中国仓鼠卵巢细胞表达外源蛋白研究进展

中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary,CHO)是一种生物制药技术的重要表达系统之一,在生物制药过程中应用较为广泛,但由于其应用成本较高,限制了发展,随年研究的深入,研究者们对于此系统进行了深入的探索,提高了该系统的表达效率,降低了应用成本。     

外源蛋白在中国仓鼠卵巢细胞中高效表达的策略

高效表达外源蛋白,在生物制药中有重要意义.中国仓鼠卵巢细胞（Chinese hamster ovary cell）是表达外源蛋白的最佳真核表达系统之一.影响外源蛋白在CHO细胞表达的因素甚多,主要包括载体、宿主细胞和外源基因几方面.深入了解和灵活运用它们之间的关系,有助于获得外源基因在CHO细胞中的高效表达.     

中国仓鼠卵巢细胞表达新技术

中国仓鼠卵巢细胞（CHO细胞）是基因工程药物生产的最佳表达系统之一,在生物制药中被广泛应用。传统的获得高表达CHO细胞株的方法费时、费力。近年来出现了一些CHO细胞高效表达新技术,它们从克服位置效应,提高基因转录效率、mRNA翻译效率及稳定性、筛选高表达细胞的效率等不同层次调控外源基因在CHO细胞中的高效表达。与MTX加压扩增基因获得高效表达外源基因的方法比较,能够节约时间、减少工作量,不易丢失高表达细胞株。     

人骨形态发生蛋白7在中国仓鼠卵巢细胞中的表达研究

目的:构建重组人骨形态发生蛋白-7(rhBMP7)表达质粒,并研究其在中国仓鼠卵巢细胞中的表达。方法:将hBMP7重组表达质粒电转到中国仓鼠卵巢细胞(CHO)中,并用DOT-BLOT和ELISA方法分析检测rhBMP7在重组CHO细胞中的表达。结果:hBMP7 cDNA整合到CHO细胞基因组中并被转录。点杂交和ELISA检测证实rhBMP7在CHO细胞中得到表达。结论:hBMP7成功在CHO表达系统中得到表达。     

rhVEGF165在中国仓鼠卵巢细胞中的稳定表达、纯化及其生物学活性

利用哺乳动物细胞表达系统,稳定表达和纯化高生物学活性的人重组血管内皮生长因子 (VEGF165) 蛋白。将VEGF165克隆于表达载体pCDNA4.0,与T-GS载体共同转染CHO-S (中国仓鼠卵巢细胞) 细胞,MSX (Methionine sulphoximine) 加压筛选高表达细胞株,5 L发酵罐培养,细胞培养上清液通过三步纯化得到rhVEGF165蛋白,通过Western blotting、Biacore和人脐静脉内皮细胞增殖实验等对表达蛋白的特异性、亲和力及生物学活性等进行检测。所建立的细胞     

hsBLyS基因在中国仓鼠卵巢细胞中的表达及其在免疫小鼠中诱发的抗体反应

为建立稳定表达人可溶性B淋巴细胞刺激因子(hsBLyS)的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞系,从人胎盘cDNA文库中扩增hsBLyS基因,将人红细胞生成素(EPO)信号肽序列和hsBLyS基因重叠延伸为融合基因;融合基因分别插入pcDNA3、pcDNA3.1、pEFneo质粒;磷酸钙共沉淀将表达质粒和标志质粒pSVdhfr,共转染CHOdhfr细胞;选择培养液筛选,经氨甲喋呤选择压力扩增表达,获稳定表达hsBLyS的细胞系,表达量由0.13μg/ml上升至0.55μg/ml;同时利用pEFneo/hsBLyS重组质粒免疫BALB/c小鼠,检测结果表明小鼠产生hsBLyS的特异性抗体。本实验建立了稳定表达hsBLyS的CHO细胞系,对其基因免疫小鼠抗体产生的特点做了初步探讨,为hsBLyS进一步研究奠定了良好的基础     

血管内皮细胞生长因子受体Flt-1胞外区基因的克隆及其在中国仓鼠卵巢细胞中的表达

从原代培养的人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)提取细胞总RNA,采用逆转录PCR(RT-PCR)方法得到VEGF受体Flt-1胞外区前3个IgG样区域cDNA片段(Flt-1n3).将获得的受体基因克隆到真核表达载体pcDNA3.1中,得到重组质粒pcDNA3.1/Flt-1n3,通过脂质体转染方法将其转入中国仓鼠卵巢细胞(CHO),用G418筛选得到稳定表达目的蛋白的细胞克隆.经固相结合实验筛选得到表达与VEGF特异结合的目的蛋白的细胞克隆,细胞测活结果表明,表达产物具有抑制人脐静脉内皮细胞(HUVEC)增殖的活性.鸡胚测活结果表明,CHO细胞表达的r Flt-1n3能抑制鸡胚绒毛尿囊膜的血管形成.     

利用同源蛋白的信号肽和前肽序列在CHO细胞中表达重组人BMP6

BMP6属于TGF-β超家族,具有较强的骨诱导作用。主要利用BMP6自身的信号肽、前肽与成熟肽基因序列构建了表达质粒pcDNA-BMP6;同时利用BMP2的信号肽、前肽与BMP6的成熟肽基因序列构建了表达质粒pcDNA-BMP2/6。将两种质粒分别瞬时转染Cos7细胞,发现质粒pcDNA-BMP2/6表达rhBMP6的效率高于质粒pcDNA-BMP6。然后将质粒pcDNA-BMP2/6与含二氢叶酸还原酶基因(dhfr)的表达质粒共转染dhfr缺陷型的中华仓鼠卵巢(CHO)细胞,经G418筛选、氨甲蝶呤(MTX)介导目的基因扩增、亚克隆后得到表达rhBMP6成熟肽的单克隆细胞株。将表达产物rhBMP6初步纯化后,能诱导前成肌细胞系C2C12向成骨细胞方向转化,显示其具有骨诱导作用。     

中国仓鼠卵巢细胞及其表达载体的改造

哺乳动物细胞因其表达的外源蛋白最接近天然构象,已成为生产重组蛋白药物的理想系统。其中,中国仓鼠卵巢细胞（CHO）是目前最为常用的表达系统,但这种系统也存在很多缺点,如大规模培养中表达量低、生产成本高、细胞无限度增殖及细胞凋亡等。目前,通过优化培养基配方和培养条件很难从根本上解决上述问题,必须从整个表达系统着手进行改造,其中CHO细胞本身和表达载体的改造最为关键。     

Epstein─Barr病毒膜抗原在中国仓鼠卵巢（CHO）细胞中的表达

将切去３’端穿膜序列的ＥＢ病毒膜抗原（ＭＡ）基因,插入ｐＳＶ２－ｄｈｆｒ质粒的ＳＶ４０早期启动子下游,构建了真核表达载体ｐＳＶ２－ｄｈｆｒＧＰＴＲ,使两个ＳＶ４０早期启动子分别调控ＭＡ和二氢叶酸还原酶（ｄｈｆｒ）基因。将该重组质粒转化ＣＨＯ－ｄｈｆｒ细胞,在选择培养基中筛选阳性克隆,用氨甲喋呤加压扩增,建立了表达ＥＢＶ－ＭＡ的克隆细胞系。ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ分析证明,所表达的蛋白的分子量大约为３４０ｋｄ和２２０ｋｄ。经过细Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ２Ｂ琼脂糖凝胶层析初步纯化的抗原与福氏佐剂混合免疫小鼠,２周后小鼠血清中出现明显的ｇｐ３４０／２２０特异性抗体,表明切去嵌膜区结构的ＥＢＶ－ＭＡ基因在ＣＨＯ细胞中的表达产物具有同天然膜抗原相似的分子量大小、糖基化程度、免疫特异性和免疫原性,可望成为ＥＢ病毒人用基因工程亚单位疫苗。     

克服位置效应提高外源基因在CHO细胞中稳定高效表达的策略

能够生产有功用的治疗性蛋白的一个重要前提是获得稳定的重组蛋白高表达细胞株,然而筛选一个能够持续稳定表达外源蛋白的重组细胞株是费时费力的过程。有多篇文献报道了重组蛋白细胞株表达的不稳定性。位置效应是高表达细胞株不稳定性的重要因素,克服或利用位置效应是当前获得稳定高表达重组蛋白细胞株的有效途径。为解决外源基因插入的随机性所带来的不可预知的后果,可以事先在CHO细胞基因组中筛选转录热点区域,再通过位点特异性或同源重组的方式,实现外源基因的定点整合。各种调节位置效应的DNA元件陆续被发现,可以利用它们去调控基因表达及增加细胞株的稳定性。     

影响农杆菌渗入法瞬间表达重组蛋白系统的若干因素

利用农杆菌渗入法(Agroinfiltration)在植物中瞬间表达重组蛋白的系统,具有高效、安全、简便的特点,是一种重要的生产重组蛋白的方法。概述了Agroinfiltration系统的建立、发展及在生产重组蛋白领域的应用进展;并对影响该系统的技术因素作了深入探讨。     

CHO/dhfr-细胞定点整合高效表达系统的建立

为了克服随机整合建立高表达细胞株时“位置效应”所带来的不可预知的后果,我们尝试建立基于定点整合的CHO高效表达系统。首先设计一个新的高效筛选载体pMCEscan。该载体含有报告基因(k₂tPA)、扩增基因（dhfr）、重组酶识别序列(FRT)及筛选基因（neo）,且neo基因的表达经过系统的弱化,确保能够对基因组中的整合位点进行大规模的高效筛选。然后利用该载体转染CHO/dhfr^－细胞并进行大规模筛选以获得足够多的阳性克隆,并对阳性克隆进行系统分析,筛选出报告基因表达水平高、单拷贝且扩增效果好的克隆,此克隆被认为筛选载体整合入CHO细胞基因组中转录热点（Hot spot）区域,从而获得了能够实现外源基因在基因组中定点整合和有效表达的CHO/dhfr-细胞系。随后利用位点特异性重组系统（FLP-FRT）将外源基因定点整合到Hot spot区域,以实现外源基因在CHO细胞基因组中的定点整合及高效表达。并利用该细胞系实现了k₂tPA的高表达,表达量达到17.1μg/10⁶cell·24h。该研究致力于CHO细胞基因组中高表达位点的寻找和确认,建立基于定点整合的哺乳动物细胞高效表达系统。     

CHO/dhfr-细胞定点整合高效表达系统的建立

为了克服随机整合建立高表达细胞株时“位置效应”所带来的不可预知的后果,我们尝试建立基于定点整合的CHO高效表达系统。首先设计一个新的高效筛选载体pMCEscan。该载体含有报告基因(k2tPA)、扩增基因(dhfr)、重组酶识别序列(FRT)及筛选基因(neo),且neo基因的表达经过系统的弱化,确保能够对基因组中的整合位点进行大规模的高效筛选。然后利用该载体转染CHO/dhfr-细胞并进行大规模筛选以获得足够多的阳性克隆,并对阳性克隆进行系统分析,筛选出报告基因表达水平高、单拷贝且扩增效果好的克隆,此克隆被认为筛选载体整合入CHO细胞基因组中转录热点(Hotspot)区域,从而获得了能够实现外源基因在基因组中定点整合和有效表达的CHO/dhfr-细胞系。随后利用位点特异性重组系统(FLP-FRT)将外源基因定点整合到Hotspot区域,以实现外源基因在CHO细胞基因组中的定点整合及高效表达。并利用该细胞系实现了k2tPA的高表达,表达量达到17.1μg/106cell.24h。该研究致力于CHO细胞基因组中高表达位点的寻找和确认,建立基于定点整合的哺乳动物细胞高效表达系统。     

MAR提高重组CHO细胞中转基因表达的分子特征分析

分析核基质结合区（matrix attachment region,MAR）调控转基因表达的分子序列特征,鉴定能有效提高CHO细胞转基因表达的MAR特征性元件。将人β-珠蛋白MAR片段从5′到3′ 端分为6个分段（1～540,421～1 020,901～1 500,1 381～1 980,1 861～2 460,2 341～2 999位置）,分别采用PCR进行克隆,经测序证实正确后,分别连接到含有氯霉素乙酰转移酶（chloramphenicol acetyltransferase,CAT）报告基因的表达载体SV40启动子及上游,构建β-珠蛋白MAR渐次片段介导的表达载体,转染CHO细胞,G418筛选出稳定表达细胞株,ELISA分析CAT报告基因的表达水平,生物信息学分析MAR序列特征。结果表明,β-珠蛋白MAR全长能显著提高转基因的表达,6个渐次片段相比较,421～1 020位的第2个分段和 901～1 500位的第3个分段提高转基因表达作用显著。生物信息学分析结果显示,MAR-like motif有助于转基因表达提高。     

VPAC2在CHO细胞的表达及鉴定

PAC2是垂体腺苷酸环化酶激活多肽(Pituitary adenylate cyclase activating polypeptide,PACAP)和血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)的共同受体,介导多种重要生物学功能。为获得稳定特异表达VPAC2的中国仓鼠卵巢(Chinesehamsterovary,CHO)细胞,将pcDNA-VPAC2表达载体转染CHO细胞,G418筛选转染阳性克隆,PACAP38标准品诱导阳性克隆细胞的胞内cAMP生成,筛选出对PACAP38最为敏感的阳性单克隆细胞株(VPAC2-CHO),运用RT-PCR、Westernblot和免疫荧光法检测VPAC2受体表达情况,利用VPAC2受体特异激动剂通过竞争性结合试验和促进胞内第二信使cAMP生成的活性检测实验证实,VPAC2-CHO特异表达有功能的VPAC2。Scatchard作图分析显示VPAC2-CHO的VPAC2受体密度为(1.1±0.2)pmol/mg膜蛋白,PACAP38与VPAC2的解离常数Kd值为(0.55±0.10)nmol/L。特异表达VPAC2受体细胞系的构建为深入研究该受体理化性质、生物学功能以及筛选、开发VPAC2受体新型特异激动剂和拮抗剂等研究奠定了基础。     

CHO/dhfr-细胞定点整合高效表达系统的建立

为了克服随机整合建立高表达细胞株时“位置效应”所带来的不可预知的后果,我们尝试建立基于定点整合的CHO高效表达系统。首先设计一个新的高效筛选载体pMCEscan。该载体含有报告基因（k2tPA）、扩增基因（dhfr）、重组酶识别序列（FRT）及筛选基因（neo）,且neo基因的表达经过系统的弱化,确保能够对基因组中的整合位点进行大规模的高效筛选。然后利用该载体转染CHO／dhfr^-细胞并进行大规模筛选以获得足够多的阳性克隆,并对阳性克隆进行系统分析,筛选出报告基因表达水平高、单拷贝且扩增效果好的克隆,此克隆被认为筛选载体整合入CHO细胞基因组中转录热点（Hotspot）区域,从而获得了能够实现外源基因在基因组中定点整合和有效表达的CHO／dhfr-细胞系。随后利用位点特异性重组系统（FLP-FRT）将外源基因定点整合到Hotspot区域,以实现外源基因在CHO细胞基因组中的定点整合及高效表达。并利用该细胞系实现了k2tPA的高表达,表达量达到17．1μg／10^6cell·24h。该研究致力于CHO细胞基因组中高表达位点的寻找和确认,建立基于定点整合的哺乳动物细胞高效表达系统。     

炭疽毒素受体与人IgG1的Fc段融合蛋白ATR_Fc在CHO细胞中的表达

ATR_Fc是人炭疽毒素受体(ATR)的胞外区与人免疫球蛋白IgG1的铰链区、CH2区和CH3区组成的融合蛋白。表达该蛋白是为了获得结合PA的抗体样分子,通过阻断PA与细胞受体的结合,而阻止炭疽致死毒素和水肿因子进入细胞内,可作为预防和治疗炭疽感染的生物制品。将编码炭疽毒素受体N端1_227氨基酸的基因和编码Fc段的基因连接,插入到pcDNA3.1的HindⅢ和NotⅠ位点得到表达ATR_Fc融合蛋白的真核表达载体pcDNA3.1ATR_Fc,并用脂质体方法将该载体转染至CHO_K1细胞中,用G418筛选并获得ATR_Fc表达水平为10～15μg(106cells·d)的基因工程CHO细胞系ATR_Fc_1D5。采用蛋白A纯化重组蛋白,并用ELISA法鉴定ATR_Fc与PA的亲和性,表明ATR_Fc可与PA特异性结合。     

CHO细胞表达糖蛋白的研究进展*

中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary cells,CHO)表达系统因具有较高密度培养、高表达和相对完整的蛋白质糖基化修饰系统等特点,成为生产糖蛋白广泛应用的宿主表达细胞之一。目前已产生不同的CHO细胞系和各种功能细胞株以满足对糖蛋白的大量生产和其他实验需求。近年来,随着基因工程、蛋白质工程、细胞工程和发酵调控等技术的发展应用,由CHO细胞生产糖蛋白的产量和糖基化修饰程度取得了突破。然而,随着生物制品市场对于糖蛋白的需求增加,如何获得大量、均质的糖蛋白也成为急需解决的问题。综述了不同工程CHO表达系统的研究、应用、糖基化修饰系统,以及影响外源糖蛋白在CHO系统表达和糖基化修饰的理化因素,结合文献总结并预测了未来CHO细胞表达系统研究的四个具有重大意义的研究方向,以期在未来可以改善由CHO细胞表达糖蛋白的产量和质量。