蛋白中等
IPTG 诱导蛋白表达
前置知识 / 技能
实验目的
用 IPTG 诱导含重组表达载体的大肠杆菌表达目的蛋白，为后续纯化与功能研究提供蛋白来源。
实验原理
将目的基因克隆到含 lac 启动子的表达载体中，IPTG 作为乳糖类似物与阻遏蛋白结合、解除其抑制作用，启动目的基因转录与翻译，从而大量表达目的蛋白。
实验步骤
- 1接种
挑取含重组表达载体的单菌落接种含抗生素 LB，37℃ 过夜培养。
- 2转接
按 1:100 转接至新鲜 LB，37℃ 培养至 OD600≈0.6–0.8。
- 3诱导
加入 IPTG（终浓度 0.1–1 mM）。
- 4表达
继续培养（如 37℃ 3–6 h 或 16℃ 过夜）表达目的蛋白。
- 5收集
离心收集菌体，弃上清。
- 6检测
取少量菌体裂解，SDS-PAGE 检测目的蛋白表达情况。
所需试剂
- LB 培养基（含抗生素）
- IPTG（0.1–1 mM）
- 表达菌株（含重组表达载体）
- 裂解缓冲液
所需仪器
- 恒温摇床
- 分光光度计
- 台式离心机
- SDS-PAGE 电泳装置
安全提示
- ⚠ IPTG 具有一定毒性，称量与配制时戴手套。
- ⚠ 含抗生素菌液需灭菌处理。
- ⚠ 诱导温度与时间需优化，避免形成包涵体。
预期结果
SDS-PAGE 显示诱导后目的蛋白条带明显增强，且大部分以可溶性形式表达。
结果分析
✅ 正常结果
诱导后泳道在目的蛋白分子量处出现明显条带，未诱导对照无此条带或极弱；可溶上清中目的蛋白占比较高。
解读：说明诱导条件合适、目的基因正确表达，蛋白以可溶形式为主，可直接用于后续纯化。
⚠️ 异常结果
- 1无目的蛋白表达
原因：载体构建错误（移码）、诱导条件不当、菌株不匹配。
- 2目的蛋白形成包涵体
原因：表达速率过快、诱导温度过高、IPTG 浓度过高。
- 3表达量低
原因：诱导时机不当、IPTG 浓度过低、载体拷贝数低。
- 4出现截短蛋白
原因：基因含稀有密码子、发生提前终止。
关联实验
实验前检查清单
勾选已准备好的项目，进度保存在本机浏览器，刷新页面不丢失。
🧪 试剂
📦 耗材
🔬 仪器
🛡 安全提示
常见问题排查（Troubleshooting）
1无目的蛋白表达
可能原因
- 载体构建错误（移码）
- 诱导条件不当
- 菌株不匹配
解决办法
- 测序验证阅读框
- 优化诱导温度与 IPTG 浓度
- 更换表达菌株
2目的蛋白形成包涵体
可能原因
- 表达速率过快
- 诱导温度过高
- IPTG 浓度过高
解决办法
- 降低诱导温度至 16–20℃
- 降低 IPTG 浓度
- 换用慢速表达载体
3表达量低
可能原因
- 诱导时机不当
- IPTG 浓度过低
- 载体拷贝数低
解决办法
- 控制 OD600≈0.6–0.8
- 提高 IPTG 浓度
- 优化载体与菌株组合