在开始详细介绍哺乳动物细胞表达系统前,首先——什么是蛋白表达系统?蛋白表达系统是指由宿主、外源基因、载体和辅助成分组成的体系。通过这个体系可以实现外源基因在宿主中表达的目的。一般由以下几个部分组成:宿主表达蛋白的生物体。可以为细菌、酵母、植物细胞、动物细胞等。由于各种生物的特性不同,适合表达蛋白的种类也不相同。载体载体的种类与宿主相匹配。根据宿主不同,分为原核(细菌)表达载体、酵母表达载体、植物表达载体、哺乳动物表达载体、昆虫表达载体等。载体中含有外源基因片段。通过载体介导,外源基因可以在宿主中表达。辅助成分有的表达系统中还包括了协助载体进入宿主的辅助成分。比如昆虫-杆状病毒表达体系中的杆状病毒。 基因工程和克隆飞速的发展,为研究领域开辟了表达和分离异源蛋白质的许多可能性。基于蛋白质表达系统在各类实验中的广泛应用,在蛋白表达的系列推送内,会带大家了解走进各类具体蛋白表达体系,为正在因为蛋白质制备而烦恼的你,带来更系统更全面的蛋白表达资料。噬菌体展示,哺乳动物细胞蛋白表达,标签抗体
哺乳动物蛋白表达系统的优势能实现翻译后修饰及正确的蛋白折叠复性:哺乳动物为真核细胞,细胞器可以对蛋白正确折叠加工。表达水平高:载体可在哺乳动物细胞中高表达重组蛋白,表达量可高达1-3g/L蛋白表达高效稳定:高效启动子控制,稳定表达,并可以选择多种表达系统选项:瞬时表达、稳定细胞株表达、营养缺陷型细胞株表达(DHFR/GS)、大规模悬浮细胞表达等适合大规模蛋白表达:最常用的哺乳动物表达宿主细胞(HEK293和CHO),使用悬浮细胞培养,可以在一个月内可产生数克级蛋白。
当然哺乳动物表达系统也有它的劣势:曾经,使用哺乳动物细胞表达重组蛋白质的最大问题是是效率低,所表达的蛋白质水平低。然而,诸如HEK293和CHO的细胞系已经分别被开发为有效的瞬时和稳定表达系统。方法原理是使用脂质体、磷酸钙或PEG作为转染试剂瞬时转染HEK293细胞。虽然瞬态表达相对容易和简单,但扩大规模却在技术上存在挑战性。CHO细胞通常用于稳定表达大量重组蛋白。噬菌体展示,哺乳动物细胞蛋白表达,标签抗体
表达载体通常可以选择:pcDNA 3.1,pIRES,pTT3,pCEP4,pATX1等常规载体;或者艾柏森公司分子技术人员自行合成与后期改造的专利性载体。 哺乳动物表达系统实例表达蛋白信息: 生物细胞器基质蛋白,全长334aa,重37.03kDa,含有Fc标签蛋白,使用293F细胞表达。 第一步,在编码基因全密码子优化后,以pTT3载体构建质粒,测序验证后,进行30mL测试表达:测试表达SDS—PAGE第二步,为了获得目标蛋白的最大回收率,对流过的蛋白G进行了两次纯化,在第二次纯化后可以观察到FT中剩余的目标蛋白。噬菌体展示,哺乳动物细胞蛋白表达,标签抗体
哺乳动物细胞表达系统能够为重组,人源蛋白提供最接近于天然状态的翻译后修饰,在蛋白表达过 程中会形成接近天然蛋白的蛋白质折叠和聚合,具备活性蛋白所必须的空间结构和修饰。 由哺乳动物细胞翻译后再加工修饰产生的外源蛋白质,在活性方面远胜于原核表达系统及酵母、 昆虫细胞等真核表达系统,更接近于天然蛋白质。这一特性使得 哺乳动物细胞表达系统在重组蛋白药 物,特别是治疗性重组单抗药物的研发和生产中有最为广泛的应用。噬菌体展示,哺乳动物细胞蛋白表达,标签抗体
哺乳动物细胞表达系统的优势在于能够指导蛋白质的正确折叠,提供复杂的N型糖基化和准确的 O型糖基化等多种翻译后加工功能,因而表达产物在分子结构、理化特性和生物学功能方面最接近于 天然的高等生物蛋白质分子。从最开始以裸露DNA直接转染哺乳动物细胞至今的30余年间,哺乳动 物细胞表达系统不仅已成为多种基因工程药物的生产平台,在新基因的发现、蛋白质的结构和功能研 究中亦起了极为重要的作用。