶性的重要策略,这些手段可以在避免损害糖基化的酶蛋白稳定性和催化活性的同时提高其均一性。     

昆虫细胞（Sf21）悬浮培养过程中生长限制性基质间歇补加技术的 …

基于ｒ２１昆虫细胞在浮过程中所表现出的生长代谢特征,提出以培养液中残糖浓度作为控制参数,并利用限制性基质（葡萄糖和蛋白水解物）的间歇补加技术调控细胞生长的方案。实际控制表明：与批培养相比,Ｓ１ｆ２１细胞在两种具代表性的昆虫水解物）的间歇补加调控细胞生长的方案。实际控制表明：与批培养相比,Ｓｆ２１细胞在两种具代表性的昆虫细胞培养基（ＩＰＬ－４１和ＴＣ－１００）中的生长期和稳定期部都到有效的延长。ＴＣ     

蛋白水解物制备工艺及其在生物技术领域中的应用研究进展

蛋白水解物是蛋白质经酶、酸、碱和发酵等方法水解得到的混合物,由于其含有丰富的氨基酸和多肽,并为细胞生长提供多种营养成分、贴壁因子及生长因子类似物等,从而在生物技术领域中得到了广泛的应用。本文综述了蛋白水解物制备工艺、在生物技术领域中的应用及其在细胞培养中对细胞增殖、代谢的影响,以期为蛋白水解物的开发和应用提供参考。     

半乳糖寡糖在体内和体外对双歧杆菌生长的影响

目的:利用固定化产β-半乳糖苷酶的嗜热脂肪芽孢杆菌连续合成的产物。方法:经柱层析分离纯化得到了纯半乳糖三寡糖和半乳糖四寡糖,用于体外双歧杆菌培养和动物试验。结果:证实了半乳糖寡糖能高效、专一地促进双歧杆菌的生长繁殖。结论:半乳糖寡糖具有改善小鼠肠道内菌群分布,降低小鼠盲肠内pH值的生理功能。     

铜绿假单胞菌噬菌体K5中DNA聚合酶等基因在宿主中的表达

本研究分析了铜绿假单胞菌噬菌体K5基因在宿主中的表达及其影响因素. 通过测定融合报告基因dnaP-lacZ、capP-lacZ、bapP-lacZ和rdr-lacZ编码的β 半乳糖苷酶活力,分析了噬菌体K5相关基因的表达水平,发现噬菌体K5的不同基因在宿主细胞内表达水平存在较大差异,其中噬菌体K5的DNA聚合酶基因dnaP的表达水平最高,而主要衣壳蛋白基因capP的表达水平最低. 加入噬菌体后,除二磷酸核糖核苷酸还原酶基因rnr外,其它基因的表达水平均有明显提高,说明噬菌体自身因子能够调控噬菌体部分基因在宿主细胞中的表达. 进一步分析显示,噬菌体基因在对数生长前期细胞中的表达水平显著高于平衡期. 同时,噬菌体感染对数生长前期的宿主菌,其释放量为12.8 PFU/感染中心,是平衡期释放量的9.2倍. 噬菌体以对数生长期宿主为指示菌时噬菌体的滴度为4.7×108 PFU/mL,而以平衡期宿主菌为指示菌噬菌体K5滴度仅能达到2.5×104 PFU/mL,噬菌体K5的裂解能力显著降低. 这些结果对研究噬菌体与宿主细胞的相互作用机制具有重要作用.     

半乳糖苷凝集素-3与肥胖及2型糖尿病北大核心CSCD

肥胖及2型糖尿病是代谢紊乱相关的慢性低度系统炎症状态。半乳糖苷凝集素-3(galectin-3)是一种β-半乳糖苷结合蛋白,在炎症、信号转导、细胞增殖与分化等过程中发挥重要作用。新近的研究表明,半乳糖苷凝集素-3在患肥胖和2型糖尿病的人及鼠类体内高表达,对鼠类体脂的沉积、脂肪细胞分化、血糖浓度、胰岛素敏感性、葡萄糖耐受性和系统炎症等具有重要影响。本文综述了半乳糖苷凝集素-3的结构、分布及其对肥胖和2型糖尿病的调控作用与分子机制,以期为研发针对半乳糖苷凝集素-3靶点的新药提供重要思路和参考。     

微生物糖苷酶的新型突变酶——硫代糖苷酶的产生及应用

微生物糖苷酶的酸碱功能氨基酸突变酶能催化硫代糖苷的合成,这类酶被称为硫代糖苷酶。目前发展的硫代糖苷酶有β-硫代葡糖苷酶、β-硫代甘露糖苷酶、β-硫代半乳糖苷酶、α-硫代木糖苷酶和α-硫代葡糖苷酶,来源于细菌和古细菌,能合成多种硫代糖苷。最近,硫代糖苷酶被应用于糖蛋白的糖基化修饰,首次人工合成硫代糖蛋白。微生物糖苷酶合成功能的新延伸,对糖生物学、生物技术和制药业的发展将有着重要意义。     

半乳糖苷凝集素-3与肥胖及2型糖尿病

肥胖及2型糖尿病是代谢紊乱相关的慢性低度系统炎症状态。半乳糖苷凝集素-3（galectin-3）是一种β-半乳糖苷结合蛋白,在炎症、信号转导、细胞增殖与分化等过程中发挥重要作用。新近的研究表明,半乳糖苷凝集素-3在患肥胖和2型糖尿病的人及鼠类体内高表达,对鼠类体脂的沉积、脂肪细胞分化、血糖浓度、胰岛素敏感性、葡萄糖耐受性和系统炎症等具有重要影响。本文综述了半乳糖苷凝集素-3的结构、分布及其对肥胖和2型糖尿病的调控作用与分子机制,以期为研发针对半乳糖苷凝集素-3靶点的新药提供重要思路和参考。     

微生物糖苷酶的新型突变酶——硫代糖苷酶的产生及应用

微生物糖苷酶的酸碱功能氨基酸突变酶能催化硫代糖苷的合成,这类酶被称为硫代糖苷酶。目前发展的硫代糖苷酶有β-硫代葡糖苷酶、β-硫代甘露糖苷酶、β-硫代半乳糖苷酶、α-硫代木糖苷酶和α-硫代葡糖苷酶,来源于细菌和古细菌,能合成多种硫代糖苷。最近,硫代糖苷酶被应用于糖蛋白的糖基化修饰,首次人工合成硫代糖蛋白。微生物糖苷酶合成功能的新延伸,对糖生物学、生物技术和制药业的发展将有着重要意义。     

提高糖基化的酶蛋白可结晶性研究 *

糖基化修饰是一类重要的翻译后修饰,对蛋白质的表达调控,折叠,分泌和功能等方面发挥着关键作用.酶是由活细胞产生的具有高度特异性和高效催化性的生物催化剂,酶的糖基化修饰对其生物催化特性和稳定性具有重要影响.研究糖基化修饰对酶蛋白的影响机制需要获取糖基化酶蛋白的结构,X-射线晶体衍射学是获得结构信息的重要技术手段,在糖基化酶蛋白的晶体衍射研究中,复杂,多样,不均一的糖基化修饰限制了该类酶的晶体生长,这是影响糖基化的酶蛋白结构解析的关键瓶颈问题.因此,如何提高糖基化的酶蛋白可结晶性是当前蛋白质结构研究的热点和难点.糖苷酶的去糖基处理,糖基转移酶抑制剂的引入和异源表达体系优化等手段都是当前研究领域提高糖基化的酶蛋白可结晶性的重要策略,这些手段可以在避免损害糖基化的酶蛋白稳定性和催化活性的同时提高其均一性.