CHO细胞工程化改造的研究进展

CHO细胞工程化改造的研究进展CHO细胞（Chinesehamsterovarycell）是一种常用于生物制药的哺乳动物细胞模型。近年来，随着生物制药技术的飞速发展，人们对CHO细胞工程化改造的研究也取得了长足进展。本文将从CHO细胞的来源和特点、工程化改造的目的和方法、研究进展和应用前景等几个方面进行综述。一、CHO细胞的来源和特点CHO细胞最初来源于中国仓鼠的卵巢组织，因其易于培养并具有较高的生物制药潜力而成为生物制药领域的理想工具。CHO细胞具有以下特点：1.较快的生长速度和较高的生产稳定性；2.较高的蛋白质表达能力和较低的细胞毒性；3.可以正确地修饰和折叠复杂蛋白质；4.不易感染动物病毒和人类病毒。二、工程化改造的目的和方法工程化改造旨在提高CHO细胞生产蛋白质的效率和质量，可以从以下几个方面着手：1.提高蛋白质表达水平：通过转导外源基因，引入目标蛋白质的表达元件，如启动子、增强子、终止子等，增强细胞对目标蛋白质的合成和表达能力。2.优化细胞代谢：通过改造CHO细胞的代谢途径，如糖代谢途径、氨基酸代谢途径等，使细胞更高效地转化营养物质并产生目标蛋白质。3.改善蛋白质折叠和糖基化修饰能力：通过改变CHO细胞内的分子伴侣蛋白、内质网环境等，提高CHO细胞对复杂蛋白质折叠和修饰的能力。4.提高产物质量：通过靶向基因敲除或过表达，改变CHO细胞对杂质蛋白质的处理能力，提高产物的纯度。工程化改造的方法主要包括基因编辑技术、代谢工程、蛋白质工程等。其中，基因编辑技术，如CRISPR/Cas9，可实现靶向基因的敲除、修饰或插入，使CHO细胞具有更多的功能和特性。代谢工程通过修改代谢途径和代谢产物的调控，提高目标产品的产量和质量。蛋白质工程则通过改变蛋白质的序列、结构和功能，调控其表达和折叠过程。三、研究进展近年来，CHO细胞工程化改造的研究取得了许多重要进展。其中，以下几个方面值得关注：1.CRISPR/Cas9基因编辑技术的应用：CRISPR/Cas9技术可精确编辑CHO细胞的基因组，从而实现基因靶向敲除、修饰或插入。这种技术的广泛应用为CHO细胞的工程化改造提供了强有力的手段。2.代谢工程的发展：通过调控CHO细胞的代谢途径和调控网络，研究人员成功地提高了CHO细胞对营养物质的利用效率和产物的产量。例如，驱动CHO细胞向氧化还原平衡倾斜的代谢工程，可提高CHO细胞对原料的利用效率。3.蛋白质工程的应用：通过改变CHO细胞内的分子伴侣蛋白等，提高CHO细胞对复杂蛋白质的折叠和修饰能力。例如，通过适当地提高GLuc的折叠过程中的伴侣蛋白表达水平，改善了其在CHO细胞中的表达水平和活性。四、应用前景CHO细胞工程化改造有望进一步推动生物制药领域的发展。通过提高CHO细胞的蛋白质合成能力和质量，可以提高生物制药的效率和产品质量，降低生产成本。此外，CHO细胞还广泛应用于生物医学研究、疫苗生产和基因治疗等领域，工程化改造的应用前景广阔。综上所述，CHO细胞工程化改造的研究取得了长足进展。通过基因编辑技术、代谢工程和蛋白质工程等手段，可以提高CHO细胞的蛋白质表