生物技术药物立项

基因工程改进的黄酮类物质赵俊章200732180007•心血管疾病，又称为循环系统疾病，是一系列涉及循环系统的疾病，循环系统指人体内运送血液的器官和组织，主要包括心脏、血管（动脉、静脉、微血管），可以细分为急性和慢性，研究发现心血管疾病一般都与自由基有紧密联系。黄酮类物质二十世纪30年代初，欧洲一位药物化学家在研究柠檬皮的乙醇提取物时发现了黄酮类物质，其抗氧化能力超过维生素C10倍。直到世纪八十年代末，黄酮的药用价值才被发现，近年来，黄酮的功效更是被科学研究者逐一发现。黄酮•黄酮类化合物泛指两个具有酚羟基的苯环（A-与B-环）通过中央三碳原子相互连结而成的一系列化合物，其基本母核为2-苯基色原酮。黄酮类化合物结构中常连接有酚羟基、甲氧基、甲基、异戊烯基等官能团。此外，它还常与糖结合成苷。多数科学家认为黄酮的基本骨架是由三个丙二酰辅酶A和一个桂皮酰辅酶A生物合成而产生的。经同位素标记实验证明了A环来自于三个丙二酰辅酶A，而B环则来自于桂皮酰辅酶A。黄酮的药用价值•黄酮的功效是多方面的，它是一种很强的抗氧剂，可有效清除体内的氧自由基，维生素E的十倍以上，这种抗氧化作用可以阻止细胞的退化、衰老，对心血管疾病有效，也可阻止癌症的发生。•黄酮可以改善血液循环，可以降低胆固醇，向天果中的黄酮还含有一种PAF抗凝因子，这些作用大大降低了心脑血管疾病的发病率，也可改善心脑血管疾病的症状。•被称为花色苷酸的黄酮化合物在动物实验中被证明可以降低26%的血糖和39%的三元脂肪酸丙酯，这种降低血糖的功效是很神奇的，但更重要的是它对稳定胶原质的作用，因此它对糖尿病引起的视网膜病及毛细血管脆化有很好的作用。•黄酮可以抑制炎性生物酶的渗出，可以增进伤口愈合和止痛，栎素由于具有强抗组织胺性，可以用于各类敏感症。不足之处•黄酮化合物可由植物提取但是含量很少，如银杏叶中黄酮类化合物含量仅为1.4%--1.9%之间，而体外合成的方法，成分单一、工艺复杂、成本高，其药效无法有天然产物相比，成为制约其研究的瓶颈。•因此利用基因工程来提高其产量，丰富其种类，保存其活性具有重大意义。国内外研究现状•现在国内学者的大部分研究仅局限于表达银杏黄酮类物质，对于其他的黄酮类物质的基因表达鲜有涉及。•鉴于银杏在进化上的特殊地位和药用功能，本实验也注重于表达银杏中的黄酮类化合物。利用基因工程克隆产生黄酮类物质的酶，将其转染至于银杏叶的细胞之中。检测黄酮类物质产量及其活性。实验大致流程•菌体：大肠杆菌DH5α•载体：克隆载体pMD-18T•基因:GbC4H、GbC3H•基因克隆、信息学分析，转染，表达•分析表达产物的产量和活性。•1、选择黄酮类化合物生物合成途径上游的苯丙酸途径中的肉桂酸-4-羟化酶的基因GbC4H以及与黄酮类化合物合成途径并行的术质素合成途径中的香豆酸-3-羟化酶的基因GbC3H。•2、将其与克隆质粒连接，转进大肠杆菌，是上述基因复制。•3、提取其基因，测序验证，并分析其生物信息学。•4、将其基因转至银杏的愈伤组织，培养。•5、分析产物的含量和活性。拟攻克的难关•1、克隆的DNA在提取过程中的纯度。避免大肠杆菌的代谢物等对实验的干扰。•2、转染银杏的DNA是否会被降解，是否会造成共阻遏等现象。•3、黄酮类化合外的产量和活性。质量控制•其DNA是由基因工程克隆的，因此，其产物DNA要进行质量控制。临床试验•尚未开展•但若成功，黄酮类化合物将成为新型保健产品，可能会与维生素一样成为日常保健药品。