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利用植物病毒載體表現外源基因

摘要


利用植物病毒載體制(viral vectors)可持續表現外源蛋白(foreign protein)的特性提供了一個大量生產具商業重要性蛋白質有用的工具,例如抗體(antibodies)和疫苗抗原(vaccine antigens)之生產。近年來,此技術已經取得相當的發展,無論是在第一代的載體(即採用完整的病毒)(full virus)和第二代載體(重組病毒)(deconstructed Virus)。第一代“完整的病毒”載體的戰略是以病毒鞘蛋白(coat protein)融合(fusions)的方式來表現較長的外源蛋白印(至少140個氨基酸);此外,新一代的載體設計,係利用一個具專一性反應的氨基酸裸露在病毒的表面,便於將(單獨製造)外源蛋白以化學稱台方式裸露在病毒的表面,可易於純化外源蛋白,這種可謂台外源蛋白(抗原)到植物病毒表面的方法將可應用於開發新形式的疫苗。然而商業化生產過程,需要高產量,迅速擴大和快速製造外源蛋白,最近已經開發利用“重組病毒”方法(magnifection),這個過程是依賴農桿菌作為載體,將一種或多種病毒核酸(RNA)副本複製成DNA,傳遞到植物細胞DNA中,目前已實驗證明,可表現許多外源蛋白質,包括完整的免疫球蛋白G抗體(immunoglobulin G antibodies)。依據外源蛋白表現策略將病毒載體主要區分為4類,(一)基因置換型(gene replacement)、(二)基因插入型(gene insertion)、(三)鞘蛋白融合型(epitope fusion)、(四)互補型(complementation system)。植物生產的蛋白質,係以真核生物的表現機制進行表現,具有:(一)藉由病毒的感染,使外源基因在寄主植物全株表現;(二)有效率地表現外源基因,達到高數量的表現單位(copy number);(三)基因表現不受植物基因體DNA上的位置效應(position effects)影響等3項優點。

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