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标题:【求助】请教有关GST fusion protein的实验方法

zwsyrt[使用道具]
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1
 

【求助】请教有关GST fusion protein的实验方法


我很想请教一下GST fusion protein 实验过程以及其应用!
请多多指教!!
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INK[使用道具]
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    在用大肠杆菌系统表达外源蛋白时,蛋白表达量的高低往往起着最为关键的作用,而影响表达量的因素是多方面的,就宿主和载体本而言,存在着调控元件的影响,如启动、SD和RBS序列;载体在宿主中的复制能力;以及外源蛋白在宿主的稳定性等。用融合蛋白表达外源蛋白的优点就在于它能减少上述因素的不利影响,提高蛋白的稳定性,而事先装配于载体上的表达产物往往成为蛋白纯化的标记,由此方便了特异蛋白质的表达与提纯。
      澳大利亚Simth和Johnson构建了PGEX质粒,他们在载体上接上了寄生蠕虫schistosoma japonicun的sJ26蛋白基因,表达了一种26kDa的谷胱苷肽S-转移酶,所表达出来的融合蛋白质大部分是可溶的,可以在不变性的条件下用谷胱苷肽亲和柱进行层析,从细菌裂接物中提纯,GST载体可以用识别特异性位点的酶,如凝血酶和凝血酶因子Xa从融合蛋白中去除,然后GST载体及末端切割的融合蛋白可以用谷胱苷肽-Agarose吸附除去。
       pGEX系列的载体保留了E.colipBR322的复制启始区,使用了tac启动子,紧随其后的是sj26的完整序列,但终止密码子被polylinker取代,后面带终止密码子TGA,-内酰胺酶基因使之表现出氨苄青霉素抗性,大肠杆菌乳糖操纵子(即lacZ操纵子)的片段,包括lac阻遏物基因lacIq,以及部分lacZ。
      pGEX系列的载体在任何宿lac阻遏物的调控,转录可以被  IPTG所诱导,对pGEX的表达系统经过一定量的IPTG诱导以后,可以合成一个27.5kDa的蛋白,它的C端带有10个附加的氨基酸序列,而且这10个氨基酸残基不会影响GST同谷胱苷肽的结合。
     SD及RBS序列对基因的转录和翻译效率有很大的影响,尽管许多载体启动子后的多克隆位点为不同的基因找到合适的接口提供了方便,但不同的切口导致启动子与翻译起始密码子之间碱基的种类和数目不同,使表达效率有很大的差异,而pGEX系列质粒的多克隆位点在GST基因之后,无论外源基因以何种接口接入,都不会改变这个载体的SD及RBS序列,只需选择正确的开放阅读框,就可以表达出GST融合蛋白。
     由于tac启动子是可诱导的强启动子,受lac阻遏物调控,由于载体本身带有lacIq基因,所以即使在大肠杆菌lacI中(即本身无法合成lac阻遏物的菌株),它的转录需经IPTG的诱导的性质也不会改变。在表达外源蛋白的过程中,可以根据所需表达的外源蛋白的性质选择适当的时机进行诱导,便可以得到较高的产率。
     在纯化蛋白质时,条件比较温和,许多用基因工程菌株生产的外源蛋白即使维持了一级结构,也不能表现出生物活性或活性很低,一个非常重要的原因就是在纯化蛋白时加入了变性剂从而改变了蛋白质的空间构象。而GST融合蛋白,可以直接从细菌裂解液中用固定化的谷胱苷肽将其吸附,洗脱条件温和,整个过程没有变性剂的加入,最大限度的保持了蛋白的天然构象。
     此外,由于在GST与目的蛋白质间设计了凝血酶(或Xa因子)的识别切割位点,所以纯化后的GST融合蛋白只需要加入凝血酶就可以将GST切下,而GST和未被凝血酶作用的融合蛋白仍然可用谷胱苷肽吸附去除,这样可以得到纯度很高的目的蛋白。
     我诱导时采用低温,低温诱导可能会降低蛋白产量,但能明显降低蛋白酶活性(我没有使用蛋白酶抑制剂),可以产生更多的未被破坏的蛋白,且可溶性蛋白的比例提高.琼脂糖只能与溶解的蛋白结合.在诱导,纯化中尽量保护低温,否则目的蛋白有可能从GST融合蛋白上掉下来.我第一次得到的纯化产物检测发现只有GST蛋白,而且检测发现不是我把GST蛋白当GST融合蛋白诱导弄错了。后来所有操作都在低温下进行,得到了融合蛋白。
      增加可溶性蛋白,可通过改变生长条件来实现,如降低生长温度,降低IPDG浓度,改变诱导时间,增加空气等等.具体条件只能依经验而定.加溶菌酶,Sarkosyl等都可增蛋白的溶解性,Sarkosyl浓度对每一个蛋白可能并不一样. 溶菌酶处理后加DTT,再加Sarkosyl能明显增加GST融合蛋白与琼脂糖珠的结合能力.加TritonX-100 后,也能增加融合蛋白与琼脂糖珠的结合能力.TritonX-100还能防止Sarkosyl与钙镁结合形成沉淀.两者比率要依经验而定.但你第一次做时,不要考虑太多,先严格按分子克隆或法玛西亚的方法做一遍,看看结果再说,
     有些措施可以提高融合蛋白的洗脱率.如增加洗脱时间,增加洗脱液体积,增加还原性谷肽甘肽的浓度,增加洗脱buffer的ph值,等等.
      培养基中加葡萄糖是为降低基本表达,诱导时不要用冻存加甘油的菌,否则很可能不能正确表达.
     还有上纯化柱子之前,你的溶液要非常干净,否则会把柱子给堵上的,我第一次做时就把柱子给堵了。
      法玛西亚的说明书很好,应该好好看看
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nut6694[使用道具]
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感谢楼上的朋友的介绍,很不错!
但求助者的问题应该再明确一些,不要随便说一句话就让别人说出要用一本书才介绍得完的东西!
pGEX载体是一个家族。你的研究目的是什么或碰到了什么问题或有什么不明白的地方?
都可以问,但要让别人知道你想知道什么
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zwsyrt[使用道具]
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,我找到了法玛西雅的说明书,其中有很多地方不明白,请教以下:
1)其中提到的 affinity matrix 怎么用?
2)我是要将我所研究的两种蛋白全构件到pgex上么?
3)我可以将其中一种蛋白转膜,另一种和它共抚育,使其连接么?
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QUOTE:
原帖由 zwsyrt 于 2013-7-26 15:17 发表 bbcodeurl('http://bbs.antpedia.com/images/common/back.gif', '%s')
,我找到了法玛西雅的说明书,其中有很多地方不明白,请教以下:
1)其中提到的 affinity matrix 怎么用?
2)我是要将我所研究的两种蛋白全构件到pgex上么?
3)我可以将其中一种蛋白转膜,另一种和它共抚育,使其连接么? ...

1)亲和介质应该指得是与你的GST融合头融合的填料,比如Glutathione-Sepharose 4B。
2)你要做两种蛋白的表达,一般采用分开表达的策略,也可以把两种蛋白的编码基因融合后作为一个基因表达。如果两个蛋白关联不大,最好是分开表达。融合表达有时会影响一些生物学活性。
3)你的两种蛋白是什么关系?是不是一种应该与另一种结合。要研究活性吗?
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zwsyrt[使用道具]
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3)你的两种蛋白是什么关系?是不是一种应该与另一种结合。要研究活性吗?

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是的,应该是良种结合,现在我要研究他们之间的结合力,以后还会研究生物活性!
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nut6694[使用道具]
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原核表达有把握吗?
你用的是什么系统?
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zwsyrt[使用道具]
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原核表达有把握吗?
你用的是什么系统?

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我在酵母和hela中作过瞬时表达,很好。这回要稳定表达融合蛋白,并看其作用!
我用pGEX-6p-1 载体,用BLs表达宿主!融合蛋白应该能表达吧!就是不知道应该注意什么,所以请指点一二!
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nut6694[使用道具]
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酵母和哺乳动物细胞的出来了为什么还做原核?
原核表达形成包含体的可能性大,复性就看运气了。
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98776langtao[使用道具]
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  很抱歉,你的试验想做什么我不太懂,我以前表达蛋白只是用来作抗原检测疫苗产生的抗体水平,蛋白就算没有活性也影响不大,因为抗原抗体反应主要是序列决定。我只能把所知道到的关于GST的告诉你。GST本身是一个溶解性非常好的蛋白,如果目的蛋白本身的溶解性不高,但把它加在一个溶解性很高的蛋白后面融合表达,是不是可以增加目的蛋白的可溶性表达?我是这样理解的。你可以先通过软件看看你的蛋白的亲水性和疏水性。
      既然你已经在酵母中表达出了蛋白,那为什么还要在大肠杆菌中表达,这个问题我也不明白,毕赤酵母表达量又高,而且可以分泌到细胞外,连纯化都不用,而且又是真核,表达你的真核基因不是更好吗?
     还有,想请教一个问题, 我现在做的课题是研究一种抗生素的转运机制及调控,要做一些体外试验来研究,但我现在还是摸不着头脑,你研究蛋白之间的结合力,及生物活性,准备如何做?你能告诉我你打算怎样做,并给我几篇文章的题目?我想你的工作对我是有很大的参考价值的。谢谢!
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