Expression und Modifikation von Proteinen

Um systematische Bindungsstudien durchzuführen, werden große Mengen von Proteinen benötigt. Darum werden Chemokine rekombinant in Kolibakterien exprimiert und über Kombinationen verschiedener chromatographischer Verfahren gereinigt. Abbildung 1 zeigt beispielhaft die Reinigung von Interleukin-8 über Kationentauscher, Heparin-Affinitätschromatographie und Gelfiltration. Über 10 mg Protein pro Liter Bakterienkultur können auf diese Weise gewonnen werden.

Abbildung 1: Ergebnis der SDS-PAGE und Chromatogramme aus der Reinigung von Interleukin-8. (Wiese, 2011) (modifiziert nach: Wiese und Schmitz „Expression of recombinant human interleukin-8 and its purification using a single buffer system“ J. Immunol. Meth., 2011, 364, 77–82, doi:10.1016/j.jim.2010.11.004 ; © 2010 Elsevier).
Abbildung 1: Ergebnis der SDS-PAGE und Chromatogramme aus der Reinigung von Interleukin-8. (Wiese, 2011) (modifiziert nach: Wiese und Schmitz „Expression of recombinant human interleukin-8 and its purification using a single buffer system“ J. Immunol. Meth., 2011, 364, 77–82, doi:10.1016/j.jim.2010.11.004 ; © 2010 Elsevier).

Die rekombiante Expression ermöglicht auch die gezielte Modifikation von Proteinen mit funktionellen Einheiten, die zur ortsspezifischen Markierung (z.B. mit Fluoreszenzfarbstoffen) oder zur Verankerung auf Oberflächen in einer wohldefinierten Orientierung ausgenutzt werden können. Auch lassen Sich Proteine bei der rekombinanten Expression mit Isotopen für die NMR markieren. Darüber hinaus werden Proteine durch Oxidation unter bestimmten Bedingungen oder durch den Einsatz von Enzymen ortsspezifisch modifiziert, so dass in bestimmten Positionen Markierungen eingebracht werden können.