作为一种广泛用于表达商业上重要蛋白的系统，大肠杆菌表达系统具有多年的外源基因表达的经验且生产成本低，加上对其已有的深入的认识使得对它的遗传学和生理学特性进行人为的改造成为可能，因此通常都能得到待表达基因的产物占总蛋白30%的菌株。干细胞因子（Stem Cell Factor，SCF）是重要造血细胞因子，它是酪氨酸激酶受体C―Kit的配体。

SCF主要作用于早期造血干细胞、原始造血祖细胞，并且诱导这些细胞的存活、增殖和分化.SCF单独使用生物学作用低，但它与其它细胞因子具有强的协同作用。SCF临床应用，包括体内干细胞扩增治疗、用于基因治疗的体外培养造血干细胞及肿瘤放疗化疗后的辅助治疗。天然的SCF主要由山骨髓基质细胞产生，来源少，难以大规模纯化。但是由于SCF的生物学活性不依赖于糖基化，因此大肠杆菌表达系统是一种提供大量SCF的有效手段。

细胞因子重组融合蛋白是一类利用基因工程的方法将编码细胞因子和其他有特定功能的蛋白分子基因序列连接并表达相应蛋白质融合产物。其结构特点为将细胞因子功能活性域与其他分子的活性域融合，各组分可发挥协同作用，使融合蛋白的生物学活性较各单体大大增强。大肠杆菌表达系统代谢途径和基因表达调控机制研究透彻，培养周期短，目标基因表达水平高，遗传背景清楚，被广泛应用与细胞因子的表达研究。美迪西科研人员建立了成熟的大肠杆菌表达及纯化服务平台，提供包括各种重组蛋白以及其复合物在大肠杆菌中的表达与纯化服务。

1、在大肠杆菌中表达纯化小鼠造血干细胞因子的研究

取发育至十天左右的小鼠胚胎，研碎后提取总RNA，采用 RT-PCR方法从小鼠胚胎总RNA中获得小鼠SCF的cDNA，并克隆入pGEM-T内成pGEM-T-SCF。用BamHI和Xhol将mSCF cDNA从pGEM-T-SCF内切出并克隆入pGEX-4T-3内谷胱甘肽转移酶(GST)基因的下游成表达质粒pGEX-4T-3-SCF，将pGEX-4T-3-SCF转化大肠杆菌BL21后，在0. 5mMTPTG和35℃条件下诱导表达。诱导菌体的裂解物经12%的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGF)后，确定为预期的53KD的融合表达条带，用山羊抗GST抗体进行Western-blot试验，结果确证了融合蛋白的表达。

诱导H.菌液，细菌经超声破碎后离心取上清，通过 GlutathioneSepharose-4B亲和吸附融合形式的重组小鼠干细胞因子(rmSCF)，用凝血酶在柱上直接酶切，最后用5倍柱体积的PBS将rmSCF洗下，结果获得纯度约为80%的rmSCF，rmSCF为27KD。由于获得的rmSCF中含有一定量的GST和其它杂蛋白(部分是融合形式的GST-rmSCF),将rmSCF重新进行(Glutathione Sepharose-4B亲和层析以去除其中的GST和GST-rmSCF蛋白，经5次亲合后rmSCF的纯度可达85%。

为了进一步提高纯度，用Q-Sepharose柱对亲合纯化获得的rmSCF进行了离子交换层析，平衡液为10mmol/LTris-HCL,pH7.2，梯度洗脱液为10mmol/LTris-HCL，pH7. 2和1 mol/LNaCL。经梯度洗脱，当盐浓度在0. 36mol/L时可将rmSCF洗脱下来，紧接着分别用截留分子量为10000D和30000D的超膜膜对离子交换层析后获得的rmSCF进行超滤，这样下来rmSCF的纯度可达90%以上。

由于天然SCF来源有限，难以大规模生产，不能满足日益增长的临床前研究及临床研究的需要。通过将人SCF膜外活性部分的165个氨基酸的cDNA克隆入表达载体，在大肠杆菌表达系统中表达出的SCF就有天然生物学活性，其分子量约为18kD，在溶液中通常以非共价键相连的二聚体形式存在。由于骨髓基质细胞和胸腺组织富含SCFmRNA，可通过逆转录PCR的方法扩增出人SCF基因，但由于组织细胞中的SCF mRNA较少，可通过多次PCR从组织细胞中扩增SCFmRNA；也可以直接从真核细胞基因文库筛选出SCF基因。已经证实，在大肠杆菌中表达的未糖基化的可溶性人SCF，与天然的可溶性人SCF具有同样的生物学效应。