Agroinfiltration efficiente di impianti di alto livello espressione transiente di proteine ​​ricombinanti

Kahlin Leuzinger; Matthew Dent; Jonathan Hurtado; Jake Stahnke; Huafang Lai; Xiaohong Zhou; Qiang Chen

doi:10.3791/50521

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Articolo metodologico

Agroinfiltration efficiente di impianti di alto livello espressione transiente di proteine ricombinanti

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DOI:

10.3791/50521

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23 luglio 2013

Kahlin Leuzinger^*¹ , Matthew Dent^*¹ , Jonathan Hurtado¹ , Jake Stahnke¹ , Huafang Lai¹ , Xiaohong Zhou¹ , Qiang Chen¹

¹The College of Technology and Innovation, Center for Infectious Disease and Vaccinology, The Biodesign Institute, Arizona State University

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Piante offrono un sistema innovativo per la produzione di proteine farmaceutiche su scala commerciale che è più scalabile, economica e sicura rispetto paradigmi attuale espressione. In questo studio, riportiamo un approccio semplice e conveniente, ma scalabile per introdurre target-gene contenente Agrobacterium tumefaciens In impianti per la proteina espressione transitoria.

Abstract

Colture cellulari di mammifero è la più importante piattaforma per la produzione commerciale di vaccini umani e delle proteine terapeutiche. Tuttavia, non può soddisfare la crescente domanda mondiale di prodotti farmaceutici grazie alla sua scalabilità limitata e costo elevato. Le piante hanno dimostrato di essere una delle più promettenti alternative piattaforme di produzione farmaceutica che sono robuste, scalabili, a basso costo e sicuro. Il recente sviluppo di vettori basati sul virus ha permesso rapida e di alto livello di espressione transiente di proteine ricombinanti in piante. Per ottimizzare ulteriormente l'utilità del sistema di espressione transiente, dimostriamo una metodologia semplice, efficiente e scalabile per introdurre target-gene contenente Agrobacterium in tessuto vegetale in questo studio. I nostri risultati indicano che agroinfiltration sia con siringa e vuoto metodi hanno portato alla introduzione efficiente di Agrobacterium in foglie e produzione robusta di due proteine fluorescenti, GFP e DsRed. Inoltre,dimostriamo i vantaggi unici offerti da entrambi i metodi. Siringa infiltrazione è semplice e non richiede attrezzature costose. Esso permette anche la flessibilità di entrambi infiltrare l'intero congedo con un gene bersaglio, o per introdurre geni di bersagli multipli su un unico foglio. Quindi, può essere utilizzato per l'espressione scala di laboratorio di proteine ricombinanti e per confrontare diverse proteine o vettori di espressione yield o cinetica. La semplicità della siringa infiltrazione suggerisce anche la sua utilità nella scuola superiore e l'istruzione universitaria per il soggetto delle biotecnologie. Al contrario, l'infiltrazione di vuoto è più robusto e può essere scalata-up per la produzione commerciale di proteine farmaceutiche. Esso offre anche il vantaggio di poter agroinfiltrate specie vegetali che non sono suscettibili di infiltrazione siringa come lattuga e Arabidopsis. Nel complesso, la combinazione di siringa e agroinfiltration vuoto fornisce ai ricercatori ed educatori un semplice, efficiente e robustometodologia per l'espressione proteica transiente. Esso agevolerà notevolmente lo sviluppo di proteine farmaceutiche e promuovere l'educazione scientifica.

Introduzione

Dal 1970, le piante sono state esplorate come alternative alle colture cellulari di mammifero, insetto, e batteriche per la produzione commerciale di proteine ricombinanti e proteine terapeutiche ^1. Sistemi a base vegetale per l'espressione di biofarmaci hanno mostrato risultati promettenti negli ultimi anni come molti nuovi trattamenti per le malattie, come il morbo di Gaucher ^2, e l'influenza aviaria H5N1 ^3, hanno dimostrato il successo negli studi clinici. Lo sviluppo di meccanismi competenti per l'espressione di proteine ricombinanti nelle piante nei decenni successivi gli esperimenti iniziali ha creato il potenz....