IPTG induction 시 expression이 되지않는 경우

 

 

- IPTG를 넣지 않아도 발현되는 것은 basal level ｅxpression과 관련됨.
- IPTG를  넣어도 발현이 안되는 경우는 가능성은 아주 많다.

(1) product가 host에 독성이 매우 강한 경우
     membrane protein, protease, DNA-binding protein 등이 이러한 case에  속하는데, 주로 cell lysis나  growth inhibition이 일어나므로 발현이 아주 소량만 되거나 아예 되지 않습니다.  여러 가지 fusion protein을 활용함으로써 비교적 높은 수준까지 발현이 가능하기도 하지만, 발현시키는데 굉장히 애를 먹는 경우가 많습니다.

(2) product가 unstable해서 turnover가 빠르게 일어나는 경우
     host protease에 의해서 foreign protein으로 인식되면서 빠르게 degradation되는 것이지요.
     protease-negative host를 사용하거나, stable한 fusion protein을 붙이거나 inclusion body로 보내는 방법으로 degradation을 어느 정도 막을 수는 있습니다.

(3) eukaryotic gene의 경우
     여기에 대해서는 의견이 많지만, E. coli가 선호하는 codon이나, eukaryotic cell에서 선호하는 codon을 가진 tRNA gene을 가지는 E. coli host를 사용함으로써 발현을 어느 정도  높일 수 있습니다.

 
(4) mRNA secondary structure의 문제
     경우에 따라 mRNA의 5' 쪽의 이차구조가 RNase에 의해 빠르게 degradation되는 구조를 갖는데, 이 경우  RNA stability를 증가시켜 주기 위하여 5' 쪽의 sequence를 degenerate sequence에 의해서 modify함으로써 발현을 증가시킬 수 있습니다.

 

 - E. coli에서의 발현은 metabolism과 직접 연결되어 있기 때문에 한두가지  원인만으로는 판단을 내리기가 힘든 경우가 많습니다. 자신이 발현시키려는  protein이 어떤 특성을 지니는지, 그리고 자신이 사용하는 ｅxpression vector가  어떤 특성이 있는지 등등을 먼저 생각해보고, 발현될 경우 host metabolism에  어떤 영향을 줄 가능성이 있는지를 생각한 다음에 해결 방안을 찾아보는 것이  좋습니다.