Hvad er rekombinant humant protein?

Rekombinant humant protein er humant protein, der er produceret fra klonet DNA.Dette gør det muligt for en videnskabsmand at udtrykke store mængder af det.En sådan overekspression har været af stor nytte til moderne medicin, hvilket muliggør produktion af humane proteinbaserede lægemidler, der ikke har nogen anden kilde.Det har også ført til store fremskridt i forståelsen af funktionen og biologien af humane proteiner.

Et eksempel på et rekombinant humant protein, der ikke har nogen anden kilde, er anti-anæmi-lægemidlet kaldet erythropoietin .Dette hormon kontrollerer produktionen af røde blodlegemer.Det bruges til at behandle anæmi fra forskellige kilder, herunder kronisk nyresygdom og kræft.Erythropoietin er også blevet brugt som et præstationsforbedringsmedicin af atleter.

Andre proteiner kan isoleres naturligt, men det er meget lettere at opnå store mængder ved proteinekspression fra klonet DNA.Et eksempel er humant væksthormon, som i øjeblikket opnås til terapeutisk brug ved rekombinante teknikker.Den traditionelle metode til isolering fra kadavre resulterede undertiden i sygdomme, der blev overført.Insulin er et andet lægemiddel, der anvendes som et rekombinant humant protein.Det meste af det insulin, der anvendes af patienter, opnås på denne måde.

Proteinproduktion fra klonede gener er muligt, fordi generne kan klones i ekspressionsvektorer.Disse er specialiserede enheder af DNA, der er designet til at producere store mængder protein ved hjælp af specialiserede promotorer.Disse promotorer dirigerer produktionen af den klonede gensekvens.Brugerdefinerede sæt er tilgængelige til proteinkloning og ekspression.

Specialiserede værtsceller er påkrævet til produktion af et rekombinant humant protein.Disse kan være bakterielle eller gærceller.Nogle proteiner kræver særlige ændringer, såsom introduktion af sukkerarter og udtrykkes i mere avancerede cellelinjer, som pattedyr eller insektcellelinjer.

for bakterieceller, proteinerne vil være inde i cellerne, hvilket kræver ekstraktion og proteinoprensning for at adskilledem fra bakterieproteinerne.Dette letter ved specielle teknikker, der er en del af kloningsprocessen.For eksempel kan specialiserede bindingssteder klones, der gør det muligt for proteinet at binde til en matrix og let elueres.Dette kan spare mange års udvikling af proteinoprensningsmetoder.Rekombinante humane proteiner udtrykt i pattedyrcellelinjer udskilles ofte i medierne, hvilket letter deres isolering og oprensning.

At have generne til de tilgængelige proteiner som kloner gør det muligt for en videnskabsmand at fremstille brugerdefinerede proteiner og ændre dem til at have de egenskaber, man ønsker.For eksempel er noget rekombinant insulin blevet genetisk ændret, så det vil have forskellige effekter på kroppen.Evnen til at ændre disse proteiner er meget nyttig i biologisk forskning.

At være i stand til at udtrykke et rekombinant humant protein har revolutioneret biomedicinsk forskning.Når en videnskabsmand har klonet et gen, kan han eller hun sammenligne det med en enorm database med kendte gensekvenser.Hvis genet har en sekvens, der meget ligner en sekvens af et gen af kendt funktion, kan han eller hun forudsige funktionen af det gen.Denne viden antyder, hvilke eksperimenter der skal udføres med produktet af genet, som ofte er et protein.Nogle gange er der ingen homologi til andre gensekvenser, og videnskabsmanden har ingen idé om genets funktion.

Expressing produktet af genet giver en videnskabsmand mulighed for at analysere for genets funktion ved anvendelse af biokemiske teknikker.Dette kan gøre det muligt for ham eller hende at identificere genets funktion.Han eller hun kan også udføre eksperimenter med messenger -RNA (mRNA) produceret direkte fra genet og bestemme under hvilke betingelser, og i hvilket væv udtrykkes genet.Denne viden hjælper med at indsnævre med at finde genets funktion og finde ud af, om det koder for et protein.

Hvis en videnskabsmand kenderFunktion af et protein, overekspression kan give store mængder af proteinet til at undersøge dets biokemiske egenskaber.Han eller hun kan foretage målrettede mutationer og se, hvilke effekter de har på proteinets egenskaber.En anden grund til at opnå store mængder protein er at krystallisere proteinet og studere dets tredimensionelle struktur.Proteinbiokemi kan være vanskeligt at udføre i ethvert system, men det var især vanskeligt at gøre med humane proteiner inden fremkomsten af rekombinante humane proteiner.