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  • 在重组蛋白纯化中获得可溶性蛋白的三个关键参数

    medicilon 发布于 2018-09-29 15:44:24

    蛋白质的聚集是蛋白质产生过程中的一个瓶颈,改善蛋白质的可溶性,不仅可以明显加速生物制品和酶类的生产,而且有助于进行后期更多的深入研究。在重组蛋白纯化中获得可溶性天然蛋白质的三个关键参数主要有IPTG浓度、温度和诱导时间。

    目前常规的重组蛋白纯化策略对于可溶性蛋白的分析、纯化和制备均具有较高的成功率。目的蛋白质需要进一步纯化需要根据蛋白质的用途确定,纯化的目标蛋白质的保存条件需要根据蛋白质的性质和用途确定。美迪西生物医药提供重组蛋白表达服务,其在重组蛋白表达与纯化服务方面经验丰富,拥有多种蛋白表达系统,包括原核蛋白表达系统、酵母蛋白表达系统、昆虫细胞蛋白表达系统(杆状病毒)哺乳动物细胞蛋白表达系统,具备多种融合技术,可以为客户在蛋白表达与纯化方面提供多种选择。

    在重组蛋白纯化和分离后,需要把纯化过程中引入的有害离子除去,或者更换缓冲液,常用的办法是透析。透析即把蛋白质溶液装入透析袋内,用需要的缓冲液进行透析,并不断的更换缓冲液,因透析所需时间较长,所以最好在低温中进行。

    1IPTG浓度

    IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)β-半乳糖苷酶底物的类似物,具有极强的诱导性,在IPTG诱导下,诱导物可与阻遏蛋白形成复合物,使阻遏蛋白构象发生改变,从而不能与目的基因结合,进而使目的基因高效表达。异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)的作用与异乳糖相同,是一种作用极强的诱导剂,不被细菌代谢而十分稳定,因此被实验室广泛应用。经过实验会发现,IPTG的浓度并不是越大越好。这是由于IPTG对菌体具有一定的毒性,超过浓度也会杀死细胞;而且一般来讲,细胞内表达的可溶性蛋白越多越好,但是很多时侯IPTG浓度太高会形成大量包涵体,而可溶性蛋白的量反而减少。因此,最合适的IPTG浓度往往不是越大越好,反而浓度较低。

     对基因工程菌株进行诱导培养目的在于提高目的蛋白的产量,降低成本。目的基因的表达量除受菌株自身因素和表达质粒的影响外,还受其他外界条件,如诱导物浓度、诱导温度和诱导时间等的影响。所以一般情况下,一个未知的蛋白在表达纯化之前,最好要对诱导时间,温度以及IPTG浓度进行研究,以便选择合适的条件,获得最好的实验结果。

    2、诱导温度

    降低培养温度是减少细胞内重组蛋白聚集的一个好方法,它适用于表达大量不同的蛋白质,降低温度可以放慢细胞内蛋白表达速率。偶尔可以在37°C的典型温度下,通过生长和诱导分离可溶性形式的蛋白质,但通常情况下,溶解度在较低温度下增强。可尝试在30°C25°C18°C下进行诱导。注意如果首先在37℃生长,先让培养物冷却到诱导温度,再加入IPTG 

    3、诱导时间 

    诱导时间和诱导剂的用量也是控制可溶性外源蛋白表达的重要因素,诱导时间更长并不总是更好。摇瓶培养时,应选用低菌体浓度诱导,因为在低菌浓度下菌体处于对数生长期,生长活跃,有利于表达可溶性蛋白。然而,如果能保证合理的补料与充分的通气,在较高菌浓度下诱导也同样可能获得可溶蛋白的高效表达。在某些情况下,诱导剂的流加能显著提高可溶蛋白的表达水平。

    对于对宿主有毒的蛋白尤其如此。在诱导期间,每隔几个小时取样,并检查目的蛋白的表达。典型的诱导时间根据温度而变化:对于37℃,尝试4小时;对于30℃,进行5-6小时,并且任何低于25℃的温度应该允许生长过夜。 

    将目的蛋白的编码序列克隆到具有不同标记(例如六组氨酸、谷胱甘肽-S-转移酶(GST),麦芽糖结合蛋白(MBP))的2-3个载体中。然后选择三种不同的诱导时间和温度以及几种IPTG浓度,进行小规模预实验。诱导后,分析每个样本中的(1)未诱导样本;(2)在不同时间点的诱导样本;(3)裂解物;(4)可溶性片段。

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  • 更新时间: 2024-03-03

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