Создание белков с помощью рДНК-технологии в бактериальных, дрожжевых клетках и клетках млекопитающих

Существуют различные факторы, в том числе имеющие отношение к рыночной экономике, которые влияют на производство продуктов, основанных на рДНК-технологии. Наибольшее число возможностей для использования в производстве связано с бактериальными клетками. Они быстро растут и размножаются, их легко поддерживать в культуре. Однако, как мы уже обсуждали выше, бактериальные (прокариотические) клетки часто не могут делать то, на что способны эукариотические клетки. Специфические характеристики, которых лишены прокариотические клетки, включают способность присоединять сахара к белкам (гликозилирование) и образовывать дисульфидные связи. Данные процессы необходимы, чтобы затем белок мог правильно выполнять свои функции, как это происходит в клетках человека. В результате некоторые продукты, полученные на основе рДНК, требуют дополнительного процессинга после выделения из бактерий. Например, инсулин состоит из двух цепей, связанных дисульфидными связями. Эти цепи синтезируются отдельно в прокариотических клетках и соединяются затем вне биологической системы.

Для других человеческих белков, синтезируемых в бактериях, неправильный фолдинг и агрегация в нерастворимом виде в бактериальных системах являются важными проблемами. Недавно были выведены мутантные штаммы различных бактерий, которые дают надежду на более правильную сборку человеческих белков. Вместо бактериальных клеток часто используют дрожжевые клетки. Однако поддержание культуры дрожжевых клеток обходится дороже, и эти клетки расходуются при получении необходимого белка, так как необходимый белок у них накапливается, как правило, в цитоплазме. Чем больше становится известно о метаболизме белков, тем больше появляется доступных методов, направленных на стимуляцию секреции белка. Например, можно ввести ген, кодирующий дополнительную аминокислотную последовательность, которая присоединится к белку и будет способствовать его секреции.

Использование клеток млекопитающих не имеет биохимических ограничений, свойственных бактериальным клеткам, но обходится значительно дороже. Обычно используют СНО-клетки (от Chinese hamster ovary — яичники китайского хомячка) или ВНК-клетки (от baby hamster kidney — почки детенышей хомячка). Применение клеток гибридомы (наполовину мышиной, наполовину человеческой) обсуждалось в главе 6 в качестве системы для образования моноклональных антител. Клетки человека были бы, без сомнения, наилучшим источником человеческих белков, если бы они не оказались настолько маложизнеспособными в культуре. Ученые пытаются найти способы генетически модифицировать клетки человека, чтобы увеличить их жизнеспособность, а следовательно, и выход необходимого белка.

Было обнаружено, что клетки насекомых синтезируют большое количество белков. Особенности клеток насекомых выявляются только сейчас. Из-за высокого выхода белка они могут использоваться для создания прототипа системы синтеза белка. И уж точно с ними интересно поработать.

Белки создают проблемы, касающиеся не только их образования, но и применения пациентом. Они химически и термически чувствительны. Если белки принимать внутрь, они разрушаются протеолитическими ферментами в желудочно-кишечном тракте. Интактные белки не могут проникать через слизистые оболочки легких или кишечника. Следовательно, белковая терапия должна осуществляться путем внутривенных инъекций. Недавние разработки включают методы по соединению белков с молекулами гликоля и инкапсулированию для применения внутрь. Наличие доступных для применения внутрь белковых препаратов должно существенно снизить их цену.

Маяк на машину лучшие gps трекеры для машины маяки.

Оставить комментарий

Ваш комментарий