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Análise de problemas comuns na expressão de proteínas procarióticas

Tempo de atualização : 2021-03-04

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Análise de problemas comuns na expressão de proteínas procarióticas

Expressão procariótica refere-se ao método de construção de um vetor de expressão e introdução de um gene alvo estranho em uma cepa de expressão por meio de tecnologia de clonagem de genes, de modo que possa ser expresso em um organismo ou célula procariótica específica. O sistema de expressão de proteínas procarióticas é atualmente o método de expressão de proteínas mais comumente usado e mais econômico. O sistema de expressão de Escherichia coli é um dos sistemas de expressão de proteínas procarióticas mais amplamente utilizados.

Escherichia coli expression system Features

Um sistema de expressão completo geralmente inclui vetores de expressão de suporte e cepas de expressão. Se for uma expressão induzida especial, também inclui um indutor, e a expressão de fusão também inclui um sistema de purificação ou detecção de etiqueta. A escolha de um sistema de expressão geralmente depende do propósito do experimento, como o nível de expressão, a atividade da proteína alvo, o método de purificação do produto de expressão e assim por diante. O que se segue apresenta os problemas comuns no processo de expressão procariótica.

 

P: Por que a proteína-alvo sempre aparece na forma de corpos de inclusão?

R: Na expressão e purificação procarióticas, a proteína alvo frequentemente se dobra incorretamente e se agrega em corpos de inclusão. Após a indução, a expressão da proteína alvo geralmente pode atingir mais de 50% da proteína celular total.

Embora uma certa proporção da proteína exista na forma solúvel, até 95% da proteína está presente nos corpos de inclusão. A fim de obter proteína mais solúvel, durante o experimento, a temperatura de indução pode ser reduzida, por exemplo, 16-30 ° C, ou a concentração de IPTG (0,01-0,1mM) pode ser reduzida e o tempo de indução pode ser prolongado. Um meio especial também pode ser usado para cultivar bactérias.



P: Por que é difícil expressar proteínas transmembrana?

R: A taxa de sucesso relativamente baixa da expressão da proteína transmembrana é um problema comum. Pode haver dois motivos principais:

 

1. As proteínas transmembrana são geralmente feitas de moléculas de aminoácidos hidrofóbicos fortes e moléculas hidrofílicas que estão ligadas de forma saltitante para formar a estrutura química transmembrana hidrofílica e hidrofóbica mais simples, que é semelhante à estrutura dos peptídeos de sinal.

Para células procarióticas, organelas simples dificilmente podem completar o complexo processo de reconhecimento e excisão do peptídeo sinal, guiando o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi para reembalar e segregar como células eucarióticas. Algumas proteínas atravessam a membrana várias vezes. Para células procarióticas É quase impossível para a célula completar a tarefa.


2. Para fragmentos hidrofóbicos, os corpos de inclusão são facilmente formados na expressão de células procarióticas. Os peptídeos hidrofóbicos podem inibir o processo de tradução e até mesmo se fundir com a estrutura da membrana procariótica para formar toxicidade. No instinto de autoproteção biológica, todas as organelas irão interromper o processo de síntese protéica.

 

Se você estiver interessado neste tópico, continue seguindo o artigo atualizado da Generalbiosystems sobre a análise de problemas comuns na expressão de proteínas procarióticas.