Επισκόπηση της έκφρασης πρωτεϊνών

Η πρωτεΐνη αναφέρεται στην τεχνολογία αναπαραγωγής του γονιδίου στόχου σε ένα τεχνητό φορέα και στη συνέχεια να το εισαγάγει στο σύστημα χωρίς κύτταρα ή σε κύτταρα για να εκφράσει την πρωτεΐνη σε ετερόλογο σύστημα.

Η έκφραση της πρωτεΐνης μπορεί να λύσει το πρόβλημα που είναι δύσκολο να επιτευχθούν φυσικές πρωτεΐνες. Από την πρώτη ίδρυση της ετερόλογης έκφρασης πρωτεϊνών στη δεκαετία του 1970, εκφράζονται επιτυχώς χιλιάδες ανασυνδυασμένες πρωτεΐνες, οι οποίες προωθούν αποτελεσματικά τη συνεχή ανάπτυξη της βιοτεχνολογίας και της βιοϊατρικής έρευνας και βιομηχανίας.

Σκοπός:

Μέσω της έκφρασης της πρωτεΐνης, είναι πρώτα δυνατή η απόκτηση πρωτεϊνών που είναι δύσκολο να ληφθούν από φυσικές πηγές.

Δεύτερον, η μεγάλη παρτίδα και η υψηλή καθαρότητα των προϊόντων έκφρασης πρωτεϊνών όχι μόνο διευκολύνουν την ανάλυση της πρωτεΐνης -στόχου, αλλά και μειώνουν σημαντικά το κόστος.

Το πιο σημαντικό είναι ότι οι ανασυνδυασμένες πρωτεΐνες επιλέγονται συνήθως για να υποδεικνύουν υψηλή βιοασφάλεια του κυττάρου ξενιστή, αποφεύγοντας έτσι ορισμένους πιθανούς κινδύνους βιοασφάλειας του παθογόνου ξενιστή.

Μέθοδος:

Περιλαμβάνει κυρίως τις διαδικασίες αναπαραγωγής του θραύσματος γονιδίου, την εισαγωγή στο σύστημα έκφρασης, την επαγόμενη έκφραση, τον καθαρισμό του προϊόντος και την ανάλυση.

Επισκόπηση της έκφρασης πρωτεϊνών

Ταξινόμηση:

Τα συστήματα έκφρασης πρωτεϊνών μπορούν γενικά να χωριστούν σε:

1. Σύστημα πυρηνικής έκφρασης: Το Escherichia coli είναι το πιο κοινό σύστημα έκφρασης πρωτεϊνών, το οποίο έχει τα πλεονεκτήματα του σαφούς γενετικού υποβάθρου, της βολικής αναπαραγωγής, του χαμηλού κόστους και της υψηλής έκφρασης. Ωστόσο, δεν διαθέτει μηχανισμό τροποποίησης μετάφρασης και δεν είναι κατάλληλος για τη διάσπαση της γλυκοζυλίωσης ή του ειδικού σημείου επιλογής για την τροποποίηση της έκφρασης της πρωτεΐνης. Το Bacillus subtilis μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την έκφραση των πρωτεϊνών και τα πλεονεκτήματά της είναι η ισχυρή ικανότητα μεταβολικής έκφρασης και η δραστικότητα χαμηλής πρωτεάσης, η οποία έχει προσελκύσει σταδιακά την προσοχή.

2. Σύστημα ευκαρυωτικής έκφρασης: Ένας ορισμένος βαθμός γλυκοζυλίωσης μπορεί να επιτευχθεί μετά τη μετάφραση, η οποία είναι πιο κοντά στη φυσική δραστικότητα των ευκαρυωτικών πρωτεϊνών. Περιλαμβάνεται κυρίως. ① Το σύστημα έκφρασης ζύμης (κοινή κόκκινη ζύμη, ζύμη ζύμης κλπ.), Η ζύμη μπορεί να είναι υψηλής πυκνότητας, μπορεί να τροποποιηθεί μετά τη μετάφραση, έχει τα πλεονεκτήματα των προκαρυωτικών και των ευκαρυωτικών κυττάρων ξενιστή και είναι επίσης ένα καλό σύστημα έκφρασης πρωτεϊνών. ② Σύστημα έκφρασης κυττάρων εντόμων: Τα εξωγενή γονίδια διαμολύνονται σε κύτταρα εντόμων με φορέα βακουλοϊού για έκφραση. Πρόκειται για ένα σύστημα υψηλής έκφρασης για ευκαρυωτικές πρωτεΐνες, το οποίο είναι κατάλληλο για πρωτεΐνες μεμβράνης, μακρομοριακές πρωτεΐνες, πρωτεϊνικές κινάσες και άλλες πρωτεΐνες που είναι δύσκολο να εκφραστούν σε προκαρυωτικό σύστημα. ③ Σύστημα έκφρασης κυττάρων θηλαστικών: Η απόδοση μετάφρασης και διακόσμησης των κυττάρων των θηλαστικών είναι πολύ υψηλότερη από αυτή των συστημάτων κυττάρων ζύμης και εντόμων. Η δομή και η λειτουργία των κυττάρων των θηλαστικών είναι πιο κοντά στις φυσικές ευκαρυωτικές πρωτεΐνες, αλλά το επίπεδο έκφρασης είναι χαμηλό και το κόστος είναι υψηλό.

3. Σύστημα έκφρασης χωρίς κύτταρα: Οι πρωτεΐνες στόχου μπορούν να εκφραστούν απευθείας από τα σωματίδια και τα προϊόντα PCR και το σύστημα έκφρασης είναι εκχυλίσματα χωρίς κύτταρα από Escherichia coli, έμβρυα σίτου, δίκτυα κουνελιού κλπ.