Ett rekombinant protein är vilket protein som helst som är tillverkat av rekombinant deoxiribonukleinsyra (DNA). DNA innehåller all genetisk information från en organism och förmedlar denna information genom proteinuttryck. Rekombinant DNA är en typ av DNA som har manipulerats för att inkludera DNA från en annan organism. När det nya DNA:t transkriberas och översätts till ett protein blir resultatet ett rekombinant protein.
Proteiner är byggstenar i livet. Alla egenskaper som ses på en människa – såsom hårfärg, ögonfärg och jämn höjd – bestäms av proteinproduktionen. Många kroppsfunktioner är också resultatet av proteinproduktion. Detta inkluderar insulinproduktion och immunförsvarets funktion. Genetiska defekter hos människor kan ibland behandlas genom att skapa rekombinanta proteiner i ett labb som kan behandla dessa tillstånd.
När värden för det rekombinanta DNA:t är en organism som förökar sig snabbt, såsom bakterier, kan masskvantiteter av det rekombinanta proteinet produceras. Denna teknik, som kallas amplifiering, används i stor utsträckning i klonings- och genterapiprocesser. Andra värdar inkluderar jäst, svampar och till och med däggdjursceller. Vilken typ av värd som behövs beror på de avsedda användningarna och mängden rekombinant protein som behövs.
Efter att värden har valts kan en vektor bestämmas. En vektor är en vehikel som används för att infoga mål-DNA:t i värd-DNA:t. Vektorer är i allmänhet en modifierad version av ett virus eller en bakterie.
Vissa vektorer är speciellt designade bitar av DNA fästa till en icke-kodande region. Dessa typer av vektorer används vanligtvis för fusionsproteiner. Fusionsproteiner tillverkas av bitar av DNA som normalt inte är sammankopplade. De placeras i samma vektor för enklare transfektion.
Alla vektorer har en eller flera olika taggar på sig. Dessa taggar används för igenkänning under ett reningssteg i den rekombinanta proteinproduktionsprocessen. När en lösning som innehåller vektorer hälls över en speciell kolonn, fastnar taggarna på kolonnen på olika ställen och kan separeras från andra delar av DNA:t. Detta säkerställer att rätt DNA och vektorer infogas i värden.
Efter transfektion av värden kan den sedan dela sig och börja producera det önskade rekombinanta proteinet. Dessa värdceller kan odlas i laboratoriemiljö och proteinet kan samlas upp allt eftersom det produceras. Dessa proteiner renas sedan för användning i människor eller andra däggdjur. Bakterievärdar producerar ofta inte alla delar av det mänskliga proteinet. Dessa proteiner kan modifieras i labbet efter rening.