È indispensabile per un laboratorio di ricerca essere in grado di produrre grandi quantità di proteine ricombinanti omogenei per le caratterizzazioni biochimiche e biofisiche, soprattutto per studi cristallografici dei raggi x. Ci sono molti sistemi di espressione eterologa affermati quali Escherichia coli, lieviti, cellule di insetto, cellule di mammifero, cellule vegetali, ecc tra loro, il sistema di espressione di baculovirus-mediata delle cellule di insetto è uno dei più comunemente utilizzato tecniche per produrre grandi quantità di proteine eucariotiche ricombinanti grandi strutturalmente piegate per proteina cristallizzazione1.
I vettori di espressione del sistema di espressione di baculovirus sono progettati per contenere una forte polyhedrin o promotore di P10 per produrre un rendimento elevato di proteine intracellulari ricombinanti2,3. Per rendere un baculovirus ricombinanti, il gene di interesse è clonato in un insetto vettore contenente il locus polyhedrin (polh) del genoma di multi-nucleopolyhedroviral Autographa californica . Il costrutto risultante è quindi sequenziato e verificato il suo telaio di lettura aperto corretta (ORF). Il costrutto corretto è quindi introdotto nella cellula ospite dell'insetto attraverso il processo di trasfezione. Il gene di interesse viene inserito nel genoma virale di ricombinazione omologa. Questo evento provoca la produzione del genoma virale ricombinante, che poi replicati per produrre ricombinante germogliato virus particelle1.
Le cellule di insetto che sono più comunemente utilizzate nel sistema di espressione sono Sf9 e alta cinque celle (Hi5). SF9 cellule sono un isolato clonale di Sf21, derivati dalle cellule ovariche pupale di Spodoptera frugiperda, e Hi5 cellule sono un isolato clonale derivato da parentale Trichoplusia ni ovarico delle cellule linea TN-3684,5. Co-transfezioni, amplificazione di virus e le analisi di placca sono condotto su cellule Sf9, mentre le cellule Hi5 in genere sono selezionate per produrre maggiori quantità di proteine ricombinanti6. Vale la pena notare che le cellule di Hi5 non sono adatte per la generazione e l'amplificazione della progenie di virus a causa della loro tendenza a produrre virus mutante. Tradizionalmente, una gamma di temperatura di 25-30 ° C è considerata di essere buono per la coltivazione di cellule di insetto. Tuttavia, è stato segnalato che il 27-28 ° C è la temperatura ottimale per l'insetto cella crescita e infezione7,8.
L'introduzione di una sequenza di segnale forte precede il gene è necessario per l'alta espressione di proteine secrete. La sequenza del segnale in modo efficiente guiderebbe la proteina ricombinante tradotta in reticolo endoplasmico per la secrezione della proteina e modificazioni post-traduzionali necessarie per il corretto ripiegamento e stabilizzazione3. Sequenze di peptide segnale, come il baculovirus avvolgono proteina GP64/67, honeybee melittin e altri, sono stati scelti per facilitare l'espressione di proteine ricombinanti secretive in baculovirus-mediata espressione sistemi3. L'introduzione del peptide segnale di GP67 ha dimostrato di migliorare la resa di espressione di una proteina ricombinante secreta, in confronto con il peptide di segnale intrinseco del gene bersaglio9. Hemolin è una proteina di emolinfa della falena gigante seta Hyalophora cecropia, indotta a seguito di infezione di batteri10. A causa del relativamente alto livello di espressione indotta, la sequenza del peptide di segnale del gene utilizzabile per mediare l'espressione di secrezione delle proteine ricombinanti nel sistema di cellule di insetto baculovirus.
Il a. thaliana Tracheary elemento di differenziazione inibitorio fattore recettore (TDR) e polline del ricevitore della chinasi 3 (PRK3) entrambi appartengono alla famiglia pianta Leucine-rich Repeat Kinase Receptor-like (LRR-RLK) di proteine11,12 . Al fine di studiare la struttura e la funzione di questa famiglia di recettori proteine vegetali, nonché per facilitare la caratterizzazione biochimica e strutturale di altre proteine vegetali secernuta, il sistema di espressione di baculovirus-insetto cella è stato modificato per migliorare la resa di qualità e produzione di proteina. I domini extracellulari di TDR e di PRK3 sono state espresse con successo utilizzando due vettori di espressione modificata nel sistema di espressione di baculovirus-insetto cellule. Entrambi i domini extracellulari delle proteine TDR e PRK3 sono stati cristallizzati. Questo articolo segnala l'espressione e purificazione di grandi quantità di proteine ricombinanti vegetali secrete con vettori di espressione di baculovirus modificate due incorporando un GP67 o una sequenza di segnale hemolin tra il promotore e clonazione più siti.