目前常用的真核表达系统中有：哺乳动物细胞表达系统、酵母表达系统和杆状病毒表达系统（也称为昆虫细胞表达系统）。

哺乳动物表达系统有许多优点：

（1）表达的蛋白能进行翻译后修饰并正确的折叠；

（2）能组成性或诱导性地表达目的蛋白；

（3）目的蛋白还能以转基因形式表达（Colosimo et al. 2000）。但是，哺乳动物表达系统表达速度较慢，花费较高，并不适合用于蛋白大规模生产。

酵母表达系统主要使用的是酿酒酵母和毕赤酵母。酵母表达系统的优势主要有两个方面，一方面是酵母中能进行蛋白表达后修饰，且它比哺乳动物表达系统成本低。另一方面是它表达的目的蛋白先在酵母细胞内，然后通过酵母的分泌系统，分泌到培养基中，得到折叠及修饰后的蛋白（Byrne et al. 2005）。但是，酵母细胞中蛋白的糖基化与哺乳动物中天然蛋白质的糖基化不同。因此，当目的蛋白的糖基化是保持蛋白活性的关键时，不应该选择酵母表达系统（Higgins et al. 1998）。酵母表达系统另一个缺点是大多的重组蛋白在这个系统中表达效率较低。相对于另外几个系统，杆状病毒/昆虫细胞是一个比较折中的蛋白表达体系：

 

杆状病毒作为外源基因表达载体的优势主要有以下几个方面：

 

（1）易于操作。杆状病毒基因组较小，分子生物学特性比较简单，并且基因组上有多种限制性内切酶酶切位点。

 

（2）容纳的外源基因大。杆状病毒的病毒粒子是杆状的，容纳外源基因可塑性比较强，理论上它能容纳任何外源基因。

 

（3）能高效表达外源基因。在杆状病毒基因中p10基因和多角体蛋白基因都是极晚期基因，它们的启动子能够高效表达目的蛋白。

 

（4）能对目的蛋白进行表达后修饰。杆状病毒的宿主为昆虫细胞，目的蛋白可以利用昆虫细胞的翻译后修饰系统进行加工和修饰。

 

（5）安全性高。杆状病毒表达载体特异性非常强，只能够在昆虫细胞中进行复制。

 

（6）成本低。与哺乳动物细胞比较，昆虫培养细胞系相对更易于生长，并且昆虫细胞能悬浮培养可大量生产目的蛋白。

 

但是，杆状病毒表达载体也存在一些缺点。杆状病毒-昆虫细胞表达系统是一个瞬时表达系统。并且杆状病毒表达载体的启动子为晚期启动子表达时限是从感染后22-24小时开始至宿主细胞死亡，蛋白高水平表达时间很短。昆虫细胞一般不提供复杂的N-糖基化。虽然这种类型的N-糖基化通常足以提供有生物活性的蛋白产物，但是末端缺乏复杂糖基化有可能影响蛋白的溶解性和稳定性。另外，杆状病毒高水平表达蛋白的同时会致使细胞翻译后修饰的速度跟不上表达的速度，可能会降低产生表达后修饰蛋白。目前，杆状病毒-昆虫细胞表达系统已经广泛应用于人类健康、医学、农业等领域。

 

义翘神州——杆状病毒-昆虫细胞蛋白表达常见问题解答

昆虫细胞Sf9、 Sf21和H5有什么区别？

昆虫杆状病毒表达系统常用的昆虫细胞系包括Sf9、Sf21和H5（High Five）。其中Sf9、Sf21 来源于草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda），H5来源于粉纹夜蛾（Trichoplusia ni）。

 

Sf9和Sf21：

来源：草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda)

特点：

? 易于形成单层和在悬浮培养中生长良好

? 适用于无血清培养基

应用：

两种细胞系都适用于转染、噬菌斑纯化和形成、高滴度病毒的生产以及一般类型重组蛋白的表达。

 

H5：

来源：粉纹夜蛾（Trichoplusia ni)

特点：

? 倍增时间小于24h

? 适用于贴壁培养，但易形成不规则的单层，导致斑块更难以鉴别

? 适用于悬浮培养和无血清培养基

? 分泌表达量比Sf9细胞更高

应用：

H5细胞可以表达高质量的重组病毒，广泛用于转染和噬菌斑纯化。H5细胞系更适合表达分泌型重组蛋白。

 

杆状病毒表达系统有哪些优势？

杆状病毒表达系统是属于真核表达系统，在蛋白质表达方面具有许多优势，比如容纳大量DNA插入片段、相对较高的表达水平以及类似于哺乳动物细胞的真核蛋白质修饰等。 杆状病毒表达系统是结构分析中常用的表达系统。

 

项目结束后，我将收到哪些可交付成果？

项目完成后，您将收到纯化蛋白和质量检验（CoA）。 对于复杂项目，您还将收到一份详细的项目。