酶制剂等外源蛋白在大肠杆菌体系中的可溶性表达策略

1. 自身氨基酸组成，

   重组蛋白质氨基酸组成中含硫氨基酸及脯氨酸的数量和比例能够显著影响重组蛋白质在大肠杆菌中的 表达形式，含量越高，重组蛋白质更容易形成包涵体。

2. 亲疏水性强弱，
   蛋白质自身疏水性越强，分子间更容易因 疏水作用引发聚集，使蛋白质错误折叠的概率越大。
3. 蛋白合成速率，
   由于大肠杆菌的转录和翻译是快速且紧密耦合的，而快速的蛋白质合成速度对具有复杂结构蛋白质的折叠却是致命。
4. 重组蛋白分子大小及结构复杂程度，
   蛋白分子越大，结果就想对越复杂，后期折叠加工就比较难。研究表明，在大肠杆菌中可溶性表达的概率随着重组蛋白质分子大小的增加而降低，尤其是分子量 ＞６０kＤａ的 蛋白质，往往在大肠杆菌表达体系中难以以可溶形式表达。
5. 折叠难易程度，
   重组蛋白质中高级结构类型，特别是二级结构的组成比例能够显著影响蛋白质的折叠速度。有研究表明 α螺旋结构的折叠速度相比于 β发夹结构的折叠速度快近３０倍。
6. 二硫键及数量，
   大肠杆菌胞质处于高度还原性环境中，难以促进重组蛋白质中的半胱氨酸残基氧化形成二硫键，难易使得含有二硫键的蛋白正确折叠。
    

   

为了提高蛋白质表达水平，促进二硫键形成，提高蛋白质正确折叠，改善蛋白质可溶性表达比例，各种类型的大肠杆菌宿主细胞被设计与改造。常见的大肠杆菌宿主见下表。而表达载体的选择主要是对启动子强度的选择。

促溶标签融合表达在增加重组蛋白质产率及提高可溶性表达比例等方面具有重要应用意义 。通过促溶标签融合表达能提高目的蛋白质的可溶性表达比例，促进蛋白质正确折叠，但是融合标签的存在会干扰重组表达蛋白质的生物活性。因此最终绝大多数情况下都需要将融合标签去除，在一定程度上也增加了工艺成本。

通过分子伴侣协助重组蛋白质折叠提升重组蛋白质可溶性表达的方式主要为将分子伴侣基因协同插入在表达载体上，使其与目的基因共表达，应用中常见的策略有单种分子伴侣过表达和多种伴侣系统协同过表达。