纳通高压细胞破碎仪——大肠杆菌破壁

 应用背景

原核表达系统(大肠杆菌表达系统)是基因表达技术中发展最早，应用最广泛的蛋白表达系统之一，同时也是常用也是经济实惠地蛋白表达系统，在基因表达技术中发展最早。近几十年，大肠杆菌表达系统也不断得到发展和完善，被科研及工业用户大量用于各种重组蛋白表达。市面上的重组蛋白有30%是由大肠杆菌表达系统生产而来，是小分子细胞质蛋白或结构域表达的首选宿主。在大肠杆菌表达系统中表达的外源基因包括原核基因和真核基因；原核基因可以直接在大肠杆菌中表达出来，真核基因含有内含子，大肠杆菌不能对mRNA进行剪切形成成熟的mRNA，因此，真核基因一般以cDNA构建表达载体在大肠杆菌系统中表达。大肠杆菌更适合原核基因的表达，外源基因表达产量与单位体积产量是正相相关的，而单位体积产量与细胞浓度和每个细胞平均表达产量呈正相相关。细胞浓度与生长速率，外源基因拷贝数和表达产物产量之间存在动态平衡，单个细胞的产量又与外源基因拷贝数，基因表达效率，表达产物的稳定性和细胞代谢负荷等因素有关。

       通过菌种转基因的方式表达蛋白或核酸等物质，然后经过破壁后提取细胞内酶、蛋白质等活性的产物是生物工程中的重要技术。首先富集菌体，收集胞内产物的细胞或菌体。然后进行细胞重悬，用适当的缓冲液或培养液将离心或沉降等方法得到的固体（沉淀、细胞、活性物质等等）重新悬浮。其次进行细胞破碎，使产物转移到液相中。最后收集含生化物质的液相，进行碎片分离，分离除去细胞、菌体、细胞碎片、蛋白质的沉淀物和絮凝体等固体悬浮物，得到上清液或滤液。然后从澄清的滤液中提取胞内产物，从细胞裂解物中获取目标产物。