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科研體系

致力于生命研究、生物檢測技術(shù)的多領(lǐng)域開(kāi)發(fā)

蛋白表達概述

蛋白表達(protein expression)即重組蛋白表達是指通過(guò)將目的基因重組克隆到人工載體(vector)上,再導入受體細胞或無(wú)細胞體系,在異源系統表達為蛋白的技術(shù)。
蛋白表達可以解決天然蛋白難以獲得的問(wèn)題。在上世紀七十年代首次創(chuàng )建異源基因的蛋白表達后,迄今已有數以萬(wàn)計的重組蛋白成功表達,有力推動(dòng)了生物技術(shù)的快速發(fā)展和生物醫學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。

目的

通過(guò)蛋白表達,首先可以獲取難以從天然來(lái)源獲得的蛋白。
其次,蛋白表達產(chǎn)物批量大純度高,不僅有利于對目的蛋白的分析,而且可以大幅度降低成本。
更為重要的是,通常選用的重組蛋白表達宿主細胞生物安全性高,從而避免了一些病原宿主存在的潛在生物安全風(fēng)險。

方法

主要包括基因片段克隆、導入表達體系、誘導表達及產(chǎn)物純化及分析等過(guò)程。

分類(lèi)

蛋白的表達系統一般可以分為:
1、原核表達系統:大腸桿菌是最為常用的蛋白表達體系,具有遺傳背景清楚、易于繁殖、成本低、表達量高等優(yōu)點(diǎn),但缺乏翻譯后修飾機制,不適用于需要糖基化或者特定位點(diǎn)切割等修飾的蛋白表達,因此適合于相對分子量小于100k且翻譯后修飾不影響結構和功能的蛋白表達??莶菅挎邨U菌也可用于蛋白表達,其優(yōu)點(diǎn)是具有較強的分泌表達能力和較低的蛋白酶活性等,也逐漸受到關(guān)注。
2、真核表達系統:可以實(shí)現不同程度的糖基化等翻譯后修飾,更接近于來(lái)自真核蛋白的天然活性。主要包括 ① 酵母表達系統(常用畢赤酵母、釀酒酵母等),酵母可高密度發(fā)酵又可以進(jìn)行翻譯后修飾 ,兼具了原核和真核宿主細胞的優(yōu)點(diǎn),也是一種良好的蛋白表達系統。② 昆蟲(chóng)細胞表達系統:外源基因通過(guò)桿狀病毒載體轉染昆蟲(chóng)細胞進(jìn)行表達,是一種真核蛋白的高表達體系,適合于一些在原核體系難以表達的蛋白,比如膜蛋白、大分子質(zhì)量蛋白、蛋白激酶等。③ 哺乳動(dòng)物細胞表達系統:哺乳動(dòng)物細胞的翻譯修飾效率遠高于酵母、昆蟲(chóng)細胞體系等,結構和功能更接近于天然真核蛋白,但表達量低、成本高。
3、無(wú)細胞表達體系:可以從質(zhì)粒和PCR產(chǎn)物直接表達目的蛋白,表達體系是無(wú)細胞提取物,來(lái)自于大腸桿菌、麥胚、兔網(wǎng)織紅細胞等。無(wú)細胞蛋白表達優(yōu)點(diǎn)是可表達其它系統難以表達的產(chǎn)物、高通量、可自動(dòng)化,但表達量低、成本高昂。

  • 技術(shù)特點(diǎn)

    目前已成功建立了原核表達體系、昆蟲(chóng)細胞表達體系,并合作建立了哺乳動(dòng)物CHO細胞的蛋白表達體系、無(wú)細胞表達體系,通過(guò)這些體系成功表達了多種目的蛋白。 我公司現具有獨特的包涵體蛋白復性技術(shù)和原核蛋白分泌表達體系。此外,還建立了氨基酸密碼子同義突變工藝,可以根據宿主細胞密碼子使用特征,對目的基因密碼子進(jìn)行優(yōu)化,可有效提高異源基因的表達效率和活性。

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