Tabelle 1: Rekombinante Proteine - eine Auswahlhilfe für Expressionssysteme:

Escherichia coli (E.coli) Expressions System	Vorteile	Klarer genetischer Hintergrund Niedrige Kosten und einfache Kulturbedingungen Einfache Transformationsoperation Kurze Proteinexpressionszeit Hohe Reproduktions- und Expressionsrate Eine Vielzahl von Trägern und Fusion Tags zur Auswahl Viele Parameter können geändert werden, um die Exprimierung zu optimieren Die Markierung kann sowohl am N-Terminus als auch am C-Terminus mit einer leicht zu schneidenden Enzymschnittstelle verfügbar sein.
	Nachteile	Ineffiziente Bildung von Disulfidbindungen und schlechte Faltung führen zur Bildung von Einschlusskörpern Schlechte posttranslationale Modifikationen (wie Glykosylierung, Alkylierung, Phosphorylierung, Spezifität der proteolytischen Prozessierung) Die Erfolgsrate und Wiederherstellungsrate der Renaturierung des Inklusionskörpers ist nicht sehr hoch.
	Anwendungen	Gereinigtes Protein (Struktur, Enzymologie, Wirkstoffentdeckung) Protein-Therapeutika.
Pichia pastoris (Yeast) Expressions System	Vorteile	Niedrige Kosten und hohes Expressionsniveau Selbst produziert - Endotoxin-frei Effiziente Proteinfaltung und sekretorische Expression Einfache Kulturbedingungen und Reinigungsvorgang Umfangreiche posttranslationale Modifikationen: Glykosylierung, Phosphorylierung, Acyllipid Kann Fermentation mit hoher Dichte unter Verwendung von einfachem anorganischem Salz und großer Biomasse entwickeln Das Protein ist stabiler als die prokaryotische Expression und eignet sich besonders zur Expression von eukaryotischen Genen und zur Herstellung von funktionellen Expressionsproteinen Einfacher Labor- und Industriebetrieb.
	Nachteile	1. Die Glykosylierungsmodifikation ist nicht gut geeignet für Säugetierzellen
	Anwendungen	1. Gereinigtes Protein (Struktur, Enzymologie, Wirkstoffentdeckung).
Baculovirus-infiziertes Insekten-Zell-Expressions System	Vorteile	Gute Expressionsniveaus und relativ schnelles Wachstum Mehr Vorteile im Vergleich zur Expression von viralen Proteinen Glykosylierungsmodifikation vergleichbarer mit Säugetierzellen Relative Deglykosylierungsmodifikation (gut zur Strukturbestimmung) Großes Genvolumen: Da das Baculovirus-Genom größer ist, kann es ein großes Genfragment tragen Hohe Sicherheit: Das Baculovirus weist eine strenge Spezifität auf und ist nicht mit Wirbeltieren und Pflanzen infiziert Hohe Expressionseffizienz des exogenen Gens: Im Vergleich zu anderen eukaryotischen Expressionssystemen kann das Baculovirus-System exogenes Protein aus infizierten Zellen effizient exprimieren Das Expressionsprodukt weist eine hohe Aktivität auf: Das Baculovirus wird sich in Insektenwirtszellen vermehren, so dass das resultierende rekombinante Protein in der posttranslationalen Modifikation Säugetierzellen ähnlich sein wird. Das Expressionsprodukt weist eine starke biologische Aktivität auf Einfach zu amplifizieren: Baculovirus kann die Massenproduktion von rekombinanten Proteinprodukten mit biologischer Aktivität ermöglichen.
	Nachteile	Kosten für teure Kulturmedien Ineffiziente Verarbeitung von Pro-Peptiden im Sekretionsweg Eine Virusinfektion führt zu einer Zelllyse und einem möglichen Abbau der exprimierten Proteine Die Glykosylierungsmodifikation ist nicht gut geeignet für Säugetierzellen
	Anwendungen	Gereinigtes Protein (Struktur, Enzymologie, Wirkstoffentdeckung).
Säugerzellen Expressions System	Vorteile	Selbst produziert, Endotoxin-frei Effiziente Proteinfaltung und sekretorische Expression Alle posttranslationalen Modifikationen bieten eine Vielzahl von komplexen N-Glykosylierungs- und genauen O-Glykosylierungs- und anderen posttranslationalen Verarbeitungsfunktionen Die exprimierten Produkte sind den natürlichen biologischen Proteinen in molekularer Struktur, physikalischen und chemischen Eigenschaften und biologischen Funktionen am nächsten
	Nachteile	Kosten für teure Kulturmedien Komplexe Wachstumsanforderungen
	Anwendungen	Gereinigtes Protein (Struktur, Enzymologie, Wirkstoffentdeckung) Proteintherapeutika Zellbasierte Studien
In vitro E.coli Expressions System	Vorteile	Hohes Expressionsniveau: Wir versehen den ursprünglichen und optimierten pET-Träger mit einer Reihe von Markierungen, so dass die Membranproteinausbeute mg-Grade erreichen kann Die Proteinsynthesebedingungen können manipuliert werden Das Zielfusionsprotein mit 6*His ist vorteilhaft für die Reinigung
	Nachteile	Eingeschränkte posttranslationale Modifikationen Teuer für Scale-up
	Anwendungen	Gereinigtes Protein (Struktur, Enzymologie, Wirkstoffentdeckung) In-vitro-Expressionsklonierung Isotopenmarkierung von Proteinen für NMR Einbau von nicht natürlichen Aminosäuren

Quelle: Cusabio https://www.cusabio.com/c-20621.html

Tabelle 2: So wählen Sie ein Expressionssystem in Abhängigkeit von der Art des Proteins:

Expressions System	System Vorteile	Anwendung	Eigenschaften CUSABIO
In vitro E.coli Expressions System	Einfach, kurze Zeit, hohe Expressionsmenge, offen und flexibel, leicht zu exprimierende spezifische Proteine, Herstellung von Proteinkomplexen, parallele Synthese einer Vielzahl verschiedener Proteine usw.	Toxische Proteine, Membranproteine	Probleme werden professionell gelöst, verkürzen die Versuchsdauer erheblich, erhöhen die Expressionsquantität
E.coli Expressions System	Hohe zielgerichtete Genexpressionsmenge, niedrige Kosten, einfache Kulturbedingungen, schnelles Produkt, starke Skalierbarkeit, einfache Conversion, leicht zu bildende Disulfidbindung	Prokaryotische Proteine, Einfache eukaryotische Proteins	Die Expression umfasst lösliches Protein, Einschlusskörper, Fusionsproteine usw. Mit reichhaltiger Erfahrung und Fachkenntnis kann eine Vielzahl von Engpässen während des Proteinexpressionsprozesses gelöst werden.
Yeast Expressions System	Kosteneffizient, kostengünstig für das Amplifizieren von Medium, einfache Kulturbedingungen, schnelle Produktion, starke Skalierbarkeit, gute Wahl für die Expression von sekretorischem Protein oder intrazellulärem Protein, effiziente Sekretion von Proteinen und einfache Reinigung, umfangreiche posttranslationale Modifikationen, kein Endotoxin	Industrielle Stamm Amplifikation	Die Kombination von selbsttransformiertem effizientem Sekretionsvektor und Wirt kann Proteinexpression von höchster Qualität in maximalem Ausmaß erzielen; Die patentierte Biobrick-Technologie kann erfolgreich zur Verbesserung und Optimierung industrieller Beanspruchungen eingesetzt werden
Insekten Baculovirus Expressions System	Große Genkapazität, hohe Effizienz der exogenen Genexpression, effektive Zellfaltung, mäßige Skalierbarkeit, umfangreiche posttranslationale Modifikationen, Glykosylierung ähnlich wie bei Säugetierzellen, relativ einfache enzymatische Deglykosylierung, kein Endotoxin	Virus Impfstoffe, Signal Proteine, Zytokine, Kinasen, etc.	Adaptiert Expressionssysteme von AcNPV-sf9 Zellen und high5 Zellen, die Selektivität mehrerer Expressionssysteme und mehrere Wirte. Multi-Carrier verbessern deutlich die Erfolgsrate der Proteinexpression
Säugerzellen Expressions System	Höhere Expressionsniveaus, mäßige Skalierbarkeit, Zellsuspensionskulturcharakteristik können Massenproduktion bewirken, effektive Proteinfaltung, geeignet für Proteinsekretion, vollständige posttranslationale Modifikationen, kein Endotoxin	Komplexe Proteine höherer Eukarioten	Adaptiert die spezifischen kombinierten Methoden des Säugerzellensysstems und Transfektionen, optimiert die Expressionsbedingungen, verbessert die Transfektionseffizienz, verkürzt die Versuchsdauer erheblich und erhöht die Expressionsmenge signifikant