組換えタンパク質の生産とは何ですか？

組換えタンパク質の生産は、組換えDNA技術によって生産されたタンパク質の発現です。 このプロセスにより、これらの物質を大量に製造することができます。 このような大量生産は、研究室での研究と工業生産の両方で行われます。

この技術は、多くの場合、ヒト成長ホルモンとインスリンを生産するために使用されます。 組換えタンパク質の生産を通じてヒト成長ホルモンを入手することは、死体から入手したタンパク質の存在が病気の伝播を引き起こすことがあるため、死体からの入手よりも大幅に改善されています。 この方法でインスリンを作ることは、体内で異なる薬理作用を持つインスリンのバリエーションを作ることができるため、有益です。

タンパク質は、DNAによってエンコードされたアミノ酸の鎖です。 これらのタンパク質をコードする遺伝子は、特別なベクターまたはDNAの単位に入れられます。 大量の目的タンパク質を産生するベクターが選択されます。 これは過剰発現として知られています。

過剰発現は特別な宿主細胞で行われます。 時々、宿主は細菌または酵母です。 タンパク質が哺乳動物由来である場合、宿主はしばしば昆虫または哺乳動物細胞株です。 遺伝子のクローニングとその後の組換えタンパク質生産の両方を促進するために、多数のキットが市販されています。

これらのキットには、大量のタンパク質を生産するための特別なプロモーターを持つ発現ベクターと呼ばれる特別なベクターが含まれています。 プロモーターは、それに続く遺伝子配列の生成を駆動するDNAのセクションです。 多くの場合、これらの発現ベクターはオフにすることができ、誘導可能です。 特に細菌宿主では、一度に大量のタンパク質を産生すると毒性が生じ、細菌の成長を阻害する可能性があります。

発現を誘導する方法はいくつかあります。 両方で、細菌は特定の密度まで成長します。 次に、誘導のために化合物を添加するか、温度がプロモーターが活性化する温度にシフトします。

細菌からのタンパク質の精製を促進するために、クローニングはしばしば行われ、その結果、タンパク質にタグがあり、マトリックスに結合します。 これにより、タンパク質が細胞片から分離されます。 たとえば、タンパク質上のヒスチジン分子のタグは、ニッケルのカラムに結合します。 タンパク質が結合すると、タグは切断され、純粋なタンパク質が残り、カラムから溶出できます。 従来の方法を使用してタンパク質を精製するには数年かかる場合があります。

考慮すべき追加の要素は、タンパク質の初期生産後に修飾が必要かどうかです。 これは哺乳類タンパク質の場合によくあります。 細菌はそのようなタンパク質を適切に修飾しないことが多いため、これらのより高度なタンパク質の過剰発現は昆虫または哺乳動物細胞で行われることがよくあります。 多くのバイオテクノロジー企業は、組換えタンパク質の生産を専門としています。