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一、體外蛋白表達(dá)試劑盒實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
試劑解凍與儲(chǔ)存
CFPE Master Mix：從-80℃取出后置于冰上緩慢解凍，避免反復(fù)凍融(解凍后3小時(shí)內(nèi)完成實(shí)驗(yàn))。
陽(yáng)性對(duì)照模板(T7P-GFP或LET)：儲(chǔ)存于-20℃以下，解凍后同樣需冰上操作。
關(guān)鍵提示：使用無(wú)核酸酶(Nuclease-Free)的耗材和試劑，防止DNA/RNA降解。
模板準(zhǔn)備
質(zhì)粒模板：需高純度(如PCR純化試劑盒處理)，洗脫液使用無(wú)核酸酶水，避免鹽離子干擾反應(yīng)。
線性模板：通過(guò)無(wú)縫克隆技術(shù)制備后純化，濃度調(diào)整至10-100 ng/μL，確保蛋白質(zhì)產(chǎn)量。
故障排查：若模板含核酸酶或抑制劑(如Cl?、SDS)，會(huì)導(dǎo)致表達(dá)失敗，需重新純化模板。
二、反應(yīng)體系配置
反應(yīng)體系設(shè)計(jì)
總反應(yīng)體積：建議10 μL(可按比例放大)。
組分添加順序：
9 μL CFPE Master Mix(EC或ECL)；
1 μL陽(yáng)性對(duì)照模板(或目標(biāo)DNA模板，終濃度10 ng/μL)；
陰性對(duì)照：9 μL Master Mix + 1 μL無(wú)核酸酶水。
關(guān)鍵提示：DNA模板對(duì)濃度敏感，需充分混勻，避免移液誤差。
孵育條件優(yōu)化
溫度：29℃(水浴鍋或培養(yǎng)箱預(yù)熱至目標(biāo)溫度)。
時(shí)間：16小時(shí)(過(guò)夜孵育可提高產(chǎn)量)。
故障排查：若孵育后無(wú)表達(dá)，檢查溫度是否穩(wěn)定(避免冷凝水進(jìn)入反應(yīng)管)。
三、蛋白表達(dá)與檢測(cè)
表達(dá)驗(yàn)證
SDS-PAGE電泳：取1-2 μL反應(yīng)液與5×Loading Buffer混合，95℃煮沸5分鐘，跑膠檢測(cè)目標(biāo)蛋白條帶。
熒光檢測(cè)：若表達(dá)GFP等熒光蛋白，可直接用紫外燈觀察熒光信號(hào)。
故障排查：若無(wú)條帶，檢查模板是否正確、反應(yīng)體系是否污染(如核酸酶殘留)。
包涵體處理
問(wèn)題：原核表達(dá)中常見(jiàn)蛋白不正確折疊形成包涵體。
解決方案：
降低誘導(dǎo)溫度(如16℃)和誘導(dǎo)劑濃度(如0.1 mM IPTG)；
引入分子伴侶共表達(dá)；
包涵體純化后復(fù)性(常用尿素或鹽酸胍變性，再通過(guò)稀釋/透析復(fù)性)。
關(guān)鍵提示：復(fù)性需遵循“低溫、低濃度、小梯度”原則，可添加PEG8000或精氨酸提高成功率。
四、蛋白純化
粗分離與層析純化
細(xì)胞裂解：超聲破碎(功率30%，超聲3輪，每輪2次，冰上操作)或高壓勻漿。
離心過(guò)濾：12000 rpm離心30分鐘，獲取上清液。
親和層析：
His標(biāo)簽蛋白：用Ni-NTA瓊脂糖珠或磁珠純化，洗滌緩沖液含20 mM咪唑，洗脫緩沖液含250 mM咪唑。
GST標(biāo)簽蛋白：用GST瓊脂糖珠純化，洗滌緩沖液含0.1% Triton，洗脫緩沖液含10 mM還原型谷胱甘肽。
故障排查：若純化后雜蛋白多，可聯(lián)用離子交換層析(如陰/陽(yáng)離子交換柱)或分子篩(凝膠過(guò)濾)。
濃縮與緩沖液置換
超濾濃縮：使用30K超濾管，4℃離心濃縮蛋白至目標(biāo)體積。
脫鹽柱置換：將蛋白緩沖液置換為PBS或其他適宜緩沖液。
關(guān)鍵提示：超濾時(shí)避免蛋白沉淀(可添加甘油或DTT穩(wěn)定蛋白)。
五、純度驗(yàn)證與儲(chǔ)存
純度檢測(cè)
SDS-PAGE：考馬斯亮藍(lán)染色，目標(biāo)蛋白純度應(yīng)>90%。
Western Blot：用特異性抗體檢測(cè)目標(biāo)蛋白，減少非特異性背景。
HPLC：高效液相色譜進(jìn)一步驗(yàn)證純度。
故障排查：若純度不足，檢查純化標(biāo)簽是否暴露全(如His標(biāo)簽被遮擋需優(yōu)化表達(dá)條件)。
蛋白儲(chǔ)存
短期儲(chǔ)存：4℃保存(含50%甘油)，避免反復(fù)凍融。
長(zhǎng)期儲(chǔ)存：-80℃分裝保存，添加蛋白酶抑制劑(如PMSF)防止降解。
關(guān)鍵提示：儲(chǔ)存前需測(cè)定蛋白濃度(如BCA法)，并記錄純度數(shù)據(jù)。
六、體外蛋白表達(dá)試劑盒常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案總結(jié)
| 問(wèn)題 | 可能原因 | 解決方案 |
|---|---|---|
| 蛋白不表達(dá) | 模板質(zhì)量差、反應(yīng)體系污染 | 重新純化模板，使用無(wú)核酸酶耗材，檢查陽(yáng)性對(duì)照是否表達(dá) |
| 包涵體形成 | 表達(dá)過(guò)快、缺少翻譯后修飾 | 降低誘導(dǎo)溫度/濃度，引入分子伴侶，包涵體復(fù)性 |
| 純化后雜蛋白多 | 純化方法單一、標(biāo)簽暴露不足 | 聯(lián)用多種層析方法（如親和+離子交換），優(yōu)化表達(dá)條件使標(biāo)簽充分暴露 |
| 蛋白降解 | 細(xì)菌蛋白酶作用、序列不穩(wěn)定 | 全程低溫操作，添加蛋白酶抑制劑，檢查蛋白序列N端原則，換用真核表達(dá)系統(tǒng) |
| 儲(chǔ)存后蛋白活性下降 | 反復(fù)凍融、儲(chǔ)存條件不當(dāng) | 分裝保存，避免反復(fù)凍融，優(yōu)化儲(chǔ)存緩沖液（如添加甘油、DTT） |
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