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GS系统简介 一、GS系统的原理 二、GS系统的优势 三、GS系统的应用 四、GS研究评估协议 GS系统是瑞士的LONZA公司开发出来的一种细胞基因表达系统。 LONZA（龙沙） 瑞士的制药化工巨头，龙沙集团是 一家以生命科学为主导，在生物化学、精细化工、功能化学等行业均处于领先地位的全球性跨国公司，具有一百多年历史，总部位于瑞士巴塞尔。 GS是glutamine synthetase (谷氨酰胺合成酶）的英文缩写，GS系统的全名是：Glutamine Synthetase Gene Expression System?，即谷氨酰胺合成酶基因表达系统。 GS系统是什么 谷氨酰胺的酶促反应 谷氨酰胺合成酶是一种能将谷氨酸和氨合成为谷氨酰胺的酶。这种酶促反应是动物细胞获得谷氨酰胺的途径。 GS系统的原理 在不含有谷氨酰胺的培养基中，谷氨酰胺酶在哺乳动物细胞的生长中扮演着非常重要的角色： 一些哺乳动物细胞系,如小鼠骨髓瘤细胞, 在没有添加谷氨酰胺的培养基中，无法表达足够的谷氨酰胺来维持生存。在这些细胞中,转染GS基因可以在无谷氨酰胺培养基中作为选择标记来获得增殖。 其他细胞系,如中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,表达足够的GS离不开外生谷氨酰胺。在这些情况下,GS抑制剂,L-氨基亚砜蛋氨酸（Methionine Sulphoximine MSX）,可用于抑制内源性GS活性,只有转染了额外GS基因可以生存。 GS系统的原理 即： 用含单抗蛋白等的目的基因和GS基因标记的表达载体，转染宿主细胞（如CHO），再通过MSX等化合物选择加压，促使GS基因和目的蛋白基因扩增，筛选获得重组细胞株。可在不含有L-glu的培养基中生长。 GS系统的优势 产量高 速度快 稳定性好 可比性高 产量高 蛋白质产品的制造成本高,特别是对于治疗性蛋白质,意味着如果生产流程已经建立起来的话，体积最大化时的生产率至关重要。使用GS系统?可靠结果的高产细胞系细胞早期建设项目。最大表达水平的实现取决于产品，但产量超过5 g / L的重组抗体的细胞系已经创建,而某些特定的蛋白，其生产率在15 - 65 pg /细胞/天。 产量高 Figure 1: Productivity in chemically defined, animal component-free v8 GS-CHO commercial platform process for Lonza’s model antibody cB72.3. 产量高 Figure 2: Productivity in chemically defined, animal component-free GS-NS0 bioreactor process 速度快 在任何生物技术项目的开发阶段，速度对成功是至关重要的。在第一次筛选，GS系统?就能快速的选择出高产的细胞系。甚至通过培养基和流程的优化以获得更高的收益率。这会显著减少生成适合cGMP制造的一个细胞系所需的时间。利用能够在单一连接步骤中插入任何可变区域的GS恒定区域载体来建设人类恒定区域标准长度抗体将变得迅速而简便。 Lonza的专有CHOK1SV宿主细胞相比标准CHOK1流程能更好的适应无蛋白悬浮培养体系。 速度快 Figure 1: Timeline of steps performed to select high-yielding uncloned GS-CHO cell lines adapted to chemically defined, animal component-free media 稳定性高 GS细胞系在产品浓度、增长率和产品特性上的一致性可以很容易地创建。 对于非放大的GS 阴性细胞系,如NS0、不需要GS活动的选择性剂和抑制剂氨基亚砜蛋氨酸来稳定。 对于非放大的GS 阳性细胞系,如CHO细胞,通常需要所需的氨基亚砜蛋氨酸的容积效率保持在一个一致的水平。 可比性强 20多年来,Lonza不断升级GS平台。在最近我们改进商业平台过程中,宿主细胞系和载体的发展导致了我们新的GS Xceed?基因表达系统。 新的系统在化学成分限定的，无动物组分的环境中能产生高的产品效价，并且不需要MSX来进行稳定。 新GS Xceed?系统与现有CHOK1SV细胞系相比，在平均效价和糖基化模式显示出类似的结果。 可比性强 Figure 1: CHOK1SV and GS-KO Cell lines expressing a model antibody (cB72.3) evaluated in 10 L model of production fed-bat