融合蛋白定義

1、-作者xxxx-日期xxxx融合蛋白定義【精品文檔】融合蛋白科技名詞定義中文名稱：融合蛋白 英文名稱：fusion protein 定義1：融合基因的表達(dá)產(chǎn)物，或通過生物學(xué)和化學(xué)方法融合的兩個(gè)或兩個(gè)以上蛋白質(zhì)。 所屬學(xué)科：免疫學(xué)（一級學(xué)科）；應(yīng)用免疫（二級學(xué)科）；免疫學(xué)檢測和診斷（三級學(xué)科） 定義2：通過基因工程方法將編碼不同蛋白質(zhì)的基因片段按照正確的讀框進(jìn)行重組，將其表達(dá)后獲得的新蛋白質(zhì)。 所屬學(xué)科：生物化學(xué)與分子生物學(xué)（一級學(xué)科）；方法與技術(shù)（二級學(xué)科） 定義3：由兩段或多段基因序列串聯(lián)形成的融合基因表達(dá)所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。 所屬學(xué)科：細(xì)胞生物學(xué)（一級學(xué)科）；細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞工程（二級學(xué)科） 本

2、內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定公布 目錄臨床應(yīng)用 常見的幾種融合蛋白 1. 免疫球蛋白（Ig）融合蛋白 2. 甲狀旁腺激素（PTH）融合蛋白 3. 細(xì)胞因子重組融合蛋白臨床應(yīng)用 常見的幾種融合蛋白 1. 免疫球蛋白（Ig）融合蛋白 2. 甲狀旁腺激素（PTH）融合蛋白 3. 細(xì)胞因子重組融合蛋白展開融合蛋白(fusion protein) 融合蛋白有兩種不同的含義，一種是通過DNA重組技術(shù)得到的兩個(gè)基因重組后的表達(dá)產(chǎn)物。另一種含義就是介導(dǎo)兩個(gè)細(xì)胞質(zhì)膜融合的一組蛋白，如在仙臺病毒脂雙層外側(cè)小葉中含有的兩種糖蛋白之一，介導(dǎo)病毒被膜與宿主細(xì)胞質(zhì)膜的融合作用。另一種糖蛋白是血細(xì)胞凝集素神經(jīng)酰胺酶

3、。 兩個(gè)不同的蛋白質(zhì)連成一個(gè)大分子。可以通過化學(xué)方法連接，也可通過基因的融合來實(shí)現(xiàn)。 融合蛋白圖片(2張)在基因操作中，對一些分子數(shù)小的多肽基因常采用融合的方法與某一基因（如lac）相連，二者之間接上某一酶（如凝血酶）的切口，以增加在體內(nèi)表達(dá)后產(chǎn)物的穩(wěn)定性，也有的故意使兩個(gè)分子串連融合以提高療效，如IL-3與GM-CSF。也有與分泌性蛋白的信號肽基因組成融合基因，以使表達(dá)產(chǎn)物分泌到膜外或胞外。 融合蛋白 - 技術(shù)概況 融合蛋白技術(shù)是為獲得大量標(biāo)準(zhǔn)融合蛋白而進(jìn)行的有目的性的基因融合和蛋白表達(dá)方法。利用融合蛋白技術(shù)，可構(gòu)建和表達(dá)具有多種功能的新型目的蛋白。 技術(shù)特點(diǎn)    融合

4、蛋白融合基因可在原核細(xì)胞(如大腸桿菌) 也可在真核細(xì)胞中進(jìn)行表達(dá)。 原核表達(dá)系統(tǒng)的特點(diǎn)是時(shí)程短，費(fèi)用低，是科研中的主要工具。其缺點(diǎn)是真核蛋白表達(dá)沒有得到確切修飾；大量蛋 白常常沉淀成不溶性包涵體聚合物，需要復(fù)雜的變性和復(fù)性過程；大量蛋白的分泌較困難。真核表達(dá)系統(tǒng)的特點(diǎn)是蛋白翻譯后加工機(jī)會多，甚至可被改造成人源型；真核細(xì)胞易被轉(zhuǎn)染，具有遺傳穩(wěn)定性和可重復(fù)性；產(chǎn)物可被分泌，提純簡單，成本低。 技術(shù)內(nèi)容構(gòu)建融合蛋白的基本原則是， 將第一個(gè)蛋白的終止密碼子刪除，再接上帶有終止密碼子的第二個(gè)蛋白基因，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)基因的共同表達(dá)。具體步驟有： 1.進(jìn)行目的基因的克隆：根據(jù)基因序列互補(bǔ)原則 ，設(shè)計(jì)合適的引物序

5、列，以cDNA為模板，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增不同的目的DNA片段。 2.在載體中進(jìn)行重組：通過限制內(nèi)切酶將兩個(gè)DNA片段進(jìn)行酶切并回收，然后通過連接酶將兩個(gè)具有相同末端酶切位點(diǎn)的基因片段進(jìn)行體外連接，并克隆到高表達(dá)質(zhì)粒載體中，構(gòu)建重組質(zhì)粒。 3.將重組表達(dá)載體轉(zhuǎn)染宿主細(xì)胞并利用選擇標(biāo)志進(jìn)行篩選及測序。 4.融合基因的誘導(dǎo)表達(dá)及表達(dá)蛋白的純化 。 技術(shù)關(guān)鍵在構(gòu)建融合蛋白中，一個(gè)關(guān)鍵的問題是兩蛋白間的接頭序列( Linker )，即連接肽。它的長度對蛋白質(zhì)的折疊和穩(wěn)定性非常重要。如果接頭序列太短，可能影響兩蛋白高級結(jié)構(gòu)的折疊，從而相互干擾；如果接頭序列太長，又涉及免疫原性的問題，因?yàn)榻宇^序列本身就是新

6、的抗原。 一般來說， 3-5 個(gè)氨基酸的Linker 可滿足大部分融合蛋白的正確折疊的要求。 有人嘗試在融合蛋白間加入一段有疏水性和一定伸展性的較長肽鏈，如(Gly4Ser1)，目的是將兩者分開，以緩解相互干擾作用， 并獲得了滿意的結(jié)果。 但具體涉及到每種蛋白時(shí)，需具體分析。當(dāng)我們構(gòu)建融合蛋白時(shí)，應(yīng)多選擇幾種融合方式， 從中優(yōu)化出理想的連接方式。另外，大量研究表明連接肽的柔性和疏水性對不擾亂蛋白質(zhì)的功能結(jié)構(gòu)域是十分重要的。 遺憾的是，目前對于連接肽序列的設(shè)計(jì)還沒有可靠的選擇標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在，大多數(shù)連接肽序列的設(shè)計(jì)和選擇仍主要依賴于直覺。盡管依賴于蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)來預(yù)測其二級結(jié)構(gòu)已經(jīng)產(chǎn)生了重大的進(jìn)步，

7、但是我們對于序列和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系的了解還是很有限的。 編輯本段臨床應(yīng)用DNA疫苗 目前，疫苗已經(jīng)經(jīng)歷了三代：第一代疫苗是用減毒或殺死的病原體來激活機(jī)體免疫系統(tǒng)；第二代疫苗是用生物技術(shù)和重組DNA技術(shù)研制的組分疫苗注射機(jī)體誘導(dǎo)免疫應(yīng)答； 第三代疫苗是直接注射基因重組的抗原基 因來激活人體免疫系統(tǒng)，即DNA疫苗。 DNA疫苗與傳統(tǒng)疫苗相比有著明顯的優(yōu)勢，如易于生產(chǎn)，穩(wěn)定性強(qiáng)，成本低廉等，并可同時(shí)誘導(dǎo)體液與細(xì)胞免疫應(yīng)答。 目前利用基因工程成功制成的多價(jià)重組抗體融合蛋白 CYF196(國內(nèi)尚未上市)就是一種DNA疫苗， 它能有效防治下呼吸道感染和哮喘。因?yàn)镃YF196對病毒的主要受體-位于呼吸道上皮中

8、的細(xì)胞間黏附分子有高度親和力，對鼻病毒感染有較強(qiáng)的防御功能。 雙功能酶（多功能酶） 以往研究發(fā)現(xiàn) ， 在利用基因融合所構(gòu)建的大的酶分子中，如果用以構(gòu)成融合蛋白的各個(gè)酶分子的整個(gè)編碼序列均保留于新的酶分子中，則融合蛋白一般均保留所構(gòu)成的酶分子各自的酶活性。 并且發(fā)現(xiàn)在這些新構(gòu)建的融合蛋白中，蛋白的正確折疊以及各個(gè)酶的活性部位均未受到影響，與單個(gè)酶相比，融合蛋白的酶的比活力為50%-100%，對于催化連續(xù)反應(yīng)的兩種或幾種酶， 利用基因融合的方法構(gòu)成的融合蛋白可產(chǎn)生“ 鄰近效應(yīng)” （proximity effect）。 目前研究發(fā)現(xiàn)， -半乳糖苷酶-半乳糖脫氫酶融合蛋白在一定條件下，其偶聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生

9、NADH 的速度是同時(shí)加入這兩種酶的反應(yīng)速度的兩倍以上。同時(shí)過渡態(tài)時(shí)間縮短近四倍。 定向藥物 定向藥物一般由兩部分組成：一部分是藥物；另一部分是可以與病灶特異性結(jié)合的配基。通過融合蛋白技術(shù)將這兩部分融合在一起， 即可構(gòu)成一個(gè)具有獨(dú)特構(gòu)象與功能的蛋白質(zhì)。 編輯本段常見的幾種融合蛋白免疫球蛋白（Ig）融合蛋白免疫球蛋白融合蛋白是指在基因水平將目的基因同Ig部分片段基因相連，并在真核或原核細(xì)胞中表達(dá)出的具有上述兩部分結(jié)構(gòu)域的重組蛋白。據(jù)目的蛋白與Ig不同片斷相連，可將其分為二大類 ：一類為Fab(Fv)融合蛋白； 另一類為 Fc融合蛋白。 甲狀旁腺激素（PTH）融合蛋白甲狀旁腺激素 ( Parathyroid Hormone， PTH) 是由甲狀旁腺主細(xì)胞合成和分泌的一種單鏈多肽激素，成熟PTH含84個(gè)氨基酸殘基， 分子量約為 9500，是人體內(nèi)調(diào)節(jié)鈣磷代謝及骨轉(zhuǎn)換的最為重要的激素之一。它主要通過作用于靶細(xì)胞膜上腺苷酸環(huán)化酶系統(tǒng)， 增加胞漿內(nèi)cAMP及焦磷酸鹽 (PPi)