蛋白诱导表达量低诱导时机

来源:蛋白诱导表达量低诱导时机(DNA Lab Space 实验教程)| 编译:DNA Lab Space

📎 相关工具:代谢通路设计

做了三天,SDS-PAGE上诱导泳道和未诱导泳道长得一模一样。你开始怀疑质粒错了、菌死了、IPTG是水货。先别急着换质粒重做克隆。蛋白表达量低,七成问题出在诱导前那几步——种子液状态、OD600、培养基成分、诱导温度和时长。这篇按时间顺序,从转接一路查到收菌,每个原因都给你判断手法、验证方式和具体参数,照着做一遍,大概率能定位是哪一环掉链子。

第一步:先花20分钟排除低级错误

1. IPTG母液和加入量算错。 1 M IPTG水溶液(0.22 µm过滤,-20°C避光保存),每100 mL培养物加50 µL才是0.5 mM。有人误把母液当工作液用,或者母液反复冻融三次以上,活性明显下降。解决:重配1 M母液,分装成1 mL小管,现用现取。

2. 抗生素失效。 Amp在37°C摇24 h基本降解完,质粒跟着丢。换成carbenicillin(终浓度50 µg/mL),或者诱导前补加一次Amp。这招最省事。

3. 菌株和质粒不匹配。 pET系列必须用带DE3溶原的宿主,比如BL21(DE3)。丢进普通DH5α里,T7 RNA聚合酶根本不表达。查质粒启动子,再对宿主基因型,别想当然。

4. 上样量不够。 1 mL菌液在OD600 0.6时约含0.5-1 mg总蛋白,超声后每泳道上样15-20 µL。只上5 µL看不到条带,太正常了。标准化操作:每泳道对应相同菌量(OD600×体积=常数)。

教程配图2:蛋白诱导表达量低诱导时机 排查流程示意
▲ 教程配图2:蛋白诱导表达量低诱导时机 排查流程示意

第二步:分维度系统排查

模块A:诱导前——种子和菌体状态

1. 种子液老化。 现象:诱导后菌长得慢,OD半天不动,目标带极弱。原理:过夜超过16 h,菌进稳定期,质粒丢失比例上升,胞内蛋白酶积累。解决:从新鲜划线平板挑单克隆,5 mL LB加抗生素,37°C、220 rpm摇12-14 h,再按1:100转接主培养。验证:种子OD600应≤4;取100 µL涂抗性平板,菌落数远低于理论值就说明质粒丢了。

2. 诱导时机错位。 现象:早诱导菌量不够,晚诱导背景杂带一堆、目标带反而淡。原理:OD600 0.4-0.6时菌处对数中期,核糖体活跃、质粒拷贝数高;OD600超过0.8后,大部分资源转向应激蛋白和蛋白酶。解决:37°C、220 rpm培养,每20-30 min取样测OD600,到0.4-0.6立即降温到目标温度再加IPTG。验证

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