环凯Lac启动子自诱导培养基介绍（原理、优势及产品特点）
发布时间：2022-07-19 浏览次数：5609
目前的重组蛋白多是采用原核表达系统尤其大肠杆菌，该表达系统因其遗传背景清楚、转化和转导效率高、生长繁殖快、成本低廉，因此被大规模应用于细胞因子、工具酶、蛋白药物类等重组蛋白的表达。通常，大肠杆菌表达多采用LB肉汤培养基加诱导剂IPTG诱导的方式，该方式需要在接种大肠杆菌后监测菌体密度，待OD₆₀₀=0.6左右，再加入诱导剂IPTG诱导外源蛋白表达，不管是加入IPTG的时间还是浓度都需要大量的实验来摸索以寻求最适表达条件，操作非常繁琐，而本公司的Lac自诱导型营养肉汤在接菌后，不再需要监测细胞密度和添加IPTG，直接置于合适温度下培养就行。
自诱导培养基原理
葡萄糖作为半乳糖操纵子的阻遏因子阻止细菌利用α-乳糖，而被优先代谢，促进细菌高密度生长。一旦培养基中的葡萄糖被耗尽（通常发生在对数期的后期），乳糖被ß-半乳糖苷酶转换成异乳糖（葡萄糖-1,6-半乳糖），而后者作为IPTG诱导型启动子的诱导剂，引起乳糖阻遏子从与DNA结合的位点上释放，启动重组蛋白的表达。对于DE3基因型的E.coli中，异乳糖使T7 lac启动子去阻遏，并诱导lacUV5启动子表达T7 RNA聚合酶。通常，外源蛋白在细菌中表达时常使用IPTG诱导的启动子，如lac启动子。
图1 lac操纵子负调控
①无乳糖时，操纵子被阻遏。lac I基因表达产生阻遏物（绿色），阻遏物结合操纵基因（operator），阻止RNA聚合酶转录lac基因。
②有乳糖时，诱导物（inducer，黑色）与阻遏物结合，改变了阻遏物的构象，使其不在与操纵基因结合，阻遏物脱离操纵基因，RNA聚合酶起始结构基因的转录，产生多顺反子mRNA，进而翻译产生β-半乳糖苷酶、透性酶和转乙酰酶。
自诱导培养基优势
自诱导方式是在E.coli菌体生长到某一特定点时蛋白表达自发开始，省去了监测菌体密度（OD600）和添加IPTG这两个步骤。与传统IPTG诱导的蛋白表达过程相比，使用自动诱导培养基极大简化了流程。
自诱导培养基(lac启动子)产品及特点
本产品利用E.coli自身对培养基中碳源和能源的调控利用机制，实现外源蛋白在细菌达到饱和期后的自动诱导。
具有下列特点:
无需添加IPTG等诱导剂，节约人力物力。
免去了密切监控培养液密度的过程，尤其适合大规模筛选。
细菌生长密度远高于传统的IPTG诱导表达系统。
外源蛋白表达量远高于传统的IPTG诱导表达系统。
即开即用，操作简单。
- 兼容各种培养容器(如培养瓶、培养罐、深孔管、发酵罐等)。
自诱导表达的培养基可提高pET系列和其它IPTG原核诱导表达系统在大肠杆菌中蛋白的表达量，无需要培养液生长密度进行监测。此外，IPTG存在一定毒性，使用了不含IPTG的自诱导培养基可以使表达的目的蛋白量大大增加。
自诱导培养基适用的载体类型
表1 可被自诱导培养基诱导表达的大肠杆菌表达载体
启动子名称 | 启动子类型 | 依赖的RNA聚合酶 | 代表载体 |
lac | 大肠杆菌启动子 | E.coli RNA聚合酶 | pUC,pBluescript |
tac | 大肠杆菌启动子，trp与lac杂合 | E.coli RNA聚合酶 | pMAL,pGEX系列 |
trc | 大肠杆菌启动子，trp与lac杂合，和tac区别在于-35区-10区间隔比tac多1bp | E.coli RNA聚合酶 | pTrcHis |
T7-lac | T7启动子 | T7 RNA聚合酶 | pET,pETduet |
T5-lac | T5启动子 | T5 RNA聚合酶 | pQE(此系列也有T7启动子表达载体） |
该自诱导培养基基于F. William Studier博士的技术，使用了不同代谢成分提高细胞的生长密度，并自动诱导lac启动子开始转录。
