Zuhause > Nachrichten > Branchennachrichten

E. coli-Expressionssystemtypen

Updatezeit : 2021-02-03

Quelle :

Ansichten: 42

E. coli-Expressionssystemtypen
Das E. coli-Expressionssystem ist das am weitesten verbreitete Proteinexpressionssystem. Etwa 30% der auf dem Markt befindlichen rekombinanten Proteinprodukte werden vom E. coli-System hergestellt. Das E. coli-Expressionssystem von Generalbiosystems weist ungefähr drei Arten von Expression auf.

1. T7 E. coli-Expression


T7 E. coli exprimiert das Zielgen auf einem höheren Niveau. Wenn das Zielgen jedoch für E. coli toxisch ist, beeinflusst es das Zellwachstum. Die T7 E. coli-Expression ist ein Expressionssystem, das aus Elementen des T7-Promotors und des T7-Phagen-Transkriptionssystems aufgebaut ist. Die T7-RNA-Polymerase ist eine hochaktive RNA-Polymerase.

Die Synthesegeschwindigkeit von mRNA beträgt das Fünffache der RNA-Polymerase in E. coli. Einige Sequenzen, die nicht durch E. coli-RNA-Polymerase transkribiert werden können, können auch transkribiert werden. Daher können T7-RNA-Polymerase und T7 in Gegenwart des Phagenpromotors das Transkriptionssystem von E. coli selbst nicht mit dem T7-Phagentranskriptionssystem konkurrieren, und letztendlich steuert der T7-Phagenpromotor die Proteintranskription.


2. Lac und Tac E. coli Expressionssystem


Lac und Tac Das Escherichia coli-Expressionssystem ist ein Expressionssystem, das auf der Grundlage des Regulationsmechanismus des Escherichia coli lac-Operons entworfen und konstruiert wurde. Das Schellackoperon hat eine polycistronische Struktur. In Abwesenheit eines Induktors bindet das lacI-Genprodukt des negativen regulatorischen Faktors eng an den Operator stromabwärts des Promotors und beginnt mit der Gewebetranskription.


In Gegenwart des Induktors IPTG wird nach der Bindung an den Repressor die Fähigkeit zur Bindung an das Operon verringert und dissoziiert, wodurch die Transkription des lac-Operons aktiviert wird. Das mit dem tac-Promotor konstruierte Expressionssystem wird als Tac-Expressionssystem bezeichnet.


Um die Lac- und Tac-Expressionssysteme streng zu regulieren, wird ein mutiertes lacIq des lacI-Gens, das übermäßiges lacI-Repressorprotein produzieren kann, auf das Expressionssystem aufgebracht. Wenn der Expressionsvektor jedoch unter Verwendung von Replikons mit hoher Kopienzahl konstruiert wurde, wurde immer noch ein höheres Maß an Hintergrundtranskription beobachtet, und das lacIq-Gen wurde in den Expressionsvektor inseriert, um eine stärkere Produktion von lacI-Repressorproteinen sicherzustellen.


3. PL- und PR-E.-coli-Expressionssystem


Das System, das mit den frühen Transkriptionspromotoren PL und PR des Lambda-Phagen als Kern konstruiert wurde, wird als PL- und PR-E.-coli-Expressionssystem bezeichnet. Die Promotoren PL und PR haben eine starke Fähigkeit, die Transkription zu initiieren.

Die Verwendung von ihnen zur Konstruktion von Expressionsvektoren wurde in der frühen Entwicklung des E. coli-Expressionssystems vorgeschlagen und untersucht. Dieses Expressionssystem basiert auf dem Genprodukt der temperaturempfindlichen Mutante cl857, um die Transkription der PL- und PR-Promotoren zu regulieren.

Das Genprodukt liegt in aktiver Form bei einer niedrigeren Temperatur (30 ° C) vor und verliert bei einer höheren Temperatur (42 ° C). wohnen. Dieser Expressionsvektor ist in gewöhnlichen E. coli ziemlich instabil, was durch die hochfeste direkte Transkription des PL- oder PR-Promotors ohne das cl-Genprodukt in den Bakterien verursacht wird.


Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht darin, den lysogenen Lambda-Phagen Escherichia coli als Wirtsbakterien für PL- und PR-Promotor-Expressionsvektoren zu verwenden. Der zweite Weg besteht darin, das cI857ts-Gen auf dem Expressionsvektor zusammenzusetzen, so dass es größer sein kann. Der Bereich der Wirtsbakterien zur Auswahl.


Da die PL- und PR-Expressionssysteme während der Induktion keine chemischen Induktoren hinzufügen müssen und die Kosten gering sind, verwenden alle ersten medizinischen rekombinanten Proteine, die im E. coli-System hergestellt wurden, alle dieses Expressionssystem. Es hat jedoch auch seine eigenen Mängel.


Zunächst wird während des Wärmestimulationsprozesses auch die Expression von E. coli-Hitzeschockprotein aktiviert, einschließlich proteolytischer Enzyme, so dass das exprimierte rekombinante Protein abgebaut werden kann.

Zweitens ist es bei großvolumiger Fermentation und Kultur von Bakterien relativ langsam, die Kulturtemperatur von 30 ° C auf 42 ° C zu erhöhen. Diese Art der Erhitzungsmethode kann den Induktionseffekt und die Expression von rekombinantem Protein beeinflussen.


Informationen zu den Expressionsanforderungen für E. coli erhalten Sie von Generalbiosystems - Protein-Expressionsunternehmen.