5个步骤让我们从此告别蛋白包涵体

　　大肠杆菌表达系统因其代谢途径和基因表达调控机制研究得非常透彻，同时因为其培养周期短、目标基因表达水平高且遗传背景清楚等特点，使得其成为现阶段应用最为广泛的表达系统之一。唯一美中不足的地方则是在用其表达蛋白时，常常会出现包涵体，造成蛋白不具被生物活性的问题。所以，如何实现蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达就显得非常重要了。

　　为什么普健生物的大肠杆菌可溶性蛋白表达率高达95%呢？下面，我们就将五个技巧告诉大家。

1、去除信号肽

　　信号肽的主要作用就是促进蛋白折叠成特定的空间结构，同时，也决定着蛋白最终会被定位到哪个特定的亚细胞区中去。对于大多数的大肠杆菌来说，其细胞内的信号肽基本没有什么功能，但是它的疏水性会造成蛋白几乎成不可溶的状态，所以，如果我们在大肠杆菌表达蛋白时去掉其信号肽的话，可以在很大程度上促进蛋白的可溶性表达。

2、优化密码子

　　带有对应密码子的tRNA会将氨基酸引导到mRNA上去进行蛋白质的翻译合成。所以，在原核生物中，不同的tRNA含量的差异会造成其对密码子的偏爱性不同。一般来说，大肠杆菌含有8种稀有密码子：AGA/ AGG /CGG /CGA/AUA/CUA/GGA/CCC。对于野生型的基因，我们通常会先对其进行稀有密码子分析，如果密码子的稀有程度相对不高，则可以使用Rosetta菌株用于表达这些含稀有密码子基因的目的蛋白;如果其稀有程度很高，则可以通过密码子优化后再进行基因合成。而所谓的密码子优化其实就是根据大肠杆菌对密码子的偏好性进行筛选，通常我们选择使用频率大于20%的密码子。经过优化的基因序列能提高mRNA二级结构的稳定性，避免因为不充足的tRNA库导致翻译延迟、成熟前翻译终止、翻译移码和氨基酸错配。

3、选择合适的表达载体

　　基因优化后，想要得到可溶性表达的蛋白，我们还需要插入合适的表达载体才行。普健生物特有的pET28系列有着广泛的适用性，同时pET22b可以将目的蛋白分泌到周质空间以利于二硫键的形成和蛋白质正确折叠，从而提升目的蛋白的可溶性。而且我们可以使用pGEX4T、pET32和pET43.1等融合系统，这些系统可以起到促溶的作用，进一步增加目的蛋白的可溶性。

4、选择恰当的表达菌株

　　当我们构建了合适的表达载体后，还需要转入表达菌株来进行蛋白表达。进行常规蛋白表达一般用菌株BL21;T7E可以增强蛋白的表达; Origami则可以促进菌株胞质中二硫键的形成; Arctic可在12℃进行诱导表达改善蛋白的可溶性及活性。

5、优化表达条件

　　要想得到可溶性蛋白，除了通过如上的四个环节进行控制外，还可以通过综合考虑来进行配合表达。通过对表达系统进行优化，比如表达载体与表达菌株相容性测试和诱导表达条件的优化等等，则能够在很大程度上解决蛋白包涵体的形成问题。

　　虽然我们一直都在说要如何去增强蛋白的可溶性，但是也不需要“谈包涵体色变”：一般来说包涵体的表达量都非常的高，而且纯化起来也非常的方便，更容易获得高纯度的蛋白样品。对于一些需要蛋白免疫动物制备WB类用途的抗体实验来说，包涵体却也是一个非常不错的选择。