Identification, characterization and down-regulation of cysteine protease genes in tobacco for use in recombinant protein production.

Duwadi, K., Chen, L., Menassa, R., et Dhaubhadel, S. (2015). « Identification, characterization and down-regulation of cysteine protease genes in tobacco for use in recombinant protein production. », PLoS ONE, 10(7: Article number e0130556), p. 1-19. doi : 10.1371/journal.pone.0130556  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les plantes sont des systèmes hôtes efficaces pour la production de protéines d’intérêt pharmaceutique. De nombreuses protéines thérapeutiques ont ainsi été produites à grande échelle à un coût moindre par rapport aux systèmes de culture classiques faisant appel à des microorganismes ou à des cellules animales. Le principal défi technique associé au procédé est la production de quantités suffisantes de protéines recombinantes. Le faible rendement obtenu est généralement causé par la dégradation protéolytique durant l’expression et au traitement en aval des protéines recombinantes. Le rendement en interleukine (IL)-10 humaine produite dans les feuilles de tabac transgénique était inférieur au seuil critique, ce qui pourrait être dû à la dégradation par les protéases. Nous avons identifié au total 60 gènes putatifs associés à la cystéine protéase (CysP) chez le tabac. Selon leur expression prévue dans les tissus foliaires, 10 gènes CysP candidats (CysP1-CysP10) ont été sélectionnés aux fins de caractérisation. Nous avons examiné l’effet du silençage des gènes CysP sur l’accumulation de l’IL-10 chez le tabac. Nous avons constaté que le rendement en protéines recombinantes pouvait être augmenté par le silençage du gène CysP6. L’expression transitoire de la construction de silençage du gène CysP6 a également donné lieu à une augmentation de l’accumulation de l’IL-10 par rapport au traitement témoin. En outre, la cystéine protéase CysP6 se retrouve dans le réticulum endoplasmique, ce qui semble indiquer que cet organite pourrait être le site de la dégradation de l’IL-10. Dans l’ensemble, les résultats donnent à penser que le gène CysP6 est important pour la détermination du rendement en IL-10 recombinante dans les feuilles de tabac.

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