Co je to rekombinantní lidský protein?
Rekombinantní lidský protein je lidský protein, který je produkován z klonované DNA. To umožňuje vědci vyjádřit jeho velká množství. Taková nadměrná exprese měla pro moderní medicínu velkou užitečnost, což umožňuje produkci léků na bázi lidských proteinů, která nemají žádný jiný zdroj. To také vedlo k velkému pokroku v pochopení funkce a biologie lidských proteinů. Tento hormon řídí produkci červených krvinek. Používá se k léčbě anémie z různých zdrojů, včetně chronického onemocnění ledvin a rakoviny. Erytropoetin byl také používán jako lék na zlepšení výkonu sportovci. Příkladem je lidský růstový hormon, který je v současné době získán pro terapeutické použití pomocí rekombinantních technik. TheTradiční metoda izolace od mrtvol někdy vedla k přenosu nemocí. Inzulín je další lék, který se používá jako rekombinantní lidský protein. Většina inzulínu používaného pacienty je získána tímto způsobem.
Produkce proteinu z klonovaných genů je proveditelná, protože geny mohou být klonovány do expresních vektorů. Jedná se o specializované jednotky DNA, které jsou navrženy tak, aby produkovaly velké množství proteinu pomocí specializovaných promotorů. Tyto promotory řídí produkci klonované genové sekvence. Vlastní sady jsou k dispozici pro klonování a expresi proteinů.
Specializované hostitelské buňky jsou vyžadovány pro produkci rekombinantního lidského proteinu. Mohou to být bakteriální nebo kvasinkové buňky. Některé proteiny vyžadují speciální úpravy, jako je zavedení cukrů, a jsou exprimovány v pokročilejších buněčných liniích, jako jsou savčí nebo hmyzí buněčné linie.
fnebo bakteriální buňky budou proteiny uvnitř buněk, což vyžaduje, aby je extrakce a čištění proteinu oddělily od bakteriálních proteinů. To je usnadněno speciálními technikami, které jsou součástí procesu klonování. Například může být klonována specializovaná vazebná místa, která umožňují proteinu vázat se na matrici a snadno se eluovat. To může ušetřit roky vývoje metod čištění proteinů. Rekombinantní lidské proteiny exprimované v buněčných liniích savců jsou často vylučovány do médií, což usnadňuje jejich izolaci a čištění.
Mít geny pro proteiny dostupné jako klony umožňují vědci vytvářet vlastní proteiny a měnit je, aby vlastnosti, které si přáli. Například některé rekombinantní inzulín byl geneticky změněn tak, aby měl na tělo různé účinky. Schopnost změnit tyto proteiny je velmi užitečná v biologickém výzkumu.
schopnost vyjádřit rekombinantní lidský protein revolucionizoval biomedicíAl výzkum. Když vědec klonoval gen, může jej porovnat s obrovskou databází známých genových sekvencí. Pokud má gen sekvenci, která je vysoce podobná sekvenci genu známé funkce, může předpovídat funkci tohoto genu. Tato znalost naznačuje, které experimenty provádějí s produktem genu, což je často protein. Někdy neexistuje žádná homologie s jinými genovými sekvencemi a vědec netuší funkci genu.
Exprimující produkt genu umožňuje vědce testovat funkci genu pomocí biochemických technik. To mu může umožnit identifikovat funkci genu. Také může provádět experimenty s Messenger RNA (mRNA) produkovaný přímo z genu a určit za jakých podmínek a ve kterých tkáních je gen exprimován. Tato znalost pomáhá zúžit při hledání funkce genu a zjistit, zda kóduje protein.
Pokud je vědecT zná funkci proteinu, nadměrná exprese může poskytnout velká množství proteinu ke studiu jeho biochemických vlastností. Může dělat cílené mutace a vidět, jaké účinky mají na vlastnosti proteinu. Dalším důvodem k získání velkého množství proteinu je krystalizace proteinu a prostudování jeho trojrozměrné struktury. Biochemie proteinů může být obtížná v jakémkoli systému, ale bylo to obzvláště obtížné dělat s lidskými proteiny před příchodem rekombinantních lidských proteinů.