蛋白表達系統是指由宿主、外源基因、載體和輔助成分組成的體系，通過這個體系可以實現外源基因在宿主中表達的目的。大腸桿菌表達系統：對于表達不同的蛋白，需要采用不同的載體。目前已知的大腸桿菌的表達載體可分為非融合型表達載體和融合型表達載體兩種。非融合表達是將外源基因插到表達載體強啟動子和有效核糖體結合位點序列下游，以外源基因mRNA的AUG為起始翻譯，表達產物在序列上與天然的目的蛋白一致。融合表達是將目的蛋白或多肽與另一個蛋白質或多肽片段的DNA序列融合并在菌體內表達。融合型表達的載體包括分泌表達載體、帶純化標簽的表達載體、表面呈現表達載體、帶伴侶的表達載體。
蛋白表達系統優缺點分別是什么：
優點：遺傳背景清楚；繁殖快、成本低、抗污染能力強；表達量高、表達產物分離純化相對簡單、穩定性好；商品化的載體和菌株種類非常齊全、適用范圍廣等。
缺點：
可能會產生一些致熱源(內毒素)，并且大腸桿菌本身含有內毒素和有毒蛋白，可能混雜在終產物里；
沒有真核轉錄后加工的功能，不能進行mRNA的剪接，所以只能表達cDNA而不能表達真核的基因組基因；
沒有真核翻譯后加工的功能，表達產生的蛋白質，不能進行糖基化、磷酸化等修飾，難以形成正確的二硫鍵配對和空間構像折疊，因而產生的蛋白質常沒有足夠的生物學活性；
表達的蛋白質經常是不溶的，會在細菌內聚集成包涵體，尤其當表達目的蛋白量超過細菌體總蛋白量10%時，就很容易形成包涵體。生成包涵體的原因可能有是蛋白質合成快速太快，多肽鏈相互纏繞，缺乏使多肽鏈正確折疊的因素，導致疏水基因外露等。細菌裂解后，包涵體的離心后的沉淀中，雖然有利于目的蛋白的初步純化，但無生物活性的不溶性蛋白，要經過復性，使其重新散開、重新折疊成具有天然蛋白構象和良好生物活性的蛋白質，常常是一件很困難的事情。也可以設計載體使大腸桿菌分泌表達出可溶性目的蛋白，但表達量往往不高。
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