Albumin sejtkultúrában

Mi az albumin? 

Az albumin a vérplazmában található fehérje, és általában a sejttenyésztési közegek kiegészítéseként használják. Az albuminok nitrogént és esszenciális aminosavakat biztosítanak, amelyek fontosak a sejtnövekedéshez, és segítenek fenntartani az ozmotikus egyensúlyt a sejttenyésztési környezetben. Ezenkívül az albuminok szubsztrátként szolgálhatnak a sejtek kötődéséhez, segíthetnek a pH stabilizálásában, és még a sejteket is megvédhetik a stressztől és a károsodástól. Az albuminokat gyakran különböző koncentrációban adják a sejttenyésztési közeghez a sejttípustól és a tenyésztési alkalmazástól függően.

Bővebben

• Az albumin funkciója a sejtkultúrás rendszerekben
• Albumin, a szérummentes médiumkiegészítő
• Milyen kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek az albuminok?
• Albumin-komplexek a sejtkultúrában
• Kapcsolódó termékek

Az albumin jelentősége és felhasználása a szérummentes eukarióta, többek között hibridoma és kínai hörcsög petefészek (CHO) sejtkultúrákban

Az albumin funkciója sejtkultúrás rendszerekben

Sok molekula, amelyet in vitro találunk, instabil vagy romboló hatású, ha nem komplex formában létezik. Az albumin elsődleges funkciója az, hogy egy sor fontos kismolekulát és iont megköti, szekvenál és stabilizál. In vitro az albumin sokoldalú antioxidánsként működik. Teljes antioxidáns aktivitása számos egyedi antioxidáns aktivitás összetétele. Az albumin megköti a zsírsavakat és megvédi őket az oxidációtól. Rézhez is kötődik, megakadályozva, hogy részt vegyen az oxidációs reakciókban. Az albumin továbbá megköti cisztein, glutathione, bilirubin és piridoxal-5'-foszfát, védi a kismolekulákat az oxidációtól, és áldozatos antioxidáns.

Albumin, a Serum-Free Media Supplement

Az albuminokat terápiás monoklonális antitestek és rekombináns fehérjék bio-előállításában használják. Fontos összetevői számos szérummentes sejttenyésztési rendszernek, például azoknak, amelyek hybridoma vagy Chinese Hamster Ovary (CHO) cells. Azonban nem minden albumin rendelkezik azonos hatékonysággal a kultúramédiumokban. Az albumin aktivitását szabályozó főbb tényezők közé tartozik a molekulához kapcsolódó specifikus ligandumok minősége és relatív mennyisége. Az albuminhoz kapcsolódó ligandumokat nagymértékben meghatározza a forrásállat tápláltsági állapota és a tisztítási folyamat. Ez magyarázza, hogy miért változhat az albumin(ok) hatékonysága egy adott sejttenyésztési rendszerben, és miért kell azt ellenőrizni. A ligandprofil segít megmagyarázni azt is, hogy miért van az, hogy a humán (HSA) vagy szarvasmarha (FBS) szérumok másképp viselkednek sejtkultúrában, mint a rekombináns albumin(ok).

Az albumin beépíthető az állványokba, hogy a sejtek számára alapvető tápanyagok és növekedési faktorok forrását biztosítsa, elősegítve a sejtek túlélését és szaporodását. Az albumin fontos szerepet játszik a szövettechnológia területén is, segítve a szövettechnológiával előállított konstrukciók teljesítményének javítását és elősegítve az orvosi alkalmazásokban használt funkcionális helyettesítő szövetek fejlesztését.

Az albuminokat gyakran használják a biogyártásban. A sejttenyésztési közegek kiegészítéseként használják őket a monoklonális antitestek, rekombináns fehérjék és más biológiai termékek előállításához használt sejtek növekedésének és egészségének támogatására. Ezenkívül az albumin a gyógyszerek hordozójaként is használható, lehetővé téve, hogy azok hosszabb ideig keringjenek a szervezetben, és fokozva hatékonyságukat.

A biogyártók következetesebb, ellenőrzött és megbízhatóbb sejttenyésztési környezetet érhetnek el, csökkentve az állati eredetű szérum használatával járó tételenkénti eltérések és szennyeződések kockázatát. Ez jobb termékminőséget és konzisztenciát eredményez, és hozzájárul a biológiai termékek biztonságának és hatékonyságának biztosításához.

Az albumin összességében értékes kiegészítő a biogyártásban, amely alapvető támogatást nyújt a sejtek növekedéséhez és egészségéhez, és hozzájárul a kiváló minőségű biológiai termékek kifejlesztéséhez.

Az albumin kiegészítés néhány előnyét az alábbiakban soroljuk fel. Segítenek bemutatni, hogy az albumin azon fehérjék kis listájába tartozik, amelyek mélyreható értékkel bírnak a sejtkultúrában. 

Melyek az albuminok kémiai tulajdonságai

Az albumin egy jól oldódó, 69 kDa-s, savas fehérje. Képes anionos, kationos és semleges molekuláris fajokat megkötni. Az albumin számos molekula számára rendelkezik nagy affinitású és másodlagos kötőhelyekkel. Az elsődleges helyéhez kötött ligandumok jellemzően nem reagálnak. A másodlagos helyhez kötött ligandumok jellemzően reaktívak.

Albumin komplexek a sejtkultúrában

Funkcionális szinten az albumin más molekulákat köt meg és juttat el a kultúrában lévő sejtekhez. Az albumin azon képességét, hogy támogassa in vitro a sejtek növekedését, nagymértékben meghatározza az általa szállított tápanyag-ligandumok típusa és mennyisége. Ennek jó megítélését az egyes albumin ligandum-komplexek szempontjainak áttekintésével érhetjük el.

zsírsavkötés

A zsírsavak, mint például a linolsav, a linolénsav és az olajsav, nem oldódnak vizes oldatban, ezért egy hordozómolekula segítségével kell eljuttatni őket a sejtekhez. A keringő albumin jellemzően egy vagy két szabad zsírsavat hordoz. A zsírsavak megkötése az albumin stabilizálását is segíti. Az albumin mint sejtkultúra-kiegészítő aktivitása részben attól függ, hogy milyen specifikus zsírsavakat köt meg és juttat el a sejtekhez.

Fémkötés

A szérumban jelen van a cink és réz. Fontosak a sejtek egészsége szempontjából, és a sejtkultúra szükséges összetevői. A szérumban lévő cink nagy része albuminhoz kötődik. A rézatomok egyértékű redoxireakciókat hajthatnak végre, és katalizálhatják a szabad gyökök képződését. Ez a tulajdonsága a rezet toxikussá teszi a sejtek számára. In vivo az extracelluláris réz potenciális toxicitása enyhül, ha albuminhoz kötődik. Albuminmolekulánként egy nagy affinitású hely van a réz számára. Ha a réz ehhez a helyhez kötődik, nem vesz részt a szabad gyökökkel kapcsolatos redox-reakciókban. Az albumin más kétértékű kationokat is köt, például Ca, Mg, Mn, Cd, Co és Ni.

Kevert diszulfidok vagy az albumin

A humán és szarvasmarha-albuminok elsődleges szekvenciáikban a 34. pozícióban párosítatlan szulfhidrilt tartalmaznak. Ez a szulfhidrilcsoport gyakran kovalens kötést képez más szulfhidril molekulákkal, például ciszteinnel vagy glutationnal. A cisztein sejtkultúrában nem túl stabil. Könnyen oxidálódik cisztinné és más oxidációs termékekké. Azáltal, hogy a HSA és a BSA a ciszteinnel és a glutationnal fehérjével kevert diszulfidot képez, segít megvédeni ezeket a molekulákat az oxidációtól és javítja a sejtek számára való hozzáférhetőségüket.

Piridoxal-kötés

A piridoxal és foszfátja, a piridoxal-5'-foszfát nem enzimatikusan reagál aminosavakkal Schiff-bázisok képzése céljából. Vizes oldatokban, különösen vas jelenlétében ezek a Schiff-bázisok instabilak, és az aminosavak lebomlását eredményezik. Az albumin a piridoxált az N-terminálisához közeli helyen köti meg. A piridoxál kötődése megakadályozza, hogy reagáljon az aminosavakkal és elpusztítsa azokat in vitro.

Riboflavin és triptofán

Riboflavin vizes oldatokban komplexet képezhet triptofánnal. Fény jelenlétében ez a komplex toxikus termékekké bomlik. A riboflavint és foszfátját, a flavin-monofoszfátot az albumin megköti és védi a lebomlástól. Az albumin egyetlen kötőhellyel rendelkezik a triptofán számára.

Fiziológiai körülmények között számos más molekula is kötődik az albuminhoz. Ezek közé tartoznak többek között az anionok, gyógyszerek és hormonok.