国产中文欧美日韩在线观看_久久久久亚洲av毛片麻豆_国产午夜在线激情视频_男人香蕉网国产精品999_人妻专区无码一区二区_成人网站免费观看永久视频_手机看片1024欧美日韩你懂的_九七资源站总乱伦免费视频_中文字幕无码肉感爆乳在线_中文字幕在线观视频2020

Rapid Novor (快序生物)| 如何選擇合適的抗體重組表達系統(tǒng)

2024-10-17

在抗體研發(fā)過程中,一旦完成抗體的發(fā)現(xiàn)、先導物篩選和表征工作,研究人員便需要選擇合適的表達系統(tǒng),來生產(chǎn)目的抗體(圖1)。蛋白質(zhì)的復雜性、翻譯后修飾(PTMs)以及下游應用平臺等是表達系統(tǒng)選擇時必須考量的因素。本文旨在探討最常用的重組表達系統(tǒng)之間的差異以及各自的優(yōu)缺點,從而為研究人員提供參考。                                           

圖1 抗體生產(chǎn)方法(A)動物免疫法,(B)雜交瘤技術(shù),(C)測序后重組表達。



重組表達系統(tǒng)


哺乳動物表達系統(tǒng)

哺乳動物細胞具備出色的PTMs能力,能夠確保蛋白質(zhì)正確折疊和糖基化,保持抗體的結(jié)合親和力、穩(wěn)定性以及效應功能,所以被用作生產(chǎn)哺乳動物抗體的首選宿主。該系統(tǒng)已被廣泛用于生產(chǎn)治療、診斷以及生物醫(yī)學研究用途的重組單克隆抗體(mAbs)(表1)。


多個物種的細胞可用于構(gòu)建哺乳動物表達系統(tǒng),如人類細胞(HEK293)、倉鼠細胞(CHO)和小鼠細胞(NS0)。目前超70%已獲批準的治療性蛋白由CHO細胞生產(chǎn),原因包括:1.可懸浮培養(yǎng),具備高生產(chǎn)力與適應性,利于大規(guī)模工業(yè)培養(yǎng);2.可在無血清培養(yǎng)基中生長,批次間一致性好;3.對人類病毒敏感性低,確保生產(chǎn)抗體用于治療的安全性;4.易于基因編輯,能表達所需特性。


CHO細胞也有一些缺點,例如:1.可能發(fā)生基因組重排,影響生產(chǎn)。2.CHO細胞缺乏特定的唾液酸轉(zhuǎn)移酶和巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶,無法產(chǎn)生所有人類糖基化模式。此外它們還會產(chǎn)生人類中不表達的聚糖,例如α-半乳糖和N-羥乙酰神經(jīng)氨酸(NGNA),這有可能誘導免疫原性或者影響效應功能。鑒于這些原因,人們一直在努力改造CHO細胞系,以產(chǎn)生更有利的糖型。


另一種方法是使用人類細胞系,它們可以產(chǎn)生人類的PTMs,從而降低額外加工的成本,消除非人類聚糖的免疫原性。例如,人類胚胎腎293細胞(HEK293)能夠產(chǎn)生人類PTMs,可用無血清培養(yǎng)基懸浮培養(yǎng),易大規(guī)模生產(chǎn)。然而,HEK293細胞易受人類病毒感染,所以在用于臨床疾病治療時,必須考慮生產(chǎn)抗體的安全性和有效性。


細菌表達系統(tǒng)

細菌因為培養(yǎng)技術(shù)簡單、成本低,表達蛋白能力強、可通過乳糖調(diào)節(jié)蛋白表達等優(yōu)點,也被廣泛應用于重組蛋白的表達(表1)。然而,細菌由于過于簡單,不具備復雜PTMs能力,可能影響抗體的功能。因此,細菌表達系統(tǒng)通常用于生產(chǎn)無需糖基化的抗體亞單位,而非表達完整抗體。


大腸桿菌和枯草芽孢桿菌是目前應用最為廣泛的細菌表達系統(tǒng)。大腸桿菌具有操作簡單、生長快速、成本效益高、商業(yè)化表達載體多、可連續(xù)發(fā)酵等優(yōu)勢,既簡單又用途廣泛。然而,大腸桿菌缺乏對蛋白質(zhì)的正常功能、折疊和穩(wěn)定性至關重要的細胞機制,例如糖基化、磷酸化、硫酸化以及二硫鍵形成。由于缺少伴侶蛋白系統(tǒng),蛋白質(zhì)錯誤折疊會導致細菌內(nèi)部形成包涵體。在這種情況下,必須從包涵體中提取蛋白質(zhì)并進行重新折疊。此外,大腸桿菌可能會積累內(nèi)毒素,限制了其在治療領域的應用??莶菅挎邨U菌不會產(chǎn)生有害內(nèi)毒素,因此在某些情況下會作為替代方案被選擇。然而,它也有缺點,即會產(chǎn)生一種細胞外蛋白酶,能夠降解目標蛋白質(zhì)。


酵母表達系統(tǒng)

酵母表達系統(tǒng)能夠進行部分PTMs,并且成本比哺乳動物細胞低(表1),已被廣泛用于表達疫苗、藥品和診斷的蛋白。酵母的一個優(yōu)勢是其內(nèi)膜系統(tǒng),有助于將表達的蛋白質(zhì)分泌到細胞外環(huán)境中。此外,酵母能夠產(chǎn)生正確折疊的可溶性重組蛋白質(zhì),產(chǎn)生功能性PTMs。與哺乳動物相比,酵母基因組的易編輯性進一步提升了其生產(chǎn)能力。


然而,酵母表達系統(tǒng)也存在重大缺陷。釀酒酵母無法精確模擬哺乳動物糖基化,會產(chǎn)生過度糖基化現(xiàn)象。因此,研究者更傾向于選擇糖基化更接近哺乳動物的畢赤酵母。研究人員正在致力開發(fā)具有完全人源化唾液酸化糖蛋白的改造酵母,以解決過度糖基化相關問題。盡管存在這些限制,酵母仍然適用于生產(chǎn)具有中等糖基化要求的研究或診斷用途抗體。


植物表達系統(tǒng)

隨著技術(shù)的發(fā)展,植物已經(jīng)能夠以極高的產(chǎn)量生產(chǎn)出有效的中和抗體。植物表達系統(tǒng)能夠生產(chǎn)具有真核生物PTMs和正確折疊的抗體(表1)。此外,植物可以在田間種植,使得生產(chǎn)成本極為低廉,并且與其他表達系統(tǒng)相比更容易擴大規(guī)模。然而,植物表達系統(tǒng)會受到產(chǎn)量波動、污染以及易遭受病蟲害的影響;而且產(chǎn)生的重組蛋白質(zhì)可能儲存在葉子和種子中,這給下游蛋白質(zhì)分離純化帶來了困難。


昆蟲表達系統(tǒng)

昆蟲表達系統(tǒng)自20世紀80年代中期便開始投入使用,其中最受青睞的當屬桿狀病毒表達載體系統(tǒng)(BEVS)。桿狀病毒能夠?qū)⒛繕说鞍撞迦肜ハx細胞中,且對人類無害。昆蟲細胞可以產(chǎn)生類似于哺乳動物的PTMs,然而其糖基化模式并不與人一致,從而導致生物功能可能發(fā)生變化。昆蟲表達系統(tǒng)的優(yōu)點是培養(yǎng)條件較為容易,并且能夠同時表達多個基因。不過,由于桿狀病毒感染最終會致使細胞死亡,所以重組蛋白必須分批生產(chǎn),這就導致了其批次間一致性差的問題(表1)。


表1 不同重組表達系統(tǒng)的優(yōu)缺點


多克隆抗體的重組表達

動物的天然免疫反應借助復雜的多克隆抗體(pAbs)來有效地對抗疾病。動物免疫被廣泛應用于生產(chǎn)經(jīng)過自然親和力成熟的多抗。這種方法雖然快速便捷有效,但也給多抗的生產(chǎn)帶來了批次間一致性差,可重復性低的問題。越來越多的證據(jù)顯示,將動物免疫與抗體測序和重組表達技術(shù)相結(jié)合,是解決該問題的有效途徑。這種方法生產(chǎn)的抗體,既保留了多抗的優(yōu)勢,又有良好的批次間一致性和安全性。近期研究發(fā)現(xiàn),多克隆重組抗體(rAbs)的表現(xiàn)與原始多抗一樣出色,甚至更優(yōu)。產(chǎn)生rAbs的過程如下(圖2)。


圖2 重組多克隆抗體復現(xiàn)原始多抗性能


Rapid Novor(快序生物)的蛋白從頭測序技術(shù)

l  獲得準確無誤的抗體序列是重組表達生產(chǎn)準確、可靠、高質(zhì)量的特異性抗體,實現(xiàn)預期目標的先決條件。


l  Rapid Novor(快序生物)是全球首個高通量自動化單抗測序服務商,每周通量可達數(shù)百項目。


l  Rapid Novor(快序生物)的REmAb單抗測序技術(shù)可以精準測定任何物種和亞型單抗的全長氨基酸序列,準確區(qū)分I/L同分異構(gòu)體,鑒定抗體的翻譯后修飾。


l  Rapid Novor(快序生物)的REpAb抗體發(fā)現(xiàn)技術(shù)可以對血清多抗直接測序,獲得輕重鏈正確配對,經(jīng)親和力驗證的抗體序列,復現(xiàn)原始多抗的優(yōu)異性能。


參考資料

[1] https://www.rapidnovor.com/antibody-production-guide-recombinant-expression-system/