IL-1β酵母发酵条件的优化 优秀专业论文.docx
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1、ILIB酵母发酵条件的优化目录前言1-1白细胞介素-1的生物学活性1.2 白介素-1的发现及其结构1.3 白细胞介素邛的基因工程研究1.4 IL一邛的应用材料与方法2.1实验材料2-L1器材及设备2.L2主要试剂和溶液2.2实验方法2.2.1 毕赤酵母大规模表达人源IL邛条件的优化222培养基成分、细胞密度、溶氧值等条件的优化1012毕赤酵母大规模表达人源IL-ip结果12培养基成分对IL-ip发酵表达产量的影响13结果与讨论13温度对IL-ip发酵表达产量的影响3.4甲醇流加速度对IL-ip发酵表达的影响13摘要溶解氧对IL-lp发酵表达产量的影响1414参考文献15致谢171前言1.1 白
2、细胞介素-1的生物学活性IL-1是一种重要的细胞因子,具有广泛的生物学活性。不仅对多种免疫活性细胞有重要调节作用,而且参与造血、神经内分泌及抗肿瘤等多种生理过程1,并与发热、炎症以及某些疾病的病理变化有关。IL-1对正常细胞有细胞毒性作用,其IL-1水平的升高可见于败血症、风湿性关节炎、白血病和糖尿病等。IL-la和IL-1|3还可导致发热。1L.1参与介导炎症反应,是重要的炎症介质,能促进骨髓释放中性粒细胞,诱导单核细胞和多核细胞趋化浸润到炎症局部,在局部释放溶酶体酶;IL-1还具有破坏结缔组织的作用2,能诱导成纤维细胞增殖,并能诱导上皮细胞、成骨细胞产生胶原蛋白,诱导破骨细胞、成纤维细胞和
3、软骨细胞等释放胶原酶分解胶原蛋白,并能促进骨质吸收,促进平滑肌细胞增殖。IL-1可诱导内皮细胞表面因子的合成,并活化内皮细胞。在肝脏中,IL1可使肝蛋白的合成增加,并减少白蛋白的生成。IL1还可诱导胶原酶的生成,并对中性粒细胞有趋化和刺激作用,它还可以影响内分泌系统,促进B淋巴细胞的有丝分裂。在机体免疫功能中IL-1处于非常重要的地位,它能够活化巨噬细胞、NK细胞和T细胞,并可诱导B细胞的增殖和成熟,以及诱导LAK细胞的产生。IL-I还可以诱导纤维原细胞的增殖,诱导金属蛋白酶的表达,导致细胞外基质的降解,单核细胞的迁移,以及降解ILJ0,这是一个负反馈机制。IL-1对代谢也有较大的影响2,它能
4、参与恶液质的形成,有致负氮平衡的效应,可刺激骨骼肌细胞分解蛋白质;它还具有降低血糖的作用,这与它能刺激胰岛素分泌、增强胰岛素的活性和促进葡萄糖转运到胞浆有关。并且IL-1对血浆中的微量元素也有影响,包括引起铜离子增加和锌离子、铁离子的减少。另外IL-1在免疫细胞的激活中也发挥着重要作用,它可以作用于巨噬细胞和单核细胞,诱导其产生对肿瘤细胞的细胞毒活性,并且还能够促进原始骨髓造血干细胞的集落增殖,同时能够促进人体其他细胞释放造血生长因子而促进造血。依据以上机理,国外试用IL-甲治疗肿瘤以及治疗高剂量化疗和同源骨髓移植后4, 5促进造血功能恢复的临床I期试验。1.2 白介素-1的发现及其结构IL-
5、1最初于19世纪40年代发现于急性粒细胞性渗出液中,是一种对热不稳定的蛋白质,正常情况下,除皮肤角质细胞、某些上皮细胞和中枢神经系统细胞外,其它细胞均不表达IL-lmRNA,但在感染、微生物毒素、炎性因子、激活的淋巴细胞产物、补体和凝血因子等的刺激下,几乎所有核细胞均可产生ILJ,主要有髓样细胞(单核细胞、各种巨噬细胞、滑膜细胞和朗格罕斯细胞等)和淋巴细胞(B细胞和B细胞淋巴瘤细胞株、辅助性T细胞、大颗粒淋巴细胞和NK细胞)等。有两种形式的IL-1,即IL-la和IL-lp,其基因均位于第2号染色体上。两种形式的IL-1均首先被合成31kD的前体(proIL-l), pro-IL-1被蛋白酶分
6、解为17kD的肽,称为成熟IL-1。成熟IL-la和IL-甲是IL-1的生物学活性形式。健康人的中枢神经细胞、一些上皮细胞和皮肤的角化细胞可分泌IL-la。而在炎性物质、感染或细菌内毒素的刺激作用下,巨噬细胞和一些其它类型的细胞也可产生IL-la。通常情况下,在循环中很难检测到IL-la,但在严重疾病状态下,死亡的细胞释放细胞因子后可检测到它。结肠组织中IL-la的水平与炎性肠病的严重程度有关。白介素-1的另外一个形式ILJ0可以调控局部或系统的急慢性炎症。IL-ip可由单核细胞、巨噬细胞、星形胶质细胞、肾上腺皮层细胞、NK细胞、内皮细胞、角化细胞、血小板、神经细胞、中性粒细胞、滋养层细胞、纤
7、维原细胞等产生,并且它可以对几乎每一种类型的细胞均产生影响。是一种生长抑制剂,对黑素瘤细胞具有杀细胞作用。IL/p可抑制胰岛素的释放,减少胰岛素和胰高血糖素的含量,因此它可用于对胰岛素依赖型(I型)糖尿病的治疗。IL-甲还可刺激骨的再吸收,抑制骨胶原质的合成。尽管二者仅有25%的氨基酸同源性,但它们激活同样的受体,产生同样的生物学活性6。IL-la和IL-lp的三维结构也极为相似,以IL-lp三维结构为例如图1.1所示,其中12个(3一折叠构成了 IL-1的空间结构。图1.1 IL-1的空间三维结构FigJJ The 3-D structure of IL-1 protein1.3 白细胞介素
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