构建大肠杆菌融合表达载体：提高蛋白质可溶性

"大肠杆菌系列融合表达载体的构建 (2013年)" 这篇2013年的论文探讨了在大肠杆菌中提高异源蛋白可溶性的一种策略——融合表达载体的构建。异源蛋白在大肠杆菌内的表达经常以不溶性和非活性的包涵体形式出现，这使得对蛋白质功能的研究变得复杂。融合表达是一种解决这个问题的有效方法，它通过将目标蛋白与特定标签融合来提高其可溶性。 研究中，研究人员将五种常见的融合标签——突变型麦芽糖结合蛋白(mMBP)、小分子泛素样修饰蛋白(SUMO)、翻译起始因子(IF2-I)、氮源利用物质A(NusA)和谷胱甘肽转移酶(GST)——以及三种伴侣蛋白(GroEL、DnaK和TF)分别克隆到pET30a(+)质粒上，创建了一系列融合表达载体。这些载体设计有统一的克隆位点，并且在融合标签的羧基末端添加了烟草蚀刻病毒蛋白酶(TEV)的酶切位点，便于后期的蛋白质纯化。 为了验证这些融合表达载体的效率，研究者将N-乙酰-D-葡萄糖胺2-异构酶基因(hRnBP)克隆到了mMBP融合表达载体中。通过IPTG诱导表达后，SDS-PAGE检测结果显示融合蛋白得到高效表达且几乎完全可溶。使用TEV蛋白酶切割后，观察到了预期的蛋白带，证明了这种方法的有效性。进一步的全细胞偶联实验表明，mMBP-hRnBP的摩尔转化率比没有mMBP标签的体系提高了约60%，这表明融合标签确实提高了目标蛋白的活性和可溶性。 该研究开发的新型原核融合表达载体为蛋白质的表达、纯化和功能研究提供了更多可能性。这些融合表达载体不仅能够帮助解决蛋白质表达中的溶解性问题，还能够提高目标蛋白的生物学活性，对于蛋白质科学研究具有重要意义。这些成果为后续的生物技术应用，如药物开发、蛋白质结构与功能研究等，提供了强有力的技术支持。