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编号:1224106
利用细胞工程技术改造重组蛋白生产用CHO细胞的研究进展
http://www.100md.com 2014年1月23日 中国医药生物技术 2014年第5期
活性,产量,1CHO细胞生物学特性,1适于重组蛋白表达的生物特性,2CHO细胞生产的重组蛋白产品,2CHO细胞改造策略,1传统策略,2细胞工程策略,3小结
     刘娜,袁宝珠

    重组蛋白产品,即通过 DNA 重组技术使目的基因在相应宿主细胞中表达所获得的蛋白产品。其中,E.coli 源的占 42%,酵母源的占 21%,中国仓鼠卵巢(Chinese hamster overy,CHO)细胞源的占 29%。而在与治疗和预防相关的重组蛋白中,CHO 细胞源的已近 70%[1]。

    CHO 细胞是在 1957年由美国科罗拉多大学Theodore T.Puck 从一成年雌性仓鼠卵巢中分离获得的,其增殖快,在体外传代上百次后仍保持增殖能力[2]。该细胞染色体数为 22 条,性状和带型特征独特,因此早期多被用于遗传学研究。

    在表达重组蛋白方面,与 E.coli、酵母菌相比,CHO 细胞具有相对完善的蛋白质翻译后修饰系统。此外,由于生物技术发展和高产筛选方法的逐步优化,CHO 细胞已成为目前表达重组蛋白最为理想的细胞基质[3]。然而,现阶段 CHO细胞的重组蛋白产品的产量及活性尚无法完全满足市场需求,传统的改良手段已很难再提高 CHO 表达重组蛋白的能力。而细胞工程技术,特别是基因沉默(RNAi)技术,具有提高重组蛋白产量和(或)活性的巨大潜力。然而,在我国尚未见到利用此策略改造 CHO 细胞的报道。本文就CHO 细胞改造,尤其是基于 RNAi 技术的改造作简要综述,为我国建立自主知识产权的细胞系奠定基础。

    1 CHO 细胞生物学特性

    1.1 适于重组蛋白表达的生物特性

    CHO 细胞很少分泌内源性蛋白,但可高表达成熟的外源蛋白。综合起来,CHO 细胞适于重组蛋白表达的主要生物学特征如下[4]:

    ⑴翻译后修饰功能:该功能使蛋白在分子结构、理化特性和生物功能方面接近于天然蛋白。CHO 可确保所表达的外源蛋白正确折叠,并具有很高的生物学活性。如CHO 细胞表达的人 sApo2L-Fc 融合蛋白,生物活性可高达 105IU/mg[5]。

    ⑵适应悬浮培养的能力:CHO 细胞易于从贴壁生长状态转变为悬浮生长状态(驯化-adaptation)。经悬浮培养后,每天的平均比生长速率由最初的 0.27 提高到 0.48,而目的蛋白的活性则可提高 300% 以上[6]。

    ⑶外源重组基因高效扩增和表达的能力:目前已有二氢叶酸还原酶(dihydrofolate reductase,DHFR)和谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)基因缺失的 CHO 变异体[7]。这两种变异体分别经甲氨蝶呤(methotrexate ......

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