Producción de Proteínas Recombinantes: Cepas de E. coli Ingenierizadas

Escherichia coli (E. coli) ha desempeñado un papel significativo en la producción de proteínas recombinantes en la industria biofarmacéutica, sirviendo como el primer vector de expresión para la fabricación de medicamentos biológicos. E. coli se caracteriza por un crecimiento rápido, una manipulación genética conveniente y una síntesis rápida de proteínas recombinantes, entre otras ventajas. Modificaciones extensas han hecho de E. coli una opción óptima para la expresión de proteínas, lo que ha llevado al diseño de diversas cepas de E. coli ingenierizadas.

Yaohai Bio-Pharma se especializa en proporcionar servicios de externalización integrales para la fermentación, purificación, desarrollo de formulaciones y producción de una serie de biofármacos utilizando sistemas de expresión de E. coli. Dada la amplia experiencia de Yaohai, hemos resumido que se utilizan cuatro cepas comunes de E. coli para la producción de proteínas recombinantes y sus características.

Cepa BL 21

Derivado de la línea E. coli B, la cepa BL21 carece de la proteasa Lon y la proteasa de membrana externa OmpT. La proteasa Lon degrada principalmente proteínas exógenas, mientras que OmpT degrada principalmente proteínas de la matriz extracelular. La ausencia de estas dos proteasas clave puede prevenir eficazmente la degradación de proteínas recombinantes.

Cepa Origami

La cepa Origami, derivada de E. coli K-12, tiene mutaciones en la tioredoxina reductasa y la glutatión reductasa, lo que facilita la formación de proteínas correctamente plegadas que contienen enlaces disulfuro y mejora la solubilidad de las proteínas. Las cepas Origami, incluidas Origami, Origami 2 y Origami B, son adecuadas para la expresión de proteínas activas que contienen enlaces disulfuro.

Cepa SHuffle

La cepa SHuffle expresa constitutivamente la isomerasa de enlace disulfuro DsbC en el citoplasma, promoviendo la formación de enlaces disulfuro correctos en proteínas oxidadas. También actúa como chaperona molecular para el plegamiento de proteínas, ayudando en la formación de la conformación correcta.

Cepa Rosetta

La cepa Rosetta suplementa a E. coli con tRNAs correspondientes a codones raros, buscando mejorar el nivel de expresión de genes exógenos, especialmente genes eucariotas, en sistemas procariotas. Derivada de BL21 y portadora del plásmido pRARE resistente a la cloranfenicol, suplementa seis tRNAs correspondientes a codones raros (AUA, AGG, AGA, CUA, CCC y GGA) originalmente ausentes en E. coli, proporcionando una expresión proteica más "universal".

Conclusión

Los tres factores principales para una producción exitosa de proteínas recombinantes son el hospedador, el vector y las condiciones de cultivo. Basándose en un entendimiento de las propiedades fisicoquímicas de la proteína recombinante, las ventajas únicas de cada cepa y las necesidades específicas del experimento, se debe seleccionar el hospedador más adecuado. Además, factores como los vectores plasmídicos, la temperatura y los inductores deben optimizarse para mejorar la expresión de la proteína.

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