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pQ E system. promoter: lac operon fusion protein: 6-His tag. pQE system. pQE system. Expression of cloned genes in E. coli. 優點： 1. 具有生長快速（細胞產量高） 2. 容易操作 3. 低成本 4. 分子生物學及生理學已研究得非常清楚，而且有很多不 同的表現系統. 缺點： 1. 為原核生物 (prokaryote) ，無法進行後轉譯修飾作用 例如：醣化作用 (glycosylation)
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pQE system • promoter: lac operon • fusion protein: 6-His tag
Expression of cloned genes in E. coli • 優點： 1. 具有生長快速（細胞產量高） 2. 容易操作 3. 低成本 • 4. 分子生物學及生理學已研究得非常清楚，而且有很多不 • 同的表現系統 • 缺點： • 1. 為原核生物(prokaryote)，無法進行後轉譯修飾作用 • 例如：醣化作用(glycosylation) • 2. 常常會形成不溶性的包涵體(inclusion body) • 3. 產生不能折疊或不正確折疊的蛋白質 • 4. 產生內毒素
Expression of cloned genes in E. coli • 開發新的大腸桿菌表現系統，希望仍然能利用這種最容易操作的宿主，取得具有生物活性的蛋白質，避免包涵體的產生。 • 美國生技公司Genetics Institute 已開發出硫氧化還原蛋白基因 融合表現系統(Thioredoxin gene fusion expression system)。
Expression of cloned genes in E. coli 硫氧化還原蛋白基因融合表現系統 • 其特點為利用大腸桿菌的thioredoxin (trx A)做為fusion partner。 • 此蛋白質若是單獨在大腸桿菌表現，產量可達細胞蛋白質的40% • 所有的thioredoxin 完全是可溶性，不形成包涵體 • 另外thioredoxin 還有兩個特性： (i) 對熱的穩定性，因此fusion protein 在80℃處理10 分鐘仍然維持可溶狀 態，此特性可以被用來去除大部分的細胞蛋白質 (ii) 此蛋白質位於內細胞膜(inner membrane) 上，因此可以利用滲透壓爆破 (osmotic shock) 技術加以回收。 • 此系統應用於許多cytokines 等蛋白質的表現時，許多原來會形成包涵體 的，利用thioredoxin fusion 已經可以形成可溶性且具有生物活性的蛋白質
Expression of cloned genes in other bacteria • 其他具有潛力成為生產基因工程蛋白質的宿主有下列幾種： • 1. Bacillus subtilis • 此為Gram-positive 細菌，不產生lipopolysaccharide，有能力將 • 大量的蛋白質分泌到培養基，而且也有許多生產抗生素及酵素的 • 例子。 • 2. Streptomyces lividans • 此為Gram-positive 細菌，能將蛋白質分泌到培養基。例如利用 • Streptomyces 一種protease inhibitor 的signal sequence，可以生 • 產300 mg/L 的人類T-cell receptor CD4。
