CHO-K1-celler: En viktig brikke i bioteknologisk forskning
CHO-K1-celler er et derivat av cellelinjen CHO (Chinese hamster ovary). De brukes i stor utstrekning innen industriell bioteknologi for å produsere biofarmasøytiske stoffer og andre rekombinante proteiner. CHO-K1-cellelinjen brukes også i toksikologisk forskning. Forskere genmanipulerer disse cellene for å forbedre glykosyleringen, redusere apoptose og øke den generelle produktiviteten.
Denne artikkelen vil hjelpe deg med å gå gjennom nesten all verdifull kunnskap om CHO-K1-cellelinjen som kan lette arbeidet ditt med den. Spesifikt vil den dekke:
- Opprinnelse og generelle egenskaper: CHO-K1-celler
- CHO-K1 cellelinje: Informasjon om dyrking
- Fordeler og begrensninger ved CHO-K1-celler
- Bruksområder for CHO-K1-cellelinjen i forskning
- CHO-K1-celler: Forskningspublikasjoner
- Ressurser for CHO-K1 cellelinje: Protokoller, videoer og mer
1.opprinnelse og generelle egenskaper: CHO-K1-celler
En cellelinjes generelle egenskaper og opprinnelse er avgjørende for hvordan den kan brukes i forskning. I denne delen kan du lære mer om opprinnelsen til og egenskapene til den berømte CHO-K1-cellelinjen. Du vil få vite mer: Hvor kommer CHO-K1-cellen fra? Hvor store er CHO-K1-celler? Hva er den fulle formen til CHO-K1-cellelinjen? Hva er CHO-K1-cellens morfologi?
- CHO-K1 eller kinesisk hamster ovariecellelinje K1 er en subklon av foreldrenes CHO-celler som stammer fra biopsien av en voksen kvinnelig kinesisk hamster ovarie i 1957. Den opprinnelige cellelinjen ble utviklet av T.T. Puck og kolleger ved University of Colorado Medical School, Denver, USA [1].
- CHO-K1-cellelinjen har en epitel-lignende morfologi.
- CHO-K1-cellene har en diameter på omtrent 0,001 millimeter. Interessant nok er cellene store til å begynne med, men de blir små etter hvert.
- CHO-K1-genomet består av et lignende antall kromosomer som humane celler. De har diploide karyotyper og har bare færre kromosomavvik.
CHO-K1 vs. CHO-S-cellelinje
Begge cellelinjene er CHO-derivater. De skiller seg fra hverandre i måten disse cellene vokser og formerer seg på. CHO-S-celler er tilpasset for å vokse i kulturer, mens CHO-K1 kan genmanipuleres for å produsere adherente celler og suspensjonsceller.
2.cHO-K1 cellelinje: Informasjon om dyrking
CHO-K1-cellelinjen er mye brukt i industriell bioteknologisk forskning. De er lett vedlikeholdbare cellelinjer. Hvis du kjenner til de viktigste punktene for dyrking av CHO-K1-celler, kan du gjøre det enklere for deg selv. Denne delen vil hjelpe deg med å lære: Er CHO-K1-celler adherente? Hva er fordoblingstiden for CHO-K1-celler? Hvilke medier brukes til CHO-celledyrking? Hva er CHO-K1-såingstetthet?
Nøkkelpunkter for dyrking av CHO-K1-celler
|
Populasjonens fordoblingstid: |
CHO-K1-cellenes fordoblingstid er ca. 22 timer. |
|
Adherent eller i suspensjon: |
CHO-K1-celler er adherente. De kan imidlertid genmodifiseres til å være CHO-K1-suspensjonsceller. |
|
Såingstetthet: |
CHO-K1-celler har en såingstetthet på 1 x104 celler/cm2. Ved denne tettheten kan cellene danne et konfluerende lag i løpet av ca. 6 dager. For adherente celler skylles cellene med 1 x PBS og inkuberes i 8 til 10 minutter ved omgivelsestemperatur. Dissosierte celler tilsettes nytt medium og sentrifugeres. De høstede cellene resuspenderes og helles over i den nye kolben for vekst. |
|
Vekstmedium: |
Ham's F12 vekstmedium supplert med 10 % FBS, 1,0 mM stabil glutamin, 1,0 mM natriumpyruvat og 1,1 g/L NaHCO3 brukes til å dyrke CHO-K1-celler. Mediet bør skiftes ut 2 til 3 ganger i uken. |
|
Vekstbetingelser: |
CHO-K1-kulturer oppbevares i en 37 °C fuktig inkubator med 5 % CO2-tilførsel. |
|
Oppbevaring: |
Frosne CHO-K1-celler oppbevares ved temperaturer under -150 °C eller i dampfasen av flytende nitrogen. |
|
Fryseprosess og medium: |
CM-1 eller CM-ACF frysemedium brukes til frysing av CHO-K1-celler. En langsom fryseprosess som tillater et gradvis temperaturfall på 1 °C, brukes til å fryse CHO-K1-celler. |
|
Tineprosess: |
Frosne CHO-K1-celler holdes i et 37 °C varmt vannbad til det bare er en liten isklump igjen. De tinte cellene tilsettes ferskt dyrkningsmedium og helles over i en ny kolbe som inneholder dyrkningsmedium i en tetthet på 5 x104 celler/cm2. Det tar nesten 24 til 48 timer før cellene gjenopplives på riktig måte. |
|
Biosikkerhetsnivå: |
CHO-K1-kulturer håndteres og vedlikeholdes i laboratorier på biosikkerhetsnivå 1. |
3.fordeler og begrensninger med CHO-K1-celler
CHO-K1 er et uvurderlig forskningsverktøy. Den unike kombinasjonen av fordeler og begrensninger gjør at den skiller seg ut fra andre cellelinjer. I dette avsnittet diskuterer vi noen fordeler og ulemper ved CHO-K1-cellelinjen.
Fordeler og ulemper
De viktigste fordelene med CHO-K1-cellelinjen er blant annet
|
Mulighet for transfeksjon |
CHO-K1-celler er mye brukt i transfeksjonsstudier. De kan transfekteres transient og stabilt ved hjelp av ulike fysiske og kjemiske prosedyrer. På grunn av den gode transfeksjonsevnen brukes CHO-K1-celler i stor utstrekning til å produsere rekombinante proteiner og andre biofarmasøytiske produkter. |
|
Rask veksthastighet og enkel dyrking |
CHO-K1-celler har en fordoblingstid på bare 22 timer, noe som gjør dem svært vekstkraftige og ideelle for industriell bioteknologi. CHO-K1-cellene kan dessuten tilpasses til suspensjon, noe som gjør dem nyttige for produksjon av store mengder biofarmasøytiske produkter. Dessuten er de enkle å dyrke og vedlikeholde i laboratorier, og de krever ingen vanskelige dyrkingsforhold og prosedyrer. |
|
Lav frekvens av kromosomavvik |
CHO-K1 er et velkarakterisert og veletablert modellsystem. CHO-K1-genomet er stabilt og har bare få kromosomavvik. Derfor er de ideelle verter for produksjon av rekombinante proteiner. |
Begrensninger
Her er noen begrensninger ved CHO-K1-cellelinjen:
|
Ikke-menneskelig opprinnelse |
Selv om CHO-K1-celler har evnen til å utføre menneskelignende glykosyleringsmønstre, er de av ikke-menneskelig opprinnelse. Dette kan være et problem når man studerer svært menneskespesifikke celleprosesser og immunogenisiteten til terapeutiske midler. |
|
Heterogenitet |
CHO-K1-celler kan ha litt forskjellige genetiske egenskaper innenfor samme populasjon, noe som resulterer i genetisk heterogenitet. Dette kan påvirke cellefunksjonene og føre til variasjon i proteinuttrykk, noe som potensielt kan påvirke reproduserbarheten av eksperimentelle resultater. |
4.bruksområder for CHO-K1-cellelinjen i forskning
CHO-K1-cellelinjen har mange bruksområder innen industriell bioteknologi og toksikologisk forskning. Her har vi diskutert noen spesifikke bruksområder.
- Produksjon av rekombinante proteiner: CHO-K1-celler er uvurderlige forskningsverktøy for produksjon av rekombinante proteiner, inkludert antistoffer, terapeutiske proteiner og enzymer. Den høye vekstraten og de enkle dyrkingsforholdene gjør det mulig å produsere store mengder rekombinante proteiner med riktig folding og glykosylering. I en studie utført av Kritika Gupta ble CHO-K1-celler brukt til å produsere et rekombinant monoklonalt antistoff mot tumornekrosefaktor-alfa (TNF-α) [2]. CHO K1-antistoffproduksjon er ganske pålitelig og praktisk. Forskere modifiserer også disse cellene for å forbedre CHO K1-antistoffproduksjonen. I en studie ble for eksempel CHO-K1-celler genmanipulert for å produsere antistoffer med høye andeler a-fukosylerte Fc-bundne N-glykaner, noe som er viktig for deres effektorfunksjon [3].
- Toksikologisk forskning: CHO-K1-cellen brukes ofte til legemiddeloppdagelse og screeninganalyser. De kan brukes til å evaluere toksisiteten og effekten av potensielle legemidler. Forskere bruker dessuten CHO-K1-celler til å undersøke interaksjoner mellom legemidler og målmolekyler og til å studere legemiddelmetabolisme. Flere studier har blitt utført for å vurdere de mulige terapeutiske effektene av planteekstrakter, forbindelser, nanopartikler, terapeutiske proteiner og andre stoffer ved hjelp av CHO-K1-cellelinjen. En lignende undersøkelse ble utført i 2022, der forskerne målte det cytotoksiske potensialet til flavonoidrike planteekstrakter i CHO-K1-celler [4]. En forskningsstudie utført av Ryan Deweese og kolleger evaluerte også cytotoksisiteten til ekstrakter av Baptisia australis, Trifolium pratense og Rubus idaeus på CHO-K1-celler fra kinesiske hamstereggstokker [5].
5.cHO-K1-celler: Forskningspublikasjoner
Her følger noen interessante forskningspublikasjoner om CHO-K1-celler.
Denne studien publisert i Molecular Biology Reports (2023) foreslår de positive effektene av SIRT6-genoveruttrykk på CHO-K1-cellers levedyktighet og antistoffekspresjon.
Denne publikasjonen er publisert i Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Forskningsresultatene viser potensialet i CRISPR-Cas13d for genetisk modifisering av CHO-K1-celler for å forbedre antistoffproduksjonen med hensyn til kvalitet og kvantitet.
Denne forskningsartikkelen fra Nature Scientific Reports (2018) foreslår maltose som en lovende energikilde for dyrking av CHO-K1-celler i et proteinfritt medium for å øke produksjonen av rekombinante monoklonale antistoffer.
Denne studien i Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) brukte CHO-K1-celler for å evaluere de potensielle cytotoksiske og antigentoksiske effektene av etanolekstrakt av svart pepper alene og i kombinasjon med doksorubicin.
Denne forskningen ble publisert i The Nucleus i 2019. Her vurderte forskerne sølvnanopartiklers cytotoksiske og genotoksiske potensial i CHO-K1-cellelinjen.
6.ressurser for CHO-K1 cellelinje: Protokoller, videoer og mer
CHO-K1 er en berømt cellelinje. Her nevnes tilgjengelige ressurser med CHO-K1-dyrking og transfeksjonsprotokoller.
- CHO-K1-transfeksjon: Denne lenken beskriver CHO-K1-transfeksjonsprotokollen. Det er en trinnvis veiledning for transfeksjon av plasmid-DNA i CHO-K1-celler ved bruk av Lipofectamine LTX Reagent.
- CHO-K1-transfeksjonsveiledning: Denne videoen forklarer prosedyren for transient CHO-K1-transfeksjon i detalj.
Her er noen ressurser som beskriver celledyrkingsprotokollen for CHO-K1-celler.
- CHO-K1-celler: Denne nettstedslenken inneholder nyttig informasjon om CHO-K1-celler, inkludert CHO-K1-medieoppskrift, subkulturering og tineprotokoll.
Referanser
- Gamper, N., J.D. Stockand og M.S. Shapiro, The use of Chinese hamster ovary (CHO) cells in the study of ion channels. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): p. 177-85.
- Gupta, K., et al., A Stable CHO K1 Cell line for producing recombinant monoclonal antibody against TNF-α. Molekylær bioteknologi, 2021. 63(9): p. 828-839.
- Popp, O., et al. Development of a pre-glycoengineered CHO-K1 host cell line for the expression of antibodies with enhanced Fc mediated effector function. in MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Kurchatova, M., et al., Cytotoksisiteten til flavonoidholdige planteekstrakter mot CHO-cellelinjen: en komparativ studie. Cell and Tissue Biology, 2022. 16(1): p. 80-85.
- Deweese, R., et al., Cytotoksiske effekter av Trifolium pratense, Baptisia australis og Rubus idaeus-ekstrakter på CHO-K1-celler. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): p. 128-139.