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":
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.
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
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.
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.
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.
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.
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‐
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.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 8