Conférence du 8 mars : Systèmes d’expression « cell-free » : de nouvelles possibilités pour la production de protéines

Résumé

Le domaine de l’expression de protéines est depuis plusieurs décennies, dominé par des systèmes  cellulaires devenus standards (Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae) et d’autres moins généralisés (Pichia pastoris, Thermus thermophilus…). Même si ces systèmes d’expression eucaryotes ou procaryotes constituent des technologies performantes, ils présentent  des limitations à plusieurs niveaux. Par exemple, certaines applications sont entravées par de trop faibles rendements d’expression, des problèmes de solubilité ou un mauvais repliement de la protéine. De plus, il reste souvent difficile d’obtenir dans ces systèmes, des protéines membranaires fonctionnelles et en quantité suffisante. Il est par ailleurs quasiment impossible de produire des protéines cytotoxiques.

La synthèse de protéines par l’utilisation de systèmes de transcription-traduction acellulaires (« cell-free systems »)  a démontré ces dernières années  ses performances pour satisfaire une demande croissante de production rapide et diverse de protéines de qualité. Ces systèmes sont utilisés depuis les années 60 comme un outil de recherche fondamentale pour la compréhension des mécanismes de la transcription et de la traduction. Des progrès récents ont rendu possible leur utilisation pour la production de protéines à des coûts compétitifs aussi bien à petite échelle qu’à échelle industrielle.  Les rendements d’expression avec certains de ces systèmes peuvent aujourd’hui dépasser les  grammes de protéines par litre de réaction et ce en quelques heures. Aujourd’hui, des volumes réactionnels  de 200 litres sont mis en œuvre pour la production de lots GMP de protéines d’intérêt thérapeutique. Les nombreux progrès sur ces systèmes ont permis d’envisager de nouvelles applications comme la synthèse de banques de protéines pour les études de protéomique fonctionnelle, des marquages et synthèses de protéines complexes pour la biologie structurale, des applications en biologie synthétique, le développement de biomédicaments originaux, ou l’expression de particules de type virus, entre autres exemples. Dans les années à venir, on peut donc prévoir que l’expression de protéines par « cell-free » prenne sa place parmi les procédés industriels en offrant des délais courts de production et un large éventail de possibles en termes de modifications, d’innovation et de réalisations à façon.

La synthèse des protéines par technologie « cell-free » vient donc compléter avantageusement les systèmes cellulaires classiques afin de rendre possible la production d’une plus large gamme de protéines d’intérêt.

A propos de SYNTHELIS:

SYNTHELIS est une spin-off du laboratoire TIMC-IMAG de l’Université Grenoble Alpes (UGA). La société est spécialisée dans l’expression acellulaire, la purification et la caractérisation fonctionnelle et structurale de protéines telles que les GPCRs, les canaux ioniques, les transporteurs, les enzymes, les antigènes, ainsi que toute protéine cytotoxique ou les protéines solubles tronquées, agrégées…

A partir de notre technologie “cell-free” et de notre savoir-faire, nous proposons des services de développement, production et caractérisation à façon, afin de délivrer des protéines fonctionnelles dans un format adapté à vos applications: protéoliposome, nanodisque, solubilisé, marqué…

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