<aside> ⭕ Pt7-----T7噬菌体的启动子

需要T7噬菌体自身合成的RNA聚合酶识别——因此宿主细胞必须能表达T7噬菌体的RNA聚合酶。

**大肠杆菌BL21(DE3)菌株:**染色体BL21区整合一个λ噬菌体DNA,在λ 噬菌体的DE3区有一个T7 RNA聚合酶基因(T7基因1),该基因受lacUV5启动子控制

T7 RNA聚合酶能选择性的激活T7噬菌体启动子的转录,其合成mRNA的速度比普通大肠杆菌的RNA聚合酶快5倍左右。

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T7 RNA聚合酶的基因插入大肠杆菌为表达的基因

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<aside> ⭕ 启动子的控制效应:

在pET载体上装载lacI基因,提高阻制物的浓度,同时也可利用T7-lac启动子(在T7启动子序列下游装入一个由25bp组成的lacO操纵子序列),当阻制物结合在lacO位点时,即使存在T7 RNA聚合酶,外源基因也无法表达。只有当诱导物IPTG存在时,才能解开 T7 RNA聚合酶基因和外源基因表达的双重阻遏——靶基因前有lacO:防止基因泄漏,确保基因表达完全受控

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以下举例理解「不可孤立地选择启动子,还需考虑帮助发挥其功能的其他条件」

https://pic2.zhimg.com/80/v2-5ef8f0b9d4a1fc9e9910cc2553730681_720w.jpg

图为一个过表达载体,可见载体上除了T7启动子还有lacI基因,lac操纵子。

T7启动子常被用于蛋白质过表达,功能强大且特异性强,完全受控于T7 RNAP,当T7 RNAP存在于细胞内时,相比宿主表达系统,T7表达系统占据绝对的优势,其表达速度是前者的5倍。

但正常情况下,大肠杆菌中不存在T7 RNAP,所以在蛋白质过表达时通常选择使用BL21(DE3)这株工程菌,该菌株染色体中整合了噬菌体DE3区,该区含有T7 RNAP基因及其启动子lacUV5,可以表达出T7 RNAP;并且该菌株缺少Lon蛋白酶、OmpT蛋白酶,可以减少对重组蛋白的降解。

此外,lac操纵子结构与T7启动子结合使用,可以使表达载体只在受到IPTG或乳糖诱导时才大量表达目的蛋白,而未受诱导时,保持较低的本底表达水平,避免因目的基因过表达而影响细胞及质粒的稳定性。

载体pET-28b的主要构成元件

T7噬菌体启动子、核糖体结合位点、His6标签序列、凝血酶切割位点、多克隆位点、 T7噬菌体终止子、pBR322复制子、氨苄青霉素筛选标记序列等。

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