重組蛋白是應(yīng)用了重組DNA或重組RNA技術(shù)而獲得的蛋白質(zhì)。用于生產(chǎn)重組蛋白的宿主細(xì)胞主要是細(xì)菌（大腸桿菌）、哺乳動物細(xì)胞、昆蟲細(xì)胞和酵母。重組蛋白已被廣泛應(yīng)用于蛋白結(jié)構(gòu)研究、免疫檢測試劑、重組蛋白藥物、診斷試劑開發(fā)、抗體藥物靶點、CAR-T細(xì)胞治療靶點、Fc受體、流感病毒蛋白和細(xì)胞因子等大多數(shù)熱門研究領(lǐng)域。

那大家在進(jìn)行重組蛋白表達(dá)時不知道會不會糾結(jié)這些問題：該選擇什么表達(dá)系統(tǒng)？蛋白產(chǎn)量怎么才能有所提高？                      

接下來帶你們了解一些常見的外源基因表達(dá)系統(tǒng)（包括原核、真核表達(dá)系統(tǒng)）以及一些提高蛋白產(chǎn)量的方法。

原核表達(dá)系統(tǒng)（主要包括大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)和枯草芽孢桿菌表達(dá)系統(tǒng)），真核表達(dá)系統(tǒng)（主要包括哺乳動物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)，酵母表達(dá)系統(tǒng)，昆蟲表達(dá)系統(tǒng)）。

酵母表達(dá)系統(tǒng)具有一定的蛋白質(zhì)翻譯后加工能力，有利于真核蛋白的表達(dá)，*的 AOX 強(qiáng)效啟動子使得外源基因表達(dá)量很高，而且酵母的培養(yǎng)、轉(zhuǎn)化、高密度發(fā)酵等操作接近原核生物，非常適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，另外用甲醇代替 IPTG 作為誘導(dǎo)物，部分甲醇酵母以甲醇等工業(yè)產(chǎn)物代替葡萄糖作為碳源，生產(chǎn)成本非常低。

但是酵母在表達(dá)外源基因時會造成產(chǎn)物蛋白的不均一、降解、信號肽加工不*、多聚體形成等問題。

桿狀病毒做為外源基因表達(dá)的宿主，由于其可以對真核蛋白進(jìn)行翻譯后加工等過程而被廣泛地用于真核基因的體外表達(dá)。

體外重組蛋白表達(dá)系統(tǒng)主要分為真核表達(dá)系統(tǒng)和原核表達(dá)系統(tǒng)。其中原核表達(dá)系統(tǒng)以大腸桿菌表達(dá)為主,也是目前應(yīng)用*泛最多的表達(dá)系統(tǒng)。真核表達(dá)系統(tǒng)分為:哺乳動物細(xì)胞表達(dá),酵母表達(dá)系統(tǒng)和昆蟲表達(dá)系統(tǒng)。

真核系統(tǒng)和原核系統(tǒng)各自優(yōu)缺點：

其中哺乳動物細(xì)胞表達(dá)又分為哺乳動物細(xì)胞瞬時轉(zhuǎn)染表達(dá)和穩(wěn)定細(xì)胞系構(gòu)建,重組抗體生產(chǎn)。酵母系統(tǒng)又分為畢赤酵母表達(dá)和釀酒酵母表達(dá)。針對真核表達(dá)系統(tǒng)來說,哺乳動物細(xì)胞和酵母表達(dá)較為常用。

雖然桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)能夠?qū)δ康牡鞍鬃龇g后修飾，但這種修飾存在著一定的限度; 雖然其糖基化位點與在哺乳動物細(xì)胞中一樣，但寡糖鏈的性質(zhì)有所不同，無法產(chǎn)生復(fù)雜的糖基側(cè)鏈，這可能是由于昆蟲細(xì)胞不能將成熟糖鏈加工成哺乳動物細(xì)胞中類似的形式。

哺乳動物細(xì)胞自身具備蛋白折疊和翻譯后修飾的功能，其表達(dá)的重組蛋白在分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和生物學(xué)功能方面zui接近于天然的高等生物蛋白質(zhì)分子，更有可能獲得與天然分子相同的生物活性。

提高大腸桿菌可溶性重組蛋白表達(dá)產(chǎn)率可以從啟動子的選擇、SD序列的引入、信號肽的優(yōu)化、宿主細(xì)胞的選擇、共表達(dá)其他蛋白質(zhì)、高密度發(fā)酵等方面著手。