技术简介：
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一、海洋毒素的研究开发意义
海洋毒素是海洋生物活性物质中研究进展最为迅速的领域,这对于天然产物化学、分子毒理学和分子生物学科的发展起了重大的作用。海洋毒素中发展最迅速的一个领域是肽类毒素,已研究的海洋肽类毒素约有40余类,由于其中许多高毒性毒素的中毒是以生物神经系统或心血管系统的高特异性作用为基础,其肽结构的微弱变化就可以有效地调节生物活性,因此肽类毒素及其作用机制是发现新神经系统或心血管系统药物的重要导向化合物和线索。由于海洋毒素都是以微量形式存在,因此其获取和生产的可能性一直是考虑未来实际应用的难关,应用生物培养、基因工程、DNA重组等生物技术大量获取海洋生物活性物质提供了一个简捷可行的现实途径。
肽类毒素是来自海洋生物的具有强烈毒性的多肽和蛋白。该类毒素是通过与人生理活性中关键部位,例如:心脏和神经细胞上的受体,离子通道,和细胞内的关键酶,相结合而发生作用的。通过基因工程生产肽类毒素，从而对其药理进行研究，最终研制开发出以肽类毒素为基础的一类新药,以治疗心血管病和神经细胞相关的病。
二、项目效益
海洋具有极其丰富的资源,我们的地球上大部分被海水覆盖,海底里蕴藏着许多生物种类,这为我们的人类提供了未来的食物和药物。肽类毒素是海洋生物产生的一种毒素,它具有广泛的生物活性作用,从而有可能成为多种疾病的治疗用药,例如:治疗心血管病和神经细胞病的药。如果一旦能通过分子生物学与基因工程的手段来研制开发出肽类毒素的用药,我们就解决了肽类毒素成为药的最大障碍——资源限制。为肽类毒素作为药进行大规模的生产铺平了道路,也打开了一个巨大的可以作为药用的资源和药物。肽类毒素由于在海洋生物里存在的量非常少,用常规的方法提取,纯化产量极低,从而产品的成本和价格极高(有的1g高达几十万美金)。由此可见其市场潜力巨大。若我们能利用基因工程的手段来生产重组的肽类毒素,那其市场显然是巨大的。
三、研究的关键技术
①建立肽类毒素的基因文库。即从新鲜肽类毒素的细胞中提取mRNA,并将其反转录成cDNA,最后将这可表达的cDNA连接在真核细胞高效表达的载体上。这样含有肽类毒素基因的文库就建立起来了。
②通过功能筛选的方法来筛选对心血管细胞和神经有药效的肽类毒素基因。
四、预期达到的目标和提供成果形式
收集新鲜的毒素分泌组织,mRNA的提取与分析。cDNA文库的建立,基因转染,表达及克隆筛选,阳性克隆的基因测序及分析。建立肽类毒素基因高效表达的系统(细菌或昆虫杆状病毒表达系统)。小试生产一些肽类毒素以供药理,药效,毒理研究。研制出中试生产的工艺,流程,以便开始进行药品的申报实验及其药品的产业化。 |
