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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
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SUMO-ALDH2 融合蛋白占全菌总蛋白的 16%。
综上，在诱导温度是 37℃时，诱导时间为 3 h，
IPTG 的浓度达到 0.3 mol/L 时，表达效率达到最高。
SDS-PAGE 及凝胶成像系统 UVP-GDS8000 对结果分
析如图 4。
图 4 SUMO-ALDH2 在不同诱导时间的表达水平
Figure 4 Variation of SUMO-ALDH2 expression level at
different induction time
1.5 温度对可溶性蛋白的影响
37℃是菌体生长的最适宜温度，表达量较高。
但 SUMO 蛋白标签的引入，仅部分提高了目的蛋白
的可溶性表达，重组蛋白仍以包涵体形式存在。这主要
是因为快速的表达影响蛋白的正确折叠。降低诱导温
度，可增加可溶性蛋白的表达量。选择在 30℃、16℃，
分别对目的蛋白进行诱导表达 3 h、16 h 后，将菌体
高压匀浆破碎后取上清和沉淀，SDS-PAGE 电泳，
可见 16℃诱导条件下，目的蛋白主要以可溶形式表
达(图 5)。
图 5 30℃, 37℃, 16℃诱导表达目的蛋白 SDS-PAGE 电泳结果
注: M: 蛋白分子量标准(低); 1: SUMO-ALDH2 未诱导; 2: 30
℃上清; 3: 30℃沉淀; 4: 37℃上清; 5: 37℃沉淀; 6: 16 ℃上清;
7: 16℃沉淀
Figure 5 SDS-PAGE analysis of expressed product at 30℃,
37℃, 16℃
Note: M: Protein Marker (Low); 1: Not induced
SUMO-ALDH2; 2: 30℃ Supernatant; 3: 30℃ Precipitate;
4: 37℃ Supernatant; 5: 37℃ Precipitate; 6: 16℃ Supernatant;
7: 16℃ Precipitate
1.6 可溶性蛋白的分离纯化
根据亲和层析原理，目的基因含有 His 标签，能
与 Ni 特异性相结合。16℃诱导表达后将菌体破碎后上
清缓慢通过上样柱，最后进行梯度洗脱。在 250 mmol/L
咪唑的洗脱液中得到纯化蛋白(图 6)。
图 6 16℃目的蛋白的分离纯化
注: M: 蛋白分子量标准(低); 1: 空白对照; 2: 诱导表达的
SUMO-ALDH2 上清; 3: 20 mmol/L 咪唑洗脱;
4: 75 mmol/L 咪唑洗脱; 5: 250 mmol/L 咪唑纯化
Figure 6 SDS-PAGE analysis of purified target protein at 16℃
Note: M: Protein maker (Low); 1: Control; 2: SUMO-ALDH2
(induced) supernatant; 3: The proteins eluted with 20 mmol/L
imidazole; 4: The proteins eluted with 75 mmol/L imidazole; 5:
Purified protein with 250 mmol/L imidazole
2 讨论
本实验中通过对表达载体的重新构建，实现了人
乙醛脱氢酶 2 在大肠杆菌内的高效表达。在载体中加
入 SUMO 蛋白标签，可部分提高目的蛋白的可溶性表
达。在 C 段加上 6×His 标签以便于分离纯化。
在诱导条件的优化中，分别考察诱导剂和诱导时
间对目的蛋白的表达的影响。在 37℃、IPTG 的浓度达
到 0.3 mol/L、诱导时间为 3 h 时，目的蛋白就会有较
高的表达量。通过对诱导条件的摸索，确定温度是影
响目的蛋白表达量的最主要因素。37℃是大肠杆菌表
达目的蛋白的最适宜的温度，表达量较高，但快速的
表达会影响蛋白的正确折叠，因此通过高压匀浆破碎
后，溶解在上清液中目的蛋白的量较低，大多目的蛋
白以包涵体的形式存在。16 ℃诱导表达后，在上清中
有较多的目的蛋白，低温诱导有利于蛋白的正确折叠。
可溶性蛋白相对于包涵体来说，一般具有活性，不需
要进行复性等繁琐的摸索过程，同时纯化方便。
3 材料与方法
3.1 实验材料
质粒 pMD19-T-ALDH2 为本实验室保存。质粒
pMD19-T 、 pET28a( ＋ ) 、宿主 BL21(DE3)均购自