00-大肠杆菌中外源基因表达地研究进展.pdfVIP

微生物学免疫学进展 2000 年第 28 卷第 2 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 69 大肠杆菌中外源基因表达的研究进展 杨 　吉吉 　李太华 　综述 　徐维明 　审校 ( 中国医学科学院医学生物学研究所 , 昆明 　650107) 摘 　要 : 基因工程技术已使许多重要的生物活性蛋白基因在大肠杆菌中得到表达。但不同外源基因表达效率差 异很大 ,本文综述了影响外源基因表达的一些因素 , 以便采取有效方法提高外源基因在大肠杆菌中的表达效率。 + ( ) 中图分类号: R3782 1 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 2000 006904 　　大肠杆菌表达系统是目前最常用的外源蛋白 重要因素之一。 表达系统。大肠杆菌遗传背景清楚 ,能大规模发酵 2 1 　mRNA 5U TR 的一级结构 培养及大量可供选择利用的克隆与高效表达载体 , SD 序列位于起始密码子上游 3～11 个核苷酸 使之成为人们克隆与表达外源基因的首选菌株。但 处 ,一般为富含 GA 的 5 个核苷酸 ,它与核糖体 16s 外源基因表达过程中 ,往往会遇到表达效率难以得 r RNA 的 3端互补配对 ,使核糖体结合到 mRNA 到最大限度的提高与产率较低等困难。本文将综述 上而完成翻译起始。不同启动子、核糖体结合位点 影响外源基因表达的因素 :如 cDNA 密码子的选用 , 可以不同 ,但 SD 序列构成大致相同 〔4 〕。外源基因 mRNA 的一、二级结构 ,载体的选择 ,培养条件的控 的起始密码子与 SD 系列之间合适距离为 4～10 个 制等。并提出一些改善外源基因表达的措施与方 核苷酸。 法。 mRNA 一级结构对翻译效率的影响已有较多 1 　外源基因中密码子的使用 研究。mRNA5U TR 定点突变后 ,采用大肠杆菌常 在蛋白质翻译过程中 ,t RNA 携带相应的氨基 用密码子 ,利用密码子简并性 ,减少 G 、C 含量 ,增加 酸与核糖体上的 A 位作用 ,如果上到 A 位的 t RNA A 、T 含量 ,调整 SD 序列与起始密码子的距离 ,使外 与该密码子相对应 ,就可进行肽链的合成与延伸。 源基因表达达到最佳水平 〔5 ,6 〕。 原核生物中 , 由于不同t RNA 含量上的差异产生了 2 2 　mRNA 5U TR 的二级结构 对密码子偏爱性。t RNA 丰富的密码子 ,正确的氨 影响外源基因在大肠杆菌中表达的另一个因素 ( ) 基酸会很快连接上 ;而 t RNA 稀少的密码子 ,要经过 是翻译起始区 TIR 的二级结构 , TIR 指一切与翻 多次相互辨认才能找到正确的 t RNA 〔1〕,外源蛋白 译起始有关顺式序列 ,包括 RBS 及其它参与二级结 的合成将因此停顿 ,如果相同的稀有密码子连续出 构形式并影响翻译的序列。降低 TIR 二级结构稳 现 ,会抑制蛋白质合成 ,发生密码子错配 〔2 〕。 定性可以提高翻译起始效率 ,提高 mRNA 稳定性 , 经统计在 E . col i 之中含量丰富的一些蛋白质 有利于外源基因表达 〔7 ,8 〕。