1 植物分子医药农业

植物分子医药农业技术是通过基因工程的方法，利用植物细胞作为生物反应器来表达和生产重组蛋白质或者多肽的技术，包括工业用、医药用的重组蛋白，整个生产过程涵盖了基因克隆，表达；原料种植，收获，运输，储藏；蛋白提取，纯化，加工等技术（如下图）。

植物生物反应器是以农业的形式完成原料生产，而加工过程和最终产品又以医药的形式完成，将农业和制药业有机整合，因此又叫植物分子医药农业(Plant Molecular Pharming)，其产品称为植物源重组药物(Plant Made Pharmaceuticals, PMPs)。如表1 所示，通过植物来生产重组蛋白质具有表达量高，生产成本低，规模化容易，产品质量高，安全无污染的优点，各方面均优于细菌，酵母，动物细胞，转基因动物等生产体系。

表1：各种系统表达重组蛋白药物的比较

2 水稻种子生物反应器

本表达技术平台是以种子为蛋白质生产车间来表达和生产各种医用、工业用的蛋白质的分子医药农业技术。种子生物反应器利用蛋白转运和储藏的机制可以使重组蛋白在翻译和转运的过程中受到转运小泡等生物膜的保护，不会被细胞内的蛋白酶降解，而获得更高的表达量。因此种子被认为是植物生物反应器的最理想器官之一。通过种子生物反应器来表达各种蛋白质，将重组蛋白质定向储藏在蛋白体，避免了蛋白酶的降解，在种子成熟过程中不断地积累，从而获得较高表达；同时重组蛋白质进入内膜系统，可进行正确地加工与折叠，产生具有生物活性的重组蛋白质。主要优点如下：

1.表达量高：通过表达了多种不同人源蛋白质，表达量在20－150微克／种子之间，折合为0.1－0.75％的糙米重量。各种蛋白质的表达量总结如下表。

2.生物活性高：通过该平台表达的人血白蛋白的活性比血浆来源的人血白蛋白活性高（各种人体及动物细胞培养数据证明），抗胰蛋白酶比市场现有产品的活性高出7.8%-74.4%（PPE方式对比测试）。

3.生产成本低：由于利用水稻胚乳生物反应器具有较高的表达水平，大规模生产以农业生产方式进行，因而生产成本极低，相对于其他生产体系，利用植物生产体系的生产成本是其他体系的1/200-1/10。

4.规模化容易：由于水稻的繁殖细胞达到1000倍以上，一旦获得高表达的转基因品系后，即可在短期内获得大规模生产，据我司的实际结果，从基因合成到规模化生产(kg)只需要24个月时间即可。

5.安全性高：水稻是一种广泛种植、并且食用了几千年的谷物，尚未发现任何植物病毒或病原菌与人类交叉感染的先例，而且我们的提取和纯化工艺可杜绝任何引进的病毒或病原菌，以完全避免动物成分或病毒、病原菌通过医药产品进行传播风险。

6.储藏运输方便：种子是理想的“天然容器”，重组蛋白质储藏在胚乳细胞的蛋白体内，处于胶体状态，极为稳定，通常在常温下储藏2-3年，即使胚损坏丧失了发芽能力，胚乳中的蛋白质也不会丧失生物活性，因此原料储藏、运输不受时空限制。

7.低碳环保：利用水稻胚乳生物反应器生产医药产品，改传统生物发酵为现代农业种植，蛋白质的合成与累积是由植物细胞通过光合作用合成，可以节省传统医药工业需要的大量能源和原材料，符合现代工业低碳环保的理念。

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