背景介绍 /
蛋白表达与纯化在很多实验中都会涉及到，但是很多实验人员都遇到过这种情况：自己辛苦得到的蛋白大都成了包涵体，在菌体裂解上清中几乎无表达。面对后续繁杂的实验，此时心里真是五味杂陈。下面主要就蛋白表达展开介绍，希望大家再做到与此相关的蛋白实验时可以做参考，从此不再“畏惧”包涵体。
蛋白表达
蛋白表达是指用模式生物如细菌、酵母、动物细胞或者植物细胞表达外源基因蛋白的一种分子生物学技术，其中实验室比较常用的是用大肠杆菌进行表达，其优势为表达水平高、成本低、培养条件容易实现等。但是容易形成包涵体且蛋白的折叠性较差，即最终获得的蛋白分为可溶和不溶两种形式存在。接下来我们以大肠杆菌的蛋白表达为例，给大家做下详情介绍。
包涵体是指常常在蛋白异源表达过程中形成的不溶性和无活性的蛋白质聚集体，特别是在大肠杆菌表达真核细胞蛋白时最为常见。包涵体形成的主要原因有以下几个方面：诱导温度过高、蛋白合成太快、重组蛋白的含硫氨基酸过多等。包涵体蛋白后续的洗涤、溶解、复性与纯化步骤十分复杂，其中包涵体的复性已经成为公认的难题，为此常常让需要制备活性蛋白来开展下游实验的科研工作者们头痛不已。
怎么减少包涵体的产生
包涵体的形成受到多方面因素影响。其一，当蛋白质的表达水平超过总细胞蛋白的2%时，会更容易形成包涵体；其二，如果靶基因的拷贝数较高，且靶基因的表达载体采用的是强启动子，也会造成更多的包涵体产生（因为拷贝数太高时大肠杆菌会产生更强的代谢，而拷贝数低可能会使想要研究的蛋白获取更困难，这意味着需要更长的摇菌及诱导时间。）；还有第三个重要因素是诱导剂的浓度，当诱导剂浓度过高，短时间内大量蛋白表达，会有很大一部分蛋白形成包涵体[1]。
目前对于减少包涵体的形成常用的方法主要有降低诱导温度、减少诱导剂IPTG的浓度等，但是还没有一种定型的参数，只能通过进行大量预实验逐步确定不同实验的最佳条件。下面是对其他科研工作者们得出的一些实验经验的汇总：
融合标签的选择
[1]Protein recovery from inclusion bodies of Escherichia coli using mild solubilization process. Anupam Singh, Vaibhav Upadhyay, Arun Kumar Upadhyay, Surinder Mohan Singh, and Amulya Kumar Panda.Microb Cell Fact. 2015; 14: 41.
[2]Fusion tags to enhance heterologous protein expression.Mi-Ran Ki, Seung Pil Pack. Applied Microbiology and Biotechnology. 2020;104:2411–2425 .
[3]Solubilization and refolding of bacterial inclusion body proteins.Surinder Mohan Singh, Amulya Kumar Panda.Journal of Bioscience and Bioengineering.2005;99(4):303-310.
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