大肠杆菌蛋白表达
大肠杆菌蛋白表达系统介绍
E.coli Protein Expression
大肠杆菌（Escherichia coli），又名大肠埃希氏菌，为Escherich在1885年发现的。大肠菌是一种条件致病菌，在一定条件下能够引起人和多种动物的胃肠道/尿道等多种组织器官感染。大肠杆菌属于大肠菌型厌氧革兰氏阴性细菌，通常存在于生物肠道中。大多数大肠杆菌菌株是无害的，但某些血清型可导致宿主严重食物中毒。
大肠杆菌的发展促使了1982年首个生物技术产品Humulin®（用于治疗糖尿病的人胰岛素）的诞生。E.coli具有生长快速、基因操作方便、重组蛋白合成速度快等优点，也存在一些固有障碍，如密码子使用偏好、缺乏翻译后修饰(Post-Translational Modification，PTM)、易形成包涵体等
1.大肠杆菌蛋白表达元件
1.1 表达质粒
质粒(plasmid), 是指在细胞的染色体或核区DNA之外，能够自主复制的DNA分子。质粒与染色体最大的区别是，质粒不是细胞生存所需，染色体则是细胞必须的。大部分质粒都是环状分子，存在许多细菌及酵母等生物中。
Important
完整的质粒载体必须具有复制起点，启动子，插入的目的基因，筛选标记和终止子。
按照载体(质粒)的功能，可以分为下面表中不同的表达载体
| 类别 | 特点 | 常用载体例子 |
|---|---|---|
| 普通表达载体 | 高效表达目标蛋白，但不带特殊标签，需后续纯化优化 | pUC 系列（较少用于表达）、部分早期 pET 载体 |
| 标签融合表达载体 | 与标签蛋白融合，便于纯化或检测 | pET-28a（His-tag）、pGEX-4T-1（GST-tag）、pMAL-c2X（MBP-tag） |
| 分泌表达载体 | 含有信号肽，可将蛋白分泌到胞外或周质 | pET-22b（OmpA 信号肽）、pASK-IBA 系列 |
| 可溶性增强载体 | 融合高溶解性标签，减少包涵体形成 | pMAL 系列（MBP）、pCold 系列（低温表达）、pET-SUMO |
| 诱导型表达载体 | 需特定诱导剂启动表达，便于控制毒性蛋白表达 | pET 系列（IPTG诱导）、pBAD 系列（L-阿拉伯糖诱导） |
质粒元件
如何快速读懂一个质粒包含的信息，质粒元件的解析是必不可少的，每个质粒都是不同的功能的元件组合而成的
- 复制起点(Origin of Replication, Ori)