Proteomics

Molecular Pharming - Entwicklung transienter Expressionssysteme

In der Humanmedizin werden in den letzten Jahren vermehrt rekombinante Proteine als Impfstoffe und Therapeutika eingesetzt. Viele dieser Proteine müssen in eukaryotischen Systemen produziert werden, um biologisch voll aktiv zu sein. In Pflanzen sind sowohl die Faltung als auch die posttranskriptionelle Prozessierung (z.B. Glycosilierung) der Proteine den Vorgängen in Säugetieren viel ähnlicher als in prokaryotischen Systemen. Zudem sind pflanzliche Produktionssysteme frei von Humanpathogenen. Darüber hinaus können durch den Einsatz pflanzlicher Systeme die derzeitigen Produktionsengpässe bei Bioreaktoren umgangen und damit die Produktionskosten erheblich gesenkt werden.
Für die Produktion rekombinanter Proteine in pflanzlichen Systemen, werden derzeit meistens stabil transformierte Pflanzen generiert. Bei der Verwendung solcher transgenen Pflanzen liegt der Expressionslevel, d.h. die Menge an Produkt, meist unter 1% Gesamtprotein. Außerdem ist die Herstellung transgener Pflanzen zeitaufwendig, und die Nutzung gentechnisch veränderter Organismen findet nur wenig Akzeptanz bei der Bevölkerung. Die Entwicklung alternativer Produktionssysteme, die effizienter und schneller arbeiten, ist daher von Interesse.
Die Abteilung Proteomics beschäftigt sich daher mit der Entwicklung transienter Expressionssysteme mittels viraler Vektoren. Verwendet man die genomische Nukleinsäure von Pflanzenviren als „Carrier“ für das Gen, das für das gewünschte Protein codiert, so können über 10% Expressionsraten erreichen werden. Wir verwenden von Tombus-, Nepo- und Tobamoviren abgeleitete Vektoren, mit denen bisher verschiedene Antikörper-Fragmente, Antigene und Immunotoxine exprimiert werden konnten. Unser Ziel ist es, diese Vektoren bezüglich Stabilität und Expressionslevel zu optimieren.

Bindungsspezifität (ELISA Test) eines in Pflanzen produzierten scFv gegen Heliobacter pylori. Der Pflanzen-produzierte scFv zeigt eine höhere Aktivität als der in einem bakteriellen System produzierte scFv (Positivkontrolle).

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