《覃重军(多拉菌素)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《覃重军(多拉菌素)（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国科学院上海生命科学研究院中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所植物生理生态研究所合成生物学重点实验室合成生物学重点实验室覃重军覃重军利用基因组工程技术改良多拉菌素利用基因组工程技术改良多拉菌素工业菌株工业菌株第一代：第一代：阿维菌素阿维菌素第二代：由阿维菌素衍生的第二代：由阿维菌素衍生的依维菌素依维菌素第三代：第三代：多拉菌素多拉菌素（doramectindoramectin）是辉瑞公司在）是辉瑞公司在19951995年利用年利用基因工程的方法阻断起始单元的合成，在突变株中补加基因工程的方法阻断起始单元的合成，在突变株中补加环己烷甲酸，在阿维菌素环己烷甲酸，在阿维菌素C25C25位
2、上连接环己烷基位上连接环己烷基, ,即即25-25-环环己烷基阿维菌素己烷基阿维菌素B1aB1a。多拉菌素被认为是新型阿维菌素。多拉菌素被认为是新型阿维菌素族中族中最好的驱虫药最好的驱虫药。主要的生物兽药阿维菌素类抗生素主要的生物兽药阿维菌素类抗生素（20022002年世界兽药产值年世界兽药产值113113亿美元亿美元，我国，我国180180亿人民币亿人民币）存在的问题存在的问题由于市场前景良好，由于市场前景良好，国内企业仍无法购买多拉菌素菌株。国内企业仍无法购买多拉菌素菌株。由于是基因工程构建的菌株，由于是基因工程构建的菌株，国内企业一般无法模仿。国内企业一般无法模仿。利用基因组工程技术改利
3、用基因组工程技术改良除虫链霉菌良除虫链霉菌2004年年开始与浙江开始与浙江海正药业集团公司海正药业集团公司（年产值（年产值30亿亿）合作）合作沈美娟（高级实验师）沈美娟（高级实验师）夏海洋（博士生）夏海洋（博士生）党福军（研究助理）党福军（研究助理）徐晴雨（研究助理）徐晴雨（研究助理）路志群（博士生）路志群（博士生）陈威华（博士生）陈威华（博士生）张亮（硕士生）张亮（硕士生）胡敏杰（硕士生）胡敏杰（硕士生）海正药业参与本项目的主要人员海正药业参与本项目的主要人员王海彬（生物技术中心副主任）王海彬（生物技术中心副主任）黄隽（微生物菌种室副主任）黄隽（微生物菌种室副主任）与海正药业集团公司的密切合
4、作与海正药业集团公司的密切合作多拉菌素项目获得的资助多拉菌素项目获得的资助1 1、中国科学院知识创新工程方向性项目（先进工业生物技术、中国科学院知识创新工程方向性项目（先进工业生物技术创新基地）：利用基因组工程改良多拉菌素工业生产菌株，创新基地）：利用基因组工程改良多拉菌素工业生产菌株，2006.10-2009.102006.10-2009.10，180180万元万元。2 2、科技部、科技部863863重点项目子课题：瑞拉菌素和多拉菌素等产品重点项目子课题：瑞拉菌素和多拉菌素等产品的规模化生产关键技术，的规模化生产关键技术，2007.12-2010.122007.12-2010.12，1301
5、30万元万元。多拉菌素项目的主要创新点多拉菌素项目的主要创新点 在除虫链霉菌在除虫链霉菌基因组操作技术基因组操作技术方面：方面：构建了有序排列的基因组文库构建了有序排列的基因组文库建立了大片段建立了大片段DNADNA的敲除技术的敲除技术建立了大片段建立了大片段DNADNA的体内克隆技术的体内克隆技术建立了以质粒为标记的基因组改组技术建立了以质粒为标记的基因组改组技术在除虫链霉菌在除虫链霉菌基因工程技术基因工程技术方面：方面：克隆了个链霉菌抗生素生物合成的正调控基因克隆了个链霉菌抗生素生物合成的正调控基因利用利用合成生物学技术合成生物学技术全合成了含有全合成了含有1111个位点突变的个位点突变的
6、aveCaveC基因基因、在操作工业生产菌种和发酵生产方面：、在操作工业生产菌种和发酵生产方面：利用质粒为标记的基因组改组技术提高了基因工程菌利用质粒为标记的基因组改组技术提高了基因工程菌GDF3-GDF3-26 26 的产素能力的产素能力已经完成已经完成5 5吨、吨、3030吨吨大罐发酵，大罐发酵，20092009年年7 7月月的发酵单位约的发酵单位约1200mg/L1200mg/L，达到了大规模，达到了大规模工业生产的水平工业生产的水平多拉菌素项目的产业化多拉菌素项目的产业化1 1、中科院与海正药业与、中科院与海正药业与20092009年联合申请了年联合申请了国家发改委国家发改委的的“年产
7、年产2020吨吨多拉菌素高技术产业化多拉菌素高技术产业化”的项目，已获批准。的项目，已获批准。2 2、浙江海正药业集团公司将于、浙江海正药业集团公司将于20102010年开始生产多拉菌素，年开始生产多拉菌素，预计预计年销售收入年销售收入6 6亿元，利税总额亿元，利税总额1.81.8亿元亿元。多拉菌素的规模化生产多拉菌素的规模化生产多拉菌素项目的意义多拉菌素项目的意义 本项目的成功实施，是我国利用基因组本项目的成功实施，是我国利用基因组工程构建和改良抗生素工业生产工程菌株的工程构建和改良抗生素工业生产工程菌株的第一例第一例，对于利用基因操作技术，对于利用基因操作技术提升提升我国抗我国抗生素大型企
8、业的生素大型企业的竞争力竞争力具有重要意义。具有重要意义。利用基因组改造技术大幅度利用基因组改造技术大幅度提高提高尼莫克丁尼莫克丁工业菌株的效价工业菌株的效价基因工程菌株发酵效价达基因工程菌株发酵效价达1730 mg/L1730 mg/L，与出发菌株与出发菌株900 mg/L900 mg/L相比，相比，产素水平产素水平提高近提高近1 1倍倍。 寡霉素寡霉素高产和单组份的菌株高产和单组份的菌株基因组工程技术的推广基因组工程技术的推广与海正药业集团公司新一轮的合作：与海正药业集团公司新一轮的合作：对对多拉菌素、多杀菌素、泰乐菌素、尼莫克丁、多拉菌素、多杀菌素、泰乐菌素、尼莫克丁、卑霉素、奥丽斯它、
9、埃博霉素卑霉素、奥丽斯它、埃博霉素等重要的药物工业等重要的药物工业生产菌株进行遗传改良生产菌株进行遗传改良新技术新技术1.1.粘细菌、高温链霉菌等的粘细菌、高温链霉菌等的遗传操作系统遗传操作系统2.2.体内体内“加减法加减法”克隆克隆大片段大片段DNADNA技术技术3.3.天蓝色链霉菌的天蓝色链霉菌的基因组工程基因组工程建立若干新型的载体宿主系统，建立若干新型的载体宿主系统，包括嗜盐拟诺卡氏菌、红球菌、包括嗜盐拟诺卡氏菌、红球菌、小单孢菌、糖多孢菌、小单孢菌、糖多孢菌、南极适冷菌南极适冷菌等。等。发展新的发展新的基因组操作技术基因组操作技术。连续敲除染色体上的连续敲除染色体上的PKS/NRPS
10、基因簇基因簇已经连续敲除全部已经连续敲除全部9 9个个PKS/NRPSPKS/NRPS基因簇，并完成去除标记基因簇，并完成去除标记50C 45C 37C 30CThermophilic Streptomyces sp. 4FS. coelicolorM145S. venezuelaeISP5230S. glaucescensGLA 4-2620 h30 h40 h60 h37C 30C37C 30C37C 30C2102210321042105210221032104210551015102510351045101510251035104快速生长、耐高温快速生长、耐高温的链霉菌的链霉菌线型质粒
11、的优势：容纳线型质粒的优势：容纳1000kb8700 kb350 kb400 kb700 kbDNADNA大片段在线型质粒上大片段在线型质粒上扩增扩增发现发现1400 kb1400 kb的巨大线型质粒的巨大线型质粒课题组主要研究工作：课题组主要研究工作：基础研究基础研究新技术新技术产业化产业化当前微生物学发展的大趋势：当前微生物学发展的大趋势：应用微生物应用微生物（医、药、工业、农业等）的基础研究、（医、药、工业、农业等）的基础研究、不断为生命科学提供不断为生命科学提供新的工具新的工具、满足经济和社会发展的、满足经济和社会发展的需求需求基因工程改良多拉菌素基因工程改良多拉菌素高技术产业化高技术
12、产业化 浙江海正药用植物有限公司浙江海正药用植物有限公司 2009-12-062009-12-06立项背景立项背景兽药企业年产值保持在兽药企业年产值保持在150-200150-200亿元亿元左右左右19761976年，年，阿维菌素阿维菌素类抗寄生虫被首次发现，并且迅速在世类抗寄生虫被首次发现，并且迅速在世界范围内被大规模推广使用。但是这些药物药效差、稳定界范围内被大规模推广使用。但是这些药物药效差、稳定性低、药物残留多等缺点，给农牧业造成严重损失，每年性低、药物残留多等缺点，给农牧业造成严重损失，每年损失达损失达1010亿元。亿元。多拉菌素多拉菌素因为其抗寄生虫强、疗效好、残留低，成为目前因为
13、其抗寄生虫强、疗效好、残留低，成为目前全球最好的抗寄生虫药之一。但是目前全球只有辉瑞独家全球最好的抗寄生虫药之一。但是目前全球只有辉瑞独家生产，中国均从辉瑞进口，价格昂贵。生产，中国均从辉瑞进口，价格昂贵。 多拉菌素多拉菌素1%1%多拉菌素注射液多拉菌素注射液50ml50ml 市场市场售价可高达售价可高达120-200120-200元元全世界市场容量当能达到全世界市场容量当能达到2020亿亿美元美元以上以上 项目基础项目基础-注册方面注册方面20062006年年6 6月月1313日日 多拉菌素原料药新兽药注册证书多拉菌素原料药新兽药注册证书 （20062006）新兽药证字）新兽药证字2323号
14、号 多拉菌素注射液新兽药注册证书多拉菌素注射液新兽药注册证书 （20062006）新兽药证字）新兽药证字2424号号 20082008年年7 7月月3 3日日 国家兽药产品批准文号批件国家兽药产品批准文号批件兽药字（兽药字（20082008）110272290110272290 新兽药注册证书新兽药注册证书 （20062006）新兽药证字）新兽药证字2323号号110272293110272293、110272294110272294项目建设方案项目建设方案（2007年6月2009年12月）符合中国兽药典标准通过美国FDA认证 一条国际标准的生产线取得欧盟COS证书以欧美cGMP标准的药品生产
15、厂房 符合国际标准的全自动控制发酵系统 以QEHS为基础的全流程提取系统基因工程高产的菌种一级种子罐放罐桶板框过滤尾气细胞代谢流分析CO2 O2 放罐发酵多尺度工艺优化接种移种发酵罐气流干燥乙醇萃取柱层析一次结晶二次结晶烘干成品高效绿色提取工艺按无水物计算，按无水物计算，含多拉菌素不得少于含多拉菌素不得少于95.0%95.0%建设内容建设内容建筑面积15480平方米。建设发酵车间一幢、提取车间一幢、仓库一幢。 发酵车间： 发酵罐80M3的12个、70M3的6个，发酵总体积为1380立方米。提取车间：多功能萃取罐：15 M3的4个，总体积60 M3；分离纯化：4 M3交换柱10个；浓缩结晶：2
16、M3浓缩结晶罐6个；结晶过滤：10M2芬达过滤器2个；液固分离：400M2板框3个；其他：溶剂储存：30 M3溶剂储罐6个；溶剂回收：1800*17000的溶剂回收塔1个；中水回用：320 M2的反渗透膜1个。技术经济指标技术经济指标1 1）发酵单位：）发酵单位：1200r/ml1200r/ml；2 2）发酵周期）发酵周期14151415天；天；3 3）提取收率：）提取收率：70%70%；4 4）年产量：）年产量：2020吨；吨；5 5）生产成本：）生产成本：12000120001500015000元元/Kg/Kg产品产品80%80%以上出口欧美发达国家主流市场以上出口欧美发达国家主流市场资金
17、筹措资金筹措本项目总投资本项目总投资15227.3715227.37万元万元申报国家补助申报国家补助22802280万元；万元；申请地方部门配套申请地方部门配套800800万元；万元；企业自有资金企业自有资金1214712147万元，已投入约万元，已投入约70%70%的建设费用，其余的建设费用，其余费用由海正药业自有投入完成建设。费用由海正药业自有投入完成建设。项目经济评价项目经济评价本项目成本和费用估算按生产要素估算法计算，正常年份各成本见下表名称数据总成本经营成本可变成本固定成本万元万元381501.3381501.3366303.5366303.5317410.4317410.464090.964090.9本项目从技术经济指标、盈亏平衡分析和敏感性分析可以看出，本项目从技术经济指标、盈亏平衡分析和敏感性分析可以看出，项目具有较好的盈利性，投资回收快，具有较强的抗风险能力，项目具有较好的盈利性，投资回收快，具有较强的抗风险能力，因此该项目从财务上讲是可行的。因此该项目从财务上讲是可行的。谢谢 谢！谢！欢迎各位专家批评指正欢迎各位专家批评指正
