逆代谢工程的技术：利用细菌产生蛋白质药物

细履平沙

Biotechnology and Bioengineering上的一篇研究报告中，来自英国谢菲尔德大学的研究者通过研究开发出了一种廉价高效的技术，可以利用细菌来获得复杂的蛋白质药物。在文章中，研究者使用大肠杆菌来进行研究，从而就可以增加其细胞产生特殊修饰蛋白质的产量以及改善其稳定性。蛋白质的修饰目前在三分之二的人类治疗性药物中使用，而且其包括将特殊的糖类基团添加到蛋白质上，也就是糖基化的过程。

基于蛋白质的药物可以为现代医药开发提供帮助从而来解决人类的健康问题，比如糖尿病、癌症以及关节炎等。尽管简单的蛋白质是通过微生物细胞来产生的，可是这些复杂的蛋白质药物却是在动物细胞中产生的，因为其可以进行糖基化作用从而来控制药物的效力和稳定性，并且避免病人的免疫反应。

利用细菌来产生蛋白质来开发药物或许是一种更为有效的药物开发方法，因为使用动物细胞非常昂贵，然而在细菌细胞中糖蛋白的产量却非常少，其通常比在动物细胞中的产量低几千倍。

在这项研究中，研究者开发了一种逆代谢工程的技术，其可以使得研究者对细胞进行扫描从而鉴别出那些可以高效产生糖蛋白的细菌菌株；使用这项技术研究者就可以使得糖蛋白产量是实验室条件下的7倍。随后研究者使用质谱法来对细菌产生的蛋白质进行特性以及定量分析，这就使得研究者可对蛋白质进行修饰，然而改善药物的效用。

研究者Phil Wright表示，这项技术为药理学家得到和动物细胞产生的相同蛋白质提供了希望和基础，而且可以利用细菌来产生药物，并且进行不断修饰来改进药物的疗效。研究者同时也检测了这项技术对阳性抗体碎片的作用，结果显示，这种技术可以在不同蛋白质中进行作用

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逆代谢工程针对限制生物活性的主要因素，在相关生物种类识别希望的表型，确定该表型的决定基因，通过DNA重组技术将该基因在需改造的生物中克隆表达，其关键在于表型的基因确定，因为不同的基因可有相同的表型。