家蚕表达重组人乳铁蛋白及其口服治疗溃疡性结肠炎药物研究的任务书.docx

家蚕表达重组人乳铁蛋白及其口服治疗溃疡性结肠炎药物研究的任务书
任务书
一、任务背景
溃疡性结肠炎（ulcerativecolitis，UC）是一种慢性炎症性肠病，常见于青壮年人群，其临床特征为结肠黏膜和黏膜下层的炎症性损伤。UC患者主要表现为腹泻、便血、肛门排便时疼痛、腹胀、贫血等症状，严重者可能导致恶病质、感染、结肠癌等严重后果。目前全球UC患者数量逐年增加，且病情可能反复发作，治疗难度大，临床需求巨大。
乳铁蛋白是一种铁载体蛋白，广泛存在于人和动物的体内，具有微生物识别、铁离子运输、抗氧化等多种作用。研究显示，乳铁蛋白在炎症过程中发挥着重要作用，其抗炎、修复肠粘膜的功能已得到证实，因此被认为是治疗UC的潜在药物。目前市场上售卖的乳铁蛋白主要是从牛奶、酪蛋白中提取，但其获得量较少，纯度不高，价格昂贵。
家蚕是一种种养殖比较方便的昆虫，其生长速度快，蚕茧含丰富的丝素蛋白，且乳腺分泌效率高。因此，利用家蚕表达重组乳铁蛋白，不仅可以提高乳铁蛋白的获得量和纯度，同时也能减少生产成本。为此，本项目将以家蚕表达重组人乳铁蛋白，并进行初步的药理学和毒理学试验，以期为UC的治疗提供新的药物选择。
二、任务目标
1.建立家蚕表达重组人乳铁蛋白的方法：根据已有的人乳铁蛋白基因序列设计引物，克隆并构建重组质粒。利用转染、筛选和鉴定技术，获得高效的家蚕乳腺表达重组人乳铁蛋白的转基因家蚕株系。
2.优化表达条件，提高重组人乳铁蛋白产量和纯度：分别选取不同药物、不同温度、不同pH值等条件，进行表达条件的优化。对获得的重组人乳铁蛋白进行纯化、鉴定和检测，确保获得高效表达的纯度高的重组蛋白。
3.进行初步的药理学和毒理学实验：采用体外细胞毒性和稳定性检测、小鼠肠道抗炎活性实验、溃疡性结肠炎大鼠模型实验等实验方法，评价重组人乳铁蛋白的药理学和毒理学特性。
4.研究重组人乳铁蛋白的口服治疗溃疡性结肠炎作用机制：通过建立大鼠UC模型，对重组人乳铁蛋白的治疗作用进行研究，并进一步明确其作用机制。
三、拟定计划
本项目总计时限为两年。
第一年：建立家蚕表达重组人乳铁蛋白的方法。包含以下拟定计划：
1.1.克隆和构建重组人乳铁蛋白基因，构建表达载体。估算重组蛋白的理论分子量和等电点，并构建表达载体。
1.2.采用蚕生长取代法对设计的引物进行验证，并通过PCR筛选、限制性酶切和测序鉴定已得到的基因重组质粒。
1.3.利用相关技术将重组质粒转染到家蚕乳腺细胞中，筛选出能够高效表达重组人乳铁蛋白的转基因家蚕株系。
第二年：优化表达条件、药理学和毒理学实验以及溃疡性结肠炎证治研究。包含以下计划：
2.1.确定表达条件：包括筛选不同药物、不同温度、不同pH值等条件，进行表达条件的优化。同时针对获得的转基因家蚕，进行表达稳定性分析。
2.2.重组人乳铁蛋白纯化：采用亲和层析、尿素溶液等方法对获得的重组人乳铁蛋白进行纯化。然后利用SDS-PAGE、Westernblot等技术进行鉴定和检测，并确定其纯度。
2.3.药理学和毒理学实验：采用体外细胞毒性和稳定性检测、小鼠肠道抗炎活性实验以及溃疡性结肠炎大鼠模型实验等实验方法，评价重组人乳铁蛋白的药理学和毒理学特性。
2.4.溃疡性结肠炎证治研究：利用自行研究的慢性溃疡性结肠炎动物模型，研究重组人乳铁蛋白的口服治疗作用以及作用机制。
四、预期研究成果
1.成功建立家蚕表达重组人乳铁蛋白的方法，获得高效表达的转基因家蚕株系。
2.确定重组人乳铁蛋白的最佳表达条件，获得高纯度的重组蛋白。
3.完成药理学和毒理学实验，明确重组人乳铁蛋白的药理学和毒理学特性。
4.研究重组人乳铁蛋白的口服治疗溃疡性结肠炎作用机制，提供新的治疗思路和药物选择。
五、参考文献
1.HuyNT,ThaoNP,DiepDT,DungNT,KiemPN,HangDT,etal.(2017)Emergingstructure–activityrelationshipstudiesforbetulinicacidanditsderivativesaspotentialanticanceragents.EurJMedChem142:103-117.
2.HuangQ,XuC,XuQ,LiK,GuoT,WangX,etal.(2019)Large-scaleRNAsequencingrevealstranscriptionalactivityofffpks1andmodulationofmetabolicpathwaysintheendophyticfungusEpicoccumsorghinum.BMCGenomics20(1):228.
3.JannesariA,PranjolMZ,ChenL,ZinkernagelAS,PostJN(2020)Silk-baseddru