Fehérje expresszió

A fehérjeexpressziós vektorok

Az expressziós vektorok vagy plazmidok olyan kör alakú DNS-szekvenciák, amelyeket a kutatók általában eszközként használnak az őket érdeklő fehérjét kódoló gén befogadására. Az érdeklődésre számot tartó gént tartalmazó plazmidokat ezt követően transzformálják vagy transzfektálják sejtekbe a fehérje túlterjesztése érdekében. A plazmidok különböző hasznos elemeket tartalmaznak, amelyek megkönnyítik a klónozást, a klónszelekciót, a fehérjeexpressziót és a tisztítást, többek között, de nem kizárólagosan, többszörös klónozási helyet (MCS), a klónszelekcióhoz használt antibiotikum-rezisztenciagéneket, egyedi címkéket a fehérje azonosításához és tisztításához, valamint erős promóterrégiókat a fehérjeexpresszió irányításához. A fehérjeexpressziós vektorok széles választéka létezik, mivel ezen elemek közül sok felcserélhető a konkrét alkalmazási igényektől és a fehérjeexpresszióhoz használt sejttípustól függően.

Bakteriális, emlős és további fehérjeexpressziós rendszerek

A gyors növekedési kinetikával és a E. coli-ban néhány perc alatt végbemenő plazmidtranszformációval a baktériumok a rekombináns fehérjék előállításának munkagépe. A bakteriális fehérjeexpresszió a 70S bakteriális riboszóma 30S és 50S riboszóma alegységeire támaszkodik. A plazmidmentes sejtek növekedésének megakadályozása érdekében antibiotikum-rezisztens géneket tartalmazó plazmidokat használnak szelekciós módszerként az olyan baktériumok azonosítására és izolálására, amelyek beépítették a kívánt fehérjekódoló szekvenciát tartalmazó plazmidokat. Bár a génszekvencia jelenlétének megerősítéséhez gyakran további genetikai szekvenálásra van szükség, a plazmidmentes baktériumok eltávolítására általában számos, a bakteriális fehérjeszintézist blokkoló antibiotikumot használnak. A baktériumok mellett rovar-, élesztő- és emlőssejtvonalakat is gyakran használnak fehérjeexpresszióra. A baktériumokkal ellentétben azonban az eukarióta sejtvonalak további molekuláris gépezetet tartalmaznak a poszttranszlációs módosítások (pl. glikoziláció) létrehozásához, és gyakran elengedhetetlenek a fehérjék funkcionalitásához és az értelmes downstream elemzésekhez.

Rekombináns fehérje-expressziós alkalmazások

A rekombináns fehérjék olyan fehérjék, amelyeket a fehérjeexpresszáló plazmidban kódolnak, és amelyeket a maximális fehérjeexpresszió/tisztítás érdekében módosítottak, vagy mutáltak a fehérje funkciójának felmérése érdekében. A fehérjét kódoló szekvencia akár egyetlen nukleotiddal történő hozzáadásának, eltávolításának vagy módosításának képessége rendkívül hatékony eszközt biztosít a kutatók számára az alapvető kutatási kérdések széles körének vizsgálatához, valamint a fehérje egészséges és beteg szövetekben betöltött funkciójának tisztázásához. A rekombináns fehérje-expressziós technológia következményei messze túlmutatnak az alapkutatási alkalmazásokon, és alapvető fontosságúak az életmentő terápiák és vakcinák kifejlesztésében.