寒地粳稻生物反應(yīng)器建立及FGF21蛋白表達(dá)效果研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-03 10:16
植物分子醫(yī)藥/農(nóng)業(yè)是利用轉(zhuǎn)基因植物以農(nóng)業(yè)規(guī)模來(lái)生產(chǎn)人類(lèi)所需的醫(yī)藥蛋白質(zhì)。與微生物或動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)相比具有成本低、安全性高、易于規(guī);a(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。水稻除了作為世界上最重要的主要糧食作物之一外,目前還通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的DNA轉(zhuǎn)化作為分子醫(yī)藥的生物反應(yīng)器。水稻種子作為植物生物反應(yīng)器,已用于很多重組蛋白、疫苗和抗體等的生產(chǎn)。成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子21(FGF21)對(duì)高血糖、肥胖癥等代謝疾病和肝癌的早期治療有重要意義,有望成為治療糖尿病、肥胖癥和脂肪肝的新一代藥物。微生物表達(dá)FGF21蛋白具有在胞內(nèi)易形成包涵體、缺乏翻譯后修飾、純化成本高等不利因素。目前,水稻的轉(zhuǎn)錄組研究大多集中在生物和非生物脅迫上,而對(duì)這種DNA轉(zhuǎn)化方法引起的全基因組功能改變則知之甚少,出于生物安全角度考慮,需要了解外源基因的表達(dá)對(duì)水稻代謝的影響。本研究首先利用北方寒地粳稻品種建立水稻種子生物反應(yīng)器平臺(tái),然后利用水稻種子表達(dá)人源FGF21基因,在獲得轉(zhuǎn)FGF21水稻陽(yáng)性植株和種子后,分別從農(nóng)藝性狀、微觀結(jié)構(gòu)、生理水平、轉(zhuǎn)錄水平和蛋白水平等不同層面,來(lái)闡述轉(zhuǎn)FGF21對(duì)水稻代謝有何影響,以期為水稻生物反應(yīng)器更高效、安全表達(dá)外源蛋白奠定基...
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:134 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
通過(guò)根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化在植物中產(chǎn)生抗體的示意圖
前 言測(cè)到,包括胰腺、胃腸道、骨骼肌、睪丸、腦以及棕色和白色脂肪組織中的也有很低表達(dá)分別為 BAT 和 WAT)[110]。在人類(lèi)中,在正常條件下的 FGF21 基因幾乎完全在肝臟中表,而較弱的信號(hào)在腦中顯示[110],也有發(fā)現(xiàn),在胰腺中也存在 FGF21[111](圖 1-2)。
圖 1-3 優(yōu)化 FGF21 生物穩(wěn)定性策略[140]Figure 1-3 Strategies to optimize FGF21 bio-stability1.2.3.3 Fc 或單克隆抗體(mAb)-FGF21 融合蛋白FGF21 與人免疫球蛋白 G1(IgG1)的 Fc 片段的融合產(chǎn)生了具有顯著增加的半衰期的名為 Fc-FGF21(RG)的分子[145]。Fc-FGF21 顯示其藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的改善以及對(duì)蛋白水降解和聚集的抗性增加[145]。為延長(zhǎng)其血漿半衰期,F(xiàn)GF21 也被合并為單克隆抗體支架(CovX-Bodies)。所得到的合抗體 CVX-343 顯示出與天然 FGF21 相似的效力,并且在 ob/ob 小鼠中單次注射 6 d 與善的葡萄糖耐量有關(guān)。使用 Cov-X 進(jìn)行的大量研究已經(jīng)導(dǎo)致在 I 期臨床試驗(yàn)中開(kāi)發(fā)出新長(zhǎng)效 FGF21 類(lèi)似物 PF05231023,第二種 FGF21 類(lèi)似物[146-148]。1.2.3.4 FGFR 和 FGF21 模擬抗體單克隆抗體(mAb)的使用已經(jīng)成為治療幾種人類(lèi)疾病的有力治療工具。在這方面,已描述了兩種針對(duì) FGFR1 的 mAbs 用于治療 T2D 和其他肥胖相關(guān)病癥[149]。然而,由于這分子與脂肪特異性 FGFR1c 亞型的非選擇性結(jié)合,在其他也表達(dá) FGFR1 的組織中發(fā)揮作,這些分子與不希望的副作用的發(fā)生有關(guān)[149]。為了增加 FGF21 模擬單克隆抗體的特異性,oltz 等人已報(bào)道稱(chēng)為 mimAb1 的 FGFR1c/β-Klotho 特異性抗體的產(chǎn)生[150]。在肥胖猴子中
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黑龍江粳稻再生體系建立的影響因素研究[J]. 馮明芳,蒼晶,盧秋巍,鄭成成,趙金夢(mèng),李佳鴻,秦璐楠,楊薇,孟婧,朱祥春. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2016(10)
[2]植物果糖激酶基因家族演化及其功能[J]. 陳毅鴻,張積森. 分子植物育種. 2016(02)
[3]植物葡萄糖磷酸變位酶的研究進(jìn)展[J]. 李曉嶼,李玉花,李晗,李治龍,藍(lán)興國(guó). 植物生理學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]水稻幾丁質(zhì)酶基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)特征[J]. 范偉,李雪姣,關(guān)明俐,繆劉楊,史佳楠,竇世娟,劉麗娟,李莉云,劉國(guó)振. 作物學(xué)報(bào). 2014(04)
[5]水稻不同品種穎殼橫向發(fā)育的細(xì)胞學(xué)研究[J]. 李賀,王艷,李美善,許明子,劉憲虎. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(02)
[6]馬鈴薯X病毒載體介導(dǎo)的人成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子21(hFGF21)在煙草中的表達(dá)[J]. 付宏岐,薛萍,楊莉芳,龐實(shí)鋒. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[7]定點(diǎn)突變FGF21提高表達(dá)量研究[J]. 李德山,曹榮邱,高華山,任桂萍,劉明瑤. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]實(shí)現(xiàn)人源FGF-21高效可溶性表達(dá)的兩種策略[J]. 李娟,劉雯,肖磊,勞勛,趙麗芬,黃靜,吳自榮. 華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[9]高等植物己糖激酶基因研究進(jìn)展[J]. 張超,王彥杰,付建新,王曉慶,王瑋然,董麗. 生物技術(shù)通報(bào). 2012(04)
[10]人成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子-21的擬南芥油體表達(dá)系統(tǒng)構(gòu)建[J]. 付宏岐,李海燕,龐實(shí)鋒,楊晶,薛萍,劉秀明,王艷芳,李營(yíng),李洪志,李校堃. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(08)
博士論文
[1]二斑葉螨成蟲(chóng)滯育相關(guān)的轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 趙婧妤.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]水稻谷蛋白囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)及轉(zhuǎn)基因水稻蛋白組學(xué)研究[D]. 李文.武漢大學(xué) 2014
[3]棉花果膠裂解酶基因(GhPEL)的功能研究及農(nóng)桿菌介導(dǎo)棉花胚性愈傷組織轉(zhuǎn)化體系的建立[D]. 王海海.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]木薯己糖激酶基因家族克隆、結(jié)構(gòu)進(jìn)化及表達(dá)分析[D]. 吳曉慧.海南大學(xué) 2014
[2]胞吞作用基因MoPAN1和MoEDE1在稻瘟病菌生長(zhǎng)發(fā)育及致病過(guò)程中的功能研究[D]. 周晨.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]玉米PIP5K基因啟動(dòng)子的克隆與功能分析[D]. 周玉瓊.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3566095
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:134 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
通過(guò)根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化在植物中產(chǎn)生抗體的示意圖
前 言測(cè)到,包括胰腺、胃腸道、骨骼肌、睪丸、腦以及棕色和白色脂肪組織中的也有很低表達(dá)分別為 BAT 和 WAT)[110]。在人類(lèi)中,在正常條件下的 FGF21 基因幾乎完全在肝臟中表,而較弱的信號(hào)在腦中顯示[110],也有發(fā)現(xiàn),在胰腺中也存在 FGF21[111](圖 1-2)。
圖 1-3 優(yōu)化 FGF21 生物穩(wěn)定性策略[140]Figure 1-3 Strategies to optimize FGF21 bio-stability1.2.3.3 Fc 或單克隆抗體(mAb)-FGF21 融合蛋白FGF21 與人免疫球蛋白 G1(IgG1)的 Fc 片段的融合產(chǎn)生了具有顯著增加的半衰期的名為 Fc-FGF21(RG)的分子[145]。Fc-FGF21 顯示其藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的改善以及對(duì)蛋白水降解和聚集的抗性增加[145]。為延長(zhǎng)其血漿半衰期,F(xiàn)GF21 也被合并為單克隆抗體支架(CovX-Bodies)。所得到的合抗體 CVX-343 顯示出與天然 FGF21 相似的效力,并且在 ob/ob 小鼠中單次注射 6 d 與善的葡萄糖耐量有關(guān)。使用 Cov-X 進(jìn)行的大量研究已經(jīng)導(dǎo)致在 I 期臨床試驗(yàn)中開(kāi)發(fā)出新長(zhǎng)效 FGF21 類(lèi)似物 PF05231023,第二種 FGF21 類(lèi)似物[146-148]。1.2.3.4 FGFR 和 FGF21 模擬抗體單克隆抗體(mAb)的使用已經(jīng)成為治療幾種人類(lèi)疾病的有力治療工具。在這方面,已描述了兩種針對(duì) FGFR1 的 mAbs 用于治療 T2D 和其他肥胖相關(guān)病癥[149]。然而,由于這分子與脂肪特異性 FGFR1c 亞型的非選擇性結(jié)合,在其他也表達(dá) FGFR1 的組織中發(fā)揮作,這些分子與不希望的副作用的發(fā)生有關(guān)[149]。為了增加 FGF21 模擬單克隆抗體的特異性,oltz 等人已報(bào)道稱(chēng)為 mimAb1 的 FGFR1c/β-Klotho 特異性抗體的產(chǎn)生[150]。在肥胖猴子中
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黑龍江粳稻再生體系建立的影響因素研究[J]. 馮明芳,蒼晶,盧秋巍,鄭成成,趙金夢(mèng),李佳鴻,秦璐楠,楊薇,孟婧,朱祥春. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2016(10)
[2]植物果糖激酶基因家族演化及其功能[J]. 陳毅鴻,張積森. 分子植物育種. 2016(02)
[3]植物葡萄糖磷酸變位酶的研究進(jìn)展[J]. 李曉嶼,李玉花,李晗,李治龍,藍(lán)興國(guó). 植物生理學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]水稻幾丁質(zhì)酶基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)特征[J]. 范偉,李雪姣,關(guān)明俐,繆劉楊,史佳楠,竇世娟,劉麗娟,李莉云,劉國(guó)振. 作物學(xué)報(bào). 2014(04)
[5]水稻不同品種穎殼橫向發(fā)育的細(xì)胞學(xué)研究[J]. 李賀,王艷,李美善,許明子,劉憲虎. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(02)
[6]馬鈴薯X病毒載體介導(dǎo)的人成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子21(hFGF21)在煙草中的表達(dá)[J]. 付宏岐,薛萍,楊莉芳,龐實(shí)鋒. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[7]定點(diǎn)突變FGF21提高表達(dá)量研究[J]. 李德山,曹榮邱,高華山,任桂萍,劉明瑤. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]實(shí)現(xiàn)人源FGF-21高效可溶性表達(dá)的兩種策略[J]. 李娟,劉雯,肖磊,勞勛,趙麗芬,黃靜,吳自榮. 華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[9]高等植物己糖激酶基因研究進(jìn)展[J]. 張超,王彥杰,付建新,王曉慶,王瑋然,董麗. 生物技術(shù)通報(bào). 2012(04)
[10]人成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子-21的擬南芥油體表達(dá)系統(tǒng)構(gòu)建[J]. 付宏岐,李海燕,龐實(shí)鋒,楊晶,薛萍,劉秀明,王艷芳,李營(yíng),李洪志,李校堃. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(08)
博士論文
[1]二斑葉螨成蟲(chóng)滯育相關(guān)的轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 趙婧妤.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]水稻谷蛋白囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)及轉(zhuǎn)基因水稻蛋白組學(xué)研究[D]. 李文.武漢大學(xué) 2014
[3]棉花果膠裂解酶基因(GhPEL)的功能研究及農(nóng)桿菌介導(dǎo)棉花胚性愈傷組織轉(zhuǎn)化體系的建立[D]. 王海海.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]木薯己糖激酶基因家族克隆、結(jié)構(gòu)進(jìn)化及表達(dá)分析[D]. 吳曉慧.海南大學(xué) 2014
[2]胞吞作用基因MoPAN1和MoEDE1在稻瘟病菌生長(zhǎng)發(fā)育及致病過(guò)程中的功能研究[D]. 周晨.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]玉米PIP5K基因啟動(dòng)子的克隆與功能分析[D]. 周玉瓊.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3566095
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