包涵体蛋白的分离和色谱法体外复性纯化研究进展.pdfVIP

中国生物工程杂志 　Ch ina B iotechno logy, 2009 , 29 ( 7) : 102 ～107 包涵体蛋白的分离和色谱法体外复性纯化研究进展 1 1 1 2 王 　增 　马会勤 　张 　文 　陈尚武 ( 1 中国农业大学农学与生物技术学院　北京 　100193　2 中国农业大学食品科学与营养工程学院　北京 　100083) 摘要 　重组蛋白在大肠杆菌中表达多为无活性的包涵体形式 ,须经洗涤 、溶解 、复性后才能得到 生物活性蛋白。综述了近年来包涵体蛋白分离纯化和复性技术研究进展 ,重点讨论了色谱法复 性技术的应用 ,包括尺寸排阻色谱 、亲和色谱 、离子交换色谱 、疏水相互作用色谱 、固定化脂质体 色谱 、扩张床吸附色谱的进展情况 。 关键词 　包涵体 　纯化 　色谱 　复性 中图分类号 　Q 816 　　随着基因重组技术的发展及越来越多的功能基因 (R efractile body) [ 7 ] 。 被发现和克隆 , 蛋白质异源表达 已被广泛应用 。大肠 　　包涵体形成的原因主要有以下几点 : ⑴蛋 白合成 杆菌因遗传背景清楚、成本低 、操作简单 , 且能高效表 速度太快 , 以致于没有足够的时间进行折叠 。蛋白折 达外源基因等特点 ,是基础研究、临床应用及工业生产 叠的动力学模型表明: 蛋白质天然构象形成的速率取 蛋白和多肽的首选表达系统 。然而 , 重组蛋 白在大肠 决于肽链的合成速率 、折叠速率和聚集速率几个因素 。 杆菌中表达经常形成无活性的不溶性聚集物即包涵 中间体正确折叠是分子 内的一级反应 ,而中间体的聚 体 。包涵体的形成有一定的优势 ,如具有高蛋白密度 、 集是发生在分子间的二级或高级反应 , 因此 ,折叠中间 易分离 、易于毒性蛋白和宿主细胞致死蛋 白表达等特 体的浓度对聚集反应影响非常大 [ 8 ] ; ⑵重组蛋 白是大 点 [ 1～3 ] 。因此 ,如何将包涵体蛋白转变为具有活性的可 肠杆菌的异源蛋白, 由于缺少真核生物的翻译后修饰 溶蛋白是备受关注的问题 。从包涵体中获得天然活性 ( ) 系统 如糖基化等 ,致使中间体大量积累 ,容易形成包 的重组蛋白一般包括三个步骤 :包涵体的分离和洗涤 、 [ 9 ] 涵体 ; ⑶培养条件不佳和重组蛋白所处的环境也可 包涵体的溶解 、包涵体蛋白的复性 。本文综述了近年 导致包涵体形成 ,如发酵温度高 ,胞 内 pH 接近蛋白的 来包涵体蛋白分离纯化和色谱法复性技术研究进展 , [ 10 ] 等电点等 ; ⑷二硫键在蛋白折叠中有重要作用 ,而大 期望包涵体蛋白体外折叠这一难题早日解决 。 肠杆菌胞内的还原环境不利于二硫键的形成 [ 2 ] ; ⑸包 β 1　包涵体的形成和分离 涵体不溶可能由于分子间无活性的 片层含量高于天 然结构或盐沉淀蛋白[ 11 ] 。 1. 1　包涵体的形成 　　包涵体蛋白虽然不具有天然结构 、没有活性 ,但在 　　重组蛋 白不论