外源蛋白表达的常用细胞之Sf21细胞

采用昆虫细胞表达系统表达外源蛋白是一种常见的方法，适用于大规模生产或者基础研究，Sf21细胞和Sf9细胞是常用于培养的昆虫细胞。草地贪夜蛾卵巢细胞（Sf21细胞）是源于雌性草地贪夜蛾蛹的卵巢组织，是Sf9细胞的克隆系，具有生长速度快、易培养等优点，。可以用于昆虫病毒的基础研究和复制杆状病毒表达载体。

草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）又称秋行军虫、秋粘虫、草地夜蛾，是夜蛾科夜盗蛾属的一种蛾，其幼虫分别以玉米和水稻为主要食草。草地贪夜蛾是一种原产于美洲热带和亚热带地区的杂食性害虫，广泛分布于美洲大陆，危害80多种作物，具有迁飞扩散能力强、繁殖能力强、暴食危害性和防控难度大特点。生物研究中常用于表达真核蛋白质的细胞株Sf9细胞与Sf21细胞即是来自草地贪夜蛾。

Sf9细胞与Sf21细胞都是昆虫细胞表达系统常用的细胞，昆虫细胞表达系统可以在进行多种蛋白质的转录后加工修饰，表达水平极高，可达细胞蛋白的50%；可表达非常大的基因； 可同时表达多个外源基因；表达的蛋白质根据其本身的特性在昆虫细胞内外分布。这一表达系统自问世以来，人们也对其进行了多方面的改进，使其不断完善。

sf21细胞是从草地贪夜蛾 (秋粘虫) 分离得到的卵巢细胞。该细胞为球型，大小不等，略呈颗粒状外观。Sf21 细胞可解冻后直接悬浮培养，用于细胞库的快速扩增、杆状病毒库的扩增和重组蛋白的生产。由于Sf21细胞与支持物表面贴附牢固，因此可通过单层培养用于转染或菌斑试验。Sf21细胞适用于转染、纯化、生产高滴度病毒、铺板以及表达重组蛋白，能够在含血清或者无血清培养基中生长。美迪西科研人员建立了成熟的杆状病毒-昆虫细胞表达服务平台，提供包括重组杆状病毒制备、重组蛋白及其复合物的表达与纯化服务。

昆虫细胞表达系统的宿主昆虫细胞能够以多种复杂方式对合成的蛋白质进行翻译后修饰，表达的重组蛋白在细胞内被折叠、修饰、运输、组装成最终的功能蛋白，其中蛋白质N-糖基化修饰是昆虫细胞表达系统的一个重要特征，这对许多糖蛋白的正确折叠和发挥其生物功能具有特别重要的意义。有研究者使用Sf21细胞表达了人胰岛素原。

人胰岛素为非糖基化修饰的蛋白质类激素，在生物体内的半衰期非常短。而糖蛋白类药物的糖基化可以增强药物的生物活性，从而延长药物的半衰期，增加其溶解性，改善其免疫原性等。因此利用蛋白质经N-糖基化修饰后可以增强生物活性并延长其生物半衰期的特点.  

有研究者对人胰岛素原基因进行DNA重组改造，在其B链的N端添加保守性的N-糖基化位点后，克隆入ph/sp质粒，并转化至E.coli AcDH10Bac细胞，获得重组杆状病毒质粒Bacmid-Ig，然后转染Sf21细胞，获得含有N-糖基化位点的人胰岛素原基因(Ig)的重组杆状病毒。用Western blotting方法在感染此重组病毒的Sf21细胞中检测到分子质量约20 kD的经过N-糖基化修饰的人胰岛素原蛋白，并且在添加衣霉素的细胞表达产物中检测到该蛋白质的分子质量变小。研究结果表明，人胰岛素原在昆虫细胞中获得了表达并且被糖基化修饰。

该实验是利用昆虫细胞表达系统在Sf21细胞中表达糖基化修饰的人胰岛素原的一个初步探索，Sf21细胞在表达外源蛋白上的研究还有很多，其在生物工程研究中作用较大。