怎樣避免表達純化的重組蛋白有「毒」?

2020-12-05 義翹神州

好不容易完成一個重組蛋白的表達純化,結果卻內毒素含量超標,這可該怎麼辦怎麼辦啊?

那麼,內毒素是什麼東西呢?為何會影響重組蛋白的使用呢?

內毒素(Endotoxin)是革蘭氏陰性菌的細胞壁外壁層上的特有結構。細菌在生活狀態時不釋放,只有當細菌死亡自溶或粘附在其他細胞時,才表現其毒性,主要由多糖、脂質和蛋白質組成複合體。內毒素直接作用於人體,激活組織內的炎性細胞和炎症因子,導致機體發熱並引發全身性炎症反應,繼而引起彌散性血管內凝血、休克、多臟器功能衰減等。

內毒素會與細胞膜上的受體結合引起免疫反應,對細胞有較強的毒性作用,從而影響體內或體外細胞的生長和功能。因此,在免疫學實驗、細胞培養實驗、細胞治療、細胞凋亡研究以及幹細胞培養與擴增分化中,使用到蛋白因子都需要低內毒素。在細胞因子功能分析、蛋白相互作用等研究中也必須使用低內毒素的重組蛋白。以重組蛋白作為抗原,生產高質量的抗體更是需要低內毒素的重組蛋白。

內毒素超標,會嚴重影響重組蛋白的使用,怎樣操作才可以避免呢?

首先,在蛋白的表達純化過程中要使用注射用水,儘量減少內毒素的產生。在重組蛋白製備過程中,所有用到的緩衝液、液體試劑、培養基等均用注射用水配製,防止引入內毒素。

製備注射級用水設備

其次,選擇原核表達系統以外的平臺,比如CHO穩定細胞株表達平臺、HEK293穩定細胞株表達平臺、昆蟲杆狀病毒表達平臺及酵母細胞表達平臺。內毒素大多是原核細菌產生的,避免原核表達系統,可以減少重組蛋白產品的內毒素含量。

低內毒素表達系統

第三,高通量親和純化系統,本身就是一種去除內毒素的理想方法。在蛋白純化過程中,採用親和層析過柱法,極大的降低了產品的內毒素含量。

親和層析純化系統

第四,GMP生產線,整個製備過程無菌,使得重組蛋白的內毒素含量低於低於0.01EU/ug。

低內毒素GMP車間

如果製備的重組蛋白內毒素超標了,還是有辦法「拯救」的,可以選擇超濾法或親和層析去除。

內毒素去除方法

當然最好的方法還是表達純化的重組蛋白內毒素含量合格,所以,如果有重組蛋白表達純化需要時,要根據自己的後續實驗需要,選擇能製備低內毒素產品的廠家。

大家在重組蛋白表達純化過程中還遇到過什麼難題呢?

歡迎大家在下方的討論區和義翹神州一起探討學習。

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