Transferrina in coltura cellulare: un importante trasportatore di ferro per sistemi privi di siero

I. Struttura della transferrina (TF)

TF contiene 679 residui di amminoacidi, con un peso molecolare di circa 79 kDa e un punto isoelettrico di circa 6.6La sua sequenza di amminoacidi comprende 38 residui di cisteina in grado di formare 19 coppie di legami disolfurici, che sono fondamentali per stabilizzare la struttura proteica.e possiede tre siti di N-glicosilazione. TF è costituito da due domini di legame al ferro strutturalmente simili: un dominio N-terminal (336 aa) e un dominio globulare C-terminal (343 aa).

Ogni sito di legame Fe3+ nei domini contiene quattro aminoacidi conservati, tra cui due tirosine, un acido aspartico e un histidina, e questi residui sono disposti in una geometria ottaedrica.Inoltre, due atomi di ossigeno forniti dagli ioni carbonatici sono necessari nei siti di legame Fe3+ per stabilizzare gli atomi di ferro.Ser-248 e Lys-296 svolgono ruoli chiave nel rilascio di ferroL'effetto di protonazione della coppia di basi Lys‐206‐Lys‐296 situata nel dominio opposto al terminale N può indurre la conformazione aperta o chiusa della TF.

II. Funzioni della transferrina (TF)

Il ferro è uno degli elementi essenziali per sostenere la crescita, la proliferazione e le attività metaboliche delle cellule.la principale β-globulina plasmatica legata al ferro e trasportatrice di ferroNel siero umano, la concentrazione di TF è di circa 2,5 g/l.di cui il 30% è costituito da ferro. La TF esiste principalmente in tre forme: holo-transferrina (holo-TF), transferrina parzialmente satura (sidero-TF) e apo-transferrina (apo-TF).

Nel compartimento extracellulare (pH ≈ 7.5), il recettore della transferrina (TFR) ha un'affinità di legame più elevata per il TF legato al ferro (holo-TF) rispetto alla forma priva di ferro (apo-TF).il TF legato al ferro viene successivamente internalizzato, mentre l'apo-TF viene rilasciato alla superficie cellulare.mediando il trasporto di apo-TF dagli endosomi verso la membrana plasmaticaAttraverso questo processo, il ferro viene consegnato nelle cellule e il TF viene riciclato.

Come cofattore di vari enzimi, la transferrina partecipa a molteplici funzioni fisiologiche cellulari, di cui tre aspetti chiave sono descritti di seguito:

1Partecipazione al metabolismo respiratorio cellulare
I mitocondri sono il sito del metabolismo ossidativo cellulare e il centro energetico delle cellule.Come componente della succinato-deidrogenasi, il ferro è coinvolto nel metabolismo ossidativo cellulare e nella produzione di energia.

2Protezione delle cellule contro danni ossidativi
Essendo il nucleo della struttura ferro-porfirina, il ferro è un costituente chiave di enzimi quali la catalasi e la perossidasi.proteggere le cellule dai danni causati dai perossidi, compreso l'H2O2Fornisce una difesa antiossidante alle cellule e migliora la salute cellulare.

3- Miglioramento della densità e della vitalità cellulare
Il ferro è un elemento essenziale per la proliferazione cellulare. Senza ferro, le cellule non possono passare dalla fase G1 alla fase S durante la proliferazione,e la carenza di ferro induce apoptosi cellulare e morteLa carenza di ferro compromette la sintesi del DNA durante la replicazione cellulare.perché il ferro è un componente della ribonucleotide reduttasi l'enzima limitante la velocità che catalizza la conversione dei ribonucleotidi in deossiribonucleotidi nella sintesi del DNA.

III. Applicazioni della transferrina in colture prive di siero

La transferrina (TF) è un componente indispensabile nella coltura cellulare.come la produzione di anticorpi monoclonali, la sintesi di proteine ricombinanti, nonché la coltura di cellule immunitarie e cellule staminali.

1.Miglioramento della crescita cellulare e del rendimento del prodotto
L'integrazione di TF in supporti liberi da siero (SFM) favorisce la coltura ad alta densità di cellule CHO, prolunga i cicli di produzione e aumenta le rese proteiche.
L' aggiunta di TF a supporti liberi da siero per le cellule di ibridoma migliora il tasso di proliferazione cellulare e la vitalità.
Regolando l' omeostasi del ferro, la transferrina riduce l' eterogeneità delle proteine glicosformi e garantisce la consistenza dei farmaci da batch a batch.
Quando applicato a colture senza siero di cellule CAR-T, cellule NK e cellule staminali mesenchimali (MSC), TF mantiene la vitalità cellulare e le caratteristiche funzionali.

2.Semplificazione e standardizzazione della formulazione
Essendo un componente fondamentale di integratori tra cui ITS (insulina-transferrina-selenio) e SPIT/SPITE, TF può sostituire il siero per raggiungere un risultato privo di sostanze animali.formulazioni definite chimicamente e ridurre le variazioni di lotto in lotto.

3.Sostituzione dei chelanti chimici
I chelanti chimici (ad esempio, EDTA, citrato) sono difficili da regolare i cicli redox e inclini a produrre radicali liberi.Il vantaggio del legame del ferro tramite TF è che si basa su percorsi naturali mediati dai recettori senza generare sottoprodotti dei radicali liberi.

La Beijing Anrate Biotechnology Co., Ltd. fornisce transferrina umana ricombinante senza origine animale prodotta industrialmente, derivata da lieviti e cellule CHO.

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