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蛋白表達(dá)系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)分別是什么?

更新時間:2022-01-14      點(diǎn)擊次數(shù):2548
   蛋白表達(dá)系統(tǒng)是指由宿主、外源基因、載體和輔助成分組成的體系,通過這個體系可以實(shí)現(xiàn)外源基因在宿主中表達(dá)的目的。大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng):對于表達(dá)不同的蛋白,需要采用不同的載體。目前已知的大腸桿菌的表達(dá)載體可分為非融合型表達(dá)載體和融合型表達(dá)載體兩種。非融合表達(dá)是將外源基因插到表達(dá)載體強(qiáng)啟動子和有效核糖體結(jié)合位點(diǎn)序列下游,以外源基因mRNA的AUG為起始翻譯,表達(dá)產(chǎn)物在序列上與天然的目的蛋白一致。融合表達(dá)是將目的蛋白或多肽與另一個蛋白質(zhì)或多肽片段的DNA序列融合并在菌體內(nèi)表達(dá)。融合型表達(dá)的載體包括分泌表達(dá)載體、帶純化標(biāo)簽的表達(dá)載體、表面呈現(xiàn)表達(dá)載體、帶伴侶的表達(dá)載體。

  蛋白表達(dá)系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)分別是什么:
  優(yōu)點(diǎn):遺傳背景清楚;繁殖快、成本低、抗污染能力強(qiáng);表達(dá)量高、表達(dá)產(chǎn)物分離純化相對簡單、穩(wěn)定性好;商品化的載體和菌株種類非常齊全、適用范圍廣等。
  缺點(diǎn):
  可能會產(chǎn)生一些致熱源(內(nèi)毒素),并且大腸桿菌本身含有內(nèi)毒素和有毒蛋白,可能混雜在終產(chǎn)物里;
  沒有真核轉(zhuǎn)錄后加工的功能,不能進(jìn)行mRNA的剪接,所以只能表達(dá)cDNA而不能表達(dá)真核的基因組基因;
  沒有真核翻譯后加工的功能,表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì),不能進(jìn)行糖基化、磷酸化等修飾,難以形成正確的二硫鍵配對和空間構(gòu)像折疊,因而產(chǎn)生的蛋白質(zhì)常沒有足夠的生物學(xué)活性;
  表達(dá)的蛋白質(zhì)經(jīng)常是不溶的,會在細(xì)菌內(nèi)聚集成包涵體,尤其當(dāng)表達(dá)目的蛋白量超過細(xì)菌體總蛋白量10%時,就很容易形成包涵體。生成包涵體的原因可能有是蛋白質(zhì)合成快速太快,多肽鏈相互纏繞,缺乏使多肽鏈正確折疊的因素,導(dǎo)致疏水基因外露等。細(xì)菌裂解后,包涵體的離心后的沉淀中,雖然有利于目的蛋白的初步純化,但無生物活性的不溶性蛋白,要經(jīng)過復(fù)性,使其重新散開、重新折疊成具有天然蛋白構(gòu)象和良好生物活性的蛋白質(zhì),常常是一件很困難的事情。也可以設(shè)計載體使大腸桿菌分泌表達(dá)出可溶性目的蛋白,但表達(dá)量往往不高。
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