重组蛋白表达系统的选择
重组蛋白生产的工艺设计
重组蛋白生产的工艺设计
重组蛋白的生产工艺设计是一个复杂的过程，需要考虑到多个因素，例如表达系统的选择、蛋白纯化的方法、工作条件以及产品质量控制等。
以下是一个常见的重组蛋白生产工艺设计的步骤：
1. 基因克隆：首先，选择一个适当的表达宿主系统，例如大肠杆菌、酵母或哺乳动物细胞。
然后，将目标蛋白的基因克隆到表达载体中，这个载体通常包含启动子、选择性抗生素标记以及其他必要元件。
2. 表达和培养：将表达载体导入宿主细胞中，并通过培养条件使其表达目标蛋白。
对于大肠杆菌或酵母表达系统，培养通常在摇瓶或发酵罐中进行；对于哺乳动物细胞表达系统，通常需要采用培养皿或生物反应器。
3. 收获和破碎：当目标蛋白在培养过程中达到一定的表达水平后，培养液被收获并通过离心或其他方法分离细胞。
然后，使用适当的方法（例如超声波、高压或化学方法）将细胞破碎，以释放目标蛋白。
4. 蛋白纯化：破碎的细胞溶液包含大量的非目标蛋白质和其他杂质，需要通过蛋白纯化步骤进行分离和纯化。
常用的蛋白纯化方法包括亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤和透析等。
5. 产品质量控制：对于重组蛋白的生产，产品质量控制是非常重要的。
常见的
质量控制测试包括目标蛋白的纯度、活性、空载体和副产物的水平、杂质的水平以及生物活性的测试等。
这些测试可以通过各种分析方法进行，例如SDS-PAGE、Western blot、ELISA等。
总结来说，重组蛋白的生产工艺设计包括基因克隆、表达和培养、收获和破碎、蛋白纯化以及产品质量控制等环节。
这些步骤需要根据目标蛋白的特性和生产要求进行定制化设计，以达到高产和高纯度的重组蛋白产量。
细菌的重组蛋白质表达系统
细菌的重组蛋白质表达系统蛋白质是构成生物体及细胞的重要组成部分，也是细胞功能的核心执行者。
为了研究和应用不同类型的蛋白质，科学家发展出了各种蛋白质表达系统。
其中，细菌的重组蛋白质表达系统是最常用的一种方法之一。
本文将详细介绍细菌重组蛋白质表达系统的原理、优势和应用。
一、原理细菌重组蛋白质表达系统利用细菌作为宿主来表达外源蛋白质。
这个系统主要包括以下几个重要组成部分：表达载体、宿主菌株、诱导系统和纯化方法。
1. 表达载体表达载体是指带有外源蛋白质编码序列的质粒。
这些质粒通常包括启动子、反义密码子和终止子等参与蛋白质表达的元件。
其中，启动子通过结合转录因子来启动蛋白质合成的过程。
反义密码子则能够增强蛋白质的长效稳定性，并促进其在细菌中的高效表达。
2. 宿主菌株宿主菌株在蛋白质表达系统中起到重要的作用，通常选择大肠杆菌作为宿主，主要因为大肠杆菌具有较高的生长速度、易于培养和常用的遗传工具。
此外，大肠杆菌本身产生的内切酶活性较低，有利于保护外源蛋白质的稳定性。
3. 诱导系统诱导系统是细菌重组蛋白质表达系统中的一个重要组成部分。
通常使用化学诱导或者温度诱导来启动表达载体中蛋白质编码序列的转录和翻译。
化学诱导通常通过添加一种诱导剂，如异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG），来激活载体中的启动子。
温度诱导则是通过改变培养温度来调节蛋白质表达。
4. 纯化方法纯化是细菌重组蛋白质表达系统中最关键的环节之一。
常用的纯化方法包括亲和纯化、碳水化合物基负载层析和凝胶过滤等。
这些方法能够根据蛋白质的特性和亲和性实现高效纯化。
二、优势与其他蛋白质表达系统相比，细菌重组蛋白质表达系统具有以下优势：1. 高效性细菌重组蛋白质表达系统是目前各种表达系统中最高效的一种方法之一。
通过优化表达条件和使用高效的诱导系统，可以实现高产量的蛋白质表达。
此外，细菌本身的生长速度也有助于高效表达。
2. 便捷性相比其他表达系统，细菌重组蛋白质表达系统的操作更为简便。
重组蛋白表达体系
目
CONTENCT
录
• 重组蛋白表达体系概述 • 重组蛋白表达体系的组成与构建 • 重组蛋白的表达方式与策略 • 重组蛋白的表达产物检测与分析 • 重组蛋白表达体系的挑战与解决方
案 • 重组蛋白表达体系的未来展望
01
重组蛋白表达体系概述
定义与重要性
定义
重组蛋白表达体系是指通过基因工程技术，将外源基因在宿主细 胞中表达并产生相应蛋白质的过程。
提高表达产物的产量与纯度
高密度培养技术
01
通过优化培养条件，提高宿主细胞的生长密度，从而提高重组
蛋白的产量。
蛋白质纯化技术
02
利用先进的蛋白质纯化技术，如亲和色谱、离子交换等，提高
重组蛋白的纯度。
蛋白质折叠与修饰
03
研究蛋白质折叠与修饰机制，优化重组蛋白的稳定性与功能。
重组蛋白表达体系在生物医药领域的应用前景
01
02
03
04
药物研发
利用重组蛋白表达体系生产具 有生物活性的药物，如单克隆 抗体、酶抑制剂等。
疫苗研发
通过表达病原体抗原或相关蛋 白，用于疫苗的研制和生产。
疾病治疗
利用重组蛋白表达体系生产具 有治疗作用的蛋白质，如生长 因子、细胞因子等。
生物材料
利用重组蛋白表达体系生产具 有特定功能的生物材料，如蛋 白质支架、纳米颗粒等。
表达产物的纯化问题
总结词
表达产物的纯化是重组蛋白表达体系中的另 一个挑战，它涉及到如何有效地分离和纯化 目标蛋白。
详细描述
表达产物的纯化问题通常与目标蛋白的溶解 性、稳定性以及与其他蛋白质的相互作用有 关。为了解决这一问题，研究人员可以采用 多种纯化方法，如离子交换、凝胶过滤、亲
重组蛋白的表达系统(详细版)
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2.1 常用酵母表达系统(宿主-载体系统)
• 3.1.1 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)表 • 由达于系遗统传和生理背景清楚而且安全，酿酒酵母是
最早应用于重组蛋白表达的酵母宿主菌。
• 表达菌株：
• INVSC1是酿酒酵母表达系统的常用菌株，它是一
种双倍体营养缺陷细胞株，在缺少组氨酸、亮氨
• 强启动子中，tac和trc是lac启动子的变体， 其重组蛋白产率能够达到细胞总蛋白量的 15-30%。araBAD启动子的诱导剂是便宜无 毒的L-阿拉伯糖，本底表达量低，启动能力 比tac稍弱。T7则是目前原核表达系统中最 高效的启动子，pET表达系统即是以它为中 心构建的。T7启动子整理版来ppt 源于λ噬菌体，专一 9
• 当重组蛋白不表达时：
• 如果重组蛋白不表达（包含体和可溶蛋白
都没有），首先检查cDNA和质粒是否正确，
蛋白对宿主菌是否有很大毒性，然后尝试
更换菌株、质粒载体和融合标签。原核蛋
白在大肠杆菌中不能表达的情况很少见，
通常是真核蛋白不能表达。不能表达的重
组蛋白，即使在更换了宿主、载体后可以
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重组蛋白表达系统
• 1.原核表达系统 • 2.酵母表达系统 • 3.昆虫细胞表达系统 • 4.哺乳动物细胞表达系统 • 5.转基因植物表达系统 • 6.转基因动物表达系统 • 7.表达系统的选择
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1
一、 原核表达系统
• 原核表达系统发展完善、流程简单快速、 成本低、产量高，对大部分蛋白来说都值 得一试白。
• 终止子：
• 转录终止子按照是否依赖和不依赖ρ因子的 作用分为两类，这两类终止子均在终止点 前含有一段7-20bp的回文序列。终止子可以 保护mRNA在核外不被降解，显著延长 mRNA的寿命，由此提高重组蛋白的表达量。 但是对于T7系统来说，由于T7 RNA聚合酶 效率极高，宿主中随时都有充足的mRNA以 供翻译，因此大部分在T7系统中表达的重 组蛋白并不在意质粒上是否有终止子，只 有一些自身带有翻译起始信号的外源基因 需要终止子。
重组蛋白真核表达系统构建流程
重组蛋白真核表达系统构建流程蛋白质是生物体内具有重要生物学功能的分子，它们由氨基酸组成，对细胞的结构和功能起着重要的调控作用。
在生物科学研究和生物制药工业中，重组蛋白质的生产和表达是一个重要的研究领域。
真核系统是重组蛋白质表达的一个重要平台，它具有许多优点，如能够实现复杂的蛋白修饰和折叠等。
因此，构建真核表达系统是生物科学研究和生物工程应用中的一个重要课题。
一、选取重组蛋白质的编码序列在构建真核表达系统之前，首先需要选取重组蛋白质的编码序列。
这一步骤通常是通过将目标蛋白质的编码基因进行克隆和序列分析来完成的。
在进行基因克隆过程中，需要选择适当的限制性内切酶和载体，构建一个含有目标基因的重组质粒。
同时，对目标基因的序列进行分析可以帮助确定转录和翻译起始位点、信号肽序列、保守结构域等信息，这些信息对于真核细胞的表达和翻译过程具有重要意义。
二、选择适当的真核表达宿主真核表达系统可以选择多种宿主来进行表达，包括哺乳动物细胞、昆虫细胞、酵母等。
在选择表达宿主时，需要考虑到宿主细胞的生长特性、表达能力、蛋白修饰能力等因素。
不同的宿主对于重组蛋白质的表达和折叠能力有所差异，因此需要根据目标蛋白质的性质和需求来选择合适的宿主。
通常来说，哺乳动物细胞系统是真核表达系统中最常用的宿主之一，它具有较高的蛋白修饰和折叠能力，适合用于表达复杂的蛋白质。
三、构建真核表达载体在选择了合适的宿主后，需要构建一个含有目标基因的真核表达载体。
真核表达载体通常包括启动子、转录终止子、筛选标记基因等功能元件。
通过将目标基因插入到表达载体中，可以实现对目标基因的调控和表达。
同时，表达载体还可以包括一些辅助元件，如信号肽、翻译起始位点、融合标签等，以提高重组蛋白质的表达水平和纯度。
四、转染或转化真核细胞在构建了真核表达载体后，需要将其转染或转化到真核细胞中。
转染是指将外源DNA通过化学方法导入到细胞内，而转化则是通过质粒介导的方式将外源DNA导入到细胞内。
重组蛋白质的这些注意事项需牢记
重组蛋白质的这些注意事项需牢记蛋白质是生物体内功能最为广泛的大分子，其结构和功能的调整对于生物体的正常运作至关重要。
重组蛋白质技术在生物医学和生物工程领域得到广泛应用，可以通过改变蛋白质的结构和功能，为生物研究和工业生产提供有力支持。
然而，在进行重组蛋白质的过程中，需要遵守一些注意事项，以确保实验的可靠性和安全性。
第一，合适的表达系统的选择。
在重组蛋白质的过程中，选择适合的表达系统对于蛋白质的表达量和活性至关重要。
常见的表达系统包括大肠杆菌、酵母、昆虫细胞和哺乳动物细胞等。
不同的表达系统具有不同的特点和适用范围，研究人员需要根据自己的实验目的和样品特点选择合适的表达系统。
第二，蛋白质结构的优化。
在进行蛋白质重组之前，研究人员需要对目标蛋白质的结构进行优化。
这可以通过基因工程手段来实现，包括插入或删除特定的氨基酸序列、构建新的融合蛋白等。
优化蛋白质结构可以提高其稳定性、溶解性和抗原性，在后续的表达和纯化过程中更加容易操作。
第三，遗传转化的优化。
在进行蛋白质表达之前，需要将目标蛋白质的基因导入到表达系统中。
这一步骤被称为遗传转化，可以通过多种方法实现，包括电转化、热激转化、化学转化等。
研究人员需要根据表达系统的要求选择合适的遗传转化方法，并进行优化，以提高蛋白质的表达水平和活性。
第四，适当的培养条件的控制。
在蛋白质表达过程中，适当的培养条件对于蛋白质的表达量和活性至关重要。
这包括温度、氧气浓度、培养基的成分和pH值等。
研究人员需要对培养条件进行优化，以满足蛋白质的表达需求，并确保培养过程的稳定性和可重复性。
第五，蛋白质纯化的选择和优化。
在蛋白质表达后，需要对其进行纯化，以获得高纯度和高活性的蛋白质样品。
常用的蛋白质纯化方法包括亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析等。
研究人员需要根据目标蛋白质的特性和实验要求选择合适的纯化方法，并进行优化，以提高纯化效率和纯度。
第六，蛋白质结构和功能的分析。
在获得重组蛋白质样品后，需要对其进行结构和功能的分析，以验证其表达和纯化的有效性。
cho细胞表达重组蛋白方案
CHO (Chinese Hamster Ovary) 细胞是常用的哺乳动物细胞系统，用于表达重组蛋白的研究和生产。
以下是一般性的CHO 细胞表达重组蛋白的方案：
1. 购买表达载体：选择适合的表达载体，可以是质粒或病毒载体。
载体应包含适当的启动子、选择标记等。
2. 转染CHO 细胞：将表达载体导入CHO 细胞中。
转染方法可以选择经典的化学或电穿孔法，也可以选择使用特定的转染试剂或转染仪器。
3. 选择稳定转染株：在转染后，使用适当的选择剂(如抗生素) 处理细胞，以选择稳定表达重组蛋白的细胞株。
可通过单克隆分离等方法筛选和扩增单一细胞克隆。
4. 细胞培养条件优化：优化培养基配方和细胞培养条件，包括温度、pH 值、培养基组分等，以提高重组蛋白的产量和纯度。
5. 表达蛋白的诱导：使用适当的诱导剂或方法，例如添加诱导剂(如甲酪酸) 到培养基中，以启动重组蛋白的表达。
6. 重组蛋白的纯化和分析：通过细胞破碎和不同的纯化步骤（如亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤等）从培养基或细胞提取物中纯化目标重组蛋白，并使用适当的分析方法验证表达的蛋白的纯度和功能。
在每个步骤中，需要根据具体的重组蛋白和研究目的进行优化和调整。
此外，合理的培养细胞和操作操作也至关重要，以确保产量和纯度的理想达到。
这些方案的细节将根据具体的实验目的和需要进行个体化定制。
重组蛋白的制备与应用
重组蛋白的制备与应用重组蛋白是一类通过基因工程技术制备出来的在生物体外表达的蛋白质物质，其制备过程包括三个主要步骤：基因改造、载体构建和表达系统选择。
使用这种技术可以获得各种高效、高产、高纯度的蛋白质，其应用广泛，例如制药、生物技术、生物学研究等领域。
一、基因改造基因改造是制备重组蛋白的第一步。
由于自然界中很多生物的蛋白质并不能满足人类的需求，因此必须对其基因进行改造以改变蛋白质的结构和性能。
常见的基因改造技术包括反转录PCR、酶切法、打靶法等等。
这些技术的原理是依据DNA的复制和重新组合原理，通过扩增、切割和拼接DNA分子来改变基因序列。
基因改造的成功关键在于构建基因合适的载体。
载体是用来承载目标基因，从而实现其表达的一种DNA分子，常见的载体包括质粒、噬菌体等。
不同的载体具有不同的优点，在选择载体时需要根据目标基因所需的表达强度、稳定性和是否存在毒性等因素进行综合考虑。
二、载体构建载体是将目标基因导入宿主细胞内进行表达所需要的工具。
载体构建是制备重组蛋白的第二步。
载体的构建通常包括：目标基因的克隆、检测和定向插入等步骤，这些步骤构成了载体构建的关键环节。
在目标基因的克隆过程中，需要对其进行的多个PCR扩增和多个限制性内切酶切割和定向克隆。
因为该过程涉及到许多不同的关键步骤，如果操作不当，将会导致载体构建的失败。
三、表达系统选择表达系统是实现基因表达的系统，是制备重组蛋白的最后一个关键环节。
表达系统的选择必须考虑到目标蛋白的需求和表达目的。
常用的表达系统有：细胞表达系统、水相体系、脂质体、真核和原核表达系统等。
真核表达系统通常适用于较大的重组蛋白以及需要进行修饰的蛋白质，该系统其他优势可能还有较低的真核细胞毒性，转化效率高，能够表达高度复杂的蛋白等。
原核表达系统可以使用大肠杆菌或是其他的真核细胞外原核性微生物表达基因。
由于大肠杆菌是一种常见的微生物，所以原核表达系统被广泛地应用于重组蛋白的表达中。
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重组蛋白表达系统的选择、表达策略和方法学研究张宁1. 前言在生命科学的很多研究和应用领域中，如何获得大量、均一、高纯、有活性的蛋白质都是一个关键问题。
现代重组蛋白表达技术为我们提供了多种选择：传统的大肠杆菌、酵母、昆虫和哺乳动物细胞表达系统以及较新的植物和体外表达系统。
每种表达系统都有很多成功的例子，但重组蛋白的个性不尽相同，没有任何一个系统和方法是普遍适用的，为目的蛋白选择一个恰当的表达系统也就成为表达工作的重中之重。
关于目的蛋白的一切信息，对表达系统的选择都是有帮助的，有几个最基本的问题一定要在表达之前回答清楚：目的蛋白的来源是原核还是真核生物？具有什么样的功能？分子量和聚合状态？是膜蛋白还是水溶蛋白？胞内表达还是分泌表达？是否需要以及需要何种翻译后修饰？有没有配体、底物或产物类似物可以利用？对蛋白酶是否敏感？有多少分子内及分子间二硫键？对目的蛋白的表达量、活性、表达速度和成本有怎样的要求？除了摸清目的蛋白的脾性，还要清楚各个表达系统的特点、优势和局限性，才能找到表达工作的大略方向，要获得最适合目的蛋白的表达方案，还需要在具体实验中调整优化。
表1比较了目前常用的表达系统的特点，并给出了粗略的适用范围。
大肠杆菌酵母昆虫细胞哺乳动物细胞流程简单简单复杂复杂培养基简单简单复杂复杂成本低低中高产率高中中低表达量高高较高较低蛋白折叠中较好较好好胞外表达周质空间分泌至培养基分泌至培养基分泌至培养基细胞增殖周期30min 90min 18H 24H 折叠常有错误折叠偶有不当折叠正确折叠正确二硫键难以形成有有有N-糖基化无甘露糖残基，高无唾液酸，简单复杂O-糖基化无有有有磷酸化无有有有酰化无有有有γ-羧基化无无无有适用原核蛋白、简单真核蛋白真核蛋白、分泌表达蛋白真核蛋白、分泌表达蛋白复杂高等真核生物蛋白表1：常用表达系统比较2. 原核表达系统原核表达系统发展完善、流程简单快速、成本低、产量高，对大部分蛋白来说都值得一试，尤其适宜于表达原核来源的以及不需要翻译后修饰的真核蛋白。
2.1 表达菌株原核表达系统刚用的宿主菌有E. coli，Bacillus等。
其中革兰式阳性的Bacillus更适宜在其周质空间分泌表达重组蛋白；革兰氏阴性的E. coli能够广谱表达异源蛋白。
大肠杆菌表达系统是目前发展最完善的重组蛋白表达系统。
常用大肠杆菌菌株有BL21（DE3）、BL21（DE3）Star、B834（DE3）等，这些菌株都敲除了蛋白酶，并溶源了噬菌体DE3。
DE3是的一种衍生λ噬菌体，带有噬菌体21抗性区和lacI基因，lac UV5启动子，以及T7 RNA聚合酶基因。
这一区段被插入int基因，因此阻止了DE3在没有辅助噬菌体时整合到染色体上或从染色体切出。
一旦形成DE3溶原状态，就只有受IPTG诱导的lac UV5启动子指导T7 RNA聚合酶基因转录，在溶原培养体系中加入IPTG诱导T7 RNA聚合酶生产，继而质粒上的目的DNA开始转录。
同时，还有一些特殊设计的菌株以表达有特殊需要的重组蛋白，如甲硫氨酸营养缺陷型表达硒代甲硫氨酸蛋白，溶解性增强的菌株表达毒性蛋白，补充了稀有密码子的菌株表达真核蛋白等，表2给出了常用的大肠杆菌表达菌株。
常用表达菌株应用抗生素抗性B834 met营养缺陷性，对照株，不能使用T7启动子，蛋白酶敲除无B834(DE3) met营养缺陷性，蛋白酶敲除无BL21 对照株，不能使用T7启动子，蛋白酶敲除无BL21(DE3) 常规表达宿主菌，蛋白酶敲除无BL21(DE3) 高严紧表达宿主菌，蛋白酶敲除氯霉素（34μg/ml）BL21trxB(DE3) 常规表达宿主菌，在E.coli胞质中形成二硫键，蛋白酶敲除卡那霉素（15μg/ml）BL21trxB(DE3)pLysS 高严紧表达宿主菌，在E.coli胞质内形成二硫键，蛋白酶敲除卡那霉素（15μg/ml）氯霉素（34μg/ml）Origami 对照株，不能使用T7启动子四环素（12.5μg/ml）卡那霉素（15μg/ml）Origami(DE3) 常规表达宿主菌，更好的在E.coli中形成二硫键四环素（12.5μg/ml）卡那霉素（15μg/ml）Origami(DE3)pLysS 高严紧表达宿主菌，更好的在E.coli中形成二硫键四环素（12.5μg/ml）卡那霉素（15μg/ml）氯霉素（34μg/ml）Rosetta 对照株，不能使用T7启动子，蛋白酶敲除氯霉素（34μg/ml）Rosetta(DE3)常规表达宿主菌，lac透性酶突变，可以控制表达水平，提供稀有密码子tRNAs，蛋白酶敲除氯霉素（34μg/ml）Rosetta(DE3)pLysS 高严紧表达宿主菌，lac透性酶突变，可以控制表达水平，提供稀有密码子tRNAs，蛋白酶敲除氯霉素（34μg/ml）Rosetta-gami 对照株，不能使用T7启动子四环素（12.5μg/ml）卡那霉素（15μg/ml）氯霉素（34μg/ml）Rosetta-gami(DE3) 常规表达宿主菌，更好的在E.coli胞质内形成二硫键，提供稀有密码子tRNAs四环素（12.5μg/ml）卡那霉素（15μg/ml）氯霉素（34μg/ml）Rosetta-gami(DE3)pLysS高严紧表达宿主菌，更好的在E.coli胞质内形成二硫键，提供稀有密码子tRNAs四环素（12.5μg/ml）卡那霉素（15μg/ml）氯霉素（35μg/ml）表2：常用E. coli表达菌株2.2 质粒载体：大肠杆菌表达系统采用质粒为表达载体，质粒上的重要元件包括复制子，启动子，终止子，多克隆位点，信号肽，融合标签，筛选标记等（图1）。
原核表达载体已经发展得比较完善，有多种质粒可供选择(表4)。
复制子：复制子决定着质粒载体在宿主中的拷贝数。
通常情况下质粒拷贝数越高，重组蛋白的表达量就越高，但是高拷贝的质粒也会严重影响宿主的生长，质粒本身也不稳定，容易丢失和突变。
克隆载体常采用拷贝数低、严谨复制的复制子，如pSC101；表达载体通常选用高拷贝的复制子，如pCoE1，pMBI（pUC），等。
如果需要进行多个质粒的共转化，就要根据复制子的相容性选用不同复制系统的复制子，如pSC101和pUC共表达。
启动子：表达重组蛋白时，我们需要考虑启动子的强弱、作用方式、调控方式和本底表达水平。
表达载体通常选用强启动子以提高表达量，但弱启动子也有其优点，如降低本底表达、增加可溶表达、表达小量伴侣蛋白等。
按照作用方式，启动子可以分为两类：组成型表达的启动子使宿主不停地表达重组蛋白，常用于工业生产，如σS等；诱导型表达的启动子使宿主仅在受到诱导（诱导剂、温度等）时表达目的蛋白，诱导型启动子使重组蛋白的表达容易控制，同时降低了外源蛋白对细菌生长的影响。
图1：大肠杆菌表达质粒pET-22b(+)图谱及多克隆位点早期大肠杆菌表达体系中，常见的启动子是lac和lac UV5。
lac是一个弱启动子，很难使外源基因得到高表达。
目前使用的含有需要小量共表达的蛋白(如分子伴侣，蛋白抑制剂等)的载体，有很多都采用了经典的lac启动子。
强启动子中，tac和trc是lac启动子的变体，其重组蛋白产率能够达到细胞总蛋白量的15-30%。
araBAD启动子的诱导剂是便宜无毒的L-阿拉伯糖，本底表达量低，启动能力比tac 稍弱。
T7则是目前原核表达系统中最高效的启动子，pET表达系统即是以它为中心构建的。
T7启动子来源于λ噬菌体，专一与T7启动子结合的T7 RNA聚合酶则被整合在宿主菌的基因组中。
在λ噬菌体溶源的表达宿主菌，如BL21（DE3）中，lacI抑制T7 RNA聚合酶的表达，IPTG的加入可以解除这种抑制。
当受到诱导时，T7 RNA聚合酶开始表达并结合在T7启动子上，启动重组蛋白的表达。
T7 RNA聚合酶活性很高，转录速度比大肠杆菌RNA 聚合酶快5倍，使其下游的重组蛋白得到高效表达，其产率可以达到细菌总蛋白量的50%以上。
T7lac启动子则在T7启动子下游加入了一个lac操纵子，其中带有一个常规启动子和lac阻遏蛋白的编码序列。
lac阻遏蛋白可以抑制宿主合成T7 RNA聚合酶，并阻断T7 RNA 聚合酶导致的目的基因转录，从而降低重组蛋白的本底表达水平。
P L、cspA启动子使宿主菌能够进行温度依赖型的表达。
在温度敏感型突变体菌株中，P L等启动子使得宿主在30℃时抑制重组蛋白表达，而在42 ℃时诱导重组蛋白表达；cspA启动子则被高温（37℃）抑制，低温（10℃）启动。
温度诱导型的启动子避免了诱导剂的引入，降低了使用成本，同时也降低了诱导剂对细胞的伤害。
终止子：转录终止子按照是否依赖和不依赖ρ因子的作用分为两类，这两类终止子均在终止点前含有一段7-20bp的回文序列。
终止子可以保护mRNA在核外不被降解，显著延长mRNA的寿命，由此提高重组蛋白的表达量。
但是对于T7系统来说，由于T7 RNA聚合酶效率极高，宿主中随时都有充足的mRNA以供翻译，因此大部分在T7系统中表达的重组蛋白并不在意质粒上是否有终止子，只有一些自身带有翻译起始信号的外源基因需要终止子。
启动子受细胞类型的限制，在不同的细胞系中有很大不同，因此需根据宿主细胞（尤其是真核宿主）的类型选择不同的启动子以便于目的基因的高效表达。
融合标签：融合标签是与目的蛋白共表达的一段多肽，方便重组蛋白的纯化、固定和检测，表3给出了常用的重组标签。
如果不需要对重组蛋白进行纯化，尽量不要引入融合标签，以免影响蛋白性质；如果重组蛋白本身能够结合某种亲和柱，如某些金属结合蛋白可以结合Ni-NTA，某些糖结合蛋白能够特异识别糖类，也不必引入标签。
融合标签的引入能够大大简化重组蛋白的纯化流程，并提高蛋白溶解度。
商业化表达质粒，如pET、pGEX等提供了各种纯化标签和融合蛋白供选，应根据蛋白具体情况进行选择。
His-tag是最常用的纯化标签，它具有很多优点：标签较短（10-20个氨基酸残基），不带电（pH8.0），免疫原性差，通常不影响重组蛋白的结构和功能，Ni2+亲和力高，能够通过一步纯化达到60%-90%的纯度。
如果蛋白质溶解度不高，导致折叠困难、表达量低，可以选择较大的融合标签（GST、MBP、Trx等）帮助重组蛋白表达和折叠，提高重组蛋白溶解度，从而提高表达量。
较大的融合标签有时也会导致翻译困难甚至提前中止，纯化后发现大部分都是标签蛋白也是常见现象。
翻译的提前中止会大大影响重组蛋白产率和后续纯化，所以在短标签能够达到目的的时候，尽量不要选择大的融合标签。
标签位置的选择也很重要：N端标签（短的或长的）自身带有启动子和适应宿主偏好的密码子，可以帮助目的蛋白表达，提高表达量，但是提前中止翻译的蛋白片段也会被一并纯化出来，降低重组蛋白纯度，对蛋白酶敏感的、自身容易降解的以及一级序列中有集中的疏水残基区的蛋白尤其要避免使用N端标签；C端标签则可以保证只有完整蛋白得到纯化。