Protein tái tổ hợp là gì? Các công bố khoa học về Protein tái tổ hợp

Protein tái tổ hợp là một phần quan trọng của công nghệ sinh học hiện đại, được sản xuất từ việc chèn gen mã hóa vào hệ thống tế bào chủ để tạo ra protein với độ tinh khiết cao. Công nghệ này khởi đầu từ thập niên 1970, nổi bật với sản xuất insulin giúp nhiều bệnh nhân tiểu đường. Quá trình sản xuất gồm các bước: chọn lọc gen, chèn gen vào vector, chuyển vector vào tế bào chủ, sản xuất protein, và tinh chế. Ứng dụng rộng rãi trong y học, công nghiệp thực phẩm, và nghiên cứu. Dù có lợi ích lớn, công nghệ đối mặt với thách thức về chi phí và tiêu chuẩn chất lượng.

Giới thiệu về Protein Tái Tổ Hợp

Protein tái tổ hợp đã trở thành một phần quan trọng của công nghệ sinh học hiện đại. Chúng là những protein được tạo ra từ việc chèn gen mã hóa protein mong muốn vào một hệ thống tế bào chủ, sau đó các tế bào chủ này sẽ sản xuất ra protein tương ứng. Kỹ thuật này cho phép sản xuất số lượng lớn protein với độ tinh khiết và hiệu suất cao.

Lịch sử phát triển

Công nghệ sản xuất protein tái tổ hợp bắt đầu phát triển vào những năm 1970, với những tiến bộ trong lĩnh vực sinh học phân tử và kỹ thuật di truyền. Thành công đầu tiên có thể kể đến là sản xuất insulin tái tổ hợp, giúp cải thiện cuộc sống của hàng triệu người mắc bệnh tiểu đường.

Quá trình sản xuất protein tái tổ hợp

Quá trình sản xuất protein tái tổ hợp thường bao gồm các bước sau:

  • Chọn lọc và cô lập gen: Xác định và tách rời gen mã hóa protein mong muốn từ nguồn tự nhiên.
  • Chèn gen vào vector biểu hiện: Gen được chèn vào vector plasmid, có khả năng tự tái tạo và thể hiện trong tế bào chủ.
  • Chuyển vector vào tế bào chủ: Vector được đưa vào các tế bào chủ, thường là vi khuẩn E. coli, nấm men hoặc tế bào động vật.
  • Sản xuất protein: Tế bào chủ sản xuất protein theo hướng dẫn từ gen đã chèn.
  • Thu hoạch và tinh chế protein: Protein được chiết tách và tinh chế để sử dụng trong nghiên cứu hoặc ứng dụng y tế.

Ứng dụng của protein tái tổ hợp

Protein tái tổ hợp được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như:

  • Y học: Sử dụng để sản xuất các hormone, kháng thể, và enzyme điều trị.
  • Công nghiệp thực phẩm: Ứng dụng trong sản xuất enzyme tăng cường hiệu quả của quá trình lên men.
  • Nghiên cứu khoa học: Cung cấp protein để nghiên cứu cấu trúc và chức năng trong sinh học phân tử.

Lợi ích và hạn chế

Lợi ích: Công nghệ protein tái tổ hợp cho phép sản xuất protein với độ tinh khiết cao và số lượng lớn. Nó cũng linh hoạt trong việc sản xuất các protein dễ bị phân hủy hoặc khó tổng hợp tự nhiên.

Hạn chế: Một số protein phức tạp có thể gặp khó khăn trong quá trình sản xuất do sự gấp nếp không đúng hoặc yêu cầu môi trường tế bào đặc biệt. Chi phí sản xuất và tiêu chuẩn kiểm định chất lượng cũng là những thách thức cần vượt qua.

Kết luận

Protein tái tổ hợp không chỉ đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp và y tế mà còn là công cụ mạnh mẽ trong nghiên cứu sinh học. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, việc sản xuất và sử dụng protein tái tổ hợp sẽ còn tiếp tục mở rộng và mang lại nhiều lợi ích trong tương lai.

Danh sách công bố khoa học về chủ đề "protein tái tổ hợp":

Nghiên cứu giai đoạn 3 về protein hợp nhất factor VIII tái tổ hợp Fc trong bệnh máu khó đông A nặng Dịch bởi AI
Blood - Tập 123 Số 3 - Trang 317-325 - 2014
Các điểm chính

Factor VIII tái tổ hợp mới có thời gian bán hủy kéo dài, rFVIIIFc, đã được phát triển nhằm giảm tần suất tiêm phòng. rFVIIIFc được dung nạp tốt ở bệnh nhân mắc bệnh máu khó đông A nặng, và dẫn đến tỷ lệ xuất huyết thấp khi được tiêm 1 đến 2 lần mỗi tuần.

Vai trò của sự ổn định cấu hình và sự ổn định keo trong quá trình kết tụ của yếu tố kích thích thuộc địa bạch cầu trung tính tái tổ hợp ở người Dịch bởi AI
Protein Science - Tập 12 Số 5 - Trang 903-913 - 2003
Tóm tắt

Chúng tôi đã nghiên cứu sự kết tụ không tự nhiên của yếu tố kích thích thuộc địa bạch cầu trung tính tái tổ hợp ở người (rhGCSF) trong các điều kiện dung dịch mà rhGCSF tự nhiên vừa ổn định về cấu hình so với trạng thái không gấp gọn vừa có nồng độ thấp hơn giới hạn hòa tan của nó. Quá trình kết tụ của rhGCSF đầu tiên liên quan đến việc ảnh hưởng đến cấu trúc tự nhiên của nó để hình thành một trạng thái chuyển tiếp mở rộng về mặt cấu trúc, sau đó là quá trình lắp ráp để hình thành một tập hợp không thể đảo ngược. Rào cản năng lượng của hai bước này được phản ánh trong các giá trị năng lượng tự do thực nghiệm của sự không gấp gọn (ΔGunf) và hệ số virial thứ hai thẩm thấu (B22), tương ứng. Dưới các điều kiện dung dịch mà sự ổn định cấu hình của rhGCSF chiếm ưu thế (tức là, ΔGunf lớn và B22 âm), bước đầu tiên là bước giới hạn tỷ lệ, và việc tăng cường ΔGunf (ví dụ, bằng cách thêm saccarozơ) làm giảm sự kết tụ. Trong các dung dịch mà sự ổn định keo cao (tức là, giá trị B22 lớn và dương), bước thứ hai là bước giới hạn tỷ lệ, và các điều kiện dung dịch (ví dụ, pH thấp và độ dẫn điện thấp) làm tăng sự tương tác đẩy giữa các phân tử protein có hiệu quả trong việc giảm sự kết tụ. Sự kết tụ của rhGCSF do đó được kiểm soát bởi cả sự ổn định cấu hình và sự ổn định keo, và tùy thuộc vào các điều kiện dung dịch, một trong hai thứ có thể là bước giới hạn tỷ lệ.

#yếu tố kích thích bạch cầu trung tính #kết tụ protein #sự ổn định cấu hình #sự ổn định keo #năng lượng tự do
An toàn và hoạt động kéo dài của protein phối hợp Fc của yếu tố VIII tái tổ hợp ở bệnh nhân hemophilia A Dịch bởi AI
Blood - Tập 119 Số 13 - Trang 3031-3037 - 2012
Tóm tắt

Các sản phẩm yếu tố VIII (FVIII) hiện tại có thời gian bán hủy (t1/2) khoảng 8-12 giờ, yêu cầu tiêm tĩnh mạch thường xuyên để dự phòng và điều trị cho bệnh nhân hemophilia A. rFVIIIFc là một protein fusion tái tổ hợp được tạo thành từ một phân tử FVIII liên kết cộng hóa trị với miền Fc của IgG1 người để kéo dài thời gian bán hủy của rFVIII trong tuần hoàn. Nghiên cứu đầu tiên trên người này được thực hiện trên những đối tượng đã được điều trị trước đó với hemophilia A nặng, nhằm điều tra tính an toàn và dược động học của rFVIIIFc. Mười sáu đối tượng đã nhận một liều duy nhất của rFVIII với liều 25 hoặc 65 IU/kg, sau đó là một liều tương đương của rFVIIIFc. Hầu hết các sự kiện bất lợi không liên quan đến thuốc nghiên cứu. Không có đối tượng nào phát triển kháng thể chống lại rFVIIIFc hay các chất ức chế. So với rFVIII, rFVIIIFc cho thấy thời gian bán hủy loại bỏ kéo dài 1.54- đến 1.70 lần, độ thanh thải thấp hơn 1.49- đến 1.56 lần, và tổng mức độ tiếp xúc toàn thân cao hơn 1.48- đến 1.56 lần. rFVIII và rFVIIIFc có nồng độ đỉnh trong huyết tương và khả năng hồi phục tương đương khi phụ thuộc vào liều. Thời gian để đạt hoạt động FVIII 1% trên mức nền là khoảng 1.53 đến 1.68 lần dài hơn so với rFVIII ở các mức liều khác nhau. Mỗi đối tượng cho thấy thời gian tiếp xúc kéo dài với rFVIIIFc so với rFVIII. Do đó, rFVIIIFc có thể cung cấp một phương pháp điều trị khả thi để đạt được sự bảo vệ hemostatic kéo dài và cho liều lượng ít thường xuyên hơn ở bệnh nhân hemophilia A. Thử nghiệm này đã được đăng ký tại www.clinicaltrials.gov với số hiệu NCT01027377.

Các phác đồ liều lượng khác nhau của vắc xin protein gai SARS-CoV-2 tái tổ hợp (NVX-CoV2373) ở người lớn trẻ và già: Thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên giai đoạn 2 Dịch bởi AI
PLoS Medicine - Tập 18 Số 10 - Trang e1003769
Nền tảng

NVX-CoV2373 là vắc xin hạt nano tái tổ hợp virus corona chủng nặng (rSARS-CoV-2) bao gồm glycoprotein gai SARS-CoV-2 toàn chiều dài có cấu trúc ba trùng kết hợp với tá chất Matrix-M1.

Phương pháp và kết quả

Thành phần giai đoạn 2 của thử nghiệm ngẫu nhiên, đối chứng giả dược, giai đoạn 1 đến 2 của chúng tôi được thiết kế để xác định phác đồ liều lượng nào của NVX-CoV2373 sẽ được tiếp tục trong các nghiên cứu giai đoạn muộn hơn và dựa trên dữ liệu về sức đề kháng miễn dịch và an toàn đến Ngày 35 (14 ngày sau khi tiêm liều thứ hai). Thử nghiệm được tiến hành tại 9 địa điểm ở Úc và 8 địa điểm ở Hoa Kỳ. Người tham gia trong 2 nhóm tuổi (từ 18 đến 59 và 60 đến 84 tuổi) được phân ngẫu nhiên để nhận 1 hoặc 2 liều tiêm bắp 5-μg hoặc 25-μg NVX-CoV2373 hoặc giả dược, cách nhau 21 ngày. Tiêu chí chính là phản ứng kháng thể immunoglobulin G (IgG) chống lại protein gai, sụt cân nhiệt độ trong 7 ngày theo dõi, và các phản ứng không mong muốn không theo dõi trước. Tiêu chí phụ quan trọng là phản ứng kháng thể trung hòa virus dạng hoang dại. Sau khi đăng ký, 1.288 người tham gia được phân ngẫu nhiên vào 1 trong 4 nhóm vắc xin hoặc giả dược, với 1.283 người tham gia nhận ít nhất 1 liệu pháp nghiên cứu. Trong số này, 45% là người tham gia già tuổi từ 60 đến 84 tuổi. Phản ứng miễn dịch chủ yếu là nhẹ đến vừa về cường độ và kéo dài ngắn (trung bình <3 ngày) sau khi tiêm vắc xin NVX-CoV2373 lần đầu tiên và lần thứ hai, với tần suất và cường độ cao hơn sau khi tiêm lần thứ hai và với liều cao hơn. Phản ứng miễn dịch xảy ra ít thường xuyên hơn và cường độ thấp hơn ở người tham gia già tuổi. Cả hai phác đồ liều 5-μg và 25-μg của NVX-CoV2373 đều kích thích phản ứng miễn dịch mạnh mẽ ở người trẻ và người già tuổi. Đối với phác đồ liều 5 μg, mức trung bình hình học (GMTs) đối với IgG chống protein gai là 65,019 (khoảng tin cậy (CI) 95% từ 55,485 đến 76,192) và 28,137 (CI 95% từ 21,617 đến 36,623) EU/mL và đối với kháng thể trung hòa virus dạng hoang dại (với nồng độ ức chế 50%-MN50%) là 2,201 (CI 95% từ 1,343 đến 3,608) và 981 (CI 95% từ 560 đến 1,717) mức độ cho người trẻ và người già tương ứng, với tỷ lệ chuyển đổi huyết thanh là 100% ở cả hai nhóm tuổi. Phản ứng kháng thể trung hòa vượt qua những gì được thấy ở một bảng huyết thanh phục hồi cho cả hai nhóm tuổi. Giới hạn nghiên cứu bao gồm thời gian theo dõi an toàn tương đối ngắn đến hiện tại và thiếu dữ liệu duy trì miễn dịch ngoài các đánh giá thời điểm chính trong phác đồ tiêm chủng chính, nhưng các dữ liệu này sẽ tích luỹ theo thời gian.

Kết luận

Nghiên cứu đã xác nhận các phát hiện từ giai đoạn 1 rằng phác đồ tiêm 2 liều 5-μg của NVX-CoV2373 có sức miễn dịch mạnh mẽ và được dung nạp tốt ở người trưởng thành trẻ tuổi. Ngoài ra, ở người trưởng thành già tuổi, phác đồ 2 liều 5 μg cũng được dung nạp tốt và cho thấy đủ khả năng miễn dịch để hỗ trợ việc sử dụng nó trong các nghiên cứu hiệu quả giai đoạn muộn.

Đăng ký thử nghiệm

ClinicalTrials.gov NCT04368988.

Một chiến lược cung cấp thức ăn được đề xuất cho việc sản xuất quá mức các protein tái tổ hợp trong Escherichia coli Dịch bởi AI
Biotechnology and Applied Biochemistry - Tập 49 Số 2 - Trang 141-147 - 2008

Các chiến lược cho ăn khác nhau trong việc sản xuất interferon‐γ của người bằng cách sử dụng hệ thống biểu hiện kích thích bằng isopropyl β‐d‐thiogalactoside trong Escherichia coli BL21(DE3) (plasmid pET3a‐ifnγ) đã được nghiên cứu. Bốn chế độ cung cấp thức ăn theo đợt đã được thiết kế để so sánh ảnh hưởng của μ (tốc độ tăng trưởng riêng) đến sản xuất protein tái tổ hợp, tiêu thụ chất nền, hình thành sản phẩm phụ và độ ổn định của plasmid trong các môi trường nuôi cấy mật độ tế bào cao của E. coli. Kết quả cho thấy Yp/s, sản lượng sản phẩm/chất nền của interferon‐γ bị ảnh hưởng đáng kể bởi μ trong suốt quá trình, nhưng sản lượng sản phẩm/sinh khối (Yp/x) bị ảnh hưởng bởi μ ở giai đoạn trước khi kích thích. Bằng cách áp dụng một chiến lược cung cấp thức ăn hiệu quả, trong đó μ được duy trì ở mức tối đa có thể đạt được, protein tái tổ hợp đã tích lũy tới mức 60% tổng lượng protein tế bào và năng suất của nó đã được tăng lên đáng kể. Trong trường hợp này, tổng năng suất của sinh khối và protein tái tổ hợp lần lượt là 6.36 và 2.1, so với 1.91 và 0.16 g·h−1·lít−1 trong quá trình cho ăn theo hàm mũ, trong đó μ được giữ không đổi trong toàn bộ quá trình.

Nhân bản, xác định trình tự và biểu hiện gene cscA invertase từ Escherichia coli B-62 Dịch bởi AI
Canadian Journal of Microbiology - Tập 45 Số 5 - Trang 418-422 - 1999

Chúng tôi đã tách chiết một đoạn DNA dài 2,5 kb từ plasmid pST5R7 mã hóa cho hệ thống sử dụng sucrose từ chủng Escherichia coli B-62, hệ thống này mang lại kiểu hình lên men sucrose cho các chủng E. coli K-12 đã chuyển gen. Việc xác định trình tự DNA cho thấy có một khung đọc mở hoàn chỉnh có độ tương đồng 98% với cscA, gen sucrose-hydrolase (invertase) của regulon csc từ E. coli EC3132. Đặc điểm chức năng chỉ ra rằng việc biểu hiện ở mức cao và việc giải phóng giới hạn invertase vào không gian ngoài màng góp phần vào khả năng lên men sucrose của các chủng E. coli K-12 đã chuyển gen mang cscA. Từ khóa: sử dụng sucrose, sucrose hydrolase, invertase, sản xuất protein tái tổ hợp.

#sử dụng sucrose #sucrose hydrolase #invertase #sản xuất protein tái tổ hợp.
ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH CHỈNH SỬA GEN BCL11A TRÊN THỰC NGHIỆM CỦA PROTEIN CAS9 TÁI TỔ HỢP, ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG ĐIỀU TRỊ BỆNH HỒNG CẦU LIỀM
Tạp chí Y học Việt Nam - Tập 504 Số 1 - 2021
Mục tiêu: Thiết kế phức hợp rCas9/sgRNA để chỉnh sửa gen BCL11A tách dòng vào plasmid pJET1.2 trong điều kiện in vitro nhằm đánh giá hoạt tính protein Cas9 tái tổ hợp và định hướng ứng dụng điều trị bệnh hồng cầu liềm. Đối tượng và phương pháp: Khuếch đại vùng Enhancer của gen BCL11A bằng phản ứng PCR, phân tích so sánh trình tự với DNA của người Việt Nam. Thiết kế chuỗi đơn RNA dẫn đường (sgRNA) và tạo phức hợp rCas9/sgRNA. Thử nghiệm hoạt tính phức hợp trêngen BCL11A đã được tách dòng vào plasmid pJET1.2 trong điều kiện in vitro. Kết quả: Phức hợp rCas9/sgRNA tổng hợp được đã cắt vùng enhancer của gen BCL11Atrên in vitro thành 2 sản phẩm có kích thước khoảng 240bp. Giải trình tự gen sảm phẩm PCR cho thấy phức hợp rCas9/sgRNA đã cắt vùng gen enhancer GATAA của BCL11A tại vị trí cách vùng PAM 3 cặp nucleotide theo đúng tính toán lý thuyết. Kết luận: Protein Cas9 tái tổ hợp có hoạt tính tương tự protein Cas9 tự nhiên và phức hợp rCas9/sgRNAcần được tiếp tục nghiên cứu đểứng dụng trong chỉnh sửa gen BCL11A điều trị bệnh hồng cầu liềm trên lâm sàng.
#Hệ thống CRISPR/Cas9 #bệnh hồng cầu liềm #chỉnh sửa gen
TỐI ƯU ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY BIỂU HIỆN PROTEIN KHÁNG NGUYÊN P102 TÁI TỔ HỢP CỦA MYCOPLASMA HYOPNEUMONIAE TRONG E. COLI BL21 (DE3)
Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp - Tập 6 Số 1 - Trang 2826-2834 - 2022
Mục tiêu của nghiên cứu này là tối ưu điều kiện nuôi cấy bao gồm: nhiệt độ cảm ứng, môi trường nuôi cấy, nồng độ Isopropulβ-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG), thời điểm cảm ứng và thời gian nuôi cấy sau cảm ứng IPTG để biểu hiện tốt hơn protein kháng nguyên P102 tái tổ hợp của Mycoplasma hyopneumoniae (Mh), tác nhân chính gây bệnh suyễn lợn trong tế bào E. coli BL21 (DE3). Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng protein kháng nguyên P102 tái tổ hợp của Mh biểu hiện mạnh nhất ở nhiệt độ cảm ứng 30°C, trên môi trường YJ, với nồng độ 0,6 mM IPTG, mật độ quang (OD600) đạt 0,8 và thời gian nuôi cấy sau cảm ứng là 6 giờ.
#Mycoplasma hyopneumoniae #P102 #Biểu hiện protein #Protein tái tổ hợp
Tổng số: 80   
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 8