目的基因的高效分泌型表達

大腸桿菌是最常用的宿主細(xì)胞，但大腸桿菌沒有能力將所表達的蛋白質(zhì)產(chǎn)物分泌到胞外，一般在胞內(nèi)形成包含體。包含體的分離需要細(xì)胞破碎，而且包含體不溶于水，也沒有生物活性。一般需要重新溶解并折疊復(fù)性后才具有生物活性。這一過程時間很長而且活性收率往往很低。為了克服這一缺點，如果在質(zhì)粒設(shè)計時就加上一段信號肽基因，就有可能實現(xiàn)目標(biāo)蛋白質(zhì)的分泌型表達。目的基因的分泌型表達有兩種情形：目標(biāo)蛋白分泌到細(xì)胞周質(zhì)中或目標(biāo)蛋白轉(zhuǎn)運到細(xì)胞周質(zhì)后，再分泌到細(xì)胞外。

常用的大腸桿菌信號肽有PhoA，LamB，OmpA和STII的導(dǎo)肽。通過與這些導(dǎo)肽的融合，已經(jīng)有多種蛋白質(zhì)實現(xiàn)了分泌型表達，如：人生長激素，人干擾素，人表皮生長因子，牛生長因子等。但是，目標(biāo)蛋白與信號肽的融合并不能保證產(chǎn)物一定會分泌到胞外，分泌到細(xì)胞周質(zhì)中的目標(biāo)蛋白也不一定是可溶的。通過添加非代謝性糖和降低表達速率能增加其溶解性。對于以大腸桿菌作為宿主細(xì)胞的表達系統(tǒng)而言，要順利實現(xiàn)分泌型表達還有許多問題有待于解決。

另一類分泌型表達系統(tǒng)則從破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)著手。例如：將目標(biāo)蛋白和細(xì)胞壁裂解酶基因同時轉(zhuǎn)化到宿主細(xì)胞中，在細(xì)菌生長到一定階段后加入誘導(dǎo)劑后，在目標(biāo)蛋白質(zhì)開始表達的同時，細(xì)胞壁裂解酶也開始表達并破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，使表達的目標(biāo)蛋白質(zhì)釋放到胞外。這種方法已經(jīng)在基因工程菌生產(chǎn)聚羥基烷酸時取得成功。