哺乳动物细胞蛋白表达FAQ
介绍哺乳动物细胞中涉及到蛋白质表达调控的重要分子和机制

介绍哺乳动物细胞中涉及到蛋白质表达调控的重要分子和机制蛋白质是生命体内承担重要功能的分子之一,它在细胞中的表达调控对于生物体的正常功能发挥至关重要。
在哺乳动物细胞中,蛋白质表达调控涉及到许多重要的分子和机制。
本文将介绍哺乳动物细胞中涉及到蛋白质表达调控的一些重要分子和机制。
一、转录调控因子转录调控因子是一类能够结合到DNA上的蛋白质,它们通过与DNA结合,可以促进或抑制基因的转录过程。
在哺乳动物细胞中,转录调控因子的种类繁多,包括转录激活因子和转录抑制因子等。
其中,转录激活因子可以结合到基因的启动子区域,促进RNA聚合酶的结合,从而增强基因的转录水平;而转录抑制因子则可以结合到启动子区域,阻碍RNA聚合酶的结合,进而抑制基因的转录。
通过转录调控因子的作用,细胞可以根据需要调整特定蛋白质的表达水平,以适应环境的变化。
二、转录后调控除了转录调控因子对基因转录的直接调控外,转录后调控也是哺乳动物细胞中重要的蛋白质表达调控机制。
在转录后调控过程中,已经转录合成的mRNA分子会经历剪接、剪切、修饰等一系列的调控步骤,从而影响mRNA的稳定性、转运、翻译效率等。
剪接是一种常见的转录后调控过程,通过剪接,可以选择性地删除或保留mRNA分子中的特定区域,从而产生多种不同的转录产物。
此外,mRNA的修饰如甲基化、磷酸化等也可以对蛋白质的表达调控产生影响。
三、翻译调控因子除了在转录过程中的调控外,蛋白质的表达调控还涉及到翻译过程中的调控机制。
在翻译过程中,参与到蛋白质合成的核糖体需要与甘蓝油酸调控磷酸化因子(TOR)等翻译调控因子相互作用,从而调整蛋白质的合成速率。
TOR因子被认为是一种关键的翻译调控因子,它能够感知细胞内的营养状态,并据此调节蛋白质的合成速率。
当细胞处于营养匮乏状态时,TOR因子的活性降低,从而抑制蛋白质的合成;而当细胞处于富足营养状态时,TOR因子活性增加,加速蛋白质的合成。
四、miRNA调控miRNA是一类短小的非编码RNA,在哺乳动物细胞中广泛参与到蛋白质表达的调控过程中。
哺乳动物细胞诱导表达蛋白流程

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选择合适的哺乳动物细胞系,如 HEK293、CHO 等。
哺乳动物细胞重组抗体表达概述

哺乳动物细胞重组抗体表达概述单抗和多抗定义蛋白结构表面可以使免疫系统产生抗体的区域叫抗原决定簇(又称抗原表位见右图)。
它一般由 6-12 个氨基酸或碳水基团组成,可以是由连续序列组成或不连续的蛋白质三级结构组成。
一个抗原可以有许多不同的抗原决定簇,因此,机体可以产生多种不同的抗体。
由单一 B 淋巴细胞产生仅识别一特定抗原表位的抗体,称为单克隆抗体。
由多种 B 细胞产生,受到多种抗原决定簇刺激并可与多种抗原表位结合的抗体称为多克隆抗体。
单抗与多抗的区别可参考单抗与多抗的区别。
重组抗体生产根据基因序列制备得到单抗,通过构建稳定表达细胞系满足对抗体量的生产。
重组抗体和免疫抗体制备抗体的生产有两种方式。
①利用重组蛋白的方式获取接近天然条件下的重组蛋白(或多肽),通过刺激动物免疫系统,最终获得抗体。
②利用哺乳动物细胞生产,在已知抗体基因序列的前提下,将基因序列克隆到相应载体上,进行重组抗体的表达。
刺激动物免疫系统可以生产单抗或多抗,这种方法成功率高且抗体效价较好。
而通过序列进行重组抗体表达,针对特定基因只能生产单抗。
两种生产方式在作用原理和流程等方面都有一定的区别和联系,具体如下:哺乳动物细胞重组抗体生产刺激动物免疫系统制备单抗两种方式制备单抗综述1.抗原的制备:通过刺激动物免疫系统生产单抗前提是要获得抗原,抗原可以是可溶性蛋白,多肽。
可溶性蛋白通过重组蛋白生产得到。
多肽作为抗原与载体偶联免疫小鼠,用多肽进行筛选,如不能进行抗体筛选,需偶联另一种载体进行筛选;2.免疫动物:免疫动物一般选用 6 周龄的小鼠,根据自己制定的实验方案操作。
用已经制备的抗原免疫小鼠,使其分泌 B 淋巴细胞,进行下一步的融合;3.细胞融合:实验前准备好骨髓瘤细胞,骨髓瘤细胞与 B 淋巴细胞按照一定的比例融合,形成杂交瘤细胞;4.杂交瘤细胞选择培养筛选:用 HAT 筛选①培养基筛选融合成功的杂交瘤细胞;5.融合细胞的单克隆生长鉴定:采用有限稀释法或其他方法进行杂交瘤细胞的克隆培养,通过鉴定最终得到能够生产单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞哺乳动物重组抗体在以上流程的基础上进行1.构建稳定表达细胞系:对上述实验得到的抗体测序得到抗体的序列,利用哺乳动物细胞生产重组抗体的方式表达,筛选可稳定表达的细胞系。
哺乳动物蛋白表达服务安全操作及保养规程

哺乳动物蛋白表达服务安全操作及保养规程1. 引言蛋白表达是生物技术和药物研究领域中常用的技术手段之一。
其中,哺乳动物蛋白表达系统(Mammalian Protein Expression System)被广泛应用于产生高质量、大规模和复杂蛋白的表达。
为确保实验室工作人员的安全和保障实验的顺利进行,本文档旨在提供哺乳动物蛋白表达服务的操作规程和相应的保养方法。
2. 实验室安全操作规程2.1 实验室准备•确保实验室和设备的干净整洁。
•配备必要的个人防护装备,包括实验服、手套、面罩等。
•检查实验室安全设施的正常运行,如消防设备、通风系统等。
2.2 实验前准备工作•阅读相应的实验方案和操作指南,并严格按照步骤进行操作。
•准备所需的试剂和材料,确保其完整,没有过期。
2.3 实验操作•在进行哺乳动物蛋白表达实验时,应在无菌条件下进行,避免细菌和其他污染物对实验结果的影响。
•严格按照实验方案中指定的操作步骤进行,不得随意修改或省略步骤。
•注意实验室中的温度和湿度,以确保实验条件的一致性。
•避免交叉污染,必要时进行相应的清洗和消毒操作。
2.4 废弃物处理•废弃物应按照实验室规定的方式进行分类和处理,避免对环境和人体造成不良影响。
•使用过的试剂瓶、培养皿等需要彻底清洗后再进行回收或处理。
2.5 实验后整理•清理实验台、仪器设备等,确保实验室的整洁和安全。
•妥善保管实验数据和样本,避免遗失或被他人利用。
3. 蛋白表达设备保养规程3.1 设备清洁•定期对蛋白表达设备进行清洁,避免污染和腐蚀。
•使用合适的清洁剂和工具进行清洗,不得使用腐蚀性和有毒性的化学品。
•清洗后,应彻底冲洗干净,避免残留物对实验结果的干扰。
3.2 设备维护•按照设备说明书和操作手册进行定期的维护和保养。
•定期检查设备的运行状态,如有问题及时进行维修或更换。
•注意设备的电源和线路安全,确保其正常工作。
3.3 蛋白表达培养基的制备•按照实验方案和培养基配方准确称取和配置培养基。
哺乳动物细胞表达系统表达策略

一、概述在生物医学研究领域,哺乳动物细胞表达系统被广泛应用于蛋白质表达、疫苗研发、疾病治疗等多个方面。
然而,由于哺乳动物细胞表达系统的复杂性和不稳定性,研究人员不断探索新的表达策略,以获得更高效、更稳定的表达效果。
本文将就哺乳动物细胞表达系统的表达策略进行探讨,介绍目前常用的表达策略,并分析其优缺点。
二、哺乳动物细胞表达系统常用的表达策略1. 质粒转染法质粒转染法是最常见的哺乳动物细胞表达策略之一。
该方法通过将感兴趣的基因克隆入表达载体,然后转染至哺乳动物细胞中,利用哺乳动物细胞的表达机器来合成蛋白质。
质粒转染法操作简便,成本较低,适用于初步筛选基因表达情况。
2. 病毒载体介导的表达病毒载体介导的表达策略利用改良过的病毒载体携带外源基因,并将其导入哺乳动物细胞,以实现高效表达。
这种表达方式具有高效率和稳定性,适用于大规模基因表达和蛋白质生产。
3. 融合蛋白表达融合蛋白表达是一种常用的策略,通过将目标蛋白与融合标签结合,提高其稳定性和溶解性,使其更容易在哺乳动物细胞中表达和纯化。
4. 基因组集成技术基因组集成技术是近年来出现的一种新策略,通过将外源基因整合到哺乳动物细胞基因组中,实现长期高效的表达。
这种策略可以提高蛋白质表达的稳定性和可控性,适用于需要长期大量表达的研究领域。
5.化学修饰策略化学修饰策略是指通过对基因序列进行合成优化、蛋白质工程、修饰剂添加等手段,改善蛋白质表达效率和稳定性。
这种策略在提高蛋白质溶解性、减少蛋白结构的折叠和聚集等方面具有一定优势。
三、各种表达策略的优缺点分析1. 质粒转染法优缺点优点:操作简便、成本低、适用于常规表达实验缺点:表达水平和稳定性有限,不适用于大规模蛋白质表达和纯化2. 病毒载体介导的表达优缺点优点:高效率、稳定性好、适用于大规模蛋白质生产缺点:病毒安全性、成本较高、用于基础研究时操作复杂3. 融合蛋白表达优缺点优点:提高蛋白质稳定性和溶解性、易于纯化缺点:可能影响蛋白质的生物活性和功能4. 基因组集成技术优缺点优点:长期高效表达、提高表达稳定性和可控性缺点:操作复杂、潜在的遗传毒性5.化学修饰策略优缺点优点:改善蛋白质表达效率和稳定性缺点:操作繁琐、可能影响蛋白质的天然构象和活性四、结论与展望当前,哺乳动物细胞表达系统的表达策略多种多样,各自具有一定的优缺点。
哺乳动物细胞表达 PPT课件

载体的选择取决于外源基因的导入方式和其调控元 件是否有利于转录和翻译。真核生物基因高表达载体 必须具有如下调控元件:
①原核DNA序列,包括能在大肠杆菌中自身复 制的复制子,便于筛选含萤组细菌的抗生素抗性基因, 以及便于目的基因插入的限制性酶切位点。
②启动子和增强子; ③剪接信号; ④终止信号和polyA加尾信号。
• 稳定表达系统是指载体进入宿主细胞并经选择培 养,载体DNA稳定存在于细胞内,目的蛋白的表达 持久、稳定。由于需抗性选择甚至加压扩增等步骤, 稳定表达相对耗时耗力。
诱导表达系统是指目的基因的转录受外源小分子诱 导后才得以开放。早期实验常使用糖皮质激素、重 金属离子等诱导体系来调控基因表达,但存在特异 性低和毒性高等诸多缺点;
COS细胞是进行外源基因瞬时表达时用途最广的宿 主,其重组载件易于组建,便于使用,而且对插入 DNA的量或者采用基因组DNA 序列的情况都没有什 么限制,便于通过检测表达情况来确证cDNA的阳性 克隆,也利于快速分析引入克隆化cDNA序列中的突 变。
CHO细胞则利于外源基目的稳定整合,易于大 规模培养,能在无血清和蛋白的条件下生 比, 是用于真核生物基因表达软为成功的宿主细胞。 已用于多种复杂的重组蛋白的生产,但其产量 较低,一般仅占细胞蛋白的2.5%,而用细菌 表达可获得占总蛋白50%的蛋白表达水平.
质粒载体则是借助于物理或化学的作用导人细胞内。依据 质粒在宿主细胞内是否具有自我复制能力,可将质粒载体 分为整合型和附加体型载体两类。 整合型载体无复制能力,需整合于宿主细胞染色体内方能 稳定存在。而附加体型载体则是在细胞内以染色体外可自 我复制的附加体形式存在。 整合型载体一般是随机整合入染色体,其外源基因的表达 受插入位点 的影响,同时还可能会改变宿主细胞的生长 特性。相比之下,附加体型载体不存在这方面的 问题, 但载体DNA在复制中容易发生突胞表达载体的必要元件包括:一个
蛋白质表达在动物细胞中的应用利用哺乳动物细胞表达重组蛋白质的优势

蛋白质表达在动物细胞中的应用利用哺乳动物细胞表达重组蛋白质的优势蛋白质是生命机体中最重要的组成部分之一,在生物学、医学和工业领域都具有广泛的应用。
蛋白质表达则是将基因信息转化为蛋白质的过程,这一过程对于基础研究和工业化生产都具有重要作用。
在动物细胞中,蛋白质表达利用哺乳动物细胞表达重组蛋白质具有一系列优势。
一、哺乳动物细胞表达的优势哺乳动物细胞是表达重组蛋白质的理想载体,其优势主要有以下几点:1.真核生物中的哺乳动物细胞能够在所有重组蛋白质修饰过程中提供最高水平的质量。
由于哺乳动物细胞在体内合成蛋白质时,可以发生多种复杂的修饰过程,例如酰化、糖基化和磷酸化等。
这些修饰可以提高蛋白质的稳定性、可溶性和生物活性,使重组蛋白质更加适合用于医学和工业方面。
相比之下,原核生物(如大肠杆菌)表达的蛋白质缺乏这些修饰过程,因此其生物活性和稳定性较低。
此外,哺乳动物细胞中的重组蛋白质也很少产生抗原性,因此更适合用于医学应用。
2.哺乳动物细胞中的蛋白质折叠和修饰过程更加类似于人类和其他哺乳动物中蛋白质合成的过程。
由于哺乳动物细胞与人类和其他哺乳动物有很大相似性,因此表达的重组蛋白质更符合人类进化历史和生物学功能。
这也意味着可以更好地预测重组蛋白质在生理环境下的稳定性和效力,缩短临床试验的时间和成本。
3.哺乳动物细胞表达的重组蛋白质能够以天然状态的形式分泌到培养基中。
重组蛋白质如果能够以天然状态的形式分泌到培养基中,可以节省纯化步骤和工艺流程,降低生产成本,提高重组蛋白质的产量和纯度。
而哺乳动物细胞中的重组蛋白质通常能够实现这一点。
此外,哺乳动物细胞的培养和维护工艺已经比较成熟,使用更加方便。
二、哺乳动物细胞表达重组蛋白质的方法哺乳动物细胞表达重组蛋白质的方法有多种,主要有以下几种:1.哺乳动物细胞内表达哺乳动物细胞内表达是将重组质粒导入哺乳动物细胞内部,利用细胞自身的基因转录、转译和修饰等机制,表达出重组蛋白质。
哺乳动物细胞表达系统原理

哺乳动物细胞表达系统原理
哺乳动物细胞表达系统是一种用于生产重组蛋白和基因治疗的有效工具。
其原理主要基于哺乳动物细胞具有促使蛋白正确折叠和实现复杂修饰的功能,使得表达的蛋白更接近天然状态。
哺乳动物细胞表达系统有两种主要方式:瞬时转染表达和稳定转染表达(稳定细胞系构建)。
瞬时转染表达是指在短时间内表达出一定量的蛋白。
外源基因不整合到宿主染色体上,随着细胞的生长不断丢失,表达小量蛋白的过程。
这种方法简捷,实验周期短。
稳定转染/稳定细胞株筛选则是指将构建好的质粒线性化,在导入到培养好
的哺乳动物细胞内,通过一定的转染方法实现质粒与细胞的融合。
线性化的质粒进入到宿主细胞后,与细胞自身的基因组进行整合,同时随着细胞的生长繁殖而生长,过程中在经过一系列的筛选鉴定,排除未正确融合的重组子,或不能稳定表达下去的重组子,最终筛选出可以稳定表达的细胞株。
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哺乳动物细胞蛋白表达FAQ
1、什么是质粒超螺旋,超螺旋对提高表达量有什么帮助?答:闭环DNA(closed circular DNA)没有断口的双链环状DNA,亦称为超螺旋DNA ,超螺旋比例90%以上是比较理想的真核表达质粒,较低的超螺旋比例会降低表达量近50%以上。
2、CHO细胞与293细胞有什么区别?
答:CHO细胞即中国仓鼠卵巢细胞,是目前表达外源蛋白最多最成功的细胞之一。
该细胞属于成纤维细胞,是一种非分泌型细胞,自身很少分泌内源蛋白,因此有利于目的蛋白的纯化分离;相较于其他细胞类型,CHO细胞是治疗性蛋白生产的主要宿主细胞的原因如下:(1)能在化学成分限定和无血清悬浮培养中稳定生长,
(2)该细胞基因组信息明确,在人类致病病毒应答方面表现出合理的安全性,
(3)能够表达与人相似的翻译后修饰。
此外,CHO细胞表达系统的最重要优势之一是能够容易的得到基因改造的细胞。
然而,因为糖基化模式与人类不完全相同,导致CHO细胞产生的重组蛋白在某些时候仍然表现出免疫原性。
HEK293细胞是真核蛋白表达常用的细胞之一,它具有以下优势:更快的生长速度,更高的生长密度、转染效率高,表达后修饰更接近人体蛋白的结构,可能会有潜在的人病毒污染。
3、常用的哺乳动物细胞蛋白表达系统是什么?原理是什
么?
答:我们常用的系统是2936e细胞配套PTT5(pAZ5)载体 HEK2936E 是在细胞的基因组中整合了EBV病毒的 nuclear antigen 1 (EBNA1),
该蛋白可以保证含有EBV病毒复制原点(EBV ori)的质粒在HEK293E
细胞株中复制,提高质粒的拷贝数,进而提高克隆在此种质粒上的外源基因的表达水平。
该系统比常规的293F细胞表达量要高。
4、导致哺乳动物细胞蛋白表达低或者不表达的原因有哪些?哪类蛋白不容易表达?
答:基因是否优化,有的蛋白稀有密码子较多,需要对应表达细胞进
行优化密码子。
蛋白本身就比较难做,比如细胞因子类的,衣壳蛋白类的,膜蛋白。
质粒质量:内毒素水平、有无蛋白和核酸污染、超螺旋比例、无盐苯酚等试剂
分子量较大或者太小:大于150KD表达会有一定的难度,小于5KD也会有难度。
有的表达量不低,但是纯化得率低(可溶性差,不挂住,不稳定,易降解)
难表达蛋白:细胞因子、激素、抗菌肽、衣壳蛋白、膜蛋白
5、促进蛋白表达的方式有哪些?
答:加可溶性标签GST,FC、加促表达标签GST、加表达量高的融合蛋白这些都是设计
选用高表达系统:比如293细胞较cho细胞转染效率要高,EXPI293或者Expicho系统表达较freestyle系统表达水平高,但是成本也较高。
表达优化:细胞系、质粒、转染试剂方面的实验优化
工艺优化:加辅料、低温、加葡糖糖、二次转染等方式提高表达量,延长表达时间。
6、是不是都能实现分泌表达?
信号肽位于分泌蛋白的N端。
一般由15~30个氨基酸组成。
包括三个区:一个带正电信号肽的N末端,称为碱性氨基末端:一个中间疏水序列.以中性氨基酸为主,能够形成一段d螺旋结构,它是信号肽的主要功能区;一个较长的带负电荷的C末端,含小分子氨基酸,是信号序列切割位点.也称加工区。
当信号肽序列合成后,被信号识别颗粒(SRP)所识别,蛋白质合成暂停或减缓,信号识别颗粒将核糖体携带至内质网上,蛋白质合成重新开始。
在信号肽的引导下,新合成的蛋白质进入内质网腔.而信号肽序列则在信号肽酶的作用下被切除。
信号肽只是一个搬运工具,它能够促进蛋白搬运到胞外区,有的蛋白
胞内的组织蛋白或者结构蛋白等分泌能力较弱的蛋白可能就不能被
信号肽酶切除。
7、哺乳动物细胞蛋白表达体系可表达的蛋白大小范围?
10kd-120kd。
分子量大于150KD,小于5KD表达是有难度的,但是昆虫系统对大分子蛋白表达是有优势的,目前我们接触过250KD的蛋白用昆虫杆状病毒表达系统表达成功。
8、什么情况下需要选择哺乳动物细胞蛋白表达体系来表达?
答:生物药蛋白、分泌蛋白、糖基化修饰高的蛋白、需要活性蛋白、内毒素要求控制的蛋白亚细胞定位在胞外的蛋白。
以上说明不代表昆虫不能做
9、表达得到的蛋白是有活性的么?
答:哺乳动物细胞蛋白表达系统表达的蛋白基本上有活性,但是蛋白不一样很多蛋白没有活性可能是蛋白本身原因,比如亲水性差,可溶性差,不稳定等。