0

تولید پروتئین نوترکیب در پیکیا پاستوریس

دسته بندی ها : پروتئین نوترکیب ۲۸ شهریور ۱۳۹۷ sajjad 228 بازدید

تولید پروتئین نوترکیب در مخمر پیکیا پاستوریس

مزایای پیکیا پاستوریس نسبت سایر میزبان‌های تولیدکننده پروتئین‌های نوترکیب:

به‌طورکلی برای تولید پروتئین نوترکیب دانشمندان از میزبان‌های مختلفی بهره می‌گیرند که باکتری‌ها، مخمر، گیاهان و رده‌های سلولی حشره یا پستانداران از این جمله‌اند. بیان پروتئین نوترکیب در باکتری معمولاً منتج به تولید اینکلوژن بادی‌های غیرفعال می‌شود. اما مخمرها چنین مشکلی در بیان ندارند و علاوه بر میزان بالای تولید، به ملزومات ساده‌ای برای رشد نیازمندند و تغییرات پس از ترجمه در پروتئین‌های یوکاریوتی را اعمال می‌کنند. چنین تغییراتی می‌تواند به پایداری پروتئین تولیدشده بیفزاید. همچنین در مخمر P. pastoris محدودیت‌هایی مثل هایپر گلیکوزیلاسیون پروتئین تولیدی، که در مورد Saccharomyces cerevisiae وجود داشت برطرف شده است . دست ورزی این مخمر متیلوتروف ساده است و رشد سریع و محیط کشت ارزان‌قیمت و ساده از دیگر برتری‌های P. pastoris نسبت به سایر میزبان‌هاست. از دیگر ویژگی‌های مخمرها عدم تولید اندوتوکسین است . همچنین این سیستم بیانی قادر است پروتئین‌های بزرگ (kDa 50˃) را نیز تولید کند. مخمر متیلوتروف P. pastoris امروزه به‌عنوان یک ابزار استاندارد در زیست‌شناسی مولکولی برای تولید پروتئین‌های نوترکیب شناخته شده است. تعداد زیادی از سویه‌های مختلف از این مخمر هم‌اکنون تجاری شده است. مثلاً سویه‌های PichiaPINK جهش‌یافته‌هایی از P. pastoris هستند که برای بیان در مقادیر بالا از پروتئین نوترکیب دارای فعالیت زیستی طراحی شده‌اند. این میکروارگانیسم در تولید پروتئین در مقیاس بالا (فرمانتور) موفقیت‌های بزرگی را نشان داده است. درواقع P. pastoris یک مدل یوکاریوتی تک‌سلولی است که در تحقیقات زیست سلولی و مولکولی و سیستم‌های تولید پروتئین، پیشرفت‌های شایان‌ذکری را از خود نشان داده است. تا به امروز بیش از ۲۰۰ پروتئین نوترکیب در P. pastoris تولید شده است. به‌علاوه در مورد این مخمر پیشرفت‌های زیادی در حوزه‌ی معرفی سویه‌ها، وکتورها و تکنیک‌های جدید صورت گرفته است. حضور این مخمر به شکل تجاری و در دسترس بودن آن نیز به ‌سرعت گرفتن این پیشرفت‌ها کمک کرده است. علاوه بر برتری‌های عمومی مخمرها به‌عنوان میزبان‌های بیانی یوکاریوتی با رشد ساده، خصوصیات مهمی که P. pastoris را از سایر سیستم‌های بیانی متمایز می‌کند به شرح زیر است:

استفاده از پروموتر AOX1 در این میزبان که برای بیان ژن‌های خارجی بسیار مناسب است.

تشابه تکنیک‌های موردنیاز برای دست ورزی ژنتیکی با مخمر نام‌آشنای S. cerevisiae که کار با آن را ساده‌تر می‌کند.

تک‌سلولی بودن این مخمر، سادگی دست ورزی و کشت آن را به همراه دارد و این در حالی است که ویژگی‌های یک سیستم بیانی یوکاریوتی ازجمله تغییرات پس از ترجمه، ویرایش‌های پروتئولیتیک، فولدینگ صحیح، تشکیل صحیح باندهای دی سولفیدی، ایزومریزاسیون آمینواسید پرولین، فسفریلاسیون و گلیکوزیلاسیون (معمول‌ترین تغییر پس از ترجمه در پروتئین‌های ترشحی) را داراست .

همچنین این سیستم بیانی در مقایسه با سایر سیستم‌های بیانی یوکاریوتی مثل رده‌های سلولی پستانداران یا حشرات ارزان‌تر، سریع رشدتر و ساده‌تر از نظر کارکرد است و معمولاً مقادیر بیشتری از پروتئین تولید می‌کند .

  1. پیکیا پاستوریس دارای سویه‌های اصلاح‌شده از نظر فعالیت پروتئازی است. به شکلی که در آن ژن کد کننده‌ی پروتئازهای A و B یعنی ژن‌هایprb1 و pep4 ناک اوت شده‌اند. بنابراین طی بیان پروتئین نیاز به مهارکننده‌های قوی پروتئاز برای کارایی بالاتر بیان مرتفع می‌شود. پروتئین‌هایی که در P. pastoris به شکل نوترکیب تولید می‌شوند بسته به وجود پپتید نشانه می‌توانند داخل سلولی یا خارج سلولی بیان شوند. ازآنجایی‌که پروتئین‌های داخلی این مخمر بسیار اندک هستند و هیچ پروتئینی در محیط کشت آن وجود ندارد پروتئین‌های ترشحی بیشینه مقدار پروتئین را در محیط ما تشکیل می‌دهند و درواقع ترشح پروتئین اولین قدم در تخلیص آن به شمار می‌رود. البته پروتئین‌های ترشحی باید پپتید نشانه را به‌طورمعمول داشته باشند. در غیر این صورت می‌توان از پپتید نشانه‌ی α-factor که مربوط به S. cerevisiae است استفاده نمود .

به‌علاوه DNA خارجی خطی شده می‌تواند توسط نوترکیبی همولوگوس با کارایی بالا به ژنوم مخمر وارد شده و یک رده‌ی سلولی پایدار ایجاد کند. ورود سازه‌ی ژنی به کروموزوم، مشکل احتمال حذف پلاسمید بعد از چند نسل نیز را از بین می برد. اگرچه گزارش‌هایی مبتنی بر استفاده از وکتورهای اپی‌زومال در مخمر وجود دارد اما همچنان دخول به ژنوم میزبان روش ارجح است.

 

 

 

sajjad yazdanpanah
sajjad

راه آسان‌تری برای ارتباط با کاربران‌مان پیدا کرده‌ایم :) عضویت در کانال

مطالب زیر را حتما بخوانید:

  چنانچه دیدگاهی توهین آمیز باشد و متوجه اشخاص مدیر، نویسندگان و سایر کاربران باشد تایید نخواهد شد. چنانچه دیدگاه شما جنبه ی تبلیغاتی داشته باشد تایید نخواهد شد. چنانچه از لینک سایر وبسایت ها و یا وبسایت خود در دیدگاه استفاده کرده باشید تایید نخواهد شد. چنانچه در دیدگاه خود از شماره تماس، ایمیل و آیدی تلگرام استفاده کرده باشید تایید نخواهد شد. چنانچه دیدگاهی بی ارتباط با موضوع آموزش مطرح شود تایید نخواهد شد.  

نظرات کاربران

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لینک کوتاه :

عضویت در خبرنامه ویژه مشتریان بیوتیچر

با عضویت در خبرنامه ویژه بیوتیچر از آخرین جشنواره های سایت باخبر شوید!