Vorlesung 1 Flashcards
Was bedeutet die Produktion rekombinanter Proteine?
Die gezielte Synthese eines gewünschten (fremden) Proteins in einer lebenden Zelle oder Zelllysaten unter Verwendung verschiedener Expressionssysteme.
Warum benötigen wir rekombinante Proteine?
Um natürliche Proteine für Forschung, Biotechnologie und Medizin zu ersetzen, funktionale Analysen, Katalysatoren, Biopharmazeutika und optimierte Proteine bereitzustellen.
Welche Beispiele für Wirtsorganismen werden in der Produktion rekombinanter Proteine verwendet?
Bakterien (E. coli), Hefe, Insektenzellen, Säugetierzellen, filamentöse Pilze und zellfreie Systeme
Was ist der erste Schritt im molekularbiologischen Prozess der Produktion rekombinanter Proteine?
Einführung des Gens, das für das Protein kodiert, in ein Plasmid oder einen anderen Vektor.
Was folgt auf die Einführung des Gens in ein Plasmid in der Produktion rekombinanter Proteine?
Der Vektor wird in die Zielzelle eingeführt (Transformation oder Transfektion), und die Wirtszelle wird kultiviert.
Was sind einige Vorteile der Verwendung von E. coli als Wirtsorganismus?
Geringe Kosten, schnelles Wachstum, hohe Ausbeuten, einfache Kultivierung und hohe Zelldichten bis zu 200g Trockengewicht/L.
Was sind die Nachteile der Verwendung von E. coli zur Produktion rekombinanter Proteine?
Keine posttranslationale Modifikationen, Probleme bei der Zieladressierung von Membranproteinen, ungefaltete/fehlerhaft gefaltete Proteine führen zur Einschlusskörperbildung und Endotoxinkontamination.
Was sind einige Vorteile der Verwendung von Hefe als Wirtsorganismus?
Allgemein als sicher angesehen (GRAS), einige posttranslationale Modifikationen, einfache Kultivierung und potenziell hohe Ausbeuten.
Was sind die Nachteile der Verwendung von Hefe zur Produktion rekombinanter Proteine?
Weniger starke/regulierte Promotorsysteme, geringere Zelldichte, eingeschränkte Sekretionsfähigkeit für Proteine >30 kDa und Glykosylierungsunterschiede zu Säugetierzellen.
Was sind die Vorteile der Verwendung von Insektenzellen in der Produktion rekombinanter Proteine?
Hohe Ausbeuten, posttranslationale Modifikationen ähnlich wie bei höheren Eukaryoten und Proteinkompartimentierung in Membranen, Zytoplasma und Zellkern.
Was sind die Nachteile der Verwendung von Insektenzellen zur Produktion rekombinanter Proteine?
Hohe Anforderungen an sterile Arbeit, komplexe und teure Kultivierung und einige Glykosylierungsunterschiede zu Säugetierzellen.
Was sind die Vorteile der Verwendung von Säugetierzellen in der Produktion rekombinanter Proteine?
Homologes System für Säugetierproteine, beste posttranslationale Modifikationen und Proteinkompartimentierung.
Was sind die Nachteile der Verwendung von Säugetierzellen zur Produktion rekombinanter Proteine?
Allgemein die niedrigsten Ausbeuten, hohe Anforderungen an sterile Arbeit, komplexe, teure und zeitaufwändige Kultivierung.
Was sind die Vorteile von zellfreien Systemen in der Produktion rekombinanter Proteine?
Schnelle Proteinsynthese, skalierbar, hochdurchsatzkompatibel, Synthese toxischer Proteine und flexibles System mit Extrakten verschiedener Organismen.
Was sind die Nachteile zellfreier Systeme zur Produktion rekombinanter Proteine?
Ausbeuten hängen stark vom Zellsystem ab, komplexe und teure Vorbereitung von Zellextrakten und Erfahrung/Zeit für die Systemeinrichtung erforderlich.
