Transferrin dalam kultur sel: Pengangkut besi utama untuk sistem bebas serum

I. Struktur Transferrin (TF)

TF mengandung 679 residu asam amino, dengan berat molekul sekitar 79 kDa dan titik isoelektrik sekitar 6.6Urutan asam amino terdiri dari 38 residu cysteine yang mampu membentuk 19 pasang ikatan disulfida yang penting untuk menstabilkan struktur protein,dan memiliki tiga situs N-glikosilasi. TF terdiri dari dua domain pengikatan zat besi yang mirip secara struktural: domain N-terminal (336 aa) dan domain globular C-terminal (343 aa).

Setiap situs pengikatan Fe3+ dalam domain mengandung empat asam amino terkonservasi, termasuk dua tirosin, satu asam aspartik dan satu histidin, dan residu ini diatur dalam geometri oktahedral.Selain itu, dua atom oksigen yang disediakan oleh ion karbonat diperlukan di situs pengikatan Fe3+ untuk menstabilkan atom besi.Ser-248 dan Lys-296 berperan penting dalam pelepasan zat besiEfek protonasi dari pasangan basa Lys‐206‐Lys‐296 yang terletak di domain berlawanan dengan ujung N dapat menginduksi konformasi terbuka atau tertutup TF.

II. Fungsi Transferrin (TF)

Besi adalah salah satu elemen penting untuk mempertahankan pertumbuhan sel, proliferasi dan aktivitas metabolisme.β-globulin pengikat besi dan pengangkut besi utama dalam plasma, bertanggung jawab terutama untuk membawa zat besi yang diserap dari saluran pencernaan dan zat besi yang dilepaskan dari degradasi eritrosit.30% di antaranya mengandung zat besiTF terutama ada dalam tiga bentuk: holo-transferrin (holo-TF), transferrin parsial jenuh (sidero-TF), dan apo-transferrin (apo-TF).

Di kompartemen ekstraseluler (pH ≈ 7.5), reseptor transferrin (TFR) memiliki afinitas pengikatan yang lebih tinggi untuk TF yang terikat zat besi (holo-TF) daripada untuk bentuk bebas zat besi (apo-TF).TF yang terikat zat besi kemudian terinternalisasi, sedangkan apo-TF dilepaskan di permukaan sel. Pada endosom (pH ≈ 5,6), TFR lebih memilih mengikat apo-TF daripada holo-TF,menengahi transportasi apo-TF dari endosom kembali ke membran plasmaMelalui proses ini, zat besi dikirim ke sel dan TF didaur ulang.

Besi sangat penting untuk kultur sel in vitro. Sebagai kofaktor dari berbagai enzim, transferrin berpartisipasi dalam beberapa fungsi fisiologis sel, tiga aspek utama yang dijelaskan di bawah ini:

1. Partisipasi dalam metabolisme pernapasan seluler
Mitokondria adalah situs metabolisme oksidatif seluler dan pusat energi sel. Suksinat dehidrogenase pada membran mitokondria memainkan peran penting dalam proses ini.Sebagai komponen suksinat dehidrogenase, zat besi terlibat dalam metabolisme oksidatif seluler dan produksi energi.

2. Perlindungan sel terhadap kerusakan oksidatif
Sebagai inti dari struktur zat besi-porfirin, zat besi merupakan komponen utama dari enzim seperti katalase dan peroksidas.melindungi sel dari kerusakan yang disebabkan oleh peroksida termasuk H2O2Ini memberikan pertahanan antioksidan untuk sel dan meningkatkan kesehatan sel.

3. Peningkatan kepadatan sel dan viabilitas
Besi adalah unsur penting untuk proliferasi sel. Tanpa zat besi, sel tidak dapat berkembang dari fase G1 ke fase S selama proliferasi,dan kekurangan zat besi menyebabkan apoptosis sel dan kematianKekurangan zat besi merusak sintesis DNA selama replikasi sel,karena zat besi merupakan komponen dari ribonukleotida reduktase enzim pembatas kecepatan yang mengkatalisis konversi ribonukleotida menjadi deoksiribonukleotida dalam sintesis DNA.

III. Aplikasi transferrin dalam kultur bebas serum

Transferrin (TF) adalah komponen yang sangat penting dalam kultur sel. Terutama dalam media bebas serum (SFM), TF telah banyak diterapkan dalam skala besar dalam biomanufacturing,seperti produksi antibodi monoklonal, sintesis protein rekombinan, serta kultur sel kekebalan tubuh dan sel induk.

1Peningkatan pertumbuhan sel dan hasil produk
Suplemen TF dalam media bebas serum (SFM) mendukung kultur kepadatan tinggi sel CHO, memperpanjang siklus produksi dan meningkatkan hasil protein.
Menambahkan TF ke media bebas serum untuk sel hibridoma meningkatkan tingkat proliferasi sel dan viabilitas.
Dengan mengatur homeostasis zat besi, transferrin mengurangi heterogenitas protein glikoform dan memastikan konsistensi obat batch-to-batch.
Ketika diterapkan pada kultur bebas serum sel CAR-T, sel NK dan sel induk mesenkim (MSC), TF mempertahankan viabilitas sel dan karakteristik fungsional.

2.Sederhanakan dan Standarisasi Rumus
Sebagai komponen inti suplemen termasuk ITS (insulin-transferrin-selenium) dan SPIT/SPITE, TF dapat mengganti serum untuk mencapai bebas hewan,formulasi yang didefinisikan secara kimia dan mengurangi variasi batch-to-batch.

3. Penggantian Chemical Chelators
Chemical chelators (misalnya, EDTA, sitrat) sulit untuk mengatur siklus redoks dan cenderung menghasilkan radikal bebas.Keuntungan dari pengikatan zat besi oleh TF adalah bahwa ia bergantung pada jalur reseptor alami tanpa menghasilkan produk sampingan radikal bebas.

Beijing Anrate Biotechnology Co., Ltd. menyediakan transferrin manusia rekombinan bebas hewan yang diproduksi secara industri yang berasal dari sel ragi dan CHO.

Pemberitahuan Penting