سيستم هاي بيان پروتئين مبتني بر گياه براي توليد پروتئين و پپتيد ضدميكروبي

Plant-based expression systems for protein and antimicrobial peptide production

گياهان يك سيستم بياني براي توليد پروتئين هاي هترولوگ، به خصوص پروتئين هاي نوتركيب درماني هستند. سال هاي اخير، اكثر پروتئين هاي نوتركيب در باكتري ها يا سلول هاي پستاندار توليد مي شوند. اگر چه گاهي سلول هاي حشرات، مخمر و قارچ براي توليد پروتئين هاي نوتركيب استفاده مي شود. محصول سيستم گياهي مي تواند سالم، اقتصادي و راحت باشد و اين امكان وجود دارد به طور گسترده در كشاورزي و صنايع، به ويژه در علوم زيستي و صنعت داروسازي استفاده شود. گياهان سيستم هاي بياني پروتئيني مناسب در توليد با كيفيت، هزينه كم و تغييرات پساترجمه اي صحيح هستند. استفاده از گياه تراريخته در توليد واكسن ها، آنتي بادي ها و پروتئين هاي دارويي در سال هاي اخير تبديل به يك نقطه عطف در مهندسي ژنتيك گياهي شده است. استراتژي هاي كارآمد براي توليد پروتئين هاي نوتركيب اهميت بيشتري را به دست مي آورند، به عنوان برنامه هاي كاربردي و مهم نياز به مقدار زيادي از پروتئين هاي نوتركيب با كيفيت بالا براي استفاده در صنعت است. در اين مقاله، مشكلات رايج در توليد پروتئين هاي نوتركيب و پپتيد ضدميكروبي در سيستم هاي بياني پروتئين مبتني بر گياه مورد بررسي قرار گرفته و استراتژي هاي راه حل آنها مورد بحث قرار گرفته است.

Molecular farming technology offers a unique advantage that almost any protein can be produced economically and safely under very controlled conditions. Besides traditional production systems, such as bacteria, yeasts, insects and mammal cell lines, plants can now be used to produce eukaryotic recombinant proteins, especially therapeutic ones. Their advantages as hosts for protein production include correct post-translational modifications, lowcost maintenance and no risk of contamination by human pathogens. The system is widely applied in agriculture and industry, especially in life science and pharmaceutical industry. The application of transgenic plants in the production of vaccines, antibodies and pharmaceutical proteins has been playing a key role in plant genetic engineering in recent years. The production of recombinant proteins plays a critical role in the production of high amounts of high-quality proteins. In this review, common problems in the production of recombinant proteins and antimicrobial peptides in plant-based expression systems are discussed and strategies for their solution are suggested. Viral vector-mediated transient gene expression in plants enables rapid production of pharmaceutical proteins such as vaccine antigens and antibodies. To conclude, plant-based systems have the potential to bring unique efficacy-enhancing features to increase the utility and effectiveness of vaccines and therapeutics.