再構成タンパク質の生産：エンジニアリングされたE. coli株

大腸菌（E. coli）は、バイオ医薬品産業において再結合タンパク質の生産に重要な役割を果たし、生物製剤製造の最初の発現ベクターとして機能してきました。大腸菌は急速な成長、便利な遺伝子操作、再結合タンパク質の迅速な合成などの利点を持っています。広範な改良により、大腸菌はタンパク質発現の最適な選択肢となり、さまざまなエンジニアリング処理された大腸菌株が設計されました。

ヤオハイ・バイオファーマは、E. coli発現システムを使用した一連のバイオ医薬品の発酵、精製、配合プロセス開発および生産に関するワンストップのアウトソーシングサービスを専門としています。ヤオハイの豊富な経験に基づき、再結合タンパク質の生産に使用される4つの一般的なE. coli株とその特徴をまとめました。

BL 21 株

E. coli B系統由来のBL21株は、Lon proteaseと外膜プロテアーゼOmpTを欠いています。Lon proteaseは主に外来タンパク質を分解し、OmpTは主に細胞外基質タンパク質を分解します。これらの2つの主要なプロテアーゼが欠如することにより、再構成タンパク質の分解を効果的に防ぐことができます。

Origami株

E. coli K-12の派生株であるOrigami株には、チオレドキシン還元酵素およびグルタチオン還元酵素に変異が導入されており、これにより二硫化結合を持つタンパク質の正しい折り畳みを促進し、タンパク質の可溶性を向上させます。Origami、Origami 2、Origami Bを含むOrigami株は、二硫化結合を持つ活性タンパク質の発現に適しています。

SHuffle株

SHuffle株は、細胞質内で二硫化物結合イソメラーゼDsbCを恒常的に発現しており、酸化したタンパク質における正しい二硫化物結合の形成を促進します。また、タンパク質の折り畳みを助ける分子シャペロンとしても機能し、正しい構造の形成を支援します。

Rosetta株

Rosetta株は、希少コドンに対応するtRNAをE. coliに補充し、特に真核生物の遺伝子を含む外因性遺伝子のプロカリアシステム内での発現レベルを向上させるのが目的です。BL21由来で、クロラムフェニコール耐性を持つpRAREプラズミドを保有しており、元々E. coliに欠けていた6つの希少コドン（AUA、AGG、AGA、CUA、CCC、およびGGA）に対応するtRNAを補充し、より「普遍的」なタンパク質発現を提供します。

結論

再構成タンパク質の成功した生産における3つの主要な要因は、ホスト、ベクター、および培養条件です。再構成タンパク質の物理化学的特性、各株の独自の利点、および実験の特定のニーズを理解し、最も適切なホストを選択する必要があります。さらに、プラミドベクターや温度、誘導剤などの要因を最適化して、タンパク質の発現を向上させるべきです。

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