【解密】大肠杆菌与昆虫杆状病毒表达系统究竟孰优孰劣？

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日期：2017-09-30 17:59
来源：普莱柯

1、大肠杆菌表达系统原理

大肠杆菌表达系统是通过DNA重组技术，在大肠杆菌中高效表达编码病原微生物保护性抗原基因的一个表达系统。是目前重组蛋白表达的最常用系统，大肠杆菌表达系统研究的较早，具有背景清楚，操作简便，表达量高等诸多优点。表达水平相对于哺乳动物表达系统来说明显更高，但也有相对应的缺点，如大肠杆菌系统不能将表达蛋白分泌到胞外，二硫键的形成能力有限，不能实现蛋白表达复杂修饰（如糖基化修饰等）。

2、杆状病毒表达系统原理

昆虫杆状病毒表达载体系统是利用携带有外源目的基因的重组昆虫杆状病毒作载体在昆虫体内或昆虫培养细胞进行表达生产的一个重组蛋白生产系统。由于该系统所需要的周期远比动物或植物系统短，可以利用昆虫个体或其培养细胞进行大规模的表达生产，生产的重组蛋白产量高,蛋白翻译后加工比细菌、酵母生产系统完善，而且由于昆虫杆状病毒具有限制性的宿主范围，只对特定种属的昆虫及其细胞进行感染，对人畜等脊椎动物没有感染能力，因此具有比在哺乳动物及其培养细胞生产系统更为安全等优点而成为目前最有效的真核表达系统之一。

3、两种表达系统的优势和不足

问题1：为何猪圆环病毒2型疫苗采用大肠杆菌表达系统?

猪圆环病毒2型全基因长为1766-1768 bp，为目前已知感染猪群的最小的病毒之一。圆环病毒表面只存在一种结构蛋白（cap蛋白），该蛋白不需要任何糖基化位点修饰，因此采用大肠杆菌表达系统和采用杆状病毒表达系统从根本而言没有任何差别。此外，大肠杆菌表达系统具有操作简便、周期短，成本低等优点，所以在圆环病毒2型Cap蛋白表达时选择大肠杆菌表达系统更具有竞争力。

问题2：普莱柯猪圆环病毒2型基因工程亚单位疫苗为何采用大肠杆菌源表达系统？

普莱柯生物自2010 年上市国内首创全病毒猪圆环病毒2型灭活疫苗（SH株）之后，长期致力于更高品质圆环系列产品的研究与开发，即将上市的猪圆环病毒2型基因工程亚单位疫苗已突破了可溶性蛋白的表达、高纯度Cap蛋白提取、病毒样颗粒组装3项核心技术，成为国内首个真正意义上的纯病毒样颗粒猪圆环病毒2型疫苗。

透射电镜下能观察到CAP蛋白组成的20nm左右的病毒样颗粒。