| 利用转基因植物生产药用蛋白的研究现状 刘德虎（中国农业科学院生物技术研究中心） |
早在现代医学产生之前，人们便已经自觉或不自觉地利用植物或植物中的某些天然成分来医治人类疾病。 随着生物技术的发展，过去只能从稀有植物乃至其它生物体才能够获得，或者收获量甚微的一些具有商业价值的物质，现在已有可能利用栽培作物来进行生产了。可以这样说，基因工程领域的研究进展，使得植物体正在成为具有重要经济价值的异源蛋白（包括药用蛋白）的生产体系。据不完全统计，迄今为止，国外已经有几十种药用蛋白质或多肽在植物中得到成功表达，其中包括了人的细胞因子、表皮生长因子、促红细胞生成素、干扰素、生长激素、单克隆抗体和可作为疫苗用的抗原蛋白等。一些研究机构或公司已开始从这些药物蛋白的生产中获得巨大经济效益。 在植物中生产药用蛋白多肽最早的例子之一是利用植物贮藏蛋白天然的高水平表达特性，生产人的神经肽-亮氨酸脑啡肽。它是一个含有5个氨基酸残基的小分子多肽，在油菜中先以种子贮藏蛋白2S清蛋白的形式被生产出来，后经胰蛋白酶水解被从贮藏蛋白质上切割下来，再通过HPLC予以回收，在临床上可作为止痛剂或镇静剂使用。 继早期的研究之后，在植物中表达人和动物的抗体又成为人们关注的焦点。免疫球蛋白如lgG、IgM、IgG/IgA嵌合抗体、Fab片段、单链抗体和单域抗体等均已实现了表达，表达产物含量最高达植物可溶性蛋白的2％以上。这类抗体具有生物学活性，在纯化后可用作药物、诊断试剂和亲合剂等。此外，在植物中表达抗体还有可能增强作物的抗病毒能力、提高产量以及改良其它农艺性状等。 在植物中生产药用蛋白的另外一条途径是使用基因工程植物病毒作载体，这类载体可瞬时高效表达大量外源蛋白，是农杆菌转化系统等所不能做到的，已有十几种植物病毒被改造成不同类型的外源蛋白表达载体，包括花椰菜花叶病毒（CaMV）、烟草花叶病毒（TMV）和豇豆花叶病毒（CPMV）等，其中超过150多种的蛋白多肽在TMV载体中成功表达。利用融合抗原表达策略已生产出含有疟疾、动物口蹄疫病毒、鼻病毒及人免疫缺陷病毒（HIV）抗原决定簇的嵌合外壳蛋白，这类融合蛋白的生产方式将来可能是生产疫苗的一条重要和经济有效的途径。 我国在利用转基因植物或病毒载体生产药用蛋白的研究方面远远滞后于一些发达国家，有关报道尚不多见。这尽管有诸多原因，但主要与未得到国家和科研人员足够的重视有关。因此，在95期间，国家863高新生物技术领域有选择性地资助了“利用转基因植物生产乙型肝炎口服疫苗”（中国农科院生物技术研究中心刘德虎研究员主持承担）和“植物病毒（TMV）表达载体系统构建”（中国科学院上海植生所许政凯研究员主持承担）等2项研究课题，希望以此作为突破口，带动国内该研究领域全面的发展。 [资料来源：利用转基因植物生产药用蛋白/刘德虎（中国农业科学院生物技术研究中心）//生物技术通报/中国农科院信息中心 |