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談起包涵體，你(nǐ)的第一反應是什(shén)麽？不溶、無活性？表達失敗？
其實你(nǐ)可能(néng)對(duì)蛋白(bái)包涵體有偏見哦~
包涵體(Inclusion Body)是外(wài)源基因在原核細胞中表達時(shí)，尤其是在大(dà)腸杆菌中高(gāo)效表達時(shí)，形成的由膜包裹的高(gāo)密度不溶性蛋白(bái)質顆粒，在顯微鏡下(xià)觀察時(shí)爲高(gāo)折射區(qū)，與胞質中其他(tā)成分有明(míng)顯區(qū)别。
在原核表達系統中，基因的轉錄和(hé)翻譯是同步進行的，即邊轉錄邊翻譯。
蛋白(bái)折疊理(lǐ)論認爲核糖體上(shàng)翻譯形成的多肽鏈從(cóng)線性結構到(dào)天然高(gāo)級結構的折疊過程中要經曆一種中間體形式，因而翻譯速率、折疊速率就在很(hěn)大(dà)程度上(shàng)影響了(le)蛋白(bái)的表達形式。當蛋白(bái)的翻譯速率遠大(dà)于折疊速率時(shí)就容易形成不穩定或者錯誤折疊的空(kōng)間構象，這(zhè)樣的蛋白(bái)或者被蛋白(bái)酶識别後降解，或者形成穩定的、不易被降解的聚集體，即傳統意義上(shàng)不溶的、無生物活性的的包涵體; 而折疊正确的蛋白(bái)就以可溶性形式存在。
實際上(shàng)，蛋白(bái)在邊合成邊折疊的過程中由于完全或不完全的折疊形成了(le)許多折疊中間态，即功能(néng)性包涵體，包括天然構象的（圖1中紅(hóng)色）、功能(néng)性亞單位（圖1中綠色）和(hé)錯誤折疊構象的（圖1中藍色）。功能(néng)性包涵體不同于傳統包涵體，它具有生物功能(néng)可以直接被應用(yòng)或通過非變性條件提取活性蛋白(bái)。包涵體中天然的構象部分也(yě)可以被一起提取出來(lái)，不經過變複性過程。
圖1. 包涵體形成機制
盡管外(wài)源蛋白(bái)質表達爲不可溶形式的包涵體會(huì)造成後續處理(lǐ)困難，但(dàn)包涵體的形成對(duì)于快(kuài)速方便地純化目标蛋白(bái)具有很(hěn)大(dà)的優勢。
1. 蛋白(bái)的高(gāo)水(shuǐ)平表達，一般至少占據30%的細胞總蛋白(bái)；
2. 快(kuài)速方便的分離純化；
3. 蛋白(bái)穩定性高(gāo)；
4. 有效防止被細胞内蛋白(bái)酶的降解；
5. 包涵體内目标蛋白(bái)的純度高(gāo)，減少後續處理(lǐ)步驟。
事(shì)實上(shàng)，重組蛋白(bái)表達爲包涵體已成爲商業化蛋白(bái)生産的重要技術手段。對(duì)于一些(xiē)需要蛋白(bái)免疫動物制備WB類用(yòng)途的抗體實驗來(lái)說，包涵體也(yě)是一個非常不錯的選擇。此外(wài)，包涵體顆粒大(dà)小(xiǎo)可控，具有良好(hǎo)的穩定性和(hé)孔隙率，是納微技術研究的最好(hǎo)材料，廣泛應用(yòng)在組織工(gōng)程、再生醫(yī)學等生物醫(yī)學領域。
