集成干扰素突变体IIFN72C的构建及其聚乙二醇定点修饰

目的：设计构建集成干扰素突变体IIFN72C并进行聚乙二醇定点修饰,以获得高活性的长效干扰素分子。方法：利用蛋白质分子同源模建,选择在集成干扰素分子IIFN的第72位引入半胱氨酸残基构成集成干扰素突变体IIFN72C。诱导表达后经包涵体变复性和层析纯化,与单甲氧基聚乙二醇（mPEGMAL）定点偶联。修饰产物经纯化后,以SDSPAGE考察其纯度,用WISHVSV系统进行生物活性测定。结果：IIFN72C以包涵体形式表达,表达量占菌体总蛋白的30%以上,比活性与突变前相当;修饰产物大多数为单修饰体,纯化后纯度大于98%,比活性保留约为修饰前的8%。结论：成功设计并表达IIFN72C用于PEG定点修饰,修饰产物活性保留得以提高。     

干扰素a-2b的聚乙二醇修饰

采用分子量为20 kD的单甲氧基聚乙二醇丙醛(mPEG-ALD)修饰重组人干扰素a-2b(IFN a-2b), 建立了修饰反应及分离纯化工艺。考察了修饰反应各因素对单修饰转化率以及单修饰产物体外活性的影响, 获得了优化的修饰反应条件, 即在pH 6.5, 20 mmol/L的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液中, 干扰素a-2b的浓度为4 mg/mL, PEG与IFN a-2b的摩尔比为8:1, 4oC时反应20 h; 在优化的反应条件下, 单修饰PEG-IFN a-2b的转化率达到55%。并且, 采用离子交换层析对修饰产物进行分离纯化, 单修饰产品纯度达到97%, 体外活性保留达到未修饰干扰素a-2b的13.4%, 其在SD大鼠体内的循环半衰期得到了较大的延长, 且具有较好的水溶液稳定性。     

干扰素α-2bHis89/His159的分子获得及性能分析

目的：通过结构分析和定点突变,构建干扰素α-2bHis89/His159(IFNα-2bHis89/His159),以期获得高性能干扰素突变体。方法：采用PCR体外定点突变技术,使干扰素α-2b基因的第89位密码子由编码酪氨酸的TAC突变为编码组氨酸的CAC,第159位密码子由编码谷氨酸的GAA突变为编码组氨酸的CAC。将扩增片段克隆入pET23b表达载体,重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)。表达的IFNα-2bHis89/His159经包涵体变性、复性、DEAE层析和CM层析纯化后,用WISH-VSV系统进行生物活性测定。以SD大鼠进行初步药代动力学研究。结果：IFNα-2bHis89/His159主要以包涵体形式表达,表达量占菌体总蛋白的40%以上。纯化后,IFNα-2bHis89/His159的纯度大于95%,比活性大于2.8×108IU/mg。相对于IFNα-2b较短的消除半衰期,IFNα-2bHis89/His159的消除半衰期得到延长,为2.34±0.27h。结论：构建了IFNα-2bHis89/His159的重组表达载体,并成功地在大肠杆菌中实现了高效表达,建立了IFNα-2bHis89/His159的纯化工艺,获得了体外活性增高并且体内稳定性得到改善的新型干扰素α-2b突变体。     

聚乙二醇单修饰重组人粒细胞集落刺激因子的研究

制备单修饰的PEG蛋白偶联物,对获得重复性好的修饰产品,减少后续分离步骤具有重要的意义。用N-羟基琥珀酰亚胺活化法对单甲氧基聚乙二醇 (mPEG,分子量20000) 进行活化,红外光谱分析, 并考察了其水解动力学性质。对重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)进行化学修饰,通过正交试验结合SDS-PAGE电泳检测建立了单条PEG链修饰rhG-CSF的条件,单修饰PEG-rhG-CSF的收率为90%。离子交换层析对修饰产物进行分离纯化,高效凝胶过滤色谱(SEC-HPLC)检测纯度达到97%。     

干扰素α-2b的聚乙二醇修饰

采用分子量为20 kD的单甲氧基聚乙二醇丙醛(mPEG-ALD)修饰重组人干扰素α-2b(IFN α-2b),建立了修饰反应及分离纯化工艺.考察了修饰反应各因素对单修饰转化率以及单修饰产物体外活性的影响,获得了优化的修饰反应条件,即在pH 6.5,20 mmol/L的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液中,干扰素α-2b的浓度为4 mg/mE,PEG与IFN α-2b的摩尔比为8:1,4℃时反应20 h;在优化的反应条件下,单修饰PEG-IFN α-2b的转化率达到55%.并且,采用离子交换层析对修饰产物进行分离纯化,单修饰产品纯度达到97%,体外活性保留达到未修饰干扰素α-2b的13.4%,其在SD大鼠体内的循环半袁期得到了较大的延长,且具有较好的水溶液稳定性.     

聚乙二醇20k修饰与转铁蛋白偶联睫状神经营养因子的生物活性对比研究

为了延长重组睫状神经营养因子在体内的保留半衰期,基于CNTF中天然的游离半胱氨酸残基,在前期工作中采用聚乙二醇修饰和转铁蛋白偶联的两种方式对CNTF进行了改造。此后又采用常规分析手段对PEG20k-CNTF和Tf-PEG5k-CNTF进行对比表征。高效凝胶过滤和动态光散射分析结果显示两者拥有相近的表观分子体积。细胞试验结果显示两种耦合物的活性分别下降至未修饰CNTF的50.6%和65.8%。抗体CNTF抗体亲和力结果显示PEG20k修饰后亲合力下降至原蛋白的3.8%,转铁蛋白偶联后保留89.9%原蛋白亲合力。药代动力学结果显示PEG20k-CNTF和Tf-PEG5k-CNTF在SD大鼠血液中的保留半衰期分别为5.34±0.26和8.65±0.60小时,与未修饰rh CNTF相比延长了约21.4倍和34.6倍。药效学结果显示在每周两次每次1.0 mg/kg(rh CNTF等量)的给药频率和剂量下,PEG20k-CNTF比Tf-PEG5k-CNTF更显著地降低实验小鼠体重。     

集成干扰素突变体Ⅱ的分子构建、表达及提纯

目的：通过定点突变,构建集成干扰素突变体Ⅱ（IFN-Con-m2）,以期获得兼具高效作用和可定点聚乙二醇（PEG）修饰的新型药物分子。 方法：采用PCR体外定点突变技术,使集成干扰素突变体Ⅰ（IFN-Con-m1）基因的第86位密码子由TAC突变为TGC。将扩增片段克隆入pET-23b表达载体,重组质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）。IPTG诱导后,表达的IFN-Con-m2经包含体变复性、疏水层析、DEAE层析和凝胶过滤层析等纯化后,用WISH-VSV系统进行生物活性测定。 结果：IFN-Con-m2以包涵体形式表达,表达量占菌体总蛋白的30%以上。纯化后,IFN-Con-m2的纯度大于95%,比活性大于5.0×108IU/mg。 结论：构建了IFN-Con-m2的表达载体,并成功地在大肠杆菌中表达,获得了高活性突变分子IFN-Con-m2,建立了IFN-Con-m2的纯化工艺。     

微生物来源的谷氨酰胺转氨酶(mTG)介导的单一定点修饰的PEG IFN-α2a(英文)

PEG修饰被认为是改善重组蛋白药物特性的最有效手段,包括增加蛋白质药物在体内的血浆半衰期,降低免疫原性和抗原性。目前典型的PEG修饰手段为将PEG连接至蛋白质的游离氨基,包括赖氨酸和N-末端,但这种连接缺乏选择性,产物为混合物,活性及工艺稳定性差,难以控制。酶法PEG化修饰能有效克服上述缺点,其中谷氨酰胺转氨酶(TGase)可以作为PEG化定点修饰用酶。文中选择重组人干扰素α2a(IFNα2a)进行酶法修饰反应,通过计算机模拟预测IFNα2a可以在第101位Gln特异性定点修饰。将IFNα2a与40 kDa的Y型PEG在微生物来源的谷氨酰胺转氨酶(mTG)催化下进行定点PEG化修饰。结果显示,mTG可以介导IFNα2a特异性位点Gln的单一定点PEG修饰,产生分子量为58 495.6 Da的PEG-Gln101-IFNα2a分子。圆二色谱结果显示,PEG-Gln101-IFNα2a与未修饰的IFNα2a具有相同的二级结构。SD大鼠药代结果显示,与IFNα2a相比,PEG-Gln101-IFNα2a能有效提高药代动力学参数,强于已上市PEGIFNα2a-PEGASYS?。     

聚乙二醇修饰的成纤维细胞生长因子-21的降血糖作用

成纤维细胞生长因子-21(FGF-21)是FGF家族的一员．现有大量研究表明,FGF-21是除胰岛素以外的一种新的血糖调节因子,有望成为治疗2型糖尿病的新型药物．然而,FGF-21在动物体内稳定性较差,半衰期较短,严重影响了其在临床上的应用．为解决这些问题,本实验采用分子质量为20 ku的单甲氧基聚乙二醇-丙醛(mPEG-ALD)对鼠源FGF-21(mFGF-21)进行N端定点修饰,以改善mFGF-21的性质(如提高体内半衰期、降低免疫原性等)．本文研究了反应pH、反应时间、蛋白质浓度及反应物之间的质量比对mFGF-21与聚乙二醇(PEG)合成反应的影响．采用Capto Q阴离子交换层析或Superdex 75凝胶过滤层析分离纯化聚乙二醇化mFGF-21(PEG-mFGF-21),并最终确定了mFGF-21 聚乙二醇修饰的反应条件和分离PEG-mFGF-21的纯化工艺．随后分别进行了PEG-mFGF-21的理化性质(大小、纯度和体外稳定性)、免疫原性、体内半衰期、体外葡萄糖吸收活性及体内降糖活性的研究．体外稳定性实验结果显示,mFGF-21经PEG修饰后温度稳定性和抗蛋白酶水解稳定性都显著提高．间接ELISA方法检测血清中mFGF-21抗体水平及目标蛋白含量的结果表明,PEG修饰mFGF-21可明显降低其免疫原性,延长体内半衰期．HepG2细胞的葡萄糖吸收实验结果发现,PEG-mFGF-21的细胞活性并没有下降,反而随着刺激细胞时间的延长,经PEG-mFGF-21刺激的细胞葡萄糖吸收显著高于mFGF-21刺激的细胞葡萄糖吸收．2型糖尿病db/db小鼠短期血糖调控实验结果表明,mFGF-21降糖速度快于PEG-mFGF-21,但其持续时间较PEG-mFGF-21短;长期血糖调控实验结果显示,PEG-mFGF-21长期降糖效果优于mFGF-21,作用持续时间长,并且PEG-mFGF-21在停药后控制血糖的能力也高于mFGF-21．综上所述可知,mFGF-21的PEG修饰在不影响其体外生物活性的前提下,能够提高mFGF-21的物理稳定性和抵抗蛋白酶水解的能力、降低免疫原性、增加体内稳定性、延长mFGF-21在动物体内降血糖作用的效果和时间．本实验为FGF-21化学修饰提供了重要的技术平台,对以后FGF-21的临床应用具有非常重要的意义．     

干扰素及其聚乙二醇化修饰产物的概述

干扰素是一类由不同细胞产生的可溶性糖蛋白,并且具有抗病毒,抗肿瘤和免疫调节功能。目前,干扰素已被用于治疗多种疾病,包括毛细胞白血病、乙型肝炎、丙型肝炎以及其他治疗领域。然而,这种治疗的缺点是干扰素在血液中的短半衰期以及快速被清除。近年来,有资料已证明聚乙二醇（PEG）共轭结合生物分子比其相应的未修饰分子表现出优越的临床应用。然而,虽然蛋白共轭连接聚乙二醇能够延长它们在血液中的半衰期,但是通常会导致生物学和药理学活性的急剧降低甚至活性丧失。在此,对干扰素及其聚乙二醇修饰产物的药理学、药代动力学以及药效进行对比概述。     

聚乙二醇定点修饰重组人粒细胞集落刺激因子突变体的研究

研究了重组人粒细胞集落刺激因子突变体(rmhG-CSF)的聚乙二醇化修饰、分离纯化和活性鉴定。通过对人重组粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)第1,3,4,5,17位氨基酸进行突变,并在C末端加了一个半胱氨酸,获得了体外活性为原型rhG-CSF150%以上的重组人粒细胞集落刺激因子突变体(rmhG-CSF)。然后用分子量为20kD的甲氧聚乙二醇马来酸酐(mPEG-Mal)修饰rmhG-CSF,反应混合物经离子交换和凝胶过滤柱纯化,得到纯化的聚乙二醇重组人粒细胞集落刺激因子突变体(PEG-rmhG-CSF)。SDS-PAGE电泳分析表明纯化后的PEG-rmhG-CSF的纯度大于95%,体外活性分析表明PEG-rmhG-CSF活性优于目前临床使用的聚乙二醇重组人粒细胞集落刺激因子(PEG-rhG-CSF,NeulastaR○),药代动力学研究表明PEG-rmhG-CSF体内半衰期约为14h,比修饰前延长了7倍。     

聚乙二醇定点修饰重组人粒细胞集落刺激因子突变体的研究

研究了重组人粒细胞集落刺激因子突变体（rmhG-CSF）的聚乙二醇化修饰、分离纯化和活性鉴定。通过对人重组粒细胞集落刺激因子（rhG-CSF）第1,3,4,5,17位氨基酸进行突变,并在C末端加了一个半胱氨酸,获得了体外活性为原型rhG-CSF 150％以上的重组人粒细胞集落刺激因子突变体（rmhG-CSF）。然后用分子量为20kD的甲氧聚乙二醇马来酸酐（mPEG-Mal）修饰rmhG-CSF,反应混合物经离子交换和凝胶过滤柱纯化,得到纯化的聚乙二醇重组人粒细胞集落刺激因子突变体（PEG-rmhG-CSF）。SDS-PAGE电泳分析表明纯化后的PEG-rmhG-CSF的纯度大于95％,体外活性分析表明PEG-rmhG-CSF活性优于目前临床使用的聚乙二醇重组人粒细胞集落刺激因子（PEG-rhG-CSF,Neulasta^?）,药代动力学研究表明PEG-rmhG-CSF体内半衰期约为14h,比修饰前延长了7倍。     

重组人睫状神经营养因子的聚乙二醇化修饰简

目的：研究重组人睫状神经营养因子（rhCNTF）突变体的聚乙二醇（PEG）化修饰,对rhCNTF的PEG化产物进行初步分离纯化及相关生物活性检测。方法：采用分子生物学技术经点突变得到rhCNTF的突变体cNm通过实验设计研究CN10的最佳PEG化条件;采用分子筛层析方式对偶联产物进行初步纯化,最后用ELISA和小鼠体重增长抑制法检测PEG化后的CN。。蛋白的生物活性。结果：能运用mPEG—MAL对CN,。进行定点修饰,PEG化后用Superdex200能够分离CN10;PEG化后的CN10每2d腹腔注射1次,对小鼠体重的增长抑制率可达50％,与rhCNTF每天注射2次的体重增长抑制作用相当。结论：CN10蛋白在PEG化修饰后,其减重效应持续时间明显延长。     

聚乙二醇化修饰对蛋白多肽药物药代动力学的影响

聚乙二醇（PEG）化修饰在生物制药领域被认为是改变蛋白多肽类药物生物、理化性质的最佳方法之一。众多研究表明,PEG化后的蛋白多肽在生物体内的药代动力学行为有了很大改变,主要表现在：吸收相半衰期及消除相半衰期延长．血药峰浓度提高,达峰时间滞后,表观分布容积变小,免疫反应性减弱,血浆清除减慢。这些变化极大地改善了蛋白多肽药物在机体内清除快、免疫原性高、有效血药浓度持续时间短、需频繁给药等缺点。聚乙二醇化修饰为生物制药领域开辟了新的天地。     

重组人睫状神经营养因子的聚乙二醇化修饰

目的:研究重组人睫状神经营养因子(rhCNTF)突变体的聚乙二醇(PEG)化修饰,对rhCNTF的PEG化产物进行初步分离纯化及相关生物活性检测。方法:采用分子生物学技术经点突变得到rhCNTF的突变体CN10,通过实验设计研究CN10的最佳PEG化条件;采用分子筛层析方式对偶联产物进行初步纯化,最后用ELISA和小鼠体重增长抑制法检测PEG化后的CN10蛋白的生物活性。结果:能运用mPEG-MAL对CN10进行定点修饰,PEG化后用Superdex200能够分离CN10;PEG化后的CN10每2 d腹腔注射1次,对小鼠体重的增长抑制率可达50%,与rhCNTF每天注射2次的体重增长抑制作用相当。结论:CN10蛋白在PEG化修饰后,其减重效应持续时间明显延长。     

化学修饰解除天冬酰胺酶抗原性研究

本文报道了用活化的单甲氧基聚乙二醇PEG_2在底物保护的条件下修饰天冬酰胺酶。结果,修饰酶在抗原抗体结合能力完全消失的同时,酶活力保持30％以上,且修饰酶的抗胰蛋白酶水解能力明显增强,体外半衰期延长17倍,免疫原性显著下降。     

聚乙二醇-聚唾液酸嵌段聚合修饰尿酸酶

探索一种综合聚唾液酸(PSA)和聚乙二醇(PEG)优势的蛋白修饰方法。对纯化的聚唾液酸进行两步活化,先在非还原端氧化产生活性醛基,再加入胱胺形成活性巯基;活化的聚唾液酸(相对分子质量为3.4×104)和异基双功能的PEG(相对分子质量为3.5×103)形成嵌段聚合物,然后于4℃修饰尿酸酶。利用凝胶层析(Toyopearl HW-55F)对修饰后的尿酸酶进行纯化,收集相应峰进行化学法和SDS-PAGE电泳鉴定,经多角度激光光散射凝胶系统测定缀合物相对分子质量为5.214×105;相对于原始酶,修饰酶酶活保留率72.4%,体外热失活半衰期由115.5 h提高到231 h,对高温、酸碱、胰蛋白酶的耐受稳定性显著提高。     

丝胶蛋白粉末的制备及其应用于L-天冬酰胺酶的固定化

蚕丝蛋白经高压高温水脱胶后所得的丝胶溶液,经过纯化、浓缩以及喷雾干燥,制成丝胶蛋白粉末.这种丝胶蛋白分子质量高达200 ku,其粉末呈白色,平均粒度10 μm,为热水溶性蛋白.以这种丝胶蛋白粉末为载体,用戊二醛为交联剂,制成固定化L-天冬酰胺酶.对这种固定化酶活性和动力学性质进行初步研究和分析,结果表明这种固定化酶性能稳定,对热的稳定性有所提高,并具有较好的操作稳定性,抗胰蛋白酶水解能力大大提高.     

KPC-2型碳青霉烯酶的表达纯化及其催化抗生素水解的动力学

目的：表达纯化KPC-2型碳青霉烯酶,并研究其催化抗生素水解的酶动力学活性。方法：将KPC-2基因与pET-22b（＋）原核表达载体连接后转化大肠杆菌BL21（DE3）,IPTG诱导表达,表达产物经FF镍柱纯化后,SDS-PAGE检测蛋白的纯度;用BioTek酶联仪进一步检测其抗生素水解范围及动力学特性。结果：构建了高效表达KPC-2的工程菌,得到了纯度在90%以上的KPC-2蛋白,该蛋白能水解几乎所有β内酰胺类抗生素,其水解美罗培南等碳青霉烯类抗生素的能力较强,最适温度约为40℃,最适pH值约为6.5。结论：为进一步了解最常见的KPC功能与活性提供了重要信息。     

重组人粒细胞集落刺激因子的表达、纯化以及PEG修饰

重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)经大肠杆菌温度诱导表达后,其表达产物以包涵体形式存在,包涵体经过变性、复性和分离纯化等步骤处理后得到纯化的rhG-CSF.在一定的实验条件下用单甲氧基聚乙二醇活性酯(mPEG20k-NHS)对rhG-CSF进行化学修饰,所得修饰产物经分离纯化后获得PEG20K-rhG-CSF偶联物.与修饰前的rhG-CSF相比较,尽管修饰后的rhG-CSF体外生物学活性下降至修饰前的20%左右,但其在体内的作用时间能够得到显著的延长,药效有了明显提高.