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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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