Vad är rekombinant humant protein?

Rekombinant humant protein är humant protein som produceras från klonat DNA.Detta gör det möjligt för en forskare att uttrycka stora mängder av det.Sådan överuttryck har varit av stor nytta för modern medicin, vilket möjliggör produktion av humana proteinbaserade läkemedel som inte har någon annan källa.Det har också lett till stora framsteg i förståelsen av funktionen och biologin hos humana proteiner.

Ett exempel på ett rekombinant humant protein som inte har någon annan källa är anti-anemi-läkemedlet som kallas erytropoietin .Detta hormon styr produktionen av röda blodkroppar.Det används för att behandla anemi från olika källor, inklusive kronisk njursjukdom och cancer.Erytropoietin har också använts som ett prestationsförbättringsläkemedel av idrottare.

Andra proteiner kan isoleras naturligt, men det är mycket lättare att erhålla stora mängder genom proteinuttryck från klonat DNA.Ett exempel är mänskligt tillväxthormon, som för närvarande erhålls för terapeutisk användning med rekombinanta tekniker.Den traditionella metoden för isolering från kadavrar resulterade ibland i att sjukdomar överfördes.Insulin är ett annat läkemedel som används som ett rekombinant humant protein.De flesta av de insulin som används av patienter erhålls på detta sätt.

Proteinproduktion från klonade gener är genomförbart, eftersom generna kan klonas in i expressionsvektorer.Dessa är specialiserade enheter av DNA som är utformade för att producera stora mängder protein genom användning av specialiserade promotorer.Dessa promotorer riktar produktionen av den klonade gensekvensen.Anpassade kit är tillgängliga för proteinkloning och uttryck.

Specialiserade värdceller krävs för produktion av ett rekombinant humant protein.Dessa kan vara bakterie- eller jästceller.Vissa proteiner kräver speciella modifieringar, såsom införandet av sockerarter, och uttrycks i mer avancerade cellinjer, som däggdjurs- eller insektcellinjer.

För bakterieceller kommer proteinerna att vara inne i cellerna, vilket kräver extraktion och proteinrening för att separera separatadem från bakterieproteinerna.Detta underlättas av speciella tekniker som ingår i kloningsprocessen.Till exempel kan specialiserade bindningsställen klonas som gör det möjligt för proteinet att binda till en matris och lätt elueras.Detta kan spara år av att utveckla proteinreningsmetoder.Rekombinanta humana proteiner uttryckta i däggdjurscellinjer utsöndras ofta i media, vilket underlättar deras isolering och rening.

Att ha generna för de tillgängliga proteinerna som kloner gör det möjligt för en forskare att göra anpassade proteiner, förändra dem att ha egenskaperna man önskar.Till exempel har vissa rekombinanta insulin genetiskt förändrats så att det kommer att ha olika effekter på kroppen.Förmågan att förändra dessa proteiner är mycket användbar i biologisk forskning.

Att kunna uttrycka ett rekombinant humant protein har revolutionerat biomedicinsk forskning.När en forskare har klonat en gen kan han eller hon jämföra den med en enorm databas med kända gensekvenser.Om genen har en sekvens som liknar en sekvens av en gen av känd funktion, kan han eller hon förutsäga funktionen hos den genen.Denna kunskap antyder vilka experiment att utföra med produkten från genen, som ofta är ett protein.Ibland finns det ingen homologi med andra gensekvenser, och forskaren har ingen aning om genens funktion.

Att uttrycka produkten från genen tillåter en forskare att analysera för genen med hjälp av biokemiska tekniker.Detta kan göra det möjligt för honom eller henne att identifiera genens funktion.Dessutom kan han eller hon göra experiment med messenger -RNA (mRNA) som produceras direkt från genen och bestämma under vilka förhållanden, och i vilka vävnader, genen uttrycks.Denna kunskap hjälper till att begränsa för att hitta genens funktion och ta reda på om den kodar för ett protein.

Om en forskare vetFunktion av ett protein, överuttryck kan ge stora mängder av proteinet för att studera dess biokemiska egenskaper.Han eller hon kan göra riktade mutationer och se vilka effekter de har på proteinets egenskaper.En annan anledning till att erhålla stora mängder protein är att kristallisera proteinet och studera dess tredimensionella struktur.Proteinbiokemi kan vara svårt att utföra i alla system, men det var särskilt svårt att göra med humana proteiner innan tillkomsten av rekombinanta humana proteiner.