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标题: 【讨论帖】有关异源表达的讨论 [打印本页]

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:20     标题: 【讨论帖】有关异源表达的讨论


异源蛋白的表达是个很复杂的问题,有许许多多的影响因素,而且由于蛋白本身千差万别,很难有一个很完善或很标准的流程方法。

另外,表达的宿主也是多种多样,目前比较常用的包括E.coli,酵母(以甲醇酵母居多),昆虫细胞,哺乳动物细胞等,各自有着其本身的特点,优缺点各异。

但是,异源表达又是分子生物学中很重要的一个工具,论坛里不少战友都在做这方面的工作,许多帖子在讨论这方面的问题。因此想发起一个针对这方面的专题讨论,希望有助于大家的工作,当然也希望能对自己的工作有所帮助,欢迎大家讨论。

还有,由于本人只做了有关E.coli和甲醇酵母的工作,其他虽然我们研究所也有人做,但毕竟本身没做过,若有错误或不严谨的地方欢迎战友们指正。

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:21


首先在这里提出几方面问题,希望大家讨论:

1. 宿主的选择。

表达宿主虽众多,但比较常用的也就E.coli,酵母(以甲醇酵母居多),昆虫细胞,哺乳动物细胞等,各自代表了一种体系。

E.coli 原核宿主,无翻译后修饰。但周期短、费用低、表达量大,一直是最常用的宿主之一。蛋白一般很好表达,量很大,但很可能由于蛋白的翻译后修饰不完善而没有活性(或形成包涵体),尤其是表达真核蛋白时最应注意。

酵母,有了比较完备的翻译后修饰系统,尤其是糖基化。但是个人感觉酵母表达异源蛋白时对蛋白本身的特点要求很大,有的蛋白表达量非常大,有的却几乎一点也没有,很折磨人。

昆虫细胞和动物细胞本人没有做过,但园子里也有很详细的介绍,搜一下google也有不少,其中还有许多是画成了表格,对比各自的优缺点,网络不好,没找链接,希望有人可以不全,多谢多谢!

另外,也有很多用链霉菌表达的成功实例,不过个人感觉链霉做起来相当麻烦,周期长,转化困难,表达量也没什么优势,而且翻译后修饰虽然也有,但仍与真核差别较大。不过链霉菌有许多次级代谢产物(一些小分子物质)可能比蛋白表达本身更有意义,我们实验室就有很多人在做这方面研究。

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:21

2. 转化子、表达子的筛选

转化子的筛选,由于许多质粒是穿梭质粒,因此大多具有E.coli中的抗性筛选标记,筛选起来是很方便的(当然,我不清楚细胞方面的筛选,一般使用病毒载体吧,希望高手们介绍一下)。

但是转化成功的并不意味着能够成功表达目的蛋白了,因此还需要“表达子”的筛选,尤其是整合入基因组的片断(E.coli一般是游离质粒表达,好像不用再筛选了,有就有,没有就没有了)。我做的是毕赤酵母(GS115,pPIC9k),在筛选过程中遇到了不小的问题,一般如果目的蛋白有些容易检测的特殊活性(比如抑菌活性),则筛选起来是比较容易的。但是如果没有,由于酵母是整合入基因组表达的,就不太好说了,我用原位点杂交的方法筛选过,效果不好,但筛选量倒挺大;还有就是5ml小量发酵筛选,工作量就比较大了,而且筛了400-500个也没有。

还有就是发现不同的筛选方法获得的阳性菌株好像不是很平行,将上述筛到的菌株放大到100ml时就没有了。请教师兄,他说有可能是不同水平发酵溶氧量差别很大,导致酵母生长状态差异,酵母又挺娇气的,差一点也不干活,比较郁闷。不知有没有解决的方法。

不知大家有什么好的筛选方法介绍一下吧。

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:22


3. 稀有密码子

由于是异源表达,不同宿主之间其密码子的偏好性就有不少的差异,这种差异经常直接导致了异源表达的失败。下面有几个问题,我有一些看法,希望大家能给与指导和帮助。

首先,如何确定是否是该问题导致的表达失败。我的一位同学给了我个判断方法的建议,觉得很有道理,和大家分享讨论。他建议我在不同水平简单检测一下表达的情况:基因水平,做个PCR之类的看看是否已成功转入(质粒或整合入宿主);做个半定量RT-PCR看看mRNA是否转录了;

再看看SDS-PAGE是否有蛋白表达。如果根本转化就失败了,没有什么好说的;如果基因进去了但mRNA没有表达,可能需要考虑启动子的问题,换个强启动子或干脆换个质粒;如果mRNA转录了可没有蛋白翻译,那就需要考虑是否是密码子偏好性或mRNA二级结构的问题了。

然后进一步查证,需要利用软件或上网查找是否存在这样的二级结构,以及是否含有稀有密码子影响了翻译。在这个问题上我试着查了一些网站,如cuturl('http://www.kazusa.or.jp/codon/') ;cuturl('http://gcua.schoedl.de/') ;cuturl('http://www.genebee.msu.su/cgi-bin/nph-rna2.pl')。等等。但是许多东西看不太懂,理解起来有困难。希望能有软件高手详细介绍一下用法,尤其是能分析自己片断是否含有很多稀有密码子或二级结构等。在此感谢了!

接下来就是如果确定有可能是稀有密码子问题如何解决?目前我见到的有两种方法,一是有些宿主比如大肠杆菌的Rosetta,是由BL21改造,整合了含稀有密码子tRNA的片断,使其能顺利表达的新型宿主菌,不知其他种类的宿主是否也有这种商业化的修饰菌;另外就是利用PCR等方法将片断上的稀有密码子改造(突变),换成其他编码同样氨基酸的密码子。当然,还可能干脆就换表达体系了,这一般是大家最不希望的了。

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:22


4. 菌种的保存、退化

一般来说是加甘油20%左右,-70保存;或制成干粉保存。但是在做甲醇酵母时发现了个问题,就是重组工程菌的退化现象比较严重,一般都是学生做得好好的,但是毕业以后下面的师弟一接手,蛋白就不表达了,或表达量非常的低。连续好几个师兄的结果都是如此,很是奇怪。我猜测可能是由于整合入基因组,毕竟是个外源的基因,不知整合到了染色体的什么部分,会不会过段时间就给“踢”下来,或就沉寂了?E.coli在复苏时都有抗性压着,酵母好像没有太合适的(不知pPICZ系列的那个抗生素好用不好用,但毕竟好贵
)。

我有个想法,是否也应像公司在做工程细胞时那样,挑个几十上百个,一起传代,10几代后仍然稳定表达的才说明基因整合到了合适的部位,不会再下来了?但是毕竟做研究生没那么多时间来干这个,否则万一不行毕业就困难了。有没有其他解决方法呢?盼高手。

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:23


另外,再次说一下,由于本人只做过E.coli和酵母,而且都不是太成功,仍然努力中,其他更是只看过没上手,如有不正确之处希望各位战友指正。而且我的题目是异源表达,不仅只针对我做的这两种体系,但是由于个人水平有限,只能大多局限于此,希望大家讨论补充!

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:23

5. 拷贝数对表达量的影响

对于“游离”的质粒,比如E.coli的BL21表达时,质粒的拷贝数是否对表达量有所影响?当然,由于大肠表达最主要的问题经常是表达太高了形成了包涵体,所以说白了应该希望表达量更低点的可能比较多,经常尝试各种方法(低温、低浓度IPTG等等)来降低表达量。那么BL21中的质粒是否是单拷贝的呢(没查过,不太清楚)?如果不是,能否通过降低拷贝数来降低表达量防止包涵体的形成呢?

至于酵母那种整合到基因组中的质粒,那么拷贝数是否对表达量有影响呢?通过我自己的经历,个人猜测还是有的。在上面讨论了菌种的退化问题,1年左右,重组的酵母表达蛋白就消失了。但是我曾经将这些蛋白表达消失的重组菌作了PCR鉴定,发现外源的片断仍然是存在的,就是不表达了,那么是什么原因呢?我有几种猜测:一是可能整合的位置恰好是染色体的沉寂区了,过段时间以后就沉默了,不表达了;还有一种就是会不会是原来是高拷贝的重组菌在冻存以后退化了,变成低拷贝的了(也就是可能有蛋白表达但量很低了)。当然,我后来没有作进一步的验证,比如做个杂交确证以下拷贝数到底多少,只是一种猜测。

那么,如何提高重组酵母菌的拷贝数呢?对于较早的PAO815质粒,采用的多是体外重组的方法达到高拷贝后再转化;对于pPICZ系列和pPIC9k等等则分别采用Zeocin和G418抗生素筛选的方法筛选高拷贝的质粒;园子里还讨论过一种多重转化获得高拷贝重组菌的方法也值得一试(如下):
cuturl('http://www.dxy.cn/bbs/actions/archive/post/870484_0.html')
cuturl('http://www.dxy.cn/bbs/post/view?bid=65&id=870387&sty=1&tpg=1&age=0')
cuturl('http://www.dxy.cn/bbs/actions/archive/post/871140_0.html')

欢迎大家讨论!

作者: hustwb    时间: 2013-12-7 22:24


楼主,真好心!
我现在在做一个来源于鸡的目的基因的原核表达,用的是pQE30载体,M15表达菌株,SDS-PAGE检测未见表达,我的目的基因是人工合成的,我对它进行了稀有密码子改造,请帮我分析不表达的原因可否?

作者: ero11    时间: 2013-12-7 22:24


相关疾病:
乙型肝炎
我也发表几句。
我是做酵母表达的,算是比较成功的,已载SCI上发表了文章。
毕赤酵母表达系统是应用最为广泛的酵母表达系统,近年来发展非常迅速,目前已利用此系统表达了一系列有重要生物学活性的蛋自质,如破伤风毒素片段C、肠激酶、乙肝表面抗原、肿瘤坏死因子、表皮生长因子等。其主要的优点有:1. 具有醇氧化酶AOX1基因启动子,这是目前最强,调控机理最严格的启动子之一;2.外源基因整合在酵母基因组上,可以稳定存在;3.高效分泌表达质粒能将外源蛋白表达后,进行翻译后加工处理,将外源蛋白分泌到细胞外,不但提高表达蛋白的活性,而且有利于产物的纯化;4. 菌株易于进行高密度发酵,外源蛋白表达量高,适于大规模工业生产。
我的感觉是,如果想表达高度活性、高产量的真核来源的蛋白时,首选酵母,尤其你想工业化生产的时候,酵母更是第一选择。

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:25


感谢有人来讨论了,欢迎欢迎!

你说的载体和宿主我都没有用过,只能大致分析,异源表达本身影响因素太多了,但是个人认为最根本的还是要表达的目的片断本身的特点,你既然已作了密码子改造,仍然没有表达,不知是否分析过mRNA结构的问题。

我不太清楚这种体系的特点,有没有可能也是找找看在那个水平开始表达中断了?或者就干脆换体系,一般原核的体系周期应该还是比较短的(当然也有长的,不知你这怎样,也介绍一下吧),换一个还来得及吧。

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:25

大家介绍一下你做甲醇酵母的经验吧,比如你用了什么筛选方法进行表达子的筛选?如果你没有怎么筛就拿到了好的表达,那么你认为最关键的原因是什么(运气?经验?努力?还是因为选择的基因合适?)

还有希望做其它表达体系的战友也能够参与到本讨论中来,介绍一下你所用的表达体系的特点,以及遇到的一些有代表性的问题及你认为可能的解决方案等等(个人认为即使没有做过的,道听途说也没有关系,只要注明,由战友自己判断可行性即可)。

帖子置顶不容易,不好意思辜负版主大人的一番好意,希望大家支持讨论!

作者: jiushikeshui371    时间: 2013-12-7 22:26

看到上面几位的讨论,感触颇深,我也来说几句。
我是做哺乳动物细胞表达的,目前做过几个细胞株的真核表达,也成功的表达了5个蛋白,其中以抗体居多。
其实正如楼上的楼上讲的,哺乳动物细胞表达同酵母表达相比,其最大的劣势在于成本和规模放大。首先,哺乳动物细胞表达时高表达细胞株的筛选是一个相当费时费力费钱的过程,由于外源基因整合位置的不同,导致不同克隆之间的表达差异相当巨大,因此建立一套完善的筛选体系是关键。第二点就是放大成本太大,细胞培养放大非常困难,成本相当高,其关键技术如培养基和流加工艺的控制,目前掌握好这些技术的人在国内屈指可数。
但从另外一个方面讲,哺乳动物细胞表达的优势也是巨大的,首先用哺乳动物细胞表达人源蛋白,由于本身同源性相当强,因此,几乎不用怎么考虑蛋白活性的问题,而这一问题,恰恰是原核和酵母最为头痛的。因此在开发新药上,比其它系统用有无可比拟的优越性。另外,目前,随着哺乳动物细胞表达载体构建的进一步发展,随着细胞培养技术的提升,哺乳动物细胞表达的瓶颈也拓宽了很多,虽然仍然制约着它的进一步发展。
将了这么多,其实我想表明以下观点,哺乳动物细胞表达应该是未来发展的方向和重点,但就目前阶段而言,对不同的蛋白,应选择最适合的表达系统。
以上愚见,抛砖引玉,希望能得到更多的讨论。

作者: yapuyapu    时间: 2013-12-7 22:26

说几句吧。
不说大道理了,理论的东西网上到处都是,就谈一下自身的经历。
我开始用pPICZaA和X-33表达一个7kd的小分子蛋白,由于没有电转仪,就用氯化锂转化,获得了几十个克隆,但pcr只扩出10个左右。我用的是溶壁酶,和普通的taq酶扩增的,感觉条带很弱;后来改用高灵敏的taq酶,条带果然亮的多,所以我认为酵母壁很厚,做菌落pcr时一定要用高灵敏taq酶。
获得10个阳性转化子后开始了我漫长的筛选过程,我总认为10个转化子,我通过优化条件总能获得1个有表达的吧,即使只有一点点的表达也可以毕业了。但我就是那么倒霉,我把所有能优化的条件全部都优化了,包括ph,温度,甲醇浓度,培养基的成分;所有的检测手段,tricine sds page,wb,dot blot,elisa,甚至活性。每个条件我都重复3次以上,折腾了半年啊。人差点疯掉,愣是没出来结果。
就在准备辍学时(呵呵),发现了pGAPZaA载体,该载体含有新型组成性启动子,无需添加甲醇诱导。从丁香园战友处得到后重复实验,后来简直是顺利的一塌糊涂。呵呵,这方面的情况下次再聊把。

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:27



QUOTE:
原帖由 jiushikeshui371 于 2013-12-7 22:26 发表 bbcodeurl('http://bbs.antpedia.com/images/common/back.gif', '%s')
看到上面几位的讨论,感触颇深,我也来说几句。
我是做哺乳动物细胞表达的,目前做过几个细胞株的真核表达,也成功的表达了5个蛋白,其中以抗体居多。
其实正如楼上的楼上讲的,哺乳动物细胞表达同酵母表达相比,其最大的劣势在于 ...

目前哺乳动物细胞表达外源蛋白,确实优势明显、劣势也明显。不过我听说一种“细胞发酵”的方法,就是培养哺乳动物细胞(比如CHO),训练其悬浮生长,培养起来类似“发酵”,也有能达到500mg/L的表达水平,相当厉害。不知有没有做这方面的战友,能向大家介绍一下。
作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:27



QUOTE:
原帖由 yapuyapu 于 2013-12-7 22:26 发表 bbcodeurl('http://bbs.antpedia.com/images/common/back.gif', '%s')
说几句吧。
不说大道理了,理论的东西网上到处都是,就谈一下自身的经历。
我开始用pPICZaA和X-33表达一个7kd的小分子蛋白,由于没有电转仪,就用氯化锂转化,获得了几十个克隆,但pcr只扩出10个左右。我用的是溶壁酶,和普通的taq ...

看来你的实验跟后来的这种载体pGAPZaA有很密切的关系了?有没有该载体的说明书?向大家介绍一下其特点吧。还有就是我认为你的成功也是与你的努力和经验的积累分不开的,再次祝贺!
作者: jiushikeshui371    时间: 2013-12-7 22:27     标题: 回复 #14 windy+++ 的帖子

我所在的单位做的就是你所说的细胞悬浮培养,其中以CHO做的最好,悬浮培养最关键的技术在于培养基成分和流加工艺的控制。做的好,细胞能达到很高的密度。500mg/l是很轻松能达到的,我们目前最高记录曾经达到过2g/l的表达量,不过表达的是抗体,而且用于发酵的细胞株已经经过长期的筛选,本身的表达量也很高。
不过,酵母表达我没有实际做过,最近在看这方面的资料,以后还请两位多多指教,呵呵
作者: uaubc    时间: 2013-12-7 22:28

jiushikeshui兄表达的的是完整的抗体还是Vfab片段?
还有真核表达时,293和CHO各有什么优势?

作者: jiushikeshui371    时间: 2013-12-7 22:28     标题: 回复 #17 uaubc 的帖子

我表达的是完整的抗体,不过高变区的密码子,表达载体等都优化过。
293和CHO各有什么优势,这个问题不好说,因为自己感觉做的还不够深入。简单讲一下感受吧:
293的最大优势在于瞬时表达高,转染效率高。基于这两点,因此,在基础研究和开发新药,或者评价表达载体效果是都非常有用。如果不考虑开发新产品,可以于GFP蛋白联用,绝对是研究新蛋白的非常有效的工具。
CHO的优势在于其悬浮培养后,较293能得到更好的控制,较容易放大到大规模。另外一个巨大优势,是CHO可以贴壁,可以悬浮,而且贴壁时非常容易进行细胞筛选,这是293最欠缺的。另外一个巨大的优势,是CHO-dhfr-的应用,在dhfr-MTX筛选扩增机制下,能得到非常高的表达量,因此很适合工业化应用。
以上是我的一些感受,不知道uaubc是从事哪方面研究的,不妨将您的经验与大家分享一下
作者: yapuyapu    时间: 2013-12-7 22:29

看来你的实验跟后来的这种载体pGAPZaA有很密切的关系了?有没有该载体的说明书?向大家介绍一下其特点吧。还有就是我认为你的成功也是与你的努力和经验的积累分不开的,再次祝贺!

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我来介绍一下酵母载体pGAPZaA,该载体为INVITROGEN新近开发的组成性表达载体,其主要特点如下:
1。含有组成性启动子GAP,该启动子为1992年开发的。
2。外源蛋白表达时无需添加甲醇,可以减少污染。
3。表达时使用便宜的YPD,不必使用酵母氮源。
4。含有a-因子信号肽,ZEOCIN抗性基因。
本人认为,第2,3点是其最重要优点,也是我选择它的原因,下面是它的PROTOCOL

作者: yapuyapu    时间: 2013-12-7 22:30

相关疾病:
电击伤
pGAPZaA的protocol我放在cuturl('http://mail.56.com')里面了,大家可以下载看
下载方法:
1.先注册56邮箱,可以访问下列地址: cuturl('http://mail.56.com')
2.点击“共享资源”,输入sunyong_97,可以看到了。

作者: ritou1985    时间: 2013-12-7 22:30

我现在在毕赤中表达外源基因就碰到很多问题,我想表达一个有250AA的受体胞外区部分,基因片段是连到pPIC9K上在GS115中做分泌表达,在G418板上筛选后发酵表达,却没有得到预期的表达带,让我很郁闷啊,也不知道是什么原因,请教各位高手了!另外,请问孙医生能否提供pGAPZaA载体给我。我向试一下用你说的这种载体表达,非常感谢!
作者: damingxia0904    时间: 2013-12-7 22:30

我是一个做表达的新手,实验屡遭失败,很受打击,向各位高手请教:做半定量RT-PCR看看mRNA是否转录,应该怎样做?
作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:31

to yapuyapu:你觉得原来表达不了,后来换载体能表达,是否是因为换了一个强启动子的关系呢?因为感觉那几个主要特点中2.3虽然很好,但是与表达本身关系不大吧?个人意见,请教。
作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:31

跟我做的基本一样,我现在也在郁闷中。。。换载体也是个办法,不过不知你的筛选和发酵是如何进行的?又是如何检测的?也许多挑几个就有了(不过这是我老板说的,我挑了快800了,还没有,想换载体了)。祝你好运!
作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:32

不知你用的是什么系统表达的?差异比较大,不用心急。如果是整合到基因组表达的话,提细胞总RNA,设计特异引物RT-PCR反转录(注意设计内对照,一般是beta-actin之类的管家基因)。具体做法可到PCR版请教。祝好运!
作者: uaubc    时间: 2013-12-7 22:32

表达的是完整的抗体,不过高变区的密码子,表达载体等都优化过。
293和CHO各有什么优势,这个问题不好说,因为自己感觉做的还不够深入。简单讲一下感受吧:
293的最大优势在于瞬时表达高,转染效率高。基于这两点,因此,在基础研究和开发新药,或者评价表达载体效果是都非常有用。如果不考虑开发新产品,可以于GFP蛋白联用,绝对是研究新蛋白的非常有效的工具。
CHO的优势在于其悬浮培养后,较293能得到更好的控制,较容易放大到大规模。另外一个巨大优势,是CHO可以贴壁,可以悬浮,而且贴壁时非常容易进行细胞筛选,这是293最欠缺的。另外一个巨大的优势,是CHO-dhfr-的应用,在dhfr-MTX筛选扩增机制下,能得到非常高的表达量,因此很适合工业化应用。
以上是我的一些感受,不知道laboy是从事哪方面研究的,不妨将您的经验与大家分享一下

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兄台这一番介绍,让我对这个陌生领域稍微有所了解。
不知道你所讲的vfab的密码子和载体都作为优化是怎么样的优化。
我是做下游纯化的,尤其是抗体纯化做的比较多,对抗体技术懂点皮毛,呵呵
还要向各位多学习。
有没有重组抗体及在293,CHO细胞方面应用上简单明了一点的文章或者著作,介绍一下

作者: jiushikeshui371    时间: 2013-12-7 22:33     标题: 回复 #26 uaubc 的帖子

关于Vfab密码子的优化以及载体优化的细节由于工作关系,不方便在版上讨论,请见谅。
至于293,CHO细胞应用方面的文章其实我到觉得你可以在版上,以以下关键词搜索:真核表达, G418筛选,瞬时表达,克隆筛选等,能得到一些应用和细节方面的东西。要是想得到更概念化的理解,还是建议有机会自己尝试走一个过程就能更深刻的理解了。
作者: mickeylin    时间: 2013-12-7 22:33

to  yapuyapu:我也是做毕氏酵母的,希望战友以后多多指教,小弟先谢谢了,我现在用的是PPIC9K载体,虽然没有其他的载体,宿主菌是GS115,已经转了一个分子量大约是22左右的蛋白,也出现了目的大小的条带,不过好象要大那么一点点,你的是不是也出现类似情况.就是没有抗体验证是否是需要表达的蛋白,听你说发了一篇SCI,我想具体的听听你做了那些方面的工作,就够这个档次了,还有是投的哪个杂志,另外就是想听听你的经验和心得包括实验和投稿时候的.小弟不胜感激.
作者: yapuyapu    时间: 2013-12-7 22:34     标题: 回复 #28 mickeylin 的帖子

你好,指教谈不上,大家互相学习嘛
1.“也出现了目的大小的条带,不过好象要大那么一点点”
我也出现这个情况了,我的目的蛋白8KD,但是跑胶显示为10KD,可能是糖基化所致。
2.我是从RT-PCR开始,到表达、纯化、wb鉴定,氨基酸测序,功能研究
3.我发的杂志是protein expression and purification,其实我的工作很常规,能不能发sci主要看你的工作是不是原创,如果表达的蛋白早就有人发过文章了,那就困难了。
作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:34


protein expression and purification是个不错的杂志,我的一个师兄也是在那里发的论文,恭喜呀!

我也认为蛋白变大应该是糖基化程度不同所致,会比光从序列预测的分子量大一些的

作者: mickeylin    时间: 2013-12-7 22:34

to yapuyapu:我看了你所谓的氨基酸测续不知道是不是用Q-TOF测的,还是直接找公司测的,我想如果我打个MALDI-TOF,是否可以够这个档次,至于生物学功能方面,我知道一般有体内和体外两种方法,我不知道你是两种都做了还是只做了一方面的,还有就是在检测基因是否转进去,你只是用PCR证明的吗,有没有做SOUTHERN,或着RT—PCR,我感觉只要是WESTEN做出了就可以证明一定转进了,但是如果想投比较好的文章,比如说你投的杂志,是不是做的越多越全面越好,谢谢你的指导!
作者: yapuyapu    时间: 2013-12-7 22:35     标题: 回复 #31 mickeylin 的帖子

1。测序我是找公司做的,价格有点贵哦
2。生物学功能我体内外试验都作了,不过发文章时只用了体外试验
3。我没做southern和rt,只作了pcr和western
4。投杂志需要做什么其实很简单,找几篇这个杂志上的文章看看,心中就有数了
作者: mickeylin    时间: 2013-12-7 22:36     标题: 回复 #32 yapuyapu 的帖子

你说你的工作中没有做SOUTHERN ,那你不是用电转的方法做的转化吗,如果是的话,你难道没有挑转进多拷贝的菌株吗,如果挑了出来,没有用SOUTHERN的方法看一下拷贝数吗,其实,我用的是化学转化的方法做的,挑到一株可能有目的蛋白的菌株,我感觉好多文章上边都是用的电转的方法,因此想也通过电转的方法再做一次,不知道有没有必要,还有就是我想如果做了RT-PCR,是否在发文章的时候也把这个结果写入,还是只写到毕业论文中,因为我发现很多发表的论文中没有做这一步,谢谢你的指导,以后还多请帮助.谢谢!
作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:36     标题: 回复 #33 mickeylin 的帖子

我感觉如果化学转化效果还行的话没有必要非得电转。

另外拷贝数本身并不一定是蛋白表达水平的决定因素,但是我觉得若想发高质量的文章的话,若有条件做个Southern还是做一个验证下拷贝数更完美。

如果做了RT-PCR,且结果对于整个实验来说能说明一定的问题的话,加上也无妨,若与本身实验没太大关系就没有必要,不过我感觉RT-PCR只是个半定量,意义不是很大,万一再被编辑质疑没有必要,得不偿失。

不过本人也还没有发过文章,只是整体的感觉,仅供参考!祝好运!
作者: zzzz    时间: 2013-12-7 22:37


我也做过蛋白的外源表达,先是用大肠杆菌,后换成酵母,虽然表达量 不高,但总算出来了,其中实验过程中得到许多战友的热心帮助,在此表示真诚感谢,

作者: NBA    时间: 2013-12-7 22:38

这个讨论非常好!
我想比较一下几种常用的原核表达载体系统,以便大家选择使用。
对重组表达系统比较了解的人都知道,原核表达系统具有操作简单,省时,费用低廉的优势,对于一般蛋白重组表达,如果不考虑翻译后修饰,首先应该尝试使用原核表达系统。
目前常用的原核表达载体系统主要有Novagen 公司pET系统,NEB 公司 pMAL系统。
pET系统是目前使用最为广泛的原核表达系统,它有多种有助于蛋白正确折叠的融合表达标签可以供选择,如GST, TRX, NusA 。尤其是TRX可以促进二硫键形成,对于富含二硫键的蛋白表达更是首选。同时也可以选择多种纯化标签如His,GST等。我比较倾向于推荐使用HIS 标签,其特异性比其他几种标签要好,且可以重复使用,成本低廉。事实上,目前60%以上的融合表达都是使用的HIS 标签。Novagen 公司的表达菌株 BL21 可以说也是功能超群,使用非常广泛的表达宿主,还有改造后的宿主菌可以提供如 Origami 据说可促进二硫键形成, Rosetta 有利于含稀有密码子基因的表达。但这两种菌株生长缓慢,而且根据我个人和我们实验室的经验,如果你的蛋白表达不顺,想依赖使用这两种菌株来得到改观,成功的几率很小。所以建议不要在它们身上浪费时间,马上彻底改变表达系统。
NEB 公司 pMAL系统使用也比较广泛。优势是MBP融合标签可以兼做促可溶性表达的标签和纯化用标签。而且有研究表明有些TRX解决不了的蛋白正确折叠问题采用MBP 可以解决(Kapust, R.B., Waugh, D.S., 1999 Protein Sci 8, 1668-1674)。选用pMALp系列还可以将目的蛋白在细菌周质空间表达,更加有利于二硫键的形成。缺陷是融合标签 MBP 比较大(42.5 kDa),所以比较占用细菌的生长资源,对于小蛋白的表达尤其不合适。pMALp系列表达时蛋白表达量很低,适合仅需要少量蛋白做科学研究的需要时选用。
此外,Promega 公司最近推出PinPoint™表达载体系统,利用生物素作为纯化介质,据说也可以促进可溶性表达。各位可以一试。

下面我将几种表达系统的说明书贴在后面,大家可以仔细阅读。
cuturl('http://free5.ys168.com/?chpi')

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:38

最近做蛋白表达有了一些进展,再次小结一点自己的经验教训供大家参考,并请高手指教。

1。E.coli表达体系

总体来说,如果你的真核蛋白表达不需要活性,或者干脆就是原核的蛋白,那么大肠杆菌应该是首选的表达体系。不论是实验操作的简便程度、成本、表达量等等因素来考虑,大肠应该都可算作“优良品种”了。而且不要求活性的话,包涵体问题也不大,还便于分离和纯化,方便得很。

但是表达的蛋白若是要求有活性的话,那E.coli问题就比较多了。很多情况下很可能表达出的蛋白(尤其是真核蛋白)由于没有正确的折叠和修饰,根本就没有活性。而且若是包涵体,则复性也是很困难的一个步骤,这时最好就应考虑换体系了。

2。毕赤酵母表达体系

在表达真核蛋白时,毕赤酵母是个比较好的选择。尤其是其外泌系统,由于本身的外泌蛋白不多,因此背景会比较低,会便于纯化。

我做过了pPIC9k以及pGAPZaA(感谢孙医生),各有特点,比较起来,pGAPZaA操作要简单一些,不用缺陷培养基筛选,也不用甲醇诱导了,唯一最需注意的就是抗生素Zeocin的使用,因此介绍些心得:

(1)Zeocin抗生素稳定性不好,对光、热、及pH都很敏感,因此应注意避光(UV更应避免)、一定等培养基温度低于60度后再加入、pH应控制在7.2-7.5之间等等,而且尽量现用现配,不能像Amp似的一次配个一大堆了。

(2)在E.coli筛选时,说明书推荐的浓度为25-50,建议直接使用50吧,效果很好。在酵母筛选时,单拷贝100肯定没问题了。多拷贝就要看试验室的经济实力了,Zeocin还是很贵的。

(3)电转化时候,由于是Zeocin抗生素筛选,与营养缺陷型筛选时有些差异。MD筛选时,电转之后加入山梨醇后可以直接铺板子了,但是Zeocin筛选则需要先30度放置1-2小时,以便先让抗性基因表达,之后才能铺板。而且我在做时发现转化效率还不是很高,建议放置2小时后,再30度振瑶4-6h,使菌适量生长(平均2h一代的话也就2-3代),转化子会多一些,不过问题有可能得到的是相同的转化子,需要注意!

(4)得到转化子以后,建议一定划单菌落传代3-5代,个人认为这步很重要,可去掉一部分假阳性,也可以纯化单菌落。多拷贝的筛选还是有意义的,至少我表达的蛋白是这样,在高抗性平板上的菌株表达量要高。

3。检测方法

这点是我这段试验的经验教训,和大家分享。我先作的pPIC9k,确证基因型(单交换和双交换都作了)正确了,但是SDS-PAGE以及Western没有结果。之后换用pGAPZaA,结果也是基因型正确没有表达(??)。又筛选高拷贝,但是在这次试验时,我将所用的抗体(Santa Cruz)浓度增加了10倍,结果检测到了一株有明显表达。

以上试验结果我个人认为,有可能以前的都不一定是没有表达,而可能是表达量太低了,这两种情况还是有根本区别的,因此一定要尽量区分判定。比如用更敏感的检测方法(SDS-PAGE用银染、Western换用ECL并增加抗体浓度),以确认到底是没表达还是表达量低。有时候一看没有表达就着急了,还是应该踏下心来仔细确证,以避免不必要的浪费(尤其对于研究生来说时间是不能滥费的)

以上就是最近的一点心得,请大家指教!

作者: bgf5    时间: 2013-12-7 22:39


我想说几句,可能对一些主张是反调,但对原核表达却是一些支持。
我所经历的毕植酵母表达并不理想:1。分泌表达理论上容易纯化,但体积大、培养液粘度高却对纯化是致命的,对于蛋白活性与时间和温度密切相关的酶来说,选择这一体系并不合适,而微型或小型反冲设备不具备的条件下,研发阶段选择这一表达体系可能更为麻烦。 
2。糖基化并不是一个可以人为控制的过程,糖基化过度往往使蛋白表现比预期的大,同时,糖基化过度表达可能使目标蛋白表达提前终止,形成truncated蛋白,跑胶时可能大小勉强对,但活性可能相去甚远。
3。原核中表达,也有可形成二硫键的宿主。根据邹承鲁(?)的理论,催化的二硫键是自然条件下丰度最高的那种二硫键配对形式,因此,大可不必担心形成错误的二硫键。在既可克服稀有密码子(已经进入第三代!)能表达任意蛋白,又能形成二硫键的条件下,加上原核的其它优势,就很难想像其它表达系统的优势。
通过原核表达,3年内我获得了10多个直接表达(不带纯化TAG的!)的目标蛋白,申请国家基金时,一位“专家”竟然不顾事实说“表达10几个蛋白不可能”,让人十分气愤。在多了解最新动态后,我们便不会、也不能人云亦云!
By the way, 菌种保存不宜用20%甘油,用9-10%最合适,就像细胞培养保存一样,否则,质粒易丢失。楼主在“4. 菌种的保存、退化”中提到的问题即是这个原因造成的。

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:39     标题: 回复 #38 bgf5 的帖子

再问一下,菌种保存为什么10%的甘油?我们实验室大肠的保存都用的20%,质粒易丢失是有实验根据还是文献根据?能否再指点一下,要是真的我的许多菌种都要重新保存了。。。。。

另外我在“4. 菌种的保存、退化”中讨论的主要是对酵母的保存,酵母中没有质粒,已整合到基因组中了,是否也是需要10%甘油?

另外原核表达体系表达真核蛋白时经常没有活性,不知您表达的蛋白活性怎么样?

再次感谢您的参与!
作者: jiushikeshui371    时间: 2013-12-7 22:40

通过原核表达,3年内我获得了10多个直接表达(不带纯化TAG的!)的目标蛋白,申请国家基金时,一位“专家”竟然不顾事实说“表达10几个蛋白不可能”,让人十分气愤。在多了解最新动态后,我们便不会、也不能人云亦云!

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从AerobiologiaTao所述的可以看出AerobiologiaTao经验应该相当丰富,不知道您能不能就您用原核成功表达并成功复性的几个典型的蛋白,就您觉得的重要点和难点深入开展一下讨论。让我们也能分享一下您成功的经验。
作者: jiushikeshui371    时间: 2013-12-7 22:40

By the way, 菌种保存不宜用20%甘油,用9-10%最合适,就像细胞培养保存一样,否则,质粒易丢失。楼主在“4. 菌种的保存、退化”中提到的问题即是这个原因造成的。

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不知道您上述的结论有无数据支持。谢谢!
作者: jiushikeshui371    时间: 2013-12-7 22:40

以上就是最近的一点心得,请大家指教!

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谢谢您的经验分享,我也说说我做的动物细胞培养上面几种抗生素的使用感受:

1.G418 还是首选的筛选用抗生素,细胞死亡情况很明显,压力上去后能发现细胞很明显的死亡,只需要维持压力1周多就能出克隆。推荐用Merck的G418,比较便宜,效果也好。最近试用了厦门太阳马的G418,感觉也还不错,不过稳定性有待考察。G418压力,一般我最高用1.5mg/ml,逐渐升压。

2.Hyg hygromycine筛选较G418稍慢,细胞死亡稍慢,细胞死亡时也是变小死亡。最高压力我用到过2.0 mg/ml ,不过从1.2-2.0的压力范围,我觉得细胞变化不大,克隆率也差不多。

3.Zeocin 用于细胞筛选是最慢的,细胞是先变大,然后破掉。这之间细胞是慢慢死光的,最高压力需要维持2周多才能将细胞杀光。不过压力可以用的比较低,从0.4 mg/ml 往上差别不是太大。

以上是最近用了三种筛选系统的一点心得。
作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:41     标题: 回复 #42 jiushikeshui371 的帖子

您说的那三种抗生素,在酵母表达中Hyg hygromycine没有用过,但是G418和Zeocin都用了

G418抗性在pPIC9k等载体上,感觉在酵母表达时使用不是很好,因为主要是用于筛选高拷贝菌株,用量也比较大,本人是没有做出很好的效果。不过确实该抗生素在细胞筛选中应用更为广泛一些

Zeocin感觉在菌种筛选方面的作用还可以,不足及问题上面已经讨论过
作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:41

By the way, 菌种保存不宜用20%甘油,用9-10%最合适,就像细胞培养保存一样,否则,质粒易丢失。楼主在“4. 菌种的保存、退化”中提到的问题即是这个原因造成的。

不知道您上述的结论有无数据支持。谢谢!”

这个我也是有疑问,请教!谢谢!

作者: zbboom    时间: 2013-12-7 22:42


关于菌种保存,完全是正反两方面的经验--我也有过质粒丢失的时候,不过数据倒有pET的技术支持提供的非实验数据。同时,我现在就是采用9-10%这个浓度保存菌种,没有出现问题。加甘油时要注意的是:剪去200ul的枪尖(约1cm),调节移液器至菌液体积的1/10(即700ul的菌液加70ul甘油),抽吸甘油一下,再吸取甘油直接打入菌液即可。

关于蛋白表达与纯化,我可能也不是专家,只是用的都是最好的表达系统,纯化是借助AKTA FPLC系统上离子交换、分子筛、亲和等,前期构建相对轻松,后期纯化投入的精力和时间却比较多。

作者: moonlight45    时间: 2013-12-7 22:42


Hi, there,

Here are something about rare codon that I know. Hopefully the following is usefulSmile

1 There are mainly five rare codons for E. Coli:
AGG, AGA for Arg (codon usage: 0.003 and 0.006, respectively);
ATA for Ile (0.006);
CCC for Pro (0.016);
CTA for Leu (0.008).

2 Usually, the clusters of rare codon in N-terminus, especially near the start codon can dramatically impact the expression level.

As SmallDonkey said, Rosetta is designed to solve the problem. The sequence should be checked before cloning and expression. I mean, it a part of project for recombinant expression.

A strain from Strategen, named BL21 DE3 codonplus RIPL (where RIPL are the one-letter for the four amino acids), a well known strain, is also competent for express heterogenous protein with rare codons. As in a paper published in Nature, 2007, the authors express three protein successfully using this strain. Note that there are 24-32 rare codons in each protein, which contain 240-320 residues.

作者: 箭头儿    时间: 2013-12-7 22:43

关于菌种保存,完全是正反两方面的经验--我也有过质粒丢失的时候,不过数据倒有pET的技术支持提供的非实验数据。同时,我现在就是采用9-10%这个浓度保存菌种,没有出现问题。加甘油时要注意的是:剪去200ul的枪尖(约1cm),调节移液器至菌液体积的1/10(即700ul的菌液加70ul甘油),抽吸甘油一下,再吸取甘油直接打入菌液即可。

关于蛋白表达与纯化,我可能也不是专家,只是用的都是最好的表达系统,纯化是借助AKTA FPLC系统上离子交换、分子筛、亲和等,前期构建相对轻松,后期纯化投入的精力和时间却比较多。

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Hi,

Thank you for your experience on strain storage. It is useful for me.

However, I would suggest you to use diluted glycerol for doing this. You know, the 100% glycerol is too sticky to drop properly. I think most people using 80% glycerol.

作者: windy+++    时间: 2013-12-7 22:43


BL21 DE3 codonplus RIPL这个菌种还真是没有见过,不知哪里会有?

另外我使用40%的甘油,与菌液对半加,所以终浓度是20%,如果10%的话就加1/4好了Big Smile

感谢amberly 版主参与讨论!带来了不少新的信息!另外版主英语好好。。。本人英语一直有点遗憾,到时一定请教一下,帮帮我呦Big Smile





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