2008新品回顾之表达系统篇[选购宝典]

生物通编者按：每一年，生命科学领域都迸发出许多创新的闪光点。技术的创新正推动生命科学飞速地发展；而创新的产品也在争相亮相。在即将过去的2008年，有哪些创新的技术让你印象深刻，又有哪些创新的产品让你受益无穷？在2008年末，生物通推出“2008生命科学十大创新产品评选”活动。通过这次活动，我们将盘点出2007-2008年对生命科学领域影响最大的新产品，让更多的人了解科学发展的新方向，也早日享受到科技创新带来的成果。

在表达系统方面，新产品当然没有像干细胞、miRNA那样出现井喷。现有的原核、真核表达系统已经相当成熟，大部分新产品为了让表达量更高或溶解性增加，对载体进行例牌的局部改善。当然，也有一些新鲜的东西，吸引我们的眼球，如膜蛋白表达试剂盒和自由调控目的蛋白表达量的ProteoTuner系统。

以往，膜蛋白的表达总是让人相当头疼，产量不高，或总是形成包涵体。Invitrogen首家推出了MembraneMax膜蛋白表达试剂盒，能克服以上的困难，得到高产量可溶性的膜蛋白。它的秘密武器就在于其中专利的MembraneMax试剂。MembraneMax试剂与细胞膜有点类似，是优化的脂-蛋白配方，外环是一种专利配方的支架蛋白，中间是脂双层。它提供了与细胞内相似的环境，帮助膜蛋白正确折叠，避免了蛋白聚集，同时也省去了反复优化的繁琐步骤。与Invitrogen的Expressway体外表达系统结合，MembraneMax试剂就能生产出微克至毫克级的可溶膜蛋白。在蛋白合成结束之后，膜蛋白可以从脂双层的任一侧取出。经Invitrogen内部验证，许多膜蛋白的表达量都大于0.1mg/ml，这对于很多下游应用来说都是足够的，且蛋白可溶性明显增加。

我们都不是魔术师，不能让蛋白说有就有，说无就无。不过，Clontech公司革新的ProteoTuner系统，能让研究人员随心所欲地调控细胞内目的蛋白的表达水平。它有两个关键元件：破坏稳定结构域（DD）和小分子配体Shield1。向细胞培养基中加入Shield1稳定配体，就能保护你的目的蛋白不被蛋白酶体降解，在细胞内迅速积累。相反地，为了降解你的目的蛋白，就将细胞转移至不含Shield1的培养基中。没有了Shield1的保护，目的细胞就迅速降解。蛋白表达量的调控就是这么简单而直接，比以前的四环素诱导系统可快多了。ProteoTuner系统也入围了十大创新产品的评选。

除了这两个与众不同的新产品，其他新品都是对现有系统的改造。如QIAGEN公司的QIAgenes表达载体，上面已包含完全测序的人类基因的cDNA。目前已有35,000个人类ORF的全长cDNA构建在载体上。如果只是克隆好的重组载体，那并不稀奇。关键是为了在E.coli表达系统中得到最高产量的蛋白，QIAgenes大肠杆菌表达载体上的蛋白编码序列从密码子偏好性、mRNA稳定性及二级结构等多方面来考虑，通过专利的软件进行了优化。你得到的是即用型的重组载体，无需克隆、测序和优化，非常方便。

在体外表达系统方面，Promega公司今年推出了两个新产品，一种是利用大肠杆菌S30提取物，另一种则是昆虫细胞提取物。S30 T7表达系统的最大特点是产量高。T7启动子的载体在1小时内最高能表达500 ug/ml的蛋白。而昆虫细胞体外表达系统则源自Sf21细胞系，有着独特的优势：表达温度比其他系统低。在低温下表达能增强蛋白的折叠以及稳定性，是进行突变研究的科学家的首选。

NEB公司也推出了新一代的体外表达系统——PURE。这种“纯净”的表达系统最特别的地方就是去除了所有污染可能。PURE中的所有活性组份都来自于重组制备，避免了天然提取物中核酸外切酶，RNase和蛋白酶的污染，使DNA模板不被降解，表达的蛋白也不会有任何降解和修饰。由于翻译混合液的背景表达很低，因此，合成后的蛋白质通常不需要提纯就可以直接用于检测。正是由于系统成份的高纯度，产品寿命也得到了延长，试剂盒经得起反复冻融5次，而不影响其活性。

做真核表达的对pcDNA系列载体应该不会陌生。Invitrogen公司今年推出了一个改良版：pcDNA 3.3-TOPO载体。此载体利用CMV启动子/增强子的组合在大多数哺乳动物细胞中实现高水平表达。它可以瞬时转染贴壁细胞，也可与悬浮的FreeStyle MAX系列结合，大量表达native蛋白。克隆方式是TOPO，很快很省心。

今年在表达系统方面的新品就这么多，报告完毕。
（生物通 薄荷）