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蛋白质是生物化学的主力。它们催化、代谢、调节并传递信息；它们以抗体的形式寻找并消灭入侵者。多数生物技术需要寻找可作为药物的蛋白质，并把它制成具有足够纯度、强度和质量的产品。后一种工作可能是最困难的，制造蛋白药物的标准方式(典型的是在大发酵桶里填满遗传工程大鼠卵巢细胞)属于劳动密集型工作。哺乳动物细胞较复杂，培养和保证它们的健康需要技巧和细心。

这就是药用人类蛋白贵甚黄金的原因之一。(重组抗人免疫球蛋白IgE单克隆抗体Omalizumab，商品名Xolair)是一种今年5月被推荐批准治疗哮喘的遗传工程抗体，预计一年要花费1万美元，是现有治疗哮喘药物价格的10倍。尽管治疗用蛋白的费用非常昂贵，但需求却与日俱增。上市药物已有10来种，临床试验中的还有500多种，生产能力已经成为一个主要的薄弱环节。

制造药用蛋白存在着更廉价和更灵活的方法。生物技术公司已更改了许多物种的基因(如鸡蛋内、植物的叶片和种子内以及昆虫体内的基因)用于生产人类蛋白。数年来，公司使用微生物发酵池来分泌一些简单的蛋白，如胰岛素。但是这些方法的一个严重的局限性是它们生长的蛋白是不完全的。只有哺乳动物细胞能够自然地将糖分子以正确的顺序和蛋白质连接，从而使它们能够折叠成正确的形状并在人体内达到全部的效能。这种称为糖基化的过程在低级生物体内工作的方式与在人类和其他哺乳动物中不同。最近几家生物技术公司和研究院的研究人员，已经证明了不需要哺乳动物细胞而使用正确的含糖链端来制造糖基化人类蛋白的新方法。位于美国新罕布什尔州黎巴嫩市新成立的GlycoFi公司用酵母来做这种蛋白。在美国化学学会3月份的会议中，GlycoFi首席科学家U．Gemgross报告了该公司已经设计了Pichia pastoris菌株，这是在树皮中发现的一种酵母菌株，它能够制成一种理想的人类蛋白，将菌株表面十来个糖分子中的9个附着到蛋白上面。

为了这样做，GlycoFi的科学家从1300多种酶基因库中随机抽取进行组合。他们设法将这些基因插入一个酵母细胞中以便使它们在内质网中具有活性。内质网和高尔基体，是使刚刚制成的蛋白质糖基化的地方。Gerngross表示：“我们正在制造一种系统，这种系统对于任何人类蛋白都能迅速产生各种形式的糖基化，然后自动检测，找出具有最高活性的那种。”

旧金山Gryphon Therapeutics公司的G．Kochendoerfer及其同事在2月份报道了使用更简单的方法获得的成功：用与化工厂使用的常规合成步骤一样的方法，从头开始创造蛋白质。蛋白质是氨基酸连接起来的长链，Gryphon的科学家将标记氨基酸插入长链的某个特殊部位，然后将这些氨基酸当作扳手，一步步地操纵反应物。

Kochendoerfer宣称：“我们完全掌握了蛋白质的结构，细到最后一个的氢原子。”该公司能够生产一种合成的人类促红细胞生成素，其效力比从大鼠细胞中制造的激素强两倍。促红细胞生成素能够促进红细胞的生产并有50亿美元的市场。目前蛋白质的生成量仍然很低，只有15-20％，具体生成量取决于产品的复杂性。即使如此，以标准的发酵技术规模进行生产的成本已经具有竞争力。

【王伟/译 曾少立/校】