: Hur, nu och hur det går till”. Se den andra volymen här.
Proteinuttryck är en process som omfattar syntes, modifiering och reglering av proteiner i celler i levande organismer. När detta cellulära maskineri utnyttjas som ett kraftfullt laboratorieverktyg för tillverkning av ett valfritt protein med hjälp av rekombinant DNA-teknik kallas det träffande nog rekombinant proteinproduktion.
Sedan framväxten av gentekniska verktyg investerades samordnade ansträngningar av grundforskare och tillämpningsspecialister för att optimera förfarandena för rekombinant proteinproduktion på 1980-talet. Med sina många fördelar har Escherichia coli varit den föredragna expressionsvärden. De snabbväxande genetiskt modifierade stammarna är lätthanterliga värdar som växer på billiga medier, deras genetiska verktygslåda är väldefinierad och flera vektorer med reglerbara promotorer och antibiotikaselektion finns tillgängliga, vilket resulterar i hög avkastning av rekombinanta proteiner. Vissa brister är dock att det bildas inklusionskroppar som producerar olösliga proteiner, problem med kodonbias, felaktig proteinveckning, avsaknad av ett system för posttranslationell modifiering och ackumulering av endotoxiner som utgör ett allvarligt problem när det rekombinanta proteinet ska användas för terapeutiska ändamål. Detta har resulterat i alternativa bakteriella och icke-bakteriella värdsystem, t.ex. Mycobacterium, vissa Bacillus-stammar, Caulobacter crescentus, virus, jäst, filamentösa svampar, alger, växter, insekts- och däggdjurscellkulturer samt cellfria uttrycksplattformar.
Jäst, t.ex. Hansenula, Kluyveromyces, Pichia, Saccharomyces och Yarrowia, används som föredraget alternativ till prokaryoter och högre eukaryoter, främst på grund av deras snabba tillväxt i billiga och kemiskt definierade medier, deras enkla hantering, deras lämplighet för storskalig tillverkning, deras lättmanipulerade genetiska verktygslåda (som har gett upphov till ett enormt antal genmanipulerade jäststammar), deras uttryck av både intracellulära och sekretoriska proteiner, och deras förmåga att utföra posttranslationella modifieringar.
Däremot föredras däggdjurssystem framför bakterie- och jästsystem på grund av den höga kvaliteten på de proteiner de producerar, deras förbättrade proteinlöslighet, deras införlivande av posttranslationella modifieringar, deras sekretion av proteiner med hög avkastning och deras effektivitet vid produktion av stora proteinkomplex. Av just denna anledning använder nästan alla biofarmaceutiska företag globalt sett i stor utsträckning stabila cellinjer från däggdjur för att tillverka biologiska läkemedel. På senare tid har högre växter och mikroalger, t.ex. Chlamydomonas reinhardtii, Schizochytrium sp., Synechococcus och kiselalgen Phaeodactylum tricornutum, utvecklats för produktion av värdefulla proteiner. De är lätt skalbara (med konsekvenser för billiga växthus), löper mindre risk för angrepp av patogener och eftersträvas för att vara den billigaste av alla plattformar för proteinexpression. Finns det en överexpressionsplattform som har fördelarna med alla dessa system (särskilt en grön plattform)?
Detta forskningstema är av intresse för en bred kategori forskare, t.ex. molekylär- och strukturbiologer, genetiker, biokemister, kliniker, biofysiker, spektroskopister och processingenjörer som arbetar med att karakterisera, utforma och producera proteiner. Därför inbjuds originalforskningsartiklar och översiktsartiklar som omfattar användning av:
cellfria, prokaryotiska och eukaryotiska värdplattformar för uttryck
– avancerad teknisk utveckling för förbättrad uttryckning och utformning av både stabila och övergående proteiner
– nya framsteg inom vektordesign och -optimering (val av promotorer, hybridsystem, kodonoptimering, förbättring av proteinets löslighet etc.)
– lätt skalbara tekniker samt beräkningsmetoder och statistiska metoder för biofarmaceutiska tillämpningar.

Nyckelord: Överuttryckning av proteiner, rekombinant protein, överuttrycksvektorer, affinitetsmärken, fusionsproteiner

Viktig anmärkning: Alla bidrag till detta forskningstema måste ligga inom ramen för räckvidden för den sektion och tidskrift som de lämnas in till, enligt definitionen i deras uppdragsbeskrivningar. Frontiers förbehåller sig rätten att styra ett manuskript som inte omfattas av ämnet till en mer lämplig sektion eller tidskrift när som helst under peer review.