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[学术天地]张强:CHO表达系统提供优质重组蛋白支撑科研与医疗发展

张强:CHO表达系统提供优质重组蛋白支撑科研与医疗发展


现代生命科学研究,甚至疾病治疗以及检测与防控中,重组蛋白均扮演着至关重要的角色,而重组蛋白表达质量的高低往往又影响着它作用的发挥。目前主要发展出了4类表达系统,包括细菌表达系统,酵母表达系统,昆虫表达系统以及哺乳动物细胞表达系统,其中,哺乳动物细胞表达系统因其翻译后修饰使得蛋白更接近天然结构而应用广泛。在第33届广东畜牧兽医科技大会猪病论坛上,来自浙江海隆生物科技有限公司张强博士做了题为《CHO细胞系表达系统介绍及应用》专题报告。


△浙江海隆生物科技股份有限公司张强博士


当前对于重组蛋白的应用主要是药物和病毒两方面,药用蛋白包括抗体、凝血因子、激素、生长因子等真核细胞产物,而病毒的繁殖、修饰、加工、包装、出芽等在真核细胞中进行,他们的生成过程都需要真核细胞的加工修饰,而哺乳动物细胞表达蛋白,不仅可溶且具有接近真实的加工和修饰作用,成为这类蛋白生产的最好工具。常用于重组蛋白表达的哺乳动物细胞包括中国仓鼠卵细胞(CHO)、小鼠肾细胞(BHK)、人胚胎肾细胞(HEK293)、人胚胎视网膜细胞(PER.C6)、小鼠胸腺瘤细胞(NS0)和小鼠骨髓瘤细胞(SP2/0),其中CHO和HEK293已经开发出了不同的亚细胞系。CHO细胞表达系统因具有完整的哺乳动物细胞糖基化修饰,缺少分泌内源蛋白,易悬浮培养,安全性高,对病毒不敏感的优势,最常用于大规模生产。

CHO细胞系表达系统以增加产量,降低成本为目的进行开发。通过对载体进行改造,如载体表达框架的优化,包括启动子,内含子,顺势调控原件,miRNA,筛选标记基因等,克隆位点效应,定点整合等。选择不同转染方式,如电转、化转以及病毒转染都各有优势。CHO细胞系本身进行改造,如基因突变,已构建了基因突变细胞系CHO-DXB11,CHO-DHFR-/-),定点缺失,靶向敲除DHFR、GS基因,促凋亡蛋白BAK、BAX,以提高外源基因的扩增。此外优化培养基和培养条件,商业化培养基、个性化培养基以及保护剂和氨基酸等补料等,pH值、温度、转速等均影响着细胞生长状态,进而影响蛋白的表达质量。

张强博士表示,全球目前已上市的基于哺乳动物细胞生产的生物制品超过100多种,其中80%是基于CHO细胞表达系统,如呼吸道合胞体病毒亚单位疫苗的开发,重组猪瘟E2蛋白亚单位疫苗和流行性腹泻亚单位疫苗的研发等。CHO细胞表达系统因其固有优势,和未来对于表达系统更适合的优化,会表达出更优质的重组蛋白,为科研以及医疗提供更稳定的支撑。




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