Như đã trình bày, vùng ngoại bào của IL-33R có 3 cầu nối disulfide và 9 vị trí glycosyl hóa cùng với vùng Fc IgG1 sẽ tạo thành một protein có cấu trúc phức tạp và cần được biến đổi sau dịch mã. Hiện nay có nhiều hệ thống biểu hiện protein được sử
dụng phổ biến như vi khuẩn, nấm men, nấm sợi, tế bào côn trùng và tế bào động vật hữu nhũ. Mỗi hệ thống có ưu nhược điểm khác nhau về chất lượng sản phẩm protein tái tổ hợp, khảnăng tăng qui mô trong sản xuất công nghiệp và giá thành [18]. Trong
đó, hệ thống tếbào động vật có năng suất biểu hiện protein tái tổ hợp thấp nhất, với
điều kiện nuôi cấy phức tạp và tốn kém nhất so với các hệ thống biểu hiện protein tái tổ hợp khác. Nhưng hệ thống này có ưu điểm là tạo ra protein tái tổ hợp có chất lượng cao nhất thích hợp sử dụng làm dược phẩm ởngười. Do đặc điểm này nên hệ thống tế bào động vật với bộ máy biến đổi sau dịch mã đầy đủ, là thích hợp nhất để biểu hiện sIL33R- Fc IgG1 tái tổ hợp có hoạt tính sinh học. Trong luận văn này dòng tế bào HEK293, tếbào được dùng phổ biến để tạo protein tái tổ hợp trong nghiên cứu công nghệ sinh học được sử dụng làm hệ thống biểu hiện msIL-33R:Fc hIgG.
Dòng tếbào người HEK293 (Human Embryonic Kidney 293) được tạo ra từ sự
biến nạp tế bào thận phôi người với DNA của adenovirus loại 5 [21]. DNA 4,5 kb của adenovirus loại 5 tạo liên kết với bộ gen tếbào người ở vị trí gen PSG 4 (pregnancy-
specific β-1-glycoprotein) trên nhiễm sắc thể số 19 (19q13.2) [40].
HEK293 có thể bị xâm nhiễm mạnh bởi adenovirus so với dòng tếbào HEK sơ
cấp. HEK293 có khảnăng cảm ứng tạo khối u sau khi tiêm vào chuột 3-6 tuần với tỷ
lệ 90-100% [21]. Có nhiều bằng chứng cho thấy tế bào HEK293 biểu hiện tính chất của tế bào biểu mô như có sự biểu hiện của các nhân tố đặc hiệu cho quá trình biệt hóa tế bào biểu mô giai đoạn sớm: vimentin, keratin 8 và keratin 18. Hơn nữa, sự
17
ứng với một số kích thích như yếu tốtăng trưởng nguyên bào sợi, yếu tốtăng trưởng biểu mô, insulin, yếu tố tăng trưởng giống insulin, ephrin [69]. Ngoài ra, tế bào HEK293 thể hiện đặc tính của tế bào thần kinh rất rõ khi biểu hiện ba trong bốn nhân tố đặc hiệu cho tế bào thần kinh là NF-M (Neuroflament- Medium subunit), NF-L (Neuroflament- Light subunit), α-internexin [69] hay biểu hiện tính chất của tế bào tạo máu [57]. Trong tế bào HEK293, nhân tố tiền viêm IL-8 được sản xuất theo con
đường NF-κB nhờ sự hoạt hóa TLR4 (Toll-like receptor 4) trên bề mặt tế bào [16], [42] hay nhờ sự cảm ứng của IL-33 thông qua thụ thể IL-33R và đồng thụ thể IL-
1RAcP được biểu hiện nhân tạo trên bề mặt tế bào [1].
Hệ thống tếbào HEK293 đã được ứng dụng thành công trong phòng thí nghiệm và cả quy mô sản xuất lớn với rất nhiều sản phẩm như các protein tiết, protein tái tổ hợp,
protein màng, các vector virus như adenovirus, retrovirus và lentivirus, các kháng thể đơn dòng và vaccine ứng dụng trên người như interferon α, influenza; trong nghiên cứu
đặc tính sinh lý và cơ chếđiều hòa của nhiều phân tử bám dính, các cytokine và receptor. Dòng tế bào HEK293 là hệ thống biểu hiện protein tái tổ hợp được sử dụng rộng rãi, nhờ bộ máy sinh hóa có khả năng tiến hành các quá trình dịch mã và biến đổi sau dịch mã một cách chính xác để tạo protein trưởng thành có chức năng sinh học. Ngoài ra, tế bào HEK293 còn mang những thuộc tính quan trọng khác như phát triển nhanh, bảo quản dễ dàng, có thể biến nạp gen bằng nhiều phương pháp, hiệu suất biến nạp cao [76].
18
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP