Co to jest rekombinowana produkcja białek?

Rekombinowane wytwarzanie białek jest ekspresją białek, które zostały wytwarzane za pomocą rekombinowanych technik DNA.Ten proces umożliwia wytwarzanie tych substancji w dużych ilościach.Taka masowa produkcja odbywa się zarówno do badań laboratoryjnych, jak i do produkcji przemysłowej.

Ta technika jest często stosowana do wytwarzania ludzkiego hormonu wzrostu i insuliny.Uzyskanie ludzkiego hormonu wzrostu poprzez rekombinowane wytwarzanie białka jest ogromną poprawą w porównaniu z pozyskiwaniem go od zwłok, ponieważ obecność białek uzyskanych od zwłok czasami spowodowała przenoszenie choroby.Wykonanie insuliny w ten sposób jest również korzystne, ponieważ umożliwiło tworzenie wariantów insuliny, które mają różne działania farmakologiczne w ciele.

Białka są łańcuchami aminokwasów, kodowanych przez DNA.Geny kodujące te białka są umieszczane w specjalnych wektorach lub jednostkach DNA.Wybierane są wektory, które wytwarzają duże ilości pożądanego białka.Jest to znane jako nadekspresja .

Nadekspresja odbywa się w specjalnych komórkach gospodarza.Czasami gospodarze są bakterie lub drożdże.W przypadkach, w których białka pochodzą z ssaków, gospodarze są często owadami lub ssakami.Duża liczba zestawów jest dostępna w handlu, aby ułatwić zarówno klonowanie genu, jak i późniejsze rekombinowane wytwarzanie białek.

Zestawy te mają specjalne wektory zwane wektorami ekspresyjnymi, które mają specjalny promotor wytwarzania dużych ilości białka.Promotor to część DNA, która napędza produkcję sekwencji genów, która następuje.Często te wektory ekspresyjne mogą być wyłączone i są indukowalne.Zwłaszcza w przypadku gospodarzy bakteryjnych wytwarzanie zbyt dużej ilości białka może być toksyczne, hamując wzrost bakterii.

Istnieje kilka różnych sposobów indukcji ekspresji.W obu bakterie są uprawiane do pewnej gęstości.Następnie albo związek dodaje się do indukcji, albo temperatura jest przesunięta do takiego, w którym promotor jest aktywny.

Aby ułatwić oczyszczenie białek z bakterii, klonowanie jest często wykonywane, aby istnieje znacznik na białku, który jestwiąże się z matrycą.To oddziela białko od resztek komórkowych.Na przykład znacznik cząsteczek histydyny na białku wiąże się z kolumną niklu.Po związaniu białka znacznik jest odszczepiony, pozostawiając czyste białko, które można następnie elurować z kolumny.Oczyszczenie białka przy użyciu tradycyjnych metod może zająć lata.

Dodatkowym czynnikiem jest rozważenie, czy białko wymaga modyfikacji po jego początkowej produkcji.Często dzieje się tak w przypadku białek ssaków.Bakterie często nie modyfikują właściwie takich białek, więc nadekspresja tych bardziej zaawansowanych białek jest często przeprowadzana w komórkach owadów lub ssaków.Wiele firm biotechnologicznych specjalizuje się w prowadzeniu rekombinowanej produkcji białek.