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用碱性磷酸酶启动子和信号序列分泌表达外源蛋白实验

本实验介绍关于用碱性磷酸酶启动子(phoA) 和信号序列在大肠杆菌中分泌表达外源蛋白的过程。本实验来源于分子克隆实验指南(第三版)下册,作者:〔美〕J. 萨姆布鲁克 D.W. 拉塞尔。


实验材料

大肠杆菌菌株pTA1529 或 pBAce阳性对照质粒

试剂、试剂盒

考马斯亮蓝染色溶液或银染溶液微量营养MOPS 盐中性磷酸盐缓冲液SDS 凝胶加样缓冲液SDS-聚丙烯酰胺凝胶靶基因或 cDNA 片段诱导培养基LB 琼脂平板LB 培养基

仪器、耗材

Sorvall GSA 转头或相当的转头Sorvall SS-34 转头或相当的转头沸水浴

实验步骤

材料
缓冲液和溶液
贮存液,缓冲液和试剂的成分参见附录 1。

参见附录 8。
微量营养(用于 10xMOPS 盐)
37 mg(NH4)6Mo7O24•4 H2O
158 mgMnCl2•4 H20
25 mgCuSO4
溶于10ml 终体积,过滤CJ,贮存于 4°C。
10XMOPS 盐(用于诱导培养基)
400 mmol/L3-(N-吗啉代) 丙磺酸(pH7T4)(MOPS)
0.1 mmol/L FeSO4•7 H2O
2.8 mmol/LK2SO4
5.3 mmol/LMgCl2•6 H2O
溶于 1L 终体积,过滤CJ. 用前每升加 10ul 微量营养。
中性磷酸盐缓冲液(1mol/L)(用于诱导培养基)

不含 DTT 的 1xSDS 凝胶加样缓冲液室温保存,1mol/LDTT 贮存液现用现加于上述缓冲液。
凝胶
SDS-聚丙烯酰胺凝胶(10%)





0.2%(m/V) 葡萄糖
20ug/ml 腺嘌呤
0.1mol/L 中性磷酸盐缓冲液(配方见上)
诱导 phoA 的低磷酸盐培养基 (Neidhardt et al,1974; 最初用于同位素标记)虽然配制麻烦,担总能获得ZG水乎的诱导。
含氨苄(50ug/ml) 的 LB 琼脂平板
含氨苄(50ug/ml) 的 LB 培养基
离心机和转头
Sorvall GSA 转头或相当的转头



本方案步骤 1 需要笫 8 章方案 7 中所列试剂。
本方案步骤 3 需要第 1 章方案 23~26 中所列试剂。


任何大肠杆菌菌株都可用作载体的宿主。Oka 等(1985)报道外源蛋白在 YK537 中比在 C600 中表达量髙 5 倍,YK537 菌株带有内部缺失突变的如 phoA 基因,但表达水平的差异可能并不是由突变造成的,因为 B.L.Wanner(个人通信)等发现外源蛋白在同基因野生型或 phoA8 菌株中的表达没有差异。如果外湎蛋白没有毒性,就可以使用带 phoR 突变的细菌菌株。因为野生型 phoR 基因编码操纵子的阻抑物,phoR 突变株组成表达/启动子控制的基因(Wanner1987)。对于所有的细菌表达系统可能都需要SY不只一种宿主,才能找到最适于表达特定外源蛋白的大肠杆菌菌株(Weikert et al.1988)。不同的菌株也应在不同的溫度培养,以获得ZG表达水平和蛋白稳定性(见方案 1)。
pTA1529 或 pBAce




为确定扩增反应没有引入错误突变,应对 PCR 产物进行序列分析。
2. 含靶 cDNA/基因的 DNA 片段与表达载体连接(第 1 章方案 17 或 19)。
3. 连接产物转化适当的大肠杆菌菌株。将转化体铺于含氨苄(50ug/ml) 的 LB 平板,于 37°C 过夜培养。





影响诱导表达的因素请参见方案 1 步骤 8 的注解。
7. 接种后不同时间(如 0、6、12、18 和 24 h) 取 1 ml 样品放于微量离心管中,测定 A550, 室温高速离心 1 min。




如果用 phoA 信号肽引导外源蛋白的分泌,进行补充方案 phoA 融合蛋白的亚细胞定位,通过分级分离分析蛋白在细胞中的分布。
大量表达靶蛋白
12. 挑取一个重组大肠杆菌菌落接入 25 ml 含氨苄(50ug/ml) 的 LB 培养液,在 125 ml 摇瓶中于 37°C 通气培养过夜。
13.5000 g(6500r/min Sorvall SS-34 转头)离心 15 min 收集细胞,沉淀重悬于 25 ml 诱导培养液,再次离心收集细胞。
14. 洗涤过的细胞重悬于 2.5 ml 诱导培养液,接种于 500 ml 诱导培养液,以预试验确定的ZJ时间和ZJ温度于 2L 摇瓶中培养。
15. 诱导适当时间后,于 4°C 以 4000 g(5000r/min Sorvall GSA 转头)离心 15 min 收集细胞。


2016-03-26
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