簡要評述了利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋白種類和表達(dá)系統(tǒng)，利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢，以及轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白的基本方法、應(yīng)用研究等。盡管目前植物作為藥用蛋白的生物反應(yīng)器受到諸多因素限制，優(yōu)點(diǎn)與問題并存，但利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白是植物基因工程研究領(lǐng)域的一個新的發(fā)展趨勢。

　　引言

　　傳統(tǒng)的生物醫(yī)藥基因工程常利用動物病毒、細(xì)菌、酵母等為生物反應(yīng)器進(jìn)行藥用蛋白的生產(chǎn)，存在一些不足之處，如，細(xì)菌細(xì)胞不能進(jìn)行許多病毒蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄后的修飾作用，不利于蛋白質(zhì)的正確折疊，導(dǎo)致其免疫性通常較弱;酵母菌對有些蛋白質(zhì)的過分糖基化可能影響針對特定蛋白質(zhì)的免疫反應(yīng)，妨礙著酵母菌在一些疫苗生產(chǎn)中的應(yīng)用;多數(shù)動物培養(yǎng)系統(tǒng)表達(dá)水平低，需要昂貴的生長培養(yǎng)基，且培養(yǎng)基需要特殊處理，因此疫苗成本很高，限制了其商品化應(yīng)用。利用轉(zhuǎn)基因植物作為生物反應(yīng)器，把外源基因?qū)�入植物核基因組或葉綠體基因組中可以生產(chǎn)出在醫(yī)學(xué)上有生物活性的藥用蛋白，且可以克服其他反應(yīng)系統(tǒng)的缺陷，成為藥用蛋白生產(chǎn)的又一新途徑。

　　1問題的提出

　　現(xiàn)代基因工程技術(shù)最初是建立在結(jié)構(gòu)簡單的微生物，尤其是大腸桿菌的基礎(chǔ)之上的，最初都以大腸桿菌為受體表達(dá)外源蛋白，用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白的思路出自偶然。八十年代末，比利時pgs公司的科學(xué)家將一個神經(jīng)肽(enkephalin,腦啡肽)編碼基因轉(zhuǎn)入煙草中表達(dá)，用意在于讓癮君子們不用抽煙，只需拿煙葉聞一聞或放在口中嚼一嚼即可過煙癮，以此減少尼古丁對人體的危害及減少空氣污染。他們把這個小肽基因兩端設(shè)計了兩個蛋白酶的酶切位點(diǎn)，將改造后的基因串聯(lián)導(dǎo)入煙草細(xì)胞并成功獲得再生植株，結(jié)果小肽以多聚體的形式表達(dá)存在，用胰蛋白酶和羧肽酶作用后獲得了神經(jīng)肽，每粒種子在200nmol,然而，他們的目的最終沒能達(dá)到，因?yàn)樯窠?jīng)肽要經(jīng)血液運(yùn)輸而起作用，在口腔及消化道內(nèi)會被降解掉，但他們卻意外地找到了一條轉(zhuǎn)基植物生產(chǎn)神經(jīng)肽的途徑，引起人們對此領(lǐng)域的關(guān)注。運(yùn)用相同的思路，美國scripps研究所分別克隆了抗體的重鏈和輕鏈基因并轉(zhuǎn)入煙草中，然后使兩種轉(zhuǎn)基因煙草雜交，在子代煙草葉片中產(chǎn)生了大量的抗體蛋白，表達(dá)水平占葉片總蛋白含量的1.3%,從而開創(chuàng)了用植物生產(chǎn)人、畜用疫苗的新時代，用此法生產(chǎn)抗 體可大大降低成本，生產(chǎn)規(guī)模大，可緩解目前疫苗緊缺的局面[1]。

　　2利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋白種類的研究進(jìn)展

　　迄今為止，國內(nèi)外利用轉(zhuǎn)基因植物生物反應(yīng)器研究和開發(fā)的藥用蛋白、酶等已達(dá)100種以上，其中在植物中成功表達(dá)的藥用蛋白質(zhì)和多肽有：人的細(xì)胞因子、表皮生長因子、干擾素、生長激素、單克隆抗體等。

　　2.1利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋白種類

　　2.1.1利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)動物口服疫苗

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　　動物口服疫苗是將病原微生物的抗原編碼基因進(jìn)行克隆重組，導(dǎo)入植物受體細(xì)胞進(jìn)行表達(dá)，其表達(dá)產(chǎn)物無需純化，連同植物組織一起口服后可激發(fā)動物粘膜免疫，機(jī)體產(chǎn)生對該重組蛋白的保護(hù)性中和抗體。1992年mason hs等首次報道了將乙型肝炎病毒表面抗原(hbsag)基因轉(zhuǎn)入煙草中獲得0.01%表達(dá)。1995年mason hs又將hbsag基因轉(zhuǎn)入馬鈴薯中，并使其在塊莖中專一性表達(dá)，用薯塊飼喂小鼠，在小鼠體內(nèi)檢測到保護(hù)性抗體[2]。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生物技術(shù)研究所劉德虎等在馬鈴薯和番茄中成功地表達(dá)了乙肝表面抗原，將轉(zhuǎn)基因馬鈴薯飼喂小鼠后，