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包涵體

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包涵體inclusion bodies)又稱包含體,是被脂質膜所包圍的無定形蛋白質聚集物,位於細胞質或細胞核的獨立結構。其來源可有多種模式,例如病毒在宿主細胞內形成的顆粒、宿主細胞受感染後的反應產物、生物儲存營養物質的聚積處、神經退化性疾病產物的累積等等。

細胞破碎後,包涵體呈顆粒狀,緻密,低速離心就可以沉澱。包涵體難溶於水中,在變性劑溶液(如鹽酸胍)中才能溶解。在這些溶液中,溶解的蛋白質呈變性狀態,即所有的氫鍵疏水鍵全被破壞,疏水側鏈完全暴露,但一級結構共價鍵不被破壞。因此當除去變性劑時,一部分蛋白質可以自動摺疊成具有活性的正確構型,這一摺疊過程稱為蛋白質的復性。

包涵體主要由蛋白質構成,其中大多是基因表達產物。這些基因表達產物沒有生物活性。為此,欲獲得天然活性態的目標產物,必需分離包涵體後,溶解包涵體並使其中的目標蛋白恢復應有的天然活性。所以,包涵體的出現不僅增加了生化工程師生物分離設計的難度,也為生物化學家的蛋白質摺疊(protein folding)機理研究提出了新的課題。

重組DNA技術為大規模生產目標蛋白質提供了嶄新的途徑,開闢了現代生物技術發展的新紀元。但是,人們在分離純化基因工程表達產物時遇到了意想不到的困難,很多利用大腸桿菌為宿主細胞的外源基因表達產物(如尿激酶、人胰島素、人生長激素、白細胞介素-6、人γ-干擾素等)不僅不能分泌到細胞外、而且在細胞內凝聚成沒有生物活性的固體顆粒-包涵體(inclusion bodies IBs)。

參見

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