Преимущества и недостатки системы экспрессии Bacillus

Сегодня были разработаны различные системы экспрессии, и они очень хорошо зарекомендовали себя на рынке, особенно для получения рекомбинантных белков. Используемые системы экспрессии включают культуры млекопитающих и насекомых, Escherichia coli и бактерии. Экспрессия в бациллах - это наиболее распространенная используемая система. Фердинанд Кон был первым, кто описал род Bacillus в 1872 году, и они включают большое количество грамположительные виды бактерий, такие как Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus megaterium и Bacillus.

Bacillus subtilis - это грамположительная бактерия, обычно встречающаяся в почве, и она содержит только одну мембрану, что делает ее идеальной основой для секреции органических молекул. Bacillus subtilis является привлекательным хозяином для производства белка, поскольку он обладает способностью секретировать внеклеточные ферменты непосредственно в культуральную среду. Также он обладает большой выделительной способностью. Bacillus subtilis использовался для улучшения качества и количества секретируемых чужеродных белков, таких как интерферон, гормон роста, пепсиноген и эпидермальный фактор роста. Однако Б. subtilis продуцирует и секретирует высокие уровни внеклеточных протеаз, которые разрушают секретируемые чужеродные белки. У бациллы также отсутствуют хорошо регулируемые индуцибельные векторы, что ограничивает широкое применение B. система subtilis.

Bacillus anthracis - это грамположительные спорообразующие бактерии, обитающие в почве. При попадании в организм человека-хозяина он может быстро размножаться и вызывать сибирскую язву - заболевание, включающее товемию и сепсис. Примером отрицательного воздействия Bacillus anthracis является его потенциальное использование в биологической войне, что было продемонстрировано в почтовой системе США в 2001 году. Ген, определяющий капсулу, и токсические факторы, ответственные за сибирскую язву, расположены на двух плазмидах, pXO1. и pXO2, и транскрипция этих генов активируется регулятором AtxA во время вегетативной умножение. Исследования Bacillus anthracis были сосредоточены в первую очередь на экспрессии генов, связанных с наиболее установленным фактором вирулентности, токсином сибирской язвы, состоящим из защитных антигенов (PA). Защитный антиген Bacillus anthracis является основным защитным иммуногеном в современной вакцине для человека против сибирской язвы.

Bacillus megaterium - одна из самых крупных бацилл, обнаруженных в почве. Он встречается во многих экологических нишах, потому что растет в самых разных источниках углерода. Компания B. Система экспрессии megaterium представляет собой гибкий и простой в использовании инструмент для стабильного и высокопроизводительного производства белка. Это происходит по нескольким причинам; во-первых, Б. megaterium не обладает щелочными протеазами, что позволяет ему хорошо клонировать и экспрессировать чужеродные белки без деградации. Во-вторых, бактерия легко выделяет белки в питательную среду, и, в-третьих, в клеточной стенке не обнаруживаются эндотоксины. Он производит различные ферменты, такие как амилаза, используемая в хлебопекарной промышленности, и пенициллин-амидаза, используемая для изготовления антибиотиков.

Bacillus brevis успешно использовался для производства гетерологичных белков (белков, различающихся по структуре). В отношении bacillus brevis было проведено не так много исследований, но известно, что она продуцирует растворимые белки, которые нерастворимы при продуцировании E. кишечная палочка. Это также безопасный хозяин, который легко культивировать и стерилизовать. Главный недостаток, ограничивающий его использование, - низкие выходы протеина.