稳定生产高甘露糖基化重组蛋白细胞株的构建

稳定生产高甘露糖基化重组蛋白细胞株的构建

论文摘要

生物医药是一类20世纪80年代开始出现的新型药物,与化学法合成的传统小分子药物相比,其具有更高的特异性,更低的毒副作用和更长的体内半衰期。生物医药为许多传统药物难以治愈的疾病(如癌症,自身免疫疾病等)提供了新的疗法,是现代医药工业的一个极其重要的分支。表达系统在医药蛋白的生产过程中起着至关重要的作用,不同表达系统所具有的不同蛋白翻译后修饰过程使得具有相同氨基酸序列的蛋白可能呈现不完全相同的药代动力学和药理学性质。人胚胎肾细胞293(HEK293)是一种科学研究和工业生产中均较为常用的重组蛋白表达系统,与目前工业上应用最为广泛的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞相比,它不产生能引起人体免疫排斥的糖链结构(如半乳糖-α1,3-半乳糖或N-羟乙酰神经氨酸),具有更加优异的人体亲和性,但HEK293细胞株仍具有极为复杂的蛋白N糖基化修饰途径,这一途径使得其表达的医药蛋白具有不均一性,进而影响药物质量的稳定性。为生产具有稳定性质的高甘露糖基化的医药蛋白,本实验室已在野生型HEK293细胞株中敲除α1,2-甘露糖苷酶编码基因MAN1A1,MAN1B1得到了一株T-KO细胞株,此细胞株能够生产主要含高甘露糖型N糖的糖基化蛋白,但仍有少量复杂型N糖在此细胞株中合成,为除去此部分复杂型糖链,本研究在T-KO细胞株中敲除了另一α1,2-甘露糖苷酶编码基因MANIC1和β1,2-N乙酰葡糖胺转移酶编码基因MGAT1得到了 QD-KO和QT-KO两株细胞株。为鉴定这两株细胞株所合成N糖糖型,作者进行了凝集素染色,外切糖苷酶处理以及质谱分析,结果均表明QD-KO和QT-KO细胞株中只合成高甘露糖型N糖。为增强QD-KO和QT-KO细胞株的增殖能力,研究中向这两株细胞株中引入了原癌基因MYC和MYCN,对转入MYC/MYCN后的细胞株进行生长曲线测定表明其生长能力的确得到回补,并且对此细胞株中所表达重组蛋白的N糖进行的鉴定表明,MYC和MYCN的引入不影响细胞株表达重组蛋白的糖链结构。所有实验结果均表明,本研究成功在HEK293细胞株的基础上构建了适于生产均一性高甘露糖基化医药蛋白的细胞株。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 生物药物概述
  •     1.1.1 生物药物与化学合成药物
  •     1.1.2 医药蛋白发展现状
  •     1.1.3 均一糖基化医药蛋白
  •     1.1.4 溶酶体贮积症
  •     1.1.5 酶替代疗法
  •   1.2 蛋白质的N糖基化修饰
  •     1.2.1 蛋白质在内质网中发生N糖基化
  •     1.2.2 新生N糖在高尔基体中加工成熟
  •   1.3 本论文研究意义和主要内容
  •     1.3.1 本论文的研究意义
  •     1.3.2 本论文的主要研究内容
  • 第二章 材料与方法
  •   2.1 实验材料
  •     2.1.1 菌株与质粒
  •     2.1.2 试剂、酶及耗材
  •     2.1.3 引物
  •     2.1.4 主要培养基即试剂的配制
  •     2.1.5 主要设备与仪器
  •   2.2 实验方法
  •     2.2.1 质粒构建
  •     2.2.2 哺乳动物细胞培养
  •     2.2.3 稳定细胞株的构建
  •     2.2.4 CRISPR Cas9系统介导的哺乳动物细胞基因敲除
  •     2.2.5 逆转录病毒介导的细胞转染
  •     2.2.6 凝集素染色鉴定细胞表面糖型
  •     2.2.7 糖蛋白的部分纯化和外切糖苷酶处理
  •     2.2.8 蛋白质印迹法
  •     2.2.9 重组His-FLAG-LIPA的纯化
  •     2.2.10 重组人源IgG1的纯化
  •     2.2.11 重组蛋白糖链结构鉴定
  •     2.2.12 动物细胞生长曲线测定
  • 第三章 结果与讨论
  •   3.1 敲除型细胞株的构建
  •     3.1.1 MAN1A1/A2/B1/C1 QD-KO细胞株的构建
  •     3.1.2 MAN1A1/A2/B1/C1/MGAT1 QT-KO细胞株的构建
  •   3.2 敲除型细胞株糖链结构的鉴定
  •     3.2.1 流式细胞术检测细胞表面糖型
  •     3.2.2 重组蛋白溶酶体酸性脂肪酶LIPA的表达和外切糖苷酶处理
  •     3.2.3 瞬时表达LIPA都糖链结构鉴定
  •     3.2.4 稳定表达LIPA都糖链结构鉴定
  •     3.2.5 人源IgG1的表达和糖链结构鉴定
  •   3.3 敲除型细胞株生长缺陷的回补
  •     3.3.1 QD-KO和QT-KO细胞株生长缺陷的回补
  •     3.3.2 回补细胞株中糖链结构的鉴定
  • 主要结论与展望
  •   主要结论
  •   展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录: 作者在攻读硕士学位期间发表的文章
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 任伟伟

    导师: 藤田盛久

    关键词: 甘露糖苷酶,基因编辑,均一化糖,医药蛋白

    来源: 江南大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,生物学,有机化工

    单位: 江南大学

    分类号: Q78;TQ464

    总页数: 54

    文件大小: 2899K

    下载量: 64

    相关论文文献

    • [1].植烷醇磷酸甘露糖的酶法合成及应用[J]. 食品与生物技术学报 2020(03)
    • [2].放线菌蛋白O-甘露糖基化的研究进展[J]. 生命的化学 2015(02)
    • [3].利用伴刀豆球蛋白检测O-甘露糖基化[J]. 生物技术通讯 2011(06)
    • [4].真核生物蛋白质O-甘露糖基化的研究进展[J]. 生命的化学 2015(01)
    • [5].微波辅助合成甘露糖基三氯乙酰亚胺酯及其传统方法优化[J]. 食品与生物技术学报 2014(07)
    • [6].苦瓜化学成分研究[J]. 中国实验方剂学杂志 2011(16)
    • [7].~(99)Tc~m标记DPZM类右旋糖苷衍生物的淋巴结摄取和显像研究[J]. 中国原子能科学研究院年报 2012(00)
    • [8].~(99)Tc~m标记右旋糖酐衍生物用于前哨淋巴结显像的生物分布研究[J]. 中国原子能科学研究院年报 2011(00)
    • [9].配体修饰脂质体的研究进展[J]. 中国药房 2012(41)
    • [10].半纤维素功能材料——水凝胶[J]. 中国造纸学报 2011(04)
    • [11].瓜尔胶酶解法制备半乳甘露低聚糖及其产物表征[J]. 化学与生物工程 2009(12)
    • [12].~(99)Tc~m标记右旋糖苷衍生物的制备及其生物分布[J]. 同位素 2012(03)
    • [13].桑树硬枝扦插生根过程基部皮层的差异蛋白质组分析[J]. 蚕业科学 2015(04)
    • [14].应用糖基化碳量子点研究甘露糖与致病菌之间的相互作用[J]. 分析测试学报 2017(11)

    标签:;  ;  ;  ;  

    稳定生产高甘露糖基化重组蛋白细胞株的构建
    下载Doc文档

    猜你喜欢