如何提高重組蛋白表達系統中的蛋白產量?
重組蛋白廣泛用于生物學和醫學研究。由于可用于商業用途的簡單方法的發展，重組蛋白的表達變得越來越普遍。最重要的是，它極大地增加了可以進行結構和生化研究的蛋白質數量，由于每種蛋白質都是不同的，因此必須針對每種特定蛋白質開發純化方法和技術，同時牢記蛋白質的預期應用。我們討論了影響的眾多參數蛋白質表達系統以及如何修改它們以提高它們在不同系統中的產量。
重組蛋白到底是什么?
重組蛋白被描述為“由重組DNA編碼的定制或修飾的蛋白"在合適的表達載體中編碼所需基因的質粒在特定的宿主表達系統中表達，以產生一定量的蛋白質用于科學研究、治療或診斷目的。重組蛋白的大量應用包括如下:
生化過程的研究，
接種疫苗，
蛋白質的三維檢測
生物技術和治療實踐中的應用。
產生重組蛋白需要將相關基因復制到表達載體中，同時受誘導型啟動子的調控。然而，成功表達重組基因需要幾個變量，包括正確的蛋白質折疊、細胞生長性狀以及轉錄和翻譯水平的適當表達指標。在細菌表面展示重組蛋白在生物技術中有許多可能的用途;然而，這需要對通常在作為融合伴侶的載體蛋白上發現的靶向基序有更深入的理解。
此外，選擇表達系統需要了解開發、維持和其他經濟因素的成本。
用于生產重組蛋白的表達系統
基因工程已經使在細菌、酵母、昆蟲、哺乳動物甚至動物體內生產有價值的重組蛋白成為可能植物細胞。這種生物技術已經廣泛應用于醫學，到2025年，其市場價值預計將達到4000億美元。因為每種宿主細胞都是不一樣的，所以不同的蛋白質表達方法產生具有不同生物活性和穩定性水平的重組蛋白質并不罕見,糖蛋白包含超過50%的人類蛋白質和大約四分之一的工業重組藥物蛋白質。為了從這些重組蛋白中提取最多的蛋白質，通常需要真核細胞作為糖基化的宿主。
雖然大多數商業生物仿制藥是使用中國倉鼠卵巢(CHO)細胞制造的，但治療性重組蛋白的表達受到動物宿主細胞易受反饋抑制的限制。此外，昂貴的血清或生長因子的高制造成本和流行的動物感染的生物安全問題促使科學家們尋求非動物來源的真核細胞表達方法。由于其有利的特征，包括低生產成本、高生物安全性和蛋白質后修飾特征，植物細胞是合成藥物重組蛋白的優選。
由于目前正在進行臨床研究的許多生物制藥蛋白質，如治療性蛋白質、抗原和抗體的有效表達，植物細胞表達系統已經獲得了國際關注。然而，細菌表達系統仍然是商業水平上的好系統。
