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[學(xué)術(shù)天地]張強(qiáng):CHO表達(dá)系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)重組蛋白支撐科研與醫(yī)療發(fā)展

張強(qiáng):CHO表達(dá)系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)重組蛋白支撐科研與醫(yī)療發(fā)展


現(xiàn)代生命科學(xué)研究,甚至疾病治療以及檢測(cè)與防控中,重組蛋白均扮演著至關(guān)重要的角色,而重組蛋白表達(dá)質(zhì)量的高低往往又影響著它作用的發(fā)揮。目前主要發(fā)展出了4類表達(dá)系統(tǒng),包括細(xì)菌表達(dá)系統(tǒng),酵母表達(dá)系統(tǒng),昆蟲表達(dá)系統(tǒng)以及哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng),其中,哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)因其翻譯后修飾使得蛋白更接近天然結(jié)構(gòu)而應(yīng)用廣泛。在第33屆廣東畜牧獸醫(yī)科技大會(huì)豬病論壇上,來(lái)自浙江海隆生物科技有限公司張強(qiáng)博士做了題為《CHO細(xì)胞系表達(dá)系統(tǒng)介紹及應(yīng)用》專題報(bào)告。


△浙江海隆生物科技股份有限公司張強(qiáng)博士


當(dāng)前對(duì)于重組蛋白的應(yīng)用主要是藥物和病毒兩方面,藥用蛋白包括抗體、凝血因子、激素、生長(zhǎng)因子等真核細(xì)胞產(chǎn)物,而病毒的繁殖、修飾、加工、包裝、出芽等在真核細(xì)胞中進(jìn)行,他們的生成過(guò)程都需要真核細(xì)胞的加工修飾,而哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)蛋白,不僅可溶且具有接近真實(shí)的加工和修飾作用,成為這類蛋白生產(chǎn)的最好工具。常用于重組蛋白表達(dá)的哺乳動(dòng)物細(xì)胞包括中國(guó)倉(cāng)鼠卵細(xì)胞(CHO)、小鼠腎細(xì)胞(BHK)、人胚胎腎細(xì)胞(HEK293)、人胚胎視網(wǎng)膜細(xì)胞(PER.C6)、小鼠胸腺瘤細(xì)胞(NS0)和小鼠骨髓瘤細(xì)胞(SP2/0),其中CHO和HEK293已經(jīng)開發(fā)出了不同的亞細(xì)胞系。CHO細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)因具有完整的哺乳動(dòng)物細(xì)胞糖基化修飾,缺少分泌內(nèi)源蛋白,易懸浮培養(yǎng),安全性高,對(duì)病毒不敏感的優(yōu)勢(shì),最常用于大規(guī)模生產(chǎn)。

CHO細(xì)胞系表達(dá)系統(tǒng)以增加產(chǎn)量,降低成本為目的進(jìn)行開發(fā)。通過(guò)對(duì)載體進(jìn)行改造,如載體表達(dá)框架的優(yōu)化,包括啟動(dòng)子,內(nèi)含子,順勢(shì)調(diào)控原件,miRNA,篩選標(biāo)記基因等,克隆位點(diǎn)效應(yīng),定點(diǎn)整合等。選擇不同轉(zhuǎn)染方式,如電轉(zhuǎn)、化轉(zhuǎn)以及病毒轉(zhuǎn)染都各有優(yōu)勢(shì)。CHO細(xì)胞系本身進(jìn)行改造,如基因突變,已構(gòu)建了基因突變細(xì)胞系CHO-DXB11,CHO-DHFR-/-),定點(diǎn)缺失,靶向敲除DHFR、GS基因,促凋亡蛋白BAK、BAX,以提高外源基因的擴(kuò)增。此外優(yōu)化培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件,商業(yè)化培養(yǎng)基、個(gè)性化培養(yǎng)基以及保護(hù)劑和氨基酸等補(bǔ)料等,pH值、溫度、轉(zhuǎn)速等均影響著細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài),進(jìn)而影響蛋白的表達(dá)質(zhì)量。

張強(qiáng)博士表示,全球目前已上市的基于哺乳動(dòng)物細(xì)胞生產(chǎn)的生物制品超過(guò)100多種,其中80%是基于CHO細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng),如呼吸道合胞體病毒亞單位疫苗的開發(fā),重組豬瘟E2蛋白亞單位疫苗和流行性腹瀉亞單位疫苗的研發(fā)等。CHO細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)因其固有優(yōu)勢(shì),和未來(lái)對(duì)于表達(dá)系統(tǒng)更適合的優(yōu)化,會(huì)表達(dá)出更優(yōu)質(zhì)的重組蛋白,為科研以及醫(yī)療提供更穩(wěn)定的支撐。




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