根据中心法则,在RNA转录之后,通过翻译产生蛋白质是可能的,这一切都始于DNA复制。简单地说,DNA序列为蛋白质合成提供了指令,因此基因表达导致蛋白质表达。重组DNA技术,也称为DNA克隆或基因克隆,是将外源DNA转移到生物体中,导致外源DNA扩增,随后相关基因的蛋白表达。
什么是重组蛋白生产?
重组蛋白是在宿主细胞中由重组DNA表达的蛋白质。重组蛋白生产用于许多领域,如诊断工具,治疗,疫苗,化妆品,食品生产等。天然来源的蛋白质生产在上游加工过程中往往不能提供所需的产量或质量,因此,重组DNA技术为大量生产所需质量的蛋白质提供了一种更有效的方法。例如,重组胰岛素已被用于糖尿病患者,并且允许操纵特性的潜力进一步提高了对该技术的兴趣。然而,关于使用重组DNA技术的安全性和伦理性的担忧确实存在,并不断进行研究审查。betway必威官方网站
由于每种蛋白都需要不同的加工条件和宿主环境,基于表达体系和生产条件的选择,重组蛋白的生产已经成为一种广泛应用的技术,并为上游加工研究提供了广阔的空间。betway必威官方网站目前,表达重组蛋白的宿主系统有多种:
- 重组蛋白在大肠杆菌中的表达
- 重组蛋白在酵母中的表达
- 昆虫杆状病毒重组蛋白的表达
- 重组蛋白在哺乳动物细胞中的表达
在这些表达系统中,许多因素影响重组蛋白的生产。例如,如果重组蛋白生产过快,可能会在宿主系统中形成包涵体,从而影响生产。一些重组蛋白也需要糖基化等修饰来保持稳定性,因此它们需要在真核系统中表达,因为原核系统无法承受蛋白质的这种化学修饰。
哺乳动物系统中的重组蛋白生产
据估计,每年都有几种新的重组蛋白和单克隆抗体进入临床前和临床处理阶段,研究人员已经慢慢转向真核,特别是哺乳动物宿主系统,以克服原核宿主系统的缺点,如翻译后修饰。betway必威官方网站哺乳动物细胞系,如CHO细胞、BHK细胞或人纤维肉瘤细胞已被用于生产关键的治疗性重组哺乳动物蛋白。
在这些哺乳动物宿主细胞中,有一些流行的表达系统,如DHFR和BS扩增系统,被广泛用于研究蛋白质的最佳表达。betway必威官方网站
DHFR放大系统
在利用细菌宿主成功生产胰岛素后,表达载体开始被设计用于使用哺乳动物细胞生产重组蛋白。在CHO细胞中,基于二氢叶酸还原酶(DHFR)的扩增系统通常用于蛋白质生产。DHFR缺陷的CHO细胞在强CMV启动子下用表达载体(包含具有弱sv40启动子和感兴趣基因的DHFR基因)转染。该系统用于扩增和表达,但对于DHFR系统,每个扩增步骤需要三到四周,这是一个时间密集型程序。尽管如此,DHFR表达载体仍然用于生产具有改进的遗传元件和细胞系发育参数的高蛋白表达细胞系。
GS系统
另一个流行的哺乳动物宿主为基础的基因扩增系统的例子是谷氨酰胺合成酶(GS)表达系统。GS是一种主要的选择性标记物,用于GS阴性CHO细胞和含有活性内源性GS基因的NS0细胞(CHO细胞但需要GS酶抑制剂MSX)。在某些情况下,在GS系统中无需扩增即可获得高比蛋白生产力。此外,gs衍生细胞系不需要外部谷氨酰胺补充,因此导致在这些系统中氨积累的风险非常低。到目前为止,已有5种fda批准的药物使用GS系统进行商业化。目前主要研究的是去除MSX后的cho来源克隆。betway必威官方网站
其他系统
细胞系蛋白表达效率取决于重组基因整合位点的功能性转录活性,一些遗传元件可以与表达载体一起用于高特异性蛋白生产力,如支架/基质附着区域,无处不在的染色质开放元件(UCOE),以及稳定和抗抑制因子(STAR)。这些遗传元件可以改善克隆变异性和转基因表达,独立于哺乳动物宿主类型。
未来的研究将保betway必威官方网站证在基因重组和基因组整合方面取得进一步的进展,除了提出可能根据宿主系统修改其遗传元素的通用表达载体系统之外。这些重组蛋白生产系统对药物生产和治疗人类病原体和疾病非常重要,并进一步促进了一个有趣的领域原代细胞培养betway必威官方网站研究。如需更多信息,请与我们联系info@必威体育客户端网站www.nekotozakka.com