CHO细胞(中国仓鼠卵巢细胞)由Theodore T. Puck于1957年首次从中国仓鼠(Cricetulus griseus)卵巢分离,其快速增殖和高效蛋白表达特性而广泛用于生物医药领域,尤其是治疗性蛋白质的生产。CHO细胞具有独特的上皮细胞特性,能够在适应后进行贴壁或悬浮培养,且其遗传不稳定性带来多样的表达水平,常用于基因工程和蛋白质生产。
CHO细胞已衍生出多种变异体,包括未改造的CHO-K1、缺乏二氢叶酸还原酶的CHO-DG44和CHO-DXB11等,它们适用于不同的生物制药和蛋白质工程应用。
CHO细胞特性特征
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糖基化能力:CHO细胞擅长进行复杂的翻译后修饰,如N-连接糖基化,使其生产的重组蛋白在功能和稳定性上更接近人源蛋白,提高了生物相容性和药效。其糖基化模式与人类细胞相似,使得其生产的蛋白质在结构和功能上更接近天然蛋白。
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非分泌型细胞:CHO细胞本身很少分泌内源蛋白,因此在目标蛋白的分离和纯化过程中具有优势。
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遗传不稳定性:CHO细胞具有较低的染色体数目(通常为22条),且存在遗传不稳定性。
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脯氨酸缺陷:CHO细胞缺乏脯氨酸合成基因,无法将谷氨酸转变为谷氨酸-半醛,因此在培养基中需要添加L-脯氨酸以支持其生长。
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高效表达系统:CHO细胞能够高效扩增和表达重组基因,适合用于生产复杂的生物大分子,如单克隆抗体和其他治疗性蛋白。
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产物分泌功能:CHO细胞能够有效地将表达的蛋白质分泌到培养基中,便于后续的分离和纯化。
CHO细胞参数表
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细胞名称
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CHO细胞(中国仓鼠卵巢细胞系)
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细胞别称
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Chinese Hamster Ovary; CHO-ori
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发现时间
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1957年
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产地
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中国
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组织来源
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卵巢
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细胞形态
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成纤维细胞样
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生长特性
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贴壁细胞,经过适应可悬浮生长
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培养基
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高糖DMEM或RPMI 1640,添加10% FBS
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培养环境
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气相:空气,95%;CO2,5% 温度:37℃
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胰蛋白酶消化时间
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数分钟(观察细胞状态)
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每次传代倍增时间
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24-48小时
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L-脯氨酸需求
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必须在培养基中添加(因缺乏脯氨酸合成基因)
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糖基化能力
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能进行复杂的翻译后修饰,如N-连接糖基化
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非分泌型细胞
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几乎不分泌内源性蛋白,有利于目标蛋白的纯化
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染色体数目
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通常为22条染色体
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遗传特性
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存在遗传不稳定性,表达水平可能不同
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高效表达系统
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能够高效扩增和表达重组基因
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产物分泌功能
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能有效将表达的蛋白质分泌到培养基中
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生物反应器培养能力
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可在生物反应器中进行大规模培养
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细胞密度
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可达到2.5×10⁷个细胞/mL(在无血清条件下)
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抗生素筛选标记
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DHFR、GS、G418、puromycin等
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优点
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- 高效的糖基化和翻译后修饰能力
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- 与人类蛋白质结构和功能相似
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- 可进行悬浮培养,适合大规模生产
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缺点
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- 构建重组CHO细胞生产效率低,产物浓度低
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- 某些糖基化表达产物不稳定
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