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蛋白表达(proteinexpression)即重组蛋白表达是指将目的基因重组复制到人工媒介(vector)然后引入受体细胞或无细胞系统,在异源系统中表达蛋白质的技术。
蛋白质表达可以解决天然蛋白质难以获得的问题。20世纪70年代首次建立异源基因蛋白表达后,成功表达了成千上万的重组蛋白,有效地促进了生物技术和生物医学研究和产业的不断发展。
目的:
通过蛋白质表达,首先可以获得难以从自然来源获得的蛋白质。
其次,蛋白质表达产物批量大,纯度高,不仅有利于目的蛋白的分析,而且大大降低了成本。
更重要的是,通常选择的重组蛋白表示宿主细胞的生物安全性很高,从而避免了一些病源宿主的潜在生物安全风险。
方式:
主要包括基因片段复制、导入表达系统、诱导表达、产品净化分析等过程。
归类:
蛋白质表达系统一般可分为:
1、核表达系统:大肠杆菌是最常见的蛋白质表达系统,具有遗传背景清晰、繁殖方便、成本低、表达高等优点,但缺乏翻译修改机制,不适合糖基化或特殊选择点切割修改蛋白质表达,适用于相对分子量小于100k,翻译后修改不影响蛋白质表达的结构和功能。枯草芽孢杆菌也可用于蛋白质表达,其优点是代谢表达能力强,蛋白酶活性低,也逐渐受到重视。
2、真核表达系统:翻译后可实现一定程度的糖基化,更接近真核蛋白的自然活性。它主要包括在内。①酵母表达系统(常见的红酵母、酿造酵母等),酵母可以高密度醇厚,翻译后可以修改,具有原核和真核宿主细胞的优点,也是一个很好的蛋白质表达系统。②昆虫细胞表达系统:外源基因通过杆状病毒媒介转染昆虫细胞表达,是真核蛋白的高表达系统,适用于膜蛋白、大分子质量蛋白、蛋白激酶等原核系统中难以表达的蛋白质。③哺乳动物细胞表达系统:哺乳动物细胞的翻译和装饰效率远高于酵母和昆虫细胞系统,其结构和功能更接近天然真核蛋白,但表达量低,成本高。
3、无细胞表达系统:目的蛋白可以直接从粒子和PCR产物中表达,表达系统是来自大肠杆菌、小麦胚胎、兔网红细胞等的无细胞提取物。无细胞蛋白表达的优点是可以表达其他系统难以表达的产物、高通量和自动化,但表达量低,成本高。
写到最后:
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