タンパク質の発現と精製:簡略化された説明
タンパク質発現 遺伝コードからタンパク質を作成するプロセスです。これには、転写が含まれます メッセンジャーRNA(mRNA)への遺伝子とその後の翻訳 mRNAのタンパク質へ。
タンパク質精製 タンパク質の混合物から特定のタンパク質を分離および精製するプロセスです。これには、目的のタンパク質を他のタンパク質、細胞、および他の汚染物質から分離することが含まれます。
各プロセスの内訳は次のとおりです。
タンパク質発現:
* 関心の遺伝子: これは、生成したいタンパク質をコードする遺伝子です。
* 発現システム: これは、遺伝子の発現に使用される生きた生物(細菌、酵母、哺乳類細胞など)です。
* ベクトル: これは、発現システムに目的の遺伝子を運ぶ小さなDNA分子です。
* 転写: 遺伝子のDNA配列はmRNAにコピーされます。
* 翻訳: mRNA配列は、アミノ酸からタンパク質を組み立てるテンプレートとして使用されます。
タンパク質精製:
* 細胞溶解: 発現したタンパク質を含む細胞は、タンパク質を放出するために開いて壊れています。
* 初期精製: このステップは、細胞の破片のような大きな汚染物質を除去します。
* 特定の精製: このステップでは、その特性(サイズ、電荷、親和性)に基づいて特定のタンパク質を標的とする手法を使用します。
* 最終精製: このステップは、タンパク質の純度をさらに改善します。
Why are these processes important?
* 研究: タンパク質の構造と機能を研究する。
* バイオテクノロジー: 治療、診断、および産業用途向けのタンパク質を生成する。
例:
* インスリン生産: ヒトインスリンは、細菌でインスリン遺伝子を発現し、タンパク質を精製することにより産生されます。
* 抗体産生: 抗体は、哺乳類細胞で抗体遺伝子を発現し、タンパク質を精製することにより産生されます。
* 酵素生産: 酵素はさまざまな産業プロセスで使用され、細菌または酵母で酵素遺伝子を発現させ、タンパク質を精製することによりしばしば産生されます。
要約:
タンパク質の発現と精製は、分子生物学、バイオテクノロジー、および医薬品研究に不可欠なプロセスです。科学者は、基礎研究から新薬や治療法の開発まで、さまざまな用途向けにタンパク質を研究および生成することができます。