Fiche 65. La production de protéines recombinantes

Une protéine recombinante est produite par des cellules productrices, génétiquement modifiées par l’apport d’un transgène. Le système d’expression est généralement hétérologue : il s’agit d’une espèce différente de celle produisant la protéine naturelle.
La production de telles protéines permet de les purifier et d’en disposer en grande quantité pour les étudier in vitro mais aussi dans un usage médical (Antigène Hbs utilisé pour le vaccin contre l’hépatite B) ou industriel (production d’enzymes). Pour des études structurales par diffraction aux rayons X ou par RMN, il est parfois nécessaire d’utiliser des milieux marqués contenant2H,13C,15N, ou sélénométhionine.
Les transgènes sont placés sur des vecteurs d’expression variés selon les hôtes, sous le contrôle de promoteur inductible le plus souvent, ce qui réduit la toxicité liée à la surexpression de la protéine recombinante.
Pour choisir le bon système d’expression, il importe de savoir quelle quantité et qualité de protéines sont nécessaires aux utilisations ultérieures.
C’est de loin le système le plus courant car très économique (le milieu et le matériel de culture sont bon marché), pouvant être mis en place dans tous les laboratoires. Après transformation d’un plasmide contenant le transgène, celui-ci est maintenu de façon stable par une sélection antibiotique. Les rendements peuvent atteindre jusqu’à 5 g de protéines recombinantes par litre de culture et l’échelle de production peut être augmentée en fermenteur…