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蛋白表达的载体和应用

蛋白表达载体

表达载体或质粒是DNA的环状序列，研究人员通常将其作为承载基因的工具，而该基因则编码目的蛋白。随后将含目的基因的质粒转化或转染到细胞中，进行蛋白超表达。质粒中含各种有用部分，有助于克隆、克隆选择、蛋白表达和蛋白纯化。这些部分包括但不限于多克隆位点（MCS）、用于克隆选择的抗生素抗性基因、用于蛋白鉴定和纯化的独特标签以及驱动蛋白表达的强启动子区域。蛋白表达载体种类繁多，根据特定应用需求和用于蛋白表达的细胞类型，这些载体中的许多部分是可互换的。

细菌、哺乳动物和其他蛋白质表达系统

因生长速度快，大肠杆菌中的质粒转化仅需几分钟，细菌是生产重组蛋白的主要微生物。细菌蛋白表达依赖70S细菌核糖体中的30S和50S核糖体亚基。为了防止无质粒细胞的生长，使用含抗生素抗性基因的质粒作为筛选方法，鉴定和分离掺入含目的蛋白编码序列质粒的细菌。通常需要进行额外的基因测序确定目的基因序列是否存在，但许多阻断细菌蛋白合成的抗生素通常用于去除无质粒的细菌。除细菌外，昆虫、酵母和哺乳动物细胞系也常用于蛋白表达。然而，与细菌不同，真核细胞系含额外的分子机制可进行翻译后修饰（例如糖基化），常对蛋白功能至关重要，对下游分析必不可少。

重组蛋白表达的应用

重组蛋白是指在蛋白表达质粒内编码的蛋白，经过修饰实现最大程度的蛋白表达/纯化或突变进而评估蛋白功能。增加、删除或改变蛋白编码序列的能力（即使是针对单个核苷酸），为研究人员提供了非常强大的工具，可以研究大量的基础问题，阐明蛋白在健康组织和疾病组织中的功能。重组蛋白表达技术的意义远远超出了基础研究的应用范围，对于研发拯救生命的药物和疫苗至关重要。

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