实验步骤
1.用EcoRI和BamHI酶切pBV220(1g)(酶切方法见实验四),pBV220经纯化后待用。
2.用EcoRI和BamHI酶切pUCl8-IL DNA(4g),酶切好的600bp IL DNA片段用DNA回收试剂盒回收待用。
3.取0.2g酶切好的pBV220载体加0.2g 的600bp IL DNA片段,用T4DNA连接酶连接(见实验五)。
4.取连接产物转化JMl03感受态菌,涂布于加Amp的LB固体培养基上。
5.快速抽提质粒;酶切鉴定重组质粒。
6.用接种环取重组克隆于3ml 含50g/ml Amp的LB液体培养基的150×15mm试管中,斜置于30℃恒温摇床,200r/min培养过夜。
7.次日上午取过夜培养菌30l接种于3ml含50g/ml Amp的LB液体培养基的150×15mm试管内,分别接种6管。斜置于30℃恒温摇床,200r/min培养约3小时。
8.当细菌浓度生长到OD550 = 0.5~1.0时,取出5管移入42℃恒温培养摇床内,200r/min诱导表达,余下1管为不诱导表达的对照样品。
9.以1小时的间隔依次取出1管并做好标记,置于冰中待用。
10.诱导完毕后,将样品摇匀,各取1ml分别加入Eppendorf管中,10,000r/min离心5分钟,上清液用微量移液器轻轻吸去,再于离心机中10,000r/min离心5分钟,再吸去残留上清液。
11.将Eppendorf管在涡旋混旋器上振荡,使沉淀散开至不见块状物。
12.各管中加入SDS-PAGE电泳上样液50l振荡混匀,置于100℃水中,煮5分钟,取出于离心机中10,000r/min离心10分钟。
13.各管分别取15~20l于12% SDS-PAGE中电泳,40V过夜。
14.将胶剥下于考马氏亮蓝染色液中染色5小时以上。
15.胶于脱色液中脱色至透明。
16.结果分析,SDS-PAGE电泳分析结果,不经诱导的细菌没有特定位置的条带,诱导后的细菌随时间的不同表达的蛋白量不同,诱导4小时后基因的表达趋于稳定,最高表达量约为30%。
【提示】
1.表达菌株的过夜培养物接种,是为了在诱导表达时培养基中的细茵能尽量处于同步生长状态,以便于产物的大量表达。在安排实验时,前一天应考虑到将过夜菌接种培养。该实验的时间较长,第一次操作时,时间安排不当,当天可能做不完,而表达产物又不适合于过夜放置,应当予以注意。
2.一般在大肠杆菌高效表达真核基因时,所产生的产物常以包含体的形式存在,用超声仪破裂细菌后进行离心,表达产物存在于离心管底,而不在上清液内,因此当上清液内分析不到样品时,应考虑分析离心沉淀物,最好是第一次分析所表达的产物时,将两者同时进行电泳分析,以确定表达产物在宿主菌内的存在形式。
3.原核表达系统表达基因,其产物在宿主中的存在形式并不是固定不变的,随培荞基的营养状况、诱导培养的时间和表达效果的高低而不同。包含体产物一般不能直接用于常规层析方法进行纯化,必须用盐酸胍等非离子型强变性剂溶解,并用不同的方法将产物复性后才能进行常规分高纯化,否则会给后期实验带来不便。如果能将表达产物变成可溶性形式,将有利于后续实验的快速开展。表达菌培养时、营养状况好、诱导表达时间短、表达效率降低都有利于可溶性表达产物的形成。
4.宿主菌都有其自身的蛋白质,表达的产物在SDS-PAGE电泳时,其分子量可能会与宿主菌的蛋白质条带重叠,给分析结果带来麻烦。近到这种情况,一般采用以下几种办法来处理:①比较表达结果与对照结果中各条蛋白带的浓度,并选择几条肉眼看到浓度无差别的蛋白带为比较对照,寻找表达结果中是否有浓度增加的蛋白条带。如果有,则可进一步分析;②改变电泳胶的浓度(调整电泳胶的有效分辨范围),使蛋白重叠条带分开;③用抗血清或抗体对SDS-PAGE做免疫WesternBlot(免疫印迹实验),观察表达结果中是否有特异性条带出现。
5.表达产物观察不到时,很可能是目的基因与载体上启动子匹配不好。mRNA转录出来后,如果在SD序列或目的基因的ATG位点及附近出现有二级折叠结构,并且其茎环中茎的长度大于5bp时,会严重影响到蛋白质的翻译效率,产率极低。通过定点突变或更换载体使这类二级结构消除,可使表达效率提高10~100倍以上。