Produktion von Proteinen

Rekombinante Proteine werden häufig als Forschungs instrumente in der Biologie eingesetzt. Ihre Herstellung erfordert ein gewisses Maß an Fachwissen, auch wenn die Entwicklung recht einfach ist und viele Werkzeuge auf dem Markt existieren.

 

Die Proteinproduktion ist der biotechnologische Prozess der Herstellung eines bestimmten Proteins. Es wird in der Regel dadurch gewonnen, dass die Genexpression in einem Organismus so manipuliert wird, dass er große Mengen eines rekombinanten Gens exprimiert. Dies umfasst die Transkription der rekombinanten DNA in Boten-RNA (mRNA), die Übersetzung der mRNA in Polypeptidketten, die schließlich zu funktionellen Proteinen gefaltet werden und an bestimmten subzellulären oder extrazellulären Orten gezielt eingesetzt werden können. Der nächste Schritt ist die Aufreinigung des exprimierten Proteins.

 

Die Schwierigkeit der Eiweißproduktion hängt von der Schwierigkeit ab, strategische Entscheidungen zu treffen und zu bewerten. Die zu stellenden Fragen lauten wie folgt:

• Soll das Protein in Bakterien, Hefen, Insektenzellen oder menschlichen Zellen exprimiert werden?
• Welcher Expressionsvektor sollte verwendet werden?
• Wenn die bakterielle Produktion beibehalten wird, welche Farbstoffe sollen verwendet werden?
• Soll ein ganzes Protein oder ein Teil des Proteins exprimiert werden?
• Soll das Protein markiert werden und welcher Marker ist am besten geeignet?
• Was ist die richtige Aufreinigungsstrategie?

 

Da alle Proteine unterschiedlich sind, gibt es keine richtige Antwort auf diese Fragen. Welche Strategien für die verschiedenen Stufen der Proteinproduktion gewählt werden, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. dem Protein selbst und der nachgeschalteten Verwendung dieses Proteins.