二、植物细胞培养产酶
与微生物细胞相比，动物细胞和植物细胞 具有各自不同的特性，需采用各自不同的 培养工艺。 1.植物细胞的特性
植物、动物、微生物细胞的特性比较
细胞种类 植物细胞 微生物细胞
1～10 0.3-6 简单
动物细胞
10～100 ﹥15 复杂
细胞大小/um 200～300 倍增时间/h 营养要求 ﹥12 简单
•细胞具有锚地依赖性（宜采用贴壁培养）和接触抑制性
•原代细胞一般繁殖50代
2.培养方式
(1)悬浮培养 (2)贴壁培养
滚瓶培养 微载体培养(microcarrier culture)
3.工艺流程
种质细胞 （体细胞；杂交瘤细胞） 分散成悬浮细胞 细胞悬浮或贴壁培 养 收集 分离纯化 产物
胰蛋白酶消化
2、抗体结合位点化学修饰法：
抗体酶和酶一样也可以用化学修饰法加以改造。 对抗体酶进行结构修饰的关键是找到一种温和的方 法在抗体结合位臵或附近引入具有催化功能的基因。 游离巯基就是适合的基团之一，它具有高亲核性， 易于氧化，及能通过二硫化物进行交换反应或亲电 反应而选择性修饰的特点。
三、抗体酶的应用
1.戒毒:
用可卡因水解的过渡态类似物-磷酸单酯为半抗原， 产生的单克隆抗体能催化可卡因的分解，水解后的可卡 因片断失去可卡因刺激功能。
2.肿瘤治疗
抗体介导前药治疗技术:将能水解前药释放 出肿瘤细胞毒剂的酶和肿瘤专一性抗体相偶 联，则酶通过和肿瘤结合的抗体存在于细胞 的表面。静脉给药后，当药物扩散至肿瘤细 胞的表面或附近，抗体酶将前药迅速水解释 放出抗肿瘤药物。
第三章
动Hale Waihona Puke 植物细胞培养产酶定义：动、植物细胞培养是通过特定技术 获得优良的动、植物细胞，然后在人工控 制条件的反应器中进行细胞培养，以获得 所需产物的过程。
一、动植物细胞中酶生物合成的调节
1.细胞分化改变酶的生物合成（如端粒酶） 2.基因扩增加速酶的合成 3.增强子促进酶的生物合成 4.抗原诱导抗体酶的生物合成
(2)大蒜悬浮细胞培养
将上述在半固体MS培养基上培养18d的愈伤组 织，在无菌条件下转入含有3mg/L 2,4-D和 1.2mg/L 6-BA 的液体MS培养基中，加入灭菌的玻 璃珠，25℃，600lux，12h/d光照条件下震荡培养 10-12d，使愈伤组织分散成为小细胞团或单细胞。 然后在无菌条件下，经过筛网将小细胞团或单 细胞转入含有3mg/L 2,4-D和1.2mg/L 6-BA 的液体 MS培养基中，25℃,600lux，12h/d光照条件下震荡 培养18d。
机械法 酶法
③细胞悬浮培养：转新培养基，在生物反 应器中进行培养 ④分离纯化：生化技术
4.植物细胞培养产酶实例
以大蒜细胞培养生产超氧化物歧化酶（SOD）为例
(1)大蒜愈伤组织的诱导
选取结实、饱满、无病虫害的大蒜蒜瓣，去除外 皮，先用70%乙醇消毒20s，再用0.1%升汞消毒10min， 然后无菌水漂洗3次。 在无菌条件下，切成0.5cm3的小块，植入含有 3mg/L 2,4-D（二氯苯氧乙酸）和1.2mg/L 6-BA（苄 基腺嘌呤）的半固体MS培养基中，在25℃，600lux， 12h/d光照条件下培养18d，诱导得到愈伤组织，每18 天继代一次。
(3)酶的分离纯化
细胞培养完成后，收集细胞，经过细胞 破碎、提取、分离得到超氧化物歧化酶。
三、动物细胞培养产酶
1.动物细胞培养的特点
•动物细胞可以产生各种有效高价值的物质 •需添加抗生素（常用青霉素和链霉素联合） •细胞生长速度慢 •细胞体积大，无细胞壁保护，对剪切力敏感
•反应过程成本高（P81），产品价格贵
IgG与抗原形成 的交联晶格
3.酶与底物形成过渡态理论
酶的催化在于能结合底物产生过渡态，降低 能障（反应的活化能）。 以过渡态类似物作为半抗原，诱导与其 互补构象的抗体，使其具有催化活性，可观 察到抗体催化相应底物发生化学反应。
二、抗体酶的制备
1. 诱导法
用设计好的半抗原，通过与载体蛋白（如牛血清 白蛋白）偶联制成抗原。然后对动物进行免疫，使 宿主有机体针对抗原产生抗体，取免疫动物的脾细 胞与骨髓瘤细胞杂交，杂交细胞既能产生抗体又能 在体外培养。将杂交体克隆化，即能产生单一均匀 的抗体酶。
光照要求
对剪切力 主要产物
大多数要求
敏感
不要求
大多数不敏感
不要求
非常敏感
色素、药物、 醇、有机酸、氨 疫苗、激素、 香精、酶等 基酸、抗生素、 单克隆抗体、 核苷酸、酶等 酶等
2.培养基特点

应用最广的是MS培养基 常用的MS培养基和B5培养基的组成列于 P73表3-3
3.培养工艺：——悬浮细胞培养
4.产酶实例
以人黑色素瘤细胞培养生产组织纤溶酶原 激活剂为例 纤溶酶原
纤溶酶原激活剂
纤溶酶
①种质细胞用胰蛋白酶处理，分散，pH7.4磷酸 盐洗涤。稀释成细胞悬浮液 ②接种到反应器中，与37℃ CO2培养箱中，长成 致密单层 ③去培养液，用pH7.4磷酸盐冲洗细胞 ④换无血清Eagle培养液(P83)，继续培养 ⑤每3-4天，取出培养液分离纯化 ⑥再加新鲜Eagle培养液，继续培养 ⑦亲和层析进行分离
细胞生产滚瓶培养装臵
第三章
小结：
1.概念：外植体；愈伤组织；微载体培养 2.何谓抗体酶？试述获得抗体酶的主要方法。 3.论述植物细胞培养产酶的条件控制。 4.动物细胞培养的特点有哪些？ 5.举例说明动物细胞培养产酶的工艺过程。
补充：
抗体酶
一、抗体酶的理论基础
1.抗体酶又称催化抗体（Catalytic antibody)是抗体的高度选 择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物，本质上是一类具有催 化活力的免疫球蛋白，在其可变区赋予了酶的属性。 2.抗原与抗体：当外源物性物质，如蛋白质、毒素、糖蛋白、脂 蛋白、核酸、多糖、颗粒（细菌、细胞、病毒）进入人或动物体 内时，机体的免疫系统便产生相应的免疫球蛋白（immune globin），并以之结合，以消除异物的毒害。此反应称为免疫反 应，此异物便是抗原，此球蛋白便是抗体。
工艺流程 外植体→细胞的获取→细胞培养→分离→纯化 产物 ①外植体选择和处理
选取那些无病虫害、生长旺盛、生长规则植株，把 茎、叶、根、芽，花、果实等切成小片段或小块。 用70%-75%乙醇，0.1%升汞消毒，无菌水漂洗。
外植体
水稻的外植体（幼 胚）和愈伤组织
愈伤组织
②植物细胞获取
直接分离法 愈伤组织诱导法 原生质体再生法