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重组蛋白药物在市场中需求量越来越大。哺乳动物细胞能够进行复杂的翻译后加工修饰使蛋白产物更接近天然构象,从而在各种重组蛋白表达系统中占据优势地位。近来,瞬时基因表达系统发展迅速,通过瞬时表达可以快速的获取大量的高活性重组蛋白。本研究的策略是通过摸索HEK2936E悬浮细胞的无血清瞬时转染条件和转染方法,并通过Fed-Batch方式补料维持细胞良好状态来达到提高瞬转产量。
本研究以绿色荧光蛋白GFP、嵌合抗体10F7 cAb为报告基因来评价转染和补料等条件对瞬时表达产量的影响;以人源化抗体E6F6 hAb、嵌合抗体129G1cAb、嵌合抗体5F9 cAb为报告基因来评价信号肽改造、密码子优化对瞬时表达产量的影响。HEK2936E细胞无血清转染优化条件包括培养基、真核载体、DNA/PEI比例、细胞密度、转染方法等等。经过优化后在4×106 cells/ml细胞密度下以PEI为转染试剂,pTT5为表达载体,DNA/PEI为1/8条件下转染,转染效率可以达到60%以上,10F7cAb产量可由初始40mg/L提高至313mg/L。而采用DOP转染方法的转染效率可到70%以上,10F7cAb产量可达400mg/L。
为改善细胞转染后的表达条件及提高表达水平,本研究采用Fed-Batch的方式添加营养物质,营养物质包括动物蛋白水解物,丁酸钠,维生素B12,柠檬酸铁,FM补料培养基等。这些营养物质对目的蛋白的产量提高效果不尽相同,提高范围从15%至35%,最高表达产量可达553mg/L。本研究也对外源基因的信号肽和密码子组成进行了改造。信号肽改造对于不同抗体分别有33%和112%的产量提高,而密码子优化后的5F9cAb表达产量比原始提高了25倍。
利用初步建立的HEK2936E细胞瞬时基因表达系统表达了多种蛋白,并以禽流感病毒HSN1亚型的HA蛋白的表达、纯化及活性鉴定为例对此表达平台进行评价。结果表明,经改造后瞬时表达的HA0具有血凝活性。