哺乳動物蛋白表達載體的常見類型介紹
瀏覽次數(shù):1109 發(fā)布日期:2024-3-26
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以下是一些常用的哺乳動物蛋白表達載體:
1.質(zhì)粒載體:
質(zhì)粒載體是可以在細菌細胞內(nèi)獨立復制的環(huán)狀DNA分子。它們被廣泛用于哺乳動物細胞瞬時表達或穩(wěn)定表達。質(zhì)粒載體通常包含復制起始位點、多克隆位點、選擇性標記和哺乳動物調(diào)控元件如啟動子、多聚腺苷酸化信號和增強子其他必要元件。質(zhì)粒易于操作,并且可以容納相對較小的DNA序列整合。它們適用于哺乳動物細胞瞬時表達研究、高通量篩選和產(chǎn)生穩(wěn)定的細胞系。
2.病毒載體:
病毒載體來源于天然存在的病毒,可以有效地將基因輸送到哺乳動物細胞中。它們提供了高的轉(zhuǎn)導效率,并且通常用于瞬時和穩(wěn)定的基因表達。用于哺乳動物細胞蛋白表達的病毒載體的一些常見類型包括慢病毒載體、逆轉(zhuǎn)錄病毒載體、腺病毒載體和腺相關(guān)病毒(AAV)載體。與質(zhì)粒載體相比,病毒載體提供了有效的基因遞送,并且可以容納更大的DNA序列整合。它們對于哺乳動物細胞中的長期或穩(wěn)定表達特別有用,因為它們可以整合到宿主細胞基因組中(例如逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒載體)或保持游離型(例如AAV載體)。病毒載體具有在分裂和非分裂細胞中長期表達的優(yōu)勢,使其適合于基因治療、基于細胞的治療和長期蛋白表達。
3.桿狀病毒載體:
桿狀病毒載體主要用于昆蟲細胞蛋白表達,例如草地貪夜蛾(Sf9)或毛滴蟲(High Five)細胞。然而,它們也可以用于在一些哺乳動物細胞瞬時表達。桿狀病毒載體提供有效的蛋白質(zhì)生產(chǎn)、適當?shù)恼郫B和翻譯后修飾。它們對于復雜和難以表達的蛋白表達特別有用。
4.人工染色體:
人工染色體,如細菌人工染色體(BACs)或酵母人工染色體(YACs),是一種大的DNA構(gòu)建體,可以攜帶大的能夠攜帶大DNA插入物(100300kb),可容納基因組片段或基因簇,包括整個基因及其調(diào)控元件,并可用于研究哺乳動物細胞中的基因調(diào)控、基因組組織和基因功能。這些載體可用于哺乳動物細胞中大基因或基因簇的穩(wěn)定和表達,人工染色體可以維持天然染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和調(diào)控元件,從而實現(xiàn)更準確的基因表達和調(diào)控。BAC載體通常含有用于細菌生長的選擇性標記,并且可以在轉(zhuǎn)染到哺乳動物細胞中之前使用細菌中的同源重組技術(shù)進行修飾。
5.誘導表達載體:
可誘導表達載體允許響應于特定觸發(fā)或信號來控制基因表達。這些載體包含可誘導的啟動子或調(diào)節(jié)元件,通常利用可被特異性誘導物(如抗生素、激素)激活或抑制的誘導型啟動子(如四環(huán)素反應性啟動子、雌激素反應性啟動基),它們對化學物質(zhì)、溫度變化或特定培養(yǎng)條件等外部因素作出反應?烧T導表達載體提供對基因表達的時間和水平的精確控制,并可用于研究特定條件下的基因功能、途徑分析或蛋白質(zhì)生產(chǎn)。
6.表達質(zhì)粒文庫:
表達質(zhì)粒文庫是包含克隆到表達載體中的cDNA或基因組DNA片段的質(zhì)粒載體的集合。這些文庫使研究人員能夠篩選大量基因或基因變體,用于哺乳動物細胞蛋白表達、定位或功能研究。表達質(zhì)粒庫可用于鑒定參與特定細胞過程、途徑或疾病的基因,是高通量功能基因組學研究的寶貴工具。
7.報告基因載體:
報告基因載體被設計用于在哺乳動物細胞蛋白表達的報告基因,如熒光素酶、綠色熒光蛋白(GFP)或β半乳糖苷酶。這些載體廣泛用于實時測定中監(jiān)測基因表達、蛋白質(zhì)定位和細胞過程。報告基因載體通常包含驅(qū)動報告基因表達的啟動子,以及用于有效表達和檢測報告蛋白的適當調(diào)控元件。
8.基因靶向載體:
基因靶向載體用于哺乳動物細胞中的基因編輯和基因敲除研究。這些載體通常包含位于選擇性標記(例如抗生素抗性基因)和基因破壞盒(例如Cre重組酶介導的基因缺失的loxP位點)兩側(cè)的同源臂。基因靶向載體能夠精確修飾哺乳動物細胞中的內(nèi)源性基因,是研究基因功能和疾病機制的寶貴工具。
每種載體類型都有其優(yōu)點和局限性,哺乳動物表達載體選擇應根據(jù)其特定的實驗要求仔細選擇合適的載體,載體的選擇取決于各種因素,包括基因的長度和復雜性、所需的表達持續(xù)時間、調(diào)節(jié)的需要和下游應用。