Die Verbesserung von zellbasierten Protein-"Fabriken"

Entwicklungen in der Biotechnologie ermöglichen es den Forschern, „natürliche“ Methoden zur Produktion von qualitativ hochwertigen Proteinen mit hohem Mehrwert in vielfältigen Anwendungsformen zu nutzen. Im Rahmen des Projekts BACELL FACTORY konzentrierte man sich auf die Optimierung von zellbasierten Systemen zur Proteinproduktion.

Eines der meist verbreiteten bakteriellen Systeme zur Proteinproduktion ist die Spezies Bazillus subtilis. Die Theorie hinter der Nutzung von Bakterien anstelle von komplexen industriellen Prozessen zur Produktion von komplexen Proteinen unterstreicht die relativ einfache Konzeption der Methode. Bakterien verfügen über die molekulare Ausrüstung, Proteine künstlich herstellen, modifizieren, falten und absondern zu können. Diese Funktionen machen sie zu idealen Komplettproduktionsanlagen für Enzyme und andere Proteine.

Die Bazillus subtilis Bakterien wurden sehr genau charakterisiert, und deshalb ist ihr Proteinsyntheseprozess wohl bekannt. Im Rahmen des BACELL FACTORY Projekts sollten effiziente Zellsysteme geschaffen werden, die große Mengen der gewünschten Proteine produzieren können. Eines der Haupthindernisse, die es zu überwinden gilt, ist die Identifizierung und Isolierung des Proteinprodukts aus der Zellmischung nach der Produktion.

Zu diesem Zweck entwickelten die Forscher sechs Plasmidvektoren, die es ermöglichen, jedem Bazillus subtilis Protein eine Markierung anzuhängen. Kurz gesagt können Plasmidvektoren als exogenes genetisches Material definiert werden, das in die Zellen eingeführt wird und die interne Genexpression beeinflusst. In diesem Fall ermöglichen die angehängten Markierungen die Erkennung durch kommerziell erhältliche Antikörper und Reinigungssets.

Es werden bereits Marketing-Anstrengungen unternommen, und diese Vektoren könnten die finalen gereinigten Proteinerträge beträchtlich steigern und sich deutlich von gegenwärtig genutzten Methoden abheben. Die Forscher sind bestrebt, sich am Marketing des Produkts und am Ausbau dieses Forschungszweigs zu beteiligen.