农杆菌介导的外源基因在本氏烟中瞬时表达体系优化研究

陈思涵 钱 靖 彭杰军 鲁宇文 郑红英 林 林 燕 飞 陈剑平

(1. 安徽农业大学植物保护学院，安徽 合肥 230036；2. 浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所，浙江 杭州 310021；3. 宁波大学植物病毒学研究所，浙江 宁波 315211)

由于植物也是一个生产成本低廉、相对较为安全的高性价比 “绿色工厂”，且植物体内可以进行蛋白折叠、复合体装配以及糖基化等翻译后修饰过程，因此植物中表达外源蛋白的研究也成为热点之一[1]。植物表达系统应用于商业模式存在许多技术瓶颈，增加植物体内重组蛋白产量是难点之一。为提高植物体内目的蛋白的表达产量，科研工作者分别从蛋白形成、分泌运输、降解3个方面展开研究[2]。首先在转录及转录后水平进行研究发现，使用强启动子、增加内含子、5′-UTR等方式可以有效增加mRNA的转录水平，保证外源基因mRNA的表达量及稳定性，从而增加重组蛋白表达量[3-4]。同时利用病毒沉默抑制子抑制目的蛋白mRNA降解，也能有效促进重组蛋白表达量的增加[5]。但随后研究发现，部分蛋白出现较高的mRNA水平，较低的蛋白产量，研究表明该类重组蛋白可能被植物蛋白降解系统快速降解[6]。这可能与蛋白分泌运输有关，植物体内部分细胞区域富含多种蛋白水解酶，目的蛋白一旦处于此类区域将被快速降解，如合成蛋白从内质网运输到高尔基体等细胞器后会导致蛋白降解[7]。在目的蛋白N或C端添加信号肽，通过改变外源蛋白定位可抑制降解速率， ER定位以及叶绿体内表达外源蛋白能有效抑制降解[8-9]。……