Production de protéines recombinantes : souches d'E. coli modifiées

Escherichia coli (E. coli) a joué un rôle important dans la production de protéines recombinantes dans l'industrie biopharmaceutique, servant de premier vecteur d'expression pour la fabrication de médicaments biologiques. E. coli bénéficie d'une croissance rapide, d'une manipulation génétique aisée et d'une synthèse rapide de protéines recombinantes, entre autres avantages. Des modifications importantes ont fait d'E. coli un choix optimal pour l'expression des protéines, ce qui a conduit à la conception de diverses souches génétiquement modifiées d'E. coli.

Yaohai Bio-Pharma est spécialisé dans la fourniture de services d'externalisation à guichet unique pour la fermentation, la purification, le développement de processus de formulation et la production d'une série de produits biopharmaceutiques utilisant des systèmes d'expression d'E. coli. En ce qui concerne la vaste expérience de Yaohai, nous avons résumé que quatre souches d'E. coli courantes sont utilisées pour la production de protéines recombinantes et leurs caractéristiques.

souche BL 21

Dérivée de la lignée B d'E. coli, la souche BL21 est dépourvue de protéase Lon et de protéase de membrane externe OmpT. La protéase Lon dégrade principalement les protéines exogènes, tandis que la protéase OmpT dégrade principalement les protéines de la matrice extracellulaire. L'absence de ces deux protéases clés peut empêcher efficacement la dégradation des protéines recombinantes.

Variété d'origami

La souche Origami, dérivée de E. coli K-12, présente des mutations dans la thioredoxine réductase et la glutathion réductase, qui facilitent la formation de protéines correctement repliées contenant des liaisons disulfures et améliorent la solubilité des protéines. La souche Origami, comprenant Origami, Origami 2 et Origami B, convient à l'expression de protéines actives contenant des liaisons disulfures.

Souche SHuffle

La souche SHuffle exprime de manière constitutive l'isomérase de liaison disulfure DsbC dans le cytoplasme, favorisant la formation de liaisons disulfure correctes dans les protéines oxydées. Elle sert également de chaperon moléculaire pour le repliement des protéines, contribuant à la formation de la conformation correcte.

Souche Rosetta

La souche Rosetta complète E. coli avec des ARNt correspondant à des codons rares, dans le but d'améliorer le niveau d'expression des gènes exogènes, en particulier des gènes eucaryotes, dans les systèmes procaryotes. Dérivée de BL21 et portant le plasmide pRARE résistant au chloramphénicol, elle complète six ARNt correspondant à des codons rares (AUA, AGG, AGA, CUA, CCC et GGA) initialement absents chez E. coli, offrant une expression protéique plus « universelle ».

Pour aller plus loin

Les trois principaux facteurs de réussite de la production de protéines recombinantes sont l'hôte, le vecteur et les conditions de culture. En fonction de la compréhension des propriétés physicochimiques de la protéine recombinante, des avantages uniques de chaque souche et des besoins spécifiques de l'expérience, l'hôte le plus approprié doit être sélectionné. De plus, des facteurs tels que les vecteurs plasmidiques, la température et les inducteurs doivent être optimisés pour améliorer l'expression de la protéine.

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