服务简介
大肠杆菌表达系统是将目的基因引入表达载体后转入大肠杆菌(Escherichia coli)中进行扩大培养,纯化表达大量蛋白。此方法是分子生物学中常用的外源蛋白表达之一。近年来,大肠杆菌表达系统得到了完善与发展。
大肠杆菌蛋白共表达(Co-expression)是指在同一宿主细胞内同时表达两个或多个外源基因,以研究它们之间的相互作用、辅助目标蛋白的正确折叠与功能、提高表达效率或构建多组分复合物等。

一、蛋白共表达的目的
1.辅助蛋白折叠:某些目标蛋白可能难以正确折叠,通过共表达分子伴侣(如GroEL/ES、DnaK/J/GrpE等)可以促进其形成正确构象。
2.提高可溶性:难溶或不溶性蛋白(包涵体)可通过与特定辅助因子共表达提高其可溶性。
3.构建功能复合物:当研究的蛋白需要与其他亚基形成复合体时,共表达可以确保各组分按比例合成,便于复合物的形成与研究。
4.酶反应系统构建:在代谢工程中,多个酶需要协同作用,共表达可以维持它们在细胞内的相对比例。
5.标签辅助纯化或检测:一个基因带标签(如His-tag),另一个不带,共表达有助于目标蛋白的检测或纯化。
服务内容
常用的共表达策略
1. 双质粒共表达系统
原理:将两个待表达的基因分别克隆到两个不同的质粒上,然后共同转化到大肠杆菌中。
优点:灵活,可以独立调控各个基因的表达。
缺点:质粒不稳定,可能发生质粒丢失;需要筛选双抗性(或多抗性)菌株;表达水平可能不均衡。
2. 单质粒多顺反子表达系统
原理:将多个基因插入到同一个质粒中,利用一个启动子驱动多个基因串联表达,通常使用内部核糖体进入位点(IRES-like 元件)或直接串联,通过不同 ribosome binding site (RBS) 强度控制表达比例。
优点:遗传稳定性高,不需要双抗筛选。
缺点:表达比例调控较复杂,需要优化RBS或启动子强度。
3. 使用不同启动子或诱导条件
通过使用不同诱导条件(如 IPTG 诱导 vs 温度诱导)或不同强度的启动子,控制两个基因的表达时机或水平,实现更精细的调控。
服务流程

共表达实验流程
1.基因克隆
将目标基因和共表达基因(如伴侣蛋白、互作蛋白)分别或一起克隆入合适的共表达载体中。
2.质粒转化
将构建好的一个或两个(或多)质粒共同转化到合适的大肠杆菌表达菌株中(常用 BL21(DE3)、Rosetta、Origami 等)。若使用双质粒系统,需确保菌株具备相应的抗性并能够稳定携带多个质粒。
3.诱导表达
通常使用 IPTG 诱导 T7 启动子表达,也可根据所用启动子类型选择适当诱导方式。
有时需要优化诱导时机(如对数中期)、温度(如 16°C 有助于可溶性表达)和诱导剂浓度。
4.样本收集与分析
收集菌体,进行 SDS-PAGE、Western blot 或其它分析手段,检测各个蛋白的表达情况与相对比例。可进一步做可溶性分析(裂解后离心看上清与沉淀分布)、共纯化(如通过 His-tag 拉下复合体)或功能验证。
应用领域
1.酶复合体的共表达:如在大肠杆菌中同时表达多个代谢通路酶,用于体外重建代谢途径。
2.蛋白-蛋白相互作用研究:共表达疑似相互作用的两个蛋白,通过 Co-IP 或 Pull-down 验证结合。
3.信号通路组件表达:如受体与配体、激酶与底物等。
4.结构生物学研究:共表达多亚基蛋白复合物,用于结晶或冷冻电镜分析。
服务优势
支持多顺反子表达与双质粒共表达系统,根据客户需求灵活定制表达策略,优化表达比例与产量。
根据客户的研究目的(如辅助折叠、提高可溶性、构建功能复合体、研究蛋白互作等),定制共表达实验方案。
可提供带标签的目标蛋白+无标签辅助因子(如互作蛋白)的共表达,满足客户后续实验需求。
SDS-PAGE、Western Blot等多重检测,确保目标蛋白的表达成功与质量可控。
提供全流程实验报告,包括载体构建信息、菌株信息、诱导条件、表达分析结果等。
如果您有特定的蛋白共表达需求(比如哪两个蛋白、是否可溶、是否需要互作研究等),百欧泰可以为您提供更具体的构建建议、载体选择、诱导条件优化等方案。
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