Yleiset kysymykset
Mitä tarkoitetaan käsitteellä rekombinanttiproteiini? Miten niitä tuotetaan ja mihin niitä käytetään?
Käsite rekombinanttiproteiini viittaa proteiiniin, joka on tuotettu geeniteknologian keinoin käyttäen hyväksi yhdistelmä-DNA-tekniikkaa eli rekombinantti-DNA-tekniikkaa. Tällaisia proteiineja valmistetaan liittämällä kulloinkin kyseessä olevaa proteiinia koodittava geeni ensin sopivaan kantaja-DNA-molekyyliin (vektoriin), jonka geenisäätelyalueet mahdollistavat geenin tehokkaan ilmentymisen ja proteiinin tuotannon valituissa isäntäsoluissa.
Vektoreina käytetään yleensä plasmideja, soluissa itsenäisesti monistuvia suhteellisen pieniä (yleensä alle 10 000 emäsparia) rengasmaisia DNA-molekyylejä. Useimmissa tuotantosolukannoissa nimenomaan plasmidit tuottavat proteiinia, mutta tuotantosysteemi voi perustua myös siirrettyjen geenien liittämiseen osaksi solun omaa perimää.
Tuotantoon voidaan valjastaa monenlaisia soluja bakteereista nisäkässoluihin ja kulloinkin käytettävä tuotantosysteemi riippuu pääosin tuotettavan proteiinin ominaisuuksista ja puhdistetun proteiinin käyttötarkoituksesta. Tällä hetkellä yleisesti käytettyjä tuotanto-organismeja ovat esim. kolibakteeri ja leivinhiiva. Erilaiset eläinsolulinjat, erityisesti tietyt hyönteissolut, ovat myös paljon käytettyjä.
Rekombinanttiproteiinia valmistetaan kasvattamalla proteiinia tuottavia soluja tarkoituksenmukaisessa kasvatusliemessä. Joissain tuotantosysteemeissä proteiinit eritetään soluista kasvatusliemeen, josta niiden puhdistaminen voidaan aloittaa suoraan, mutta useimmissa tapauksissa rekombinanttiproteiinia kertyy solun sisään. Soluista proteiinin puhdistus aloitetaan keräämällä solut ensin talteen esim. suodattamalla tai sedimentoimalla ja sen jälkeen hajoittamalla solut. Muodostuvasta liuoksesta rekombinanttiproteiini puhdistetaan fraktioimalla, yleensä käyttäen hyväksi erilaisia kromatografisia menetelmiä.
Rekombinanttiproteiineja, kuten proteiineja yleisestikin, voidaan käyttää hyvin monenlaisiin tarkoituksiin aina sen mukaan mikä proteiini kulloinkin on kyseessä, esim. lääkkeinä, rokotteina tai vaikkapa entsyymeinä erilaisissa teollisuusprosesseissa. Lisäksi monia proteiineja käytetään molekyylibiologisen tutkimuksen työvälineinä esim. muokkaamaan tai monistamaan DNA:ta. Toisaalta, yhä enenevässä määrin rekombinanttiproteiineja tuotetaan materiaaliksi sellaiseen perustutkimukseen, jossa selvitetään proteiinien rakenteita ja toimintaa sekä proteiinien välittämiä muita toimintoja. Rekombinanttiproteiinien etuna on massatuotannon kätevyys ja sitä kautta periaatteessa minkä tahansa proteiinin helppo saatavuus ja puhdistettavuus.
FT Harri Savilahti
HY/Biotekniikan instituutti