Producción de proteínas recombinantes: cepas de E. coli modificadas genéticamente

La Escherichia coli (E. coli) ha desempeñado un papel importante en la producción de proteínas recombinantes en la industria biofarmacéutica, y ha servido como el primer vector de expresión para la fabricación de medicamentos biológicos. La E. coli se caracteriza por su rápido crecimiento, su cómoda manipulación genética y su rápida síntesis de proteínas recombinantes, entre otras ventajas. Las numerosas modificaciones que se han realizado han convertido a la E. coli en una opción óptima para la expresión de proteínas, lo que ha dado lugar al diseño de diversas cepas modificadas de E. coli.

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Cepa BL 21

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

Cepa de origami

La cepa Origami, un derivado de E. coli K-12, presenta mutaciones en la tiorredoxina reductasa y la glutatión reductasa, que facilitan la formación de proteínas correctamente plegadas que contienen enlaces disulfuro y mejoran la solubilidad de las proteínas. La cepa Origami, que incluye Origami, Origami 2 y Origami B, es adecuada para la expresión de proteínas activas que contienen enlaces disulfuro.

Cepa SHuffle

La cepa SHuffle expresa de forma constitutiva la isomerasa de enlaces disulfuro DsbC en el citoplasma, lo que promueve la formación de enlaces disulfuro correctos en proteínas oxidadas. También actúa como chaperona molecular para el plegamiento de proteínas, lo que ayuda a la formación de la conformación correcta.

Cepa Rosetta

La cepa Rosetta complementa a E. coli con ARNt correspondientes a codones raros, con el objetivo de mejorar el nivel de expresión de genes exógenos, especialmente genes eucariotas, en sistemas procariotas. Derivada de BL21 y portadora del plásmido pRARE resistente al cloranfenicol, complementa seis ARNt 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 la producción exitosa de proteínas recombinantes son el huésped, el vector y las condiciones de cultivo. En función de la comprensión de las propiedades fisicoquímicas de la proteína recombinante, las ventajas únicas de cada cepa y las necesidades específicas del experimento, se debe seleccionar el huésped más adecuado. Además, se deben optimizar factores como los vectores plasmídicos, la temperatura y los inductores para mejorar la expresión de la proteína.

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