疫苗2-新型疫苗(生物制品课件)培训材料

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1、生物制品学艾滋病疫苗国家工程实验室张海红第三篇基因工程疫苗第一章基因工程第二章基因工程疫苗第三章基因工程疫苗质量控制第一章基因工程第一节基因工程概述第二节基因工程产品的生产过程第一节、基因工程概述一、基因工程的定义二、基因工程的基本操作程序三、基因工程历史上的重要人物四、理论基础一、基因工程定义基因工程(Geneticengineering)是一种DNA重组技术，它是在分子水平上进行的遗传操作，即把供体细胞中的基因或基因组提取出来，按照预先设计的蓝图，经过体外加工重组，或者把人工合成的基因转移到受体细胞并获得新的遗传

2、特性的技术。由于被转移的基因必须与载体DNA重组后才能实现转移，所以基因工程也叫做重组DNA技术。二、基因工程的基本操作程序（1）目的基因的分离或合成；（2）用工具酶对目的基因和载体（Vector）进行加工处理，把目的基因与载体结合成重组DNA分子；（3）把重组DNA分子引入受体细胞，并使目的基因和载体上其他基因得以表达；（4）转化体细胞的扩增；（5）重组体细胞的鉴定与筛选。三、基因工程历史上的重要人物不能忘记的人PaulBerg伯格（美国生物化学家）通过把两个不同来源的DNA连结在一起并发挥其应有的生物学功能，证明

3、了完全可以在体外对基因进行操作。他作为“重组DNA技术之父”于1980年获诺贝尔化学奖。不能忘记的人KaryBMullis1985年穆利斯发明了高效复制DNA片段的聚和酶链式反应（PCR）技术，利用该技术可从极其微量的样品中大量生产DNA分子，使基因工程获得了革命性发展。四、理论基础不同基因具有相同的物质基础；基因是可切割的；基因是可以转移的；多肽和基因之间存在对应关系；遗传密码是通用的；基因可以通过复制把遗传信息传给下一代。第二节基因工程产品的生产过程一、构建过程示意图二、发酵的一般过程三、下游加工过程2.生产过程

4、上游构建（基因工程）发酵生产（发酵工程）纯化制备一、构建过程示意图①②③④⑤⑥①从细胞中分离出目的DNA②限制酶截取DNA片断③分离表达载体（质粒等）④DNA重组⑤用重组后的载体转化宿主细胞⑥培养宿主细胞克隆大量基因1.载体（Vector）的选择种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。选择标准：能自主复制；具有两个以上的遗传标记物，便于重组体的筛选和鉴定；有克隆位点（外源DNA插入点），常具有多个单一酶切位点（多克隆位点）；分子量小，以容纳较大的外源DNA。质粒（Plasmid）是存在于细菌染色体外的小型环状双链DNA分

5、子,大小约为数千碱基对。常有1~3个抗药性基因，以利于筛选。原核表达体系：如大肠杆菌（E.coli）等2.表达体系的选择优点：强启动子,表达量大翻译调控序列生产简单不足：缺乏转录后加工机制缺乏翻译后加工机制表达产物形成不溶性包涵体很难表达大量可溶性蛋白优点：可适当修饰表达的蛋白质一般具有天然活性表达产物分区积累真核表达体系如酵母、昆虫及哺乳类动物细胞和植物细胞缺点：操作技术难、费时、不经济酵母菌的结构二、发酵的一般过程发酵工艺多种多样，但基本上包括以下三个过程:发酵罐的结构示意图1、菌种制备2、种子扩大培养3、大规模

6、罐批培养三、下游加工过程从发酵液中分离、精制有关产品的过程称为发酵生产的下游加工过程。它是生产过程中最重要、成本费用最高的环节。至今高效液相色谱仍是最常用的手段。一般可分为四个阶段：1、发酵液预处理和固液分离2、提取3、精制4、成品加工基因工程疫苗第一节基因工程亚单位疫苗第二节基因工程载体疫苗第三节核酸疫苗第四节基因缺失活疫苗第五节蛋白工程疫苗第六节转基因植物疫苗第七节基因工程疫苗的优越性及其发展重点第一节基因工程亚单位疫苗一、定义二、抗原基因的选择三、表达系统一、定义：又称生物合成亚单位疫苗或重组亚单位疫苗，主要指

7、将病原微生物的抗原基因用分子生物学的方法分离，然后与载体DNA相连接，在经载体将抗原基因带进受体进行复制与表达，最后将基因工程表达的蛋白质抗原分离纯化后制成疫苗。二、抗原基因的选择1、一般选择病原体表面糖蛋白编码基因2、对于易变异的病毒（如HA）则应选择各亚型共有的核心蛋白的主要保护性抗原基因3、一般选择两种以上的抗原基因构建重组体三、表达系统1、种类：大肠杆菌：BL21枯草杆菌:酵母细胞:毕赤酵母昆虫细胞：SF9哺乳细胞：CHO、转基因植物:番茄、马铃薯、香蕉转基因动物:牛三、表达系统2、表达系统选择的依据（1）表

8、达抗原的免疫原性强弱—蛋白翻译后修饰哺乳细胞〉酵母细胞〉大肠杆菌（2）表达效率的高低大肠杆菌〉酵母细胞〉哺乳细胞（3）表达产物纯化的难易程度表达量越大越容易纯化带标签的容易纯化基因工程亚单位疫苗的优缺点优点:与传统疫苗相比，安全性较好缺点：免疫效果价差增强免疫原性的方法：调整基因组合，使其表达成颗粒结构在体外将抗原聚团化，如包入脂质体或胶囊微球