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基因**又现曙光，关于地贫你知多少
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
12月7日-10日，一年一度的美国血液学会（ASH）如期而至，盛会上来自全世界的血液学工作者发表着最新进展。如拜耳公布了其AAV基因疗法在A型血友病的1/2期临床试验中取得积极数据，Sangamo公布针对β地贫的1/2期临床最新数据，这是继CRISPR Therapeutics和Vertex Pharmaceuticals宣布其CTX001在临床1/2期试验对输血依赖性β地中海贫血症（TDT）和严重镰状细胞贫血症（SCD）中的有效**数据后的，基因**在遗传类血液疾病中又一捷报。同时今年6月，Bluebird bio公司也宣布其基因疗法Zynteglo被欧盟批准上市**β地贫。越来越多的科研团队加入基因**地贫的研发队伍，既让我们看到基因疗法治愈遗传疾病的潜能，同时也庆幸这类真正“缺医少药”的罕见疾病逐渐受到社会广泛关注。所以，本期我们就与大家一起走进这类不被大众熟悉的疾病—地中海贫血，重点关注其在国内的情况。 一、什么是遗传性血液病 遗传性血液病（hereditary blood diseases）是指遗传因素引起的血液系统造血功能紊乱的疾病，主要包括遗传性红细胞系统疾病，遗传性白细胞系统疾病以及遗传性出血疾病几大类。其代表性疾病主要有地中海贫血（Thalassemia，简称地贫），镰刀形红细胞贫血症（Sickle Cell Disease, SCD）血小板无力症（Glanzmann thrombasthenia），血友病（Hemophilia）等[1]。其中地贫和SCD均属于基因突变使血红蛋白缺陷而导致的遗传性红细胞系统疾病，故常可以用于基因疗法根治！如CTX001采用CRISPR/Cas9技术编辑病人自体CD34+造血干细胞后回输病人体内，从而源源不断的产生正常血红蛋白以达到**甚至治愈地贫和SCD的效果。 二、地贫和镰状细胞贫血症属于罕见病吗？ 1. 地贫和镰状细胞贫血症的发病现状 地贫和镰状细胞贫血症属于罕见病的说法似乎已经被广泛传播，不过这种说法还有待考量。先看一组数据：1925年，国际上Cooley和Lee 首先描述地中海贫血；我国于1940年首次报道广州3名地贫患者，而后陆续发现于北京
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能量运输的关键-ATP酶与GTP酶
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
ATP与ATP酶： ATP酶，又称为三磷酸腺苷酶，是一类能将三磷酸腺苷（ATP）催化水解为二磷酸腺苷（ADP）和磷酸根离子的酶，这是一个释放能量的反应。在大多数情况下，能量可以通过传递而被用于驱动另一个需要能量的化学反应。这一过程被所有已知的生命形式广泛利用。 部分ATP酶是内在膜蛋白（Integral membrane protein），可以锚定在生物膜上，并可以在膜上移动；这些ATP酶又被称为跨膜ATP酶。跨膜ATP酶可以为细胞输入许多新陈代谢所需的物质并输出毒物、代谢废物以及其他可能阻碍细胞进程的物质。例如，钠钾ATP酶（又称为钠／钾离子ATP酶）能够调节细胞内钠／钾离子的浓度，从而保持细胞的静息电位；氢钾ATP酶（又称为氢／钾离子ATP酶或胃质子泵）可以使胃内保持酸化环境。 具有ATP酶活性的蛋白有： ①离子泵：钠钾泵，质子泵，钙泵等 ②肌球蛋白——横桥 ③轴浆运输中的驱动蛋白（顺向）和动力蛋白（逆向） GTP和GTP酶： 鸟苷-5'-三磷酸，（GTP），是一类嘌呤类核苷三磷酸，它可以在DNA复制期间的DNA转录过程中作为RNA生物合成的底物。它的结构与含氮碱基鸟嘌呤相似，唯一的不同是GTP连有一个核糖基团以及三个磷酸基团，其中，鸟嘌呤与核糖基团的1位碳相连，磷酸基团与核糖基团的5位碳相连。 另外，GTP还能在生物体代谢过程中作能量源或底物活化剂，这一点和ATP（三磷酸腺苷）相似，不过，它的专一性较强，GTP一般在蛋白质生物合成以及糖异生过程中作能量源。 GTP在信号转导过程中起不可或缺的作用，特别是和G蛋白作用时以及在第二信使机制中，在GTP酶的催化作用下，GTP会转化为GDP（二磷酸鸟苷）。 GTP主要在以下几个生物过程中起着重要作用： 能量转化 GTP参与细胞中的能量转化过程，比如，在三羧酸循环中，一种酶能产出GTP分子。这也相当于产生了一分子的ATP，因为GTP能被核苷二磷酸激酶（NDK）转化为ATP分子。 基因转译 在转译过程中，GTP作为氨酰tRNA与核糖体A位点结合、核糖体在mRNA上自5'端向3'端转位
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twistDx 的重组酶聚合酶扩增（RPA）技术原理
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
twistDx 的重组酶聚合酶扩增（RPA）将彻底改变在资源有限的现场环境中扩增和检测核酸的能力。 RPA 技术原理 RPA 体系的重点是重组酶，这些酶与寡核苷酸引物形成复合体，并使引物与双链 DNA 中的同源序列配对。单链 DNA 结合（SSB）蛋白与被取代的 DNA 链结合，并使形成的 D 环保持稳定。然后从引物启动由聚合酶介导的 DNA 扩增，但前提是存在靶标序列。一旦启动，扩增反应将快速进行，因此开始时只需一点靶标 DNA 拷贝数，高特异性 DNA 扩增在数分钟内即可达到可检出水平。 RPA 循环 RPA 的技术特点 为什么选择 RPA 方法? ◇ 速度 RPA 非常快速，在 37～42 °C 这一通常最适宜的反应温度下，只需少量核酸分子即可在 3～10 分钟（通常）内扩增至可检出水平，但这将取决于靶标大小。在大部分情况下，只需要一个人即可在半小时内采集样本、制备样本、运行检测并取得结果，并且无需专业培训。 ◇ 灵敏度 RPA 可检测复合样本中的单拷贝 DNA 和 10 拷贝甚至更少 RNA，而无需预先纯化核酸。 ◇ 特异性 RPA 具有高度特异性，该技术可从可能含有数百纳克来自多个不同物种的不相关复合基因组 DNA（包括人 DNA）的样本中识别并扩增单个 DNA 分子，抗干扰能力强。 ◇ 恒温运行 RPA 在恒定的低温（37～42 °C 最适宜）下运行。对于某些应用，如果需要，即便体温也可支持 RPA 扩增。该反应在偏离温度及低温设置下也表现稳健，即使在常规室温 25 °C 下也将奏效，虽然反应速度会下降; 在此温度下，只要此生物化学过程被正确配置，仍可在一小时内获得结果。 ◇ 样本容差 RPA 对样本类型的要求宽松，有时可直接检测未经核酸纯化的原始样本，例如血液、鼻拭子或培养基。通常，只需采用基本的病原体裂解方法处理样本以释放核酸即可，例如热处理或弱碱处理。每种检测所需的最合适的样本制备方法取决于病原体滴定度、是否存在抑制剂以及裂解要求等因素，并将需要设计到检测程序中。RPA 对某些复合样本类型的宽容性使该技术非常适
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Nature Communications OpenSPR揭示阿尔茨海默病新机制
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
根据《2018年世界阿尔茨海默病报告》（Patterson，2018），全球超过5000万人被诊断患有阿尔茨海默病（AD）或其他形式的痴呆症。医疗总费用估计为1万亿美元。毫无疑问，AD是当今研究的一个重要领域，因为科学家们希望找到一种有效的**策略来**这种衰弱的疾病。 目前，研究人员正试图利用在许多神经退行性疾病相关肽和蛋白质中观察到的D-氨基酸替换的这一事实（Li，Delaney，Li，2019）。特别是氨基酸淀粉样β（Aβ）的手性反转被认为在AD的病理发展中起着重要作用（Li，et al.，2019）。不幸的是，区分由D-氨基酸取代引起的细微手性差异并非易事。这使得人们对手性化学在疾病进展和**中的作用机制知之甚少。 幸运的是，来自威斯康星大学麦迪逊分校药剂学学院李博士和她的团队正在研究一种新方法，以更好地了解手性如何影响aβ片段的自组装/齐聚以及受体识别。这种新方法主要基于质谱测量，李博士团队将这个新方法称为iCAP，在研究中通过OpenSPR™提供的定量的结合动力学数据在iCAP方法的建立中发挥了重要作用，其研究成果发表在最近的Nature Communications 上“Molecular basis for chirality-regulated Aβ self-assembly and receptor recognition revealed by ion mobility-mass spectrometry”. 接下来，我们将给大家展示李博士团队如何通过iCAP研究手性效应，以及OpenSPR如何提供关键的结合动力学数据来研究手性对Aβ受体识别的影响： iCAP方法的建立分三步 01 手性Aβ片段单体的鉴别 iCAP的第一步是直接处理淀粉样β（Aβ）单体。目标是区分D和L差向异构体，并对D差向异构体的研究有特别的兴趣。利用行波离子迁移率分离-质谱（TWIMS-MS）技术，通过金属配位放大了两个差向异构体的结构差异，然后利用三维散射碰撞截面（CCS）值进行可视化。由于每一个差向异构体与金属配位能力的不同，D和L差向异构体表现出不同的结合率，其配合物表现出明显的结构差异。这使得Li团队能够研究具有特
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LentiBOOST慢病毒转导增强剂——从研发到临床无缝衔接
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
今年5月，FDA批准了诺华公司一次性**脊髓性肌萎缩的基因**药物Zolgensma 上市，价格达到令人咋舌的210万美元。目前各大药企正如火如荼地投入到基因&细胞**药物研制中去。然而，如何将目的基因或者细胞安全有效地传送到人体内成为细胞和基因**需要突破的重要瓶颈。 目前的基因&细胞**主要采用病毒和非病毒两种载体形式。根据统计，病毒载体约占进行临床实验的项目65%；而慢病毒因无严重的临床事故出现成为目前相对安全的病毒载体选择之一。慢病毒载体具有能感染非分裂期细胞、容纳外源性目的基因片段大、稳定性强、免疫原性小等特点。大量研究表明，相对其他病毒载体，慢病毒感染效率高，更容易感染一些较难感染的组织和细胞，其效率一般可以达到30%-95%以上。 病毒颗的限制性摄取粒往往会降低基因或shRNA表达的成功率，并要求应用更高的病毒滴度。然而，增加病毒数量以促进表达可能会导致许多细胞类型的毒性副作用，并带来不必要的昂贵成本。 德国Sirion Biotech公司为此研发了LentiBOOST慢病毒转导增强剂，专为提高病毒基因转导难转的哺乳动物和啮齿动物细胞的效率。LentiBOOST是一种无细胞毒性的慢病毒转导增强剂，用于临床前和临床应用。作为一种普遍作用的（受体非依赖型）佐剂，可应用于多种临床相关细胞类型，CD34+造血干细胞（HSCs）、原代T细胞和NK细胞等，对难转导的小鼠T细胞亦有效。LentiBOOST已成为改进体外(ex vivo)基因**和CAR-T细胞**的临床转导方案的选择。 LentiBOOST慢病毒转导增强剂的作用原理主要是通过降低膜粘稠度、提高脂质交换和跨膜转运，不依赖特异的细胞表面受体，在转导过程中避免细胞模去极化和损伤，不影响细胞活力。 提高慢病毒转导效率 无细胞毒性，不影响细胞活力、增殖和定向分化 SIRION Biotech的首席执行官Christian Thirion博士说，SIRION的贡献是优化病毒载体基因的转导，从而在**患者中获得更高的转导效率和长期的基因表达。此外，通过降低生产细胞产品所需
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Sapphire与生命活动大事件-错配修复
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
【导读】 错配修复（mismatch repair，MMR）：在含有错配碱基的DNA分子中，使正常核苷酸序列恢复的修复方式；主要用来纠正DNA双螺旋上错配的碱基对。错配修复的过程需要区分母链和子链，做到只切除子链上错误的核苷酸，而不会切除母链上本来就正常的核苷酸，属于复制时修复。 【背景知识】 原核生物比如大肠杆菌的错配修复系统是由Mut基因编码的Mut S，Mut H和Mut L蛋白构成，其中Mut S和Mut L会形成四聚体Mut SL，在DNA上滑动，如果遇到碱基对错配引起的隆起，就会停留，开始把两边的DNA双链拉扯，成环，直到识别到GATC序列，如果A的N6发生甲基化，说明是母链，不切除，而如果GATC的A没有甲基化，说明是子链，Mut H就会结合在Mut SL上。Mut H有核酸内切酶活性，在GATC序列的5’端，也就是G的左边切开，再由DNase I发挥外切酶活性，把Mut SL四聚体拧出的环全部切除，再由DNA POL III和DNA连接酶重新填补。 历史重构研究指出大肠杆菌使用EcMutS，EcMutL，EcMutH，EcUvrD，EcSSB和四个ssDNA核酸外切酶之一来实现切除。最近，中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所有了新的发现。 研究指出，最近的单分子图像揭示了EcMutS和EcMutL在错配的DNA上形成了级联的滑动夹，共同协助EcMutH在远程的新复制的GATC位点引入ssDNA断裂。研究人员已经成功可视化了完整的链特异性切除过程，并发现长寿命的EcMutL滑动夹在ssDNA断裂附近捕获了EcUvrD解旋酶，从而显著提高了其解链能力。在这一过程中，EcSSB调节EcMutL-EcUvrD解旋，并且这一过程很少伴随着广泛的ssDNA外切酶消化。这一结果与一种依赖于EcMut- EcUvrD解旋酶驱动的ssDNA片段在邻近EcMut-GATC切口之间的移位，并且与外切酶无关的MMR链切除机制一致。 在这一研究中，科研人员通过美国Azure公司的SapphireTM双模式多光谱激光成像系统对核酸外切酶的活性进行了研究。 对于大多数成像系统、需要在应用的灵活性和图像质量之间做选择。作为新一代实验室成像
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浅析原料药从研发到生产需要经历的4个阶段
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
药物研发是一项投资高、风险高、周期长的工程，如化学药研发流程包括最初的实验室的先导化合物的确定、先导化合物优化、临床前动物实验以及临床试验等阶段。药物研发的目的在于设计一个高质量的产品，以及能够持续生产出符合其预期质量水平的产品的生产工艺。原料药是制剂中的有效成分，指的是用于生产各类制剂的原料药物，一种原料药从研发到生产总的来说需要经历实验室研究、小量试制、中试生产到工业化生产等阶段。 1、 新药研发的探索阶段：实验室研究 该阶段会采用反复分馏、多次重结晶、各种层析技术等一切分离纯化手段，来制备少量的样品供药理筛选，很明显这样的合成方法与工业生产的差距很大。实验室研究阶段在化学药研发流程中比较重要，这阶段的主要任务有： （1）了解合成路线是否存在知识产权问题、生产成本能否接受； （2）合理设计化合物尽快完成该化合物的合成； （3）采取各种手段，确证化合物的化学结构； （4）测定化合物的主要物理参数； （5）对化合物的合成方法不作过多的研究，只需要了解化合物的一般性质。 2、小量试制阶段 新药苗头确定后，要进行小试研究，小试阶段的主要任务是对实验室原有的合成路线和方法进行全面、系统的改革，在改革的基础上通过实验室批量合成、积累数据，提出一条基本适合中试生产的合成工艺路线。美迪西是一家综合性的医药研发外包服务公司，致力于为客户提供快捷高效的服务。其特有的“定制化”制药工艺研发模式也充分体现了这一理念，能够让客户尽早得到API以便展开临床研究。 为了研究确定一条最佳的合成工艺路线需要做到： （1）通过小试研究改掉实验室的那些不符合工业生产的合成步骤和方法； （2）在小试阶段需要探明用工业级原料和溶剂对反应有无干扰，对产品的产率和质量有无影响；通过小试研究找出适合于用工业级原料生产的最佳反应条件和处理方法，达到价廉、优质和高产； （3）通过小试找出原料和溶剂的回收套用方法，降低生产成本； （4）通过小试研究尽量
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有关化合物靶点的活性验证探讨
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
1 A:我设计的靶点化合物已经测完细胞活性，除了需要买蛋白回来测活性以外，还有没有什么替代的方法来验证活性? B:你可以用生物物理的方法做亲和力测试，或者生物化学的方法做酶的抑制率和IC50(如果你是要研究抑制剂的话)。 C:你要明确你的靶点，**有这个靶点现有药物的构效关系或者药效团，然后再做结构改造，如果没有的话稍微有些难度。 D:验证活性?那就是分子水平，细胞水平还有动物水平。你做了细胞了，那就再做下蛋白，细胞水平很优异可以考虑动物水平。 A:靶点已知，目前觉得蛋白很贵，有点不舍得买，所以想看看有没有别的方法替代。 C:很简单，上动物。 A:目前从细胞来看我的药物只对MCF-7细胞活性优异，其它细胞活性不怎么样。 C:裸鼠移植瘤。 D:做乳腺癌啊!细胞活性优异，那也要做蛋白水平，不然机制不明确，发文章不好说清。 C:不应该先靶点，再做细胞么？ A:为了降低前期风险，所以我先测了细胞。其实都无所谓吧，如果是靶点设计。 E:你这排除不好，后期如果是脱靶的怎么办? A:脱靶了再想其它方法。 C:万一你靶点活性不行，细胞有活性，你怎么解释。 A:再做pcr验证其它通路吧。 C:你不是药化么，搞这些太复杂了! A:得发文章呀。 C:结构修饰，靶点筛选，结构再优化。 F:你至少得证明你的药物作用机制吧。 A:但是药理也得做，所以我想问的是有没有不需要买酶的方法下来验证我药物的靶点。 C:药化的第一目标是要有活性，然后毒性低，机制可以放后面。 D:你说的没错，是做选择性，但是靶标不明确的情况下可以用来找靶点。 C:反向对接。 A:我是基于靶点设计的，细胞实验结果满意。 E:先做酶活在考虑吧。 C:做一下靶点，做三个浓度，很便宜。比你自己做划算多了，你自己还不一定做得出来。 A:可是我不想买酶。 F:嗯 没钱就别做了。设计的小分子，说去哪儿就去哪儿，那好多研究都不用做了，科研就太简单了。 C:我之前做的一个肿瘤项目，就没做靶点，直接上的细胞。 F:我之前一个项目，也
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药物心脏毒性研究技术之膜片钳技术
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
一些药物在使用的过程中引发的心脏毒性是威胁患者生命的毒副作用之一，如抗心律失常药物导致的心脏不良事件时有报道，虽然这种事件发生率低，但是危险性大，主要表现为心电图QT间隔延长，严重可以引起尖端扭转型室性心动过速。因此在新药上市前，需要进行药物安全性评价时，尽早发现药物的潜在心脏毒性，以减少新药研发的投入和风险。被称为研究离子通道的“金标准”的膜片钳技术，是药物早期心脏毒性评价的主要技术之一。 QT间期是指心室除极和复极的全过程，即QRS波群的起点到T波终点的时程。QTc间期是指排除了心率影响的校正的QT间期。心脏复极延迟，将导致发生心律失常的风险明显增高，最常见的是引发尖端扭转型室性心动过速(TdP)， TdP易演变成心室纤颤并导致猝死，因此QT间期延长，被认为是预测引发TdP的生物标记物。在新药开发过程中，进行药物安全性评价的心脏毒性评价时，应确认研究药物对QT间期的影响，防止其上市后引起恶性心律失常。 hERG通道产生的电流是心室复极中最重要的电流，通道被药物后抑制直接导致Long QT综合症，很可能演变成尖端扭转型室性心动过速，心室纤颤，直至猝死。长QT综合症(LQTS)是一种异常的心肌细胞复极化电活动，获得性的LQTS常常是药物**的结果。研究发现许多常用药物包括抗心律失常药、抗精神病药物、抗菌素以及可卡因均可引起获得性的LQTS。 目前发现几乎所有的临床药物所导致的LQT 或者TdP 都作用于hERG。由于导致hERG抑制的药物在化学结构上没有明显的共性，从而很难预测，仅有通过实验的方式给予解决。全自动膜片钳技术一个重要的应用方向是检测早期药物化合物对hERG的毒副作用。美迪西引进HEKA膜片钳系统（Patch Clamp System），该系统为放大器与数模转换器一体，可通过软件与手动操作相结合，达到比全自动更精准的程度，将会大大增强美迪西体外药物安全性评价服务。 “膜片”即泛指各种记录模式下的细胞膜。“钳”即控制的意思，根据控制不同的电学参数，分为电压钳与电流钳。膜片
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B-NDG hIL15细胞因子人源化小鼠作用原理
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
Merry Christmas Everyone，圣诞节到啦，有没有哪位小主想要和小编分享一下你的圣诞大餐呢？作为交换，小编决定和大家分享一下今日的知识源泉--细胞因子人源化小鼠模型 B-NDG hIL15。 利用重度免疫缺陷小鼠通过植入人造血干细胞 HSC（hematopoietic stem cells）来构建免疫系统人源化小鼠，已为研究人员对人类免疫系统和相关灵长类动物的外来病毒研究和细胞免疫**临床前评价提供了强有力的工具。我们已成功的利用人造血干细胞（CD34+）获得人免疫系统重建的小鼠，但人类免疫细胞和小鼠微环境之间的物种屏障限制了这种免疫系统人源化小鼠的部分免疫功能，包括获得性免疫以及天然免疫方面。例如 NK 细胞的重建比例未达到生理水平。 NK细胞发育的示意图 NK细胞祖细胞通过对早期激活的 RTK 配体(FL和KL)应答，上调 IL-15R 在其表面分化为 IL-15 NK 前体细胞。然后，NK 前体对 IL-15 作出反应，分化为成熟的 NK 细胞。由此产生的 CD56bright NK 细胞。在这个过程中 NK 细胞完全分化也需要其他信号(如基质)。FL-/-的敲除小鼠缺乏 NK 细胞表明，RTK 配体在 NK 细胞发育及增殖中起着关键的作用，尤其在 NK 细胞祖细胞水平上起作用。也有文章表明 KL 在 NK 细胞扩增和存活方面发挥关键的作用。此外IL-15Ra-/-和IL-15-/-小鼠表现出缺乏 NK 细胞，表示IL-15是成熟 NK 细胞从 NK 细胞前体分化的关键[1]。 基本信息 IL15 (Interleukin 15) 编码一种白细胞介素家族蛋白的多效性细胞因子，在先天和适应性细胞稳态以及外周免疫功能中发挥重要作用。已有报道表明，IL-15 能够支持先天淋巴细胞发育[2]。通过对 IL-15 转基因小鼠[3] 和 IL-15 基因敲除小鼠[4] 进行的研究表明，IL-15 在 NK 细胞、自然杀伤 T (NKT) 细胞和记忆 CD8+ T 细胞的发育中是必不可少的。通过对人 HSC 植入的人免疫系统人源化小鼠模型分析表明，hIL-15 是 NK 细胞发育所必需的[5]。百奥赛图在重度免疫缺陷 B-NDG 小鼠基础上开发了 B-NDG hIL15 小鼠，使
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抗体的主要功能规律
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
抗体的主要功能从而有效地清除侵入机体内的微生物、寄生虫等异物，中和它们所释放的毒素或清除某些自身抗原，使机体保持正常平衡，但有时也会对机体造成病理性损害，如抗核抗体、抗双链DNA抗体、抗甲状腺球蛋白抗体等一些自身抗体的产生，对人体可造成危害。 1)初次反应产生抗体：当抗原第一次进入机体时，需经一定的潜伏期才能产生抗体，且抗体产生的量也不多，在体内维持的时间也较短。 (2)再次反应产生抗体：当相同抗原第二次进入机体后，开始时，由于原有抗体中的一部分与再次进入的抗原结合，可使原有抗体量略为降低。随后，抗体效价迅速大量增加，可比初次反应产生的多几倍到几十倍，在体内留存的时间亦较长。 (3)回忆反应产生抗体：由抗原刺激机体产生的抗体，经过一定时间后可逐渐消失。此时若再次接触抗原，可使已消失的抗体快速上升。如再次刺激机体的抗原与初次相同，则称为特异性回忆反应；若与初次反应不同，则称为非特异性回忆反应。非特异性回忆反应引起的抗体的上升是暂时性的，短时间内即很快下降。
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药物研发的好帮手-蛋白质表达系统
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
近年来，随着生物药市场和基因工程技术的发展，重组**性抗体或者单抗的需求在生物药中的比例也逐年上升。重组mAbs被应用于包括癌症及免疫系统缺陷在内的许多疾病的**当中。 重组mAbs通过基因工程技术改造后可以在多种宿主细胞表达。重组mAbs在表达后进行翻译后修饰、蛋白质折叠、组装及适当的糖基化才能具有生物学活性。由于各种生物的特性不同，适合表达蛋白的种类也不相同，不同宿主产生的mAbs，其生物活性和免疫原性也都各不相同。 大肠杆菌(E.coli)表达系统 在各种表达系统中，最早被采用进行研究的是大肠杆菌(E.coli)表达系统，其显著的优点是易于操作，产量高，成本低，但是由于用E.coli生产的蛋白在蛋白质翻译后缺乏加工机制，如二硫键的形成、蛋白糖基化和正确折叠，在人体内易被降解，得到具有生物活性的蛋白的几率较小。此外，E.coli还易产生内毒素超标和包涵体等问题。 哺乳动物细胞表达系统 目前所有哺乳动物细胞表达系统中，中国仓鼠卵巢（CHO）细胞应用最为广泛，由于其酷似人类的翻译后修饰和内在的蛋白质折叠机制的优点，是重组mAbs生产的**平台，占据了70%的重组mAbs生产制备，并且大部分为单克隆抗体。为了在早期**性研究中得到毫克到克级的蛋白质，蛋白瞬时表达系统被广泛应用，目标蛋白均可以在5-8周内提供。这种快速的蛋白制备技术与稳定细胞株构架相比，大大缩短了研发周期，从而促进了生物**药物的研发进程。 根据目的蛋白表达的时空差异，可将哺乳动物细胞表达系统分为瞬时和稳定表达系统。 1、瞬时表达系统是指以外源基因导入宿主细胞(转染)为基础，在有限的时间内表达的技术。转染后，质粒DNA分子留在细胞内，不整合到基因组中，最终随着时间的推移和细胞分裂而丢失。在抗体上清收获之前，抗体上清的制备生产通常限于转染后7-14天，时间比较短暂。瞬时表达系统的优势是操作过程简捷，实验周期短。另一个显著的优势是瞬时表达的灵活性。只有改变质粒DNA中包含的目的基因，就可
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冻干多肽的溶解过程
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
冻干多肽的溶解 1、多肽溶解的主要问题是二级结构的形成。虽然疏水肽链二级结构的形成更明显，但除zui短的肽链外，此现象产生在几乎所有肽链,与极性无关。所以，溶解多肽的-个原则是使用无菌蒸馏水或去离子水，当然无氧水zui好。多肽溶液可能遇到细菌降解，为防止此情况的发生，应溶解在无菌的蒸馏水中或用0.45或0.2孔径的滤膜过滤除菌。含有Cys、Met、Trp的多肽很容易氧化，应溶于无氧的水中，无氧水可通过注入惰性气体（氮、氦、氩）减压除气得到； 2、若多肽不溶于纯水，超声处理有助于打碎颗粒并增加溶解度。注意:超声处理会引起溶液发热或多肽降解； 3、若多肽含有多个碱性氨基酸，使用（1-10%）的乙酸水溶液：对于疏水性强的多肽，应使用50%的乙酸； 4、若多肽中含有大量酸性氨基酸，可用氨溶液（1-10%）或乙酸乙基吗啡或重碳酸盐等挥发性的碱性缓冲液溶解。pH值在层析前必须调整； 5、若多肽因含有Val、Leu、Met、Phe、Tyr、Ala等芳香链而高度疏水、或为中性肽时，DMF或DMSO等膜变性剂的使用，有利于多肽的溶解： 高浓度模变性剂通过破坏多肽的二级结构而助溶； 膜变性剂适于多肽分析液的制备，但可能会对其生物活性的研究工作造成干扰； DMF是zui佳变性剂（zui高浓度可达30%），滴加至多肽溶解； 反相层析法时，DMF将与洗脱液前锋一起流出，根据入量的多少，峰值可能很高。大多数肽能在大量DMF流出后几分钟内流出，若肽链很小，洗脱太早，多肽的量将很低。 6、异丙醇和乙腈能溶解中等大小的多肽。若肽要上柱，有机溶剂的量必须很少否则将严重影响停留时间；
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筛选活性化合物的小功臣—秀丽隐杆线虫
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
秀丽隐杆线虫为一种在土壤中生存、以微生物和腐烂生物碎片为食、易于繁殖的小型整体模式生物，具有结构简单、遗传背景清晰、生命周期短、易于实验室培养等优势，使得其成为有些的体内药物筛选模型。利用秀丽隐杆线虫建立的一些模型，被广泛用在实验室里。 在实验室的遗传学、细胞生物学、分子生物学的研究中使用秀丽隐杆线虫进行研究具有很多优势，首先秀丽隐杆线虫的结构简单、身体透明、易于镜下观察、实验可操作性强。秀丽隐杆线虫的生命周期也比较短，一般2~3周，多数以雌雄同体形式存在，易于培养繁殖，3d可繁殖一代，容易保持基因突变的可遗传性，而且能够冷冻保存。这些特点使其成为抗衰老药物筛选的理想动物，利用秀丽隐杆线虫建立药物筛选模型可以用于抗衰老的化合物的筛选。有研究者用秀丽隐杆线虫筛选抗衰老药物，筛选了8.8万个化合物，发现115个化合物能延长秀丽隐杆线虫的寿命，有4个化合物是5-羟色胺受体抑制剂，它们能使秀丽隐杆线虫的寿命延长22%－30%。 而且秀丽隐杆线虫的全基因组序列已知，大量突变体线虫株可以方便地从秀丽隐杆线虫遗传学中心(CGC)获得。秀丽隐杆线虫整体动物与人类基因保守性较高，体内有很多与人类相似的信号通路。有研究也证实，线虫的基因中有大约42%与人类疾病基因直接同源，可以构建出与人类疾病相似的模型。 秀丽隐杆线虫对毒性物质的反应敏感性也与哺乳动物具有一致性等优点，在化学药物的毒性评价上，也具有良好效果。由于线虫是整体动物，对于一些从复方中药或中药有效部位粗提物可直接进行化合物活性筛选或毒性评价，免于细胞筛选对样品的限制，具有经济、快速的特点。秀丽隐杆线虫的种种优点，已使其成为继果蝇之后的又一分子生物学和发育生物学领域的经典模式动物。现在人们在长期寻找药物的实践过程中，建立了大量用于新药筛选的各类药物筛选模型。目前常用的主要有建立在组织器官水平、细胞及亚细胞水平，分子和酶靶点水平上的药物筛选模型，美迪西提供药物筛选服务
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基于溶剂化G-四链体结构的研究
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
富含鸟嘌呤的DNA序列可以形成非典型的G-四链体二级结构。研究表明，G-四链体参与了一些关键的生物过程、各种人类遗传疾病和癌症。近年来，DNA G-四链体已经成为抗癌药物开发的新靶点。除此之外，G-四链体结构也可以应用于纳米技术和组装化学等领域。在分子水平上获得G-四链体DNA与其靶向小分子相互作用的结合细节对其分子机制与功能调控的研究非常重要，同时能指导基于结构的合理小分子药物设计。 本研究发现，Pt-tripod能特异性靶向混合I型人体端粒G-四链体DNA，并能显著抑制端粒酶的活性。利用NMR方法深入探索了Pt-tripod与人体端粒G-四链体DNA序列Tel26的动态结合。NMR实验表明，Pt-tripod可以逐渐诱导人体端粒G-四链体Tel26形成多个“Pt-tripod-Tel26”复合物，包括单体、二聚和多聚G-四链体与Pt-tripod的复合物。研究团队前期确定了其中两个复合物的NMR结构，分别是1:1和4:2 Pt-tripod-Tel26复合物结构。 研究者将实验数据与分子模拟方法结合起来，使用Discovery Studio中分子动力学程序Standard Dynamics Cascade程序对复合物结构进行了优化和分析。铂配合物与G-四链体复合物的结构信息为设计合成特异性靶向混合型人体端粒G-四链体的铂合物提供了结构基础，同时对研究G-四链体DNA与小分子的动态结合以及小分子诱导多聚体G-四链体高级结构的形成具有指导性意义。 为什么选择Discovery Studio？ 1. DS CHARMm基于哈佛的CHARMM模拟引擎，CHARMm不断开发升级并增加最新的功能。利用经典强大的CHARMm计算引擎及CHARMm系列力场，进行分子动力学模拟，动态研究蛋白、核酸、糖类、脂质、多肽、小分子及相应的复合物等多种分子在不同环境和状态下的热力学及动力学特性。 2. Discovery Studio中可基于CHARMm等一系列力场进行能量计算及能量优化； 3. Discovery Studio应用广泛，操作简便，图形化界面十分友好，结果易于分析。 引用文献：NATURE COMMUNICATIONS (2018) 9:3496 IF=11.878 原文链接：https://www.natu
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