昆虫表达系统
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白蚁木质纤维酶昆虫细胞表达体系的构建白蚁是一种能够分解木质纤维素的昆虫,其体内含有一种特殊的酶——木质纤维酶。
这种酶能够分解木质纤维素,将其转化为可被白蚁消化吸收的营养物质。
因此,白蚁的木质纤维酶在生物能源、环境保护等领域具有广泛的应用前景。
为了更好地利用白蚁的木质纤维酶,科学家们开始研究如何构建一种高效的昆虫细胞表达体系。
经过多年的努力,他们终于成功地构建了一种以白蚁为模板的昆虫细胞表达体系。
这种昆虫细胞表达体系主要由两部分组成:表达载体和宿主细胞。
表达载体是一种能够将目标基因导入宿主细胞并使其表达的DNA分子。
而宿主细胞则是一种能够稳定地表达目标基因并产生大量目标蛋白的细胞。
在构建这种昆虫细胞表达体系时,科学家们首先需要从白蚁中提取木质纤维酶的基因序列,并将其克隆到表达载体中。
然后,他们将表达载体导入宿主细胞中,并通过一系列的实验优化表达条件,最终成功地使宿主细胞产生了大量的木质纤维酶。
这种昆虫细胞表达体系的构建不仅为木质纤维素的高效分解提供了新的途径,还为生物能源、环境保护等领域的研究提供了新的思路和方法。
未来,科学家们将继续深入研究这种昆虫细胞表达体系,以期能够更好地利用白蚁的木质纤维酶,为人类的生活和环境保护
做出更大的贡献。
表达系统是生物体进行交流和传递信息的重要工具,不同类裙的生物体在表达系统上有着独特的特点和功能。
本文将就原核、昆虫和哺乳动物的表达系统进行对比分析。
一、原核1. 原核生物是一类较为简单的生物体,其表达系统主要包括RNA转录和翻译,以及一些原核生物特有的机制,如转座子、限制酶等。
2. 在原核生物中,基因的表达和调控相对简单,通常是通过DNA的转录产生mRNA,然后再通过翻译产生蛋白质。
原核生物的基因组相对较小,基因的结构也相对简单。
3. 原核生物的表达系统不仅包括基本的基因表达,还包括许多在分子水平上进行信息交流和传递的机制,如质粒介导的DNA转移、RNA 介导的基因沉默等。
二、昆虫1. 昆虫是一类较为复杂的生物裙体,其表达系统包括了多种不同的信号传导和调控机制,如激素系统、化学信号系统等。
2. 在昆虫中,基因的表达和调控已经相对复杂起来,有许多基因调控网络参与其中。
除了mRNA的转录和翻译外,昆虫还具有一些特殊的表达机制,如miRNA介导的基因沉默、垂体激素调控等。
3. 昆虫的表达系统在进化上相对比较保守,但在不同物种和不同环境中,表达系统也会出现一些特殊的适应性和多样性。
三、哺乳动物1. 哺乳动物是一类高度复杂的生物裙体,其表达系统包括了多种不同的信号传导和调控机制,如内分泌系统、神经系统等。
哺乳动物的基因组相对较大,基因的结构也十分复杂。
2. 在哺乳动物中,基因的表达和调控已经相对复杂起来,有许多基因调控网络参与其中。
哺乳动物具有多种不同的表达机制,如DNA甲基化、组蛋白修饰等。
3. 哺乳动物的表达系统在进化上相对比较灵活,不同物种和不同环境中会呈现出不同的表达模式和调控机制。
在哺乳动物中,基因表达的调控和信号传导机制十分复杂,涉及到许多不同的细胞信号通路和调控网络。
原核、昆虫和哺乳动物在表达系统上具有明显的差异。
原核生物表达系统相对简单,主要是基因的转录和翻译,以及一些特殊的表达机制。
昆虫和哺乳动物的表达系统则相对复杂,涉及到多种不同的信号传导和调控机制。
杆状病毒昆虫细胞表达系统:原理探微与常见问题解决指南在生物技术的广阔天地中,杆状病毒昆虫细胞表达系统以其独特的魅力和广泛的应用前景,正逐渐受到研究者们的青睐。
这一系统巧妙地利用经过改造的杆状病毒基因组,在大肠杆菌中高效复制,并通过精密的转座过程将目的基因精准地插入到bacmid的特定位点。
这一过程不仅展示了生物技术的精巧与奇妙,更为科研工作者提供了强大的工具,用以探索和研究蛋白质的功能与结构。
然而,任何技术在实际应用中总会遇到一些问题和挑战。
为了帮助大家更好地掌握和运用这一系统,本文将深入探讨其原理,并分享在实际操作中可能遇到的常见问题及其解决方案,以期为大家的科研工作提供有益的参考和指导。
杆状病毒昆虫细胞表达系统原理:经过精心改造的病毒基因组(即杆状病毒穿梭载体Bacmid)在此系统中展现了非凡的复制能力。
它们能在大肠杆菌如DH10Bac菌株中自如地繁衍。
这一复制过程得益于供体质粒中目的基因两侧所锚定的Tn7转座原件。
这些原件与DH10Bac菌株中的helper质粒所编码的转座酶活性相互作用,将目的基因精准地转座到bacmid的特定位点上。
当目的基因成功插入后,会导致bacmid上的LacZ基因发生移码,进而通过蓝白斑筛选法轻松鉴定出阳性重组bacmid。
经过提取后,这些bacmid便能转染昆虫细胞,开启其在昆虫细胞中的高效表达之旅。
昆虫-杆状病毒表达平台的常见问题解答1、义翘神州是否接受已构建的表达载体进行蛋白表达?对于众多常规蛋白表达项目,义翘神州确实欢迎并接受客户直接提供的表达载体,如pFastBac等,进行专业的蛋白表达。
我们深知每个蛋白的特性独一无二,因此,我们始终致力于与客户保持紧密的沟通,共同探讨并确定最佳的纯化方案,确保最终交付的产品符合客户的期望和需求。
我们承诺,通过我们的专业知识和丰富经验,将客户的表达载体转化为高质量的蛋白产品。
2、义翘神州是否接受包被好的杆状病毒直接进行蛋白表达?对于一些常规蛋白表达项目我们同样也可以直接使用客户制备好的杆状病毒进行蛋白表达,我们也会根据蛋白的实际特性与客户沟通交流纯化方案和最终交付形式。
实验材料:1. 重组杆状病毒质粒:Bacmid/nsp-6及阳性对照Bacmid/CAT,已构建成功。
2. 昆虫细胞Sf9、High Five及其相关培养基、转染试剂均购自Invitrogen公司。
抗His单克隆抗体购自Oncogene公司,CAT-ELISA试剂盒购自Roche。
实验步骤:一、昆虫细胞转染:1. Sf9细胞计数,取6孔板中的两孔,每孔加入9×10 5个细胞(其中一孔设为正常对照),并以全培培养至少1小时,使细胞贴壁。
2.准备重组质粒和细胞转染试剂的混合物:a. 溶解1μg纯化重组杆状病毒重组质粒于100μl 无添加成分的Grace’s Medium。
b. 转染试剂充分摇匀后取6μl加入100μl 无添加成分的Grace’s Medium,混匀。
c. 将上述稀释好的质粒及稀释好的转染剂混匀,室温孵育20min。
3.重组质粒与转染剂混合液孵育的同时,以2ml无添加成分的Grace’s Medium洗涤待转染的一孔细胞并弃去洗液。
4.取0.8ml无添加成分的Grace’s Medium加入质粒与转染剂的混合液中,轻轻混匀后,总体积约为1ml。
加入上步洗涤后的细胞孔中,27℃继续培养5h。
5.移除质粒、转染剂混合物,加入2ml全培。
27℃湿盒孵育,直到病变现象产生。
二、病毒贮液的制备:1. 病毒感染晚期(正常24-72h)可见细胞停止生长、黏附,呈颗粒状外观。
即收集含病毒的培养上清,500g离心5min,去除细胞和碎片。
2. 上清即为P1病毒贮液,移入新的离心管中4℃避光保存。
长期保存分装冻存于-80℃。
3. 病毒贮液的扩增,按以下公式进行所需病毒P1贮液的量:感染所需病毒贮液量(ml)=[MOI(pfu/cell) ×细胞数÷病毒贮液效价(pfu/ml)]注:若不进行病毒空斑测定,P1贮液效价按照1×10 6到1×10 7计。
4. 扩增P1液制备P2病毒贮液方法如下:a. 转染当天,取2×106个细胞/孔加入六孔板中,贴壁生长至少1h。
昆虫细胞表达系统昆虫细胞表达系统是四大表达系统(昆虫细胞、细菌、酵母、哺乳动物细胞表达系统)之一。
昆虫细胞表达系统原理是通过转座作用将转移载体中的表达组件定点转座到能在大肠杆菌中增殖的杆状病毒穿梭载体(Bacmid)上,通过抗性和蓝白斑筛选到重组穿梭质粒,提取穿梭质粒DNA转染昆虫细胞后,得到的子代病毒即为重组病毒。
将病毒上清浸染昆虫细胞,获得表达的重组蛋白。
杆状病毒是一类闭合环状双链病毒,病毒粒子呈杆状,以昆虫为主要宿主。
杆状病毒还是一种出芽型分泌性病毒粒子,在感染细胞后能迅速在培养细胞中水平传播而保持细胞在相当长的时间内不裂解,从而最大限度地保持了外源蛋白的稳定,昆虫细胞表达系统又被称为昆虫杆状病毒系统。
昆虫细胞表达系统本身是一个蛋白裂解性系统,在杆状病毒感染昆虫细胞的过程中,杆状病毒可以编码一些蛋白酶如木瓜蛋白酶等导致蛋白的降解。
因此,收集细胞后,在裂解细胞之前要加入蛋白酶抑制剂防止蛋白的降解。
昆虫细胞表达系统属于真核细胞表达系统,但又不同于酵母及哺乳动物细胞表达系统,酵母表达的蛋白易纯化但也易降解,而哺乳动物细胞表达系统表达的蛋白具有生物活性但成本高。
细菌表达系统属于原核表达系统,操作简单、周期短收益大、表达产物稳定,但是表达基因的相对分子量有限,且不能对表达产物进行翻译后加工修饰。
而昆虫细胞表达系统具有很多优点:(1)具有糖基化作用、乙酰化作用、磷酸化作用等一系列蛋白质翻译加工修饰系统;(2)正确的蛋白折叠、二硫键形成,使重组蛋白在结构和功能上更接近天然蛋白,有利于表达产物形成天然的高级结构;(3)具有对重组蛋白进行定位的功能,如将核蛋白转送到细胞核上,膜蛋白则定位在膜上,分泌蛋白则可分泌到细胞外等;(4)昆虫细胞悬浮生长,容易放大培养,有利于大规模表达重组蛋白。
高表达量,最高表达量可达昆虫细胞蛋白总量的50%;(5)可表达非常大的外源性基因(~200kD)而不至于影响本身的增殖;(6)具有在同一个感染昆虫细胞内同时表达多个基因的能力;(7)通用性广,能用于表达来自病毒、细菌、真菌、植物和动物几乎所有的蛋白,并且能表达带有内含子的外源基因;(8)对脊椎动物是安全的,杆状病毒属于昆虫病毒,有高度特异的宿主范围,对脊椎动物和植物均无致病性,而且经重组后的病毒因失去多角体保护而使其在自然界的生存能力很弱,被认为是安全的载体。
杆状病毒是已知昆虫病毒中最大的类群发现最早、研究最多且实用意义也是最大的昆虫病毒。
杆状病毒表达载体系统Baculovirus expression vector systemBEVS自1983年问世以来Smith Summer1983Maeda et al 1984由于其具有高效的表达能力、安全易操作等特点已成为研究和生产各种原核、真核蛋白的用力而普及的工具已成功表达了大量的外源基因几乎覆盖了所有物种可开发利用的大部分基因。
1 分类杆状病毒——有囊膜的双股DNA大型病毒仅限于无脊椎动物有尾噬菌体目Caudovirales 杆状病毒科Baculoviridae 核型多角体病毒属NucleopolyhedrovirusNPV ———苜蓿蠖核型多角体病毒Autographa Californica NPV ———家蚕核型多角体病毒Bombyx mori MPV 颗粒体病毒属GranulovirusGV ———苹果蠹蛾颗粒体病毒Cydia pomonella GV 多角体与颗粒体的区别NPV和GV均有包涵体形式NPV的称多角体后者称为颗粒体多角体内含有许多病毒子都在宿主细胞核内存在颗粒体内含一个病毒子偶尔是两个绝大部分在核内形成但某些GV在胞浆中形成颗粒体2 发育循环杆状病毒包含两个独特的时相又称双相生活循环biphase life cycle 第一相出现在PI0-24hr 核衣壳于胞核内病毒发生基质上进行装配通过细胞质出芽获得囊膜这种病毒称为细胞释放型病毒子Cell-released virusCRV又称胞外型病毒Extracellular virusECV或出芽型病毒Budded virusBV 第二相出现在PI20-72hr 当20hr后核内出现病毒包涵体时第二相显著出现一直持续到感染细胞溶解为止72hr 随着第二相开始CRV急剧减少从第二相开始留在核内的核衣壳被封入核内新装配的囊膜中以后许多核内获得囊膜的病毒子被包埋入多角体蛋白的结晶基质中逐渐形成多角体。
昆虫细胞表达系统昆虫细胞表达系统是四大表达系统(昆虫细胞、细菌、酵母、哺乳动物细胞表达系统)之一。
昆虫细胞表达系统原理是通过转座作用将转移载体中的表达组件定点转座到能在大肠杆菌中增殖的杆状病毒穿梭载体(Bacmid)上,通过抗性和蓝白斑筛选到重组穿梭质粒,提取穿梭质粒DNA转染昆虫细胞后,得到的子代病毒即为重组病毒。
将病毒上清浸染昆虫细胞,获得表达的重组蛋白。
杆状病毒是一类闭合环状双链病毒,病毒粒子呈杆状,以昆虫为主要宿主。
杆状病毒还是一种出芽型分泌性病毒粒子,在感染细胞后能迅速在培养细胞中水平传播而保持细胞在相当长的时间内不裂解,从而最大限度地保持了外源蛋白的稳定,昆虫细胞表达系统又被称为昆虫杆状病毒系统。
昆虫细胞表达系统本身是一个蛋白裂解性系统,在杆状病毒感染昆虫细胞的过程中,杆状病毒可以编码一些蛋白酶如木瓜蛋白酶等导致蛋白的降解。
因此,收集细胞后,在裂解细胞之前要加入蛋白酶抑制剂防止蛋白的降解。
昆虫细胞表达系统属于真核细胞表达系统,但又不同于酵母及哺乳动物细胞表达系统,酵母表达的蛋白易纯化但也易降解,而哺乳动物细胞表达系统表达的蛋白具有生物活性但成本高。
细菌表达系统属于原核表达系统,操作简单、周期短收益大、表达产物稳定,但是表达基因的相对分子量有限,且不能对表达产物进行翻译后加工修饰。
而昆虫细胞表达系统具有很多优点:(1)具有糖基化作用、乙酰化作用、磷酸化作用等一系列蛋白质翻译加工修饰系统;(2)正确的蛋白折叠、二硫键形成,使重组蛋白在结构和功能上更接近天然蛋白,有利于表达产物形成天然的高级结构;(3)具有对重组蛋白进行定位的功能,如将核蛋白转送到细胞核上,膜蛋白则定位在膜上,分泌蛋白则可分泌到细胞外等;(4)昆虫细胞悬浮生长,容易放大培养,有利于大规模表达重组蛋白。
高表达量,最高表达量可达昆虫细胞蛋白总量的50%;(5)可表达非常大的外源性基因(~200kD)而不至于影响本身的增殖;(6)具有在同一个感染昆虫细胞内同时表达多个基因的能力;(7)通用性广,能用于表达来自病毒、细菌、真菌、植物和动物几乎所有的蛋白,并且能表达带有内含子的外源基因;(8)对脊椎动物是安全的,杆状病毒属于昆虫病毒,有高度特异的宿主范围,对脊椎动物和植物均无致病性,而且经重组后的病毒因失去多角体保护而使其在自然界的生存能力很弱,被认为是安全的载体。