CHO细胞表达体系及其特
CHO细胞基本知识
CHO细胞基本知识引言CHO细胞（Chinese Hamster Ovary cells）是一种常见的哺乳动物细胞系，常被用于生物技术领域的研究和应用。
CHO细胞具有诸多优点，如易于培养、较高的复制速度和稳定性等，使其成为生物药物生产的重要工具。
本文将介绍CHO细胞的基本知识，包括其来源、特点、培养条件和应用等方面。
来源CHO细胞最初来源于中国仓鼠卵巢组织，1957年被美国科学家狄利克(Dilworth)和哈普斯特(Hamster)首次成功培养。
经过多年的研究和改进，CHO细胞逐渐成为工业界主要采用的细胞系之一。
现在，CHO细胞已经被广泛应用于生物制药行业，特别是重组蛋白的生产。
特点CHO细胞有许多特点使其成为生物药物生产的理想细胞系。
1.易于培养：CHO细胞相对容易培养，可以在常规的培养基中生长。
其生长要求较为简单，包括适当的培养基、温度、pH值、营养物质等。
2.高繁殖速度：CHO细胞的繁殖速度较快，在适宜的培养条件下，细胞数量可以迅速增加。
这对于大规模的生物药物生产非常有利。
3.稳定性：CHO细胞在长期培养过程中具有较高的遗传和表达稳定性。
这对于生物药物的一致性和稳定性非常重要。
4.多样性：CHO细胞可以表达多种重组蛋白，包括抗体、生长因子、酶等。
这使得CHO细胞在生物制药领域有广泛的应用前景。
培养条件CHO细胞的培养条件对于细胞的生长和表达产物的质量具有重要影响。
以下是一些常用的培养条件：1.培养基：CHO细胞通常使用含有葡萄糖和氨基酸的培养基，如DMEM（Dulbecco’s Modified Eagle’s Medi um）或RPMI 1640。
培养基中还可以添加胎牛血清（FBS）或人血清蛋白（HSA）等血清成分，以提供细胞所需的营养和生长因子。
2.温度和湿度：CHO细胞通常在37摄氏度的恒温箱中培养，相对湿度约为90%。
温度和湿度的控制对细胞的生长和代谢活性至关重要。
3.pH值：CHO细胞在培养过程中的最适pH值通常在7.0-7.6之间。
cho细胞表达重组蛋白方案
CHO (Chinese Hamster Ovary) 细胞是常用的哺乳动物细胞系统，用于表达重组蛋白的研究和生产。
以下是一般性的CHO 细胞表达重组蛋白的方案：
1. 购买表达载体：选择适合的表达载体，可以是质粒或病毒载体。
载体应包含适当的启动子、选择标记等。
2. 转染CHO 细胞：将表达载体导入CHO 细胞中。
转染方法可以选择经典的化学或电穿孔法，也可以选择使用特定的转染试剂或转染仪器。
3. 选择稳定转染株：在转染后，使用适当的选择剂(如抗生素) 处理细胞，以选择稳定表达重组蛋白的细胞株。
可通过单克隆分离等方法筛选和扩增单一细胞克隆。
4. 细胞培养条件优化：优化培养基配方和细胞培养条件，包括温度、pH 值、培养基组分等，以提高重组蛋白的产量和纯度。
5. 表达蛋白的诱导：使用适当的诱导剂或方法，例如添加诱导剂(如甲酪酸) 到培养基中，以启动重组蛋白的表达。
6. 重组蛋白的纯化和分析：通过细胞破碎和不同的纯化步骤（如亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤等）从培养基或细胞提取物中纯化目标重组蛋白，并使用适当的分析方法验证表达的蛋白的纯度和功能。
在每个步骤中，需要根据具体的重组蛋白和研究目的进行优化和调整。
此外，合理的培养细胞和操作操作也至关重要，以确保产量和纯度的理想达到。
这些方案的细节将根据具体的实验目的和需要进行个体化定制。
不同亚型CHO_宿主细胞对抗体表达的影响
生物技术进展 2023 年 第 13 卷 第 5 期 698 ~ 703Current Biotechnology ISSN 2095‑2341进展评述Reviews不同亚型CHO 宿主细胞对抗体表达的影响曹辉 ， 董静 ， 贾宇 ， 江一帆*华北制药集团新药研究开发有限责任公司，抗体药物河北省工程研究中心，抗体药物研究国家重点实验室，石家庄 050015摘要：CHO 细胞作为宿主细胞广泛应用于生物药工业化生产中。
其中，CHO -K1、CHO -DG44和CHO -S 是最常见的3种亚型。
虽然这些亚型是从共同的原始CHO 细胞分离出来的，但在不同的实验室或生物医药公司、研究人员、培养基或培养方式下连续传代、驯化和保存，使得CHO 细胞积累了大量变异，导致宿主细胞应用于抗体药生产时会在细胞生长状态、抗体表达量及以糖型为代表的质量属性方面表现出较大差异。
综述了CHO 细胞不同亚型的染色体差异、生长状态、表达差异以及糖型差异，以期为抗体药物研发中宿主细胞的选择提供参考。
关键词：CHO 细胞；抗体；表达量；糖型DOI ：10.19586/j.2095‑2341.2023.0064中图分类号：Q28, R392-33 文献标志码：AEffects of Different Sources of CHO Host Cells on Antibody ExpressionCAO Hui ， DONG Jing ， JIA Yu ， JIANG Yifan *State Key Laboratory of Antibody Drug Development ， Hebei Engineering Research Center of Antibody Medicine ， New Drug Research and Development Co. Ltd ， North China Pharmaceutical Corporation ， Shijiazhuang 050015， ChinaAbstract ：CHO cells comprise a variety of lineages including CHO -K1， CHO -DG44 and CHO -S ， which have been widely used in the industrial production of biological drugs. All CHO cell lines share a common ancestor ， however ， during the process of cell passage cultivation ， cell domesticated ， and preservation by different laboratories or companies ， substantial genetic heterogeneity among them has been produced ， that showed great differences in cell growth state ， antibody titer ， glycosylation and other product quality attributes. This article reviewed the difference in chromosome ， growing status and expression ， and glycoform in different sources ofCHO host cells ， which was expected to be helpful in host cell selection during antibody drug research and development process.Key words ：CHO cells ； monoclonal antibody ； antibody titer ； glycosylation生物药物在国际医药市场中占据主导地位，截至2023年，全球范围内已有100多个抗体药物被批准上市，近1 200个抗体药物处于不同临床试验阶段［1］。
用于表达蛋白质的CHO细胞系统介绍
细胞系统
DHFR系统
GS系统
简介
CHO-DHFR-细胞缺失二氢叶酸还原酶（DHFR），无法自身合成四氢叶酸，在没有次黄嘌呤（hypoxanthine）和胸腺嘧啶（Thymidine）时会死亡。用含有含单抗蛋白等的目的基因及与之相连的DHFR基因的表达载体，转染宿主细胞CHODHFR细胞，使其能利用二氢叶酸还原酶的抑制物氨甲喋呤(methotrexate ,MTX)进行筛选。
加入谷氨酰胺合成酶的抑制物甲硫氨酸亚砜(methioninesulphoximine,MSX) ,可使GS基因及与之相连的目的基因一起扩增,达到提高目的基因表达水平的目的。
筛选难易
需要不断提高MTX的浓度，去除选择压力后，扩增基因不稳定，较难
正常MSX浓度下就能筛选到含有高拷贝外源基因的转染细胞，较易
蛋白表达量
普通（1-2g/L）
较高（2-9g/L）
倍增时间
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2-3天
1天
主要有害代谢产物乳酸和氨
较多
较少
细胞长期生长稳定性
较稳定
较差
CHO-GS细胞是用含单抗蛋白等的目的基因和谷氨酰胺合成酶(GS)基因标记的表达载体，转染宿主细胞CHO-k1。谷氨酰胺合成酶在ATP水解提供能量时,利用细胞内的氨和谷氨酸合成谷氨酰胺，为细胞生长提供营养。
主要细胞系
DG44
CHO-K1
是否缺陷型
缺陷型
野生型和缺陷型（Lonza新推出）
筛选方法
利用浓度不断提高的二氢叶酸还原酶的抑制物氨甲喋呤(methotrexate ,MTX)选择抗MTX的细胞系,使DHFR基因及与之相连的目的基因一起扩增,达到提高目的基因表达水平的目的。
CHO细胞特性简介
悬浮培养
•
一种非分泌细胞,本身很少分泌内源蛋白,因此对目标
蛋白分离纯化十分有利
•
形成有活性二聚体,具有糖基化功能,是表达复杂生物
大分子的理想宿主
可在人工控制条件的生物反应器中大规模培养 比微生物细胞更大,无细胞壁,机械强度较低,对剪切力敏感, 环境适应能力差.
配增时间长,生长缓慢,易受微生物污染. 培养过程中细胞相互粘连以集群形式存在
CHO细胞是中国仓鼠卵巢细胞, 1957年美国科罗 拉多大学Dr. Theodore T. Puck从一成年雌性仓鼠 卵巢分离获得，是生物工程上广泛使用的细胞 系。他是用来表达外源蛋白最多也最成功的一 类细胞.
•
具有不死性,可传百代以上,是生物工程广泛使用的细
胞系
•
属于成纤维细胞,可贴壁培养,经多次传代筛选后也可
培养过程需氧量少,代谢产物具有生物活性,生产成本高
具有准确的转录后修饰功能,表达的糖基化药物蛋白分子在 分子结构.理化特性和生物学功游产物分离纯化 具有重组基因的高效扩增和表达能力 具有贴壁生长特性,可以进行悬浮培养,具有较高的表达能
力
构建重组CHO细胞生产效率低,产物浓度也低 某些糖基化表达产物不稳定,不方便纯化 重组细胞上游构建与下游分离纯化脱节,主要表现在上 游高效表达与下游有效提取之间的矛盾
重组细胞培养费用昂贵,自动化水平低下
随着以CHO细胞为主的动物细胞表达系统日益完善,动物 细胞将成为基因工程药物的主要宿主细胞.研发人员将对以 下问题进行主要研究 1.提高表达水平,如发展一些新的强启动子,装配适合于高效 表达的必要元件. 2.在提高表达的同时,注重下游分离纯化,如改变中的个别序 列,使表达产物在不影响生物活性的前提下,携带有利于分 离纯化的基团 3.细胞培养成本的控制,高密度高产量和培养设备的大型化 自动化和精窍化 4.分离纯化的低成本和高活性回收率
cho细胞表达系统及筛选原理
cho细胞表达系统及筛选原理Cho细胞表达系统及筛选原理一、引言Cho细胞表达系统是一种常用的哺乳动物细胞表达系统，被广泛应用于重组蛋白的生产。
本文将介绍Cho细胞表达系统的原理以及其在蛋白质筛选中的应用。
二、Cho细胞表达系统的原理Cho细胞是一种中国仓鼠卵巢细胞系，具有较高的生长速度和蛋白质表达能力。
Cho细胞表达系统主要包括以下几个关键步骤。
1. 转染将目标基因导入Cho细胞中，通常使用质粒转染法或病毒载体转染法。
质粒转染法通过将目标基因插入质粒DNA中，然后利用转染试剂将质粒DNA导入细胞内。
病毒载体转染法则通过构建携带目标基因的病毒载体，将其感染到Cho细胞中。
2. 选择性筛选为了确保只有转染成功的细胞能够表达目标蛋白，通常在培养基中添加适当的选择性抗生素，如G418或葡萄糖酸钾。
只有转染成功的细胞才能抵抗抗生素的作用，存活下来。
3. 扩增和表达经过筛选的细胞将被扩增培养，以获得足够数量的细胞进行大规模蛋白质表达。
通常选择合适的培养基和培养条件，以提高细胞的生长速度和蛋白质表达水平。
4. 蛋白质纯化经过表达的目标蛋白质需要进行纯化，以去除其他杂质。
常用的纯化方法包括亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析等。
通过这些方法，可以获得高纯度的目标蛋白质。
三、Cho细胞表达系统在蛋白质筛选中的应用Cho细胞表达系统在蛋白质筛选中具有以下优势。
1. 高表达水平Cho细胞具有较高的蛋白质表达能力，能够快速产生大量目标蛋白。
这对于需要大量蛋白质的研究和工业应用非常有利。
2. 真核细胞表达与原核细胞表达系统相比，Cho细胞表达系统能够实现真核细胞蛋白质表达。
这使得Cho细胞表达系统适用于需要进行正确的蛋白质翻译修饰、蛋白质折叠和组装的蛋白质研究。
3. 可选择性筛选通过添加适当的选择性抗生素，可以筛选出成功表达目标蛋白的细胞。
这样可以确保筛选后的细胞具有较高的表达水平和纯度。
4. 灵活性Cho细胞表达系统可以应用于多种类型的蛋白质，包括单链抗体、重组蛋白、酶等。
CHO细胞表达抗体ppt课件
启动子下游有真核的 核糖体进入位点，通 常为GCCGCC A/GCCAUGG+4的 共有序列
IRES具有较强的起始 翻译的能力，研究发 现，某些动物的基因 前存在类似IRES的序 列，可以独立启动翻 译，并且翻译效率很 高，可称之为翻译型 增强子
CHO Cell CHO-K1 GS基因表达系统 瑞士的Lonza公司
宿主细胞：CHO-K1SV 质粒：PEE12.4（Amp抗性，GS标记 基因，￥2000） 筛选试剂：MSX（氨基亚砜蛋氨酸） 宿主细胞：CHO-s® Cells (cGMPbanked) 质粒：pCHO1.0（嘌呤霉素和DHFR标 记基因，￥10000） 筛选试剂：Puromycin/MTX（氨甲喋5 呤）
质粒：PEE12.4 筛选试剂：MSX（氨基亚砜蛋氨酸）
PEE12.4
12
PEE12.4 4 12.4
13
GS（谷氨酰胺合成酶）筛选原理
L-谷氨酸+氨+ATP
GS
L-谷氨酰胺+ADP+Pi
14
DHFR系统
宿主：CHO-S Cell （cGMP-banked） 培液：CD-FortiCHO Medium 限制性内切酶： AvrII/BstZ17I ，EcoRV /Pacl 线性化酶：NruI 转化：Neon® electroporation Transfection
表 达 盒
抗体基因表达盒的组织形式 已较为固定，但其中各元件 的选择仍有值得探讨的地方
9
PcDNA3.3/Poptiv
人促红细胞生成素在CHO细胞上的表达
人促红细胞生成素在CHO细胞上的表达随着生物技术的不断发展，基因工程在医药领域的应用越来越广泛。
人促红细胞生成素（Erythropoietin，简称EPO）作为一种生长因子，在治疗贫血方面发挥着重要的作用。
本文将探讨人促红细胞生成素在CHO细胞上的表达情况。
一、背景介绍1. EPO的功能和应用人促红细胞生成素是一种由肾脏分泌的蛋白质激素，对红细胞的生成起着重要的调节作用。
它可以刺激骨髓中的前红细胞（erythroblast）增殖和分化，促进红细胞的生成。
因此，EPO在临床上广泛应用于贫血的治疗，特别是在肾衰竭等引起贫血的疾病中。
2. CHO细胞的特点和应用CHO细胞是一种常用的哺乳动物细胞，广泛应用于蛋白质的表达和研究领域。
CHO细胞具有较高的产物稳定性和较低的免疫原性，是表达重组蛋白的理想宿主细胞之一。
因此，将EPO在CHO细胞上进行表达研究，具有重要的理论和实践价值。
二、EPO基因的克隆和构建1. EPO基因的克隆通过PCR扩增技术，从人体肝脏组织中获得EPO基因的DNA序列，然后进行DNA片段的纯化和测序，以确保所获得的DNA序列的准确性。
2. EPO基因的构建基于CHO细胞中常用的表达载体系统，将EPO基因与相应的表达载体连接，构建成重组表达质粒。
通过酶切和连接等分子生物学技术，确保EPO基因正确地插入到质粒中，并经过测序确认。
三、CHO细胞中的EPO表达1. 细胞转染将构建好的重组表达质粒转染到CHO细胞中，可以使用电穿孔法、化学法或病毒介导的转染等方法。
2. 表达培养在适当的培养基和条件下，对转染后的CHO细胞进行培养和筛选，选择出稳定的表达细胞株。
在培养的过程中，可以通过ELISA等技术手段检测培养上清液中的EPO表达情况。
3. 表达产物的纯化和鉴定通过亲和层析、离子交换层析和凝胶过滤等技术手段，对CHO细胞培养上清液中的EPO进行纯化。
然后可以利用质谱等分析方法，对纯化后的产物进行鉴定和定量。
CHO细胞表达体系特点及CHO细胞表达疫苗
CHO细胞表达体系特点及CHO细胞表达疫苗来源：易生物实验浏览次数：533 网友评论0 条CHO细胞表达体系特点及CHO细胞表达疫苗关键词：细胞疫苗CHO细胞表达体系CHO细胞表达分子生物学、分子免疫学等学科的发展使基因工程疫苗具有越来越重要的地位。
在基因工程疫苗研究的动物细胞表达系统中，最具代表性的就是中国仓鼠卵巢细胞(Chinese Hamster Ovary，CHO)。
它是用来表达外源蛋白最多也最成功的一类细胞。
本文就CHO细胞表达系统在疫苗研制中的应用做一综述。
1、CHO细胞表达体系及其特点CHO细胞属于成纤维细胞，既可以贴壁生长。
也可以悬浮生长。
目前常用的CHO细胞包括原始CHO和二氢叶酸还原酶双倍体基因缺失型(DHFR-) 突变株CHO。
近年来，为降低生产成本和减少血制品带来的潜在危害性，动物细胞生产开始使用无血清培养基(SFM)，但SFM往往导致细胞活力差，贴壁性差，分泌外源蛋白的能力差等缺点。
另有研究者尝试将类胰岛素生长因子IGF基因和转铁蛋白基因转入CHO细胞获得能自身分泌必需蛋白的“超级CHO”，无需在培养基中转铁蛋白和胰岛素，细胞可在sFM 中生长良好。
与其他表达系统相比，CHO表达系统具有以下的优点：(1)具有准确的转录后修饰功能，表达的蛋白在分子结构、理化特性和生物学功能方面最接近于天然蛋白分子；(2)既可贴壁生长，又可以悬浮培养，且有较高的耐受剪切力和渗透压能力；(3)具有重组基因的高效扩增和表达能力，外源蛋白的整合稳定；(4)具有产物胞外分泌功能，并且很少分泌自身的内源蛋白，便于下游产物分离纯化；(5)能以悬浮培养方式或在无血清培养基中达到高密度培养。
且培养体积能达到1000L以上，可以大规模生产。
2、CHO细胞表达疫苗（1）乙肝疫苗CHO细胞表达疫苗的种类不多，多数处于研究阶段。
目前只有CHO表达乙肝疫苗已投入生产，这是除酵母表达乙肝疫苗以外，唯一已用于人类使用的基因工程亚单位疫苗。
常用的蛋白质表达体系
常用的蛋白质表达体系
常用的蛋白质表达体系有多种，包括原核细胞体系、哺乳动物细胞体系和酵母细胞体系。
在原核细胞体系中，常用的表达宿主包括大肠杆菌（E. coli）和单核细胞（S. cerevisiae）。
大肠杆菌是最常用的原核表达宿主，具有生长快、易操作、高产量的优点。
通过将目标基因插入质粒中，然后将质粒转化到大肠杆菌中，利用其自身的表达机制来产生蛋白质。
单核细胞是酵母菌的一种表达宿主，相比于大肠杆菌，其优点包括可以进行异源蛋白质糖基化、易扩展培养规模等。
哺乳动物细胞体系是一种常用的真核蛋白质表达体系，可用于表达复杂的蛋白质，尤其对于需要正确的蛋白质修饰的研究非常重要。
哺乳动物细胞常用的表达宿主包括CHO细胞、HEK293细胞等。
CHO细胞（Chinese Hamster Ovary cells）是最常用的哺乳动物细胞表达系统之一，具有高产量和稳定的表达特点。
HEK293细胞（Human Embryonic Kidney 293 cells）也广泛用于蛋白质表达，其优点包括易于培养、高表达能力和适用于多种蛋白质修饰。
另外，酵母细胞体系也是常用的蛋白质表达体系。
酵母细胞表达宿主包括酿酒酵母（S. cerevisiae）和毕赢酵母（P. pastoris）。
酿酒酵母是一种单细胞真核生物，具有低成本、易于操作和较高的蛋白质产量的优点。
而毕赢酵母则适用于表达高产量的蛋白质和进行复杂的蛋白质修饰。
总之，不同的蛋白质表达体系有各自的优缺点，研究人员可根据需要选择合适的表达宿主进行蛋白质表达研究。
cho细胞优化蛋白表达的方式
cho细胞优化蛋白表达的方式Cho细胞是一种常用的宿主细胞，被广泛应用于蛋白表达领域。
Cho细胞优化蛋白表达的方式主要包括以下几个方面：选择适当的表达载体、优化启动子和信号序列、调节培养条件、选择合适的转染方法以及利用辅助蛋白等。
在Cho细胞中进行蛋白表达，需要选择适当的表达载体。
常见的表达载体包括质粒和病毒载体。
质粒载体通常用于转染Cho细胞，而病毒载体则可以通过感染Cho细胞来实现蛋白表达。
根据实验的需要，可以选择不同类型的载体，如pCDNA3.1、pLVX等。
优化启动子和信号序列也是提高蛋白表达效率的重要策略。
启动子是控制基因转录的序列，在Cho细胞中常用的启动子有CMV、EF1α等。
信号序列则是控制蛋白质转运和分泌的序列，可以选择合适的信号序列来提高蛋白表达的效率。
调节培养条件也是优化蛋白表达的重要手段之一。
Cho细胞的培养条件包括培养基的选择、培养温度、CO2浓度、培养时间等。
合理调节这些条件可以促进细胞的生长和蛋白表达。
此外，添加适当的营养物质和辅助因子，如氨基酸、维生素和抗生素等，也能提高蛋白表达的效率。
选择合适的转染方法也是Cho细胞优化蛋白表达的重要环节。
常用的转染方法包括瞬时转染和稳定转染。
瞬时转染通过将表达载体导入Cho细胞，使细胞在一段时间内表达目标蛋白。
稳定转染则是将表达载体导入Cho细胞，并筛选出稳定表达目标蛋白的细胞株。
选择适当的转染方法可以提高蛋白表达的稳定性和效率。
利用辅助蛋白也是优化蛋白表达的一种策略。
辅助蛋白可以提高蛋白质的折叠和稳定性，从而增加蛋白表达的效率。
常见的辅助蛋白包括分泌辅助蛋白、折叠辅助蛋白等。
在表达目标蛋白时，可以选择适当的辅助蛋白来提高表达效果。
Cho细胞优化蛋白表达的方式主要包括选择适当的表达载体、优化启动子和信号序列、调节培养条件、选择合适的转染方法以及利用辅助蛋白等。
通过这些方式的综合应用，可以提高Cho细胞中蛋白表达的效率和稳定性，为后续的蛋白研究和应用奠定基础。
cho高效瞬时表达方法
cho高效瞬时表达方法
CHO细胞高效瞬时表达方法是一种用于瞬时转染真核细胞的方法，该方法使用一种重组的腺病毒或质粒载体将外源基因瞬时转染入CHO细胞。
这种方法的优点是转染效率高，能够实现大规模的基因表达和生产，并且可以在短时间内完成实验。
CHO细胞高效瞬时表达方法的具体步骤包括：
1.准备重组质粒或腺病毒载体：将目的基因克隆到质粒或腺病毒载体中，并进行测序验证。
2.转染CHO细胞：将重组质粒或腺病毒载体与CHO细胞混合，通过特定的转染试剂将其导入细胞中。
3.筛选阳性克隆：在转染后的一段时间内，通过特定的筛选方法，如抗生素筛选或荧光激活细胞分选（FACS），从众多的细胞中筛选出阳性克隆。
4.扩大培养：将筛选出的阳性克隆进行扩大培养，以获得更多的目的基因产物。
5.收集产物：在目的基因产物积累到一定量后，收集产物并进行纯化和质量检测。
CHO细胞高效瞬时表达方法的应用范围广泛，可以用于抗体、重组蛋白、siRNA等生物制品的生产和研究。
CHO细胞表达系统的应用与研究
CHO细胞（中国仓鼠卵巢细胞）：上皮样细胞。当前被 用来表达tPA、EPO、单抗、VШ因子等重组蛋白。 BHK细胞（仓鼠胚肾细胞）：成纤维样细胞。过去用于 增殖病毒，并制作疫苗。现在也用于工程细胞构建。表 达产物主要是VШ因子。 NSO细胞（小鼠胸腺瘤细胞）：转化的淋巴细胞。主要 表达用于单抗。 不同宿主细胞表达的重组蛋白其稳定性和蛋白糖基化类型不 同，需根据要表达的目的蛋白选择最佳的宿主细胞。
基因重组生物技术产品的表达系统
•大肠杆菌表达系统
分子量较小、结构相对简单的蛋白质
•酵母表达系统
分子量较大、结构较复杂、较少糖基化的蛋白质
哺乳动物细胞表达系统
结构复杂或糖基化对于活性非常重要的蛋白质
长生研
大肠杆菌表达系统的应用
大肠杆菌表达的生物技术药物有 20 种，分别是甲状 旁腺激素、利尿钠肽、胰岛素及其两种突变体、生长 激素、干扰素、和，G-CSF、白介素-1Ra、白介 素-2、白介素-11、rPA、白喉毒素-IL 2融合蛋白、 OspA脂蛋白等。这些产品都是结构相对简单、分子 量较小的蛋白质，主要为细胞因子类药物。 这 20 种产品中，有 16 种为2000年以前批准上市的， 说明了E coli.表达系统的应用空间已经越来越小。
长生研
国内CHO细胞表达系统的应用情况
上市产品： 促红细胞生成素（EPO）— 哈药集团、华北制药、沈阳三生、成都地奥、山东阿华、 北京四环、上海科华、上海凯茂、山东科兴、深圳赛保尔、深圳新鹏、开封大鹰、山 西威奇达共 13 家制药厂生产。 基因工程乙型肝炎疫苗 — 长春所、兰州所、武汉所、成都所、华北制药、北京华尔盾 6 家。 重组人II型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白（益赛普® ） —上海中信国健药业。目前 拥有 2条300L抗体药物细胞培养中试工艺验证生产线， 4条750L抗体药物细胞培养生 产线和新增2个2500L的细胞反应罐。生产能力为年产2ml西林瓶装12.5mg冻干粉针剂 400万支（50kg），生产能力仍滞后于市场需求。 重组抗EGFR人源化单抗（泰欣生® ） — 百泰生物 重组Her2人源化单抗 — 中信国健 重组抗CD25人源化单抗 — 中信国健 重组人MNV-骨形态发生蛋白-2 重组人尿激酶原 重组人促卵泡激素—长春金赛
CHO细胞表达抗体1
利用超滤膜将抗体从溶液中分离出来，适用于大规模生产中的抗体 纯化。
鉴定技术
1 2 3
ELISA法
酶联免疫吸附试验（ELISA）是一种常用的抗体 鉴定技术，通过抗原-抗体特异性结合的原理， 检测抗体的存在和浓度。
Western Blot法
Western Blot是一种将蛋白质从混合物中分离并 检测其特性的技术，适用于抗体特异性和亲和力 的鉴定。
诊断试剂领域
免疫诊断试剂
CHO细胞表达的抗体可用于免疫诊断试剂的制备，如酶联免疫吸附试验（ELISA）、免疫荧光技术等，用于检测 生物样品中的特定抗原或抗体。
分子诊断试剂
CHO细胞表达的抗体可用于分子诊断试剂的制备，如PCR技术、基因芯片技术等，用于检测生物样品中的特定基 因或蛋白质。
科研领域
抗体库构建
稳定性检测
通过加速稳定性试验等方法检测抗体的稳定 性，确保抗体的长期保存和使用效果。
05
CHO细胞表达抗体的应用
生物医药领域
抗体药物研发
CHO细胞表达的抗体可用于抗体药物 的研发，包括单克隆抗体、双特异性 抗体等，用于治疗癌症、自身免疫性 疾病等。
细胞免疫治疗
CHO细胞表达的抗体可用于细胞免疫 治疗，如CAR-T细胞疗法，通过改造 患者自身的免疫细胞，使其能够特异 性识别并攻击肿瘤细胞。
抗体在科研领域的应用
抗体作为重要的研究工具，可用于研究细胞信号传导、蛋白质相互 作用等生命过程，推动生物医学领域的发展。
02
CHO细胞表达抗体技术
CHO细胞的特点
高效表达
01
CHO细胞具有高效的蛋白表达能力，能够稳定地生产大量的抗无血清培养基中生长，简化了培养过程，降低
CHO细胞表达系统常见问题及解析
C H O细胞表达系统常见问题及解析标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]1、问：请问有人养过CHO细胞吗文献报道说用DMEM培养基来养，但我不太清楚具体是高糖还是低糖参考见解：CHO细胞用高糖DMEM养就可以了，比较好养，10%血清，小牛和胎牛都可以，长得比较慢，跟你所用的血清有一定的关系，大概需要两天传一次代。
在塑料板上比玻璃板上好养，感觉如果在玻璃板上养而且不包被的话，好像细胞不易伸展开来。
2、问：要转染钾通道入细胞，是选cho细胞呢还是hek293细胞cho细胞转染效率高吗参考见解：表达一个蛋白的时候，首先要确认你的蛋白确实表达了，因为有很多原因可以导致蛋白表达出问题（质粒序列有错误，质粒纯度低，表达的蛋白不稳定，转染效率太低等）。
所以在做任何功能性实验之前，必须要先确认蛋白的表达，通常的实验有：（1）采用免疫荧光法。
由于需要荧光二抗，比较贵。
但直观，可以确定转染效率，采用好的显微镜时，可以大致知道表达蛋白在细胞中的位置。
（2）WESTERN-BLOT。
可以确认表达的蛋白分子量，以及表达的量。
但不直观。
（3）构建一个N或C端带荧光蛋白的质粒。
这样比较费时间，同时携带的荧光蛋（通常使用GFP）有可能干扰蛋白的正常功能。
但好处是转染后可以很方便的观察转染效率，蛋白在细胞中的位置等。
当然以上方法都无法知道质粒有无发生突变，所以如果你的蛋白有表达但没有功能，首先要做一个DNA测序确认你的序列没有问题。
事实上质粒发生突变的机会比大多数人想象的要多得多！3、问：由于我要用CHO细胞生产基因工程抗体，用什么培养基能够很好的使之良好的生长参考见解：培养CHO细胞最好用F12，并且由于F12中加入了一些微量元素与无机离子，因此可以在血清很少的情况下应用，是无血清培养中常用的基础培养基，特别适合进行单细胞培养和克隆化培养。
我们的前辈曾用F12在无血清的条件下成功的克隆出CHO细胞。
cho细胞表达
cho细胞表达Cho细胞表达是指在生物学中，利用Cho细胞（Chinese Hamster Ovary cells）作为表达系统来表达外源蛋白质的过程。
Cho细胞是一种常用的哺乳动物细胞系，具有较高的蛋白质表达能力和稳定的遗传特性，因此被广泛应用于生物医学研究和制药工业中。
Cho细胞表达系统的优势在于其能够高效地表达外源蛋白质，并能够正确地折叠和修饰蛋白质。
Cho细胞具有相对简单的遗传背景和较低的背景蛋白质表达，可以避免其他细胞系统中常见的问题，如蛋白质聚集、不稳定、部分折叠等。
此外，Cho细胞的培养和维持相对容易，生长速度快，适应不同的培养条件，对不同的基因表达系统都具有较高的兼容性。
Cho细胞表达系统的应用范围广泛，包括生物医学研究、药物发现与研发、生物制药等领域。
在生物医学研究中，Cho细胞表达系统常被用于产生重组蛋白，如抗体、细胞因子、酶等，用于研究蛋白质功能、结构与机制。
在药物发现与研发中，Cho细胞表达系统被用于产生药物靶标蛋白、药物载体、药物代谢酶等，用于筛选和评价药物候选化合物。
在生物制药中，Cho细胞表达系统常被用于大规模生产重组蛋白药物，如单克隆抗体、重组蛋白等。
Cho细胞表达系统的建立和优化需要考虑多个因素。
首先，选择合适的载体和表达系统是关键。
常用的载体包括质粒、病毒载体等，表达系统可以是稳定转染系统或转染后选择稳定表达细胞的系统。
其次，选择合适的表达宿主细胞株和培养条件也十分重要。
Cho细胞的培养基和培养条件需要根据表达蛋白的特性和需求进行优化，包括培养基成分、温度、pH值、培养密度等。
此外，还需考虑到蛋白质折叠、修饰和纯化等后续步骤。
Cho细胞表达系统的优势也存在一些限制和挑战。
首先，Cho细胞是一种非人类细胞，因此相较于人类细胞，其表达的蛋白质可能存在差异。
其次，Cho细胞在遗传稳定性和蛋白质表达水平上存在一定的变异性，需要进行筛选和优化。
此外，Cho细胞的培养和维持相对费时费力，对于大规模的生产需求可能不太适用。
CHO细胞表达抗体讲义
启动子和相应的增强 子是最关键的元件 真核启动子含有TATA 盒（确定转录起始位 点）和下游富含GC的 序列（决定转录起始 频率）
常用的CHO细胞表达启 动子的转录活性依次
为CMV启动子> SV40 启
动子> LTR启动子
表达盒
抗体基因表达盒的组织形式 已较为固定 ， 但其中各元件 的选择仍有值得探讨的地方
宿主细胞：DG44 质粒：共转染PcDNA3.3（Neo抗
性基因 ， ￥2000） 和Poptivec（DHFR标 记基因 ，￥3500）
筛选试剂：G418（遗传霉素）/MTX （氨甲喋呤）
CHO Cell
CHO-K1
野生型宿主 细胞
CHO-S
GS基因表达系统 瑞士的Lonza公司
宿主细胞：CHO-K1SV 质粒：PEE12.4（Amp抗性 ，GS标记基因， ￥2000） 筛选试剂：MSX（氨基亚砜蛋氨酸）
CHO C l a s s i f i c a t i o n
补充：
1980年CHO-K1经化学突变得到CHO-DXB11 （ 一个等位基因缺失） 1983年的电离辐射经诱变株CHO-DG44 （两个等位基因缺失） 由于CHO-DXB11 DHFR缺陷不彻代
DHFR（ 二氢叶酸还原酶） 筛选原理
◆ 四氢叶酸是一碳单位的载体 ，在 核苷酸的合成中起到重要作用。
◆ 当叶酸类似物MTX不可逆结合后 ， 阻止四氢叶酸合成 。细胞必须产 生更多的DHFR才能维持细胞代谢。
CHO细胞的培养
一般采用F12培养基培养 含10％血清的常规培养基里培养 无血清培养基
GS（谷氨酰胺合成酶） 筛选原理
L-谷氨酸+氨+ATP GS L-谷氨酰胺+ADP+Pi
MSX加压筛选及MTX加压筛选
蛋氨酸亚氨基代砜(methionine sulfoximine, MSX)筛选用的是谷氨酰胺合成酶基因〔glutaminesynthetase, GS〕系统压力；氨甲喋呤〔amethopterin, MTX〕筛选用的是二氢叶酸复原酶基因〔dihydrofolatereductase, dhfr〕系统压力。
1. CHO细胞表达体系常用的CHO细胞系有两种：CHO和CHO(dhfr-)，CHO(dhfr-)是缺失二氢叶酸复原酶的细胞株。
CHO表达系统是目前应用最广泛的真核表达系统之一，与其它表达系统相比，它具有许多优点：准确的转录后修饰功能，表达的糖基化药物蛋白在分子构造、理化特性和生物学功能方面最接近天然蛋白分子；表达产物胞外分泌，便于别离纯化；具有重组基因的高效扩增和表达能力；贴壁生长，有较高的耐受剪切力和渗透压能力，可进展悬浮培养或在无血清培养基中到达高密度，培养体积能到达1000L以上；CHO细胞属于成纤维细胞，很少分泌内源蛋白，利于外源蛋白的别离纯化。
改造CHO细胞，可更好地表达外源蛋白。
为减少大规模细胞培养过程中凋亡的发生，将bcl-2基因〔细胞凋亡抑制基因〕导入细胞，bcl-2基因的过量表达能抑制Gln或氧缺乏引起的细胞凋亡，减少细胞特定营养成分的消耗，提高细胞密度和目的蛋白产量。
向CHO细胞中导入p21、p27基因，可使细胞G1期延长〔细胞静止〕，改造后细胞活力正常，营养成分消耗和代谢毒物含量有效降低，从而减少细胞凋亡、死亡，外源蛋白表达量提高，产品本钱降低。
2. 载体系统借助真核基因表达调控的理论，可将较强的顺式作用元件集中到一个载体中，使其方便高效地表达外源基因。
目前，已经构建了许多真核表达载体，它们包含适当的顺式作用元件和选择标记。
顺式作用元件主要有启动子—增强子元件、转录剪切和Poly A信号等；CHO 细胞表达载体中主要有两类选择标记：非扩增基因和共扩增基因。
2.1启动子和增强子启动子是影响外源基因表达效率的关键因素。
CHO细胞(中国仓鼠卵巢细胞)表达系统
CHO细胞（中国仓鼠卵巢细胞）表达系统CHO细胞表达系统原理分子生物学、分子免疫学等学科的发展使基因工程疫苗具有越来越重要的地位。
在基因工程疫苗研究的动物细胞表达系统中，最具代表性的就是中国仓鼠卵巢细胞(Chinese Hamster Ovary，CHO)。
它是用来表达外源蛋白最多也最成功的一类细胞。
本文就CHO细胞表达系统在疫苗研制中的应用做一综述。
CHO细胞表达体系及其特点诞生于70年代末的基因工程药物因其具有其他药物无法比拟的优点，已迅速成为制药工业中一个引人瞩目的领域。
1995年美国基因工程药物销售额约为48亿美元，1997年超过60亿美元，年增长率达20％以上。
各国政府将其视为新的经济增长热点而给予了大力支持。
基因工程药物研究与开发的主要环节包括：①基因的克隆和基因工程菌的构造；②重组细胞的培养；③目的产物的分离纯化等。
针对这些主要环节，研究人员正致力于高效表达、培养工艺及下游分离纯化等方面的研究。
随着基因工程技术的不断发展，目前已有多种表达系统可用于生产具有医疗价值的人或动物来源的蛋白质(表1)。
大肠杆菌(E.coli)是使用最早的表达系统，其显著优点是易于操作，产量高，成本低，但由于用E.coli生产的蛋白质药物因缺乏糖基化而在人体内易被降解，因此它的药放大大降低。
此外，它还存在易产生内毒素和包涵体的问题。
真核细胞中CHO细胞是目前重组糖基蛋白生产的首选体系；因为与其他表达系统相比，它具有许多优点：①具有准确的转录后修饰功能，表达的糖基化药物蛋白在分子结构、理化特性和生物学功能方面最接近于天然蛋白分子；②具有产物胞外分越功能，便于下游产物分离纯化；③具有重组基因的高效扩增和表达能力；④具有贴壁生长特性，且有较高的耐受剪切力和渗透压能力，可以进行悬浮培养，表达水平较高；⑤CHO细胞属于成纤维细胞(fibroblast)，很少分泌自身的内源蛋白，利于外源蛋白的启分离。
但CHO细胞培养成本高，条件难掌握，易污染，在一定程度上影响了它的广泛应用。
CHO细胞表达体系及其特点
CHO细胞表达体系及其特点来源：易生物实验浏览次数：250 网友评论0 条CHO细胞表达体系关键词：细胞特点体系CHO细胞表达子生物学、分子免疫学等学科的发展使基因工程疫苗具有越来越重要的地位。
在基因工程疫苗研究的动物细胞表达系统中，最具代表性的就是中国仓鼠卵巢细胞(Chinese Hamster Ovary，CHO)。
它是用来表达外源蛋白最多也最成功的一类细胞。
本文就CHO细胞表达系统在疫苗研制中的应用做一综述。
CHO细胞表达体系及其特点诞生于70年代末的基因工程药物因其具有其他药物无法比拟的优点，已迅速成为制药工业中一个引人瞩目的领域。
1995年美国基因工程药物销售额约为48亿美元，1997年超过60亿美元，年增长率达20％以上。
各国政府将其视为新的经济增长热点而给予了大力支持。
基因工程药物研究与开发的主要环节包括：①基因的克隆和基因工程菌的构造；②重组细胞的培养；③目的产物的分离纯化等。
针对这些主要环节，研究人员正致力于高效表达、培养工艺及下游分离纯化等方面的研究。
随着基因工程技术的不断发展，目前已有多种表达系统可用于生产具有医疗价值的人或动物来源的蛋白质(表1)。
大肠杆菌(E.coli)是使用最早的表达系统，其显著优点是易于操作，产量高，成本低，但由于用E.coli生产的蛋白质药物因缺乏糖基化而在人体内易被降解，因此它的药放大大降低。
此外，它还存在易产生内毒素和包涵体的问题。
真核细胞中CHO细胞是目前重组糖基蛋白生产的首选体系；因为与其他表达系统相比，它具有许多优点：①具有准确的转录后修饰功能，表达的糖基化药物蛋白在分子结构、理化特性和生物学功能方面最接近于天然蛋白分子；②具有产物胞外分越功能，便于下游产物分离纯化；③具有重组基因的高效扩增和表达能力；④具有贴壁生长特性，且有较高的耐受剪切力和渗透压能力，可以进行悬浮培养，表达水平较高；⑤CHO细胞属于成纤维细胞(fibroblast)，很少分泌自身的内源蛋白，利于外源蛋白的启分离。
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CHO细胞表达体系及其特点
诞生于70年代末的基因工程药物因其具有其他药物无法比拟的优点，已迅速成为制药工业中一个引人瞩目的领域。
1995年美国基因工程药物销售额约为48亿美元，1997年超过60亿美元，年增长率达20％以上。
各国政府将其视为新的经济增长热点而给予了大力支持。
基因工程药物研究与开发的主要环节包括：①基因的克隆和基因工程菌的构造；②重组细胞的培养；③目的产物的分离纯化等。
针对这些主要环节，研究人员正致力于高效表达、培养工艺及下游分离纯化等方面的研究。
随着基因工程技术的不断发展，目前已有多种表达系统可用于生产具有医疗价值的人或动物来源的蛋白质(表1)。
大肠杆菌(E.coli)是使用最早的表达系统，其显著优点是易于操作，产量高，成本低，但由于用E.coli生产的蛋白质药物因缺乏糖基化而在人体内易被降解，因此它的药放大大降低。
此外，它还存在易产生内毒素和包涵体的问题。
真核细胞中CHO 细胞是目前重组糖基蛋白生产的首选体系；因为与其他表达系统相比，它具有许多优点：①具有准确的转录后修饰功能，表达的糖基化药物蛋白在分子结构、理化特性和生物学功能方面最接近于天然蛋白分子；
②具有产物胞外分越功能，便于下游产物分离纯化；
③具有重组基因的高效扩增和表达能力；
④具有贴壁生长特性，且有较高的耐受剪切力和渗透压能力，可以进行悬浮培养，表达水平较高；
⑤CHO细胞属于成纤维细胞(fibroblast)，很少分泌自身的内源蛋白，利于外源蛋白的启分离。
但CHO细胞培养成本高，条件难掌握，易污染，在一定程度上影响了它的广泛应用。
目前已有越来越多的药用蛋白在CHO细胞中获得了高效表达(表2)，其中部分药物已投放市场，倒如EPO、GCSF等。
CHO 细胞属于成纤维细胞，既可以贴壁生长。
也可以悬浮生长。
目前常用的CHO细胞包括原始CHO和二氢叶酸还原酶双倍体基因缺失型(DHFR-)突变株CHO。
近年来，为降低生产成本和减少血制品带来的潜在危害性，动物细胞生产开始使用无血清培养基(SFM)，但SFM往往导致细胞活力差，贴壁性差，分泌外源蛋白的能力差等缺点。
另有研究者尝试将类胰岛素生长因子IGF基因和转铁蛋白基因转入CHO细胞获得能自身分泌必需蛋白的“超级CHO”，无需在培养基中转铁蛋白和胰岛素，细胞可在SFM 中生长良好。
与其他表达系统相比，CHO表达系统具有以下的优点：
(1)具有准确的转录后修饰功能，表达的蛋白在分子结构、理化特性和生物学功能方面最接近于天然蛋白分子；
(2)既可贴壁生长，又可以悬浮培养，且有较高的耐受剪切力和渗透压能力；
(3)具有重组基因的高效扩增和表达能力，外源蛋白的整合稳定；
(4)具有产物胞外分泌功能，并且很少分泌自身的内源蛋白，便于下游产物分离纯化；
(5)能以悬浮培养方式或在无血清培养基中达到高密度培养。
且培养体积能达到1000L以上，可以大规模生产。