Rekombinant protein üretimi, rekombinant DNA teknikleriyle üretilen proteinlerin ifadesidir. Bu işlem, bu maddelerin büyük miktarlarda yapılmasını sağlar. Bu seri üretim hem laboratuvar çalışması hem de endüstriyel üretim için yapılır.
Bu teknik genellikle insan büyüme hormonu ve insülini üretmek için kullanılır. Rekombinant protein üretimi yoluyla insan büyüme hormonunun elde edilmesi, bunun kadavralardan elde edilmesinde çok büyük bir gelişmedir çünkü kadavralardan elde edilen proteinlerin varlığı, zaman zaman hastalık bulaşmasına neden olmuştur. Bu şekilde insülin yapmak da faydalıdır çünkü vücutta farklı farmakolojik etkiye sahip olan insülin varyantlarının yapılmasını sağlamıştır.
Proteinler, DNA tarafından kodlanan amino asit zincirleridir. Bu proteinleri kodlayan genler özel vektörlere veya DNA birimlerine konur. Arzu edilen proteinin büyük miktarlarını üretecek vektörler seçilir. Bu aşırı ifade olarak bilinir.
Aşırı ifade özel konakçı hücrelerde yapılır. Bazen konakçılar bakteri veya mayadır. Proteinlerin memelilerden oluştuğu durumlarda, konakçılar sıklıkla böcek veya memeli hücre çizgileridir. Hem genin klonlanmasını hem de takip eden rekombinant protein üretimini kolaylaştırmak için çok sayıda kit ticari olarak temin edilebilir.
Bu kitler, büyük miktarda protein üretmek için özel bir promotörü olan ekspresyon vektörleri olarak adlandırılan özel vektörlere sahiptir. Bir promotör, onu takip eden gen sekansının üretimini tahrik eden DNA kesitidir. Sık sık, bu ifade vektörleri kapatılabilir ve uyarılabilir. Özellikle bakteriyel konakçılarda, bir kerede çok fazla protein üretmek, bakterilerin büyümesini engelleyen toksik olabilir.
İfadeyi tetiklemenin birkaç farklı yolu vardır. Her ikisinde de, bakteriler belirli bir yoğunluğa kadar büyütülür. Daha sonra, indüksiyon için bir bileşik ilave edilir veya sıcaklık, promotörün aktif olduğu birine kaydırılır.
Proteinlerin bakterilerden saflaştırılmasını kolaylaştırmak için, klonlama sıklıkla yapılır, böylece protein üzerinde bir matrise bağlanacak bir etiket bulunur. Bu, proteini hücresel kalıntılardan ayırır. Örneğin, protein üzerindeki bir histidin molekülü etiketi bir nikel sütununa bağlanacaktır. Protein bağlandıktan sonra, etiket yarılır ve daha sonra kolondan ayrıştırılabilecek saf protein bırakılır. Geleneksel yöntemleri kullanarak bir proteini saflaştırmak yıllar alabilir.
Dikkate alınması gereken ek bir faktör, proteinin ilk üretiminden sonra değişiklik gerektirip gerektirmediğidir. Bu genellikle memeli proteinleri için geçerlidir. Bakteriler sıklıkla bu proteinleri uygun şekilde değiştirmezler, bu yüzden bu daha gelişmiş proteinlerin aşırı ekspresyonu sıklıkla böcek veya memeli hücrelerinde gerçekleştirilir. Bir dizi biyoteknoloji şirketi rekombinant protein üretiminin gerçekleştirilmesinde uzmanlaşmıştır.
