首頁生技醫藥生技製藥

真菌基因體產業應用與發展淺力ROAD MAP

免費
出版作者 林瑩禎
出版單位 食品所
出版日期 2003/10/31
出版類型 產業報告
所屬領域 生技製藥
瀏覽次數 1091
加入購物車 直接下載 加入最愛
摘要

真菌屬於真核生物(Eukaryote),具細胞核與核膜,核內有染色體。已知真菌達72,036種,可應用於發酵食品、工業用酵素、藥物(如抗生素)生產等,此外真菌感染為造成AIDS病人免疫損傷致死主因,且抑制癌症化學治療或移植手術後之免疫反應(immunosuppressed)。真菌類植物病原菌毀壞大量榖物,如美國每年因真菌感染導致榖物損失達20億美元。真菌演化層次較細菌更接近植物、動物與人類,且基因數量較高等動植物少,故其基因結構、調控常作為高等生物的研究模型。本專題蒐集全球真菌基因體研究相關資訊,並嘗試藉由專家討論會以抗感染症(如C型肝炎、B型肝炎病毒)先導藥物為範例,草擬技術發展路徑圖(Roadmap),作為本所未來研發方向之參考。

根據GOLDTM (Genomes OnLine Database)資料顯示,截至2003年10月統計,整體基因體已完成之生物共266種,其中包含真菌Saccharomyces cerevisiae S288C、Aspergillus niger、Schizosaccharomyces pombe、Ashbya(Eremothecium) gossypii、Fusarium graminearum PH-1(NRRL 31084)、Magnaporthe grisea、Neurospora crassa OR74A、Saccharomyces pastorianus Weihenstephan、Ustilago maydis等9種,多屬於子囊菌(Ascomycetes),僅Ustilago maydis屬擔子菌門(Basidiomycetes),另有70項真菌基因體定序正進行中,其中以Saccharomyces(11項,模式生物)最多,其次為Aspergillus(9項,包含發酵食品、有機酸、黃麴毒素、lovastin生產菌,及模式生物與人體病原菌)、造成人類感染的白色念珠菌(Candida,4項)、Pichia酵母菌(4項)、導致人類與老鼠肺囊蟲肺炎的Pneumocystis(3項)、植物病原菌Cryptococcus(3項)及Fusarium(3項)等為主,主要研究單位包含美國MIT懷海德研究所、奧克拉荷馬(Oklahoma)大學、聖路易華盛頓大學,法國巴斯特研究所、Genoscope及國家科學研究中心(CNRS)等。國內則著重於靈芝、紅麴、樟芝等藥用真菌等基因體及功能基因體的研究。

利用真菌基因體相關技術開發抗感染症先導藥物,其關鍵成功因素為(1)必需建立真菌次級代謝產物發酵庫,及生物資(bioinformatics)數據資料庫,(2)需60名以上的化學、生物相關專業人才參與,(3)優先選取國內學研單位已建立的生物分析項目(如細胞株、動物試驗),利用策略聯盟方式將所得到的發酵產物委託其進行先導藥物篩選。如以抗B型肝炎、C型肝炎等病毒之先導藥物為例,依序建構的關鍵技術包含(1)生物分析(bioassay),(2)代謝產物發酵庫及代謝物圖譜(fractionation),(3)成分分離、純化與鑑定,(4)Metabolic profiling與代謝體(metabolitomics)相關基因群(gene cluster)選殖與定序,(5)Biopathway information建立及基因註解,(6)基因功能分析,(7)基因重組大量表現,(8)分子模擬(lead compound modification)等。

目錄

====章節目錄====

1.前言…5

  1.1.研究動機與目的…5

    1.2.範圍界定…6

    1.3.研究方法與架構…9

2.真菌應用…11

  2.1.食藥用菌…15

    2.2.藥物開發…23

    2.3.生物防治…27

    2.4.特用化學品…31

3.真菌基因體簡介…40

  3.1.真菌基因體發展歷程…41

  3.2.相關研究機構.…58

    3.2.1.美國…58

    3.2.2.歐洲…85

    3.2.3.亞洲…93

  3.3.真菌基因體的應用…100

    3.3.1.疫病檢測與品種鑑定…101

    3.3.2.真菌工廠…106

    3.3.3.生物晶片…116

4.真菌基因體技術發展…122

  4.1.真菌基因體關鍵技術…122

  4.2.基因體技術對抗感染症藥物開發的影響…141

  4.3.開發抗感染先導藥物關鍵成功因素分析…144

  4.4.開發先導藥物技術路徑圖…150

5.結論與建議…160

  5.1.真菌基因體進展與應用…160

  5.2.真菌基因體在開發先導藥物的角色…166

  5.3.未來發展機會…166

====表目錄====

表1-1 真菌界分類…8

表1-2 食品所真菌基因體開發抗感染症(抗病毒為例)先導藥物討論會...9

表2-1 微生物種類數目…11

表2-2 真菌的應用與害處…12

表2-3 全球真菌應用市場…13

表2-4 真菌次級代謝路徑及其產物…13

表2-5 真菌次級代謝物例舉…14

表2-6 真菌次級代謝物開發新藥的優勢…15

表2-7 藥用真菌與主要用途…16

表2-8 藥用真菌功能列舉…16

表2-9 靈芝的生物活性及有效成分…17

表2-10 蟲草新資源的應用…18

表2-11 利用微生物發酵生產紫杉醇的優點…25

表2-12 輔酵素Q10生產方法…25

表2-13 商業上常用管理蔬果榖物疾病生物防治的真菌與酵母…29

表2-14 真菌多糖的生理活性…32

表2-15 臨床試驗的食藥用菌多糖…33

表2-16 月見草萃取與真菌發酵生產-次亞麻油酸比較…34

表2-17 次亞麻油酸生產真菌…35

表3-1 生物醫學研究的轉變…40

表3-2 已完成與進行中基因體定序…42

表3-3 已完成真菌基因體定序…45

表3-3 已完成真菌基因體定序(續)…46

表3-4 酵母(S. cerevisiae )S288C基因體定序…47

表3-5 進行中真菌基因體定序…48

表3-5 進行中真菌基因體定序(續)…49

表3-6 擔子菌(basidiomycetes)基因體計畫…58

表3-7 TIGR微生物基因體定序策略例舉…59

表3-8 TIGR微生物基因體計劃(已完成)…60

表3-9 TIGR微生物基因體計劃(進行中)…61

表3-10 真菌基因體先導優先定序真菌(第一版白皮書)…65

表3-11 真菌基因體先導計劃進行中菌株…66

表3-12 真菌基因體先導優先定序真菌(第二版白皮書)…67

表3-13 真菌基因體先導的目標(第三次白皮書)…70

表3-14 聖路易華盛頓大學細菌基因體研究計劃…83

表3-15 奧克拉荷馬大學基因體研究…84

表3-16 英國桑格中心微生物(細菌)基因體研究…86

表3-17 英國桑格中心真菌基因體研究…88

表3-18 法國巴斯特研究所基因體計劃…89

表3-19 法國國家定序中心Genoscope基因體計劃…90

表3-20 荷蘭DMS參與的基因體研究…92

表3-21 DMS微生物相關產品例舉…92

表3-22 日本財團法人製品評價技術基盤機構微生物基因體解析…95

表3-23 日本北里大學基因體研究優先順序…97

表3-24 國內學研單位技術發展近況…99

表3-25 物病理學利用PCR相關技術…105

表3-26 具發展潛力的子囊菌門(Ascomycota)真菌宿主系統…109

表3-27 具發展潛力的真菌宿主系統…110

表3-28 美國重組藥物平均價格…111

表3-29 大腸桿菌/CHO生產TPA成本比較…112

表3-30 各種重組蛋白質藥物的生產成本…112

表3-31 開發中基因改良作物生產產品…112

表3-32 利用酵母菌與真菌宿主生產IL-6…114

表3-33 真菌宿主生產Phanerochaete chrysosporium的錳過氧化酵素…115

表3-34 全球微陣列(Microarry)市場預估…116

表4-1 選殖載體…124

表4-2 RNA干擾的應用…130

表4-3 基因功能技術突破問題…131

表4-4 啟動子選殖法…139

表4-5 標靶選擇的基因技術…144

表4-6 「食品所利用真菌基因體開發抗感染症先導藥物」技術發展的關鍵成功因素…148

表4-6 「食品所利用真菌基因體開發抗感染症先導藥物」技術發展的關鍵成功因素(續)…149

表4-7 2000年全球抗感染用藥…150

表4-8 抗病毒藥物市場佔有率…150

表4-9 抗HIV病毒藥物市場佔有率…151

表4-10 利用真菌基因體技術開發抗病毒先導藥物Roadmap…152

表4-10 利用真菌基因體技術開發抗病毒先導藥物Roadmap(續)…154

表4-10 利用真菌基因體技術開發抗病毒先導藥物Roadmap(續2)…159

表4-11 可用於組合合成的生物催化反應…157

表5-1 國內真菌類「健康食品」許可項目…162

表5-2 真菌基因體對真菌的影響…165

====圖目錄====

圖1-1 真菌的分類…7

圖1-2 研究架構…10

圖3-1 已開發/進行中真菌基因體分類…57

圖3-2 微生物基因體解析流程…94

圖3-3 麴菌(Aspergillus oryzae)基因體解析與應用…96

圖4-1 基因體工業可能的經濟效益…122

圖4-2 目前蛋白質體相關技術…134

圖4-3 蛋白質體技術演進過程…134

圖4-4 Quantitative proteomics and informatics…135

圖4-5 真菌基因體關鍵技術關聯圖…140

圖4-6 基因體在藥物開發與發展的影響…141

圖4-7 組合生物合成新的生物分子途徑…157
章節檔案下載
第一章 前言
6
0 元/點
第二章 真菌應用
30
0 元/點
第三章 真菌基因體簡介
91
0 元/點
第四章 真菌基因體技術分析
39
0 元/點
第五章 結論與建議
11
0 元/點
上一篇兩岸橡膠製品產業競合分析
下一篇中草藥在加工食品的應用研究
熱門點閱
推薦閱讀
推薦新聞

若有任何問題,可使用下方檢索互動介面找解答,或是寫信到客服信箱。

itismembers@iii.org.tw

星期一~五
9:00-12:30/13:30-18:00