식물에서 치료 단백질 생산 :녹색 용액
식물은 치료 단백질을 생산하기위한 유망한 플랫폼을 제공하여 전통적인 방법에 대한 비용 효율적이고 지속 가능한 대안을 제공합니다. 다음은 프로세스의 고장입니다.
1. 유전자 공학 :
* 표적 단백질 선택 : 생산하려는 치료 단백질 (예 :인슐린, 항체, 성장 인자)을 확인하십시오.
* 유전자 클로닝 : 단백질을 암호화하는 유전자를 분리하고이를 적합한 식물 발현 벡터에 삽입하십시오.
* 변형 : 다음과 같은 방법을 사용하여 엔지니어링 된 벡터를 플랜트 세포에 소개합니다.
* Agrobacterium 매개 변환 : 유전자를 운반하는 박테리아 벡터가 식물 세포에 도입된다.
* 생물학적 폭격 : DNA- 코팅 된 입자는 식물 세포로 촬영된다.
* 원형질체 변환 : 세포벽이 제거 된 식물 세포는 DNA에 직접 노출된다.
2. 식물 선택 및 성장 :
* 올바른 식물 선택 : 고려 된 요인은 다음과 같습니다.
* 높은 바이오 매스 수율 : 단백질 생산을 극대화합니다.
* 재배의 용이성 : 비용 효율성 및 확장 성을 위해.
* 안전 : 유해한 화합물이 존재하지 않도록합니다.
* 발현 수준 : 단백질을 효율적으로 발현하는 식물 선택.
* 다운 스트림 처리에 적합 : 쉬운 단백질 추출 및 정제를 위해.
* 식물 성장 : 온실이나 생물 반응기와 같은 통제 된 환경에서 유전자 변형 식물을 재배하십시오.
3. 단백질 축적 및 추출 :
* 단백질 발현 : 도입 된 유전자는 식물 세포가 치료 단백질을 생성하도록 지시한다.
* 단백질 국소화 : 표적 단백질에 따라 :식물의 여러 부분에 다음을 포함하여 축적 될 수 있습니다.
* 잎 : 쉽게 추출하고 높은 수율에 사용됩니다.
* 씨앗 : 많은 양의 단백질을 저장하고 보관 중에 보호를 제공합니다.
* 과일 : 많은 양의 단백질을 함유하고 수확하기 쉽습니다.
* 추출 : 원하는 식물 부품을 수확하고 단백질 추출에 적합한 방법을 사용하십시오.
* 기계적 혼란 : 식물 재료를 분쇄하거나 분쇄합니다.
* 용매 추출 : 완충제 및 세제를 사용하여 단백질을 용해시키고 분리합니다.
4. 정제 및 특성화 :
* 정제 : 다음과 같은 다양한 기술을 사용하십시오.
* 크로마토 그래피 : 크기, 전하 또는 친화력에 기초하여 단백질 분리.
* 여과 : 원치 않는 입자 제거.
* 강수 : 용해도에 기초한 특정 단백질을 표적으로한다.
* 특성 : 다음과 같은 방법을 사용하여 추출 된 단백질의 순도, 활동 및 구조적 무결성을 확인하십시오.
* SDS-PAGE : 단백질 크기 및 순도를 결정하기위한 겔 전기 영동.
* elisa : 단백질 존재 및 양을 검출하기위한 효소-연결 면역 흡착제 분석.
* 생물학적 분석 : 단백질 활동 및 기능 테스트.
5. 제형 및 전달 :
* 제형 : 정제 된 단백질을 적절한 전달 방법 (예를 들어, 정제, 주사, 비강 스프레이)으로 제형.
* 임상 시험 : 인간 사용을위한 안전, 효능 및 복용량을 평가하기 위해 임상 시험을 수행합니다.
식물 기반 치료 단백질 생산의 장점 :
* 비용 효율성 : 전통적인 세포 배양 방법과 비교할 때 식물 생산은 더 저렴할 수 있습니다.
* 확장 성 : 식물은 대량으로 성장하여 치료 단백질의 질량 생산을 허용 할 수 있습니다.
* 안전 : 식물은 동물 유래 제품보다 덜 위험한 것으로 간주되며, 감염제를 전달할 가능성을 최소화합니다.
* 지속 가능성 : 식물은 재생 가능한 자원이며 더 친환경적이고 지속 가능한 생산 모델에 기여합니다.
도전 :
* 규정 : 유전자 변형 식물에 대한 엄격한 규제.
* 낮은 발현 수준 : 때로는 식물에서 표적 단백질의 발현 수준이 다른 시스템보다 낮을 수 있습니다.
* 정제 복잡성 : 식물 물질에서 특정 단백질을 추출하고 정제하는 것은 어려울 수 있습니다.
* 대중의 인식 : 유전자 변형 유기체 (GMO)에 대한 우려는 식물 기반 치료제의 수용을 방해 할 수 있습니다.
전반적으로 식물 기반 생산은 비용 효율적이고 안전하며 지속 가능한 방식으로 치료 단백질을 생산할 수있는 큰 약속을 가지고 있습니다. 이 혁신적인 기술은 도전 과제를 극복하고 대중의 관심사를 해결함으로써 건강 관리에 혁명을 일으키고 수백만 달러의 생명을 구하는 치료법에 접근 할 수 있습니다.
