„Bacillus Expression System“ privalumai ir trūkumai

Šiandien buvo sukurtos įvairios ekspresijos sistemos, kurios komerciniu požiūriu yra labai gerai įsitvirtinusios, ypač rekombinantiniams baltymams gauti. Naudojamos ekspresijos sistemos apima žinduolių ir vabzdžių kultūras, Escherichia coli ir bakterijas. Bacillus išraiška yra svarbiausia naudojama sistema. Ferdinandas Cohnas pirmasis aprašė Bacillus gentį 1872 m., Ir jose yra daugybė gramteigiamų bakterijų rūšių, tokių kaip Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus megaterium ir Bacilos.

Bacillus subtilis yra gramteigiama bakterija, dažniausiai randama dirvožemyje, ir joje yra tik viena membrana, todėl tai yra ideali organinių molekulių sekrecijos sistema. Bacillus subtilis yra patrauklus baltymų gamybos šeimininkas, nes jis gali išskirti tarpląstelinius fermentus tiesiai į kultūros terpę. Jis taip pat pasižymi dideliu šalinimo pajėgumu. Bacillus subtilis buvo naudojamas siekiant pagerinti išskiriamų pašalinių baltymų, tokių kaip interferonas, augimo hormonas, pepsinogenas ir epidermio augimo faktorius, kokybę ir kiekį. Tačiau B. subtilis gamina ir išskiria daug tarpląstelinių proteazių, kurios skaido išskiriamus pašalinius baltymus. Baciloje taip pat nėra gerai reguliuojamų indukuojamų vektorių, kurie riboja platų B taikymą. subtilio sistema.

Bacillus anthracis yra gramteigiama sporą formuojanti bakterija, gyvenanti dirvožemyje. Patekęs į žmogaus šeimininką, jis gali greitai daugintis ir sukelti juodligę - ligą, apimančią tovemiją ir septicemiją. Neigiamo „Bacillus anthracis“ poveikio pavyzdys buvo jo galimas panaudojimas biologiniame kare, kaip parodė JAV pašto sistema 2001 m. Kapsulę apibūdinantis genas ir toksiniai veiksniai, atsakingi už juodligę, yra dviejose plazmidėse - pXO1 ir pXO2, o šių genų transkripciją vegetacijos metu aktyvuoja reguliatorius AtxA dauginimas. Bacillus anthracis tyrimai pirmiausia buvo sutelkti į genų, susijusių su labiausiai paplitusiu virulentiškumo faktoriumi, juodligės toksinu, kurį sudaro apsauginiai antigenai (PA), ekspresiją. Apsauginis Bacillus anthracis antigenas yra pagrindinis apsauginis imunogenas dabartinėje žmogaus vakcinoje nuo juodligės.

Bacillus megaterium yra viena iš didžiausių bacilų, randamų dirvožemyje. Jis randamas daugelyje ekologinių nišų, nes auga labai įvairiuose anglies šaltiniuose. B. megateriumo ekspresijos sistema suteikia lanksčią ir lengvai valdomą priemonę stabiliai ir derlingai baltymų gamybai. Taip yra dėl kelių priežasčių; pirma, B. megateriumas neturi šarminių proteazių, todėl jis gali būti geras klonavimas ir svetimų baltymų ekspresija neskaidant. Antra, bakterija lengvai išskiria baltymus į augimo terpę ir, trečia, ląstelės sienelėje nerandama endotoksinų. Jis gamina įvairius fermentus, tokius kaip amilazė, naudojama duonos pramonėje, ir penicilino amidazė, naudojama antibiotikams gaminti.

Bacillus brevis sėkmingai naudojamas gaminant heterologinius baltymus (baltymus, kurie skiriasi struktūra). Apie bacillus brevis nebuvo atlikta daug tyrimų, tačiau žinoma, kad jis gamina tirpius baltymus, kurie yra netirpūs, kai juos gamina E. coli sistema. Tai taip pat saugus šeimininkas, kurį lengva kultivuoti ir sterilizuoti. Pagrindinis trūkumas, ribojantis jo naudojimą, yra mažas baltymų derlius.