打破包涵体偏见，越深入越了解

谈起包涵体，你的第一反应是什么？不溶、无活性？表达失败？

其实你可能对蛋白包涵体有偏见哦~

包涵体(Inclusion Body)是外源基因在原核细胞中表达时，尤其是在大肠杆菌中高效表达时，形成的由膜包裹的高密度不溶性蛋白质颗粒，在显微镜下观察时为高折射区，与胞质中其他成分有明显区别。

在原核表达系统中，基因的转录和翻译是同步进行的，即边转录边翻译。

蛋白折叠理论认为核糖体上翻译形成的多肽链从线性结构到天然高级结构的折叠过程中要经历一种中间体形式，因而翻译速率、折叠速率就在很大程度上影响了蛋白的表达形式。当蛋白的翻译速率远大于折叠速率时就容易形成不稳定或者错误折叠的空间构象，这样的蛋白或者被蛋白酶识别后降解，或者形成稳定的、不易被降解的聚集体，即传统意义上不溶的、无生物活性的的包涵体; 而折叠正确的蛋白就以可溶性形式存在。

实际上，蛋白在边合成边折叠的过程中由于完全或不完全的折叠形成了许多折叠中间态，即功能性包涵体，包括天然构象的（图1中红色）、功能性亚单位（图1中绿色）和错误折叠构象的（图1中蓝色）。功能性包涵体不同于传统包涵体，它具有生物功能可以直接被应用或通过非变性条件提取活性蛋白。包涵体中天然的构象部分也可以被一起提取出来，不经过变复性过程。

图1. 包涵体形成机制

尽管外源蛋白质表达为不可溶形式的包涵体会造成后续处理困难，但包涵体的形成对于快速方便地纯化目标蛋白具有很大的优势。

1. 蛋白的高水平表达，一般至少占据30%的细胞总蛋白；

2. 快速方便的分离纯化；

3. 蛋白稳定性高；

4. 有效防止被细胞内蛋白酶的降解；

5. 包涵体内目标蛋白的纯度高，减少后续处理步骤。

事实上，重组蛋白表达为包涵体已成为商业化蛋白生产的重要技术手段。对于一些需要蛋白免疫动物制备WB类用途的抗体实验来说，包涵体也是一个非常不错的选择。此外，包涵体颗粒大小可控，具有良好的稳定性和孔隙率，是纳微技术研究的最好材料，广泛应用在组织工程、再生医学等生物医学领域。