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1、GS系统简介一、GS系统的原理二、GS系统的优势三、GS系统的应用四、GS研究评估协议GS系统是瑞士的LONZA公司开发出来的一种细胞基因表达系统。LONZA（龙沙）瑞士的制药化工巨头，龙沙集团是一家以生命科学为主导，在生物化学、精细化工、功能化学等行业均处于领先地位的全球性跨国公司，具有一百多年历史，总部位于瑞士巴塞尔。GS是glutaminesynthetase(谷氨酰胺合成酶）的英文缩写，GS系统的全名是：GlutamineSynthetaseGeneExpressionSystem™，即谷氨酰胺合成酶基因表达系统
2、。GS系统是什么谷氨酰胺的酶促反应谷氨酰胺合成酶是一种能将谷氨酸和氨合成为谷氨酰胺的酶。这种酶促反应是动物细胞获得谷氨酰胺的途径。GS系统的原理在不含有谷氨酰胺的培养基中，谷氨酰胺酶在哺乳动物细胞的生长中扮演着非常重要的角色：一些哺乳动物细胞系,如小鼠骨髓瘤细胞,在没有添加谷氨酰胺的培养基中，无法表达足够的谷氨酰胺来维持生存。在这些细胞中,转染GS基因可以在无谷氨酰胺培养基中作为选择标记来获得增殖。其他细胞系,如中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,表达足够的GS离不开外生谷氨酰胺。在这些情况下,GS抑制剂,L-氨基亚砜蛋氨酸（M
3、ethionineSulphoximineMSX）,可用于抑制内源性GS活性,只有转染了额外GS基因可以生存。GS系统的原理即：用含单抗蛋白等的目的基因和GS基因标记的表达载体，转染宿主细胞（如CHO），再通过MSX等化合物选择加压，促使GS基因和目的蛋白基因扩增，筛选获得重组细胞株。可在不含有L-glu的培养基中生长。GS系统的优势产量高速度快稳定性好可比性高产量高蛋白质产品的制造成本高,特别是对于治疗性蛋白质,意味着如果生产流程已经建立起来的话，体积最大化时的生产率至关重要。使用GS系统™可靠结果的高产细胞系细胞早期
4、建设项目。最大表达水平的实现取决于产品，但产量超过5g/L的重组抗体的细胞系已经创建,而某些特定的蛋白，其生产率在15-65pg/细胞/天。产量高Figure1:Productivityinchemicallydefined,animalcomponent-freev8GS-CHOcommercialplatformprocessforLonza’smodelantibodycB72.3.产量高Figure2:Productivityinchemicallydefined,animalcomponent-freeGS-N
5、S0bioreactorprocess速度快在任何生物技术项目的开发阶段，速度对成功是至关重要的。在第一次筛选，GS系统™就能快速的选择出高产的细胞系。甚至通过培养基和流程的优化以获得更高的收益率。这会显著减少生成适合cGMP制造的一个细胞系所需的时间。利用能够在单一连接步骤中插入任何可变区域的GS恒定区域载体来建设人类恒定区域标准长度抗体将变得迅速而简便。Lonza的专有CHOK1SV宿主细胞相比标准CHOK1流程能更好的适应无蛋白悬浮培养体系。速度快Figure1:Timelineofstepsperformedto
6、selecthigh-yieldingunclonedGS-CHOcelllinesadaptedtochemicallydefined,animalcomponent-freemedia稳定性高GS细胞系在产品浓度、增长率和产品特性上的一致性可以很容易地创建。对于非放大的GS阴性细胞系,如NS0、不需要GS活动的选择性剂和抑制剂氨基亚砜蛋氨酸来稳定。对于非放大的GS阳性细胞系,如CHO细胞,通常需要所需的氨基亚砜蛋氨酸的容积效率保持在一个一致的水平。可比性强20多年来,Lonza不断升级GS平台。在最近我们改进商业平台
7、过程中,宿主细胞系和载体的发展导致了我们新的GSXceed™基因表达系统。新的系统在化学成分限定的，无动物组分的环境中能产生高的产品效价，并且不需要MSX来进行稳定。新GSXceed™系统与现有CHOK1SV细胞系相比，在平均效价和糖基化模式显示出类似的结果。可比性强Figure1:CHOK1SVandGS-KOCelllinesexpressingamodelantibody(cB72.3)evaluatedin10Lmodelofproductionfed-batchbioreactor,usingLonza's V
8、ersion8 MediaandFeedsPlatform.可比性强Figure2. ComparabilityofglycanstructureforCHOK1SVGS-KOandCHOK1SVderivedcelllinesassessedinashake-flaskmodelofLonza’sv8GS-CHOC
