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      新闻资讯

      常用蛋白表达系统——优缺点、应用领域

      2015-07-30
      |
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      蛋白表达是指用模式生物如细菌、酵母、动物细胞或者植物细胞表达外源基因蛋白的一种分子生物学技术。

      表达系统优点缺点应用领域
      大肠杆菌表达系统
      Escherichia coli
      表达水平高;
      低成本;
      简单的培养条件;
      生产迅速;
      可拓展性强;
      转化操作简单;
      蛋白表达可以通过多个参数进行优化;
      容易形成二硫键
      蛋白折叠性较差(包括细菌蛋白);
      易形成包涵体;
      低效的体外折叠可能抵消优势;
      与真核生物不同密码子体系;
      很少的翻译后修饰;
      内毒素
      纯化蛋白的生产(结构、酶、药物发现);
      药物蛋白生产
      毕赤酵母表达系统
      Pichia pastoris
      表达水平高;
      低成本;
      简单的培养条件;
      生产迅速;
      可拓展性强;
      分泌蛋白或细胞内表达的良好选择;
      蛋白分泌高效且允许简单纯化;
      广泛的翻译后修饰;
      N-端糖基化能力优于酿酒酵母;
      无内毒素
      使用甲醇作为诱导剂具有一定危害;
      糖基化仍然不同于哺乳动物细胞
      纯化蛋白的生产(结构、酶、药物发现)
      酿酒酵母表达系统
      Saccharaomyces cerevisiae
      表达水平较高;
      分泌蛋白或细胞表达的良好选择;
      低成本;
      简单的培养条件;
      可拓展性强;
      拥有大多数真核生物的翻译后修饰;
      有效的蛋白折叠;
      无内毒素;
      比毕赤酵母的表达水平低;
      分泌能力可能低于毕赤酵母;
      糖基化与哺乳动物细胞不同;
      过糖基化;
      N-端糖基链结构具有致敏性
      纯化蛋白的生产(结构、酶、药物发现);
      药物蛋白生产
      哺乳动物细胞表达系统较高的表达水平;
      中度的可扩展性;
      细胞的悬浮培养特性可大规模生产;
      有效的蛋白折叠;
      适合分泌蛋白;
      充分的翻译后修饰;
      无内毒素
      培养基昂贵;
      复杂的生长条件
      纯化蛋白的生产(结构、酶、药物发现);
      药物蛋白生产;
      基于细胞的研究
      杆状病毒浸染后的昆虫细胞
      ( 杆状病毒-昆虫细胞表达系统)
      表达水平高(特别是细胞内蛋白);
      较快的生长速度;
      有效的细胞折叠;
      中度可扩展性;
      广泛的翻译后修饰;
      糖基化与哺乳动物细胞类似;
      相对容易地酶促的去糖基化(对于蛋白结构测定有利);
      无内毒素
      培养基昂贵;
      需要大量的病毒;
      亲肽的分泌通路低效;
      糖基化仍然不同于哺乳动物细胞;
      病毒侵染会导致细胞裂解和潜在的表达蛋白降解
      纯化蛋白的生产(结构、酶、药物发现)
      瞬时表达系统蛋白的快速生产通道转染试剂昂贵;
      需要大量质粒DNA
      稳定细胞系可获得蛋白生产细胞株系生产速度缓慢(需要数月),特别是使用选择性克隆的情况下传代过程中表达能力可能下降
      无细胞蛋白生产蛋白的快速生产通道;
      大肠杆菌,小麦胚芽,昆虫和哺乳动物系统均市售;
      生产量的可控;
      蛋白合成条件可控;
      可容易地吸收非氨基酸组分;
      可利用PCR产物作为模版,适合于简单的高通量方法;
      在没有犬科胰岛素的情况下有限的翻译后修饰
      量化生产成本昂贵纯化蛋白的生产(结构、酶、药物发现);
      体外表达克隆;
      同位素标记过的核磁共振蛋白;
      吸收非天然氨基酸组分
      BacMam-介导的瞬时转导蛋白的快速生产通道;
      可扩展性强;
      无需纯化所需的大量质粒DNA;
      非裂解(参见杆状病毒/昆虫细胞)
      许多人体细胞的高效转导;
      病毒需求量大


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