哈嘍寶子們,我最近遇到了一個難纏的蛋白,用大腸桿菌表達后會出現(xiàn)在沉淀中。如果從沉淀中提取純化,操作復雜姑且不論,還有可能沒有活性!如果優(yōu)化培養(yǎng)條件讓它在上清中表達,需要慢慢摸索,費時費力還不一定成功。這幾天為了思考解決辦法,真是要茶飯不思了!
閉門造車不如出門取經(jīng),這不,我在萬能的師兄這里求來了一樣新“法寶",據(jù)說它可以讓包涵體蛋白在上清中表達。今天讓我們一起來看一下它究竟“威能"如何吧!內(nèi)含我的真實實驗步驟+結(jié)果+操作Tips哦。
如何拯救包涵體蛋白?
“法寶"顯威——無細胞蛋白表達試劑盒初體驗
一、使用前準備
打開試劑盒,讓我們看一下它的廬山真面目。
試劑盒內(nèi)一共三個組分,分別是:
組分A、組分B、PC(陽性對照質(zhì)粒)。
將各組分取出,在冰上融化。
二、模板準備
與原核細胞表達不同,這款無細胞試劑盒可以不用質(zhì)粒模板,只需要在目的基因上下游引入T7轉(zhuǎn)錄表達原件,構(gòu)建一個線性模板。
第一步,用PCR分別獲得5UTR片段,3UTR片段以及目的基因片段;
第二步,用重疊PCR方法,將上一步獲得的目的基因片段和5UTR片段,3UTR片段拼接稱完整的線性表達模板。
三、體系構(gòu)建
由于是初次嘗試,我這次選擇50μL的總體積。在96孔板中反應,按照這張表加試劑和構(gòu)建好的DNA模板5μL(體系體積的1/10),用移液槍反復吹打混勻。
試劑 | 陰性對照(μL) | 陽性對照(μL) | 實驗組(μL) |
組分A | 20.5 | 20.5 | 20.5 |
組分B | 16.7 | 16.7 | 16.7 |
DNA模板 | / | 5 | 5 |
雙蒸水 | 12.8 | 7.8 | 7.8 |
反應總體積 | 50 | 50 | 50 |
四、孵育
將混合好的反應液轉(zhuǎn)移至搖床中,溫度25℃、180rpm,反應16h,確保蛋白表達。
孵育四小時后,迫不及待先看一下GFP的表達情況,觀察到陽性對照已有明顯綠色熒光。
五、收獲
次日一早,打開搖床就看到了陽性對照醒目的綠色熒光。既然陽性對照表達了,目標蛋白想來不成問題!滿懷期待開始離心、跑膠鑒定。
六、鑒定
將陰性對照和實驗組分別制洗脫樣、上清樣、沉淀樣,上樣量:洗脫樣、上清樣10μL,沉淀樣5μL。電泳條件:12%SDS-PAGE膠,100V,1.5h。
不愧是師兄力薦的“法寶",沒有辜負我的厚望,第一次實驗,我的蛋白就在上清中成功表達了!
七、總結(jié)
這次實驗真是一次全新的體驗。在無細胞蛋白表達體系下,整個實驗從模板構(gòu)建、反應體系構(gòu)建、孵育、到最后收獲目標蛋白并鑒定,只用了兩天時間,不但在上清中表達出了原核細胞表達中會形成包涵體的蛋白,還大大縮短了實驗時間。真讓我有把所有蛋白都用無細胞體系表達的沖動!
1.無細胞蛋白表達試劑盒可以用線性模板也可以用質(zhì)粒模板,線性模板更加方便快捷,但是質(zhì)粒模板表達量一般較高。
2.組分A、B在實驗前要提前放在冰上融化,防止試劑失效。使用前先用移液槍吹打混勻,再吸取相應體積。
3.微孔板四周可以加入適量雙蒸水,防止孵育過程中體系水分蒸發(fā)。本次實驗因為要過夜表達,為了確保反應體系不被蒸干,我在96孔板最外側(cè)一周的所有孔位里都加了水,而且在搖床四角也各放置了一只裝水的離心管。
4.對于復雜蛋白表達,可以延長孵育時間,保證蛋白充分表達。
5.如果調(diào)整反應體積,需要按照說明書推薦隨之調(diào)整反應容器。
CFPS——蛋白表達“新勢力"
初次表達包涵體大獲成功,無細胞蛋白表達究竟是“何方神圣"?在實驗結(jié)束之后,我粗略了解了一下這一新技術,發(fā)現(xiàn)它的強大不止于此。
無細胞蛋白表達(Cell-free protein expression,CFPS)是指將細胞內(nèi)合成蛋白所需要的RNA聚合酶、核糖體及轉(zhuǎn)錄翻譯輔助因子等分子機器提取出來,并輔以核苷酸、氨基酸、能量物質(zhì)及基因模板,在沒有活細胞參與的體外直接合成蛋白質(zhì)的生物合成反應。
受細胞自身生理功能限制,有些蛋白在傳統(tǒng)的細胞表達系統(tǒng)產(chǎn)量低甚至不能表達,而無細胞系統(tǒng)可以擺脫這種限制,廣泛適用于細胞因子、抗體、膜蛋白、毒性蛋白、包涵體蛋白表達等場景。此外,無細胞蛋白表達反應周期短、易與自動化設備結(jié)合、自由度與可控程度高,適合蛋白快速交付、酶定向進化篩選、AI蛋白制造、ADC藥物開發(fā)等領域,可謂是蛋白表達領域的“新勢力"。
隨著合成生物學發(fā)展,無細胞蛋白表達技術已然嶄露頭角,大有騰飛之勢。技術的發(fā)展是推動科學研究進步的重要助力,善于利用新技術,有時能使科研過程事半功倍,我也算是深有體會了!
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