寒地粳稻生物反应器建立及FGF21蛋白表达效果研究
发布时间：2022-01-03 10:16
植物分子医药/农业是利用转基因植物以农业规模来生产人类所需的医药蛋白质。与微生物或动物细胞培养相比具有成本低、安全性高、易于规模化生产等优点。水稻除了作为世界上最重要的主要粮食作物之一外,目前还通过农杆菌介导的DNA转化作为分子医药的生物反应器。水稻种子作为植物生物反应器,已用于很多重组蛋白、疫苗和抗体等的生产。成纤维细胞生长因子21（FGF21）对高血糖、肥胖症等代谢疾病和肝癌的早期治疗有重要意义,有望成为治疗糖尿病、肥胖症和脂肪肝的新一代药物。微生物表达FGF21蛋白具有在胞内易形成包涵体、缺乏翻译后修饰、纯化成本高等不利因素。目前,水稻的转录组研究大多集中在生物和非生物胁迫上,而对这种DNA转化方法引起的全基因组功能改变则知之甚少,出于生物安全角度考虑,需要了解外源基因的表达对水稻代谢的影响。本研究首先利用北方寒地粳稻品种建立水稻种子生物反应器平台,然后利用水稻种子表达人源FGF21基因,在获得转FGF21水稻阳性植株和种子后,分别从农艺性状、微观结构、生理水平、转录水平和蛋白水平等不同层面,来阐述转FGF21对水稻代谢有何影响,以期为水稻生物反应器更高效、安全表达外源蛋白奠定基...
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
通过根癌农杆菌介导的转化在植物中产生抗体的示意图
前 言测到，包括胰腺、胃肠道、骨骼肌、睾丸、脑以及棕色和白色脂肪组织中的也有很低表达分别为 BAT 和 WAT）[110]。在人类中，在正常条件下的 FGF21 基因几乎完全在肝脏中表，而较弱的信号在脑中显示[110]，也有发现，在胰腺中也存在 FGF21[111]（图 1-2）。
图 1-3 优化 FGF21 生物稳定性策略[140]Figure 1-3 Strategies to optimize FGF21 bio-stability1.2.3.3 Fc 或单克隆抗体（mAb）-FGF21 融合蛋白FGF21 与人免疫球蛋白 G1（IgG1）的 Fc 片段的融合产生了具有显著增加的半衰期的名为 Fc-FGF21（RG）的分子[145]。Fc-FGF21 显示其药代动力学性质的改善以及对蛋白水降解和聚集的抗性增加[145]。为延长其血浆半衰期，FGF21 也被合并为单克隆抗体支架（CovX-Bodies）。所得到的合抗体 CVX-343 显示出与天然 FGF21 相似的效力，并且在 ob/ob 小鼠中单次注射 6 d 与善的葡萄糖耐量有关。使用 Cov-X 进行的大量研究已经导致在 I 期临床试验中开发出新长效 FGF21 类似物 PF05231023，第二种 FGF21 类似物[146-148]。1.2.3.4 FGFR 和 FGF21 模拟抗体单克隆抗体（mAb）的使用已经成为治疗几种人类疾病的有力治疗工具。在这方面，已描述了两种针对 FGFR1 的 mAbs 用于治疗 T2D 和其他肥胖相关病症[149]。然而，由于这分子与脂肪特异性 FGFR1c 亚型的非选择性结合，在其他也表达 FGFR1 的组织中发挥作，这些分子与不希望的副作用的发生有关[149]。为了增加 FGF21 模拟单克隆抗体的特异性，oltz 等人已报道称为 mimAb1 的 FGFR1c/β-Klotho 特异性抗体的产生[150]。在肥胖猴子中
【参考文献】：
期刊论文
[1]黑龙江粳稻再生体系建立的影响因素研究[J]. 冯明芳,苍晶,卢秋巍,郑成成,赵金梦,李佳鸿,秦璐楠,杨薇,孟婧,朱祥春. 核农学报. 2016(10)
[2]植物果糖激酶基因家族演化及其功能[J]. 陈毅鸿,张积森. 分子植物育种. 2016(02)
[3]植物葡萄糖磷酸变位酶的研究进展[J]. 李晓屿,李玉花,李晗,李治龙,蓝兴国. 植物生理学报. 2015(05)
[4]水稻几丁质酶基因的转录与表达特征[J]. 范伟,李雪姣,关明俐,缪刘杨,史佳楠,窦世娟,刘丽娟,李莉云,刘国振. 作物学报. 2014(04)
[5]水稻不同品种颖壳横向发育的细胞学研究[J]. 李贺,王艳,李美善,许明子,刘宪虎. 吉林农业科学. 2013(02)
[6]马铃薯X病毒载体介导的人成纤维细胞生长因子21（hFGF21）在烟草中的表达[J]. 付宏岐,薛萍,杨莉芳,庞实锋. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2013(04)
[7]定点突变FGF21提高表达量研究[J]. 李德山,曹荣邱,高华山,任桂萍,刘明瑶. 东北农业大学学报. 2013(03)
[8]实现人源FGF-21高效可溶性表达的两种策略[J]. 李娟,刘雯,肖磊,劳勋,赵丽芬,黄静,吴自荣. 华东师范大学学报(自然科学版). 2012(06)
[9]高等植物己糖激酶基因研究进展[J]. 张超,王彦杰,付建新,王晓庆,王玮然,董丽. 生物技术通报. 2012(04)
[10]人成纤维细胞生长因子-21的拟南芥油体表达系统构建[J]. 付宏岐,李海燕,庞实锋,杨晶,薛萍,刘秀明,王艳芳,李营,李洪志,李校堃. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2011(08)
博士论文
[1]二斑叶螨成虫滞育相关的转录组学和蛋白质组学研究[D]. 赵婧妤.南京农业大学 2016
[2]水稻谷蛋白囊泡转运及转基因水稻蛋白组学研究[D]. 李文.武汉大学 2014
[3]棉花果胶裂解酶基因（GhPEL）的功能研究及农杆菌介导棉花胚性愈伤组织转化体系的建立[D]. 王海海.南京农业大学 2009
硕士论文
[1]木薯己糖激酶基因家族克隆、结构进化及表达分析[D]. 吴晓慧.海南大学 2014
[2]胞吞作用基因MoPAN1和MoEDE1在稻瘟病菌生长发育及致病过程中的功能研究[D]. 周晨.南京农业大学 2013
[3]玉米PIP5K基因启动子的克隆与功能分析[D]. 周玉琼.安徽农业大学 2012
本文编号：3566095
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
通过根癌农杆菌介导的转化在植物中产生抗体的示意图
前 言测到，包括胰腺、胃肠道、骨骼肌、睾丸、脑以及棕色和白色脂肪组织中的也有很低表达分别为 BAT 和 WAT）[110]。在人类中，在正常条件下的 FGF21 基因几乎完全在肝脏中表，而较弱的信号在脑中显示[110]，也有发现，在胰腺中也存在 FGF21[111]（图 1-2）。
图 1-3 优化 FGF21 生物稳定性策略[140]Figure 1-3 Strategies to optimize FGF21 bio-stability1.2.3.3 Fc 或单克隆抗体（mAb）-FGF21 融合蛋白FGF21 与人免疫球蛋白 G1（IgG1）的 Fc 片段的融合产生了具有显著增加的半衰期的名为 Fc-FGF21（RG）的分子[145]。Fc-FGF21 显示其药代动力学性质的改善以及对蛋白水降解和聚集的抗性增加[145]。为延长其血浆半衰期，FGF21 也被合并为单克隆抗体支架（CovX-Bodies）。所得到的合抗体 CVX-343 显示出与天然 FGF21 相似的效力，并且在 ob/ob 小鼠中单次注射 6 d 与善的葡萄糖耐量有关。使用 Cov-X 进行的大量研究已经导致在 I 期临床试验中开发出新长效 FGF21 类似物 PF05231023，第二种 FGF21 类似物[146-148]。1.2.3.4 FGFR 和 FGF21 模拟抗体单克隆抗体（mAb）的使用已经成为治疗几种人类疾病的有力治疗工具。在这方面，已描述了两种针对 FGFR1 的 mAbs 用于治疗 T2D 和其他肥胖相关病症[149]。然而，由于这分子与脂肪特异性 FGFR1c 亚型的非选择性结合，在其他也表达 FGFR1 的组织中发挥作，这些分子与不希望的副作用的发生有关[149]。为了增加 FGF21 模拟单克隆抗体的特异性，oltz 等人已报道称为 mimAb1 的 FGFR1c/β-Klotho 特异性抗体的产生[150]。在肥胖猴子中
【参考文献】：
期刊论文
[1]黑龙江粳稻再生体系建立的影响因素研究[J]. 冯明芳,苍晶,卢秋巍,郑成成,赵金梦,李佳鸿,秦璐楠,杨薇,孟婧,朱祥春. 核农学报. 2016(10)
[2]植物果糖激酶基因家族演化及其功能[J]. 陈毅鸿,张积森. 分子植物育种. 2016(02)
[3]植物葡萄糖磷酸变位酶的研究进展[J]. 李晓屿,李玉花,李晗,李治龙,蓝兴国. 植物生理学报. 2015(05)
[4]水稻几丁质酶基因的转录与表达特征[J]. 范伟,李雪姣,关明俐,缪刘杨,史佳楠,窦世娟,刘丽娟,李莉云,刘国振. 作物学报. 2014(04)
[5]水稻不同品种颖壳横向发育的细胞学研究[J]. 李贺,王艳,李美善,许明子,刘宪虎. 吉林农业科学. 2013(02)
[6]马铃薯X病毒载体介导的人成纤维细胞生长因子21（hFGF21）在烟草中的表达[J]. 付宏岐,薛萍,杨莉芳,庞实锋. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2013(04)
[7]定点突变FGF21提高表达量研究[J]. 李德山,曹荣邱,高华山,任桂萍,刘明瑶. 东北农业大学学报. 2013(03)
[8]实现人源FGF-21高效可溶性表达的两种策略[J]. 李娟,刘雯,肖磊,劳勋,赵丽芬,黄静,吴自荣. 华东师范大学学报(自然科学版). 2012(06)
[9]高等植物己糖激酶基因研究进展[J]. 张超,王彦杰,付建新,王晓庆,王玮然,董丽. 生物技术通报. 2012(04)
[10]人成纤维细胞生长因子-21的拟南芥油体表达系统构建[J]. 付宏岐,李海燕,庞实锋,杨晶,薛萍,刘秀明,王艳芳,李营,李洪志,李校堃. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2011(08)
博士论文
[1]二斑叶螨成虫滞育相关的转录组学和蛋白质组学研究[D]. 赵婧妤.南京农业大学 2016
[2]水稻谷蛋白囊泡转运及转基因水稻蛋白组学研究[D]. 李文.武汉大学 2014
[3]棉花果胶裂解酶基因（GhPEL）的功能研究及农杆菌介导棉花胚性愈伤组织转化体系的建立[D]. 王海海.南京农业大学 2009
硕士论文
[1]木薯己糖激酶基因家族克隆、结构进化及表达分析[D]. 吴晓慧.海南大学 2014
[2]胞吞作用基因MoPAN1和MoEDE1在稻瘟病菌生长发育及致病过程中的功能研究[D]. 周晨.南京农业大学 2013
[3]玉米PIP5K基因启动子的克隆与功能分析[D]. 周玉琼.安徽农业大学 2012
本文编号：3566095
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