基因工程与生物药物

基因工程与生物药物 姓名：李华龙 班级：生物制药 1301 学号：1302150003 1 摘要摘要 自 1972 年 DNA 重组技术诞生以来,生命科学进入了一个崭新的发展时期。以基因工程 为核心的现代生物技术已应用到农业、医药、轻工、化工、环境等各个领域。它与微电子技 术、新材料和新能源技术一起,并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱, 而利用基因 工程技术开发新型生物药物更是当前最活跃和发展迅猛的领域[ 1]。从 1982 年美国 Lilly 公司首先将重组人胰岛素投放市场,标志着世界第一个基因工程药物的诞生。基因工程制药 作为一个新兴行业得到各国政府的大力支持, 各国都积极研究和开发各种基因工程药物,并 取得了丰硕成果。本文通过对基因工程药物的开发、应用和研究方法等研究进展进行综述。 AbstractAbstract Since 1972, DNA recombinant technology was born, life science has entered a new period of development.Gene engineering as the core of modern biotechnology has been applied to agriculture, medicine, light industry, chemical industry, environment and other fields . It and microelectronic technology, new materials and new energy technologies together, tied for the four future beneficial to the people s livelihood the big pillar of science and technology, and using genetic engineering technology to develop new biological drugs is the most active and rapidly developing field. From the United States in 1982 Lilly s first recombinant human insulin on the market, marking the birth of the world s first gene engineering medicine. Genetic engineering pharmaceutical as an emerging industry has received great support from governments the countries are actively research and development of various genetic engineering drugs, and achieved fruitful results. In this paper, through the development of gene engineering medicine, research and Application Research progress is reviewed in this paper. 关键词关键词 基因工程、生物药物、研究进展、应用 Genetic engineering、 biological medicine、 research progress,、application 2 目录 一、基因工程.4 二、基因工程药物.4 三、基因工程制药概述.4 四、基因工程药物的开发.4 4.1 基因工程菌发酵制药.4 4.2 基因工程动物细胞培养制药.5 4.3 转基因植物生物反应器制药5 五、基因工程药物的应用.5 5.1 生理活性物质的生产6 5.2 抗体的生产6 5.3 用于生产疫苗6 六、几种基因工程药物研究进展.6 6.1 白介素(IL) . 6 6.1 重组疫苗7 七、前景和展望.7 八、参考文献.7 3 一、基因工程一、基因工程 基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术， 是将目的基因和载体在体外进行 剪切、组合和拼接，然后通过载体转入受体细胞（微生物、植物或植物细胞、动物或动物细 胞） ， 使目的基因在细胞中表达， 产生出人类所需要的产物或组建成新的生物类型。 自 20 世 纪 70 年代基因工程诞生以来， 最先应用且目前最为活跃的是在医药领域， 尤其在新药的研 究、开发和生产中得到日益广泛的应用。 二、基因工程药物二、基因工程药物 基因工程药物是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质， 然后将控制该蛋白质合 成过程的基因取出来， 经过一系列基因操作， 最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中 去，在受体细胞不断繁殖过程中， 大规模生产具有预防和治疗这些疾病的药用蛋白质。 利用 基因工程技术生产药物的优点是： （1）大量生产过去难以获得的生理活性物质和多肽，为临床应用提供有力保障； （2）发现、挖掘更多的内源性生理活性物质； （3）对内源生理活性物质的不足之处进行改造和去除； （4）可获得新型化合物，扩大药物筛选来源[2]。 三、基因工程制药概述三、基因工程制药概述 基因工程药物 ,主要是指利用重组 DNA 技术, 将生物体内生理活性物质的基因在细 菌、 酵母、 动物细胞或转基因动植物中大量表 达生产的新型药物。 它常分为三类:重组的 治 疗性蛋白质药物、重组疫苗及单克隆抗体。 第一代的基因工程药物主要是针对因缺乏天然内源性蛋白所引起的疾病 ,应用基因工程技 术去扩大这类多肽蛋白质的产量以替代或补充体内对这类活性多肽蛋白质的需要。 这类蛋白 质主要以激素类为代表 ,如人胰岛素、人生长激素、降钙素等。而第二类基因工程药物是根 据内源性多肽蛋白的生理活 性,应用基因工程技术大量生产这些极为稀 有物质,以超正常 浓度剂量供给人体,以激发 它们的天然活性作为其治疗疾病的药理基 础,主要是以细胞生 长调节因子为代表的,如 G -CSF 、GM -CSF 、tPA 、α-IFN 等。继第二代基因工程药物之 后, 单克隆抗体将成为研究和开发的新热点。如美国单克隆抗体的销售额从 1997 年的 3.10 亿美元增长到 1999 年 的 12 亿美元 ,显示了强劲的增长势头。 四、基因工程药物的开发四、基因工程药物的开发 4.1 基因工程菌发酵制药 基因工程细菌发酵制药是指在人工条件下， 培养通过基因工程构建的细菌细胞， 生产重 组药物蛋白，如胰岛素、干扰素等。 利用基因工程菌表达药物蛋白具有经济、简单和易操 4 作的优点，但是在开发一些大分子量、 结构复杂的功能蛋白质时， 细菌通常不能满足蛋白表 达的需要。其基本过程如下 获得目的基因--组建重组质粒--构建基因工程菌--培养工程菌--产物分离纯化--除菌过滤 --半成品鉴定--成品鉴定--包装 4.2 基因工程动物细胞培养制药 基因工程动物细胞培养制