重組蛋白是利用重組DNA或RNA基因工程技術(shù)在宿主細(xì)胞中產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)。通過基因工程技術(shù)修飾基因可以導(dǎo)致突變蛋白的表達(dá)。重組蛋白是天然蛋白質(zhì)的一種修飾形式,通過各種方式生產(chǎn),以提高蛋白質(zhì)產(chǎn)量,修改基因序列,并制造有用的商業(yè)產(chǎn)品。重組蛋白的獲得方法主要依賴于基因重組技術(shù),通過將目的基因?qū)胩囟ǖ乃拗骷?xì)胞進(jìn)行表達(dá)。其核心流程可分為體外方法和體內(nèi)方法,具體實(shí)現(xiàn)則依賴于不同的表達(dá)系統(tǒng)。
重組蛋白的生產(chǎn)主要依托以下四大表達(dá)系統(tǒng),選擇時(shí)需考慮蛋白特性、應(yīng)用場景及產(chǎn)量需求:
原核表達(dá)系統(tǒng):常用的是大腸桿菌系統(tǒng),具有生長快、成本低、遺傳背景清晰等優(yōu)點(diǎn),但可能產(chǎn)生包涵體,需后續(xù)復(fù)性。
哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng):如CHO、HEK293細(xì)胞,適合生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需翻譯后修飾的蛋白(如抗體、激素),但成本較高。
真核表達(dá)系統(tǒng):如酵母,兼具原核和真核系統(tǒng)的優(yōu)勢,常用于中等復(fù)雜度蛋白的表達(dá)。
昆蟲細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng):通過桿狀病毒載體表達(dá),適合大規(guī)模生產(chǎn),但設(shè)備要求較高。
關(guān)鍵步驟:
載體構(gòu)建:將目的基因克隆到表達(dá)載體中,形成重組載體。
宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)化:將重組載體導(dǎo)入宿主細(xì)胞(如大腸桿菌、CHO細(xì)胞)。
誘導(dǎo)表達(dá):通過化學(xué)誘導(dǎo)或條件控制啟動(dòng)蛋白表達(dá)。
蛋白純化:常用親和層析法,結(jié)合洗滌、梯度洗脫等步驟獲得高純度蛋白。