O que é produção recombinante de proteínas?
Produção de proteína recombinante é a expressão de proteínas que foram produzidas por técnicas de DNA recombinante. Esse processo permite que essas substâncias sejam produzidas em grandes quantidades. Essa produção em massa é feita tanto para estudos de laboratório quanto para produção industrial.
Essa técnica é freqüentemente usada para produzir hormônio do crescimento humano e insulina. A obtenção do hormônio de crescimento humano através da produção de proteínas recombinantes é uma grande melhoria em relação à obtenção de cadáveres porque a presença de proteínas obtidas de cadáveres ocasionalmente resultava na transmissão da doença. Produzir insulina dessa maneira também é benéfico, pois permitiu a produção de variantes de insulina com diferentes ações farmacológicas no organismo.
As proteínas são cadeias de aminoácidos, codificadas pelo DNA. Os genes que codificam essas proteínas são colocados em vetores ou unidades especiais de DNA. São escolhidos vetores que produzirão grandes quantidades da proteína desejada. Isso é conhecido como superexpressão .
A superexpressão é feita em células hospedeiras especiais. Às vezes, os hospedeiros são bactérias ou leveduras. Nos casos em que as proteínas são de mamíferos, os hospedeiros são freqüentemente linhas celulares de insetos ou mamíferos. Está disponível comercialmente um grande número de kits para facilitar a clonagem do gene e a subsequente produção de proteínas recombinantes.
Esses kits têm vetores especiais chamados vetores de expressão que possuem um promotor especial para produzir grandes quantidades de proteína. Um promotor é a seção do DNA que impulsiona a produção da sequência gênica que a segue. Freqüentemente, esses vetores de expressão podem ser desativados e são indutíveis. Especialmente com hospedeiros bacterianos, produzir muita proteína de uma só vez pode ser tóxico, inibindo o crescimento das bactérias.
Existem várias maneiras diferentes de induzir expressão. Em ambos, as bactérias crescem até uma certa densidade. Então, um composto é adicionado para indução ou a temperatura é alterada para uma na qual o promotor está ativo.
Para facilitar a purificação das proteínas das bactérias, a clonagem é frequentemente feita para que haja uma etiqueta na proteína que se ligue a uma matriz. Isso separa a proteína dos detritos celulares. Por exemplo, um marcador de moléculas de histidina na proteína se ligará a uma coluna de níquel. Uma vez que a proteína é ligada, a etiqueta é clivada, deixando a proteína pura que pode ser eluída da coluna. Pode levar anos para purificar uma proteína usando métodos tradicionais.
Um fator adicional a considerar é se a proteína requer modificação após sua produção inicial. Este é frequentemente o caso de proteínas de mamíferos. As bactérias freqüentemente não modificam adequadamente essas proteínas, portanto a superexpressão dessas proteínas mais avançadas é frequentemente realizada em células de insetos ou mamíferos. Várias empresas de biotecnologia são especializadas na produção de proteínas recombinantes.