Transferrina em cultura celular: um importante transportador de ferro para sistemas sem soro

I. Estrutura da transferrina (TF)

O TF contém 679 resíduos de aminoácidos, com um peso molecular de aproximadamente 79 kDa e um ponto isoelétrico de cerca de 6.6A sua sequência de aminoácidos inclui 38 resíduos de cisteína capazes de formar 19 pares de ligações dissulfuradas, que são críticos para estabilizar a estrutura da proteína,e possui três locais de N-glicosilação. TF consiste em dois domínios de ligação ao ferro estruturalmente semelhantes: um domínio N-terminal (336 aa) e um domínio globular C-terminal (343 aa).

Cada local de ligação Fe3+ nos domínios contém quatro aminoácidos conservados, incluindo duas tirosinas, um ácido aspártico e uma histidina, e esses resíduos estão dispostos em uma geometria octaédrica.Além disso,, são necessários dois átomos de oxigénio fornecidos pelos íons carbonato nos locais de ligação do Fe3+ para estabilizar os átomos de ferro.Ser‐248 e Lys‐296 desempenham papéis-chave na liberação de ferroO efeito de protonação do par de bases Lys‐206‐Lys‐296 localizado no domínio oposto ao N‐terminus pode induzir a conformação aberta ou fechada da TF.

II. Funções da transferrina (TF)

O ferro é um dos elementos essenciais para sustentar o crescimento celular, a proliferação e as atividades metabólicas.a beta-globulina principal ligada ao ferro e transportadora de ferro no plasmaNo soro humano, a concentração de TF é de aproximadamente 2,5 g/ l,Com 30% de ferroA TF existe principalmente em três formas: holo-transferrina (holo-TF), transferrina parcialmente saturada (sidero-TF) e apo-transferrina (apo-TF).

No compartimento extracelular (pH ≈ 7.5), o receptor da transferrina (TFR) tem uma afinidade de ligação mais elevada para o TF ligado ao ferro (holo-TF) do que para a forma livre de ferro (apo-TF).O TF ligado ao ferro é posteriormente internalizado, enquanto o apo-TF é liberado na superfície celular. Nos endossomas (pH ≈ 5,6), o TFR liga-se preferencialmente ao apo-TF sobre o holo-TF,mediando o transporte de apo-TF dos endossomas de volta à membrana plasmáticaAtravés deste processo, o ferro é entregue às células e o TF é reciclado.

Como cofactor de várias enzimas, a transferrina participa em múltiplas funções fisiológicas celulares, cujos três aspectos principais são descritos abaixo:

1- Participação no metabolismo respiratório celular
As mitocôndrias são o local do metabolismo oxidativo celular e o centro de energia das células.Como componente da succinato desidrogenaseO ferro está envolvido no metabolismo oxidativo celular e na produção de energia.

2Proteção das células contra danos oxidativos
Como núcleo da estrutura ferro-porfirina, o ferro é um constituinte fundamental de enzimas como a catalase e a peroxidase.Proteção das células contra danos causados por peróxidos, incluindo H2O2Fornece defesa antioxidante para as células e melhora a saúde celular.

3Melhoria da densidade e viabilidade das células
O ferro é um elemento essencial para a proliferação celular. Sem ferro, as células não podem passar da fase G1 para a fase S durante a proliferação,e a deficiência de ferro induz apoptose celular e morteA deficiência de ferro prejudica a síntese de ADN durante a replicação celular,porque o ferro é um componente da ribonucleotídeo redutase, a enzima limitadora da taxa que cataliza a conversão de ribonucleotídeos em desoxirribonucleotídeos na síntese do ADN.

III. Aplicações da transferrina em culturas sem soro

A transferrina (TF) é um componente indispensável na cultura celular.como a produção de anticorpos monoclonais, a síntese de proteínas recombinantes, bem como a cultura de células imunitárias e células estaminais.

1. Melhoria do crescimento celular e do rendimento do produto
A suplementação de TF em meios livres de soro (SFM) apoia a cultura de alta densidade de células CHO, prolonga os ciclos de produção e aumenta a produção de proteínas.
A adição de TF a meios livres de soro para células de híbridosoma melhora a taxa de proliferação celular e a viabilidade.
Ao regular a homeostase do ferro, a transferrina reduz a heterogeneidade da proteína glicóforma e assegura a consistência dos medicamentos de lote para lote.
Quando aplicado em culturas sem soro de células CAR-T, células NK e células-tronco mesenquimais (MSCs), o TF mantém a viabilidade celular e as características funcionais.

2.Simplificação e normalização da formulação
Como componente principal de suplementos, incluindo ITS (insulina-transferrina-selénio) e SPIT/SPITE, o TF pode substituir o soro para se obter um nível de segurança sem uso de animais.formulações quimicamente definidas e reduzir as variações de lote para lote.

3Substituição dos quelantes químicos
Os quelantes químicos (por exemplo, EDTA, citrato) são difíceis de regular os ciclos redox e propensos a produzir radicais livres.A vantagem da ligação do ferro por TF é que depende de vias naturais mediadas por receptores sem gerar subprodutos de radicais livres.

A Beijing Anrate Biotechnology Co., Ltd. fornece transferrina humana recombinante livre de animais produzida industrialmente, derivada de leveduras e células CHO.

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