《蛋白质工程制药》PPT课件.ppt

《《蛋白质工程制药》PPT课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、04蛋白质工程制药S1蛋白质工程制药概述S2蛋白质工程的基本技术S3蛋白质工程制药实例S1蛋白质工程制药概述从基因工程药物到蛋白质工程药物蛋白质工程的诞生、概念蛋白质工程的基本过程蛋白质分子设计基因工程药物蛋白质工程药物1982年第一个基因工程药物：重组人胰岛素重组蛋白存在问题：1、稳定性差：体内半衰期短2、药理活性不够强：使用剂量偏大3、毒副作用大4、生产工艺复杂蛋白质工程药物蛋白质工程的诞生1970S末，Smith等人建立了寡核苷酸点突变改变DNA序列的方法1982年，一些实验室用此技术来改造蛋白质分子，研究蛋白质的功能1983年，Ulmer发表了题为“Pro

2、teinEngineering”的专论目前已应用于医药领域，并有多种产品上市已上市的蛋白质工程药物1、体内半衰期短2、药理活性不够强3、毒副作用大4、生产工艺复杂已上市的蛋白质工程药物1、体内半衰期短2、药理活性不够强3、毒副作用大4、生产工艺复杂已上市的蛋白质工程药物1、体内半衰期短2、药理活性不够强3、毒副作用大4、生产工艺复杂蛋白质工程的概念蛋白质工程（ProteinEngineering）(第二代基因工程)是以蛋白质结构功能关系的知识为基础，通过周密的分子设计以及DNA重组技术，把天然的蛋白质改造成合乎人类需要的新的突变蛋白质(mutein)的一项技术。蛋白质

3、工程的概念内涵：1、从DNA水平改变基因，改造蛋白质2、一个或多个氨基酸残基结构域全新蛋白质3、有目的地改造，获得期望功能——强调分子设计4、结合DNA重组技术从不同尺度改造蛋白质工程的基本过程蛋白质工程的基本过程1、分离纯化所需改造的目的蛋白2、对蛋白进行氨基酸序列测定、X射线晶体衍射分析、核磁共振分析等——结构和功能信息3、根据结构和功能信息、生物信息学信息，运用蛋白质分子预测技术提出蛋白质设计方案4、分离克隆该蛋白编码基因，并进行突变改造5、插入适当的载体表达6、分离纯化表达产物，检测其生物学功能实验设计实验蛋白质分子设计三个基本条件蛋白质分子设计的分类蛋白质从

4、头设计蛋白质分子设计策略蛋白质分子设计蛋白质分子设计的三个基本条件：1、蛋白质分子的基本知识：理化性质、结构与功能、构象规律2、对具体改造的蛋白质分子必须有一个系统、全面和深入的了解3、分子设计的基本工具：高性能的计算机硬件、功能齐全的计算机软件——只有在此基础上，才能应用蛋白质分子预测技术，提出合理的设计方案三个基本条件蛋白质分子设计的分类蛋白质从头设计蛋白质分子设计策略蛋白质分子设计蛋白质分子设计的分类1、小范围改造：对已知结构的蛋白质进行少数几个残基的替换、部分片段的缺失，改善蛋白质的性质和功能。2、较大程度的改造：根据需求对来源于不同蛋白质的结构域进行拼接组装

5、，或在蛋白质分子中进行大范围肽链替换、结构域替换，获得多功能复合体。3、蛋白质从头设计（denovoproteindesign）三个基本条件蛋白质分子设计的分类蛋白质从头设计蛋白质分子设计策略概念：从蛋白质分子一级结构出发，设计制造自然界中不存在的全新蛋白，使之具有特定的空间结构和预期的生物功能。1、需要扎实的理论基础2、在分子设计与试验验证之间交互进行蛋白质从头设计蛋白质分子设计三个基本条件蛋白质分子设计的分类蛋白质从头设计蛋白质分子设计策略PDA循环（ProteinDesignAutomation）1、设计模拟实验分析2、不断循环：一步步的修正最终获得成功蛋

6、白质从头设计蛋白质分子设计计算机模拟基因构建突变蛋白质产物功能分析三个基本条件蛋白质分子设计的分类蛋白质从头设计蛋白质分子设计策略蛋白质从头合成的范例凋亡诱导肽：CNGRC-GGn-（KLAKLAK）2KLAKLAK：可形成典型的两亲-螺旋结构，进入细胞后，可破坏线粒体膜引起细胞凋亡NGR：与新生血管的内皮细胞特异结合，起到靶向弹头的作用蛋白质从头设计蛋白质分子设计三个基本条件蛋白质分子设计的分类蛋白质从头设计蛋白质分子设计策略利用NGR为弹头，将KLALAK肽特异地导向肿瘤部位的新血管内皮细胞，通过抑制新血管的生成，从而抑制肿瘤的形成，且对其他细胞没有明显的毒性。

7、300mol/L3mol/L蛋白质从头合成的范例凋亡诱导肽：CNGRC-GGn-（KLAKLAK）2蛋白质从头设计蛋白质分子设计三个基本条件蛋白质分子设计的分类蛋白质从头设计蛋白质分子设计策略蛋白质从头合成的范例凋亡诱导肽：CNGRC-GGn-（KLAKLAK）2蛋白质从头设计蛋白质分子设计考虑的其他因素1、Gly-Gly接头：防止两功能部位的立体结构相互影响。2、L-型氨基酸（D-型）：防止蛋白酶的降解三个基本条件蛋白质分子设计的分类蛋白质从头设计蛋白质分子设计策略蛋白质从头合成的范例凋亡诱导肽：CNGRC-GGn-（KLAKLAK）2蛋白质