桿狀病毒昆蟲細胞表達系統(tǒng)(Baculovirus Expression Vector System, BEVS)是一種以昆蟲細胞為宿主細胞,依托桿狀病毒為外源基因載體,從而實現(xiàn)外源基因表達的表達系統(tǒng)。在生物制備領域中,昆蟲桿狀病毒表達系統(tǒng)是一種強大的工具。
桿狀病毒昆蟲表達系統(tǒng)的制備流程:
1、質(zhì)粒構(gòu)建。將提取出的目的基因插入到桿狀病毒基因中(主要是線性或環(huán)狀的DNA質(zhì)粒);
2、細胞轉(zhuǎn)染。將構(gòu)建的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到選定昆蟲細胞中,使得目標基因得以表達;
3、蛋白表達。對所得細胞進行培養(yǎng),使得目標基因得以轉(zhuǎn)錄和翻譯,從而實現(xiàn)目標蛋白的表達;
4、蛋白包裝。將病毒顆粒釋放到培養(yǎng)基中,從而獲得以及純化所需目的蛋白;
桿狀病毒昆蟲表達系統(tǒng)的常用方法:
1、轉(zhuǎn)染方法。轉(zhuǎn)染的方法很多,比如鈣磷沉淀法、電穿孔法等;
2、標記方法。利用對表達載體進行標記,從而實現(xiàn)細胞的篩選;
桿狀病毒昆蟲表達系統(tǒng)的優(yōu)勢:
1、安全性高。因為制備過程中僅采用桿狀病毒來轉(zhuǎn)染昆蟲細胞,不會感染到其他細胞,所以不會對人體造成影響;
2、表達高效。通過各種酶的使用,使得蛋白得以正確折疊以及翻譯后修飾,從而實現(xiàn)復雜蛋白的表達;
3、適合大規(guī)模生產(chǎn)。昆蟲細胞可以在無血清的培養(yǎng)基中生長,從而實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn);
4、應用廣泛。在蛋白功能研究、藥物發(fā)現(xiàn)研究等方面有著廣泛的使用;
桿狀病毒昆蟲表達系統(tǒng)的局限性:
1、表達不穩(wěn)定。因為病毒存在一定的毒性,其會造成宿主細胞的裂解,從而影響蛋白的穩(wěn)定性;
2、糖基化水平低。當我們對蛋白進行糖基化時,可能會造成單的不穩(wěn)定以及免疫原性;
3、基因組不穩(wěn)定。桿狀病毒基因組會存在一定的不穩(wěn)定性,從而影響到蛋白的長期表達和穩(wěn)定性;
桿狀病毒昆蟲表達系統(tǒng)的注意事項:
1、需要選擇合適的表達系統(tǒng)。結(jié)合目的蛋白的性質(zhì)來選擇合適的表達載體,從而確保載體與目的基因的相容性;
2、對表達條件進行優(yōu)化。對于不同的昆蟲細胞,需要結(jié)合其感染以及培養(yǎng)條件,選擇最優(yōu)的培養(yǎng)條件;
3、對實驗進行合理地設計。相對其他表達系統(tǒng)來說,桿狀病毒昆蟲表達系統(tǒng)存在一定的復雜性,需要對其實驗過程進行合理地設計;
桿狀病毒昆蟲表達系統(tǒng)存在著極大的優(yōu)勢,不僅高效,而且在蛋白修飾方面有著極大的優(yōu)勢,為生物學以及制備領域研究有著極大的優(yōu)勢。通過對其原理以及流程、操作等方面的調(diào)整,能夠更好地實現(xiàn)蛋白的表達。當然了,這套蛋白表達系統(tǒng)也存在著一定的不足之處,需要結(jié)合具體的情況來進行選擇。更多蛋白表達的相關知識,敬請關注武漢普健生物。