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标题:【求助】能否在一个表达载体里插入两个蛋白实现同时表达

zwsyrt[使用道具]
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这3个用RBS序列连接的不同基因,用的是同一个阅读框钱的启动子?

========================================================================

是的,这种多顺反子模式的原型可参见乳糖操纵子的3个结构基因表达模式。
乳糖操纵子包含三个结构基因、启动子、终结子及操纵基因。这三个结构基因称为lacZ、
lacY及lacA(框线内的部分)。3个结构基因的转录会由RNA聚合酶与一个位于基因上游独
特的DNA结合位点结合开始,这个位点称为启动子(Terminator)。由这个位点开始,RNA
聚合酶会开始转录所有三个基因(lacZYA)为mRNA,然后在核糖体内由一条mRNA翻译成3个
蛋白质。


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2013-11-15 21:05
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yes4[使用道具]
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楼上正解, 蛋白产量 可溶性 活性都还不错 能形成三亚基复合体
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QUOTE:
原帖由 yes4 于 2013-11-15 21:06 发表 bbcodeurl('http://bbs.antpedia.com/images/common/back.gif', '%s')
楼上正解, 蛋白产量 可溶性 活性都还不错 能形成三亚基复合体

不是单体?

如果是复合体,那和融合表达有什么区别么?
我理理思路
2个蛋白在一个菌中表达,有以下几种共同表达的情况

1,两段基因融合,在同一个阅读框里,表达出融合的蛋白
2,两段基因在同一个质粒的不同的阅读框里。分别表达出单体
3,两段质粒在不同的质粒上,但在同一个菌里,也分别表达出单体

是这样几种吧,请楼上的几位战友把自己说的分分类吧,我有点糊涂了

共表达应该指后面2,3吧,1应该算融合表达吧
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QUOTE:
原帖由 101010 于 2013-11-15 21:07 发表 bbcodeurl('http://bbs.antpedia.com/images/common/back.gif', '%s')


不是单体?

如果是复合体,那和融合表达有什么区别么?
我理理思路
2个蛋白在一个菌中表达,有以下几种共同表达的情况

1,两段基因融合,在同一个阅读框里,表达出融合的蛋白
2,两段基因在同一个质粒的不同的阅读框里。分别表达 ...


我想这位兄弟说的其实是是他自己做多顺反子表达出的3个独立蛋白可形成复合体。
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zwsyrt[使用道具]
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复合体不是融合蛋白,其实是由不同的蛋白在同一个细胞或细菌内各自表达后会结合到一起,组装起来形成的蛋白质复合物,这样的每个单个蛋白通常称为该复合蛋白的亚基(subunit),一个蛋白质亚基就是一条多肽链,而一条多肽链是由一个基因所编码,这就意味着每个亚基都一个编码蛋白,通俗的讲就是几个小蛋白结合到一起形成一个大的蛋白。这样的蛋白有很多,比如抗体:重链和轻链就可以看做两个亚基
比如激动型G蛋白(Gs)由α、β、γ三个亚基组成
比如T细胞受体CD3(TCR/CD3)有四个亚基
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Glioma-Derived Mutations in IDH1 Dominantly Inhibit IDH1 Catalytic Activity and Induce HIF-1a
这篇science文章原核共表达了野生/突变二聚体,采用的是novagen的pRSFDuet-1共表达质粒。
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是的,这种多顺反子模式的原型可参见乳糖操纵子的3个结构基因表达模式。
乳糖操纵子包含三个结构基因、启动子、终结子及操纵基因。这三个结构基因称为lacZ、
lacY及lacA(框线内的部分)。3个结构基因的转录会由RNA聚合酶与一个位于基因上游独
特的DNA结合位点结合开始,这个位点称为启动子(Terminator)。由这个位点开始,RNA
聚合酶会开始转录所有三个基因(lacZYA)为mRNA,然后在核糖体内由一条mRNA翻译成3个
蛋白质。

============================================================================

再请教一下,一条mRNA,怎么翻译出3个单独的蛋白?每段蛋白的结尾是什么?

启动子--操纵子--RBS--目的基因1--- ?---RBS--目的基因2--- ?---RBS--- ?---目的基因3--终止子
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当初没有好好学习,书到用时方恨少啊

-------------------1.“乳糖操纵子”的基本组成

1.1 结构基因群

  操纵子中被调控的编码蛋白质的基因称为结构基因(structural gene, SG)。一个操纵子中含有2个以上的结构基因,多的可达十几个,各结构基因头尾衔接、串连排列,组成结构基因群。

乳糖操纵子含有Z、Y和A共3个结构基因。Z基因长3510bp,编码含1170个氨基酸、分子量为135,000的多肽,以四聚体形式组成有活性的β-半乳糖苷酶,催化乳糖转变为别乳糖(allolactose)(也称异乳糖),再分解为半乳糖和葡萄糖;Y基因长780bp,编码有260个氨基酸、分子量为30,000的半乳糖透过酶,促使环境中的乳糖进入细菌;A基因长825bp,编码275氨基酸、分子量为32,000的转乙酰基酶,以二聚体活性形式催化半乳糖的乙酰化。Z基因5'侧具有大肠杆菌核糖体识别结合位点(ribosome binding site,RBS)特征的Shan-Dagano(SD)序列,因而当乳糖操纵元开放时,核糖体能结合在转录产生的mRNA上。由于Z、Y和A 3个基因头尾相接,上一个基因的翻译终止码靠近下一个基因的翻译起始码,因而同一个核糖体能沿此转录生成的多顺反子(polycistron)mRNA移动,在翻译合成了上一个基因编码的蛋白质后,不从mRNA上脱落下来而继续沿mRNA移动合成下一个基因编码的蛋白质,依次合成这个基因群所编码所有的蛋白质。

1.2 启动子

  启动子(promoter,P)是指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。操纵子至少有一个启动子,一般在第一个结构基因5'侧上游,控制整个结构基因群的转录。

  虽然不同的启动子序列有所不同,但比较已经研究过的上百种原核生物的启动子的序列,发现有一些共同的规律,它们一般长40-60bp,含A-T碱基对较多,某些段落是很相似的,这些相似的保守性段落称为共有性序列(consensus sequences)。启动子一般可分为识别(R,recognition)、结合(B,binding)和起始(I,initiation)三个区段。转录起始第一个碱基(通常标记位置为+1)最常见的是A;在-10bp附近有TATAAT一组共有序列,因为这段共有序列是Pribnow首先发现的,称为Pribnow盒(Pribnow box);在-35bp处又有TTGACA一组共有序列。

不同的启动子序列不同,与RNA聚合酶的亲和力不同、启动转录的频率高低不同,即不同的启动子起动基因转录的强弱不同,例如:PL、PR、PT7属强启动子,而Plac则是较弱的启动子。

1.3 操纵基因

操纵基因(operator)是指能被调控蛋白特异性结合的一段DNA序列,常与启动子邻近或与启动子序列重叠,当调控蛋白结合在操纵基因序列上,会影响其下游基因转录的强弱。

乳糖操纵子的操纵基因(O)序列位于启动子(P)与被调控的基因之间,部分序列与启动子序列重叠。仔细分析这这操纵子序列,可见这段双链DNA具有回文(palindrome)样的对称性一级结构,能形成十字形的茎环(stem loop)构造。不少操纵子都具有类似的对称性序列,可能与特定蛋白质的结合相关。

1.4 调控基因

  调控基因(regulatory gene)是编码能与操纵序列结合的调控蛋白的基因。与操纵子结合后能减弱或阻止其调控基因转录的调控蛋白称为阻遏蛋白(repressive protein),其介导的调控方式称为负性调控(negative regulation);与操纵子结合后能增强或起动其调控基因转录的调控蛋白称为激活蛋白(activating protein),所介导的调控方式称为正性调控(positive regulation)。

  某些特定的物质能与调控蛋白结合,使调控蛋白的空间构像发生变化,从而改变其对基因转录的影响,这些特定物质称为效应物(effector),其中凡能引起诱导发生的分子称为诱导剂(inducer),能导致阻遏发生的分子称为阻遏剂或辅助阻遏剂(corepressor)。

  乳糖操纵子中,调控基因Rlac位于Plac邻近,有其自身的启动子和终止子,转录方向和结构基因群的转录方向一致,编码产生由347个氨基酸组成的调控蛋白R,在环境没有乳糖存在的情况下,R形成分子量为152,000的活性四聚体,能特异性与操纵基因O紧密结合,从而阻止利用乳糖的酶类基因的转录,所以R是乳糖操纵子的阻遏蛋白;当环境中有足够的乳糖时,乳糖受β-半乳糖苷酶作用转变为别乳糖,别乳糖与R结合,使R的空间构像变化,四聚体解聚成单体,失去与操纵基因特异性紧密结合的能力,从而解除了阻遏蛋白的作用,使其后的基因得以转录合成利用乳糖的酶类。在这过程中乳糖(实际起作用的是别乳糖,也称异乳糖)就是诱导剂,与R结合,起到去阻遏作用(derepression),诱导了利用乳糖的酶类基因的转录。

许多调控蛋白都是变构蛋白(allosteric protein),通过与上述类似的方式与效应物结合改变空间构像,从而改变活性,起到调节基因转录表达的作用。
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1.5 终止子

  终止子(terminator,T)是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。在一个操纵子中至少在结构基因群最后一个基因的后面有一个终止子。

  终止子按其作用是否需要蛋白因子的协助至少可以分为两类:一类是不依赖ρ 因子(蛋白性终止因子)的终止子,这类终止子在序列上有一些共通的特点,即有一段富含GC的反向重复序列(inverted repeat sequence),其后跟随一段富含AT的序列(见图7-6),因而转录生成的mRNA的序列中能形成发夹式结构,后继一连串U,正是RNA聚合酶转录生成的这段mRNA的结构阻止RNA聚合酶继续沿DNA移动、并使聚合酶从DNA链上脱落下来,终止转录。另一类是依赖ρ因子的终止子,即其终止转录的作用需要ρ因子的协同,或至少是受ρ因子的影响。

不同的终止子的作用也有强弱之分,有的终止子几乎能完全停止转录;有的则只是部分终止转录,一部分RNA 聚合酶能越过这类终止序列继续沿DNA移动并转录。如果一串结构基因群中间有这种弱终止子的存在,则前后转录产物的量会有所不同,这也是终止子调节基因群中不同基因表达产物比例的一种方式。有的蛋白因子能作用于终止序列,减弱或取消终止子的作用,称为抗终止作用(antitermination),这种蛋白因子就称为抗终止因子(antiterminator)。

以上5种元件是每一个操纵子必定含有的。其中启动子、操纵子位于紧邻结构基因群的上游,终止子在结构基因群之后,它们都在结构基因的附近,只能对同一条DNA链上的基因表达起调控作用,这种作用在遗传学实验上称为顺式作用(cis-action),启动子、操纵子和终止子就属于顺式作用元件(cis-acting element)。调控基因可以在结构基因群附近、也可以远离结构基因,它是通过其基因产物──调控蛋白来发挥作用的,因而调控基因不仅能对同一条DNA 链上的结构基因起表达调控作用,而且能对不在一条DNA链上的结构基因起作用,在遗传学实验上称为反式作用(trans-action),调控基因就属于反式作用元件(trans-acting element),其编码产生的调控蛋白称为反式调控因子(trans-acting factor)。由此也可窥测到基因表达调控机理的关键在蛋白质与核酸的相互作用上。

2.乳糖操纵子的表达调控

2.1 阻遏蛋白的负性调控

  当大肠杆菌在没有乳糖的环境中生存时,lac操纵子处于阻遏状态。此R基因在其自身的启动子PR控制下,低水平、组成性表达产生阻遏蛋白R,每个细胞中仅维持约10个分子的阻遏蛋白。R以四聚体形式与操纵子O结合,阻碍了RNA聚合酶与启动子Plac的结合,阻止了基因的转录起动。R的阻遏作用不是绝对的,R与O偶尔解离,使细胞中还有极低水平的β-半乳糖苷酶及透过酶的生成。

当有乳糖存在时,乳糖受β-半乳糖苷酶的催化转变为别乳糖,与R结合,使R构象变化,R四聚体解聚成单体,失去与O的亲和力,与O解离,基因转录开始,使β-半乳糖苷酶在细胞内的含量可增加1000倍。这就是乳糖对lac操纵子的诱导作用。

2.2 CAP的正性调控

  细菌中的cAMP 含量与葡萄糖的分解代谢有关,当细菌利用葡萄糖分解释放能量时,cAMP生成少而分解多,cAMP含量低;相反,当环境中无葡萄糖可供利用时,cAMP含量就升高。细菌中有一种能与cAMP特异结合的cAMP受体蛋白CRP(cAMP receptor protein),当CRP未与cAMP结合时它是没有活性的,当cAMP浓度升高时,CRP与cAMP结合并发生空间构象的变化而活化,称为 CAP(CRP-cAMP activated protein),能以二聚体的方式与特定的DNA序列结合。

在lac操纵子的启动子Plac上游端有一段序列与Plac部分重叠的序列,能与CAP特异结合,称为CAP结合位点(CAP binding site)。CAP与这段序列结合时,可增强RNA聚合酶的转录活性,使转录提高50倍。相反,当有葡萄糖可供分解利用时,cAMP浓度降低,CRP不能被活化,lac操纵子的结构基因表达下降。

  由于Plac是弱启动子,单纯因乳糖的存在发生去阻遏使lac操纵子转录开始,还不能使细菌很好利用乳糖,必需同时有CAP来加强转录活性,细菌才能合成足够的酶来利用乳糖。lac操纵子的强诱导既需要有乳糖的存在又需要没有葡萄糖可供利用。通过这种机制,细菌优先利用环境中的葡萄糖,只有无葡萄糖而又有乳糖时,细菌才去充分利用乳糖。

不难看出,CAP结合位点就是一种起正性调控作用的操纵基因,CAP则是对转录起正性作用的调控蛋白──激活蛋白,编码CRP的基因也是一个调控基因,不过它并不在lac操纵子的附近,CAP可以对几个操纵子都起作用。
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启动子--操纵子--RBS--目的基因1---终止密码子---RBS--目的基因2---终止密码子---RBS--- ---目的基因3--终止密码子---terminator

不好意思 原核不叫POLYA 老弄真核习惯了
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