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       蛋白表达是当前生物科技的难点和热点领域,它在生命科学研究、生物技术发展和创新医药开发过程中起着关键作用。随着药物蛋白在后基因组时代的快速发展,高效生产出具有空间结构和生物活性的重组蛋白成为非常关键的步骤。

目前蛋白表达通常采用大肠杆菌、哺乳动物细胞和酵母这三类传统表达系统,它们有各自的优点和缺点:

      1. 大肠杆菌表达系统具有遗传操作简单、产量高、周期短、生产成本低等优点,但是大肠杆菌缺少真核生物的蛋白加工修饰机制,如糖基化修饰、二硫键的形成和正确折叠等,目的蛋白常以包涵体形式表达,产物纯化困难。因此,用大肠杆菌表达系统难以得到具有生物活性的蛋白,不适合用于表达结构复杂的蛋白。

      2. 哺乳动物细胞表达系统的主要优点是有人体的蛋白加工修饰机制,产生的蛋白更接近于天然状态,具有生物活性。缺点是蛋白表达量低,稳定细胞系建立技术难度大,生产成本高。

      3. 酵母表达系统如酿酒酵母和毕赤酵母,具有大肠杆菌生长快,易于培养,遗传操作简单等特点,同时又具备对蛋白质进行空间折叠,糖基化修饰等能力,能够高水平表达蛋白,因此被认可为一种大规模表达蛋白的强有力的工具,在生物工程领域中具有广阔的应用前景。但是酵母表达系统的主要缺点是对蛋白的过度糖基化修饰而产生不同于哺乳动物细胞的高甘露糖链,严重影响蛋白的结构和功能,降低生物活性。由于酵母表达系统存在过度糖基化修饰的缺点,使其无法代替哺乳动物细胞表达系统应用于生产各种糖蛋白。

      4. 我们应用基因工程技术对毕赤酵母的糖基化修饰途径进行改造,构建了自主知识产权的糖工程毕赤酵母表达系统(Glycoengineered Pichia Pastoris),克服了毕赤酵母对蛋白过度糖基化修饰而形成高甘露糖链的缺点,生产的糖蛋白具有均一、特定的糖链。糖工程毕赤酵母这一新型表达系统,综合了大肠杆菌、哺乳动物细胞和酵母三类传统表达系统的优点,同时克服它们的缺点,具有生产周期短、成本低、产量高、易于操作和工业放大等优势,将对蛋白表达和生物制药产生重大影响

 

图1:不同表达系统生产的蛋白和糖链结构比较。

       (A):大肠杆菌表达的蛋白没有糖基化修饰和天然空间结构;

       (B):哺乳动物细胞表达的蛋白具有人体复杂型糖链结构和天然空间结构;

       (C):毕赤酵母表达的蛋白带有不同与人的高甘露糖链结构,构成糖蛋白的主要缺陷;

       (D):糖工程毕赤酵母表达的蛋白具有与人相近的低分子糖链结构和天然空间结构,没有高甘露糖链缺陷。

                                                                                                    

         

  

 A

 B

   C

  D

 

        随着蛋白糖基化修饰机制研究的不断深入,糖基化工程(糖生物工程,糖工程)成为继基因工程和蛋白质工程之后的第三代生物工程技术。它通过改造表达系统的糖基化修饰途径,能够生产出合乎人类需要的糖蛋白。

       我们竭诚提供快速、高品质的重组蛋白表达服务,能够为广大客户节约大量的经济成本和时间成本。

       我们的一站式技术服务,选择多样化,客户可以根据自身的需求选择灵活多变的服务方式。

       我们在每一个服务开展之前,均签署保密协议,保护客户的研究成果。

 

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