结构推理 简述候选蛋白表达体系的选择。
【正确答案】究竟选择哪种表达体系必须综合考虑靶点基因表达产量、表达产物稳定性、表达产物生物学活性及分离纯化等各种影响因素,建立最佳表达体系。 (1)选择大肠杆菌作为表达体系:来源于真核细胞的基因在 E、coli中的表达方式有三种:融合蛋白、非融合蛋白和分泌型表达蛋白。 所谓融合蛋白,即该蛋白N端是原核序列,C端是真核序列,由一条短的原核多肽与真核蛋白结合在一起。融合蛋白在菌体内比较稳定,不易被细菌酶类降解,容易实现高效表达,但是其中含有原核肽段,影响其三级结构,对其理化性质和生物活性有所改变。如果表达成另外两种形式,则不稳定,易被蛋白酶破坏或产量不高。而且,由于 E、coli中缺乏真核蛋白表达后加工修饰的酶系,因而此类靶点蛋白如糖基化蛋白无法选之作为表达体系。 (2)选择酵母菌作为表达体系:由于酵母表达的蛋白的加工、转运和分泌途径都与高等真核生物相似,所以许多哺乳动物的蛋白都能在酵母中正确表达并分泌到胞外。 酿酒酵母能使表达的外源蛋白在分泌过程中发生糖基化。外源蛋白在酵母细胞中可以发生N-糖苷键(天冬酰胺连接)和O-糖苷键(丝氨酸或苏氨酸连接)连接的两种不同的糖基化,这与哺乳动物细胞中发生的糖基化相同。酵母细胞在分泌过程中能识别外源蛋白上的N-糖基化信号,使外源蛋白能够正确折叠,并将这些蛋白质分泌到胞外。酵毋细胞分泌的异源蛋白糖基化产物与天然产物完全相同。 (3)选择动物细胞作为表达体系:哺乳动物细胞由于外源基因的表达产物可由重组转化的细胞分泌到培养液中,细胞培养成分可完全由人工控制,从而使产物纯化变得容易。动物细胞分泌的基因产物是糖基化的,接近或类似于天然产物。但动物细胞生长缓慢,培养条件要求苛刻,费用高。但是为了保持许多基因工程产物具有和自然分子一样的功能,需要经真核细胞所特有的翻译后加工修饰,因此动物细胞是重要的表达系统。
【答案解析】