重組蛋白是利用重組DNA或RNA基因工程技術在宿主細胞中產生的一種蛋白質。通過基因工程技術修飾基因可以導致突變蛋白的表達。重組蛋白是天然蛋白質的一種修飾形式,通過各種方式生產,以提高蛋白質產量,修改基因序列,并制造有用的商業產品。重組蛋白的獲得方法主要依賴于基因重組技術,通過將目的基因導入特定的宿主細胞進行表達。其核心流程可分為體外方法和體內方法,具體實現則依賴于不同的表達系統。
重組蛋白的生產主要依托以下四大表達系統,選擇時需考慮蛋白特性、應用場景及產量需求:
原核表達系統:常用的是大腸桿菌系統,具有生長快、成本低、遺傳背景清晰等優點,但可能產生包涵體,需后續復性。
哺乳動物細胞表達系統:如CHO、HEK293細胞,適合生產結構復雜、需翻譯后修飾的蛋白(如抗體、激素),但成本較高。
真核表達系統:如酵母,兼具原核和真核系統的優勢,常用于中等復雜度蛋白的表達。
昆蟲細胞表達系統:通過桿狀病毒載體表達,適合大規模生產,但設備要求較高。
關鍵步驟:
載體構建:將目的基因克隆到表達載體中,形成重組載體。
宿主細胞轉化:將重組載體導入宿主細胞(如大腸桿菌、CHO細胞)。
誘導表達:通過化學誘導或條件控制啟動蛋白表達。
蛋白純化:常用親和層析法,結合洗滌、梯度洗脫等步驟獲得高純度蛋白。