Hva er rekombinant humant protein?

Rekombinant humant protein er humant protein som produseres fra klonet DNA.Dette gjør det mulig for en forsker å uttrykke store mengder av den.Slik overuttrykk har vært av stor nytteverdi for moderne medisin, noe som muliggjør produksjon av humane proteinbaserte medisiner som ikke har noen annen kilde.Det har også ført til store fremskritt i forståelsen av funksjonen og biologien til humane proteiner.

Et eksempel på et rekombinant humant protein som ikke har noen annen kilde er anti-anemiske stoffet som kalles erythropoietin .Dette hormonet kontrollerer produksjonen av røde blodlegemer.Det brukes til å behandle anemi fra forskjellige kilder, inkludert kronisk nyresykdom og kreft.Erythropoietin har også blitt brukt som et ytelsesforbedringsmedisin av idrettsutøvere.

Andre proteiner kan isoleres naturlig, men det er mye lettere å oppnå store mengder ved proteinuttrykk fra klonet DNA.Et eksempel er humant veksthormon, som for tiden oppnås for terapeutisk bruk av rekombinante teknikker.Den tradisjonelle metoden for isolasjon fra kadavre resulterte noen ganger i at sykdommer ble overført.Insulin er et annet medikament som brukes som et rekombinant humant protein.Det meste av insulinet som brukes av pasienter oppnås på denne måten.

Proteinproduksjon fra klonede gener er gjennomførbare, fordi genene kan klones til ekspresjonsvektorer.Dette er spesialiserte DNA -enheter som er designet for å produsere store mengder protein ved bruk av spesialiserte promotorer.Disse promotørene leder produksjonen av den klonede gensekvensen.Tilpassede sett er tilgjengelige for proteinkloning og ekspresjon.

Spesialiserte vertsceller er nødvendige for produksjon av et rekombinant humant protein.Disse kan være bakterielle eller gjærceller.Noen proteiner krever spesielle modifikasjoner, for eksempel innføring av sukker, og uttrykkes i mer avanserte cellelinjer, som pattedyr- eller insektcellelinjer.

For bakterieceller vil proteinene være inne i cellene, og krever ekstraksjon og proteinrensing for å skilledem fra bakterieproteinene.Dette tilrettelegges av spesielle teknikker som er en del av kloningsprosessen.For eksempel kan spesialiserte bindingssteder klones som gjør at proteinet kan binde seg til en matrise og lett bli eluert.Dette kan spare år med å utvikle proteinrensingsmetoder.Rekombinante humane proteiner uttrykt i pattedyrcellelinjer utskilles ofte i media, noe som letter isolasjonen og rensingen deres.

Å ha genene for proteinene tilgjengelige som kloner gjør det mulig for en forsker å lage tilpassede proteiner, og endre dem for å ha egenskapene man ønsker.For eksempel har noen rekombinant insulin blitt genetisk endret slik at det vil ha forskjellige effekter på kroppen.Evnen til å endre disse proteinene er veldig nyttig i biologisk forskning.

Å kunne uttrykke et rekombinant humant protein har revolusjonert biomedisinsk forskning.Når en forsker har klonet et gen, kan han eller hun sammenligne det med en enorm database med kjente gensekvenser.Hvis genet har en sekvens som er veldig lik en sekvens av et gen av kjent funksjon, kan han eller hun forutsi funksjonen til det genet.Denne kunnskapen antyder hvilke eksperimenter du skal utføre med produktet av genet, som ofte er et protein.Noen ganger er det ingen homologi med andre gensekvenser, og forskeren har ingen anelse om genens funksjon.

Å uttrykke produktet av genet lar en forsker analyse for funksjonen til genet ved bruk av biokjemiske teknikker.Dette kan gjøre det mulig for ham eller henne å identifisere genens funksjon.Han eller hun kan også gjøre eksperimenter med Messenger RNA (mRNA) produsert direkte fra genet og bestemme under hvilke forhold, og i hvilke vev, blir genet uttrykt.Denne kunnskapen hjelper til med å begrense med å finne genens funksjon og finne ut om det koder for et protein.

Hvis en forsker vetFunksjon av et protein, overuttrykk kan gi store mengder protein for å studere dets biokjemiske egenskaper.Han eller hun kan lage målrettede mutasjoner og se hvilke effekter de har på proteinets egenskaper.En annen grunn til å oppnå store mengder protein er å krystallisere proteinet og studere det tredimensjonale strukturen.Proteinbiokjemi kan være vanskelig å utføre i noe system, men det var spesielt vanskelig å gjøre med humane proteiner før ankomst av rekombinante humane proteiner.