几个常用的启动子和诱导调控表达系统1
最早应用于的表达系统的是Lac乳糖操纵子,由启动子lacP+操纵基因lacO+结构基因组成
其转录受CAP正调控和lacI负调控
lacUV5突变能够在没有CAP的存在下更有效地起始转录,该启动子在转录水平上只受lacI的调控,因而随后得到了更广泛采用
lacI产物是一种阻遏蛋白,能结合在操纵基因lacO上从而阻遏转录起始
乳糖的类似物IPTG可以和lacI产物结合,使其构象改变离开lacO,从而激活转录
这种可诱导的转录调控成为了大肠杆菌表达系统载体构建的常用元件
tac启动子是trp启动子和lacUV5的拼接杂合启动子,且转录水平更高,比lacUV5更优越
trc启动子是trp启动子和lac启动子的拼合启动子,同样具有比trp更高的转录效率和受lacI阻遏蛋白调控的强启动子特性
在常规的大肠杆菌中,lacI阻遏蛋白表达量不高,仅能满足细胞自身的lac操纵子,无法应付多拷贝的质粒的需求,导致非诱导条件下较高地表达,为了让表达系统严谨调控产物表达,能过量表达lacI阻遏蛋白的lacIq突变菌株常被选为Lac/Tac/trc表达系统的表达菌株
现在的Lac/Tac/trc载体上通常还带有lacIq基因,以表达更多lacI阻遏蛋白实现严谨的诱导调控
IPTG广泛用于诱导表达系统,但是IPTG有一定毒性,有人认为在制备医疗目的的重组蛋白并不合适,因而也有用乳糖代替IPTG作为诱导物的研究
另外一种研究方向是用lacI的温度敏感突变体,30℃下抑制转录,42℃开始发挥作用
热诱导不用添加外来的诱导物,成本低,但是由于发酵过程中加热升温比较慢而影响诱导效果,而且热诱导本身会导致大肠杆菌的热休克蛋白激活,一些蛋白酶会影响产物的稳定
以λ噬菌体转录启动子PL、PR构建的载体也为大家所熟悉
这两个强启动子受控于λ噬菌体cI基因产