Insektenzellkultur

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Die Insektenzellkultur bezeichnet die Zellkultur von Insektenzellen.[1]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Insektenzellkulturen werden in der Biochemie zur Grundlagenforschung und zur Produktion rekombinanter Proteine verwendet. Sie wurden ursprünglich in den 1930er Jahren zur Kultur von insektenpathogenen Viren verwendet.[2] Zur Produktion rekombinanter Proteine werden oftmals Baculoviren-basierte virale Vektoren als Expressionssystem verwendet.[3][4] Typische Modellorganismen, aus denen Zelllinien für die Insektenzellkultur gewonnen werden, sind z. B. Bombyx mori, Mamestra brassicae, Spodoptera frugiperda (Sf-9-Zellen), Trichoplusia ni[5][6] und Drosophila melanogaster.

Oftmals wird Trichoplusia ni Medium-Formulation Hink (TNM-FH) als Zellkulturmedium verwendet.[7] Im Gegensatz zur Zellkultur von Säugetierzellen benötigen Insektenzellen keine Begasung mit Kohlendioxid und geringere Temperaturen wie 28 °C, teilweise wachsen sie bei Raumtemperatur. Weiterhin sind sie teilweise weniger anfällig für humanpathogene Kontaminationen, da humanpathogene Viren in der Regel keine Insektenzellen infizieren können. Proteine aus Insektenzellen weisen jedoch unterschiedliche Glykosylierungen auf,[8] was die native Konformation eines rekombinanten Proteins und bei Impfstoffen seine Immunogenität beeinflussen kann. Bei Anwendungen rekombinanter Proteine aus Insektenzellkulturen in Tieren kann die vom körpereigenen Protein abweichende Glykosylierung zu Immunreaktionen führen, z. B. in der roten Biotechnologie. Daher werden durch Pathwaydesign transgene Insektenzelllinien entwickelt, deren Glykosylierungsmuster den menschlichen Glykosylierungsmustern stärker ähneln.[9][10]

Anwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Manche Impfstoffe wurden in Insektenzellkulturen erzeugt und per Proteinreinigung gereinigt, z. B. Cervarix[11] und NVX-CoV2373.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. ↑ Sabine Schmitz: Der Experimentator: Zellkultur. Spektrum Akademischer Verlag, 2011, ISBN 9783827425720.
  2. ↑ B. Arif, L. Pavlik: Insect cell culture: virus replication and applications in biotechnology. In: Journal of invertebrate pathology. Band 112 Suppl, März 2013, ISSN 1096-0805, S. S138–S141, doi:10.1016/j.jip.2012.07.011, PMID 22841637.
  3. ↑ S. Sokolenko, S. George, A. Wagner, A. Tuladhar, J. M. Andrich, M. G. Aucoin: Co-expression vs. co-infection using baculovirus expression vectors in insect cell culture: Benefits and drawbacks. In: Biotechnology Advances. Band 30, Nummer 3, 2012 May-Jun, ISSN 1873-1899, S. 766–781, doi:10.1016/j.biotechadv.2012.01.009, PMID 22297133.
  4. ↑ J. C. Drugmand, Y. J. Schneider, S. N. Agathos: Insect cells as factories for biomanufacturing. In: Biotechnology Advances. Band 30, Nummer 5, 2012 Sep-Oct, ISSN 1873-1899, S. 1140–1157, doi:10.1016/j.biotechadv.2011.09.014, PMID 21983546.
  5. ↑ W. F. Hink: Established insect cell line from the cabbage looper, Trichoplusia ni. In: Nature. Band 226, Nummer 5244, Mai 1970, S. 466–467, doi:10.1038/226466b0, PMID 16057320.
  6. ↑ G. L. Zheng, H. X. Zhou, C. Y. Li: Serumfree culture of the suspension cell line QB-Tn9-4s of the cabbage looper, Trichoplusia ni, is highly productive for virus replication and recombinant protein expression. In: Journal of insect science. Band 14, Februar 2014, S. 24, doi:10.1093/jis/14.1.24, PMID 25373171, PMC 4199540 (freier Volltext).
  7. ↑ W. F. Hink: A serum-free medium for the culture of insect cells and production of recombinant proteins. In: In vitro cellular & developmental biology : journal of the Tissue Culture Association. Band 27A, Nummer 5, Mai 1991, S. 397–401, doi:10.1007/BF02630959, PMID 1906456.
  8. ↑ T. Katoh, M. Tiemeyer: The N's and O's of Drosophila glycoprotein glycobiology. In: Glycoconjugate journal. Band 30, Nummer 1, Januar 2013, ISSN 1573-4986, S. 57–66, doi:10.1007/s10719-012-9442-x, PMID 22936173, PMC 3548036 (freier Volltext).
  9. ↑ A. Contreras-Gómez, A. Sánchez-Mirón, F. García-Camacho, E. Molina-Grima, Y. Chisti: Protein production using the baculovirus-insect cell expression system. In: Biotechnology progress. Band 30, Nummer 1, 2014 Jan-Feb, ISSN 1520-6033, S. 1–18, doi:10.1002/btpr.1842, PMID 24265112.
  10. ↑ B. Schiller, A. Hykollari, S. Yan, K. Paschinger, I. B. Wilson: Complicated N-linked glycans in simple organisms. In: Biological chemistry. Band 393, Nummer 8, August 2012, ISSN 1437-4315, S. 661–673, doi:10.1515/hsz-2012-0150, PMID 22944671, PMC 3589692 (freier Volltext).
  11. ↑ J. A. Mena, A. A. Kamen: Insect cell technology is a versatile and robust vaccine manufacturing platform. In: Expert review of vaccines. Band 10, Nummer 7, Juli 2011, ISSN 1744-8395, S. 1063–1081, doi:10.1586/erv.11.24, PMID 21806400.
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