《抗原的表达和纯化》课件.pptVIP

**************抗原的概念和分类抗原的定义抗原是指能够诱导机体产生特异性免疫应答的物质，通常为蛋白质或多糖。这些物质可以是外源性的，如细菌、病毒或寄生虫，也可以是内源性的，如肿瘤细胞。抗原的分类抗原可以根据其来源、结构和功能进行分类。例如，根据来源可以分为蛋白质抗原、多糖抗原、脂类抗原等。抗原与免疫抗原与机体的免疫系统相互作用，引发免疫反应，产生抗体或细胞免疫反应，从而抵抗病原体的入侵。抗原表达的重要性疫苗开发抗原表达是生产疫苗的关键步骤，通过表达和纯化抗原，可以制备出有效的疫苗，预防疾病。免疫治疗免疫治疗药物需要特定的抗原来刺激免疫系统，抗原表达技术可以为这些药物的开发提供关键的原材料。基础研究抗原表达是研究免疫系统和病原体的关键工具，有助于深入了解免疫反应机制。诊断试剂抗原表达技术可以生产出用于诊断疾病的抗原，例如免疫层析法诊断试剂。常见的抗原表达系统11.细菌表达系统大肠杆菌是常用的表达系统，具有生长速度快、操作简便等优点。22.酵母表达系统酵母表达系统能够进行蛋白质的正确折叠和修饰，适用于表达真核蛋白。33.昆虫细胞表达系统昆虫细胞表达系统能够实现蛋白质的翻译后修饰，适用于表达复杂蛋白。44.哺乳动物细胞表达系统哺乳动物细胞表达系统能够进行复杂的翻译后修饰，适用于表达具有特定功能的蛋白。大肠杆菌表达系统的优势生长速度快大肠杆菌的繁殖速度很快，可以快速生产大量的目标蛋白。成本低大肠杆菌培养成本低，适用于大规模生产。技术成熟大肠杆菌表达系统已经发展成熟，操作流程简单，可控性强。易于操作大肠杆菌表达系统操作简单，易于掌握。大肠杆菌表达系统的局限性蛋白质折叠大肠杆菌可能无法正确折叠复杂或庞大的蛋白质，导致形成错误的结构和功能。翻译后修饰大肠杆菌缺乏某些哺乳动物细胞的翻译后修饰机制，例如糖基化，可能影响抗原的功能。细胞毒性表达的抗原可能对细菌细胞有毒性，导致细胞生长缓慢或死亡，影响产量。内含体形成抗原可能以不溶性的内含体形式聚集在细菌细胞内，难以提取和纯化。酵母表达系统的特点1真核表达酵母是一种真核生物，可以进行蛋白质的正确折叠和修饰，有利于表达功能性蛋白。2高表达量酵母表达系统可以实现高水平的蛋白质表达，满足大量的抗原需求。3安全可靠酵母是一种安全的表达系统，适用于生产用于临床应用的抗原。4成本低廉酵母表达系统相比哺乳动物细胞表达系统，成本相对较低，适合大规模生产。哺乳动物细胞表达系统的优势翻译后修饰哺乳动物细胞能够进行复杂的蛋白质翻译后修饰，如糖基化、磷酸化等，使抗原更接近天然状态。分泌表达一些抗原需要在细胞内合成后分泌到细胞外，哺乳动物细胞表达系统可以实现高效的分泌表达。免疫原性哺乳动物细胞表达的抗原在免疫原性方面更接近天然抗原，可用于制备更有效的疫苗。抗原表达的关键因素基因优化设计密码子优化可提高抗原表达效率。基因序列的优化有利于提高表达水平。表达载体的选择合适的表达载体确保抗原高效表达。选择合适的启动子和筛选标记。表达条件的优化温度、培养基、pH值等因素影响表达。通过实验确定最佳表达条件。蛋白质表达水平的检测采用SDS、Westernblot等技术检测。确保抗原表达量满足后续实验需求。基因优化设计基因优化设计是抗原表达的关键步骤。1密码子优化提高蛋白表达效率2信号肽优化促进蛋白分泌和折叠3蛋白稳定性优化提高抗原稳定性通过优化基因序列，可以提高抗原表达水平和纯化效率。表达载体的选择原核表达载体原核表达载体通常用于表达简单蛋白质，如抗原。真核表达载体真核表达载体可用于表达更复杂的蛋白质，如具有糖基化修饰的抗原。哺乳动物细胞表达载体哺乳动物细胞表达载体可用于表达与人体蛋白质更相似的抗原。表达条件的优化抗原表达的优化是提高抗原产量和质量的关键。在表达条件优化中，需要考虑多种因素，例如培养基的成分、温度、pH值、诱导剂浓度等。1培养基优化选择合适的培养基可以提供充足的营养物质，促进细胞生长和抗原表达。2温度优化不同表达系统对温度的要求不同，需要找到最佳温度以提高抗原表达效率。3pH值优化pH值会影响蛋白质的稳定性和活性，需要优化pH值以确保抗原的正确折叠和活性。4诱导剂优化诱导剂浓度会影响抗原表达水平，需要找到最佳诱导剂浓度以最大限度地提高抗原表达。蛋白质表达水平的检测方法原理优点缺点SDS根据蛋白质大小分离简单快速灵敏度低WesternBlot用抗体检测特定蛋白质灵敏度高，特异性强操作复杂，耗时ELISA用酶联免疫吸附法检测灵