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近年来,以抗体为代表的治疗性重组蛋白已成为生物药物行业的主导产品,临床需求巨大。CHO细胞是目前应用最为广泛的哺乳动物表达宿主,用于治疗和预防的重组蛋白,近70%是在CHO细胞中生产的。然而在重组蛋白的工业化生产过程中,目标蛋白表达的质和量较低,应对不利环境的抵抗能力较弱等瓶颈一直影响着重组蛋白生产的经济效益和临床广泛应用。 过去由于多基因编辑技术不够强,针对CHO细胞的宿主改造主要依靠培养基与代谢途径优化,而难于从根上进行多基因精准编辑,强化其整体效能。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,将人HsQSOX1b和Survivin基因对CHO-K1细胞进行精准编辑,建立了快速高效的宿主细胞改造技术平台,并以GLuc作为巯基氧化的探针,探究内质网中二硫键折叠、内质网应激和抗凋亡三者之间的内在规律,为从源头强化抗体高效细胞生产株提供理论与技术支撑。为此,本研究开展了如下的工作,并取得相应成效: 首先,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对CHO-K1的QSOX1和BIRC5位点进行编辑,实现靶基因的定点敲除。并将构建好的外源表达盒以NHEJ方式整合到CHO-K1的QSOX1第七号外显子上,经Junction PCR和测序鉴定,实现了CHO-K1细胞基于CRISPR/Cas9编辑技术的定点整合。 其次,利用FACS分选获得eGFP阳性的单克隆细胞株,并以Western Blot对单克隆细胞株的HsQSOX1b和Survivin表达情况鉴定,再以激光共聚焦显微镜对HsQSOX1b-KDEL的内质网定位进行鉴定。最终获得过表达HsQSOX1b和Survivin的单克隆细胞株。 最后,以GLuc作为模式蛋白对单克隆株的蛋白生产性能评价,证明了HsQSOX1b能够促进单克隆细胞株生产GLuc的性能;Survivin能够在单克隆细胞株中发挥抗凋亡能力。此外,单克隆细胞株显现出较高的血清剥夺耐受性,具有工业生产应用前景。 本研究基于CRISPR/Cas9技术对CHO-K1细胞生产外源蛋白的质量调控进行研究,实现了对CHO-K1细胞的靶基因定点敲除和多基因定点整合,建立起目的基因过表达的单克隆细胞株并以GLuc作为模式蛋白对单克隆株的蛋白生产性能评价,获得抗凋亡能力强、催化二硫键效率与蛋白表达质量高的单克隆细胞株,为改造符合工业生产要求的抗体高效细胞株提供理论与技术支撑。