Sisältö
Nykyään on kehitetty erilaisia ekspressiojärjestelmiä, ja ne ovat hyvin vakiintuneita kaupallisesti, etenkin rekombinanttiproteiinien saamiseksi. Käytettyihin ilmentämisjärjestelmiin sisältyvät nisäkkäiden ja hyönteisten viljelmät, Escherichia coli ja bakteerit. Ekspressio bacilluksessa on näkyvä järjestelmä, jota käytetään. Ferdinand Cohn kuvasi ensimmäisenä Bacillus-sukua vuonna 1872, ja ne sisältävät suuren määrän gram-positiivisia bakteerilajeja, kuten Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus megaterium ja Bacillus.
Bacillus Subtilis
Bacillus subtilis on gram-positiivinen bakteere, jota esiintyy yleisesti maaperässä, ja se sisältää vain yhden kalvon, mikä tekee siitä ihanteellisen kehyksen orgaanisten molekyylien erittymiselle. Bacillus subtilis on houkutteleva isäntä proteiinin tuottamiseksi, koska sillä on kyky erittää solunulkoisia entsyymejä suoraan viljelyväliaineeseen. Sillä on myös suuri erittymiskapasiteetti. Bacillus subtilisiä on käytetty parantamaan erittyvien vieraiden proteiinien, kuten interferonin, kasvuhormonin, pepsinogeenin ja epidermaalisen kasvutekijän, laatua ja määrää. Kuitenkin B. subtilis tuottaa ja erittää korkeita määriä solunulkoisia proteaaseja, jotka hajoavat erittyviä vieraita proteiineja. Bacilluksesta puuttuu myös hyvin säädeltyjä indusoituvia vektoreita, mikä rajoittaa B. subtilis -järjestelmän laajaa käyttöä.
Bacillus Anthracis
Bacillus anthracis on gram-positiivisia itiöitä muodostavia bakteereja, jotka asuvat maaperässä. Ihmisen isäntään saapuessaan se voi nopeasti lisääntyä ja aiheuttaa pernaruttoa, tautia, johon liittyy tovemia ja septikemia. Esimerkki Bacillus anthraciksen kielteisistä vaikutuksista oli sen mahdollinen käyttö biologisessa sodankäynnissä, kuten osoitettiin Yhdysvaltain postijärjestelmässä vuonna 2001. Kapselia määrittelevä geeni ja pernarutosta aiheutuvat toksiset tekijät sijaitsevat kahdessa plasmidissa, pXO1 ja pXO2, ja näiden geenien transkriptio. aktivoidaan AtxA-säätimen avulla vegetatiivisen kertolaskun aikana. Bacillus anthraciksen tutkimukset ovat keskittyneet ensisijaisesti geenien ilmentymiseen, jotka liittyvät eniten vakiintuneeseen virulenssitekijään, suojaavista antigeeneistä (PA) koostuvaan pernaruttoksiiniin. Bacillus anthracis -bakteerin suojaava antigeeni on tärkein suojaava immunogeeni nykyisessä pernaruttoa vastaan tarkoitetussa ihmisrokotteessa.
Bacillus Megaterium
Bacillus megaterium on yksi suurimmista maaperässä esiintyvistä bakteereista. Sitä on monissa ekologisissa markkinarakoissa, koska se kasvaa monenlaisissa hiilivarannoissa. B. megaterium -ilmentämisjärjestelmä tarjoaa joustavan ja helposti käsiteltävän työkalun vakaan ja korkean saannon proteiinituotannon aikaansaamiseksi. Tämä johtuu useista syistä; ensinnäkin B. megateriumissa ei ole alkalisia proteaaseja, jotka mahdollistavat sen olevan vieraiden proteiinien hyvä kloonaus ja ilmentyminen ilman hajoamista. Toiseksi, bakteeri erittää helposti proteiineja kasvualustaan ja kolmanneksi, soluseinämässä ei löydy endotoksiineja. Se tuottaa erilaisia entsyymejä, kuten leipäteollisuudessa käytetty amylaasi ja antibioottien valmistukseen käytetty penisilliiniamidaasi.
Bacillus Brevis
Bacillus brevisiä on käytetty menestyksekkäästi heterologisten proteiinien (proteiinien, jotka eroavat rakenteeltaan) tuottamiseksi. Bacillus brevis -bakteerista ei ole tehty paljon tutkimuksia, mutta tiedetään tuottavan liukoisia proteiineja, jotka ovat liukenemattomia, kun niitä tuotetaan E. coli -järjestelmässä. Se on myös turvallinen isäntä, jota on helppo viljellä ja steriloida. Tärkein haitta, joka rajoittaa sen käyttöä, on alhainen proteiinisaanto.