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我的基因密码子优化了,蛋白还是不表达!

作者:福因德科技(武汉)有限公司 2025-07-22T00:00 (访问量:810)

今天接到一个网友的求助,说看了我之前的文章大肠杆菌不表达怎么办?我在文章中所说的那些问题都注意到了,但是蛋白还是不表达,她还特意强调了“密码子作了优化”。
这里要插一句:我的那篇文章很多人攒点,也有人提出诚恳的意见。
“谈到的载体技巧都是些简单的经验之说,不要上升到知识,误导初学者”
首先要说明,专业系统的知识教科书上都有,就是这些“野路子”也许可以解决一些问题,从小母亲常说:“草头方治大病”,更何况我也是科班出身,对于初学者来说讲生涩的理论知识那岂不是欺负人?
我的经验告诉我,在遇到蛋白不表达时候,密码子优化和更换载体(更换标签)比更换表达宿主菌更有效,更容易解决问题。当然了,蛋白不表达问题多多,这里不抬杠!
我先讲今天的案例:网友强调了:“做了密码子优化”。我让她把序列发给我看看,我将她的序列往www.jcat.de这个网站一输入。选择大肠杆菌这个物种,对于BL21或者BL21(DE3)来说,一般选择红框里的两个,如果你想问我为什么?请在评论区留言!
结果如下:我们可以看到原始基因的CAI值分别是0.26857和0.2878785
我将这个截图发给网友看了,网友说公司确实做了密码子优化,我斩钉截铁地:“这个应该是没有做过优化过,或者优化时候所选择的宿主物种不对,或者所使用的优化软件有问题。”虽然市面上的密码子优化软件五花八门,但是经过软件优化的基因在其他软件上的CAI值都不会太低,因为密码子优化软件第一首要考虑的因素是密码子在宿主中的使用频率(偏好性)。
所以,我们讲密码子优化时,一定讲清楚针对什么物种的宿主。
“我密码子优化做对了,蛋白就一定能表达了?”别抬杠,制约蛋白质表达的因素太多了。

下班回家的路上,我一直在思考:对于刚接触这个领域的朋友,用什么比喻才能让他们更容易理解宿主表达蛋白的过程呢?

灵光一现,有了!

不同的宿主细胞,就像来自不同地区的人,各自说着独特的“方言”(即密码子使用偏好)。虽然大部分“语言”(遗传密码)是共通的,彼此能听懂,但总有一些特定的“词汇”或“说法”(稀有密码子),会让对方完全摸不着头脑。

 

想让宿主细胞忠实执行你的指令去表达蛋白,第一步就是要让它“听懂”——你必须用它能理解的“方言”(合适的密码子)来下达指令。经过密码子优化的基因,就好比内容本身没问题了。但如果你“态度”不好、“礼数”不周(表达载体设计不佳),宿主照样会“不理你”。这里的“态度”和“礼数”,指的就是基因“安置”的规范性,比如启动子的选择是否匹配,终止子、核糖体结合位点等表达元件(表达框)的搭配是否合理。

 

这些都安排妥当了,你还得提供“好酒好菜”(适宜的培养基和培养条件)招待它,让它“吃好喝好”(营养充足),处于最舒适、最“愉悦”(生理状态最佳)的状态。

 

即使你前面都做到了,最终能否成功表达出理想的蛋白,还要看宿主细胞自身的“能力”(如代谢状态、折叠能力),以及目标蛋白本身的“性格”(如是否易聚集、是否对宿主有毒性等)。

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