重组蛋白表达系统的比较-卡梅德生物

电玩女神 2024-05-24 12:46 68阅读 0赞

一、重组蛋白表达是什么？

重组蛋白表达是通过基因工程手段将目标蛋白基因导入宿主细胞，使其表达出特定的蛋白。该过程包括以下步骤：

1. 构建表达载体：将目标蛋白基因插入表达载体中，通常选择带有启动子、终止子和选择性标记（如抗生素耐受基因）的载体。

2. 转染或转化宿主细胞： 将构建好的表达载体导入宿主细胞内，可通过转染、转化等方法实现。

3. 表达蛋白： 宿主细胞内的蛋白合成系统开始合成目标蛋白，经过翻译后修饰，最终形成重组蛋白。

4. 蛋白提取与纯化： 通过细胞破碎和蛋白纯化技术，将目标蛋白从宿主细胞中提取并纯化。

二、表达体系如何选择？

重组蛋白表达是通过基因工程手段将外源蛋白基因导入宿主细胞，使其表达目标蛋白的过程。根据表达宿主和表达载体的不同，重组蛋白表达可以分为几种主要类型：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.15pt;"> 表达系统 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 昆虫表达系统 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 酵母表达系统 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 哺乳动物表达系统 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 原核表达系统 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.15pt;"> 原理 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 使用昆虫细胞，如SF9或SF21细胞，作为表达宿主。适用于较大规模的表达。 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 使用酵母细胞作为表达宿主，常见的酵母有酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 和毕赤酵母(Pichia pastoris)。 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 使用哺乳动物细胞，如CHO细胞(Chinese Hamster Ovary）、HEK293细胞，作为表达宿主。适用于大规模高质量表达。 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 使用原核生物，通常为大肠杆菌（E. coli），作为表达宿主。原核表达系统简单、成本低，适用于小规模表达。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.15pt;"> 特点 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> - 适用于复杂蛋白的翻译后修饰，如糖基化。 - 表达水平较高，产量可观。 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> - 适用于小规模和中规模的蛋白表达。 - 生长速度快，易于培养。 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> - 能够实现复杂的翻译后修饰，如糖基化、磷酸化。 - 适用于大规模生产高质量蛋白。 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> - 成本低，培养相对简单。 - 翻译后修饰有限，不适用于复杂蛋白。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.15pt;"> 常用宿主 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> SF9、SF21细胞 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 大肠杆菌、酵母细胞。 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> CHO、HEK293等 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 大肠杆菌 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.15pt;"> 载体 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 常用pFastBac等 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 常用pYES2、pPICZ等 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 常用pcDNA系列等 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 常用pET系列等 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.15pt;"> 优势 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> -能够进行复杂的翻译后修饰，如糖基化。 -表达水平较高。 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> -适用于小规模和中规模表达。 -生长速度较快，易于培养。 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> -能够实现复杂的翻译后修饰，如糖基化、磷酸化。 -适用于大规模生产高质量蛋白。 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> -快速生长，高产量。 -易于培养和操作。 -成本低。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.15pt;"> 劣势 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> 相对复杂，成本较高 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> -翻译后修饰能力有限。 -不适用于复杂翻译后修饰的蛋白。 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> - 成本较高。 - 生长和培养相对复杂。 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:85.2pt;"> -不能进行复杂的翻译后修饰（如糖基化）。 -不适用于复杂蛋白。 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

\- 对于需要复杂翻译后修饰的蛋白，如糖基化等，可优先考虑昆虫或哺乳动物系统。

\- 对于小规模、高通量表达，可考虑酵母系统。

\- 对于成本敏感、不需要复杂修饰的蛋白，可考虑原核系统。