有些蛋白质表达水平低,或者表达的大多是包涵体,通常情况下通过基因优化,载体及菌株的筛选,表达条件优化,诱导条件优化等可以有效增加蛋白的可溶性比率及表达量。
1、密码子优化
密码子优化是根据大肠对密码子的偏好性进行优化筛选,一般选择使用频率大于20%的密码子。经过优化的基因序列能提高mRNA二级结构的稳定性,避免因为不充足的tRNA库导致翻译延迟,成熟前翻译终止,翻译移码和氨基酸错配。
2、降低蛋白表达速率
通过降低IPTG的诱导浓度,降低蛋白的表达速率。通过调节促使肽链聚集的速率与其折叠速率平衡,有利于提高蛋白的可溶性表达。
3、温度
37度的表达条件往往会使一些蛋白形成包涵体,而30度的表达条件则可能产生可溶的或者有活性的蛋白。在某些条件下(12-20度)延长诱导时间(过夜)会使溶解性蛋白的产量达到最大。
4、细胞周质表达
我们可以选用一些将蛋白运输到细胞周质的载体。周质空间更有利于蛋白的正确折叠及二硫键的形成。常规选用的载体有pet22系列。但是我们要注意的是,有些蛋白并不适合于被运输到周质空间,比如一些与β-gal融合的周质的内部被证明是有毒的。