大腸桿菌表達系統(tǒng)中，常見的誘導(dǎo)型啟動子各有什么誘導(dǎo)特點？?
日期：2025-11-11 13:43:14
在大腸桿菌表達系統(tǒng)中，T7啟動子和lac啟動子是兩種常用的誘導(dǎo)型啟動子，其誘導(dǎo)特點存在顯著差異，主要體現(xiàn)在誘導(dǎo)劑類型、調(diào)控機制、誘導(dǎo)強度及適用場景等方面：
T7啟動子的誘導(dǎo)依賴于T7RNA聚合酶的特異性識別，而T7RNA聚合酶的表達通常由lac啟動子調(diào)控。其經(jīng)典誘導(dǎo)劑是異丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG），IPTG通過與lac阻遏蛋白（LacI）結(jié)合，解除對T7RNA聚合酶基因的抑制，間接啟動T7啟動子控制的目的基因轉(zhuǎn)錄。該啟動子的誘導(dǎo)強度極高，能高效驅(qū)動目的基因大量表達，尤其適合需要高產(chǎn)量重組蛋白的場景，但強表達可能對宿主細胞造成代謝負擔，甚至影響細胞生長。此外，T7啟動子的調(diào)控具有高度特異性，僅在含有T7RNA聚合酶基因的宿主菌（如BL21(DE3)）中起作用，基礎(chǔ)表達較低（因LacI的持續(xù)抑制），背景表達少。
lac啟動子（包括其衍生的tac、trc啟動子）的調(diào)控直接依賴lac阻遏蛋白。未誘導(dǎo)時，LacI結(jié)合在啟動子區(qū)域的操縱基因上，抑制轉(zhuǎn)錄；誘導(dǎo)劑（如IPTG或乳糖）與LacI結(jié)合后，使其構(gòu)象改變并脫離操縱基因，啟動轉(zhuǎn)錄。相比T7啟動子，lac啟動子的誘導(dǎo)強度較低，表達量適中，對宿主細胞的毒性較小，更適合表達對細胞生長有影響的蛋白。不過，其基礎(chǔ)表達相對較高（阻遏作用不完全），可能導(dǎo)致目的蛋白在誘導(dǎo)前就有一定量表達；且乳糖作為誘導(dǎo)劑時，會被細胞代謝消耗，需持續(xù)補充，而IPTG不被代謝，誘導(dǎo)效果更穩(wěn)定。
T7啟動子以高強度表達為核心特點，依賴IPTG間接誘導(dǎo)；lac啟動子則以中強度、低毒性為特征，可通過IPTG或乳糖直接誘導(dǎo)，二者適用于不同的蛋白表達需求。
