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原核表達系統的菌種培養
閱讀：1342 發布時間：2017-10-17根據菌種培養表達體系的不同可分為原核表達體系和真核表達體系，二者各有特點，實際應用中根據需要選擇適合的表達體系。
一、原核表達系統的宿主菌
原核表達系統的宿主菌有多種．主要有大腸桿菌、芽孢桿菌、鏈霉菌和藍細菌(藍藻)等。
1. 大腸桿菌
為革蘭陰性細菌，是迄今為止研究得zui為詳盡的原核表達宿主，具有清楚的遺傳背景，目標基因表達水平高，培養周期短，抗污染能力強，代謝途徑和基因表達調控機制比較清楚，表達載體多等特點。
但是大腸桿菌作為宿主細胞表達真核生物基因時，也經常出現表達產物不穩定或無活性等難以應用的情況，主要是由于大腸桿菌缺乏真核生物的蛋白質折疊系統和加工系統，因而其所表達的重組蛋白不能形成正確的空間構象，也無法對表達的真核蛋白進行糖基化或磷酸化等修飾。此外，大腸桿菌內源性蛋白酶易降解空間構象不正確的異源蛋白，造成表達產物不穩定；大腸桿菌細胞膜間隙中含有大量的內毒素，痕量的內毒素即可導致人體熱原反應。為了克服上述缺陷，在應用時必須對大腸桿菌進行特定遺傳改造，或選擇經過特定遺傳改造的受體菌株。目前常用于外源基因表達的大腸桿菌受體菌株有BL2I(DE3)、JMl09菌株等。
2. 芽孢桿菌
為革蘭陽性細菌，除極少數種類外，芽孢桿菌是非致病微生物，某些芽孢桿菌的遺傳背景比較清楚，且利用芽孢桿菌進行發酵的技術相當成熟，其表達產物能分泌到細胞外的培養基中，并且多數表達產物具有天然構象和生物學活性。但野生型芽孢桿菌能分泌大量的胞外蛋白酶，影響外源基因表達產物的穩定性。
因此，在構建芽孢桿菌表達系統宿主菌時需要將蛋白酶基因進行突變或敲除，使其降低活性甚至失活。芽孢桿菌受體表達系統的研究應用從20世紀70年代的枯草芽孢桿菌(又稱枯草桿菌，Bac?illus subtilis)開始，己逐步擴展至其他種。迄今，已在枯草桿菌及其近緣種中克隆和表達了大量原核和真核基因，其中有的已應用于工業，取得了不少成績。
3. 鏈霉菌
為革蘭陽性細菌，廣泛分布于土壤中，菌種培養是一類能產生多種生理活性物質的非致病菌，使用比較安全，表達產物可分泌到細胞外，具有豐富的次生代謝途徑和初級、次生代謝調控系統，并且發酵技術成熟。目前，來自于原核和真核的多個物種的基因在變鉛青鏈霉菌中都可以表達，如大腸桿菌的卡那霉素抗性基因(kanr)、牛生長激素基因、人白細胞介素2基因、人乙肝表面抗原(HBSAg)基因、人類干擾素(rFN．a2、IFN．a1)基因、人類腫瘤壞死因子(TNF)基因等。
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