从学校毕业后就进入一家公司做重组蛋白表达工作,猛然间才发现,原来2008已经是十年前的事情了,自己也从原核细胞表达平台调到了HEK293稳定株及瞬时表达平台,期间还在杆状病毒-昆虫细胞表达平台、酵母细胞表达平台待过一段时间。可以说这十年时间,我的青春奉献给了重组蛋白的不同表达平台,所以接下来我就说一说这些平台的故事吧。
原核细胞表达平台是最常用的表达系统,经济实惠,可以表达一些无糖基化或者经过简单修饰的重组蛋白,但是有些特殊的表达载体难以与宿主菌相容,使得目的蛋白无法表达,还有就是经常出现包涵体,表达蛋白不可溶,在纯化过程中容易造成重组蛋白失活。当然为了克服这些问题,我们组要经常进行表达载体与菌株相容性测试、诱导表达条件优化、复性等试验,经过这十年的优化,我们积累了大量的经验,建立了完整的载体与最佳菌株相容库。我们还建立了2000L的大肠杆菌生产车间,可以实现工业化生产。
规模化的原核表达系统
CHO稳定株和HEK293瞬时表达平台的出现克服了翻译后修饰蛋白表达的问题。此平台表达的蛋白具备折叠和修饰的功能,高度人源化,可以用于结构、功能分析。表达量明显提高,使得大规模表达更加容易。稳定及瞬时表达平台,从细胞转染、筛选到分离,整个操作过程在无血清培养条件下完成,可以实现翻译后特殊修饰,形成多聚体,在多肽内或多肽间形成二硫键,或者进行特殊的糖基化。我们现在每天进行小规模的蛋白表达可以近千次,从100ml的细胞筛选到1L的表达条件构建不等。我们建立的高效稳定株、细胞系,可以进行大规模生产,从2L到200L培养体系的稳定运行,cGMP车间的100L到1000L的稳定表达。
杆状病毒-昆虫细胞表达平台操作流程简单、表达水平高,可以表达翻译后修饰的重组蛋白,可用于表达多种病毒蛋白、激酶蛋白等,尤其擅长进行定位于胞内、核内的重组蛋白表达。我们优化了sf9、sf21昆虫细胞的培养条件,自主研发了一套培养基,有效的提高重组蛋白表达量。
酵母细胞表达平台以毕赤酵母为表达载体,融合了原核表达与真核表达平台的优点,可以表达糖基化蛋白,表达量高且稳定。此平台可以表达一些在其他平台无法表达的蛋白。
多种细胞表达平台十年的蛋白表达经验,从原核到真核,从最初的瓶瓶罐罐到现在的不同规格的反应器,可以说我见证了重组蛋白从难表达到规模化制备的过程。看看我现在用的这些设备怎么样?他们可以用于蛋白浓度测定、吸收光谱检测、N末端序列测定、质谱分析等蛋白性质、功能等分析测定。
重组表达蛋白检测设备大家如果在重组蛋白方面有什么想法,可以在下方和义翘神州一起讨论。