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- CHO细胞表达系统
中国仓鼠卵巢细胞（Chinese Hamster Ovary cells, 简称CHO细胞）自上世纪50年代首次应用于科学研究以来，已发展成为当今生物制药行业中最重要的表达系统之一。CHO细胞之所以备受青睐，主要是因为它们能够提供高度类似哺乳动物体内环境的蛋白质后修饰，这对生产具有复杂结构和功能特性的治疗性蛋白尤为重要。
1）后修饰能力：CHO细胞属于真核生物，具备完整的糖基化、磷酸化、硫酸化以及其他翻译后修饰途径。尤其是糖基化，这是很多治疗性蛋白质（如单克隆抗体）活性所必需的，CHO细胞能够提供人源化的糖型，确保最终产品的生物相容性和疗效。
2）安全性与合规性：相比于其他真核表达系统，CHO细胞系被认为更加安全，因为它不含内毒素，且极少感染人源性病毒，这极大减少了产品污染风险。同时，由于长期的安全使用记录，CHO细胞表达的产品更容易获得监管机构的批准，加快了新药上市的进程。
3）高密度培养技术：经过多年的研发，科学家们已掌握了一系列高密度培养方法，使CHO细胞能够在悬浮状态下达到极高的细胞密度和蛋白表达水平。利用补料-分批培养、连续培养或灌注式培养等技术，可以有效提升蛋白质的总产量和质量，满足大规模生产的需求。
4）遗传稳定性与可调控表达：CHO细胞具有良好的遗传稳定性，即使在长时间的连续传代过程中也能保持稳定的基因表达特性。此外，通过引入不同的启动子和诱导系统，可以实现对目的蛋白表达时间和水平的精确控制，增强了生产的可预测性和一致性。
5）适应性强与多样性：CHO细胞系种类繁多，既有适应于基础研究的野生型细胞，也有经过基因编辑的工程化细胞，比如敲除特定酶活性以减少非人源糖链的产生，或者增强某些代谢路径以提升蛋白质的产量和质量。这种多样性为科研人员提供了灵活的选项，可根据项目需求选择最合适的基础细胞系。
6）应用范围广：
单抗开发：多数商业化mAb均采用CHO细胞生产，如阿达木单抗（Humira）、英夫利昔单抗（Remicade）等。
重组蛋白：如凝血因子、生长激素、干扰素等，这些蛋白在治疗血液疾病、癌症和其他病症方面发挥着重要作用。
病毒样颗粒（VLPs）：用于疫苗开发，CHO细胞能够组装出具有天然构象的VLPs，刺激机体产生有效的免疫反应。
普健生物优势：
XtenCHOTM由普健生物自主开发用于高效表达蛋白抗体高密度瞬转表达系统，该系统具有表达量高(一般为200-400mg/，部分抗体的表达量高达1g/L)，工艺简单，有利于高通量抗体表达。
1. XtenCHOTM细胞是普健生物开发的一种经基因改造的CHO细胞株，使用含配套元件的载体，可以使转染进入细胞的表达载体拷贝数增加，延长游离质粒在细胞内的停留时间，从而使载体携带的目的基因获得高水平，持续表达。
2. XtenCHOTM高密度瞬转表达系统改进了CHO常规转染方法，采用新颖的高密度转染方法和特殊的细胞培养模式，提高了转染后的细胞活率，使转染细胞存活时间从常规6-7天延长至10-14天，进一步提高了目的蛋白的产量。
3. XtenCHOTM高密度瞬转表达系统的转染试剂、表达培养基和补料培养基相较于常用的阳离子脂质体转染试剂、商业化CHO瞬转培养基以及补料培养基，成本大大降低，更适用于工业生产，在规模较大的重组蛋白瞬时表达生产中更能体现其性价比高的特点。
- 酵母系统
酵母作为一种经典的真核生物，在生物技术和分子生物学研究中扮演着至关重要的角色。特别是酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和毕赤酵母（Pichia pastoris）两种酵母细胞，因其出色的表达性能和后修饰能力，成为了工业生产重组蛋白的重要平台。
1）后修饰与糖基化：酵母细胞能够进行多种类型的后修饰，包括但不限于糖基化、乙酰化、甲基化等，这使得它们能够表达出具有复杂结构和功能特性的蛋白质。其中，糖基化尤为关键，因为它是决定某些蛋白质稳定性和活性的重要因素。酵母的糖基化方式虽与哺乳动物细胞有所区别，但在许多场合下足以支持蛋白的功能表现，特别是在不需要高度人源化糖型的情况下。
2）高效转录与翻译：酵母的基因组较小，遗传信息传递效率高，这促进了快速的蛋白质合成过程。此外，酵母细胞的RNA聚合酶和核糖体活性较强，能够有效地转录和翻译外源DNA，从而实现高效率的蛋白质表达。
3）稳定的遗传操作：与大肠杆菌相比，酵母细胞的基因组更为复杂，但也提供了更多遗传操作的可能性。通过同源重组等技术，可以在酵母基因组中定点插入、删除或替换特定基因，构建出具有特定表达能力的工程菌株。这种方法不仅增加了表达载体的稳定性和表达量，还允许对蛋白质的后修饰进行精准调控。
4）成本效益与简易放大：酵母培养所需的营养物质简单，培养条件温和，无需复杂的培养设备即可实现大规模生产。加之酵母细胞体积相对较大，容易收获，这使得整个生产工艺的成本相对较低，易于从小规模实验放大至工业生产级别。
5）安全性与法规遵从性：作为食品工业中常用的微生物，酵母被认为是“一般认为安全（GRAS）”的生物体，这极大地减少了其作为表达宿主时的监管负担，有利于产品审批和市场准入。
6）应用场景：
工业酶制剂：酵母细胞能够高效表达多种酶类，用于食品加工、能源转换等领域。
疫苗生产：通过表达病原体的抗原蛋白，酵母可以用来制备亚单位疫苗或重组蛋白疫苗。
代谢工程：酵母作为代谢工程的模型生物，可用于改造其代谢途径，生产各类生物燃料和化学品。
普健生物优势：
1.具有完备的毕赤酵母表达平台，可以根据蛋白特性或客户需求设计不同的实验方案
2.具有高通量筛选平台，可以快速有效地获得最佳表达条件
3.具有大规模发酵生产的能力，可满足每批次1-4000L的生产规模。
真核表达系统适合纯化的蛋白类型：
1.含有复杂糖基化的蛋白
许多治疗性蛋白，如抗体、细胞因子、生长因子、凝血因子等，都需要精确的糖基化修饰来确保其生物学活性、稳定性和药代动力学性质。
2.需要特定脂质锚定或信号肽处理的蛋白
如G蛋白偶联受体(GPCRs)、跨膜蛋白等，其正常功能往往依赖于正确的定位和膜整合过程，真核细胞内的膜系统和信号肽识别颗粒(SRP)等机制有助于此类蛋白的成熟和定向。
3.涉及复杂折叠或组装的大型复合体蛋白
如病毒样粒子(VLPs)、酶复合体、离子通道等，这些蛋白或复合体通常需要多个亚单位的协同装配以及特定的三维结构，真核细胞的内质网和高尔基体等细胞器提供了适宜的折叠环境和质量控制机制。
4.含有二硫键的分泌型蛋白
分泌蛋白常含有二硫键，这对维持其空间结构极为关键。真核系统的氧化还原环境有利于二硫键的正确形成。
5.细胞内靶向蛋白或核蛋白
包括转录因子、组蛋白等，这些蛋白的活性与其在细胞内的定位密切相关
6.需要磷酸化、泛素化等动态调节的蛋白
真核细胞拥有丰富的信号传导通路和调控网络，能模拟真实环境中蛋白的动态变化。
7.哺乳动物细胞特异性的蛋白
尤其是那些涉及到人源化修饰需求的蛋白，如人源抗体轻重链配对、人源糖型的产生等，只有哺乳动物细胞能够满足这种高度定制化的表达需求。
普健生物拥有不同生物表达系统，提供各种重组蛋白的生产纯化，涵盖不同科研领域的热门靶点，满足不同客户的实验需求。欢迎咨询！
下期将带科研小伙伴们介绍昆虫表达系统！
