Biotechnologie 2

Rek. Proteinproduktion

Welche Vor- und Nachteile bringt die Fusionsproteinexpression? Erklären sie die Vor- und Nachteile im Detail.

Tags oder Fusionsproteine. Meist N- oder C-terminal Fusion des Proteins zu einem kurzen Peptid (Tag) oder zu einem anderen Protein (Fusionspartner).

Dazu werden die beiden Gene auf DNA Ebene fusioniert: an das  5’ oder 3’ Ende der kodierenden Region des Gens wird zusätzliche Sequenz angehängt.

Vorteile:
  • Ein gut exprimiertes Protein (Fusionspartner) vermittelt die nötigen Signale für die gute Expression eines anderen allein nur schlecht exprimierten Proteins. Häufig befindet sich am 5`Ende (N-Terminus) meist das gut exprimierte Fusionsgen(protein).
  • Expression:
    An den N-Terminus eines Proteins wird ein Fusionpartner angehängt. Ist meist ein natürlich hochexprimiertes Protein. Erhöht Stabilität des Proteins und Expression (mRNA) des Zielproteins.
  • Löslichkeit:
    Löslichkeit kann durch gut löslichen Fusionspartner erhöht werden, verhindert z.B. Inclusion Body Bildung.
  • Detektion:
    Protein kann über Fusionspartner oder Tags (Epitop Tag) durch Antikörper oder Bindungsprotein nachgewiesen werden (Western Blot). Andere Möglichkeiten sind die Anheftung eines GFP (Green Fluorescence Protein) zur Lokalisation.
  • Reinigung:
    z.B. durch Affinitätschromatographie oder Antikörper Bsp.: Glutathion-Sepharose im GST-System, Nickel Säule bei His Tag.
  • Zielsteuerung:
    Expression in ein bestimmtes Kompartiment oder Export aus Zelle

Nachteile:
  • Ev. höherer Arbeitsaufwand
  • Ev. Mehr Editing und mehr Aufklärungsforschung notwendig
  • Aufarbeitung bzw Abtrennung des Tags notwendig.
  • Eventuell unterschiedliche PTM und Faltung = unterschiedliche Funktion
  • Direkte Expression wenn möglich --> liefert exakte AA
 
Alternative:
Direkte Proteinexpression. Hierbei werden vor und nach dem Gen nur die regulatorischen Sequenzen des Wirtsstammes wie Promotor und Terminator angehängt

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