在CHO细胞表达系统中，GS系统是一种基因表达载体系统，其核心原理是通过转染含有谷氨酰胺合成酶（GS）基因的表达载体到CHO细胞中，利用GS基因编码的酶在无谷氨酰胺培养基中实现细胞选择和蛋白表达。以下是具体说明：

一、核心组成与原理

GS基因功能

GS基因编码谷氨酰胺合成酶，该酶能将谷氨酸和氨转化为谷氨酰胺，为细胞提供必需氨基酸。2. 无谷氨酰胺培养基的选择性

传统CHO细胞依赖外源谷氨酰胺生存，但易因代谢过程中谷氨酰胺分解产生氨而受损。转染GS基因后，细胞可通过自身合成谷氨酰胺，从而在无谷氨酰胺培养基中存活。

选择机制

添加L-氨基亚砜蛋氨酸（MSX）等化合物可抑制内源性GS活性，仅转染了GS基因的细胞能利用MSX维持代谢，从而实现细胞筛选。

二、应用与优势

避免氨毒性

通过抑制内源性GS，减少氨积累对细胞的毒性作用，提高重组蛋白表达的稳定性。

简化培养条件

可在无谷氨酰胺培养基中高效培养细胞，降低培养成本。

扩展蛋白表达系统

与依赖外源谷氨酰胺的CHO细胞系（如DHFR系统）相比，GS系统更通用，适用于更多细胞类型。

三、与其他系统的区别

DHFR系统：

通过删除DHFR基因使细胞无法合成四氢叶酸，需添加次黄嘌呤和胸腺嘧啶维持生存。

GS系统：通过基因工程手段实现谷氨酰胺的自合成，不依赖外源补充。

综上，GS系统通过基因工程改造CHO细胞，使其在无谷氨酰胺环境中稳定生长，同时实现高效重组蛋白表达，是细胞工程领域的重要工具。