Клетка яичника китайского хомячка - Chinese hamster ovary cell

Клетки СНО прикрепились к поверхности, что видно под фазово-контрастная микроскопия

Яичник китайского хомячка (CHO) клетки являются эпителиальный клеточная линия полученный из яичник из Китайский хомяк, часто используется в биологический и медицинские исследования и коммерчески в производстве терапевтических белки.[1] Они нашли широкое применение в исследованиях генетики, скрининга токсичности, питания и экспрессии генов, особенно для экспрессии рекомбинантный белки. Клетки СНО являются наиболее часто используемыми хозяевами млекопитающих для промышленного производства терапевтических рекомбинантных белков.[1]

История

Китайские хомяки использовались в исследованиях с 1919 года, где их использовали вместо мышей для набора текста. пневмококки. Впоследствии было обнаружено, что они являются отличными переносчиками кала-азар (висцеральный лейшманиоз ), облегчая Лейшмания исследование.

В 1948 году китайский хомяк был впервые использован в Соединенных Штатах для разведения в исследовательских лабораториях. В 1957 г. Теодор Т. Пак получил самку китайского хомяка из лаборатории доктора Джорджа Ерганиана в Бостонском фонде исследований рака и использовал ее для получения исходной линии клеток яичника китайского хомячка (СНО). С тех пор клетки СНО стали предпочтительной клеточной линией из-за их быстрого роста в суспензионной культуре и высокой продукции белка.[2]

Имея очень низкий хромосома число (2n = 22) для млекопитающее китайский хомяк также является хорошей моделью для радиационной цитогенетики и культуры тканей.[3]

Характеристики

Все линии клеток CHO дефицитны по пролин синтез.[4] Кроме того, клетки CHO не экспрессируют рецептор эпидермального фактора роста (EGFR), что делает их идеальными для исследования различных мутаций EGFR.[5]

Варианты

С тех пор, как в 1956 г. была описана исходная линия клеток СНО, для различных целей было разработано множество вариантов этой линии.[4] В 1957 году CHO-K1 был создан из одного клона клеток CHO,[6] CHO-K1 был мутагенизирован этилметансульфонат для создания клеточной линии без дигидрофолатредуктаза (DHFR) активность, обозначаемая как CHO-DXB11 (также обозначаемая как CHO-DUKX).[7] Однако эти клетки при мутагенизации могут возвращаться к активности DHFR, что несколько ограничивает их полезность для исследований.[7] Впоследствии клетки CHO были мутагенизированы с помощью гамма-излучение чтобы получить линию клеток, в которой оба аллели DHFR локус были полностью исключены, обозначенные как CHO-DG44[8] Эти штаммы с дефицитом DHFR требуют глицин, гипоксантин, и тимидин для роста.[8] Клеточные линии с мутированным DHFR полезны для генетических манипуляций в качестве клеток трансфицированный с интересующий ген вместе с функциональной копией DHFR Ген может быть легко скринингован в средах без тимидина. По этой причине клетки СНО, лишенные DHFR, являются наиболее широко используемыми клетками СНО для промышленного производства белка. В последнее время стали популярными другие системы селекции, а с векторными системами, которые могут более эффективно воздействовать на активный хроматин в клетках СНО, также можно использовать селекцию антибиотиком (пуромицин) для создания рекомбинантных клеток, экспрессирующих белки на высоком уровне. Для этого было обнаружено, что другие клетки-хозяева, все еще использующие названия, применяемые в период с 1960-х по 1980-е годы (CHO-K1, CHO-S, CHO-Pro минус и т. Д.), Производят превосходные уровни белков. имеют очень высокую склонность к генетической нестабильности (как и все иммортализованные клетки), не следует полагать, что применяемые имена указывают на их пригодность для производственных целей. Большинство, если не все промышленно используемые линии клеток СНО в настоящее время культивируются в средах, не содержащих компонентов животного происхождения, или в средах с определенным химическим составом и используются в крупномасштабных биореакторах при суспензионной культуре.[4] Широко обсуждалась сложная генетика клеток СНО и вопросы, касающиеся клонального происхождения клеточной популяции.[9]

Генетическая манипуляция

Большая часть генетических манипуляций, выполняемых в клетках CHO, осуществляется в клетках, лишенных DHFR фермент. Эта схема генетической селекции остается одним из стандартных методов создания трансфецированных клеточных линий СНО для продукции рекомбинантных терапевтических белков. Процесс начинается с молекулярное клонирование интересующего гена и DHFR ген в одном млекопитающем система экспрессии. В плазмида ДНК, несущая два гена, тогда трансфицированный в клетки, и клетки растут под селективный условия при дефиците тимидина средний. Выжившие клетки получат экзогенный DHFR ген вместе с интересующим геном интегрирован в его геном.[10][11] Скорость роста и уровень рекомбинантный белок продукция каждой клеточной линии широко варьируется. Для получения нескольких стабильно трансфицированных клеточных линий с желаемыми фенотипическими характеристиками может потребоваться оценка нескольких сотен клеточных линий-кандидатов.

Клеточные линии CHO и CHO-K1 можно получить из ряда центров биологических ресурсов, таких как Европейская коллекция клеточных культур, который является частью коллекций культуры Агентства по охране здоровья. Эти организации также хранят данные, такие как кривые роста, замедленные видеоролики роста, изображения и стандартную информацию о субкультуре.[12]

Промышленное использование

Клетки СНО - наиболее распространенная линия клеток млекопитающих, используемая для массового производства терапевтических белков.[1] Они могут производить рекомбинантный белок в количестве 3-10 граммов на литр культуры.[4] Продукты клеток СНО подходят для применения на людях, поскольку они позволяют посттрансляционные модификации рекомбинантных белков, которые могут функционировать у людей.[13]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Wurm FM (2004). «Производство терапевтических рекомбинантных белков в культивируемых клетках млекопитающих». Природа Биотехнологии. 22 (11): 1393–1398. Дои:10.1038 / nbt1026. PMID  15529164.
  2. ^ Фанелли, Алекс (2016). «Клетки СНО». Получено 28 ноября 2017.
  3. ^ Tjio J. H .; Пак Т. Т. (1958). «Генетика соматических клеток млекопитающих. II. Хромосомный состав клеток в культуре ткани». J. Exp. Med. 108 (2): 259–271. Дои:10.1084 / jem.108.2.259. ЧВК  2136870. PMID  13563760.
  4. ^ а б c d Wurm FM; Хакер Д (2011). «Первый геном СНО». Природа Биотехнологии. 29 (8): 718–20. Дои:10.1038 / nbt.1943. PMID  21822249.
  5. ^ Ahsan, A .; С. М. Хиникер; М. А. Дэвис; Т. С. Лоуренс; М. К. Няти (2009). «Роль клеточного цикла в радиосенсибилизации, опосредованной ингибитором эпидермального фактора роста». Исследования рака. 69 (12): 5108–5114. Дои:10.1158 / 0008-5472.CAN-09-0466. ЧВК  2697971. PMID  19509222.
  6. ^ Льюис NE; Лю X; Li Y; Нагараджан H; Ерганян Г; О'Брайен Э; и другие. (2013). «Геномные ландшафты линий клеток яичников китайского хомячка, выявленные с помощью проекта генома Cricetulus griseus». Природа Биотехнологии. 31 (8): 759–765. Дои:10.1038 / nbt.2624. PMID  23873082.
  7. ^ а б Urlaub G; Часин Л.А. (июль 1980 г.). «Выделение мутантов клеток китайского хомячка, дефицитных по активности дигидрофолатредуктазы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 77 (7): 4216–4220. Дои:10.1073 / pnas.77.7.4216. ЧВК  349802. PMID  6933469.
  8. ^ а б Urlaub G; Kas E; Carothers AD; Часин Л.А. (июнь 1983 г.). «Делеция локуса диплоидной дигидрофолатредуктазы из культивируемых клеток млекопитающих». Клетка. 33 (2): 405–412. Дои:10.1016/0092-8674(83)90422-1. PMID  6305508.
  9. ^ «Клонирование клеток CHO, продуктивность и генетическая стабильность - обсуждение». Процессы. Дои:10.3390 / pr5020020.
  10. ^ Ли Ф; Mulligan R; Berg P; Рингольд Дж. (19 ноября 1981 г.). «Глюкокортикоиды регулируют экспрессию кДНК дигидрофолатредуктазы в химерных плазмидах вируса опухоли молочной железы мышей». Природа. 294 (5838): 228–232. Дои:10.1038 / 294228a0. PMID  6272123.
  11. ^ Кауфман Р.Дж.; Sharp PA (25 августа 1982 г.). «Амплификация и экспрессия последовательностей, котрансфицированных модульным геном комплементарной дигидрофолатредуктазы ДНК». Журнал молекулярной биологии. 159 (4): 601–621. Дои:10.1016/0022-2836(82)90103-6. PMID  6292436.
  12. ^ «Общая коллекция клеток: CHO-K1». Hpacultures.org.uk. 2000-01-01. Получено 2013-05-21.
  13. ^ Тингфэн, Лай; и другие. (2013). «Достижения в технологиях разработки линий клеток млекопитающих для производства рекомбинантных белков». Фармацевтические препараты. 6 (5): 579–603. Дои:10.3390 / ph6050579. ЧВК  3817724. PMID  24276168.

внешняя ссылка