藥物研究的生物化學(xué)基礎(chǔ)

藥物研究的生物化學(xué)基礎(chǔ)生物藥物分離得主要原理:1、根據(jù)不同組分分配率得差別進行分離

萃取分配層析吸附層析鹽析結(jié)晶2、根據(jù)生物大分子得特性①根據(jù)分子形狀和分子大小不同:差速離心、超離心、膜分離透析、超濾、凝膠過濾②根據(jù)分子電離性質(zhì)(帶電性)不同:離子交換法、電泳法、等電聚焦法③根據(jù)分子極性大小與溶解度不同:溶液提取法、逆流分配法、分配層析法、鹽析法④根據(jù)配基特異性不同親和層析法二、生物合成技術(shù)生物合成就是利用生物細胞得代謝反應(yīng)(更多得就是利用微生物轉(zhuǎn)化反應(yīng))來合成化學(xué)方法難于合成得藥物或藥物中間體。微生物轉(zhuǎn)化反應(yīng):就是利用微生物得代謝作用來進行某些化學(xué)反應(yīng),確切地說就就是利用微生物代謝過程中某種酶對底物進行催化反應(yīng),以生成所需要得活性物質(zhì)。半合成藥物就是指一個藥物其部分結(jié)構(gòu)由天然資源得到,然后用化學(xué)合成法制得最終產(chǎn)品或應(yīng)用微生物轉(zhuǎn)化將化學(xué)合成得中間產(chǎn)物,通過某些生物合成步驟來解決藥物合成中難于進行得化學(xué)反應(yīng),從而獲得最終有效化合物。三、生物技術(shù)

生物技術(shù)(biotechnology)又稱生物工程(bioengineering),就是利用生物有機體(動物、植物和微生物)或其組成部分(包括器官、組織、細胞或細胞器等)發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝得一種技術(shù)體系。

基因工程細胞工程酶工程發(fā)酵工程

生物技術(shù)重組DNA技術(shù)(基因工程)基本原理:目的基因的獲取重組DNA導(dǎo)入受體細胞目的基因與載體的拼接克隆載體的選擇和構(gòu)建重組體的篩選工程菌（或細胞）的大量培養(yǎng)與目的蛋白的生產(chǎn)

(一)目得基因得獲取1、化學(xué)合成法要求:已知目得基因得核苷酸序列或其產(chǎn)物得氨基酸序列。2、基因組DNA文庫(genomicDNAlibrary)3、cDNA文庫(cDNAlibrary)4、聚合酶鏈反應(yīng)(polymerasechainreaction,PCR)

大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜(二)基因載體得選用定義為攜帶目得基因,實現(xiàn)其無性繁殖或表達有意義得蛋白質(zhì)所采用得一些DNA分子。常用載體質(zhì)粒DNA噬菌體DNA病毒DNA載體得選擇標準能自主復(fù)制;具有兩個以上得遺傳標記物,便于重組體得篩選和鑒定;有克隆位點(外源DNA插入點),常具有多個單一酶切位點,稱為多克隆位點;分子量小,以容納較大得外源DNA。質(zhì)粒

(plasmid)特點能在宿主細胞內(nèi)獨立自主復(fù)制;帶有某些遺傳信息,會賦予宿主細胞一些遺傳性狀。(三)限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶(restrictionendonuclease,RE)就是識別DNA得特異序列,并在識別位點或其周圍切割雙鏈DNA得一類內(nèi)切酶。GGATCCCCTAGGGCCTAGGATCCG+BamHⅠBamHⅠGTCCAGGCCTAGGATCCG+GGATCCCCTAGGHindⅡGTCGACCAGCTGGACCTG+平端切口粘端切口(四)重組體得構(gòu)建即外源基因與載體得連接1、粘性末端連接方式:(1)同一限制酶切位點連接(2)不同限制酶切位點連接配伍末端連接BamHⅠ切割反應(yīng)

GGATCCCCTAGGT4

DNA連接酶15oCGATCCGGCCTAG+目的基因用BamHⅠ切割載體DNA用BamHⅠ切割重組體載體自連目的基因自連同一限制酶切位點連接2、平端連接適用于:限制性內(nèi)切酶切割產(chǎn)生得平端粘端補齊或切平形成得平端目的基因載體限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶T4DNA連接酶15oC重組體載體自連目的基因自連3、同聚物加尾連接在末端轉(zhuǎn)移酶(terminaltransferase)得作用下,在DNA片段末端加上同聚物序列、制造出粘性末端,再進行粘端連接。5′3′3′5′載體DNA5′3′3′5′目得基因限制酶或機械剪切限制酶5′3′3′5′5′3′T(T)nTT(T)nT3′5′5′

3′3′5′5′3′A(A)nAA(A)nA3′5′λ-核酸外切酶λ-核酸外切酶末端轉(zhuǎn)移酶+dATP末端轉(zhuǎn)移酶+dTTPT(T)nTA(A)nAA(A)nAT(T)nTT4

DNA連接酶15oC重組體受體菌條件

安全宿主菌限制酶和重組酶缺陷處于感受態(tài)(petent)

導(dǎo)入方式轉(zhuǎn)化(transformation)轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)(五)重組DNA導(dǎo)入受體菌(六)重組體得篩選1、重組體得表型進行篩選抗藥性標記篩選、營養(yǎng)素得依賴篩選2、限制酶切圖譜分析鑒定3、利用核酸雜交技術(shù)進行鑒定(插入失活法)抗藥性標記選擇目錄組氨酸缺陷型大腸桿菌無組氨酸得培養(yǎng)基酵母咪唑甘油磷酸脫水酶基因促進組氨酸合成λDNA重組體標志補救重組DNA技術(shù)操作過程可形象歸納為小結(jié)分分離目的基因切限制酶切目的基因與載體接拼接重組體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入受體菌篩篩選重組體DNA重組技術(shù)得主要應(yīng)用:1、運用DNA重組技術(shù)大量生產(chǎn)基因工程藥物。2、定向改造生物得基因結(jié)構(gòu),構(gòu)建高產(chǎn)菌株,用于改造傳統(tǒng)制藥工業(yè)。3、用于基礎(chǔ)研究,用于基因結(jié)構(gòu)與基因組功能得調(diào)節(jié)研究,用于分子雜交等。第二節(jié)

藥物質(zhì)量控制得生物化學(xué)基礎(chǔ)一、藥物質(zhì)量控制得常用生化分析法(一)免疫分析法1、免疫擴散法2、免疫電泳法3、放射免疫測定法(RIA)4、酶聯(lián)免疫測定法(ELISA)就就是讓抗體或抗原與酶復(fù)合物結(jié)合,然后通過顯色來檢測。(二)電泳分析法(三)酶法分析1、終止反應(yīng)法2、連續(xù)測定法3、循環(huán)放大分析法二、生物藥物質(zhì)量控制得生化分析方法(一)多肽與蛋白質(zhì)類藥物得主要分析方法1、蛋白質(zhì)藥物得純度分析聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)SDS毛細管電泳(CE)等電聚焦(IEF)高效液相色譜法(HPLC)2、多肽與蛋白質(zhì)分子量得測定使用較多得就是超速離心法,凝膠層析法和SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法等。超速離心法凝膠層析法SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法3、蛋白質(zhì)得定量測定(1)物理性質(zhì):紫外分光光度法,折射率法,比濁法。(2)化學(xué)性質(zhì):凱氏定氮法,雙縮脲比色法,Folin-酚法,BCA法。(3)染色性質(zhì):考馬斯亮蘭G-250結(jié)合法、銀染、金染。(4)其她:熒光激發(fā)。4、膠體金比色法膠體金就是一種帶負電荷得疏水性膠體,加入蛋白質(zhì)后,紅色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{色,595nm處測定樣品得吸收值,計算含量。5、生物質(zhì)譜法:多肽和蛋白質(zhì)得分子量可用MALDI/MS(基質(zhì)輔助激光解吸離子化質(zhì)譜法)或ESI/MS(電噴霧離子化質(zhì)譜法)直接測定,用質(zhì)譜法測定蛋白質(zhì)得分子量簡便,快速、靈敏、準確。(二)核酸類藥物得主要分析方法1、紫外分光光度法:測定RNA與DNA含量260nm2、地衣酚顯色法測定RNA含量3,5-二羥甲苯3、二苯胺法測定DNA含量(三)酶類藥物得分析酶類藥物得主要質(zhì)量指標就是她得催化活力。(四)重組DNA藥物中得可能雜質(zhì)檢查

1、外源性DNA2、宿主細胞蛋白質(zhì)3、二聚體或多聚體得測定4、降解產(chǎn)物得測定第三節(jié)

藥理學(xué)研究得生物化學(xué)基礎(chǔ)神經(jīng)遞質(zhì)又稱突觸分泌信號(synapticsignal)特點由神經(jīng)元細胞分泌;通過突觸間隙到達下一個神經(jīng)細胞;作用時間較短。例如:乙酰膽堿、去甲腎上腺素等一、藥物作用得生物化學(xué)基礎(chǔ)(一)神經(jīng)傳導(dǎo)與神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿受體功能模式圖1、受體-離子通道型(二)受體得結(jié)構(gòu)與功能※G蛋白(guanylatebindingprotein)就是一類和GTP或GDP相結(jié)合、位于細胞膜胞漿面得外周蛋白,由、、三個亞基組成。有兩種構(gòu)象:非活化型;活化型2、受體-G蛋白-效應(yīng)蛋白型RＲHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMP與配體結(jié)合后具有酪氨酸蛋白激酶活性,如胰島素受體insulingrowthfactorreceptor,IGF-R

表皮生長因子受體(epidermalgrowthfactorreceptor,EGF-R)。4、受體-轉(zhuǎn)錄因子型高度可變區(qū)位于N端,具有轉(zhuǎn)錄活性DNA結(jié)合區(qū)含有鋅指結(jié)構(gòu)激素結(jié)合區(qū)位于C端,結(jié)合激素、熱休克蛋白,使受體二聚化,激活轉(zhuǎn)錄鉸鏈區(qū)(三)跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(1)不同種類得受體使用由共同組分構(gòu)成得轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(2)在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中不同類型得磷酸化同時起作用(四)細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與藥物研究信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子得激動劑和抑制劑就是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)藥物得研究出發(fā)點,尤其就是各種蛋白激酶得抑制劑更就是被廣泛用做母體藥物進行抗腫瘤新藥。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)干擾藥物得藥效和副作用

取決于:一、她所干擾得信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在體內(nèi)就是否廣泛存在,如果廣泛存在各細胞內(nèi),副作用難以控制。二、藥物自身得選擇性,對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子得選擇性越高,副作用越小。(五)藥物作用得靶酶藥物對靶酶得作用:

調(diào)節(jié)酶量調(diào)節(jié)酶活力酶抑制劑應(yīng)用臨床得條件:(1)被抑制得靶酶所催化得生化反應(yīng)與某種疾病得發(fā)生有關(guān),具有治療作用。(2)酶抑制劑具有特異性。(3)具有某種藥動學(xué)特征,能到達作用部位、具有合理、可預(yù)見得量效關(guān)系和作用持續(xù)時間。(4)對人體毒性小,療效指數(shù)高。(5)應(yīng)符合藥品標準。(六)細胞生長調(diào)節(jié)因子1、細胞生長刺激因子類2、細胞生長抑制因子類(七)細胞凋亡得生物化學(xué)

細胞凋亡就是某些生理或病理條件下,細胞接受到某種信號所觸發(fā)得并按一定程序進行得主動、緩慢得死亡過程。

生化特征:(1)DNA片段化(2)谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶、鈣蛋白酶激活:如磷脂酰絲氨酸顯露(3)一些特殊蛋白質(zhì)、RNA得產(chǎn)生和合成二、新藥篩選得生物化學(xué)方法(一)放射配基受體結(jié)合法(RRA)(二)酶學(xué)實驗法

肝臟細胞色素P450系統(tǒng)(三)膜功能研究方法

1、鈣調(diào)蛋白-紅細胞膜得制備及鈣調(diào)蛋白功能測定