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Rek. Proteinproduktion, 2019-11-21, 2017-11-23

Nennen sind allgemeine Vor- und Nachteile von E. coli als rekombinanten Proteinproduzenten.

Vorteile:
  • E. coli ist der prokaryontische Modellorganismus.
  • Genetische Charakterisierung: Funktion (fast) aller Gene ist genauestens bekannt. Viele Genome unterschiedlicher Stämme sequenziert.
  • Vielzahl an Plasmiden, Promotoren, Produktionsstämmen vorhanden. (Tags und Fusionsproteine, Antikörper gegen Tags) .
  • Plasmide: einfache Erhöhung der Kopienzahl für Laborversuche, Trend Richtung Integration ins Genom (erhöhte Stabilität)
  • Einfachheit und Geschwindigkeit der genetischen Veränderung. In jeden genetischen Labor ist die Manipulation von E. coli etabliert.
  • Große Mengen an Protein im Verhältnis zum Gesamtprotein produzierbar (20-25%), v.a. intrazellulär produziert.
  • Fermentationstechnologie etabliert.
  • Ökonomisch attraktiv (einfache Medien).
  • Potentiell unbegrenzte Proteinproduktion (Fermentergrösse).
  • Hohe Zelldichte
 
Nachteile:
  • Intrazelluläre Akkumulation von rekombinanten Proteinen als Inclusion Bodies. (Kann auch als Vorteil zur Abtrennung/Reinigung genutzt werden --> Refolding nötig)
  • Viele posttranslationale Modifkationen können nicht einfach oder gar nicht durchgeführt werden (humane Glykosylierung).
  • Manche Proteine werden inaktiv produziert (Faltung etc.).
  • V.a. intrazelluläre Produktion (oder ins Periplasma) etabliert.
  • Eukaryontische Gene/Proteine: Es dürfen keine Introns vorhanden sein: cDNA oder Gensynthese; für eine hohe Expression ist oft eine Optimierung der Codon Usage des Gens nötig.
  • Im Gegensatz zu Euk. ist die Integration der Expressionskassette in das Genom schwieriger.
  • Plasmide können instabil sein, kein Selektionsdruck in Fermentationen.
  • Lipopolysaccharid Produktion: Endotoxin (Äußere Membran) von gram neg. Bakterien, kann zu Immunantwort führen: Reinigung notwendig!

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