包涵体

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包涵体inclusion bodies),或包含体,是无定形的蛋白质的聚集,不被任何膜所包围。细胞破碎后,包涵体呈颗粒状,致密,低速离心就可以沉淀。包涵体难溶于水中,在变性剂溶液(如盐酸胍、脲)中才能溶解。在这些溶液中,溶解的蛋白质呈变性状态,即所有的氢键疏水键全被破坏,疏水侧链完全暴露,但一级结构共价键不被破坏。因此当除去变性剂时,一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型,这一折叠过程称为蛋白质的复性。

包涵体主要由蛋白质构成,其中大多是基因表达产物。这些基因表达产物没有生物活性。为此,欲获得天然活性态的目标产物,必需分离包涵体后,溶解包涵体并使其中的目标蛋白恢复应有的天然活性。所以,包涵体的出现不仅增加了生化工程师生物分离设计的难度,也为生物化学家的蛋白质折叠(protein folding)机理研究提出了新的课题。

重组DNA技术为大规模生产目标蛋白质提供了崭新的途径,开辟了现代生物技术发展的新纪元。但是,人们在分离纯化基因工程表达产物时遇到了意想不到的困难,很多利用大肠杆菌为宿主细胞的外源基因表达产物(如尿激酶、人胰岛素、人生长激素、白细胞介素-6、人γ-干扰素等)不仅不能分泌到细胞外、而且在细胞内凝聚成没有生物活性的固体颗粒-包涵体(inclusion bodies IBs)。

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