Co je produkce rekombinantního proteinu?
Produkce rekombinantního proteinu je exprese proteinů, které byly produkovány technikami rekombinantní DNA. Tento proces umožňuje provádět tyto látky ve velkém množství. Taková masová výroba se provádí jak pro laboratorní studium, tak pro průmyslovou produkci.
Tato technika se často používá k produkci lidského růstového hormonu a inzulínu. Získání lidského růstového hormonu prostřednictvím produkce rekombinantního proteinu je obrovským zlepšením oproti jeho získání z mrtvých, protože přítomnost proteinů získaných z mrtvých občas vedla k přenosu onemocnění. Vytváření inzulínu tímto způsobem je také prospěšné, protože umožnilo provést varianty inzulínu, které mají v těle různé farmakologické účinky. Proteiny
jsou řetězy aminokyselin, kódované DNA. Geny, které kódují pro tyto proteiny, jsou uvedeny do speciálních vektorů nebo jednotek DNA. Jsou vybrány vektory, které budou produkovat velká množství požadovaného proteinu. Toto je známé jako nadměrná exprese .
Nadměrná exprese se provádí ve speciálních hostitelských buňkách. Někdy jsou hostitelé bakterie nebo kvasinky. V případech, kdy jsou proteiny od savců, jsou hostitelé často hmyzí nebo savčí buněčné linie. Velké množství souprav je komerčně dostupné pro usnadnění klonování genu a následné produkci rekombinantního proteinu.
Tyto soupravy mají speciální vektory nazývané expresní vektory, které mají speciální promotor pro produkci velkého množství proteinu. Promotor je část DNA, která řídí produkci genové sekvence, která ji sleduje. Tyto expresní vektory lze často vypnout a jsou indukovatelné. Zejména u bakteriálních hostitelů může být produkce příliš mnoho proteinu najednou toxický a inhibuje růst bakterií.
Existuje několik různých způsobů, jak vyvolat výraz. V obou bakterií se pěstují na určitou hustotu. Pak buď sloučenina jepřidáno pro indukci nebo je teplota přesunuta na teplotu, na které je promotor aktivní.
Pro usnadnění čištění proteinů z bakterií se klonování často provádí tak, že na proteinu je značka, která se váže na matrici. To odděluje protein od buněčných zbytků. Například značka molekul histidinu na proteinu se váže na sloupec niklu. Jakmile je protein vázán, značka je odřezána a ponechává čistý protein, který pak může být eluován ze sloupce. Čištění proteinu pomocí tradičních metod může trvat roky.
Dalším faktorem, který je třeba zvážit, je to, zda protein vyžaduje modifikaci po jeho počáteční produkci. To je často případ proteinů savců. Bakterie často takové proteiny často nedifikují, takže nadměrná exprese těchto pokročilejších proteinů se často provádí v hmyzích nebo savčích buňkách. Řada biotechnologických společností se specializuje na provádění produkce rekombinantního proteinu.