克隆與表達

蛋白質表達載體

質粒或蛋白質表達載體是圓形的 DNA 片段，包含許多功能元件，用於克隆和表達感興趣的蛋白質。選擇適當的表達載體，部分取決於蛋白質的類型、將會表達蛋白質的生物，以及研究人員想要解決的特定應用和科學問題。表達載體的種類繁多，研究人員可以選擇最適合自己研究的克隆、克隆選擇和蛋白質表達元件。一旦選定了感興趣的基因序列和表達載體，研究人員通常會使用核酸酶在特定位點精確切割載體，使感興趣的基因序列在框架內被克隆，並最終在宿主生物中表達出來。重要的是，研究人員通常會使用有化學能力的細胞和細菌轉化來寄存重組 DNA 質粒，因為它們在 -70 °C 冷凍儲存時是穩定的。

如何轉染細胞

細胞轉染是指將 DNA 或 RNA 或蛋白質導入真核細胞的過程。研究人員可以使用各種物理、化學和生物技術來完成蛋白質表達工作流程的這一部分。物理方法，如電穿孔，或化學方法，包括磷酸鈣 (CaPi)、聚乙烯亞胺 (PEI) 和脂質感染試劑，都是研究人員常用的方法。病毒轉導系統，包括慢病毒 (lentiviral)、核逆轉病毒 (oncoretroviral) 和腺病毒 (adenoviral) 也可供科學家使用。

蛋白質表達系統

研究人員使用各種生物來表達他們感興趣的蛋白質。研究人員通常使用細菌，因為細菌能有效地吸收表達載體，具有快速的倍增時間，並能在最佳條件下產生大量的重組蛋白質。然而，由於細菌是原核生物，因此無法提供某些蛋白質所需的蛋白質轉譯後修飾。真核細胞（包括酵母和哺乳類動物細胞系）有助於蛋白質的轉譯後修飾，也是研究人員常用的細胞系。選擇重組蛋白表達的最佳細胞系以及蛋白表達策略，在很大程度上取決於特定的應用需求以及科學家想要解決的問題。