哺乳表达宿主:人胚肾293细胞(HEK-293)

2023-10-29 18:20
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HEK293细胞,也称为HEK-293、HEK细胞或简称HEK,代表人胚肾细胞,是众所周知的最重要的哺乳动物瞬时生产瞬转细胞之一。这种细胞类型流行的主要原因之一是HEK细胞具有高转染效率,可用于高表达水平的稳定和瞬时转染。

 

 

HEK293细胞的历史:

HEK293细胞的历史可以追溯到1973年,当时荷兰莱顿大学的Alex Van Der Eb和他的团队培养了这种细胞,其中一位博士后Frank Graham通过腺病毒5进行了转染,细胞命名中的数字可以追溯到他的第293次实验产生的原始细胞克隆这一事实。由于存在Ad5 E1A/B基因,HEK293常用于生产腺病毒载体和腺相关病毒载体。同时由于其易维护和稳健性,快速生长的细胞系及其衍生物通常应用于生物技术,例如生物制药的重组抗体表达以及细胞生物学研究。

 (数据来源Hu J, et al. Cells Tissues Organs. 2018)

HEK293细胞系列:

HEK有多种衍生细胞系,每种细胞系在某些方面彼此不同:

  1. HEK293T:表达SV40T抗原基因,进而导致表达载体的扩增,最终增加感兴趣的基因表达。
  2. HEK293F:是一种HEK293野生型株,在无血清培养基中快速生长,具有高水平的蛋白表达。
  3. HEK293E:表达EBNA1,EBNA1能够促进游离DNA的核转移,从而提高增强子活性促进蛋白产生。
  4. HEK293-6E:一种新的293E细胞系,表达截断的EBNA1,结合无血清培养体系进行蛋白或病毒载体生产。
  5. HEK293FT:用pCMVSPORT6TAg转化293F细胞,用于生产慢病毒载体。
  6. HEK293H:来源于表达E1A腺病毒基因的HEK293细胞,用于空斑块分析和其他锚定依赖应用。
  7. HEK293S:293S细胞适合低Ca2+培养基悬浮生长和培养。随后,对293S细胞进行甲烷磺酸诱变和蓖麻毒素选择修饰,整合pcDNA6/TR质粒,产生293SG;然后用pcDNA3.1-zeo-STendoT质粒对293SG细胞进行转化,生成293SGGD细胞,用于糖工程修饰蛋白表达。

HEK293优势:

  1. 快速倍增时间(约36小时);
  2. 易于培养;
  3. 可以作为增殖的粘附或悬浮液生长;
  4. 高再现性和一般一致性;
  5. 产生大量重组蛋白,尤其是那些在含有CMV启动子的质粒载体中的蛋白;
  6. 瞬态和稳定的基因表达;
  7. 通过使用物理和化学方法易于转染;

HEK293局限性:

  1. 细菌污染的危险可能会导致基因表达出现问题,并有可能失去细胞活力;
  2. 特别容易受到病毒污染;
  3. 其培养期的长短会对细胞的健康产生负面影响;

HEK293应用方向:

HEK293及其子细胞系在生物技术和研究中的应用非常普遍且用途广泛,概述如下:

  1. 受体信号:HEK293可用于细胞膜受体和离子通道的异源表达,以及G蛋白偶联受体信号通路的研究。
  2. 蛋白质生产:HEK293可大规模生产重组蛋白,可用于制造生物治疗性蛋白和疫苗。
  3. 癌症研究:HEK293具有致瘤性,适用于检测癌症治疗效果。
  4. 基因表达实验宿主:HEK293细胞常用于基因转染,检测表达蛋白,是诱导型RNA干扰系统研究中常用的方法。
  5. 病毒载体的繁殖:在病毒学中,HEK293可作为病原体的替代品,因为它们的危险性较低。

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