重組人層粘連蛋白及其在細(xì)胞培養(yǎng)中的應(yīng)該

層粘連蛋白是所有動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的一系列細(xì)胞外基質(zhì) (ECM) 蛋白。這些糖蛋白是基底膜基底層的主要成分，基底膜是一種蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了體內(nèi)大多數(shù)細(xì)胞和器官生長(zhǎng)的基礎(chǔ)。在體內(nèi)，層粘連蛋白對(duì)于調(diào)節(jié)許多生物過(guò)程很重要，包括粘附、遷移和分化。1,2

層粘連蛋白是異三聚體蛋白質(zhì)，由 α 鏈、β 鏈和 γ 鏈以 1:1:1 的比例組成。3總共有 5 種 α 鏈異構(gòu)體、3 種 β 鏈異構(gòu)體和 3 種 γ 鏈異構(gòu)體是已知的，并且特定的組合調(diào)節(jié)特定層粘連蛋白分子的功能。不同的層粘連蛋白由存在的異構(gòu)體的組合來(lái)確認(rèn)（圖1）。例如，層粘連蛋白-511表示由α5、β1和γ1亞基組成的層粘連蛋白。

層粘連蛋白直接與動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞膜中的整合素蛋白相互作用。這種相互作用是細(xì)胞與基底膜結(jié)合的主要組成部分之一。層粘連蛋白的蛋白水解研究已經(jīng)鑒定出層粘連蛋白三聚體的蛋白酶抗性核心，稱為 E8 片段，其中包含核心整合素結(jié)合結(jié)構(gòu)域（圖 1）。4 E8片段非常適合體外實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗鼈冞m合高產(chǎn)重組蛋白生產(chǎn)，不像全長(zhǎng)層粘連蛋白，全長(zhǎng)層粘連蛋白在體外表達(dá)具有挑戰(zhàn)性，并且由于其尺寸大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以形成活性異三聚體-翻譯修飾。

重組人 E8 片段已被多家公司商業(yè)化，其中包括 Matrixome（日本大阪），因?yàn)樗鼈兪桥囵B(yǎng)多種細(xì)胞類(lèi)型的理想底物。 Matrixome 的成立基于以下研究：重組人層粘連蛋白 511 E8 片段（以 iMatrix-511 名稱銷(xiāo)售并可從 REPROCELL 獲得）可形成人類(lèi)干細(xì)胞培養(yǎng)的理想基質(zhì)。5自 Matrixome 成立以來(lái)，Matrixome 已引入了許多其他具有多種細(xì)胞特異性的層粘連蛋白 E8 片段亞型（表 1）。

iMatrix-511重組人 Laminin-511 E8 片段已被證明與整合素 α6β1 緊密結(jié)合，使其成為培養(yǎng)人類(lèi)干細(xì)胞的理想底物（圖 2a 和 b）。5原始 iMatrix-511在 CHO-S 細(xì)胞中表達(dá)，而新版本（稱為iMatrix-511 SILK）在蠶繭中表達(dá)。 iMatrix-511 SILK 以更低的價(jià)格提供與原始 iMatrix-511 相同的性能，并且沒(méi)有動(dòng)物蛋白的風(fēng)險(xiǎn)。

其他 iMatrix 層粘連蛋白產(chǎn)品

• iMatrix 411：層粘連蛋白-411在血管基底膜中豐富，iMatrix-411已用于將誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）分化為血管內(nèi)皮細(xì)胞和膽管細(xì)胞。 6

• iMatrix-221：Laminin-211 存在于肌肉組織的基底膜中。 iMatrix-211 已被證明是心肌細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞的底物。

• Matrix-332：Laminin-332 存在于角質(zhì)形成細(xì)胞和角膜細(xì)胞中。 iMatrix-332最近被用作角膜細(xì)胞分化和純化的關(guān)鍵成分。7

• iMatrix-111：Laminin-111 存在于肝臟中。iPSC體外分化為肝細(xì)胞的重要成分。 8