高质量的真核蛋白--优化的哺乳动物细胞表达系

常见的蛋白表达方式有原核表达,真核表达两种,其中真核表达系统又有三种,包括酵母表达系统,哺乳动物表达系统和昆虫细胞表达系统。原核表达系统以经济、高效著称,但其缺乏翻译后的加工机制,所以得到的蛋白有生物活性的几率较小;昆虫细胞表达系统涉及到杆状病毒的使用,具有局限性;酵母表达系统表达量高、易纯化但是蛋白易降解且表达量不可控;哺乳动物表达系统虽有接近机体天然形式的翻译后加工机制,蛋白易保留生物活性,但又存在成本高、表达量低的缺点。

所以我们在构建蛋白表达平台时,同时建立了原核表达系统、酵母表达系统,并针对需要保留生物活性的蛋白,还建立了哺乳动物表达系统。在该系统中,还针对其表达量低的缺点进行了优化。应用该系统表达蛋白时,我们进行的优化及产生的效果列于下表。

表1. 哺乳动物表达系统的改进和效果

优化条件效果
自主构建的表达质粒pCCC3强启动子和增强子,增强转录效率
选用293F细胞系提高表达量,人源细胞系,在表达人来源的蛋白时可以提供同样的翻译后加工修饰
选择去信号肽的全长序列获取全长蛋白,保留生物活性
亲和层析获得蛋白纯度高,纯度可达98%

以人成纤维细胞生长因子(RPB882Hu61)为例,该蛋白经由哺乳动物细胞表达的产量可达到约110mg/L,蛋白经过纯化后其纯度约可达98%(图1)。

图1. 成纤维细胞生长因子SDS-PAGE检测

(泳道1,2:纯化的成纤维细胞生长因子蛋白,泳道3:分子量marker)

 

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