Basic HTML Version
基因组学与医学生物学
(
网络版
), 2012
年
,
第
1
卷
,
第
1
-
6
页
Jiyinzuxue Yu Yixue Shengwuxue (Online), 2012, Vol.1, 1
-
6
http://gmb.5th.sophiapublisher.com
1
研究报告
Research Report
人乙醛脱氢酶
2
的原核表达及其条件优化
孙莉
12
,
李智博
1
,
秦飞
2
,
邓帅
2
,
杨君
2
1
大连海洋大学
,
食品科学与工程学院
,
大连
, 116023; 2
大连理工大学
,
生命科学与技术学院
,
大连
, 116024
通讯作者
: zhibo1979@163.com;
作者
基因组学与医学生物学
, 2012
年
,
第
1
卷
,
第
1
篇
doi: 10.5376/gmb.cn.2012.01.0001
收稿日期：
2012
年
04
月
02
日
接受日期：
2012
年
04
月
18
日
发表日期：
2012
年
05
月
17
日
本文首次发表在《基因组学与应用生物学》上。现依据版权所有人授权的许可协议，采用
Creative Commons Attribution License
对其进行授权，再次
发表与传播。只要对原作有恰当的引用
,
版权所有人允许并同意第三方无条件的使用与传播。
建议最佳引用格式：
引用格式
(
中文
)
：
孙莉等
, 2012,
人乙醛脱氢酶
2
的原核表达及其条件优化
,
基因组学与医学生物学
(online) Vol.1 No.1 pp.1-6
(doi: 10.5376/gmb.cn.2012.01.0001)
引用格式
(
英文
)
：
Sun et al., 2012, Expression and Optimization of Human Aldehyde Dehydrogenase 2 in
Escherichia coli
,
Jiyinzuxue Yu Yixue Shengwuxue (online)
(Genomics and Medical Biology) Vol.1 No.1
pp.1-6 (doi: 10.5376/gmb.cn.2012.01.0001)
摘
要
为实现人乙醛脱氢酶
2(
ALDH2
)
基因在原核生物中高效表达，将含有
6
×
His
标签和
SUMO
融合蛋白标签的人乙醛
脱氢酶
2
基因的表达载体转化至宿主菌
BL21(DE3)
中。在异丙基硫代
-
β
-D-
半乳糖苷
(IPTG)
诱导下，目的基因在大肠杆菌内
高效表达。通过对表达条件的优化
, 37
℃使用终浓度
0.3mmol/L
的
IPTG
诱导
3h,
重组大肠杆菌的表达量可占全菌蛋白的
16%
。
SUMO
融合蛋白标签的加入以及较低的诱导温度
(16
℃
)
有利于提高人乙醛脱氢酶
2
基因在大肠杆菌内的可溶性表达。
关键词
乙醛脱氢酶；原核表达；
SUMO
蛋白；表达优化
Expression and Optimization of HumanAldehyde Dehydrogenase 2 in
Escherichia coli
Sun Li
12
, Li Zhibo
1
, Qin Fei
2
, Deng Shuai
2
, Yang Jun
2
1 College of Food Science and Engineering, Dalian Ocean University, Dalian, 116023; 2 School of Life Science and Biotechnology, Dalian University of
Technology, Dalian, 116024
Corresponding author: zhibo1979@163.com;
Authors
Abstract
In order to highly express the human Aldehyde dehydrogenase 2 (
ALDH2
) gene in prokaryotic cells,
ALDH2
gene was
subcloned into the expression vector with N-terminal SUMO-6his-tag, then the recombinant plasmid was transformed into
BL21(DE3). With the inducement of IPTG, the recombinant human ALDH2 gene was expressed efficiently. Through optimizing the
conditions for expression (0.3 mmol/L IPTG, 37
℃
, 3 h), the amount of the expression of the recombinant human ALDH2 achieved
about 16% of total protein in culture medium. The adding of SUMO tag and the moderately low induction temperature can improve
the soluble expression of human ALDH2.
Keywords
Aldehyde dehydrogenase; Prokaryotic expression; SUMO tag; Optimal expression conditions
人体内乙醛脱氢酶可将酒精代谢的中间产物乙醛
转化生成二氧化碳和水
(Ishikawa et al., 2003)
。乙醛是
毒性很强的物质，可使人产生脸红、恶心、呕吐、全
身盗汗、情绪烦躁，严重时会导致休克
(
罗怀容和张亚
平
, 2004)
。人体内的乙醛氧化主要由乙醛脱氢酶
ALDH1
和
ALDH2
来完成，而
ALDH2
对乙醛的活性
较
ALDH1
高出约
10~50
倍
(Vasiliou et al., 2000)
。中国
和其他亚洲国家中，
35%~40%
的个体缺乏
ALDH2
，
更易产生酒精中毒
(
王焱等
, 2010)
。高活性乙醛脱氢酶
的补充可以弥补内源性乙醛脱氢酶的不足，从根本上
解除乙醇和乙醛毒害。因此，乙醛脱氢酶在解酒制剂
的开发、疾病的诊断、食品生产等方面的应用日益受
到重视。随着酶固定化、基因工程和
DNA
重组技
术的发展，乙醛脱氢酶的应用领域也将更为广泛
(Lassen et al., 2005; Wang et al., 2009; Zhao et al.,
2009; Nakamura et al., 2010)
。
目前，商品化乙醛脱氢酶主要是从动物的肝脏、
胰腺或肝细胞线粒体中分离提取，资源有限且价格昂
贵，大规模生产困难
(
吴桂英等
, 2007,
食品工业科技
,
28(3): 61-63)
。为了拓展乙醛脱氢酶的来源，国内外科
学工作者开始探索利用微生物发酵方法获取高活性的
ALDH2
，并初步实现其在大肠杆菌、毕赤酵母和植物
体内的重组表达
(
刘清利等
, 2006)
。毕赤酵母分泌表达
人
ALDH2
时，由于在表达过程中酵母的生长周期较