Eukaryotische Lysate

Translationsaktive Lysate stellen die Grundlage für die Synthese von Proteinen in zellfreien Systemen dar. Für die Darstellung von posttranslational modifizierten Proteinen, wie z.B. Glykoproteine und membranständige Proteine, sind endogene Mikrosomen in eukaryotischen Lysaten essentiell, um eine korrekte Translokation in die Mikrosomenmembran zu gewährleisten. Die Arbeitsgruppe Eukaryotische Lysate bietet langjährige Erfahrung in der Kultivierung von eukaryotischen Zelllinien und deren Überführung in translationsaktive Lysate für die Synthese von Proteinen. Einen hohen Stellenwert nimmt die Austestung neuer Zelllinien auf ihre In-vitro-Expressionsfähigkeit ein. Die Entwicklung und stetige Weiteroptimierung von eukaryotischen zellfreien Translationssystemen ist ein wichtiger Forschungsbereich der Arbeitsgruppe. Hierbei ist der Einfluss von Fermentation, Zellaufschluss, aber auch der Transkriptions- und Translationskomponenten auf die Produktivität der Lysate von entscheidendem Interesse.

Während einer Evaluierung von Proteinsynthesen in zellfreien Systemen, wird die generelle Expressionsfähigkeit des Templates untersucht. Hierfür kann ein vergleichendes Screening in verschiedenen Systemen (Lysate auf Basis von E. coli Zellen, kultivierten Insekten-, CHO- und humanen Zelllinien sowie Weizenkeimlysate) durchgeführt werden, um das optimale System für die Synthese des Zielproteins zu identifizieren. Als Template können neben Plasmiden auch lineare Konstrukte, wie PCR-Produkte oder auch direkt mRNA verwendet werden. Für die Proteinsynthese stehen unterschiedliche Reaktionsformate zur Verfügung um eine maximale Proteinausbeute zu erzielen. Die Proteinsynthesen sind standardisierbar und können auch unter GLP-Richtlinien durchgeführt werden.

Die Basis für die zellfreie Proteinsynthese stellen eukaryotische Zelllysate dar. Um diese in translationsaktiver Form zu erhalten, werden definierte Zelllinien unter geeigneten Bedingungen kultiviert. Durch optimale Wachstumsbedingungen der Zelllinien als Suspensionskultur in chemisch definierten Medien in Fermentern und standardisierten Herstellungsprotokollen, wird eine gleichbleibende Qualität der Lysate für die zellfreie Synthese von Proteinen sichergestellt. Für die Fermentation der Zelllinien können verschiedene Reaktionsführungen (Batch, Repeated Batch oder die kontinuierliche Reaktionsführung (Perfusion)), angepasst an die Zelllinie, durchgeführt werden.