Was ist ein rekombinantes Protein?

Ein rekombinantes Protein ist ein beliebiges Protein, das aus rekombinanter Desoxyribonukleinsäure (DNA) hergestellt wird. Die DNA enthält alle genetischen Informationen eines Organismus und gibt diese Informationen über die Proteinexpression weiter. Rekombinante DNA ist ein DNA-Typ, der so manipuliert wurde, dass er die DNA eines anderen Organismus enthält. Wenn die neue DNA transkribiert und zu einem Protein translatiert wird, entsteht ein rekombinantes Protein.

Proteine ​​sind Bausteine ​​des Lebens. Jegliche auf einem Menschen beobachteten Merkmale wie Haarfarbe, Augenfarbe und Körpergröße werden durch die Proteinproduktion bestimmt. Viele Körperfunktionen sind auch das Ergebnis der Proteinproduktion. Dies schließt die Insulinproduktion und die Funktion des Immunsystems ein. Gendefekte beim Menschen können manchmal durch die Herstellung rekombinanter Proteine ​​in einem Labor behandelt werden, das diese Erkrankungen behandeln kann.

Wenn der Wirt der rekombinanten DNA ein sich schnell vermehrender Organismus wie Bakterien ist, können Massenmengen des rekombinanten Proteins produziert werden. Diese als Amplifikation bezeichnete Technik wird ausgiebig bei Klonierungs- und Gentherapieprozessen eingesetzt. Andere Wirte schließen Hefe, Pilze und sogar Säugetierzellen ein. Die Art des erforderlichen Wirts hängt von der beabsichtigten Verwendung und der Menge des benötigten rekombinanten Proteins ab.

Nachdem der Host ausgewählt wurde, kann ein Vektor festgelegt werden. Ein Vektor ist ein Vehikel, das verwendet wird, um die Ziel-DNA in die Wirts-DNA einzufügen. Vektoren sind im Allgemeinen eine modifizierte Version eines Virus oder einer Bakterie.

Einige Vektoren sind speziell entworfene DNA-Stücke, die an eine nichtkodierende Region gebunden sind. Diese Vektortypen werden im Allgemeinen für Fusionsproteine ​​verwendet. Fusionsproteine ​​werden aus DNA-Stücken hergestellt, die normalerweise nicht miteinander verbunden sind. Sie werden zur leichteren Transfektion in den gleichen Vektor gegeben.

Alle Vektoren sind mit einem oder mehreren unterschiedlichen Tags versehen. Diese Tags werden zur Erkennung während eines Reinigungsschritts im Herstellungsprozess des rekombinanten Proteins verwendet. Wenn eine Lösung, die Vektoren enthält, über eine spezielle Säule gegossen wird, haften die Markierungen an verschiedenen Stellen an der Säule und können von anderen Teilen der DNA getrennt werden. Dies stellt sicher, dass die richtige DNA und die richtigen Vektoren in den Wirt inseriert werden.

Nach der Transfektion des Wirts kann er sich teilen und mit der Produktion des gewünschten rekombinanten Proteins beginnen. Diese Wirtszellen können in einer Laborumgebung kultiviert werden und das Protein kann gesammelt werden, während es produziert wird. Diese Proteine ​​werden dann zur Verwendung bei Menschen oder anderen Säugetieren gereinigt. Bakterielle Wirte produzieren oft nicht alle Teile des menschlichen Proteins. Diese Proteine ​​können nach der Reinigung im Labor modifiziert werden.