蛋白質(zhì)工程技術(shù)在生物藥物研發(fā)中的應(yīng)用研究

譚英

（健能隆醫(yī)藥技術(shù)（上海）有限公司，上海201314）

蛋白質(zhì)工程技術(shù)在生物藥物研發(fā)中的應(yīng)用研究

譚英

（健能隆醫(yī)藥技術(shù)（上海）有限公司，上海201314）

蛋白質(zhì)工程技術(shù)是當(dāng)下生物技術(shù)工程中的一個(gè)重要研究對象，在了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的前提下，運(yùn)用生物學(xué)知識進(jìn)行的一種特異性改造，進(jìn)而得到具有新的特性的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程技術(shù)一般是對已經(jīng)存在的或人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的其他蛋白質(zhì)進(jìn)行模式分析或采取分子進(jìn)化等手段，簡要對生物藥物研發(fā)應(yīng)用蛋白質(zhì)工程技術(shù)進(jìn)行分析。

生物藥物；研發(fā)；蛋白質(zhì)工程技術(shù)

當(dāng)前，隨著生命科學(xué)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，生物藥物在新藥研發(fā)中的地位越發(fā)突出，越來越多的新藥研發(fā)工作者都特別關(guān)注和重視生物藥物研發(fā)新技術(shù)。對生命科學(xué)中的生物藥物研發(fā)的分析發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)工程技術(shù)起著不容忽視的作用。所以，研究蛋白質(zhì)在生物藥物研發(fā)中的作用和功能具有很大的發(fā)展前景。

1 生物藥物研發(fā)前景

1.1 生物藥物概述

生物藥物是一種用于診斷、預(yù)防及治療疾病的制品。這類藥物的研發(fā)過程比較復(fù)雜，需要綜合利用多方面的知識，如物理學(xué)、生物化學(xué)、藥學(xué)等原理，而且還要借鑒各個(gè)學(xué)科的研究成果。有了這些理論基礎(chǔ)，再借助生物的部分成分如細(xì)胞、組織、體液等制成生物藥物。在實(shí)際的生物藥物研發(fā)過程中，需要注意運(yùn)用多方面的專業(yè)知識，加強(qiáng)創(chuàng)新和改善，形成多種生物藥物生產(chǎn)途徑，生產(chǎn)出多種多樣的生物藥物，極大地豐富當(dāng)下生物藥物的功能和特性，具有很大的應(yīng)用和發(fā)展空間[1]。

1.2 生物藥物的藥理學(xué)性質(zhì)

正常機(jī)體能保持健康狀態(tài)的原因在于生物體內(nèi)部不斷產(chǎn)生各種與代謝緊密相關(guān)的調(diào)控物質(zhì)，如酶、蛋白質(zhì)、抗體、核酸等，通過這些物質(zhì)的調(diào)節(jié)作用來維持機(jī)體正常的機(jī)能。根據(jù)該特點(diǎn)，便可以從生物體內(nèi)提取這些物質(zhì)作為生物藥物的原料來源。據(jù)此生產(chǎn)的生物藥物，具有如下藥理學(xué)性質(zhì)：藥理活性高，治療針對性強(qiáng)，毒副作用小；但是生理副作用時(shí)有發(fā)生，因?yàn)樯矬w之間存在種屬差異，所以使用生物藥物可能會(huì)出現(xiàn)過敏或者免疫反應(yīng)。

1.3 生物藥物的生理功能和用途

生物藥物種類繁多，按照其生理功能和用途可以分成如下幾類：治療藥物，一般用在腫瘤、艾滋病等疾病的治療上；預(yù)防藥物，通過制成疫苗、菌苗、類毒素等來治療傳染性強(qiáng)的疾?。辉\斷疫苗，有著速度快、特效高等特點(diǎn)，常見的診斷疫苗有酶診斷、基因診斷、免疫診斷等。此外，生物藥物還廣泛應(yīng)用于食品、保健品、化妝品等領(lǐng)域，用途十分廣泛。

1.4 生物藥物市場現(xiàn)況

無論是從國內(nèi)市場還是國外市場來看，生物藥品制造業(yè)資產(chǎn)規(guī)模都是比較大的。單從國內(nèi)市場來看，就可以反映出。最新資料顯示，2012年末我國生物藥物制造業(yè)總資產(chǎn)達(dá)1 848.07億元。我國生物醫(yī)藥行業(yè)起步較晚，上游技術(shù)同外國相比落后5a，下游技術(shù)卻比外國至少相差15a，但是我國生物藥物行業(yè)發(fā)展迅速，足以反映世界生物藥物行業(yè)發(fā)展前景一片光明[2]。

綜上所述，生物藥物在新藥研發(fā)中有著舉足輕重的地位，其發(fā)展備受世界藥物研發(fā)國家和相關(guān)工作者關(guān)注。另外，各種生命科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，使生物藥物研發(fā)水平將會(huì)更加先進(jìn)。

2 蛋白質(zhì)工程技術(shù)概述

蛋白質(zhì)工程是一種通過基因重組技術(shù)設(shè)計(jì)、改造或合成具有特定的生理功能的蛋白質(zhì)的生物技術(shù)。蛋白質(zhì)工程技術(shù)的基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系，其方式是基因修飾或基因合成，其目的是對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或開發(fā)一種新的蛋白質(zhì)，一般作用是用于人們的生產(chǎn)和生活。

蛋白質(zhì)工程也稱之為第二代基因工程技術(shù)，是因?yàn)槠浒鄬W(xué)科的知識，綜合了科技工程領(lǐng)域的成果。首先，人們收集大量的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)信息，之后建立結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系的龐大數(shù)據(jù)庫，從而奠定了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系的理論基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)工程技術(shù)實(shí)際上就是對蛋白質(zhì)和核算的結(jié)合、蛋白質(zhì)的實(shí)際功能與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。

在蛋白質(zhì)技術(shù)的研究中，蛋白酶已成為了一種重要并應(yīng)用廣泛的蛋白產(chǎn)物，其發(fā)展前景十分光明。蛋白質(zhì)工程技術(shù)最大的特點(diǎn)就是能夠按照人們的意愿和需要來對蛋白質(zhì)進(jìn)行定向改造，獲得所需蛋白，滿足人們生產(chǎn)和生活的需要。根據(jù)目前的形勢來看，我國蛋白質(zhì)工程技術(shù)在生物藥物的研發(fā)中已經(jīng)初見成效，擁有了豐富的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀的研發(fā)成果，這顯示出了蛋白質(zhì)工程技術(shù)在生物藥物研發(fā)中的廣闊前景[3]。另外，蛋白質(zhì)技術(shù)處理在藥理方面的應(yīng)用逐漸深入到了生物材料領(lǐng)域。目前，生物技術(shù)學(xué)家與材料學(xué)家正在積極探索新的方式，將蛋白質(zhì)技術(shù)引入到微電子領(lǐng)域。因?yàn)橥ㄟ^蛋白質(zhì)技術(shù)形成的微電子組件不僅體積十分小，其功效也很大，如果能夠研發(fā)成功，那么其發(fā)展前景十分光明。

3 蛋白質(zhì)工程技術(shù)在生物藥物研發(fā)中的優(yōu)勢

生物藥物研發(fā)是生物領(lǐng)域的重點(diǎn)，其中蛋白質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上幫助了相關(guān)研究者的實(shí)際設(shè)計(jì)和研究，大大減輕了其工作量和工作難度。在實(shí)際應(yīng)用過程中，發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)技術(shù)的許多優(yōu)勢，對蛋白質(zhì)工程技術(shù)的研究更為深入，同時(shí)也得到了許多的新結(jié)構(gòu)和新功能的藥用蛋白。在生物藥物的研發(fā)中，蛋白質(zhì)工程技術(shù)已經(jīng)取得了多方面的成果，比如定點(diǎn)突變、體外定向等，還有甚至可以利用基因突變實(shí)現(xiàn)某分子中氨基酸的改造，得到具有新的藥理作用的蛋白質(zhì)?？傊?，就目前的發(fā)展形勢來看，蛋白質(zhì)工程技術(shù)在生物藥物研發(fā)領(lǐng)域具有很大的優(yōu)勢，并且隨著其研究的深入，其優(yōu)勢將會(huì)更加明顯。

4 結(jié)語

生物工程技術(shù)的發(fā)展已滲透到各個(gè)領(lǐng)域之中，生物藥物的研發(fā)進(jìn)程也在不斷加快。在生物藥物的研發(fā)過程中，充分應(yīng)用蛋白質(zhì)工程技術(shù)將會(huì)大大推動(dòng)生物藥物研發(fā)的進(jìn)度。

[1]潘淑媛.生物藥物研發(fā)應(yīng)用蛋白質(zhì)工程技術(shù)的分析[J].生物技術(shù)世界,2015,9(10):19,21.

[2]魏于全.生物治療與生物技術(shù)藥物研究進(jìn)展[A]//中華醫(yī)學(xué)會(huì)第十八次全國神經(jīng)病學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編（上）,2015:1.

[3]張新國,陳文潔,曾艷龍,等.蛋白質(zhì)工程技術(shù)及其在生物藥物研發(fā)中的應(yīng)用[J].藥學(xué)進(jìn)展,2011,52(12):529-536.

Analysis of Protein Engineering Technology in Development and Application of Biological Drugs

Tan Ying
(Generon Corporation (Shanghai) Ltd.,Shanghai201314)

Protein engineering is an important research object in current biotechnology engineering,based on understanding the structure and function of protein,a specific modification was carried out by using biological knowledge,and then the protein with the new characteristics was obtained.Protein engineering is generally used to analyze existing or other proteins that have been discovered or to adopt molecular evolution.In this paper,the application of protein engineering technology in the research and development of bio medicine was analyzed.

Biopharmaceutical;Research and development;Protein engineering

TQ464

A

2096-0387（2017）03-00101-02

譚英（1982-），女，湖南永州人，本科，研究方向：生物醫(yī)藥質(zhì)量分析。