包涵體蛋白表達是一種在基因工程中常見的現(xiàn)象,主要發(fā)生在外源基因在原核細(xì)胞,尤其是大腸桿菌中高效表達時。在這種情況下,重組蛋白形成的是由膜包裹的高密度(1.3 mg/ml)不溶性蛋白質(zhì)顆粒,這些顆粒在顯微鏡下觀察時為高折射區(qū),與胞質(zhì)中其他成分有明顯區(qū)別。
包涵體的形成可能與多種因素有關(guān),包括蛋白表達量過高、氨基酸組成、所處的環(huán)境以及蛋白的來源等。例如,當(dāng)?shù)鞍缀铣伤俣冗^快時,可能導(dǎo)致蛋白沒有足夠的時間進行正確的折疊,二硫鍵不能正確配對,進而導(dǎo)致蛋白質(zhì)無法達到足夠的溶解度,最終形成包涵體。
由于包涵體中的蛋白是非折疊狀態(tài)的聚集體,因此不具有生物學(xué)活性。為了獲得具有生物學(xué)活性的蛋白質(zhì),包涵體的純化和復(fù)性過程至關(guān)重要。包涵體的純化主要包括樣本破碎、洗滌、溶解、復(fù)性、純化以及鑒定幾個步驟。其中,復(fù)性是一個非常復(fù)雜的過程,常用的復(fù)性方法包括稀釋復(fù)性、透析復(fù)性、凝膠過濾層析和離子交換層析等。