抗体的表达原理课件

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1、第七章抗体的表达华南农业大学食品学院廖振林提要基因工程抗体巴在多种体系获得成功表达，包括哺乳动物细胞、大肠杆茵、酵母细胞、昆虫细胞、转基因植物以及转基出动物等表达体系。其中哺乳动物细胞最接近抗体产生的天然宿主，是比较成熟、应用最多的表达体系，主要用于表达完整抗体分子，目前治疗性单抗的生产基本都用这一表达体系。通过对友达载体、宿主细胞及各环节的改良和完善，己可达到100mg／L左右的表达水平，大肠杆菌体系不能对表达产物进行糖基化，只能表达抗体分子片段，但由于其遗传背景清楚，操作简单，成本低，周期短等优点，亦有较广泛的应用，尤其在研究领域。酵母细胞和昆虫细胞表达体系具有一定的糖基化功能，能表

2、达完整抗体分子，可达到较高表达量，其操作及成本较哺乳动物细脑有一定优势，但在抗体表达中的应用尚不多，应用价值有待评价。转基因植物和转基因动物表达体系主要用于工程抗体的大规模生产，其成功应用尚需时日。抗体载体体统的种类1哺乳动物表达载体系统2大肠杆菌表达系统3酵母及昆虫细胞表达系统4动植物表达系统第一节哺乳动物细胞表达系统哺乳动物细胞是最早用来表达抗体分子的，也是目前应用最多的表达体系。哺乳动物细胞内有抗体折叠形成正确立体空间构象所必需的分子伴侣，其内质网为抗体分子的正确折叠和链内及链间二硫键的形成提供了有利的氧化-还原环境。此外哺乳类动物细胞还拥有完整的转录、翻译后加工及分泌等机制，包括

3、抗体的糖基化、羧基化等一系列复杂的加工过程，因而哺乳动物细胞表达系统表达的抗体通常具有正确的折叠和空间构象以及正确的装配，具有良好生物活性，基本近似于天然抗体。同时哺乳动物细胞还能实现抗体的分泌性表达，表达产物可分泌至无血清或无蛋白的培养上清中，为抗体的分离纯化提供了最大的便利。此外表达抗体的哺乳动物细胞也能进行规模化培养，为抗体的产业化相应用奠定了基础。哺乳动物表达细胞但哺乳动物细胞表达体系存在构建周期长、操作烦琐，表达产量相对低，生产成本较高等缺点。因此、尽管哺乳功物细胞表达体系能用于各种基因工程抗体的表达．但最适合表达的还是全分子抗体．以及某些不适宜在非哺乳动物细胞表达的小分子抗体

4、。哺乳动物细胞表达体系包括宿主细胞和表达载体：目前常用的宿主细胞主要有两类，一类是淋巴类细胞，另一类是非淋巴类细胞。一、淋巴类细胞在体内抗体是由浆细胞分泌产生的，浆细胞具有抗体正确折叠，空间构象形成，链内及链间二硫键形成的内环境，包括内质网及参与此过程的各种协向因子和分子伴侣(加重链结合蛋白BiPGRP78，二硫化异构酶等等)，而且还合完成抗体恒定区糖基化等翻译后加工修饰的细胞器、蛋白及代谢产物；因此浆细胞应是最适合表达重组抗体的。但浆细胞不能在体外长期培养，永生化或恶性转化的浆细胞瘤和骨髓瘤细胞系对于表达重组抗体是最接近浆细胞的，这些细胞同浆细胞一样能提供抗体表达所需的全套协同因子、分

5、子伴侣以及糖基化等加工机制。因此能用于表达各种重组的基因工程抗体。但是有的骨髓瘤细胞系本身也产生免疫球蛋白链，大多为κ轻链，选择时应首先考虑用那些本身不产生免疫球蛋白肽链的骨髓瘤细胞系。由于目前尚无稳定但自身不分泌Ig的人骨髓瘤细胞系，因此，用于表达基因工程抗体的淋巴类细胞，主要是小鼠和大鼠的骨髓瘤细胞。目前在表达基因工程抗体最多的骨髓瘤细胞是小鼠骨髓瘤细胞系SP2/0和NSO，以及大鼠的骨髓瘤细胞YB2/0。这些骨髓瘤细胞均不产生和分泌任何免疫球蛋白。SP2/0细胞系是小鼠骨髓细胞p3—x63—Ag8与经绵羊红细胞免疫的小鼠脾淋巴细胞融合而成的杂交瘤，再经培养和药物筛选发生变异后获得的

6、细胞系。SP2/0是在表达基因工程抗体中用得最广泛的淋巴类细胞，尤其在人—鼠嵌合抗体的表达中用得最多，仅其表达产量通常较低，多用于实验研究。NSO细胞系是能在胞内合成κ轻链的NS—1细胞的变异株，不再产生任何免疫球蛋白链，能用于表达各种全分子抗体，用该细胞系表达的抗人EGF受体的人源化改型抗体己在三期临床试用中。此外，也有用小鼠骨髓瘤P3UI细胞表达人—鼠嵌合抗体。用于表达重组抗体的大鼠骨髓瘤细胞仅见有YB2/0细胞的报道，该细胞系是大鼠骨髓瘤细胞Y3与A0株大鼠脾细胞融合建立的，本身也不表达任何免疫球蛋白肽链。用骨髓瘤表达重组抗体时，所用的表达载体通常多选用免疫球蛋白的启动子和增强子，

7、因这些细胞中含有它们所需要的转录因子，有利抗体的高表达。二、非淋巴类细胞多种非淋巴类细胞都已被用于表达重组抗体，其中包括中国仓鼠卵巢(Chinesehamsterovary，CHO)细胞、猴肾来源的COS细胞、神经胶质瘤细胞、嗜伤细胞、Hela细胞、BHK细胞等等．这些不同组织来源的不同类型的细胞，在蛋白质的糖基化中可能会有所差别，但到目前为止，尚未发现从这些非淋巴类细胞中表达的重组抗体有功能性的缺陷。非淋巴类细胞在表达重组抗体时若