Produção de Proteínas Recombinantes: Cepas de E. coli Modificadas

Escherichia coli (E. coli) desempenhou um papel significativo na produção de proteínas recombinantes na indústria biofarmacêutica, servindo como o primeiro vetor de expressão para a fabricação de medicamentos biológicos. A E. coli se destaca pelo crescimento rápido, manipulação genética conveniente e síntese rápida de proteínas recombinantes, entre outras vantagens. Modificações extensivas tornaram a E. coli uma escolha ótima para expressão de proteínas, levando ao desenvolvimento de várias cepas de E. coli engenhadas.

Yaohai Bio-Pharma especializa-se em fornecer serviços de terceirização completos para fermentação, purificação, desenvolvimento de formulação de processos e produção de uma série de biofármacos utilizando sistemas de expressão de E. coli. Com base na ampla experiência da Yaohai, resumimos que quatro cepas comuns de E. coli são usadas para a produção de proteínas recombinantes e suas características.

Cepa BL 21

Derivada da linhagem E. coli B, a cepa BL21 carece de protease Lon e protease externa OmpT. A protease Lon degrada principalmente proteínas exógenas, enquanto a OmpT degrada principalmente proteínas da matriz extracelular. A ausência dessas duas proteases-chave pode prevenir eficazmente a degradação de proteínas recombinantes.

Cepa Origami

A cepa Origami, derivada de E. coli K-12, possui mutações na tioredoxina redutase e na glutationa redutase, que facilitam a formação de proteínas corretamente dobradas contendo ligações dissulfeto e aumentam a solubilidade das proteínas. As cepas Origami, incluindo Origami, Origami 2 e Origami B, são adequadas para a expressão de proteínas ativas contendo ligações dissulfeto.

Cepa SHuffle

A cepa SHuffle expressa constitutivamente a isomerase de ligação dissulfídrica DsbC no citoplasma, promovendo a formação de ligações dissulfídricas corretas em proteínas oxidadas. Ela também atua como uma molécula chaperona para o dobramento de proteínas, auxiliando na formação da conformação correta.

Cepa Rosetta

A cepa Rosetta suplementa E. coli com tRNAs correspondentes a codons raros, visando melhorar o nível de expressão de genes exógenos, especialmente genes eucarióticos, em sistemas procarióticos. Derivada de BL21 e portando o plasmídeo pRARE resistente à cloranfenicol, ela suplementa seis tRNAs correspondentes a codons raros (AUA, AGG, AGA, CUA, CCC e GGA) originalmente ausentes em E. coli, proporcionando uma expressão proteica mais "universal".

Conclusão

Os três fatores principais para uma produção bem-sucedida de proteínas recombinantes são o hospedeiro, o vetor e as condições de cultura. Com base em uma compreensão das propriedades físico-químicas da proteína recombinante, das vantagens únicas de cada cepa e das necessidades específicas do experimento, deve-se selecionar o hospedeiro mais adequado. Além disso, fatores como vetores plasmídicos, temperatura e indutores devem ser otimizados para melhorar a expressão da proteína.

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