乳腺生物反应器_膜生物反应器原理_一次性生物反应器(3)

Received 3 May 2005 Available online 26 May 2005

Biochemical and Biophysical Research Communications 333 (2005) 58–63

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摘要;

Yeast artificial chromosomes (YACs) as transgenes in transgenic animals are likely to ensure optimal expression levels. Microinjection of YACs is the exclusive technique used to produce YACs transgenic livestock so far. However, low efficiency and high cost

Keywords: Yeast artificial chromosome; Gene targeting; Cell fusion; Transgenic livestock建立人乳铁蛋白乳腺生物反应器的基本方法:①首先分离人乳铁蛋白的人类基因编码,随后将其与乳腺特异性表达调节元件牛α Ｓ1酪蛋白基因相连接;②用显微注射技术将构建好的载体ＤＮＡ直接注射入牛受精卵的原核中,并将被注射的受精卵移入假孕母牛输卵管内继续发育;③妊娠后出生的幼崽为转基因牛,在它们的泌乳期选择乳汁中表达有人乳铁蛋白的母牛;④表达人乳铁蛋白量最高的母牛产下的第二代公牛,作为第三代转基因牛的父代,然后根据市场需求,大量繁殖转基因牛。

原核显微注射法制备人乳铁蛋白转基因动物的技术路线建立乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白是一个复杂而繁琐的过程,而且存在着整合率低、表达水平不确定和随机整合等问题,但随着新技术的不断开发与应用,乳腺生物反应器将成为一种简便、大量、低成本地生产昂贵药用蛋白的方法,形成一种全新的生物医药产业。

乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的现状1990年GenPharming公司在世界上首先培育了含有人乳铁蛋白的转基因牛。公司用牛α Ｓ1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,通过原核显微注射法制备了人乳铁蛋白转基因牛,第一头雄性转基因牛取名为荷姆(Herman)。公司设立主细胞库管理荷姆的,并用荷姆的人工受精生产了子代转基因牛,经鉴定转基因牛的乳汁中含有人乳铁蛋白1ｇ/Ｌ,这种人乳铁蛋白比从细菌中获得的人乳铁蛋白更易纯化,而生产成本比哺乳动物细胞培养低1000倍以上。自荷姆出生后,GenPharming公司在荷兰建立了合资企业GenPharming,并获得荷兰100万英磅的资助,荷兰期望以此开发本国农产品的多样化途径。目前公司已经培育了几十头转基因奶牛,计划从转基因牛乳中获得35ｇ/Ｌ人乳铁蛋白的收率。其生产的人乳铁蛋白于1997年进入临床试验,计划2000年推入市场,这种转基因奶牛年产牛奶10吨,预计每年生产的含人乳铁蛋白的奶粉价值达60亿美元。中国科学院上海植物生理研究所和中国科学院上海生物化学研究所合作,成功地将人乳铁蛋白ｃＤＮＡ基因表达在烟草和昆虫中。扬州大学农学院与中国科学院发育研究所合作,研制了牛α Ｓ1酪蛋白-乙肝病毒表面抗原(ＨＢｓＡｇ)在转基因羊乳汁中的表达,和具有商业应用价值的人(ＥＰＯ)转基因山羊。这些研究都为在我国建立人乳铁蛋白乳腺生物反应器奠定了坚实基础。

展望：利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白在我国具有广阔开发前景和快速的经济效益,因为,人乳铁蛋白的疗效确切,使用范围广,其转基因产品在国外已进入临床试验,而且乳腺生物反应器不仅可以作为生产药用人乳铁蛋白的理想工具,还可以改变奶液的营养成分,使其品质更接近人乳,提高奶液的应用价值,而营养品的开发时间短,见效快。1997年美国红十字会和遗传学会预测,到2005年,仅美国通过转基因动物生物反应器生产的药物年销售额可达350亿美元,至2010年,所有基因工程药物中利用动物乳腺生物反应器生产的份额将高达95%。我国和大型制药企业应抓紧时间,增加投资,加快转基因动物乳腺生物反应器的研究速度,使我国的转基因药物在21世纪的生物医药产业革命中占有一席之地。动物乳腺生物反应器的构建一般是三个平台：