做了十年的重組蛋白表達,來分享一些自己的感受吧
從學校畢業後就進入一家公司做重組蛋白表達工作,猛然間才發現,原來2008已經是十年前的事情了,自己也從原核細胞表達平台調到了HEK293穩定株及瞬時表達平台,期間還在桿狀病毒-昆蟲細胞表達平台、酵母細胞表達平台待過一段時間。可以說這十年時間,我的青春奉獻給了重組蛋白的不同表達平台,所以接下來我就說一說這些平台的故事吧。
原核細胞表達平台是最常用的表達系統,經濟實惠,可以表達一些無糖基化或者經過簡單修飾的重組蛋白,但是有些特殊的表達載體難以與宿主菌相容,使得目的蛋白無法表達,還有就是經常出現包涵體,表達蛋白不可溶,在純化過程中容易造成重組蛋白失活。當然為了克服這些問題,我們組要經常進行表達載體與菌株相容性測試、誘導表達條件優化、復性等試驗,經過這十年的優化,我們積累了大量的經驗,建立了完整的載體與最佳菌株相容庫。我們還建立了2000L的大腸桿菌生產車間,可以實現工業化生產。
CHO穩定株和HEK293瞬時表達平台的出現克服了翻譯後修飾蛋白表達的問題。此平台表達的蛋白具備摺疊和修飾的功能,高度人源化,可以用於結構、功能分析。表達量明顯提高,使得大規模表達更加容易。穩定及瞬時表達平台,從細胞轉染、篩選到分離,整個操作過程在無血清培養條件下完成,可以實現翻譯後特殊修飾,形成多聚體,在多肽內或多肽間形成二硫鍵,或者進行特殊的糖基化。我們現在每天進行小規模的蛋白表達可以近千次,從100ml的細胞篩選到1L的表達條件構建不等。我們建立的高效穩定株、細胞系,可以進行大規模生產,從2L到200L培養體系的穩定運行,cGMP車間的100L到1000L的穩定表達。
桿狀病毒-昆蟲細胞表達平台操作流程簡單、表達水平高,可以表達翻譯後修飾的重組蛋白,可用於表達多種病毒蛋白、激酶蛋白等,尤其擅長進行定位於胞內、核內的重組蛋白表達。我們優化了sf9、sf21昆蟲細胞的培養條件,自主研發了一套培養基,有效的提高重組蛋白表達量。
酵母細胞表達平台以畢赤酵母為表達載體,融合了原核表達與真核表達平台的優點,可以表達糖基化蛋白,表達量高且穩定。此平台可以表達一些在其他平台無法表達的蛋白。
十年的蛋白表達經驗,從原核到真核,從最初的瓶瓶罐罐到現在的不同規格的反應器,可以說我見證了重組蛋白從難表達到規模化製備的過程。
看看我現在用的這些設備怎麼樣?他們可以用於蛋白濃度測定、吸收光譜檢測、N末端序列測定、質譜分析等蛋白性質、功能等分析測定。
大家如果在重組蛋白方面有什麼想法,可以在下方和義翹神州一起討論。
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