CHO細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)與畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)是當(dāng)發(fā)展景看好的兩個(gè)表達(dá)系統(tǒng)，為了能夠更加直觀地對兩個(gè)表達(dá)系統(tǒng)有定的認(rèn)識(shí)，特意在此篇中對兩個(gè)表達(dá)系統(tǒng)作定的比較，從而能夠更進(jìn)步的對兩個(gè)表達(dá)系統(tǒng)有更深的了解
、CHO細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)
1、優(yōu)點(diǎn)
CHO細(xì)胞屬于成纖維細(xì)胞，既可以貼壁生長。也可以懸浮生長。目常用的CHO細(xì)胞包括原始CHO和二氫葉酸還原酶雙倍體基因缺失型(DHFR-)突變株CHO。
近年來，為降低生產(chǎn)成本和減少血制品帶來的潛在危害性，動(dòng)物細(xì)胞生產(chǎn)開始使用無血清培養(yǎng)基(SFM)，但SFM往往導(dǎo)致細(xì)胞活力差，貼壁性差，分泌外源
蛋白的能力差等缺點(diǎn)。
另有研究者嘗 試將類胰島素生長因子IGF基因和轉(zhuǎn)鐵蛋白基因轉(zhuǎn)入CHO細(xì)胞獲得能自身分泌必需蛋白的“超CHO”，無需在培養(yǎng)基中轉(zhuǎn)鐵蛋白和胰島素，細(xì)胞可在SFM中生長良好。與其他表達(dá)系統(tǒng)相比，CHO表達(dá)系統(tǒng)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：
（1）具有準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)錄后修飾功能，表達(dá)的蛋白在分子結(jié)構(gòu)、理化特性和生物學(xué)功能方面接近于天然蛋白分子；
（2）既可貼壁生長，又可以懸浮培養(yǎng)，且有較高的耐受剪切力和滲透壓能力；
（3）具有重組基因的高效擴(kuò)增和表達(dá)能力，外源蛋白的整合穩(wěn)定；
（4）具有產(chǎn)物胞外分泌功能，并且很少分泌自身的內(nèi)源蛋白，便于下游產(chǎn)物分離純化；
（5）能以懸浮培養(yǎng)方式或在無血清培養(yǎng)基中達(dá)到高密度培養(yǎng)。且培養(yǎng)體積能達(dá)到1000L以上，可以大規(guī)模生產(chǎn)。
2、存在的問題
在過去的幾十年里，人類對動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行了大量的研究開發(fā)，取得了很大進(jìn)展，但是利用CHO細(xì)胞表達(dá)外源基因的技術(shù)水平尚不能滿足生物藥品的開發(fā)和生產(chǎn)的要求，目上游工作中主要存在以下問題：
（1）構(gòu)建的重組CHO細(xì)胞生產(chǎn)效率低，產(chǎn)物濃度亦低；
（2）某些糖基化表達(dá)產(chǎn)物不穩(wěn)定，不易純化；
（3）重組CHO細(xì)胞上游構(gòu)建與下游分離純化脫節(jié)，主要表現(xiàn)在上游構(gòu)建時(shí)著重考慮它的高效表達(dá)，而對高教表達(dá)的產(chǎn)物是否能有效地提取出來，即分離純化過程考慮較少；
（4）重組細(xì)胞培養(yǎng)費(fèi)用昂貴，自動(dòng)化水平低下。
二、畢赤酵母細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)
1、特點(diǎn)
自1987年Gregg等次在畢赤酵母中表達(dá)乙型肝炎表面抗原(HBsAg)到，已有四十多種外源蛋白在畢赤酵母宿主菌中獲得表達(dá)。而近幾年每年報(bào)道的在畢赤酵母中表達(dá)的外源基因就有幾十種，且年比年多，與其它表達(dá)系統(tǒng)相比，畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：
（1）含有特有的強(qiáng)有力的AOX（醇氧化酶基因）啟動(dòng)子，用甲醇可嚴(yán)格地調(diào)控外源基因的表達(dá)；
（2）表達(dá)水平高，即可在胞內(nèi)表達(dá)，又可分泌型表達(dá)。畢赤酵母中，報(bào)道的高表達(dá)量為破傷風(fēng)毒素C為12g/l，般大于1g/l。絕大多數(shù)外源基因比在細(xì)菌、釀酒酵母、動(dòng)物細(xì)胞中表達(dá)水平高。般畢赤酵母中外源基因都帶有指導(dǎo)分泌的信號(hào)肽序列，使表達(dá)的外源目的蛋白分泌到發(fā)酵液中，有利于分離純化；
（3）發(fā)酵工藝成熟，易放大。已經(jīng)有大規(guī)模工業(yè)化高密度生產(chǎn)的發(fā)酵工藝，且細(xì)胞干重達(dá)100g/l以上，表達(dá)重組蛋白時(shí)，已成功放大到10000升；
（4）培養(yǎng)成本低，產(chǎn)物易分離。畢赤酵母所用發(fā)酵培養(yǎng)基十分廉價(jià)，般碳源為甘油或葡萄糖及甲醇，其余為無機(jī)鹽，培養(yǎng)基中不含蛋白，有利于下游產(chǎn)品分離純化；而釀酒酵母所用誘導(dǎo)物般為價(jià)格較高的半乳糖；
（5）外源蛋白基因遺傳穩(wěn)定。般外源蛋白基因整合到畢赤酵母染色體上，隨染色體復(fù)制而復(fù)制，不易丟失；
（6）作為真核表達(dá)系統(tǒng)，畢赤酵母具有真核生物的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，具有糖基化、脂肪�；�、蛋白磷酸化等翻譯后修飾加工功能。
2、存在的問題
盡管甲醇營養(yǎng)型酵母表達(dá)系統(tǒng)被認(rèn)為是具發(fā)展景的真核表達(dá)系統(tǒng)，許多表達(dá)產(chǎn)物已用于臨床治療及預(yù)防，但它并不是萬-能的表達(dá)系統(tǒng)，作為種新的表達(dá)系統(tǒng)，和其它表達(dá)系統(tǒng)樣，巴氏系統(tǒng)也并非盡如人意，同樣有其局限性，仍然存在這樣或那樣的缺陷或不足。如分泌產(chǎn)物的不均性，包括聚合體的存在，發(fā)酵周期較長，易污染，且長時(shí)間的發(fā)酵不利于外源蛋白的表達(dá)；利用易燃的甲醇做原料，表達(dá)產(chǎn)物的衛(wèi)生安全性需要考慮；篩選藥物價(jià)格昂貴也給生產(chǎn)應(yīng)用帶來局限；低表達(dá)或不表達(dá)的例子也在增多。信號(hào)肽加工不完全，修飾功能欠完善以及內(nèi)部降解等現(xiàn)象，給外源蛋白的純化和工業(yè)化帶來了困難。而且，與安全可靠、背景清楚的釀酒酵母相比，巴氏系統(tǒng)還有其它缺點(diǎn)：(1)分子生物學(xué)的研究基礎(chǔ)差，要對其進(jìn)行遺傳學(xué)改造困難較大。(2)不是種食品微生物，發(fā)酵時(shí)又要添加甲醇， 所以，要用它來生產(chǎn)藥品或食品還沒有被廣泛接受。(3)發(fā)酵雖然能達(dá)到很高的密度，但是發(fā)酵周期般較長。
其中重要的個(gè)缺陷就是分泌表達(dá)的蛋白在培養(yǎng)基中被自身分泌的蛋白酶降解，由于甲醇酵母多采用高密度發(fā)酵，蛋白酶也會(huì)隨著細(xì)胞密度的增高而增高。
客服一
