常用菌种的特性

系列：

K-12系列：（DH5а属于K-12，DH5а的父本菌为DH1）

E. coli K-12 restricts DNA which is not protected by adenine methylat ion at sites AA*C[N6]GTGC or GCA*C[N6]GTT, encoded by the hsdRMS gene s(EcoKI). Deletions in these genes removes either the restriction or methylation or both of these functions.

B系列：（BL21属于B系列）

E. coli B derivative strains contain an hsdRMS system (EcoBI) restric ting and protectiing the sequence TGA*[N8]TGCT or AGCA*[N8]TCA.

基因型比较：

BL21：F- ompT gal dcm lon hsdS

(r B- m B-)

B

BL21（DE3）：F- ompT gal dcm lon hsdS B(r B- m B-) λ(DE3)

BL21（DE3）pLysS：F- ompT gal dcm lon hsdS B(r B- m B-) λ(DE3) pLysS(cm R)

查看图示比较：/user1/2081/archives/2008/124334.shtml

附说明：（大肠杆菌基因型及遗传符号说明）

DE3是整合在细菌基因组上的一种携带T7 RNA聚合酶基因和lacI基因的λ噬菌体，其基因型为：lacI lacUV5-T7 gene 1 ind1 sam7 nin5

pLysS= contains pLysS plasmid carrying chloramphenicol resistance and phage T7 lysozyme, effective at attenuating activity of T7 RNA polymerase, for better inhibition of expression unde r non-induced conditions. （pLysS 质粒上携带氯霉素抗性基因和T7 lysozyme基因，后者可以有效抑制T7 RNA聚合酶的水平，降低本底表达）

在原核蛋白表达过程中，选择构建一个合适原核表达体系需要综合考虑3大因素：表达载体、宿主菌株、表达诱导条件,以获得最满意的表达效果。（如上图）事实上，在平时的实验中，最容易被忽视的就是宿主菌的选择——多数人会直接选择自己实验室曾经用过的表达菌株，或者是载体配套的菌株，而不去追究原因——即使表达结果不佳，大多在表达条件和载体上找原因，也不会考究菌株的选择是否适合。

宿主细胞对原核表达可能会产生哪些影响呢？

菌株内源的蛋白酶过多，可能会造成外源表达产物的不稳定，所以一些蛋白酶缺陷型菌株往往成为理想的起始表达菌株。堪称经典的BL21系列就是lon和ompT

蛋白酶缺陷型，也是我们非常熟悉的表达菌株。大名鼎鼎的BL21(DE3)融源菌则是添加T7聚合酶基因，为T7表达系统而设计。

真核细胞偏爱的密码子和原核系统有不同，因此，在用原核系统表达真核基因的时候，真核基因中的一些密码子对于原核细胞来说可能是稀有密码子，从而导致表达效率和表达水平很低。改造基因是比较麻烦的做法，Rosetta 2系列就是更好的选择——这种携带pRARE2质粒的BL21衍生菌，补充大肠杆菌缺乏的七种（A UA, AGG, AGA, CUA, CCC, GGA 及CGG）稀有密码子对应的 tRNA，提高外源基因、尤其是真核基因在原核系统中的表达水平。（已经携带有氯霉素抗性质粒）

当要表达的蛋白质需要形成二硫键以形成正确的折叠时，可以选择K–12衍生菌Origami 2系列，thioredoxin reductase (trxB) 和glutathione reductase (gor)两条主要还原途径双突变菌株，显著提高细胞质中二硫键形成几率，促进蛋白可溶性及活性表达。（卡那霉素敏感）

Rosetta-gami 2则是综合上述两类菌株的优点，既补充7种稀有密码子，又能够促进二硫键的形成，帮助表达需要借助二硫键形成正确折叠构象的真核蛋白。（卡那霉素敏感）

Origami B是衍生自 lacZY突变的 BL21菌株，这个突变能根据IPTG的浓度精确调节表达产物，使得表达产物量呈现IPTG浓度依赖性。（四环素敏感）

在决定试用这些名字古怪的菌株时，有几个小Tips要注意的，一个是不同菌株有时已经携带某个质粒或者已经具有某种抗生素抗性，要注意自己的表达质粒是否能与之兼容。比如Rosetta 2 已经携带有氯霉素抗性质粒，不能再用氯霉素筛选等等。