重組質(zhì)粒的原核表達(dá)

1、實驗九 表達(dá)質(zhì)粒的構(gòu)建與誘導(dǎo)表達(dá)第一節(jié) 原核表達(dá)概述基因工程的研究一方面是獲得基因的表達(dá)產(chǎn)物，另一方面是研究基因結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，最終都涉及目的基因的表達(dá)問題。表達(dá)載體(express vector )是指本身攜帶有宿主細(xì)胞基因表達(dá)所需的調(diào)控序列，能使克隆的基因在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄與翻譯的載體。也就是說，克隆載體只是攜帶外源基因，使其在宿主細(xì)胞內(nèi)擴增；表達(dá)載體不僅使外源基因擴增，還使其表達(dá)。表達(dá)載體在基因工程中具有十分重要的作用。外源基因在宿主(受體)細(xì)胞內(nèi)是否表達(dá)以及表達(dá)水平受到許多因素(調(diào)控元件)的制約：1 正確的閱讀框架為了獲得正確編碼的外源蛋白，外源基因編碼區(qū)在插入表達(dá)質(zhì)粒中原核基因編

2、碼區(qū)時，閱讀框架應(yīng)保持一致。閱讀框架是由每三個核苷酸為一組連接起來的編碼序列，外源基因只有在它與載體DNA 的起始密碼相吻合時，才算處于正確的閱讀框架之中，從而表達(dá)融合蛋白，使外源蛋白與宿主蛋白相融合。2目的基因有效轉(zhuǎn)錄的啟動子啟動子 (promoter) 是 DNA 鏈上一段能與RNA 聚合酶結(jié)合并能起始mRNA 合成的序列，它是基因表達(dá)不可缺少的重要調(diào)控序列。原核啟動子是由兩段彼此分開且又高度保守的核苷酸序列組成的，分別稱為 一 35區(qū)和 一 10 區(qū)。一 35 區(qū)的序列為TTGACA ，一 10 區(qū)序列為TATAAT 。此兩序列之間的最佳間距為17 bp?？膳cRNA聚合酶結(jié)合，并指導(dǎo)該酶

3、在正確的轉(zhuǎn)錄部位開始合成mRNA。由于細(xì)菌RNA聚合酶不能識別真核基因的啟動子，因此原核表達(dá)載體必須用原核啟動子帶動真核基因在原核生物中轉(zhuǎn)錄。原核表達(dá)載體啟動子的轉(zhuǎn)錄常常是可以控制的，即一般情況下不轉(zhuǎn)錄，而受誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)時就能轉(zhuǎn)錄，帶動外源基因的高效表達(dá)。目前常用的啟動子：如大腸桿菌的lac啟動子是乳糖操縱子的啟動子，受lac I編碼的阻遏蛋白調(diào)節(jié)控制；trp等啟動子是色氨酸操縱子啟動子，受trp R 編碼的阻遏蛋白調(diào)節(jié)控制；tac 啟動子，由lac 啟動子的一l0 區(qū)和 trp啟動子的一 35區(qū)融合而成，匯合了 lac和trp兩者優(yōu)點，是一個很強的啟動子，受 lac I編碼的阻遏蛋白調(diào)節(jié)； l

4、acUV 5 啟動子是經(jīng)紫外線誘變改造后的lac 啟動子， 該啟動子失去CAP 和 cAMP 的正調(diào)控，只要有乳糖或IPTG存在時就能夠啟動轉(zhuǎn)錄；噬菌體的入PL R啟動子是入噬菌體左、右向啟動子，是一個溫度敏感的阻遏蛋白受溫度 調(diào)控的很強的啟動子；T7 噬菌體啟動子，比大腸桿菌啟動子強得多，并且十分專一，只被T7 RNA 聚合酶所識別； SV40 啟動子、多角蛋白啟動子以及花椰菜花葉病毒(CaMV )啟動子。3轉(zhuǎn)錄終止子構(gòu)建表達(dá)載體時，為了穩(wěn)定載體系統(tǒng)，防止克隆的外源基因干擾表達(dá)載體的穩(wěn)定性，一般要在多克隆位點的下游插入一段很強的核糖體RNA 轉(zhuǎn)錄終止子(terminator) 。否則合成的m

5、RNA 過長，不僅消耗細(xì)胞內(nèi)的底物和能量，而且容易使mRNA 形成妨礙翻譯的二級結(jié)構(gòu)。原核基因的轉(zhuǎn)錄終止序列包括依賴Rho 蛋白和不依賴Rho 蛋白兩種。不依賴Rho 的終止信號序列都含發(fā)夾結(jié)構(gòu)，末端為一連串T及 YRTCTG 。4 mRNA 有效翻譯的SD 序列在原核生物中， mRNA分子上有兩個核糖體結(jié)合位點(ribosome binding site, RBS)也調(diào)節(jié)著 mRNA的翻譯，一個是起始密碼 (AUG或GUG),另一個是位于起始密碼上游311個核甘酸處的由39個核甘酸組成的一段保守序列AGGAGGU ，這段序列富含嘌呤核苷酸，稱為SD 序列。而核糖體和mRNA 的結(jié)合是由SD

6、序列以及與起始密碼子AUG 之間的距離決定的。因此，SD 序列和它的起始密碼子AUG 之間的距離是影響外源基因在原核生物中表達(dá)量高低的重要因素。SD 序列與 AUG 間隔 9 個堿基最為合適，其間距離過長或過短都會影響目的基因的表達(dá)，有時由于這種距離的影響，蛋白質(zhì)合成水平會相差2 000 倍以上。且SD 序列與 AUG 之間的堿基最好是A或U , 一 3位最好是A。5轉(zhuǎn)錄、翻譯后的適當(dāng)修飾和加工真核生物基因表達(dá)的產(chǎn)物往往需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男揎椉庸?，但由于大腸桿菌本身的蛋白質(zhì)翻譯后修飾加工系統(tǒng)相當(dāng)不完善，表達(dá)的真核蛋白質(zhì)不能形成適當(dāng)?shù)恼郫B或糖基化修飾。并且不同宿主其修飾系統(tǒng)也不一樣，所以選擇宿主時應(yīng)

7、注意。6信號序列(signal sequence)在原核細(xì)胞中，合成的蛋白能否分泌到細(xì)胞外與mRNA 編碼區(qū)上游的一段信號序列有關(guān)。這段編碼序列翻譯的1530個氨基酸為蛋白質(zhì) N端的信號肽，它能攜帶蛋白質(zhì)跨膜并分泌到細(xì)胞外。脂雙層和負(fù)電荷的質(zhì)膜通過和信號肽的疏水相互作用以及電荷的吸引是信號肽能跨膜分泌的主要原因。當(dāng)信號肽攜帶后面的蛋白質(zhì)跨膜分泌后，信號肽即被質(zhì)膜上的信號肽酶切除得到有功能的成熟蛋白質(zhì)。因此根據(jù)不同的需要，人們構(gòu)建了不同的在原核細(xì)胞中高效表達(dá)的載體，這些載體通常具有以下幾個特點：有一個強的原核啟動子及兩側(cè)的調(diào)控序列；位于讀碼框上游的SD序列與起始密碼子 AUG之間有合適的距離；在

8、外源基因和啟動子之間有正確的閱讀框架；外源基因下游應(yīng)加入不依賴 p因子的轉(zhuǎn)錄終止區(qū)。一般表達(dá)載體都具有多克隆位點，對表達(dá)載體和外源基因用相同的兩種酶雙酶切后，再用 T4 DNA 連接酶把外源片段連入表達(dá)載體中，通過酶切、PCR 鑒定，如果插入的片段大小和方向與外源基因一致，則成功構(gòu)建了重組子。將克隆的基因插入合適載體后導(dǎo)入大腸桿菌用于表達(dá)大量蛋白質(zhì)的方法一般稱為原核表達(dá)。這種方法在蛋白純化、定位及功能分析等方面都有應(yīng)用。大腸桿菌用于表達(dá)重組蛋白有以下特點：易于生長和控制；用于細(xì)菌培養(yǎng)的材料不及哺乳動物細(xì)胞系統(tǒng)的材料昂貴；有各種各樣的大腸桿菌菌株及與之匹配的具各種特性的質(zhì)?？晒┻x擇。但是，在大腸

9、桿菌中表達(dá)的蛋白由于缺少修飾和糖基化、磷酸化等翻譯后加工，常形成包涵體而影響表達(dá)蛋白的生物學(xué)活性及構(gòu)象。原核表達(dá)載體通常為質(zhì)粒，典型的原核表達(dá)載體應(yīng)具有以下幾種元件：（ 1 ）選擇標(biāo)記的編碼序列；（ 2）可控轉(zhuǎn)錄的啟動子；（ 3）轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列（轉(zhuǎn)錄終止子，核糖體結(jié)合位點）；（ 4）一個多種單一限制性內(nèi)切酶位點序列；（ 5）宿主體內(nèi)自主復(fù)制的序列原核表達(dá)的一般程序：1 獲得目的基因2 準(zhǔn)備表達(dá)載體3 將目的基因插入表達(dá)載體中（測序驗證）表達(dá)質(zhì)粒的構(gòu)建4 表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)化相應(yīng)的宿主菌5 外源基因的誘導(dǎo)表達(dá)（誘導(dǎo)靶蛋白的表達(dá)）6 表達(dá)蛋白的分析原核表達(dá)的基本操作步驟舉例：一、試劑準(zhǔn)備1 、 LB 培養(yǎng)基

10、。2、100mM IPTG （異丙基硫代-3-D-半乳糖昔）：2.38g IPTG 溶于 100ml ddH 2O 中，0.22m 濾膜抽濾，-20 C保存。二、操作步驟（一）獲得目的基因1 、通過 PCR 方法：以含目的基因的克隆質(zhì)粒為模板，按基因序列設(shè)計一對引物（在上游和下游引物分別引入不同的酶切位點）， PCR 循環(huán)獲得所需基因片段。2、通過RT-PCR 方法： 用 TRIzol 法從細(xì)胞或組織中提取總RNA， 以 mRNA 為模板，逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA 第一鏈，以逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為模板進(jìn)行PCR 循環(huán)獲得產(chǎn)物。（二）構(gòu)建重組表達(dá)質(zhì)粒1 、載體酶切：將表達(dá)質(zhì)粒用限制性內(nèi)切酶（同引物的酶切位點）進(jìn)

11、行雙酶切，酶切產(chǎn)物行瓊脂糖電泳后，用膠回收 Kit 或凍融法回收載體大片段。2 、 PCR 產(chǎn)物雙酶切后回收，在T4 DNA 連接酶作用下連接入載體。（三） 獲得含重組表達(dá)質(zhì)粒的表達(dá)菌種1、將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5 a ,根據(jù)重組載體的標(biāo)志（抗 Amp或藍(lán)白斑）作篩選，挑取單斑，堿裂解法小量抽提質(zhì)粒，雙酶切初步鑒定。2、測序驗證目的基因的插入方向及閱讀框架均正確,進(jìn)入下步操作。否則應(yīng)篩選更多克隆，重復(fù)亞克隆或亞克隆至不同酶切位點。3、以此重組質(zhì)粒DNA 轉(zhuǎn)化表達(dá)宿主菌的感受態(tài)細(xì)胞。（四）誘導(dǎo)表達(dá)1、挑取含重組質(zhì)粒的菌體單斑至2 ml LB （含Amp50科g/ml）中37 c過夜培養(yǎng)。2、

12、按1 ： 50比例稀釋過夜菌，一般將 1ml菌加入到含50mlLB培養(yǎng)基的300 ml培養(yǎng)瓶中,37c震蕩培養(yǎng)至 OD6000 0.4-1.0 （最好 0.6,大約需 3 h）。3、取部分液體作為未誘導(dǎo)的對照組,余下的加入IPTG 誘導(dǎo)劑至終濃度0.4 mM 作為實驗組,兩組繼續(xù)37震蕩培養(yǎng) 3hr。4、分別取菌體 1ml,離心12000g X 30 S收獲沉淀，用 100 dL 1%SDS重懸，混勻，70c 10 min。5、離心12000g X1min,取上清作為樣品，可做SDS-PAGE等分析。三 、注意事項1 、選擇表達(dá)載體時，要根據(jù)所表達(dá)蛋白的最終應(yīng)用考慮。如為方便純化，可選擇融合表

13、達(dá)；如為獲得天然蛋白，可選擇非融合表達(dá)。2、在構(gòu)建表達(dá)質(zhì)粒時，要注意使外源基因與載體DNA 的起始密碼相吻合時，使其處于正確的閱讀框架之中。3、融合表達(dá)時在選擇外源DNA 同載體分子連接反應(yīng)時，對轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯過程中密碼結(jié)構(gòu)的閱讀不能發(fā)生干擾。四、評議1 表達(dá)質(zhì)粒的構(gòu)建的實驗操作基本上與擴增質(zhì)粒的構(gòu)建相同，只是構(gòu)建表達(dá)質(zhì)粒時為了高效表達(dá)外源基因，一般目的基因應(yīng)與載體的相關(guān)DNA 片段相融合。融合蛋白在大腸桿菌中的表達(dá)的優(yōu)點如下：融合蛋白N 端由正常的大腸桿菌本身序列所控制。容易獲得高效表達(dá)；融合蛋白往往不被大腸桿菌視為異己蛋白，更為穩(wěn)定。2表達(dá)載體與目標(biāo)基因在體外重組完成后，必須導(dǎo)人特定的受體細(xì)胞

14、如：BL21（DE3） ，使之無性繁殖，直接改變其遺傳性狀。3在外源基因克隆到表達(dá)載體時，應(yīng)注意其序列的ORF 的正確與否，它直接決定其編碼的氨基酸序列，并且直接影響蛋白質(zhì)的功能。如果ORF 內(nèi)堿基對發(fā)生缺失突變或插入突變，即插入或缺失非3的倍數(shù)的堿基對，那么ORF 就可能發(fā)生改變，而得到一個截然不同的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，這種變化就是移碼突變。如果發(fā)生突變形成了終止密碼子，就會產(chǎn)生提前終止的、不完整的蛋白質(zhì)，即無意義突變。其可分三種情況：琥珀突變（amber）,原來的密碼子突變?yōu)閁AG ;赭石突變（ochre）,原來的密碼子突變?yōu)閁AA ;乳白石突變（opal）,原來的密碼子突變?yōu)閁GA 。4為了使外

15、源基因在原核細(xì)胞中高效表達(dá)應(yīng)利用蛋白酶缺陷型的宿主，如用lon 營養(yǎng)缺陷型減少外源蛋白的降解。因為黃喋吟核甘（1on）是大腸桿菌合成蛋白酶的主要底物。10n營養(yǎng)缺陷型宿主不能合成黃嘌呤核苷，從而不能合成蛋白酶。第二節(jié)外源基因的誘導(dǎo)表達(dá)一、實驗?zāi)康牧私庹T導(dǎo)外源基因表達(dá)的基本原理，學(xué)習(xí)和掌握誘導(dǎo)外源基因表達(dá)的常用的方法，為SDS-PAGE 分析做準(zhǔn)備。二、實驗原理外源基因在原核生物中高效表達(dá)除了有適合的載體外，還必須有適合的宿主菌以及一定的誘導(dǎo)因素。宿主菌的選擇對外源基因的表達(dá)是至關(guān)重要的，因為外源基因（特別是真核基因）在細(xì)菌中的表達(dá)往往不夠穩(wěn)定，常常被細(xì)菌中的蛋白酶降解。因此有必要對細(xì)菌菌株進(jìn)行

16、改造，使其蛋白酶的合成受阻，從而使表達(dá)的蛋白得到保護(hù)。實驗中常用的宿主菌是經(jīng)過改造的JMl09、 BL21 等大腸桿菌菌株。通常表達(dá)質(zhì)粒不應(yīng)使外源基因始終處于轉(zhuǎn)錄和翻譯之中,因為某些有價值的外源蛋白可能對宿主細(xì)胞是有毒的，外源蛋白的過量表達(dá)必將影響細(xì)菌的生長。為此，宿主細(xì)胞的生長和外源基因的表達(dá)是分成兩個階段進(jìn)行的,第一階段使含有外源基因的宿主細(xì)胞迅速生長.以獲得足夠量的細(xì)胞； 第二階段是啟動調(diào)節(jié)開關(guān)，使所有細(xì)胞的外源基因同時高效表達(dá)，產(chǎn)生大量有價值的基因表達(dá)產(chǎn)物。在原核基因表達(dá)調(diào)控中，阻遏蛋白與操縱基因系統(tǒng)起著重要的開關(guān)調(diào)節(jié)作用,當(dāng)阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合時,阻止基因的轉(zhuǎn)錄。加入誘導(dǎo)物后；使其

17、與阻遏蛋白結(jié)合，解除阻遏，從而啟動基因轉(zhuǎn)錄。根據(jù)表達(dá)載體的不同，外源基因表達(dá)常采用化學(xué)誘導(dǎo)與溫度誘導(dǎo)兩種方法。pET及pBV系列表達(dá)載體是近年來被廣泛應(yīng)用的兩種誘導(dǎo)方式的代表性原核表達(dá)系統(tǒng)。1.化學(xué)誘導(dǎo)對于pET系列表達(dá)載體，當(dāng)目的基因被克隆在 T7轉(zhuǎn)錄和翻譯信號控制的正確相位后,加入IPTG進(jìn)行誘導(dǎo),使宿主菌表達(dá)T7 RNA聚合酶，進(jìn)而誘導(dǎo)目的基因以融合蛋白的形式進(jìn)行表達(dá),該系統(tǒng)以其獨特的優(yōu)勢，在基因表達(dá)中應(yīng)用較為廣泛。pET±*J*f2l4-i 呢 n:欣1 (I5HJ 碗地蜘 &噫I*而時 *01門丁& Safi (|791 r(LKJ5Et»R W

18、叫 所411>|州¥與eMW網(wǎng)swtlHiiwi(加避丁 (J"!)E11440)1AsM riw)JhsSi (3W)CW伊|力WAmI 41123)碗1川附B對I信口酊!虧1122 051Al伊，MH駕用 府口睜陽口麻lj-M息 I(441RwHUlIf現(xiàn) fcaft 廿 Ur?” 駟LC陶野£11111111(3224)卻愉 船HIM I 3W5|DA1川那制rr早回收即淵嗎hTT吊函于兩京花即EACTCACT園33&因從燈150 冉網(wǎng)口GATAHAEVECTrTMiAAATMWTKiEMVFTAjMkAMiG/G*342g.T 0/.W Sa

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21、來自大腸桿菌的乳糖操縱子，它由啟動基因、分解產(chǎn)物基因活化蛋白(CAP)結(jié)合位點、操 縱基因及部分半乳糖酶結(jié)構(gòu)基因組成，受分解代謝系統(tǒng)的正調(diào)控和阻遏物的負(fù)調(diào)控。正調(diào)CAP(catabolitegeneactivationprotein) 因子和cAMP來激活啟動 子，促使轉(zhuǎn)錄；負(fù)調(diào)控則是由調(diào)節(jié)基因(lac I )產(chǎn)生Iac阻遏蛋白與操縱子結(jié)合，阻遏外源基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),此時細(xì)胞大量生長繁殖。乳糖的存在和CtXkT山UiCMT兒*CTAtKHAACCCCTTgGCiC：CmAAA0GGCirrCTTOaCXiGCi I 1111TlCi仃餅止于于曲曬招31可解除這種阻遏,另外IPTG是3半乳糖昔酶

22、底物類關(guān)于表達(dá)質(zhì)粒pET系列的詳細(xì)資料與圖表可在http a/ www. erndbioscience com/html/似物，具有很強的誘導(dǎo)能力，能與阻遏蛋白結(jié)合，使操縱子游離，誘導(dǎo)lac Z啟動子轉(zhuǎn)錄，于是外源基因被誘導(dǎo)而局效轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。所以可以通過在培養(yǎng)基中添加IPTG誘導(dǎo)基因的表達(dá)。2溫度誘導(dǎo)pBV 系列表達(dá)載體，重組插入PL、 R 啟動子下游的目的基因直接表達(dá)受溫度變化調(diào)控，以非融合蛋白的形式進(jìn)行表達(dá)，該系統(tǒng)尤其適合表達(dá)對細(xì)胞有毒害的蛋白。當(dāng)用R、R啟動子構(gòu)建表達(dá)質(zhì)粒時，Pl、r啟動子受入噬菌體cI基因的負(fù)調(diào)控，cI基因廣生的阻遏蛋白結(jié)合在操縱基因上，阻止轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行。目前利用cI 的

23、溫度敏感突變基因（cits 857）調(diào)節(jié)這種阻遏。當(dāng)在 2830c培養(yǎng)時，該突變體產(chǎn)生有活性的阻遏蛋白，阻遏Pl、r轉(zhuǎn)錄，細(xì)菌大量生長。在獲得足夠量菌體后，使溫度上升至42 C.造成阻遏蛋白失活，Pl、r解除阻遏，啟動外源基因的高效轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，從而合成大量有價值的外源蛋白。三、注意事項1 在進(jìn)行誘導(dǎo)實驗中要注意應(yīng)以含有空載體的宿主菌株以及IPTG 誘導(dǎo)前的含有重組子的宿主菌株做對照。t2 . IPTG誘導(dǎo)的最終濃度為 0.31 mmol/L。；3誘導(dǎo)后的培養(yǎng)時間一般不超過3 h。i4有些工程菌，在IPTG 誘導(dǎo)后，其發(fā)酵溫度降低為30，則可產(chǎn)生誘導(dǎo)蛋白。!四、評議!1 .在配制SDS上樣緩沖液

24、中，可用 8%的3 一疏基乙醇替代其中的 400 mmol/L DTT。；2 .異源基因融合表達(dá)后面臨著蛋白質(zhì)降解問題。在大腸桿菌細(xì)胞中有兩個結(jié)構(gòu)影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性：大腸桿菌細(xì)胞中，凡蛋白質(zhì)N端為精氨酸（Arg）、賴氨酸（Lys）、亮氨酸（Leu）、苯丙氨酸（Phe）、酪氨酸（Tyr）和色氨酸（Trp） 等殘基的穩(wěn)定性差，半衰期約 2min,而N端如果不是這些氨基酸殘基，半衰期可長達(dá)10 h。蛋白質(zhì)N端內(nèi)部附近如含有賴氨酸殘基，其是泛素蛋白的受體，易被依賴于泛素蛋白的蛋白酶降解。3 .分析被檢測基因在細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄和翻譯的情況有以下方法：Northern雜交，檢查細(xì)胞中是否含有特定的mRNA ;S

25、DS-PAGE分析誘導(dǎo)前后細(xì)胞中目的蛋白質(zhì)的表達(dá)水平；在Western雜交中用特異性抗體分析目的蛋白質(zhì)的存在及含量；利用 ELISA 等免疫學(xué)方法，檢測基因表達(dá)的強度；直接測定目的蛋白的生物活性，根據(jù)活性的大小估計蛋白質(zhì)的表達(dá)量也可將報告基因（ 如 lac Z ） 克隆在目的基因的下游，根據(jù)報告基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯情況，估計目的蛋白的表達(dá)量。4從目的基因的堿基數(shù)目推算其表達(dá)的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量。；計算方法一：Mr 115X n + 3 （其中n是基因的堿基數(shù)）。如表達(dá)的基因為 1.7 kb,其表達(dá)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì) 量大約為： Mr： 115Xn+3 = 115X 1700+3 = 64 833

26、 P 65X10。計算方法二：1.0 kb DNA相當(dāng)于333氨基酸，即相對分子質(zhì)量大約為37X 103的蛋白質(zhì)。如表達(dá)的基因為1.7 kb,其表達(dá)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量大約為：Mr = 1.7 X 37-63X 103。5誘導(dǎo)表達(dá)蛋白時應(yīng)注意凋整誘導(dǎo)培養(yǎng)的溫度，不同的蛋白可能有不同的要求。第三節(jié) 表達(dá)蛋白的SDS-PAGE 分析一、實驗?zāi)康睦肧DS PAGE 檢測表達(dá)蛋白，確定蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量，并掌握其原理與方法。二、實驗原理電泳是帶電顆粒在電場作用下，向著與其電荷相反的電極移動的現(xiàn)象，影響泳動速度的因素主要有顆粒的性質(zhì)、電場強度和溶液的性質(zhì)等。顆粒直徑、形狀以及所帶的靜電荷量對泳動速度

27、都有較大影響。一般來說，顆 粒帶凈電荷量越大，或其直徑越小，或其形狀越接近球形，在電場中的泳動速度就越快。反之則越慢。電場強 度對電泳速度起著十分重要的作用。電場強度越高，帶電顆粒的泳動速度就越快，反之則越慢。溶液性質(zhì)主要 是指電極溶液和蛋白質(zhì)樣品溶液的pH、離子強度和黏度等。溶液的 pH決定帶電顆粒的解離程度，也即決定其凈電荷的量。對蛋白質(zhì)而言，溶液的pH 離其等電點愈遠(yuǎn)，則其帶凈電荷量就愈大，從而泳動速度就愈快。反之則愈慢。一般溶液的離子強度在0.020.2之間時。電泳較合適。若離子強度過高，則會降低顆粒的泳動度。其原因是，帶電顆粒能把溶液中與其電荷相反的離子吸引在自己周圍形成離子擴散層，

28、這種靜電引力作用的結(jié)果，導(dǎo)致顆粒泳動度降低，若離子強度過低，則緩沖能力差，往往會因溶液pH 變化而影響泳動度的速率。溶液黏度與泳動度成反比例關(guān)系。溶液的性質(zhì)還通過影響帶電顆粒的空間構(gòu)象而影響其電泳行為。聚丙烯酰胺凝膠（PAG）是由單體丙烯酰胺 （acrylamide）和交聯(lián)共聚單位（雙體）N' N-甲叉雙丙烯酰胺 （N, N-methylene-bis-acrylaimide） 為材料，在引發(fā)劑過硫酸鏤 （APS）和增速劑N, N, N', N' 一四甲基乙二胺 TEMED （N , N, N', N-tetramethylene diamine）的作用下聚合交

29、聯(lián)形成含酰胺基側(cè)鏈的脂肪 族長鏈， 在相鄰長鏈之間通過甲叉橋連接而形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)。聚丙烯酰胺凝膠孔徑的大小與鏈長度和交聯(lián)度有關(guān)，無論丙烯酰胺的量的多少，當(dāng) N, N-甲又雙丙烯酰胺的量為總丙烯酰胺的5%時，其平均孔徑最小，因此一般將N ， N -甲又雙丙烯酰胺的含量固定于總量的5，然后通過改變丙烯酰胺的總量來調(diào)節(jié)孔徑的大小，即有效孔徑隨著丙烯酰胺的總量的增加而減少。聚丙烯酰胺凝膠的強度好，有彈性、 透明化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在不同 pH 和溫度下變化較小，在很多溶劑中不溶，為非離子型。沒有吸附和電滲作用，是一種極好的電泳介質(zhì)。聚丙烯酰胺凝膠電泳具有分辨率高、上樣量大、回收的樣品較純等特點，但它

30、操作麻煩，且不能分離較大的分子。通常用它分析蛋白質(zhì)以及分析和制備小于1 kb的 DNA 或 RNA 片段。主要用于分離蛋白質(zhì)和測定蛋白質(zhì)亞基相對分子質(zhì)量。但應(yīng)注意丙烯酰胺是一種潛在的神經(jīng)毒素，其作用效應(yīng)能積累，操作時應(yīng)戴手套。SDS PAGE（sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis ，十二烷基硫酸鈉一聚丙烯酰胺凝膠電 泳 ），主要用于分離蛋白質(zhì)和測定蛋白質(zhì)亞基相對分子質(zhì)量。SDS 是一種陰離子去污劑，作為變性劑和助溶劑，它能斷裂分子內(nèi)和分子間的氫鍵和疏水鍵，使分子去折疊，破壞蛋白質(zhì)分子的二級和三級結(jié)構(gòu)；強還原劑，如巰

31、基乙醇和二硫蘇糖醇則能使半胱氨酸殘基之間的二硫鍵斷裂。在樣品和凝膠中加入SDS 和還原劑后，蛋白質(zhì)分子被解聚成單個亞基。解聚后的氨基酸側(cè)鏈與SDS 充分結(jié)合形成帶有負(fù)電荷的蛋白質(zhì)-SDS 膠束。所帶的負(fù)電荷大大超過了蛋白分子原有的電荷量，這就消除了不同分子之間原有的電荷差異。使蛋白質(zhì)分子的電泳遷移率不再受蛋白質(zhì)原有電荷和形狀的影響，而主要取決于蛋白質(zhì)或亞基相對分子質(zhì)量的大小。SDS 電泳成功的關(guān)鍵之一是電泳過程中，特別是樣品制備過程中蛋白質(zhì)和SDS 的結(jié)合程度。影響它們結(jié)合的因素主要有三個：溶液中SDS單體的濃度。SDS在水溶液中是以單體和 SDS多肽膠束（SDSpolypeptide mic

32、elles）混合形式存在的，能與蛋白質(zhì)分子結(jié)合的是單體。單體的濃度與 SDS總濃度、溫度、和離子強度有關(guān)。由于 SDS 與蛋白質(zhì)結(jié)合是按重量成比例的，即在一定溫度和離子強度下，當(dāng)SDS 總濃度增加到某一定值時，溶液中的 SDS 濃度不再隨SDS 總濃度的增加而升高。當(dāng)SDS 單體濃度大于1 mmol L 時，大多數(shù)蛋白質(zhì)與SDS結(jié)合的重量比為1 ： 1.4，如果 SDS 單體濃度降到0.5 mmol L 以下時，二者的結(jié)合比僅為1： 0.4。這樣就不能消除蛋白質(zhì)原有的電荷差別，也就不能進(jìn)行相對分子質(zhì)量測定。為了保證蛋白質(zhì)與SDS 的充分結(jié)合，它們的重量比應(yīng)為1: 4或1： 3。高溫有利于SDS

33、與蛋白質(zhì)的結(jié)合，樣品處理時常在沸水浴中保溫。樣品緩沖液的離子強度。因為SDS 結(jié)合到蛋白質(zhì)分子上的量僅決定于平衡時SDS 的單體濃度。不是總濃度，而只在低離子強度的溶液中，SDS單體才具有較高的平衡濃度。所以SDS電泳的樣品緩沖液離子強度較低，常為 10100 mmol/L。二硫鍵是否完全被還原。只有二硫鍵被徹底還原后，蛋白質(zhì)分子才能被解聚，SDS 才能定量地結(jié)合到亞基上而給出相對遷移率和相對分子質(zhì)量對數(shù)的線性關(guān)系。因此電泳時蛋白質(zhì)分子的遷移速度僅取決于分子的大小，可根據(jù)大小蛋白質(zhì)分子在聚丙烯酰胺凝膠中電泳速度不同即可分離蛋白質(zhì)，并測出它們的相對分子質(zhì)量。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)相對分子質(zhì)量在（12165）X

34、 103之間，蛋白質(zhì)分子的遷移率與相對分子質(zhì)量的對數(shù)呈直線關(guān)系，符合logMr= K bx。（Mr 為相對分子質(zhì)量，x 為遷移率，K、 b 均為常數(shù)）。SDS PAGE 還有以下特征：1） 濃縮效應(yīng)：在不連續(xù)緩沖系統(tǒng)中，樣品在進(jìn)入分離膠以前，先經(jīng)過大孔徑濃縮膠的遷移作用而被濃縮至一極窄的區(qū)帶。其作用原理是在緩沖系統(tǒng)中的弱酸，如甘氨酸，在接近其pKa的pH時，任何時候都只有一部分分子帶負(fù)電。如樣品和濃縮膠均用 pH 6.7的TrisHCl緩沖液，電極液用 Tris-甘氨酸緩沖液。此時，甘氨酸很少解離，其有效 泳動率很低，而氯離子卻有很高的泳動率，蛋白質(zhì)分子的泳動率介于氯離子和甘氨酸之間。一旦加上

35、電壓，作為先導(dǎo)離子的氯離子和作為尾隨離子的甘氨酸離子分離開來，并在其后面留下一個導(dǎo)電性較低的區(qū)帶。由于導(dǎo)電性和電場強度成反比，這一區(qū)帶便獲得較高的電壓梯度，并加速甘氨酸的泳動，使其趕上氯離子，建立起甘氨酸和氯離子的電壓梯度和泳動率乘積的相等的穩(wěn)定態(tài)，使這些帶電顆粒以相同速度泳動，兩種離子之間具有明顯的邊界。當(dāng)甘氨酸、氯離子界面通過樣品進(jìn)人濃縮膠時，在移動界面前有一低電壓梯度，在界面后有一高電壓梯度。由于在移動界面前的蛋白質(zhì)泳動速度比氯離子低，因此氯離子能迅速通過。移動界面后的蛋白質(zhì)處于較高的電壓梯度中，其泳動速度比甘氨酸快。因此，移動的界面將蛋白質(zhì)分子堆積到一起，濃縮為一狹窄的區(qū)帶。蛋白質(zhì)在移

36、動界面中的濃縮作用進(jìn)取決于樣品和濃縮膠中的TrisHcl濃度，而與樣品中的蛋白質(zhì)的最初濃度無關(guān)。由于濃縮膠為大孔凝膠，故對樣品沒有分子篩作用。2）分子篩效應(yīng)：當(dāng)夾在快離子和慢離子中間的蛋白質(zhì)由濃縮膠進(jìn)入分離膠時，pH和凝膠孔徑突然改變。分離膠選用pH 8.9的Tris-HCl緩沖液，與甘氨酸的pKa接近，導(dǎo)致甘氨酸的大量解離。此時甘氨酸的有效泳動率增加，使它越過蛋 白質(zhì)并直接在氯離子后移動。 隨之高電場強度消失。 同時由于凝膠孔徑變小， 使蛋白質(zhì)分子的遷移率減小。 于是， 蛋白質(zhì)樣品就在均一的電場強度和pH條件下通過一定孔徑的分離膠。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的相對分子質(zhì)量或構(gòu)型不同時，通過分離膠所受到的摩擦力

37、和阻滯程度就不同，最終表現(xiàn)出的泳動率也不相同，也就是分子篩效應(yīng)。即使蛋白質(zhì)的凈電荷相似，也會因分子篩效應(yīng)在分離膠中被分開。 3）電荷效應(yīng)：由于每種蛋白質(zhì)分子所帶的有效電荷不同，故泳動率不同，所以樣品經(jīng)過分離膠電泳后，就以帶狀按電荷順序排列起來。緩沖系統(tǒng)的選擇：由于 SDS對蛋白質(zhì)的溶解性能以及負(fù)電荷白包裹作用，所以在選擇SDS電流緩沖系統(tǒng)時要比常規(guī)聚丙烯酰胺凝膠電泳簡單得多。一般來說，在被分析的蛋白質(zhì)穩(wěn)定的pH范 圍，凡不與 SDS 發(fā)生相互作用的 緩沖液都可以使 用，但緩沖液的 選擇對蛋白質(zhì)的和7-1再OO度與破熊雷白質(zhì)翻分子質(zhì)聯(lián)系丙簫酰肪'I "55-1010-1520-

38、30蛋白質(zhì)相拗子質(zhì)量.I >5W I 100-500I 40100 10M0 <10 L 1：-分離和電泳的速度是非常關(guān)鍵的。含有SDS的不連續(xù)緩沖系統(tǒng)現(xiàn)在被廣泛地用于蛋白質(zhì)亞基相對分子質(zhì)量以及純度的測定。其中目前使用最 多的緩沖系統(tǒng)是 Tris 一甘氨酸系統(tǒng)。在 SDS不連續(xù)電泳中，樣品緩沖液和凝膠緩沖液常采用同一種系統(tǒng)，只是 pH和離子強度不同。凝膠濃度的選擇：由于 SDS電泳分離并不取決于蛋白質(zhì)的電荷密度，只取決于分子解聚后SDS一蛋白質(zhì)膠束的大小，因此凝膠濃度的正確選擇尤為重要。如果凝膠濃度太大，孔徑太小，電泳時樣品分子不能進(jìn)入凝膠。如果凝膠濃度太小， 孔徑太大，則樣品中各

39、種蛋白質(zhì)分子均隨著緩沖液流向前推而不能得以很好地分離。不同相對分子質(zhì)量范圍的蛋白質(zhì)應(yīng)選用不同的凝膠濃度。三、注意事項1 . 3-疏基乙醇吞服可致命， 吸入或通過皮膚吸收可致傷。 高濃度時對黏膜、 上呼吸道、皮膚和眼睛有破壞作用。 操作時應(yīng)注意防護(hù)措施。2 .兩種丙烯酰胺單體及溶液是中樞神經(jīng)毒物并容易吸附于皮膚，作用有累積性，操作時要小心并戴手套。如果皮膚接觸了丙烯酰胺的粉末或溶液，立即用肥皂水沖洗。 未聚合的丙烯酰胺應(yīng)用過量催化劑以固體廢物形式處理。3 .制備濃縮膠中，添加 10%APS和TEMED前，應(yīng)均勻地混合，一旦加入 APS和TEMED 后應(yīng)快速地旋轉(zhuǎn)混合加入制膠層，因為濃縮膠很快就會

40、聚合凝固。4 .將凝膠灌入制備好的平板內(nèi)，留出灌注濃縮膠所需空間（梳齒的齒長再加1 cm）。且制備濃縮膠前，應(yīng)先準(zhǔn)備好梳子。5 .上槽中應(yīng)加入新鮮的電極緩沖液，而下槽中則可用舊的電極緩沖液。6 .如果沒有數(shù)目足夠的樣品，應(yīng)在加樣孔中加上樣緩沖液，不要留有空孔，以防止電泳時鄰近帶的擴散。在加 入不同的樣品之前，一定要用電泳緩沖液或蒸儲水沖洗注射器。7 .在凝膠與玻璃板之間插入一根長注射針頭將水緩緩注入，在注入水的過程中，針頭逐漸向前伸入，使凝膠與玻璃板分離，注意不要損傷膠面。8 10APS 盡量使用時現(xiàn)配現(xiàn)用，4保存兩周內(nèi)用完，最多不能超過一個月。-20可保存兩個月，但一旦解凍后盡快用完。四、評

41、議1 .根據(jù)SDS電泳的原理，樣品緩沖液中必須含有34倍于蛋白的SDS和足以斷裂二硫鍵的還原試劑（2 %二硫蘇糖醇或 5% 3 -疏基乙醇）。2電泳中出現(xiàn)不規(guī)則的蛋白質(zhì)遷移帶是因為電泳不穩(wěn)定，其他原因還包括樣品加量太多、樣品中的鹽濃度太高、邊緣效應(yīng)。如果在凝膠邊緣電泳條帶出現(xiàn)“微笑”狀的樣品 （運動速度減慢），可能是因為凝膠的中間比兩側(cè)更熱，應(yīng)降低電壓。3電泳結(jié)束后，在進(jìn)行染色前可用固定液處理對凝膠進(jìn)行20 min 處理，其SDS PAGE 的分析效果會更好。固定液：454 mI 的 50甲醇水溶液，46 mI 的冰醋酸。4除了用考馬斯亮藍(lán)染色（其靈敏度較差，最低含量為100 n g 蛋白質(zhì)，

42、但操作容易），還可用銀染色，其靈敏度高，可比考馬斯亮藍(lán)染色法提高100 倍，可檢測2 ng 的蛋白質(zhì)。銀染的機制是將蛋白帶上的 AgNO 3（Ag ）還原成金屬銀，以使銀顆粒沉積在蛋白帶上。用銀染蛋白的吸光度對濃度作圖呈現(xiàn)不同的斜率，表明染色的程度是與蛋白中的一些特殊基團有關(guān)。在銀染過程中，蛋白質(zhì)首先需要被固定。固定有兩個作用，第一是把蛋白固定在凝膠中或至少是阻滯它們在凝膠中的擴散，第二是為了去除干擾染色過程的物質(zhì)，如去污劑，還原試劑和緩沖液的成分（如甘氨酸）。常用的固定劑有戊二醛，乙醇，甲醛、醋酸以及三氯醋酸，然后將凝膠放在銀染溶液中染色。銀染色法：1）將從制膠板上剝下的凝膠放入50 mL

43、甲醛中固定液，旋轉(zhuǎn)搖床中緩慢搖動10 min 以上。 2）倒去固定液，用水洗兩次，每次5 min,緩慢搖動5min。3）倒去水，凝膠浸泡在 0.2 g/L Na2s203溶液中1 min緩慢移動。4）倒去Na2s203溶液，用水洗膠 2次，每次20 s。5）倒去水，將凝膠浸泡在50 mL 0.1 %的AgNO 3中10 min ,緩慢移動。6）倒去AgNO 3，用水洗膠，然后用小量體積的硫代硫酸鹽顯影液洗。7）將凝膠浸泡在50 mL 新配制的硫代硫酸鹽顯影液中，緩慢搖動，直至獲得足夠的條帶現(xiàn)色強度（約 1min）。試劑：1硝酸銀、0.2g L 的Na2s203。甲醛固定液：40甲醇、0.5 m

44、L 37 甲醛。硫代硫酸鹽顯影液：3% Na2CO3、 0 000 4 % Na 2s203、 0.5 mL 37 的福爾馬林（臨用前加入），不加福爾馬林的溶液可于室溫中長期保存。第四節(jié) 原核表達(dá)蛋白的分離與純化大腸桿菌表達(dá)蛋白以可溶和不溶兩種形式存在，需要不同的純化策略?，F(xiàn)在， 許多蛋白質(zhì)正在被發(fā)現(xiàn)而事先并不知道它們的功能，這些自然需要將蛋白質(zhì)分離出來后，進(jìn)行進(jìn)一步的研究來獲得。分析蛋白質(zhì)的方法學(xué)現(xiàn)已極大的簡化和改進(jìn)。必須承認(rèn)，蛋白質(zhì)純化比起DNA 克隆和操作來是更具有藝術(shù)性的，盡管DNA 序列具有異乎尋常的多樣性（因而它是唯一適合遺傳物質(zhì)的），但它卻有標(biāo)準(zhǔn)的物理化學(xué)性質(zhì)，而每一種蛋白質(zhì)則有

45、它自己的由氨基酸序列決定的物理化學(xué)性質(zhì)（因而它具有執(zhí)行眾多生物學(xué)功能的用途）。正是蛋白質(zhì)間的這些物理性質(zhì)上的差異使它們得以能進(jìn)行純化但這也意味著需要對每一種待純化的蛋白質(zhì)研發(fā)一套新的方法。所幸的是，盡管存在這種固有的困難，但現(xiàn)已有多種方法可以利用，蛋白質(zhì)純化策略也已實際可行。目前，待研究蛋白或酶的基因的獲得已是相當(dāng)普遍的事?？烧T導(dǎo)表達(dá)系統(tǒng)特別是studier 等發(fā)展的以噬菌體T7 RNA 聚合酶為基礎(chǔ)的表達(dá)系統(tǒng)的出現(xiàn)使人們能近乎常規(guī)地獲得超表達(dá)（ overexpression） ， 表達(dá)水平可達(dá)細(xì)胞蛋白2 %以上， 有些甚至高達(dá)50 %。一、可溶性產(chǎn)物的純化（融合 T7 Tag的表達(dá)蛋白）操作

46、舉例（一）試劑準(zhǔn)備采用 T7 - Tag Affinity Purification Kit1 . T7 - Tag抗體瓊脂。2 B/W 緩沖液：4.29mM Na2HPO4 ， 1.47 mM KH2PO4 ， 2.7 mM KCl ， 3. 0.137mM NaCl ， 1%吐溫 -20， pH7.3。4. 洗脫緩沖液: 0.1M 檸檬酸，pH2.2。5. 中和緩沖液：2M Tris ， pH10.4。1. PEG 20000。（二）操作步驟1.100ml含重組表達(dá)質(zhì)粒的菌體誘導(dǎo)后，離心 5000gx 5min,棄上清，收獲菌體，用 10ml預(yù)冷的B/W緩沖液重 懸。2 .重懸液于冰上超聲

47、處理，直至樣品不再粘稠，4c離心14000gx 30min,取上清液，0.45科m膜抽濾后作為樣品液。3 .將結(jié)合T7 Tag抗體的瓊脂充分懸起，平衡至室溫，裝入層析柱中。4 . B/W 緩沖液平衡后樣品液過柱。5 . 10ml B/W 緩沖液過柱，洗去未結(jié)合蛋白。6 .用5ml洗脫緩沖液過柱，每次 1ml,洗脫液用含 150小 中和緩沖液的離心管收集，混勻后置于冰上，直接 SDS-PAGE 分析。7 .將洗脫下來的蛋白放入透析袋中，雙蒸水透析 24hr,中間換液數(shù)次。8 . 用 PEG 20000 濃縮蛋白。（三）注意事項蛋白在過層析柱前，要 0.45 m膜抽濾，否則幾次純化后，柱子中會有不

48、溶物。二、包涵體的純化包涵體是外源基因在原核細(xì)胞中表達(dá)時，尤其在大腸桿菌中高效表達(dá)時，形成的由膜包裹的高密度、不溶性蛋白質(zhì)顆粒，在顯微鏡下觀察時為高折射區(qū)，與胞質(zhì)中其他成分有明顯區(qū)別。包涵體形成是比較復(fù)雜的，與胞質(zhì)內(nèi)蛋白質(zhì)生成速率有關(guān)，新生成的多肽濃度較高，無充足的時間進(jìn)行折疊，從而形成非結(jié)晶、無定形的蛋白質(zhì)的聚集體；此外，包涵體的形成還被認(rèn)為與宿主菌的培養(yǎng)條件，如培養(yǎng)基成分、溫度、pH 值、離子強度等因素有關(guān)。 細(xì)胞中的生物學(xué)活性蛋白質(zhì)常以可融性或分子復(fù)合物的形式存在，功能性的蛋白質(zhì)總是折疊成特定的三維結(jié)構(gòu)型。 包涵體內(nèi)的蛋白是非折疊狀態(tài)的聚集體，不具有生物學(xué)活性，因此要獲得具有生物學(xué)活性的

49、蛋白質(zhì)必須將包涵體溶解，釋放出其中的蛋白質(zhì)，并進(jìn)行蛋白質(zhì)的復(fù)性。包涵體的主要成分就是表達(dá)產(chǎn)物，其可占據(jù)集體蛋白的40%95%,此外，還含有宿主菌的外膜蛋白、RNA聚合酶、RNA、DNA、脂類及糖類物質(zhì)，所以分離包涵體后，還要采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎㄈ缟V法）進(jìn)行重組蛋白質(zhì)的純化。（一）試劑配制1 緩沖液A：50mM Tris-HCl（pH8.0） ,2mM EDTA,100mM NaCl 。2緩沖液B：50mM Tris-HCl（pH8.0） ,1mM EDTA,100 mM NaCl,1%NP-40 。3 .緩沖液 I:50mM Tris-HCl（pH8.0） ,2mM EDTA,100 mM Na

50、Cl,0.5%Triton X-100（V/V）,4M月尿素。4 .緩沖液 n：50M Tris-HCl（pH8.0） ,2mM EDTA,100 mM NaCl,3% Triton X-100。1 .緩沖液出：50mM Tris-HCl （pH8.0） ,2mM EDTA,100 mM NaCl,0.5%Triton X-100,2M鹽酸月瓜。5.緩沖液 C: 8M月尿素，10mM3 -疏基乙醇，100 mM Tris-HCl （pH8.0）, 2mM EDTA 及脫氧膽酸鈉。（二）操作步驟1 .用緩沖液 A漂洗菌體細(xì)胞（10ml/g）,離心6000gM5min,收集菌體細(xì)胞，重復(fù)此步驟，將

51、菌體細(xì)胞再在緩沖液 A 中洗滌一次。2 .將漂洗過的菌體細(xì)胞懸浮于緩沖液B中，超聲破碎，鏡檢，破碎率高于95%,離心1500g >30min,收集包涵體沉淀。3 .將包涵體沉淀用緩沖液I、緩沖液H、緩沖液出分別超聲洗滌一次，1500g離心收集包涵體沉淀。4 .包涵體的溶解：用含高濃度月尿素的緩沖液室溫放置30min ,然后離心1500g >30min,留上清。將溶解后的蛋白質(zhì)適當(dāng)稀釋，磁力攪拌，透析過夜。5溶解后的包涵體蛋白可通過親和層析進(jìn)一步純化。第五節(jié)水稻瘤矮病毒（RGDV ） S10組分的原核表達(dá)、原理細(xì)菌體中含有大量蛋白質(zhì)，具有不同的電荷和分子量。強陰離子去污劑SDS與某一

52、還原劑并用，通過加熱使蛋白質(zhì)解離，大量的 SDS結(jié)合蛋白質(zhì)，使其帶相同密度的負(fù)電荷，在聚丙烯酰胺凝膠電泳（ PAGE）上，不同 蛋白質(zhì)的遷移率僅取決于分子量。采用考馬斯亮蘭快速染色，可及時觀察電泳分離效果。因而根據(jù)預(yù)計表達(dá)蛋白的分子量，可篩選陽性表達(dá)的重組體。 二、材料和試劑 1、重組質(zhì)粒：將RGDV的S10組分，共1198 bp構(gòu)建到原核表達(dá)載體 pET-28b （ + ）上，得到原核表達(dá)質(zhì)粒 pET-S10。2、將pET- S10轉(zhuǎn)化到BL21（DE3）宿主菌中，進(jìn)行誘導(dǎo)表達(dá)。3、30%儲備膠溶液：丙烯酰胺（Acr） 29.0g,亞甲雙丙烯酰胺（Bis） 1.0g,混勻后加ddH2。，37OC溶解，定容至100ml,棕色瓶存于室溫。4、1.5 M Tris-HCl （pH 8. 8）： Tris 18.17g 力口 ddH2。溶解,濃鹽酸調(diào) pH 至 8.0,定容至 100 ml。5、1 M Tris-HCl （pH 6.8） : Tris 12.11 g 加 ddHzO 溶解，濃鹽