Rekombinantne valk

Rekombinantne valk on valk, mille tootmiseks kasutatakse rekombinantse DNA ehk tehis-DNA tehnoloogiat. Tehnoloogia sai nimetuse ensüümide rekombinaaside järgi, mis katalüüsivad DNA teatud lõikudes n-ö vahetusreaktsioone, võimaldades ühe nukleotiidijärjestuse suunatud ja selektiivset sisestamist teise nukleotiidijärjestuse sisse. Valgu aminohappelist järjestust kodeeriv DNA lõik kloonitakse nn eskpressioonivektorisse – see on suurem rõngakujuline sünteetiline DNA molekul, mis sisaldab geeniekspressiooni käivitamiseks vajalikku promootorit ja muid elemente (nt vektorit sisaldavate rakkude selektsiooniks vajalikku geeni, mis tagab rakkude resistentsust antibiootikumide suhtes). Seejärel toimub transfektsioon, st ekspressioonivektor sisestatakse soovitud rakkudesse (nt bakteri- või imetajarakkudesse), mis kasvavad organismiväliselt rakukultuuris (kuigi olenevalt kasutatavatest rakkudest ja DNA sisestamise täpsemast moodusest kasutatakse ka mõisteid transformatsioon või transduktsioon). Selleks rakendatakse kuumašokki, elektroporatsiooni, spetsiaalseid keemilisi reagente (nn transfektsioonireagendid) või nakatamist viirusega (kui ekspressioonivektor on lisaks sisestatud viiruse genoomi). Transfekteeritud rakkudes võib rekombinantne DNA lülituda raku genoomi, kuid sagedamini jääb ekspressioonivektor genoomiväliseks. Rekombinantse valgu tootmisel kasutatakse ära raku võimet toota DNA kodeeriva järjestuse põhjal mRNA-d ning selle pealt valku, kui ekspressioonivektoris kasutatud promootor on rakkude jaoks sobilik. Sel viisil saab ühe bioloogilise liigi rakkudes toota kas samale liigile või muule liigile omaseid valke (nt soolekepikese rakkudes saab toota inimese valku) või hoopis tehisvalke. Samas tuleb arvestada, et rakkude valik määrab ka valguga rakus teostavate translatsioonijärgsete modifikatsioonide (nt glükosüülimine, fosforüülimine) võimalikkuse ja/või ulatuse. Rekombinantsete valkudena toodetakse tänapäeval suur osa ravimitena kasutatavatest valkudest: nt insuliin diabeedi raviks, folliikuleid stimuleeriv hormoon viljatusraviks ja teatud valgulised vaktsiinid viirushaiguste ennetusraviks (sh B-hepatiidi vastu või inimese papilloomiviiruse nakkuse vastu). European Medicines Agency (2004). "Humalog (insulin lispro): Scientific Discussion" (PDF). ema.europa.eu. Vaadatud 29.10.2023. Euroopa Ravimiamet. "Insulin lispro Sanofi: ravimi omaduste kokkuvõte" (PDF). ema.europa.eu. Vaadatud 29.10.2023. "Covid-19 vaktsiiniarendused: Miks mRNA põhiseid vaktsiine siiani kasutatud pole? | Ravimiamet". www.ravimiamet.ee. Vaadatud 29. oktoobril 2023. Tooming, Katrin (2005). "Saksa-eesti molekulaarbioloogia valiksõnastik (Magistriprojekt)" (PDF). TÜ. Vaadatud 29.10.2023. Sõnastik geneetikahuvilistele (10. oktoober 2014). "rekombinaas (ingl. Recombinase)". Geneetika. Vaadatud 29. oktoobril 2023. Yang, Wei (2010). "Topoisomerases and site-specific recombinases: similarities in structure and mechanism". Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. 45 (6): 520–534. DOI:10.3109/10409238.2010.513375. ISSN 1549-7798. PMC 6290911. PMID 21087076. Suza, Walter; Lee, Donald; Hanneman, Marjorie; Hain, Patricia (15. oktoober 2021). "Recombinant DNA Technology" (inglise). {{ajakirjaviide}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend) Pham, Phuong Lan; Kamen, Amine; Durocher, Yves (1. oktoober 2006). "Large-Scale transfection of mammalian cells for the fast production of recombinant protein". Molecular Biotechnology (inglise). 34 (2): 225–237. DOI:10.1385/MB:34:2:225. ISSN 1559-0305. Liu, Chaoting; Dalby, Brian; Chen, Weixing; Kilzer, Jennifer M.; Chiou, Henry C. (2008). "Transient transfection factors for high-level recombinant protein production in suspension cultured mammalian cells". Molecular Biotechnology. 39 (2): 141–153. DOI:10.1007/s12033-008-9051-x. ISSN 1073-6085. PMID 18327552. Fisher, K. J.; Gao, G. P.; Weitzman, M. D.; DeMatteo, R.; Burda, J. F.; Wilson, J. M. (1996). "Transduction with recombinant adeno-associated virus for gene therapy is limited by leading-strand synthesis". Journal of Virology. 70 (1): 520–532. DOI:10.1128/JVI.70.1.520-532.1996. ISSN 0022-538X. PMID 8523565. Man, The Protein. "Post Translational Modifications: what expression system to choose?". info.gbiosciences.com (Ameerika inglise). Vaadatud 29. oktoobril 2023. Khan, Suliman; Ullah, Muhammad Wajid; Siddique, Rabeea; Nabi, Ghulam; Manan, Sehrish; Yousaf, Muhammad; Hou, Hongwei (2016). "Role of Recombinant DNA Technology to Improve Life". International Journal of Genomics. 2016: 2405954. DOI:10.1155/2016/2405954. ISSN 2314-436X. PMC 5178364. PMID 28053975. Landgraf, Wolfgang; Sandow, Juergen (2016). "Recombinant Human Insulins - Clinical Efficacy and Safety in Diabetes Therapy". European Endocrinology. 12 (1): 12–17. DOI:10.17925/EE.2016.12.01.12. ISSN 1758-3780. PMC 5813452. PMID 29632581. Prevost, R. R. (1998). "Recombinant follicle-stimulating hormone: new biotechnology for infertility". Pharmacotherapy. 18 (5): 1001–1010. ISSN 0277-0008. PMID 9758311. Kovalenko, Angelina; Ryabchevskaya, Ekaterina; Evtushenko, Ekaterina; Nikitin, Nikolai; Karpova, Olga (15. jaanuar 2023). "Recombinant Protein Vaccines against Human Betacoronaviruses: Strategies, Approaches and Progress". International Journal of Molecular Sciences. 24 (2): 1701. DOI:10.3390/ijms24021701. ISSN 1422-0067. PMC 9863728. PMID 36675218.