Hệ thống biểu hiện trong sản xuất vaccine

Hệ thống biểu sản xuất vaccine Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Quang Đức Tiến Thành viên nhóm Nguyễn Kiều Giang Nguyễn Hoàng Cát Nguyên Hoàng Lan Phương Nội dung 01 02 Hệ thống biểu sản xuất vaccine gì? Các loại hệ thống biểu I Hệ thống biểu sản xuất vaccine Khái niệm: Khái niệm Là cấu trúc di truyền (một gen mã hóa DNA) thiết kế để tạo protein, RNA, bên bên tế bào Hệ thống biểu sử dụng nghiên cứu sản xuất thương mại enzyme liệu pháp điều trị Các yếu tố xác định kiểu hệ thống biểu sử dụng để sản xuất protein tái tổ hợp Dành thời gian để thể protein Dễ dàng xử lý hệ thống biểu thức Đích protein biểu thị Lượng protein cần thiết Loại biến đổi sau dịch mã, số liên kết disunfua Khối lượng protein Quá trình biểu protein tái tổ hợp hệ thống biểu yêu cầu: Xác định gen mã hóa Tạo cDNA từ mRNA tương ứng Lựa chọn vector biểu để chèn trình tự gen Lựa chọn hệ thóng phù hợp biểu thị vector Phương pháp sàng lọc mở rộng quy mô Các bước liên quan đến việc tối ưu hóa hệ thống biểu protein để tạo protein tái tổ hợp mong muốn Gen quan tâm cDNA có độ dài đầy đủ Chèn vào vectơ biểu thức Nhân vào hệ thống biểu phù hợp Sàng lọc tích cực Tế bào động vật có vú Chọn cấu trúc tốt nhất/vật chủ biểu Vi khuẩn, nấm men, tế bào côn trùng Mở rộng chất chuyển đổi tạm thời/ổn định Mở rộng quy mô Nghiên cứu dựa tế bào Phân lập làm protein quan tâm II Các loại hệ thống biểu Hệ thống biểu vi khuẩn Hệ thống biểu hiện E coli  Hệ thống biểu hiện E coli là lựa chọn hệ thống biểu vi khuẩn thường áp dụng nghiên cứu phịng thí nghiệm hoạt động thương mại Sự biểu protein cách sử dụng E.coli Nuôi cấy tế bào thực vật Có hệ thống biểu thực vật sử dụng: Ni cấy mơ thực vật có tổ chức Trồng lại tồn Ni cấy tế bào thực vật Tế bào thực vật chưa phân hóa ni cấy môi trường lỏng Nuôi cấy mô thực vật có tổ chức Trồng tồn Các mơ thường dùng nhất: Chồi lơng rễ Cần có diện tích thí nghiệm lớn Lơng rễ phát triển chậm chồi tạo nhiều sản phẩm Cần nhiều nguyên vật liệu kèm theo Chlmydomonas loài dùng nhiều Dễ mở rộng quy mô mức độ biểu cao Ni cấy khéo kín ✘ • • • • • ✘ • • Ưu điểm Chi phí ni cấy thấp Môi trường nuôi cấy rẻ, đơn giản Dễ dàng mở rộng quy mơ sản xuất An tồn, khơng bị lây nhiễm virus trình sản xuất Sản xuất vaccine thực phẩm, tối ưu hóa quy trình sử dụng vaccine Nhược điểm Một số loại sau chuyển gen kháng nguyên vào cho suất thấp Khó khăn việc chiết suất tinh chế protein chất lượng dùng dược phẩm Hệ thống biểu động vật có vú Các dịng tế bào HEK293 CHO phát triển thành hệ thống biểu tạm thời biểu ổn định Biến nạp E.coli với gen quan tâm Lựa chọn nhân giống dịng có khả Phân lập plasmid/vector biểu Chuyển gen vào tế bào động vật có vú Biểu tạm thời: sàng lọc nhân giống vơ tính tuần Lựa chọn tế bào chuyển gen phân lập protein quan tâm Biểu ổn định: sàng lọc nhân giống vô tính 2-3 tháng Sự biểu protein tế bào động vật có vú HEK293 CHO ✘ Đặc trưng • Biểu tạm thời dễ dàng nhanh chóng • Cung cấp tất sửa đổi hậu dịch mã tìm thấy tế bào động vật có vú • Chuyển giao ổn định dẫn đến suất cao hơn, khả mở rộng sản xuất tái sản xuất Biểu ổn định Gây nhiễm Lựa chọn biểu quan tâm Biểu tạm thời Gây nhiễm Biểu Mở rộng nuôi cấy Vaccine protein tái tổ hợp Vaccine protein tái tổ hợp So sánh biểu tạm thời ổn định  • • •  • • • Biểu tạm thời Ưu điểm: Biểu nhanh vừa phải Tạo protein tiết chúng màng tế bào Tất cấu trúc nếp gập sửa đổi hậu dịch mã đầu biểu Nhược điểm: Chi phí đắt Sản lượng protein nội bào thấp Khó mở rộng quy mô Biểu ổn định  Ưu điểm: • Tất cấu trúc nếp gập sửa đổi hậu dịch mã đầu biểu • Tạo protein tiết chúng màng tế bào  Nhược điểm: • Chi phí đắt • Sản lượng protein nội bào thấp • Khó mở rộng quy mơ • Thời gian ni dài Một số hệ thống biểu khác a Hệ thống biểu không tế bào Hệ thống biểu protein không tế bào (CFPS) sử dụng enzym yếu tố protein từ dịch chiết tế bào, DNA ngoại sinh mRNA làm khuôn mẫu bổ sung chất chất cần thiết cho trình dịch mã để đạt sự tổng hợp trong ống nghiệm của protein quan tâm So sánh sự biểu protein DNA tái tổ hợp in vivo với tổng hợp protein không tế bào b Hệ thống biểu nấm sợi Nấm sợi sinh vật nhân thực bậc thấp thường sử dụng để sản xuất vắc xin tiểu đơn vị với ưu điểm vượt trội khả tiết protein tuyệt vời khả biến đổi hậu dịch mã tương tự protein khác sinh vật nhân thực b Hệ thống biểu nấm sợi Nấm sợi có hiệu suất biến nạp gen tương đối thấp so với hệ thống biểu khác Các phương pháp biến nạp phổ biến biến nạp qua trung gian PEG, biến đổi lưỡng cực, biến nạp qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens và biến nạp xung điện Biến nạp qua trung gian PEG sử dụng rộng rãi dễ thao tác So sánh hệ thống biểu Động vật có vú Nấm sợi > 2- tuần 5-7 ngày Lò phản ứng sinh học Rất cao Môi trường lỏng Thấp Trung bình Trung bình Trung bình Cao Trung bình Trung bình/Cao Trung bình Cao Trung bình Trung bình Thấp Cao Thấp Baculoviru s Thấp Virus nội sinh Thấp Đặc tính E.coli Nấm men Côn trùng Thời gian sản xuất 30-48 46-72 > 10 ngày Môi trường lỏng Thấp Môi trường lỏng Thấp Mơi trường lỏng Cao Nhiều tháng Lị phản ứng sinh học Trung bình Cao Trung bình Trung bình Cao Cao Cao Nội độc tố cho Gram Kiểu nuôi cấy Giá thành Mức độ biểu Tạo protein ngoại bào Mở rộng quy mô sản xuất Tác nhân gây ô nhiễm Thực vật THANKS! Any questions? ...Nội dung 01 02 Hệ thống biểu sản xuất vaccine gì? Các loại hệ thống biểu I Hệ thống biểu sản xuất vaccine Khái niệm: Khái niệm Là cấu trúc di truyền (một gen mã hóa... điểm: + Dễ dàng mở rộng sản xuất + Tránh Nhược điểm: rườm rà + Năng suất sử dụng trồng thấp vaccine tạo vaccine thực phẩm Chuyển gen tạm thời Gen mong muốn vào tế bào chủ tạo Ưu điểm: kháng nguyên... mô sản xuất An tồn, khơng bị lây nhiễm virus q trình sản xuất Sản xuất vaccine thực phẩm, tối ưu hóa quy trình sử dụng vaccine Nhược điểm Một số loại sau chuyển gen kháng nguyên vào cho suất