常見問題
藥物篩選標(biāo)記 熒光蛋白 基因組編輯 蛋白表達(dá) shRNA 病毒包裝 其他
低到中等程度的抗性基因表達(dá)就能讓細(xì)胞獲得對藥物的抗性。相反,熒光蛋白(FP)則需要高水平的表達(dá)才能獲得明亮的熒光信號,較低或者中等程度的熒光表達(dá)會(huì)產(chǎn)生較弱的熒光信號,甚至?xí)陀谠O(shè)備檢測的最低臨界值。此外,某些熒光蛋白(如EBFP)比常用熒光蛋白(如EGFP)更暗淡,特別難以檢測。一些研究人員不得不使用抗熒光蛋白抗體,以可視化體外細(xì)胞培養(yǎng)或體內(nèi)的熒光蛋白。以下是導(dǎo)致熒光不良的最常見原因:
有一些啟動(dòng)子本身就比較弱(如UBC),只能驅(qū)動(dòng)熒光蛋白的弱表達(dá)。有的啟動(dòng)子(如CMV)可以在體外細(xì)胞培養(yǎng)中很好地起作用,但有時(shí)在體內(nèi)會(huì)沉默。當(dāng)表達(dá)熒光蛋白時(shí),您應(yīng)該盡可能嘗試使用一個(gè)強(qiáng)的廣泛性啟動(dòng)子(如EF1A或CAG)。如果您必須使用組織特異性啟動(dòng)子,請盡可能選擇一個(gè)表達(dá)能力強(qiáng)的;如果您必須使用弱或很弱的啟動(dòng)子,請為熒光蛋白信號不足的可能性做好準(zhǔn)備。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),這并不意味著您的熒光蛋白沒有表達(dá),它可能只是表達(dá)量不高。您可以使用更靈敏的檢測方法,如RT-PCR或免疫熒光進(jìn)行檢測。
對于逆轉(zhuǎn)錄病毒載體系統(tǒng)(慢病毒或者M(jìn)MLV),聚腺苷酸化信號(poly A)不能存在于LTR之間,因?yàn)檫@會(huì)抑制病毒的包裝。多聚腺苷酸化信號存在于3'LTR中,來自上游啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄會(huì)經(jīng)過上游ORF的末尾繼續(xù)往下游的啟動(dòng)子和ORF轉(zhuǎn)錄,這會(huì)導(dǎo)致下游ORF的表達(dá)部分受到抑制。當(dāng)下游ORF為熒光蛋白時(shí),其表達(dá)會(huì)大大減少。您可以采取如下措施提高熒光蛋白的表達(dá):
使用不同的載體系統(tǒng),比如使用常規(guī)載體,腺病毒載體或腺相關(guān)病毒載體
使用熒光更強(qiáng)的熒光蛋白變體(如TurboGFP代替EGFP)
如果考慮在多順反子的上游表達(dá)盒表達(dá)熒光蛋白,您可以使用2A linker連接目的基因和熒光蛋白基因。然而,這可能會(huì)影響多順反子中其他ORF的生物學(xué)功能,也可能導(dǎo)致熒光蛋白表達(dá)較弱(見下文),且會(huì)增加載體構(gòu)建的成本和時(shí)間。
了解更多連接子(linkers)信息當(dāng)在多順反子中表達(dá)熒光蛋白基因時(shí),通常會(huì)存在以下所述問題,且有時(shí)熒光蛋白基因的表達(dá)與上游下游ORF有關(guān)。
熒光蛋白基因在IRES的下游
在包含一個(gè)或多個(gè)IRES元件的多順反子中,與上游ORF相比,下游ORF表達(dá)水平比較低(通常為上游的10%-20%)。如果一個(gè)熒光蛋白在IRES的下游表達(dá),則熒光會(huì)較弱。如果您必須在多順反子的下游表達(dá)熒光蛋白,您可以考慮使用2A肽(如P2A或T2A),而不是IRES。通過使用2A肽,多順反子下游ORF通常與上游ORF的表達(dá)量相當(dāng)(或稍微低一點(diǎn))。然而,2A肽也有缺陷,如可能會(huì)影響靶基因(GOI)的功能。當(dāng)存在多個(gè)2A肽時(shí),下游ORF傾向于以較低水平表達(dá)。另外,2A肽的自我切割并不是100%有效的,其效率會(huì)受上下游ORF序列的影響。因此,不能進(jìn)行有效自我切割的融合蛋白將會(huì)是一種翻譯產(chǎn)物,在某些實(shí)驗(yàn)運(yùn)用中,這是一個(gè)值得注意的問題。需要特別注意的是2A肽的切割會(huì)在上游蛋白的C末端留下額外的短肽,并在下游蛋白的N末端留下額外的脯氨酸。在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用中,這種情況不會(huì)產(chǎn)生不良影響,但是在某些情況下可能會(huì)影響蛋白功能。
熒光蛋白是融合蛋白的一部分
融合蛋白幾乎總是表現(xiàn)出比未融合蛋白較弱的熒光(比如EGFP/Neo融合蛋白的熒光比單獨(dú)的EGFP熒光更弱)。此外,未經(jīng)測試的融合蛋白可能存在胞內(nèi)不穩(wěn)定,錯(cuò)誤折疊或無功能等問題。如果您懷疑這些是熒光弱的原因,可以嘗試以下操作:
使用更強(qiáng)的啟動(dòng)子(例如EF1A)來驅(qū)動(dòng)融合基因的表達(dá)
以非融合形式表達(dá)熒光蛋白
增加一個(gè)linker,或者使用不同的linker來連接熒光蛋白和目的基因
調(diào)換熒光蛋白和目的基因的位置
一些熒光蛋白本身比同一顏色家族的其它種類熒光更暗。例如在藍(lán)色家族中,EBFP的亮度僅為TagBFP亮度的三分之一。我們建議您根據(jù)我們的熒光報(bào)告基因指南選擇一個(gè)更亮的熒光蛋白變體。