Rekombinant protein ekspresyonu, rekombinant DNA'dan türetilmiş bir proteinin üretimidir. Moleküler biyolojide ve hormon replasmanlarının farmasötik üretiminde ortak bir tekniktir. Rekombinant DNA, doğru protein büyük miktarlarda eksprese edilmesi için özel kimyasal faktörler tarafından yönlendirilen, bir ana hücre içinde tek bir ürünü ifade etmek için tasarlanmış bir genin spesifik bir kısmıdır. Tarihsel olarak hayvan kaynaklarından türetilen birçok hormon ve enzimler, şimdi rekombinant protein ekspresyonu ile sentezlenir, daha sonra hasat edilir ve konakçı hücrelerden arıtılır.
Rekombinant proteinleri eksprese etmek için, özenle seçilmiş DNA sekanslarının bir konakçının genomuna sokulması gerekir. Genetik kodun bölümlerini bir organizmadan almak ve bunları bir başkasının hücre çekirdeğine yerleştirmek bir klonlama şeklidir. Bu, istenen proteini kodlayan, rekombinant DNA dizisinin çekirdeğe eklenmesi yoluyla yapılır; bu, RNA'nın transkripsiyonuyla genin ekspresyonunu başlatır. DNA'dan bilgi taşıyan mRNA parçaları, hücre çekirdeğinden ribozomlara geçerken rekombinant proteinler birleştirilir ve burada belirli bir şablona göre bir protein üretimi başlar.
Konak hücreler, DNA uygun vektörlerle birlikte alınmadıkça, doğru genetik bilginin yeterli miktarda eksprese edilmesi için yeterli miktarda rekombinant protein yapacaktır. Protein ekspresyon faktörleri, hedef proteinin aşırı eksprese edilmesini sağlamak için konakçı hücrelere yerleştirildiğinde rekombinant DNA'ya eşlik etmesi gereken moleküler sinyallerdir. Bu, rekombinant protein ekspresyonunun farmasötik veya laboratuar kullanımı için yeterince bir maddeden yapabileceği tek yoldur.
Ribozomal protein düzeneği, protein ekspresyon işlemini tamamlamaz, çünkü hasat sırasında bakteri veya maya hücresi içeriği, son ürün ile karışır. İfade edilen rekombinant proteinler, tahrip edilmiş hücre parçaları parçalarından ayrılarak saflaştırılmalıdır. Bazen moleküler bir etiket, proteini metalik veya başka bir maddeye bağlanabilecek ve atıklardan izole edilebilecek şekilde etiketler. Protein büyüklüğü ve konukçu hücrenin karmaşıklığı gibi faktörlere bağlı olarak farklı teknikler mevcuttur.
İnsan rekombinant protein ekspresyonu, geniş ticari ve tıbbi uygulamalara sahiptir. Birçok hormon, antikor ve enzim daha önce hayvan veya kadavra dokusundan çıkarıldı, ancak şimdi sentetik olarak rekombinant DNA teknolojisi kullanılarak üretildi. Özellikle önemli iki örnek, insan büyüme hormonu ve insülindir. Birçok hormon replasman terapisi, laboratuvarlarında moleküler ve hücresel biyologlar tarafından kullanılan çeşitli deneylerde olduğu gibi sentetik proteinlere dayanır. Çoğu durumda, bakteriler basit ürünler için konakçı hücreler olarak kullanılırken, özellikle hayvanlardan gelen genlerin daha karmaşık rekombinant protein ekspresyonu mantarlarda ve mayalarda yapılabilir.
