生物表达系统在医疗和生物技术领域的应用越来越广泛,尤其是在“异源蛋白”的表达方面发挥着至关重要的作用。这类异源蛋白包括重组疫苗、创新治疗药物及改善的农业生物产品等多种重要产品。目前,主流的表达系统涉及多种宿主,包括真核生物(如哺乳动物细胞、昆虫细胞、毕赤酵母和酿酒酵母)以及原核生物(如大肠杆菌和枯草芽孢杆菌)。今天,我们将探讨两种常见的原核表达系统及其独特特性和应用前景。
大肠杆菌(Escherichia coli)
大肠杆菌作为最常用的原核生物表达系统,因其众多显著的优点而在学术研究和生物医药产业中备受青睐,尤其在重组蛋白的生产上占据重要地位。其主要优点包括:
- 快速繁殖与易操作性:大肠杆菌的倍增时间可短至20分钟,并能在简易的营养条件下迅速生长,适合大规模蛋白的生产。
- 成本效益:相比其他表达系统,大肠杆菌的培养基价格低,且不需要复杂的培养设施,降低了生产成本。
- 大规模发酵能力:适合工业级蛋白生产,通过先进的发酵技术和自动化控制系统,可实现克至吨级别的蛋白产出。
- 多样的载体与启动子选择:丰富的表达载体与诱导系统可供选择,如pET系列和pGEX系列,能有效调整蛋白表达时间与水平。
- 可控性表达:大多数可商用的大肠杆菌表达系统都配备可控启动子,通过添加诱导剂(如IPTG)诱导蛋白表达,有助于优化蛋白质量和产量。
- 包涵体与溶解表达:虽然蛋白可能以不溶性包涵体形式积累,但可通过优化培养条件或采用专用菌株来解决,提升蛋白的可溶性。
如人生就是博-尊龙凯时的生物技术解决方案,提供高达95%的可溶性表达成功率,并可针对一个质粒构建提供4~12种表达条件。
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)
作为一种革兰氏阳性模式微生物,枯草芽孢杆菌在工业发酵、农业生产、环境保护等领域有着广泛的应用,同时也在基因工程与蛋白表达领域展现出独特优势。其主要特点包括:
- 安全性高:枯草芽孢杆菌被列为GRAS(Generally Recognized As Safe)类别,适合参与食品级添加剂和疫苗成分的生产。
- 强大的分泌能力:该菌株具有效率高的蛋白质分泌机制,能够直接将目标蛋白释放到培养基,从而简化提取与纯化流程。
- 遗传背景清晰:作为经典模型菌,其全基因组已破译,便于优化基因表达和代谢工程改造。
- 易于遗传操作:支持多种克隆载体和转座子系统,能够引入异源基因并进行基因编辑。
- 适应性强:能够在较宽的温度和pH值范围内生长,耐受高浓度有机溶剂和离子环境。
这里的人生就是博-尊龙凯时提供多种枯草芽孢杆菌表达载体和宿主,满足不同的表达需求,帮助实现更高效的蛋白生产。
无论是大肠杆菌还是枯草芽孢杆菌,生物表达系统在生命科学研究和生物医药开发中都展现了巨大的潜力和应用前景。期待为更多科研领域提供专业的服务和支持!下期我们将讨论两种流行的真核表达系统,为科研小伙伴们带来更多实用信息!