Albumin v buněčných kulturách

Co jsou albuminy? 

Albumin je bílkovina, která se nachází v krevní plazmě a běžně se používá jako doplněk médií pro buněčné kultury. Albuminy poskytují dusík a esenciální aminokyseliny, které jsou důležité pro růst buněk a pomáhají udržovat osmotickou rovnováhu v prostředí buněčných kultur. Kromě toho mohou albuminy působit jako substrát pro uchycení buněk, pomáhají stabilizovat pH a dokonce chránit buňky před stresem a poškozením. Albumin se často přidává do médií pro buněčné kultury v různých koncentracích v závislosti na typu buněk a způsobu kultivace.

Přečtěte si více informací

• Funkce albuminu v systémech buněčných kultur
• Albumin, doplněk média bez séra
• Jaké jsou chemické vlastnosti albuminů?
• Albuminové komplexy v buněčných kulturách
• Související produkty

Důležitost a použití albuminů v bezsérových eukaryotických, včetně buněčných kultur hybridomů a vaječníků čínského křečka (CHO)

Funkce albuminu v systémech buněčných kultur

Mnoho molekul, které se nacházejí in vitro v nekomplexních formách, je nestabilních nebo destruktivních. Hlavní funkcí albuminu je vázat, sekvestrovat a stabilizovat řadu důležitých malých molekul a iontů. In vitro působí albumin jako mnohostranný antioxidant. Jeho celková antioxidační aktivita je složena z mnoha jednotlivých antioxidačních aktivit. Albumin váže mastné kyseliny a chrání je před oxidací. Váže také měď a brání jí v účasti na oxidačních reakcích. Albumin také váže cystein, glutathion, bilirubin a pyridoxal-5'-fosfát, chrání malé molekuly před oxidací a je obětním antioxidantem.

Albumin, bezsérový doplněk média

Albuminy se používají při biologické výrobě terapeutických monoklonálních protilátek a rekombinantních proteinů. Jsou důležitou součástí mnoha bezsérových systémů buněčných kultur, jako jsou ty, které využívají hybridoma nebo Ovariální buňky čínského křečka (CHO). Ne všechny albuminy však mají stejnou účinnost v kultivačních médiích. Mezi hlavní faktory, které řídí aktivitu albuminu, patří kvalita a relativní množství specifických ligandů spojených s molekulou. Ligandy spojené s albuminem jsou do značné míry určeny výživovým stavem zdrojového zvířete a procesem purifikace. To vysvětluje, proč se účinnost albuminu (albuminů) v daném systému buněčné kultury může lišit a musí být kontrolována. Profil ligandů také pomáhá vysvětlit, proč přírodní albumin(y) odvozený(é) od lidského (HSA) nebo hovězího (FBS) séra se v buněčných kulturách chovají jinak než rekombinantní albumin(y).

Albumin lze začlenit do scaffoldů a poskytnout tak zdroj základních živin a růstových faktorů pro buňky, což podporuje jejich přežití a proliferaci. Albumin hraje důležitou roli také v oblasti tkáňového inženýrství, kde pomáhá zlepšovat výkonnost tkáňově inženýrských konstrukcí a posouvá vývoj funkčních náhradních tkání pro lékařské aplikace.

Albumin se běžně používá v biomanufacturingu. Používají se jako doplněk v médiích pro buněčné kultury k podpoře růstu a zdraví buněk používaných při výrobě monoklonálních protilátek, rekombinantních proteinů a dalších biologických látek. Kromě toho lze albumin použít jako nosič léčiv, což jim umožňuje cirkulovat v těle po delší dobu a zvyšuje jejich účinnost.

Biomanufacturers can achieve a more consistent, controlled, and reliable cell culture environment, reducing the risk of batch-to-batch variability and contamination associated with using animal-derived serum. To vede ke zlepšení kvality a konzistence produktů a pomáhá zajistit bezpečnost a účinnost biologických produktů.

Obecně je albumin cenným doplňkem v biomanufacturingu, který poskytuje nezbytnou podporu pro růst a zdraví buněk a přispívá k vývoji vysoce kvalitních biologických produktů.

Některé výhody doplňování albuminu jsou uvedeny níže. Pomáhají ukázat, že albumin patří mezi malý seznam proteinů, které mají hlubokou hodnotu v buněčných kulturách. 

Jaké jsou chemické vlastnosti albuminu

Albumin je vysoce rozpustný, 69 kDa, kyselý protein. Může vázat aniontové, kationtové a neutrální molekuly. Albumin má vysokou afinitu i sekundární vazebná místa pro mnoho molekul. Ligandy navázané na jeho primární místo obvykle nereagují. Ligandy vázané na sekundární místa jsou obvykle reaktivní.

Albuminové komplexy v buněčných kulturách

Na funkční úrovni albumin váže a dodává buňkám v kultuře jiné molekuly. Schopnost albuminu podporovat in vitro  růst buněk je do značné míry určena typem a množstvím živných ligandů, které nese. Dobré pochopení této skutečnosti lze získat na základě přehledu aspektů specifických ligandových komplexů albuminu.

Vazba mastných kyselin

Mastné kyseliny, jako je kyselina linolová, linolenová a olejová, jsou ve vodných roztocích nerozpustné a musí být k buňkám dopraveny pomocí nosné molekuly. Cirkulující albumin obvykle nese jednu nebo dvě volné mastné kyseliny. Vazba mastných kyselin také pomáhá stabilizovat albumin. Aktivita albuminu jako doplňku buněčných kultur částečně závisí na specifických mastných kyselinách, které váže a dodává buňkám.

Vazba kovů

Zinek a měď jsou přítomny v séru. Jsou důležité pro zdraví buněk a jsou nezbytnou součástí buněčných kultur. Velká část zinku v séru je vázána na albumin. Atomy mědi mohou podléhat jednosměrným redoxním reakcím a katalyzovat vznik volných radikálů. Díky této vlastnosti je měď pro buňky toxická. In vivo je potenciální toxicita extracelulární mědi zmírněna, pokud je vázána na albumin. Na jednu molekulu albuminu připadá jedno místo s vysokou afinitou k mědi. Když je měď vázána na toto místo, neúčastní se redoxních reakcí spojených s volnými radikály. Albumin váže i další dvojmocné kationty, jako jsou Ca, Mg, Mn, Cd, Co a Ni.

Smíšené disulfidy nebo albumin

Lidské a hovězí albuminy obsahují ve svých primárních sekvencích nepárový sulfhydryl v poloze 34. V případě, že se jedná o albumin, který se nachází v poloze 34, může být jeho primární sekvencí sulfhydryl. Tato sulfhydrylová skupina často tvoří kovalentní vazbu s jinými sulfhydrylovými molekulami, jako je cystein nebo glutathion. Cystein není v buněčných kulturách příliš stabilní. Snadno se oxiduje na cystin a další oxidační produkty. Vytvořením proteinového smíšeného disulfidu s cysteinem a glutathionem pomáhají HSA a BSA chránit tyto molekuly před oxidací a zlepšují jejich dostupnost pro buňky.

Vazba pyridoxalu

Pyridoxal a jeho fosfát, pyridoxal-5'-fosfát, reagují neenzymaticky s aminokyselinami za vzniku Schiffových bází. Ve vodných roztocích, zejména v přítomnosti železa, jsou tyto Schiffovy báze nestabilní a vedou k degradaci aminokyselin. Albumin váže pyridoxal v místě poblíž svého N-konce. Vazba pyridoxalu zabraňuje jeho reakci s aminokyselinami a jejich destrukci in vitro.

Riboflavin a tryptofan

Riboflavin se může ve vodných roztocích komplexovat s tryptofanem. V přítomnosti světla se tento komplex rozkládá na toxické produkty. Riboflavin a jeho fosfát, flavinmonofosfát, jsou vázány a chráněny před rozkladem albuminem. Albumin má jediné vazebné místo pro tryptofan.

Na albumin se za fyziologických podmínek váže mnoho dalších molekul. Patří mezi ně mimo jiné anionty, léčiva a hormony.

Související produkty

Litujeme, vyskytla se neočekávaná chyba.

Network error: Failed to fetch