단백질 발현
유전체학, 클로닝 및 다양한 분자생물학 기법 분야의 발전으로 연구자들은 수많은 생물학적 시스템에서 이질성 단백질을 발현할 수 있게 되었습니다. 재조합 단백질 발현 능력은 연구자들에게 추가적인 연구를 위해 다양한 범위의 강력한 다운스트림 애플리케이션을 제공합니다. 소규모에서, 단백질 과발현은 단백질 기능 이해를 목적으로하는 연구를 촉진하는 반면, 대규모 단백질 생산은 효소, 항체 및 백신 생산에 필수적 입니다. 최적의 세포 성장 및 단백질 발현 조건을 결정하는 것은 소규모 및 대규모 단백질 발현 시스템 모두에서 필수적입니다. 번역후 변형을 위한 원핵 또는 진핵 발현 시스템에 상관 없이, 최적의 단백질 발현을 위해 필수적인 도구와 시약은 세포 유형에 크게 좌우됩니다.
관련 기술 문서
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관련 프로토콜
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단백질 발현 벡터
발현 벡터 또는 플라스미드는 DNA의 원형 서열이며 관심있는 단백질의 유전자 부호화를 주관하는 도구로 연구자들이 주로 사용합니다. 관심있는 유전자를 포함하는 플라스미드는 이후 해당 단백질을 과발현하도록 세포 내부로 형질전환 또는 전달감염됩니다. 플라스미드는 다중 클론닝 자리(MCS), 클론 선택을 위한 항생제 저항 유전자, 단백질 식별과 정제를 위한 고유한 태그 그리고 단백질 발현을 구동하기 위한 강한 프로모터 영역을 포함한 클론닝, 클론 선택, 단백질 발현 및 정제를 촉진하는 여러 유용한 요소를 포함합니다. 다양한 단백질 발현 벡터가 있으며 이러한 많은 요소는 특정 애플리케이션 필요성과 단백질 발현을 위해 사용되는 세포 유형에 따라서 교환할 수 있습니다.
박테리아, 포유류 및 추가적인 단백질 발현 시스템
단지 수 분 이내에 E. coli에서 빠른 성장 속도 및 플라스미드 형질전환을 보이는, 박테리아는 재조합 단백질 생산을 위한 유용한 유기체입니다. 박테리아 단백질 발현은 70S 박테리아 리보솜의 30S 및 50S 리보솜 단위체에 의존합니다. 플라스미드가 없는 세포의 성장을 막기 위해서, 항생제 저항성 유전자를 포함한 플라스미드를 선택 방법으로 사용하여 관심 있는 단백질 부호화 서열을 포함하는 플라스미드가 삽입된 박테리아를 식별하여 분리합니다. 추가적인 유전적 서열이 귀하 유전자 서열의 유무를 확인하도록 빈번히 필요하며, 박테리아 단백질 합성을 방지하는 여러 항생제가 플라스미드가 없는 박테리아를 제거하기 위해 일반적으로 활용됩니다. 박테리아 이외에도, 곤충, 효모 및 포유류 세포주가 단백질 발현을 위해 일반적으로 이용됩니다. 하지만, 박테리아와 다르게, 진핵 세포주는 번역후 변형(예: 당화)을 생성하는 추가적인 분자 장치를 포함하며 단백질 기능성과 유의한 다운스트림 분석을 위해 빈번히 필수적입니다.
재조합 단백질 발현 애플리케이션
재조합 단백질은 단백질 발현 플라스미드 내부에서 부호화된 단백질이며 최상의 단백질 발현/정제를 위해 변형되거나 단백질 기능을 평가하기 위해 변이됩니다. 단일 뉴클레오타이드에 의한 단백질 부호화 서열의 추가, 삭제 또는 변경 능력은 연구자들에게 크게 다양한 근본적인 연구 의문사항을 조사하고 건강한 그리고 질병 조직 모두에서 단백질의 기능을 설명하는 대단히 강력한 도구를 제공합니다. 재조합 단백질 발현 기술의 영향은 기본적인 연구 애플리케이션을 넘어서 연장되며 생명을 살리는 치료요법 및 백신 개발에 필수적입니다.
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