Producția de proteine recombinate este expresia proteinelor care au fost produse prin tehnici de ADN recombinant. Acest proces permite producerea acestor substanțe în cantități mari. O astfel de producție în masă se realizează atât pentru studiu de laborator, cât și pentru producția industrială.
Această tehnică este adesea folosită pentru a produce hormon de creștere uman și insulină. Obținerea hormonului de creștere uman prin producția de proteine recombinate este o îmbunătățire uriașă față de obținerea acestuia de la cadavre, deoarece prezența proteinelor obținute din cadavre a dus ocazional la transmiterea bolii. Fabricarea insulinei în acest mod este, de asemenea, benefică, deoarece a permis producerea unor variante de insulină care au acțiuni farmacologice diferite în organism.
Proteinele sunt lanțuri de aminoacizi, codificate de ADN. Genele care codifică aceste proteine sunt introduse în vectori speciali sau unități de ADN. Sunt aleși vectori care vor produce cantități mari din proteina dorită. Acest lucru este cunoscut sub numele de supraexpresie.
Supraexprimarea se face în celule gazdă speciale. Uneori, gazdele sunt bacterii sau drojdii. În cazurile în care proteinele provin de la mamifere, gazdele sunt frecvent linii celulare de insecte sau mamifere. Un număr mare de truse sunt disponibile comercial pentru a facilita atât donarea genei, cât și producția ulterioară de proteine recombinate.
Aceste truse au vectori speciali numiți vectori de expresie care au un promotor special pentru a produce cantități mari de proteine. Un promotor este secțiunea de ADN care conduce producerea secvenței genelor care o urmează. Frecvent, acești vectori de expresie pot fi dezactivați și sunt inductibili. În special în cazul gazdelor bacteriene, producerea de prea multe proteine simultan poate fi toxică, inhibând creșterea bacteriilor.
Există mai multe moduri diferite de a induce expresia. În ambele, bacteriile sunt crescute până la o anumită densitate. Apoi, fie se adaugă un compus pentru inducție, fie temperatura este deplasată la una la care promotorul este activ.
Pentru a facilita purificarea proteinelor din bacterii, clonarea se face adesea astfel încât să existe o etichetă pe proteină care se va lega de o matrice. Aceasta separă proteina de resturile celulare. De exemplu, o etichetă de molecule de histidină de pe proteină se va lega de o coloană de nichel. Odată ce proteina este legată, eticheta este scindată, lăsând proteină pură care poate fi apoi eluată din coloană. Pot dura ani pentru a purifica o proteină folosind metode tradiționale.
Un factor suplimentar de luat în considerare este dacă proteina necesită modificare după producerea sa inițială. Acesta este adesea cazul proteinelor de mamifere. Bacteriile frecvent nu modifică în mod corespunzător astfel de proteine, astfel încât supraexprimarea acestor proteine mai avansate este adesea efectuată în celulele de insecte sau mamifere. O serie de companii de biotehnologie sunt specializate în producerea de proteine recombinate.