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简述哺乳动物表达系统——CHO细胞

现有的哺乳动物表达系统包括中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,啮齿动物细胞系(NSO, BHK, SP2/0)和人类细胞系(HEK293细胞, PER.C6, CAP, 纤维瘤),其中CHO细胞和HEK293细胞占据重要地位。

随着生物医药的飞速发展,哺乳动物细胞已被广泛用于重组蛋白、疫苗、抗癌试剂及其他临床相关的药物的生产中。

现有的哺乳动物表达系统包括中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,啮齿动物细胞系(NSO, BHK, SP2/0)和人类细胞系(HEK293细胞, PER.C6, CAP, 纤维瘤),其中CHO细胞和HEK293细胞占据重要地位。

本期主要简述CHO细胞的发展及蛋白表达系统的特点

1、CHO细胞蛋白表达系统特点

(1)能在无血清、化学成分限定的培养基中悬浮培养,稳定生长,(快速、高产、安全);

(2)在对人类致病性病毒方面具有一定的安全性;

(3)能够表达与人相似的翻译后修饰;

(4)较少分泌内源性蛋白,降低下游流程的难度;

(5)易于基因调控(DHFR 或 GS缺陷型);

(6)可瞬转或稳转表达蛋白。

2、CHO细胞的发展

CHO细胞来自于1958年由Puck分离的具有无性繁殖性和自发永生性的中华仓鼠卵巢细胞。CHO细胞主要包括CHO-K1, CHO-S,CHO-DXB11和CHO-DG44。

CHO-K1

CHO-K1是未经改造的野生型CHO细胞。1968年存放在ATCC中,即现在的CHO-K1(ATCC CCL-61)。1985年分离出一个亚克隆保存在ECACC (85051005)。最初的CHO-K1细胞培养过程中需要添加血清,并且是贴壁生长的。2002年Lonza公司将CHO-K1细胞驯化至无血清培养基中悬浮培养,建立了CHOK1 SV细胞,主要和GS筛选系统组合使用,在GS筛选系统中,目的基因和单拷贝的GS基因被运送到细胞中。稳定的细胞在不含谷氨酸的培养基中进行筛选,同时可以添加MSX增加筛选强度,最终达到筛选高表达的细胞株的目的。2006年Merck将CHO-K1细胞株经悬浮驯化至化学限定培养基中,得到CHOZN CHOK1(Merck,2006)细胞株。

CHO-S

1971年多伦多大学的Thompso驯化出了一株可用于悬浮培养的CHO细胞,能够在生物反应器中使用该细胞系进行更大规模的培养,1980年Gibco公司将此细胞驯化至CD CHO培养基中,建库并以CHO-S名称进行推广。

CHO-DXB11

哥伦比亚大学的Urlaub和Chasin生成了一个DHFR位点缺失,另一个只包含了一个错义突变的CHO细胞。DHFR缺陷型菌株不能生长,除非用DHFR的功能性拷贝转染或在培养基中补充胸苷。因此,将功能性 DHFR基因连接到感兴趣的基因(GOI),转染CHO-DXB11细胞能够通过在不含胸苷的培养基中培养细胞来选择仅携带GOI的细胞。

CHO-DG44

Urlaub和Chasin构建了一个完全缺失两个DHFR位点的CHO细胞系。CHO-DXB11细胞可以自发地恢复DHFR酶活性,使得选择不可能。因此他们将DHFR等位基因双敲除得到CHO-DG44细胞株, 通过完全删除 DHFR 位点消除了这一问题,使 GOI 选择始终成为可能,当细胞被MTX处理后可以成功的扩增转染基因。

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发布于:2022-10-18



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