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CHO
细胞表达系统研究进展
影响外源基因在哺乳动物细胞中表达水平的因素很多，层次也很广泛，涉及复制、转录和转录后、翻译和
翻译后等各级水平，
其中
mRNA
的转录是真核基因表达谓节的基本控制点，
它的翻译对表达水平也有
一定
作用。研究表明，
所有提高转录水平的策略均与蛋白质编码
序列无关，主要是通过载体构建基因转染方法
和选择不同标记来调控。而提高翻译水平则
主要是通过增强与核糖体结合能力和改造编码基因的结构来实
现。
转录水平的调控可以概括为顺式作用元件
(cis
acting
element)
与反
式作用因子
(trans-acting
factor)
的相互作用。它们分别由表达载体和宿主细胞提供。因此，表达载体的元件组成及结构是
ClIO
细胞高效
表达外源基
因的关键因素之一。
借助真核基因表达调控的理论
，
可以将较强的顺式作用元件集中到一个载
体中，
使其方便而高效地用于外源基因的表达。
目前在这
一理论指导下，
已经构建了许多来源于细菌质粒
的表达载体，<
/p>
它们包含着适当的顺式作用元件和选择标记。
顺式作用元件
主要有启动子一增强子元件、转
录剪切和<
/p>
Poly
A
信号等。
1
、启动子
启动于是影响外源基因表达效率的关键因素因为细菌的主要启动子和增强子在动物细胞中
不起作用，所以
这些调控元件大多从启动效率高而且生物背景清楚的病毒基因组中分离。
各种启动子效率可用报告基因在
细胞中测定。
< br>SV40
、
AdMLP
、
LTR
和
CMV
启动
子在
CHO
细胞中效果良好。
刘文军等
比较了
SV40
、
L
< br>TR
和
CMV
在
ClIO
细胞中的表达活性，认为三种启动子的转录活性依次为
CMV
启动子
>SV40
启动
子
>
LTR
启动子，前者分别是后两者
的
l0
倍和
30
倍左右。
来源于噬菌体的一些启动子，如
< br>17
启动子也可用于动物细胞。
17
启动子能被
T7RNA
聚合酶特异识别，
< br>依此建立起来的偶联系统具有常规表达系统不能实现的高效表达特性。除了这些常用的启动子之外，
还有
多种强的启动子被用于
CHO
细胞表达载体中。如肽链延长因子基因的启动子，金属硫蛋白
(MT)
基因的启
动子等。
在启动子周围其它核苷酸
序列对其转录活性也有影响。改变
CMV
和
AdMLP
之后
EPO
基因的前<
/p>
导序列，
使
CHO
细胞表达
EPO
的水平增加了
2l<
/p>
倍和
l6
倍。
在
实际应用中所有的生产细胞系都是用强的、
组成
型启动子。
SR
启动子
(S
V40
早期启动子
+HTLV)
比
SV40
早期启动子表达水平提高约
5
倍。
与启动子相连的是增强子元件，也是
一种调节基因转录的顺式作用元件，具有种和组织特异性。
病毒增强
子的主要优点是病毒包装要求增强子位于
mRNA
帽子位点
附近，
从而形
成紧密型
表达载体
CHO
细胞中
一般
使用
SV40
和
CMV
增强子
。
增强子可位于载体中两个启动子之间，为两个
启动子公用。
2
、外源基因
位于启动子之后的是克隆的基因序列，
或被表达的外源蛋白的
cDNA
。
外
源基因的结构
可在翻译水平上调
控它
的表达效率，这种调控机理很复杂，目前尚不清楚。但是在启动子一定的情况下，可以通过下列方法
增加外源基因的表达量：
①在加工和剪接途径中引
入一个指导前体
mRNA
合成的内含子序列；
< br>
②引入一个促进
mRNA
翻译
的序列；
③拼接一个重组蛋白的信号前导肽，它可以有效地指
导合成、分泌物和膜结合蛋白的输出等；
④在不改变基因产品
氨基酸序列的前提下修饰个别基因的编码序列，解决密码子偏性问题；
⑤尽量切除
cDNA
中的不必要序列，一方面降低转录
、翻译时不必要的能量消耗，另一方面减少
5
未翻译
前导区和克隆中的
GC
尾部对表达水平的不良影响
，以及减少
3
未译区
(3-UTR)<
/p>
对
mRNA
稳定性的不良
影响。例如，人
G-CSF
基因的
3-UTR
中富含
AT
元素（
ARE)
，
ARE
与
mRNA
的半衰期有关，切除
AR
以增加
mRNA
的稳定性，提高蛋白质
的合成；
⑥转染靶细胞中导人表达载体启动子相应的强反式激
活因子是提高外源基因表达的新策略。
3
、终止区域
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