Produção de proteína recombinante: 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. E. coli ostenta rápido crescimento, manipulação genética conveniente e síntese rápida de proteínas recombinantes, entre outras vantagens. Modificações extensas fizeram da E. coli uma escolha ideal para expressão de proteínas, levando ao design de várias cepas projetadas de E. coli.

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Cepa BL 21

Derivada da linhagem E. coli B, a cepa BL21 não possui protease Lon e protease de membrana externa OmpT. A protease Lon degrada principalmente proteínas exógenas, enquanto OmpT degrada principalmente proteínas da matriz extracelular. A ausência dessas duas proteases principais pode efetivamente prevenir a degradação de proteínas recombinantes.

Cepa origami

A cepa Origami, um derivado de E. coli K-12, tem mutações na tioredoxina redutase e na glutationa redutase, que facilitam a formação de proteínas corretamente dobradas contendo ligações dissulfeto e aumentam a solubilidade da proteína. A cepa Origami, incluindo Origami, Origami 2 e Origami B, é adequada para a expressão de proteínas ativas contendo ligações dissulfeto.

Tensão de embaralhamento

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

Cepa Rosetta

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

Conclusão

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

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