蛋白質(zhì)是生命活動中最為主要的功能物質(zhì)，嚴密調(diào)控著生命活動中的“一舉一動”。在生物體內(nèi)，一些蛋白可以單獨發(fā)揮功能，但是一些蛋白卻需要和很多蛋白“小伙伴”即蛋白亞基 通過二硫鍵、氫鍵以及分子間作用力等團結(jié)在一起形成一個大的“集合體”即復(fù)合體，來行使某一項特殊的功能，例如: 位于細胞膜表面的Na+/K+ 泵，就是一個典型的蛋白復(fù)合體，各種不同類型的蛋白“小伙伴”聯(lián)合起來，共同完成細胞內(nèi)外Na+、K+的運輸。由此可見，蛋白復(fù)合體對于生命活動的重要性。以往人們對蛋白的研究很多都僅限于對個別蛋白單獨的研究，而對蛋白復(fù)合體的研究卻很少，主要原因還是在于體外難以獲取蛋白復(fù)合體。下面我們將為大家介紹一款蛋白復(fù)合體體外表達必備“神器”——多基因共表達系統(tǒng)。

以往我們對于蛋白復(fù)合體的研究，首先需要將組成蛋白復(fù)合體的每個“小伙伴”逐一進行表達和純化，接著需要探索這些“小伙伴”相互結(jié)合的條件并進行條件優(yōu)化，最后在對蛋白復(fù)合體進行分離和純化。這個過程周期十分的漫長，蛋白亞基之間相互結(jié)合的條件原本就十分苛刻，但是還需兼顧與其他蛋白亞基的結(jié)合，可謂困難重重。這些可能還不是最為關(guān)鍵的，如果最后通過千辛萬苦純化得到的蛋白復(fù)合體沒有活性，那也只能“一夜回到解放前”，哭死在實驗臺上了。

多基因共表達系統(tǒng)將為我們提供在蛋白復(fù)合體研究方面前所未有的便利。首先，多基因共表達系統(tǒng)集合了目前原核表達蛋白系統(tǒng)：表達量高、易純化、制備周期短等多方面的優(yōu)點；再次，多基因共表達系統(tǒng)中的共表達質(zhì)粒具有多個多克隆位點，并且每個多克隆位點針對各自的目的基因擁有獨立的T7啟動子、lac操縱子、核糖體結(jié)合位點、測序引物以及純化標簽，可以最多同時滿足8個蛋白的表達，也就是說能夠?qū)⒃瓉斫M成蛋白復(fù)合體的蛋白“小伙伴”利用改系統(tǒng)同時進行表達；最后，原核細胞表達的目的蛋白存在于原核細胞中，細胞內(nèi)的環(huán)境條件相比于體外更為穩(wěn)定，蛋白亞基相互結(jié)合存在一定的時間和空間的差異性，而且很可能還存在蛋白亞基之間相互結(jié)合所必須的輔助因子，這樣更利于蛋白復(fù)合體的形成并保留其天然的活性。

多基因共表達系統(tǒng)在制備蛋白復(fù)合體方面與傳統(tǒng)技術(shù)相比較，具有周期短，耗費低，重復(fù)性好，成功率高等多方面的優(yōu)勢。目前云克隆借助于多基因共表達系統(tǒng)已實現(xiàn)鈣衛(wèi)蛋白、白細胞介素35、白細胞介素12、促黃體生成素、卵泡刺激素、絨毛膜促性腺激素、肌酸激酶MB同工酶、抑制素β等多種蛋白質(zhì)復(fù)合體制備。舉個栗子吧，圖2展示的就是共表達的鈣衛(wèi)蛋白的電泳圖。