Was ist rekombinante Proteinexpression?

rekombinante Proteinexpression ist die Herstellung eines von rekombinanten DNA abgeleiteten Proteins.Es ist eine gemeinsame Technik in der molekularen Biologie und in der pharmazeutischen Produktion von Hormonersatz.Die rekombinante DNA ist ein spezifischer Teil eines Gens, das ein einzelnes Produkt innerhalb einer Wirtszelle exprimiert, das von speziellen chemischen Faktoren geleitet wird, damit das richtige Protein in großen Mengen exprimiert wird.Viele Hormone und Enzyme, die historisch aus tierischen Quellen abgeleitet wurden, werden jetzt durch rekombinante Proteinexpression synthetisiert, dann geerntet und aus Wirtszellen verfeinert.

Um rekombinante Proteine zu exprimieren, müssen sorgfältig ausgewählte DNA -Sequenzen in ein Genom der Wirte eingeführt werden.Es ist eine Form des Klonierens, Teile des genetischen Codes aus einem Organismus zu nehmen und diese in die Zellkerne eines anderen zu platzieren.Dies erfolgt durch Insertion einer Sequenz rekombinanter DNA, die für das gewünschte Protein in den Kern kodiert, was die Expression des Gens durch Transkription in RNA initiiert.Rekombinante Proteine werden zusammengesetzt, wenn mRNA -Teile, die Informationen aus der DNA tragen, aus dem Zellkern zu den Ribosomen wandern, und dort die Produktion eines Proteins gemäß einer spezifischen Vorlage initiieren.

Wirtszellen erzeugen unzureichende Mengen eines rekombinanten Proteins, es sei denn, die DNA wird mit geeigneten Vektoren eingeführt, so dass die richtigen genetischen Informationen in ausreichender Menge exprimiert werden.Proteinexpressionsfaktoren sind die molekularen Signale, die rekombinante DNA begleiten müssen, wenn sie in die Wirtszellen eingefügt wird, um sicherzustellen, dass das Zielprotein überexprimiert wird.Dies ist die einzige Möglichkeit, wie die rekombinante Proteinexpression ausreichend aus einer Substanz für die pharmazeutische oder laborische Anwendung erfolgen kann.

Ribosomaler Proteinbaugruppe vervollständigt den Proteinexpressionsprozess nicht, da während der Ernte der Bakterien- oder Hefezellgehalt mit dem Endprodukt gemischt wird.Exprimierte rekombinante Proteine müssen durch Trennung von den Teilen zerstörter Zellteile gereinigt werden.Manchmal bezeichnet ein molekulares Tag das Protein, damit es an einen metallischen oder anderen Substanz binden und aus dem Abfall isoliert werden kann.Abhängig von Faktoren wie Proteingröße und Komplexität der Wirtszelle gibt es unterschiedliche Techniken.

Die menschliche rekombinante Proteinexpression hat umfangreiche kommerzielle und medizinische Anwendungen.Viele Hormone, Antikörper und Enzyme wurden zuvor aus tierischem oder Leichengewebe extrahiert, werden aber jetzt synthetisch unter Verwendung der rekombinanten DNA -Technologie hergestellt.Zwei besonders wichtige Beispiele sind menschliches Wachstumshormon und Insulin.Viele Hormonersatztherapien stützen sich auf synthetische Proteine, ebenso wie verschiedene Assays, die von molekularen und zellulären Biologen in ihren Labors verwendet werden.In vielen Fällen werden Bakterien als Wirtszellen für einfache Produkte verwendet, während eine komplexere rekombinante Proteinexpression, insbesondere von Genen von Tieren, in Pilzen und Hefen durchgeführt werden kann.