Rekombinanttiproteiinin tuotanto on yhdistelmä -DNA -tekniikoilla tuotettujen proteiinien ilmentyminen. Tämä prosessi mahdollistaa näiden aineiden valmistamisen suurina määrinä. Tällainen massatuotanto tehdään sekä laboratoriotutkimuksia että teollista tuotantoa varten.
Tätä tekniikkaa käytetään usein ihmisen kasvuhormonin ja insuliinin tuottamiseen. Ihmisen kasvuhormonin saaminen yhdistelmäproteiinituotannon avulla on valtava parannus verrattuna sen saamiseen ruumiista, koska ruumiista saatujen proteiinien läsnäolo toisinaan johti sairauden siirtymiseen. Insuliinin valmistaminen tällä tavalla on myös hyödyllistä, koska sen avulla on voitu valmistaa erilaisia insuliinivaihtoehtoja, joilla on erilaiset farmakologiset vaikutukset kehossa.
Proteiinit ovat aminohappoketjuja, joita DNA koodaa. Näitä proteiineja koodaavat geenit laitetaan erityisiin vektoreihin tai DNA -yksiköihin. Valitaan vektoreita, jotka tuottavat suuria määriä haluttua proteiinia. Tätä kutsutaan yliekspressioksi.
Yliakspressio suoritetaan erityisissä isäntäsoluissa. Joskus isännät ovat bakteereja tai hiivaa. Tapauksissa, joissa proteiinit ovat nisäkkäistä, isännät ovat usein hyönteis- tai nisäkässolulinjoja. Kaupallisesti on saatavana suuri määrä sarjoja, jotka helpottavat sekä geenin kloonausta että myöhempiä rekombinanttiproteiinien tuotantoa.
Näissä sarjoissa on erityisiä vektoreita, joita kutsutaan ekspressiovektoreiksi ja joilla on erityinen promoottori suurten proteiinimäärien tuottamiseksi. Promoottori on DNA: n osa, joka ohjaa sitä seuraavan geenisekvenssin tuotantoa. Usein nämä ekspressiovektorit voidaan kytkeä pois päältä ja ne ovat indusoituvia. Erityisesti bakteeri -isäntien kanssa liikaa proteiinin tuottaminen kerralla voi olla myrkyllistä ja estää bakteerien kasvua.
On olemassa useita erilaisia tapoja saada ilmaisu. Molemmissa bakteerit kasvatetaan tiettyyn tiheyteen. Sitten joko yhdiste lisätään induktiota varten tai lämpötila siirretään sellaiseen, jossa promoottori on aktiivinen.
Proteiinien puhdistamisen helpottamiseksi bakteereista kloonaus tehdään usein niin, että proteiinissa on merkki, joka sitoutuu matriisiin. Tämä erottaa proteiinin solujätteistä. Esimerkiksi proteiinin histidiinimolekyylien tunniste sitoutuu nikkelipylvääseen. Kun proteiini on sitoutunut, merkki leikataan pois, jolloin jäljelle jää puhdasta proteiinia, joka voidaan sitten eluoida kolonnista. Proteiinin puhdistaminen perinteisillä menetelmillä voi kestää vuosia.
Toinen huomioon otettava tekijä on, tarvitseeko proteiini modifiointia sen alkutuotannon jälkeen. Tämä pätee usein nisäkkäiden proteiineihin. Bakteerit eivät usein modifioi tällaisia proteiineja kunnolla, joten näiden kehittyneempien proteiinien yliekspressio suoritetaan usein hyönteis- tai nisäkässoluissa. Useat biotekniikkayritykset ovat erikoistuneet rekombinanttiproteiinin tuotantoon.