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外源蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达策略--第1页

如何提高目的蛋白的可溶性表达

在大肠杆菌中，当外源蛋白高水平表达的时候，极易形成包涵体，为蛋白纯化等下游工作

带来很大的麻烦。下面是一些可以参考的有助于提高目的蛋白可溶性表达的实验方案：

1.降低蛋白合成的速度。可以通过以下方法实现：

a.降低培养温度

b.使用弱启动子

c.使用低拷贝数的质粒表达载体

d.降低诱导物的浓度

2.改变培养基

a.培养基中加入可以帮助蛋白折叠的因子

b.加入缓冲液保持pH稳定

c.加入1%的葡萄糖，抑制lac启动子

d.加入山梨糖醇等可以稳定蛋白天然结构的因子

e.加入乙醇，thiolsanddisulfides等？

3.与分子伴侣或折叠酶共表达

常用的分子伴侣有：GroES-GroEL，DnaK-DnaJ-GrpE，ClpB

常用的折叠酶有：

peptidylprolylcis/transisomerases(PPIs)

disulfideoxidoreductase(DsbA)anddisulfideisomerase(DsbC)

proteindisulfideisomerase(PDI)

4.分泌表达。使目的蛋白分泌到周质空间

周质空间的氧化性的环境有利于二硫键的形成，而胞内则是还原性的。

周质空间有折叠酶DsbA和DsbC的存在，帮助蛋白正确折叠。

周质空间很少有蛋白酶存在，不会被水解。

可以使对细胞有毒性的蛋白大量存在。

5.使用特定的菌株

AD494,whichhasamutationinthioredoxinreductase(trxB).

Origami，adoublemutantinthioredoxinreductase(trxB)andglutathionereductase

(gor).

6.与可溶性partner融合表达

7.表达目的蛋白的一个片段70kDa的蛋白在大肠杆菌中是很难表达的。

8.体外去折叠，重新折叠

外源蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达策略

摘要：长期以来，大肠杆菌一直是表达外源蛋白的首选表达系统．但由于外源蛋白在表

达过程中容易被宿主细胞蛋白酶降解或者形成包涵体，其应用受到了限制．本文综述了在大

肠杆菌中表达可溶外源蛋白的策略和进展，以期提高具有生物活性的外源基因的表达水平．

1前言：大肠杆菌具有遗传性状了解透彻、生长快、培养经济、表达水平高、待选质

粒和宿主多等特点，在基因工程技术领域成为首选的表达系统．但是外源蛋白往往在获得高

水平表达的同时，容易被宿主蛋白酶降解或者形成包涵体．目前国内外对蛋白质体外复性研

究较多，但其过程往往费时、费力，且不经济，因此，探索外源蛋白在大肠杆菌中的可溶性

表达具有较高的学术价值和广泛的应用前景．

2宿主与载体的选择

2．1宿主的选择

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外源蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达策略--第2页

2．1．1选择有利于外源蛋白可溶性表达的宿主外源蛋白在大肠杆菌细胞质或细胞周质

中表达时，容易被宿主本身表达的蛋白酶降解．因此，选择蛋白酶缺失的宿主非常有利于外

源蛋白的表达，尤其是外源可溶蛋白和分泌表达的蛋白．Ignatova等采用不同的大肠杆菌

宿主表达青霉素酰化酶，优化培养基后，发现蛋白酶缺失的宿主BL21(DE3)表达该活性可

溶蛋白优势明显．Schein