Rekombinanttiproteiinin ilmentyminen on yhdistelmä -DNA: sta johdetun proteiinin valmistus. Se on yleinen tekniikka molekyylibiologiassa ja hormonikorvausten lääketeollisuudessa. Rekombinantti -DNA on erityinen osa geeniä, joka on suunniteltu ekspressoimaan yksittäistä tuotetta isäntäsolussa erityisten kemiallisten tekijöiden ohjaamana siten, että oikea proteiini ilmentyy suurina määrinä. Monet hormonit ja entsyymit, jotka on historiallisesti johdettu eläinlähteistä, syntetisoidaan nyt rekombinanttiproteiiniekspressiolla, sitten kerätään ja puhdistetaan isäntäsoluista.
Rekombinanttiproteiinien ilmentämiseksi huolellisesti valitut DNA -sekvenssit on vietävä isännän genomiin. Osien ottaminen geneettisestä koodista yhdestä organismista ja niiden sijoittaminen toisen solun ytimiin on eräänlainen kloonaus. Tämä tehdään lisäämällä ytimeen haluttua proteiinia koodaava yhdistelmä -DNA -sekvenssi, joka käynnistää geenin ilmentymisen transkriptoimalla sen RNA: han. Rekombinanttiproteiinit kootaan, kun DNA: sta informaatiota kuljettavat mRNA -palat siirtyvät ribosomeihin solun ytimestä ja aloittavat proteiinin tuotannon tietyn templaatin mukaisesti.
Isäntäsolut tuottavat riittämättömiä määriä rekombinanttiproteiinia, ellei DNA: ta viedä sopivilla vektoreilla niin, että oikea geneettinen tieto ilmaistaan riittävässä määrin. Proteiinin ilmentymistekijät ovat molekyylisignaaleja, joiden on oltava mukana yhdistelmä-DNA: ssa, kun se lisätään isäntäsoluihin sen varmistamiseksi, että kohdeproteiini ilmentyy liikaa. Tämä on ainoa tapa, jolla rekombinanttiproteiinin ilmentyminen voi tuottaa riittävästi ainetta farmaseuttiseen tai laboratoriokäyttöön.
Ribosomaalinen proteiinikokoonpano ei saa päätökseen proteiinin ilmentymisprosessia, koska keräyksen aikana bakteeri- tai hiivasolujen sisältö sekoittuu lopputuotteeseen. Ilmentyneet rekombinanttiproteiinit on puhdistettava erottamalla tuhoutuneet solun osat. Joskus molekyylitunniste merkitsee proteiinin siten, että se voi sitoutua metalliseen tai muuhun aineeseen ja eristää jätteestä. On olemassa erilaisia tekniikoita riippuen tekijöistä, kuten proteiinin koosta ja isäntäsolun monimutkaisuudesta.
Ihmisen rekombinanttiproteiinin ilmentymisellä on laajoja kaupallisia ja lääketieteellisiä sovelluksia. Monet hormonit, vasta -aineet ja entsyymit uutettiin aiemmin eläin- tai ruumiskudoksesta, mutta niitä tuotetaan nyt synteettisesti käyttämällä yhdistelmä -DNA -tekniikkaa. Kaksi erityisen tärkeää esimerkkiä ovat ihmisen kasvuhormoni ja insuliini. Monet hormonikorvaushoidot perustuvat synteettisiin proteiineihin, samoin kuin erilaiset määritykset, joita molekyyli- ja solubiologit käyttävät laboratorioissaan. Monissa tapauksissa bakteereja käytetään isäntäsoluina yksinkertaisille tuotteille, kun taas monimutkaisempi yhdistelmäproteiinin ilmentyminen, erityisesti eläimistä peräisin olevien geenien, voidaan suorittaa sienissä ja hiivoissa.