利用油菜油体表达体系生产鲑鱼降钙素

        2005年12月6日，由中国农业科学院生物技术研究所主持完成的“利用油菜油体表达体系生产鲑鱼降钙素”项目成果通过了专家鉴定。该项成果由国家863计划生物反应器重大项目支持。农业部科教司石燕泉副司长主持了鉴定会，科技部生物技术发展中心安道昌副主任，科技部农社司蒋茂森处长、王震处长，科技部农村中心陈兆波处长，科技部生物技术发展李青处长、王德平处长，中国农科院翟虎渠院长、雷茂良副院长，以及我院科技管理局和生物技术所的领导等参加了鉴定会。

        由强伯勤院士、方荣祥院士和沈培奋院士等专家组成的鉴定委员会，认真听取了刘昱辉博士的课题综合研究报告，仔细审阅了相关技术资料，通过质询和认真讨论，一致认为，该成果首次利用植物生物反应器，在转基因油菜种子的油体中高水平表达了有生物学功能的鲑鱼降钙素蛋白，创建了一整套技术体系，整体水平国际领先，为今后利用植物生物反应器大规模生产降钙素等医用蛋白提供了技术平台，并取得了以下几个方面的重要创新：

        1.  分离和克隆了油菜油体蛋白oleosin基因的启动子、芝麻oleosin结构基因，按照植物偏爱的密码子设计合成了鲑鱼降钙素突变基因msCT，构建了可在油菜种子中高效表达Oleosin-msCT融合蛋白基因的植物表达载体。

        2.  建立和优化了油菜的高效遗传转化体系，转化频率达12.5%。

        3.  经对转基因油菜及其后代严格检测筛选，获得了高效表达鲑鱼降钙素的T5代转基因油菜纯系，融合蛋白的表达量占种子总蛋白的6.47%，明显高于文献报道的其它蛋白在油菜油体中的表达水平。

        4.  经大鼠尾静脉注射和破骨细胞试验，表明在油菜油体中表达的鲑鱼降钙素具有较高的生物学活性（约1700  IU/mg）。转基因油菜种子在常温下储存16个月，提取油体蛋白，尾静脉注射后仍能显著降低大鼠的血钙浓度。

鉴定委员会建议国家有关部门继续予以支持，增加投入，进一步加强完善分离纯化工艺、剂型和临床等下游应用技术的研究开发，促进和加速这项成果的转化。

        植物油体表达体系是一种新的表达和生产外源蛋白的技术体系，具有目标蛋白表达量高、提取工艺简单、易于分离纯化等优点，每克油菜种子中可表达鲑鱼降钙素3毫克，利用油体亲脂疏水的特性，将种子粉碎－离心－回收上层油相－去油，即可获得融合蛋白。用转基因植物生产价格昂贵的医用或工业用蛋白，生产成本低，可大大提高农副产品的附加值，具有巨大的市场应用前景。

相关资料：降钙素(calcitonin,  CT)是一种重要的治疗骨质疏松、变形性骨炎  (Pagete's症)、骨痛等的小分子多肽药物，具有降低血钙浓度、抑制破骨细胞形成的作用，对治疗骨质疏松有显著疗效，临床应用已近30年，目前国际市场的年销售额达7亿美元，原药价格为1.82万元/克。骨质疏松严重威胁人类健康，据统计，中国人的骨密度比西方人低8%，我国60岁以上老年人骨质疏松症的发病率达60%，每年因骨质疏松症而并发骨折的约9.6%。全球每年股骨骨折病例约170万，随着老龄化的增加，预计到2050年全球每年将有640万人受股骨骨折之苦，其中51%将发生在亚洲。 (责任编辑：泉水)

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