Luận Văn Ứng dụng và các phương pháp sản xuất protein y sinh học

LỜI MỞ ĐẦU

Cùng với glucid và lipid, protein đóng một vai trò quan trọng trong sự tồn tại,
sinh trưởng và phát triển của mọi sinh vật. Nhiều nghiên cứu đã làm sáng tỏ các
tính chất, chức năng của protein, từ đó mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi protein
trong dinh dưỡng, công nghệ thực phẩm, sản xuất hoá chất, y học, dược phẩm
Bản luận văn này sẽ đi vào giới thiệu về nguồn gốc, ứng dụng và các phương
pháp sản xuất protein y sinh học.

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Bản luận văn này gồm 5 chương:
 Chương 1: Giới thiệu.
Nội dung chính của chương 1 gồm có: Khái quát về protein y sinh học và phân loại các
dẫn xuất protein y sinh học.
 Chương 2: Khả năng ứng dụng của protein y sinh học.
Nội dung chính của chương 2 gồm có: Giới thiệu về các ứng dụng của protein y sinh học
trong điều trị, chẩn đoán, phân tích, trong thực phẩm chức năng và mỹ phẩm.
 Chương 3: Phương pháp sản xuất protein y sinh học.
Nội dung chính của chương 3 gồm có: Phương pháp tổng hợp hoá học, phương pháp sản
xuất collagen, phương pháp tái tổ hợp DNA, phương pháp sản xuất kháng thể đơn dòng, phương
pháp sản xuất enzyme và một số biện pháp nâng cao chất lượng protein.
 Chương 4: Tinh sạch protein y sinh học.
Nội dung chính của chương 4 gồm có: Các phương pháp xử lý sơ bộ và tinh sạch
protein.
 Chương 5: Xử lý và tồn trữ protein y sinh học.
Nội dung chính của chương 5 gồm có: Tính ổn định của protein, hoàn nguyên và tồn trữ
protein.

MỤC LỤC
Đề mục Trang
Trang bìa i
Nhiệm vụ luận văn
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Nhận xét của giáo viên phản biện
Lời cảm ơn ii
Tóm tắt luận văn iii
Mục lục iv
Danh mục hình viii
Danh mục bảng . x
LỜI MỞ ĐẦU .1
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU . 2
1.1. KHÁI QUÁT . 2
1.2. PHÂN LOẠI CÁC DẪN XUẤT PROTEIN Y SINH HỌC 2
1.2.1. Theo cấu tạo hoá học . 2
1.2.2. Theo chức năng sinh học . 3
1.2.3. Theo khả năng ứng dụng . 3
CHƯƠNG 2 KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC . 4
2.1. TRONG ĐIỀU TRỊ 4
2.1.1. Insulin . 4
2.1.2. Hormone tăng trưởng . 7
2.1.3. Kích tố sinh dục 11
2.1.4. Oxytocin 14
2.1.5. Cytokine 16
2.1.5.1. Các interferon (IFN) . 20
2.1.5.2. Các interleukin (IL) 25
2.1.5.3. Yếu tố hoại tử khối u (TNF) . 27
2.1.5.4. Yếu tố kích thích tạo khuẩn lạc (CSF) .29
2.1.6. Kháng thể . 31
2.1.6.1. Cấu trúc điển hình 32
2.1.6.2. Tính đặc hiệu của phản ứng kháng thể-kháng nguyên . 33
2.1.6.3. Vai trò của kháng thể . 34
2.1.6.4. Các lớp kháng thể (isotype) . 35
2.1.6.5. Sự tổng hợp kháng thể 39
2.1.6.6. Ứng dụng của kháng thể 42
2.1.7. Các chất liên quan đến quá trình đông máu . 45
2.1.7.1. Yếu tố VIII 45
2.1.7.2. Chất hoạt hoá plasminogen tPA . 47
2.2. TRONG CHẨN ĐOÁN . 48
2.2.1. PSA và ung thư tiền liệt tuyến 50
2.2.2 AFP và ung thư gan . 51
2.2.3. hCG và ung thư tinh hoàn 52
2.3. TRONG PHÂN TÍCH . 53
2.3.1. Glucose oxidase . 53
2.3.2. Cholesterol oxidase 56
2.3.3. Alcohol dehydrogenase . 56
2.4. TRONG THỰC PHẨM CHỨC NĂNG 57
2.5. TRONG MỸ PHẨM 59
2.6. MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHÁC . 60
2.6.1. Kháng thể đơn dòng . 60
2.6.2. Protease 60
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT PROTEIN Y SINH HỌC 62
3.1. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP HOÁ HỌC . 62
3.1.1. Bảo vệ nhóm amino . 63
3.1.2. Bảo vệ nhóm carboxyl . 63
3.1.3. Phương pháp tổng hợp peptide pha rắn . 66
3.1.3.1. Giới thiệu 66
3.1.3.2. Nguyên tắc 66
3.1.3.3. Chất mang rắn . 67
3.1.3.4. Ví dụ 68
3.1.4. Phương pháp tổng hợp peptide pha lỏng . 70
3.2. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT COLLAGEN 71
3.3. PHƯƠNG PHÁP TÁI TỔ HỢP DNA 72
3.3.1. Thu nhận gene 72
3.3.1.1. Tách các đoạn DNA từ bộ gene . 73
3.3.1.2. Tổng hợp gene bằng phương pháp hóa học . 73
3.3.1.3. Lập ngân hàng c-DNA 73
3.3.2. Vector chuyển gene . 75
3.3.2.1. Plasmid 76
3.3.2.2. Phage 76
3.3.2.3. Plasmid Ti 76
3.3.2.4. Nhiễm sắc thể nhân tạo của nấm men YAC . 77
3.3.3. Enzyme cắt restriction endonuclease 78
3.3.4. Tạo plasmid tái tổ hợp . 79
3.3.4.1. Phương pháp đơn giản dùng các đầu cố kết 79
3.3.4.2. Phương pháp dùng các đoạn nối 80
3.3.4.3. Phương pháp dùng enzyme terminal transferase 81
3.3.5. Biến nạp DNA tái tổ hợp vào tế bào nhận . 82
3.3.5.1. Hóa biến nạp . 82
3.3.5.2. Điện biến nạp 82
3.3.5.3. Vi tiêm . 83
3.3.5.4. Bắn DNA vào tế bào 83
3.3.6. Hệ thống tế bào nhận . 83
3.3.6.1. Vi khuẩn Escherichia coli 83
3.3.6.2. Nấm men Sacchromyces cerevisiae 84
3.3.6.3. Tế bào thực vật . 85
3.3.6.4. Tế bào động vật 85
3.3.7. Chọn lọc, tạo dòng và sự biểu hiện của gene 86
3.3.7.1. Xác định dòng vi khuẩn chứa plasmid tái tổ hợp 86
3.3.7.2. Sự biểu hiện của gene được tạo dòng . 87
3.3.8. Ví dụ . 87
3.3.8.1. Tổng hợp gen mpi mã hóa cho MPI biểu hiện trong E.coli
bằng phương pháp PCR . 89
3.3.8.2. Tạo plasmid tái tổ hợp, biến nạp vào tế bào E.coli 91
3.3.8.3. Nuôi cấy E.coli biểu hiện MPI bằng hệ thống lên men tự
động 92
3.4. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT KHÁNG THỂ ĐƠN DÒNG . 95
3.5. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT ENZYME TỪ VI SINH VẬT . 97
3.5.1. Thu nhận enzyme sạch từ phương pháp nuôi cấy bề mặt 99
3.5.1.1. Chiết rút enzyme từ canh trường nuôi cấy bề mặt 99
3.5.1.2. Tinh chế enzyme . 99
3.5.2. Thu nhận enzyme sạch từ phương pháp nuôi cấy bề sâu . 99
3.5.2.1. Phương pháp kết tủa enzyme bằng dung môi hữu cơ hoặc
muối trung tính . 99
3.5.2.2. Phương pháp hấp phụ hoàn toàn bởi silicagen 100
3.6. NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG PROTEIN . 100
CHƯƠNG 4: TINH SẠCH PROTEIN Y SINH HỌC . 102
4.1. Xử lý sơ bộ để làm tăng nồng độ protein mong muốn 102
4.2. Tinh sạch protein . 103
4.3. Đánh giá kết quả tinh sạch . 105
CHƯƠNG 5: XỬ LÝ VÀ TỒN TRỮ PROTEIN Y SINH HỌC . 107
5.1. Tính ổn định của protein . 107
5.2. Hoàn nguyên và tồn trữ protein .107
KẾT LUẬN 109
TÀI LIỆU THAM KHẢO 110