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談起包涵體，你的第一反應是什么？不溶、無(wú)活性？表達失??？
其實(shí)你可能對蛋白包涵體有偏見(jiàn)哦~
包涵體(Inclusion Body)是外源基因在原核細胞中表達時(shí)，尤其是在大腸桿菌中高效表達時(shí)，形成的由膜包裹的高密度不溶性蛋白質(zhì)顆粒，在顯微鏡下觀(guān)察時(shí)為高折射區，與胞質(zhì)中其他成分有明顯區別。
在原核表達系統中，基因的轉錄和翻譯是同步進(jìn)行的，即邊轉錄邊翻譯。
蛋白折疊理論認為核糖體上翻譯形成的多肽鏈從線(xiàn)性結構到天然高級結構的折疊過(guò)程中要經(jīng)歷一種中間體形式，因而翻譯速率、折疊速率就在很大程度上影響了蛋白的表達形式。當蛋白的翻譯速率遠大于折疊速率時(shí)就容易形成不穩定或者錯誤折疊的空間構象，這樣的蛋白或者被蛋白酶識別后降解，或者形成穩定的、不易被降解的聚集體，即傳統意義上不溶的、無(wú)生物活性的的包涵體; 而折疊正確的蛋白就以可溶性形式存在。
實(shí)際上，蛋白在邊合成邊折疊的過(guò)程中由于完全或不完全的折疊形成了許多折疊中間態(tài)，即功能性包涵體，包括天然構象的（圖1中紅色）、功能性亞單位（圖1中綠色）和錯誤折疊構象的（圖1中藍色）。功能性包涵體不同于傳統包涵體，它具有生物功能可以直接被應用或通過(guò)非變性條件提取活性蛋白。包涵體中天然的構象部分也可以被一起提取出來(lái)，不經(jīng)過(guò)變復性過(guò)程。
圖1. 包涵體形成機制
盡管外源蛋白質(zhì)表達為不可溶形式的包涵體會(huì )造成后續處理困難，但包涵體的形成對于快速方便地純化目標蛋白具有很大的優(yōu)勢。
1. 蛋白的高水平表達，一般至少占據30%的細胞總蛋白；
2. 快速方便的分離純化；
3. 蛋白穩定性高；
4. 有效防止被細胞內蛋白酶的降解；
5. 包涵體內目標蛋白的純度高，減少后續處理步驟。
事實(shí)上，重組蛋白表達為包涵體已成為商業(yè)化蛋白生產(chǎn)的重要技術(shù)手段。對于一些需要蛋白免疫動(dòng)物制備WB類(lèi)用途的抗體實(shí)驗來(lái)說(shuō)，包涵體也是一個(gè)非常不錯的選擇。此外，包涵體顆粒大小可控，具有良好的穩定性和孔隙率，是納微技術(shù)研究的最好材料，廣泛應用在組織工程、再生醫學(xué)等生物醫學(xué)領(lǐng)域。
