在大肠杆菌中高效表达外源蛋白的策略

在大肠杆菌中高效表达外源蛋白的策略本世纪60至70年代对大肠杆菌的研究使之成为自然界中最普遍为人们所认识的生物体。大肠杆菌具有两个显著特征：操作简单和能在廉价的培养基中高密度培养，它的这些特征加上十多

在大肠杆菌中高效表达外源蛋白的策略 6070 本世纪至年代对大肠杆菌的研究使之成为自然界中最普遍为人们所认识的生物 体。大肠杆菌具有两个显著特征：操作简单和能在廉价的培养基中高密度培养，它的这些特 征加上十多年外源基因表达的经验使其在大多数科研应用中成为高效表达异源蛋白最常用 的原核表达系统。尽管大肠杆菌有众多的优点，但并非每一种基因都能在其中有效表达。这 mRNA 归因于每种基因都有其独特的结构、的稳定性和翻译效率、蛋白质折叠的难易程度、 E.coli 宿主细胞对蛋白质的降解、外源基因和在密码子利用上的主要差别以及蛋白质 蛋白酶 对宿主的潜在毒性等等。但知识的大量积累还是有助于为表达方面某些特定的困难提供一般 的解决方法。大肠杆菌作为表达系统的主要障碍包括：不能象真那样进行翻译后修饰、 核蛋白 缺乏将蛋白质有效释放到培养基中的分泌机制和充分形成二硫键的能力。另一方面，许多真 在非糖基化的形式下能保留其生物学活性，因而也就可以用大肠杆菌来表达。如何实 核蛋白 60 现外源基因在原核细胞中的有效表达，自年代以来，对影响外源基因在其表达体系中表 [123] 达效率的各个因素作了大量实验研究，并有多篇归纳性综述发表，，。国内针对外源 [4] 基因在原核细胞中高效表达的关键因素，构建了高效表达载体，并在此基础上成功表达 [567] 了一系列的基因，，。我们在分析了国内外有关在原核系统中表达蛋白的实 细胞因子 验资料的基础上，对在大肠杆菌中高效表达外源蛋白的策略所涉及的内容进行全面的总结， 以期有助于我国在这方面的研究。 1. 有效表达载体的构型 E. 构建表达质粒需要多种元件，需要仔细考虑它们的组合，以保证最高水平的蛋白质合成。 coli 1[8] 表达载体的基本结构如图所示。