Oversigt over proteinekspression

Proteinexpression henviser til teknologien til at gengive målgenet til en kunstig vektor og derefter introducere den i modtagercellen eller cellefrit system for at udtrykke proteinet i heterologt system.

Proteinekspression kan løse det problem, som native proteiner er vanskelige at opnå. Siden den første etablering af heterolog proteinekspression i 1970'erne er tusinder af rekombinante proteiner blevet udtrykt med succes, hvilket effektivt fremmer den kontinuerlige udvikling af bioteknologi og biomedicinsk forskning og industri.

Objektiv:

Gennem proteinekspression er det først muligt at opnå proteiner, der er vanskelige at opnå fra naturlige kilder.

For det andet letter den store batch og høje renhed af proteinekspressionsprodukter ikke kun analysen af ​​målproteinet, men reducerer også omkostningerne i høj grad.

Mere vigtigt er det, at de rekombinante proteiner normalt vælges til at indikere en høj biosikkerhed af værtscellen, hvilket undgår nogle potentielle biosikkerhedsrisici for den patogene vært.

Metode:

Det inkluderer hovedsageligt processerne med genfragmentreplikation, introduktion til ekspressionssystemet, induceret ekspression, produktoprensning og analyse.

Oversigt over proteinekspression

Klassifikation:

Proteinekspressionssystemer kan generelt opdeles i:

1. nuklear ekspressionssystem: Escherichia coli er det mest almindelige proteinekspressionssystem, der har fordelene ved klar genetisk baggrund, praktisk reproduktion, lave omkostninger og høje ekspression. Imidlertid mangler den oversættelsesmodifikationsmekanisme og er ikke egnet til glycosylering eller specielt selektionspunktspaltning til at modificere proteinekspression. Bacillus subtilis kan også bruges til proteinekspression, og dets fordele er stærk metabolisk ekspressionsevne og lav proteaseaktivitet, som gradvist har tiltrukket opmærksomhed.

2. eukaryotisk ekspressionssystem: En vis grad af glycosylering kan opnås efter oversættelse, hvilket er tættere på den naturlige aktivitet af eukaryote proteiner. Det er hovedsageligt inkluderet. ① Gærekspressionssystem (almindelig rød gær, brygning af gær osv.), Gær kan være blød densitet, kan ændres efter oversættelse, har fordelene ved prokaryotiske og eukaryote værtsceller og er også et godt proteinekspressionssystem. ② Insektcelleekspressionssystem: Eksogene gener overføres til insektceller af baculovirusvektor til ekspression. Det er et højt ekspressionssystem for eukaryotiske proteiner, som er egnet til membranproteiner, makromolekylære proteiner, proteinkinaser og andre proteiner, der er vanskelige at udtrykke i prokaryotisk system. ③ Pattedyrscelleekspressionssystem: oversættelses- og dekorationseffektiviteten af ​​pattedyrceller er meget højere end for gær- og insektcellesystemer. Strukturen og funktionen af ​​pattedyrceller er tættere på native eukaryote proteiner, men ekspressionsniveauet er lavt, og omkostningerne er høje.

3. cellefrit ekspressionssystem: Målproteiner kan udtrykkes direkte fra partikler og PCR-produkter, og ekspressionssystemet er cellefrie ekstrakter fra Escherichia coli, hvedeembryoer, kanin-reticulocytter osv. Fordelene ved cellefrie proteinekspression er evnen til at udtrykke produkter, der er vanskelige at udtrykke i andre systemer, høj gennemstrømning og automatisering, men lav ekspression og høje omkostninger.