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南京大学解决蛋白质药物生产中沉淀物难题

发布时间:2021-01-05 12:05:42 阅读: 来源:珠光粉厂家

南京大学解决蛋白质药物生产中“沉淀物”难题

本报讯(记者张晔通讯员张文江)在1月18日揭晓的2012年度国家科技奖获奖项目中,南京大学生命科学学院教授华子春课题组以《微生物基因工程可溶性表达及产物后加工新技术》荣获2012年度国家技术发明二等奖。这一成果较好解决了用细菌生产蛋白质药物时的包涵体难题,从而让生物药物的生产能够价廉物美。   华子春教授告诉记者,药物一般分三种:生物药物、化学药物和天然或传统药物。化学药物主要是靠人工合成,天然或传统药物靠自然生长和提取,而生物药物主要利用生物细胞、采用基因工程技术生产。出现于上世纪70年代的基因工程技术就是用别的生物的细胞生产人的蛋白质药物,但蛋白质药物最大的特点就是严格依赖于空间结构,例如,一般应在冰箱储存的胰岛素如果被长时间在室温放置后,尽管其组成无改变,但是分子空间结构(即折叠状态)会发生改变,从而直接导致胰岛素失去活性、使药物失效。   用细菌生产蛋白质药物是生物技术对人类的一大贡献。但是长期以来,在细菌生产蛋白质药物的过程中常常会产生“沉淀物”,这在学术上被称作“包涵体”。包涵体的产生,严重影响了蛋白质药物的活性。面对这一世界性难题,国内外同行一般采用两种方法:一种是采用将包涵体复性的技术路线,即在生产过程中让没有活性的蛋白质恢复活性,这种方法使得生产时间增加、工艺复杂、同时增加生产成本;另一种是选用高等生物细胞进行生产的替代办法,绕开包涵体的难题,这样做的结果是导致药物的生产时间和生产成本大幅增加。   华子春课题组历时19年,较好解决了细菌生产蛋白质药物时易形成“包涵体”难题,利用这一技术方法可以显著减少包涵体的产生,使得原先在细菌里不能溶解的蛋白质变成可溶解的蛋白质药物。这一方法不仅工艺简便,而且让蛋白质药物成本大幅下降。   在研究中,华子春课题组从理论着手,首先深入研究蛋白质在细菌中合成时折叠过程及规律。在此基础上,华子春课题组通过在多个环节、利用多种手段调控蛋白质折叠,有效解决了包涵体难题。在研究过程中,华子春课题组把握了两个关键环节:一是在生产环节,既要让药物产量高,又不形成包涵体,同时还兼顾后续的分离纯化工艺;二是在制备环节,优化了纯化工艺,研制出成本低、效率高的纯化工具。   立足基础研究、注重实际应用,这是华子春课题组一贯坚持的研究理念。正是因为如此,他们的成果广受企业欢迎。例如,从2006年开始,常州千红药业通过与华子春团队合作,实现了两个创新药物的顺利转化,因此先后获得了3项国家新药创制重大专项,“常州千红国际生物医药创新药物孵化基地”获得国家科技部立项,该企业已从传统生化制药企业成功转型为现代生物制药企业,并于2011年上市。

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