乳铁蛋白的开发和应用前景.doc

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1、3乳铁蛋白的开发和应用前景乳铁蛋白及乳铁蛋白衍生物的研究开发只在少数几个发达国家中进行，如美国的Baylor医学院、Agennix公司、Genpharm公司，荷兰的Pharming公司，日本的MoriagaMilkIndustryCoLtd、SnowBrandMilkProdCoLtd等。从人乳中纯化供研究用的乳铁蛋白成本高达2500美元／克，目前主要是应用基因工程来研究开发乳铁蛋白，并不断通过技术改进提高其产率，使之达到生产商业数量的乳铁蛋白。Baylor医学院开发了乳铁蛋白的重组生产技术和在真菌、酵母、细菌及哺乳动物细胞中表达的技术。成功地克隆和表达了人乳铁蛋白基因。Agennix公

2、司主要是从事于人乳铁蛋白的重组生产技术，并利用重组乳铁蛋白开发新的治疗药物和抗微生物化合物。他们拥有Baylor医学院的重组、表达乳铁蛋白的生产技术。他们用基因技术改进曲霉的一项专门发酵工艺获得了lg／L的收率，期望通过改进乳铁蛋白的产生菌株、优化生产水平使乳铁蛋白达到lO~20g／L的收率。Agennix公司在1996年3月公开的一项专利中]，应用一种新的适合于曲霉宿主细胞的质粒构建来产生大量的乳铁蛋白及乳铁蛋白多肽片段。该公司计划用重组技术生产的两种形式的乳铁蛋白：第一种是不含铁的乳铁蛋白(Apolacto~errin)，它将开发成口服及静脉用注射抗菌化合物，用于治疗腹泻、口腔和眼部

3、感染；第二种是铁饱和的乳铁蛋白，它是已知生物利用度最高的铁源，它将开发用于婴儿食品、补铁食疗以及用于食品和药物的防腐剂。目前重组乳铁蛋白的生物活性主要是通过三个关键的标准来衡量：铁结合力、人大肠受体结合力以及抗微生物活性.最近Baylor医学院Burrin等“为了研究乳铁蛋白对新生儿的生物作用，通过对新生猪仔喂予生理所需的乳铁蛋白，来了解乳铁蛋白对内睦器官的生长、蛋白质合成的影响，并认为初乳中的乳铁蛋白对新生婴儿合成代谢功能是有益的。Miehlke等用重组乳铁蛋白对临床分离幽门螺旋杆菌的体外试验结果显示：重组乳铁蛋白对幽门螺旋杆菌具有显著地潜在治疗作用。Genpharm公司主要是通过转基

4、因动物来生产乳铁蛋白。1990年他们采用新的试管法”，在荷兰生产了世界上第一头雄性转基因乳牛，取名荷姆(Herman)。将它的精液人工授给未满3岁的母牛，1994年1月生产出荷姆的第一批后代，16只幼仔乳牛中有8只是转基因牛，其中5只为雄性，3只为雌性。至今已产下36头携带产生人乳铁蛋白基因的小牛。并计划在今后两年繁殖数百头的转基因牛，以实现人乳铁蛋白的大量生产荷姆出生后，Genpharm公司在荷兰建立了合资企业GenpharmingEuropc，并获得了荷兰政府100万英磅的资助。荷兰政府期望以此来寻找本国农产品多样化的途径。早在l989年、1992年Genpharm公司分别就由转基因

5、牛方法生产异体蛋白——乳铁蛋白，并在世界范围提出了专利申请_l“]。他们应用牛aS1酪蛋白基因5、3旁侧序列开发了表达载体，构建了人乳铁蛋白cDNA表达盒。通过胚胎转化、移植来制备转基因牛。携带转基因的胚胎被植入母牛体内，产出转基因子代，子代转基因乳牛的牛奶中将含有乳铁蛋白。而这种乳铁蛋白比从细菌中获得的乳铁蛋白更易纯化。他们希望能从转基因牛乳中获得35g／L乳铁蛋白的收率。含有人乳铁蛋白的牛奶制得的奶粉，可作为口服药方中的成份，还可用于食品配方，尤其是婴儿食品配方。荷兰Pharming公司还是利用转基因牛方法生产乳铁蛋白，他们从转基因牛乳汁中生产乳铁蛋白的收率为lg／L。他们计划将乳铁

6、蛋白推向市场用于新生婴儿，用于癌症患者和其它免疫抑制病人。重组乳铁蛋白的临床前评价已于1996年完成，将于1997年进行临床试验。按Pharming公司目前的计划，~2ooo年可把转基因人乳铁蛋白推向市场，年销售额可达6o亿美元。日本SnowBrandMilkProdCoLtd、Morina—gaMilkIndustryCoLtd等在这一领域也开展了大量的研究工作。制备了在大肠杆菌中表达乳铁蛋白基因的重组质粒载体，在酵母、动物细胞内产生乳铁蛋白的表达载体。他们开发的乳铁蛋白多肽衍生物可用作抗溃疡药、抑菌剂、抗氧化剂、抗真菌剂；可用于抑制HIV、治疗流感和其它病毒；可预防巨细胞病毒感染、用

7、作免疫促进剂、抗肿瘤剂乳铁蛋白可与内酰胺抗生素联合应用，有效地增强内酰胺抗生素的抗菌作用；可与毗咯类抗真菌剂合用协同抗白邑念珠菌。可预防眼科手术后散光。还可制成蛋白冻胶、颗粒用于制备食品和药品“；可用于开发保健饮料。他们研究了无铁和金属结合的乳铁蛋白对双歧杆菌、大肠杆菌、金葡球菌的影响；研究了乳铁蛋白衍生物(MONL一03)的药理特性日_；为了应用于食品，研究了pH对乳铁蛋白热稳定性的影响。除此之外，被克隆的人乳铁蛋白cDNA和基因