(本講義取自《生藥豆》;[圖]處為結構圖,原圖待補) 拾壹、生物科技考古整理 一、 分子生物學 技術名稱 原理與標的 說明 聚合酶連鎖反應 (PCR) 體外複製、增幅DNA 片段 僅針對 DNA 進行擴增。若要擴增 RNA 須先反轉錄為 cDNA (RT-PCR) 限制酶 (Restriction enzyme) 由細菌產生(防衛外來 DNA) 可切斷 特定位置的鹼基序列。 命名規則:屬名第一個字 + 種名頭兩個字 切割點通常是回文序列(4~8個鹼基) 墨點法 (Blotting) 電泳與探針雜交偵測特定大分子 口訣 (SNoW DROP): • Southern blotting → 偵測特定 DNA • Northern blotting → 偵測特定 RNA • Western blotting → 偵測特定 Protein ELISA 酵素結合免疫吸附分析 用抗原抗體的專一性結合來偵測 利用二級抗體結合催化酶 藉由酵素催化受質呈色,達到增幅偵測的效果 二、 蛋白質藥物的特性與製劑設計 主題 觀念 基本特性 1. 多為水溶性,但極易被胃腸道酵素破壞,因此不適合作成口服製劑 2. 易受 pH 值、溫度、劇烈搖晃影響而變性 貯存條件 通常須貯存在 2~8°C (冷藏) 以保持穩定性(並非一定要零下20°C,且不可置於室溫) 添加物 加入 血清蛋白 (Albumin) 或界面活性劑,以減少蛋白質藥物吸附在管壁上 三、 蛋白質工程與轉譯後修飾 (Protein Engineering & Modification) 1. 定點突變技術 改造標的 突變策略與目的 GM-CSF Arginine 置換成 Leucine → 避免被酵素水解。 Human β-interferon 非配對 Cysteine 置換成 Serine → 減少錯誤的disulfide bonds t-PA Asparagine 置換成 Glutamine → 減少蛋白質異常glycosylation 2. 轉譯後修飾 修飾機制 臨床與藥學意義 Disulfide folding 使重組蛋白具備正確的 3D 結構與活性 Glycosylation 與 唾液酸 (Sialic acid) 在蛋白質接上寡醣,最後再接上 Sialic acid (唾液酸) 避免蛋白質被肝臟細胞的受體辨識與清除,延長重組蛋白體內半衰期 四、 新興生物療法技術 療法 作用機制 基因治療 (Gene Therapy) Ex-vivo (體外):細胞從身上取出,在體外基因培養生長後,再植入人體 In-vivo (體內):直接將載體(含治療基因)注射入病人體內 抗信息寡核苷酸 (Antisense oligonucleotides) 結合到特定的 mRNA,阻止 mRNA 對蛋白質的轉譯 (Translation)。 最常用的鹼基數長度範圍為 15~25 個鹼基。 五、 生物製劑個論 藥物名稱 分類 重要特徵與適應症 Insulin (胰島素, Humulin) 重組蛋白質藥物 第一個 利用 DNA 重組技術上市的蛋白質製劑 Muromonab-CD3 (OKT3) 單株抗體 作用於 T 細胞上的 CD3 複合體 用於 降低器官移植的排斥反應 Aldesleukin 重組蛋白質藥物 (IL-2) 治療 轉移性腎細胞癌 Interferon alfa-2a (Roferon-A) 重組蛋白質藥物 常見的基因工程生物製劑 用於抗病毒(B肝、C肝)或抗腫瘤 Human chorionic gonadotropin (hCG) 傳統萃取生物製劑 hCG 通常是從孕婦尿液中純化萃取