대장균 균주 중에서 BL21과 BL21(DE3)의 차이를 알려주세요.
대장균 균주에 여러 종류중에서 BL21이 있고 BL21(DE3)이 있는걸로 알고있는데요, 두 cell line의 차이점과 각각 어떨때 사용되는지 알려주세요.
BL21과 BL21(DE3)은 단백질 발현에 널리 사용되는 대장균 균주입니다. 이들의 주요 차이점은 BL21(DE3)에는 T7 RNA 중합효소 유전자가 균주의 게놈에 삽입되어 있다는 것입니다. 이 유전자는 lac 프로모터의 조절을 받으므로, IPTG를 첨가하면 T7 RNA 중합효소의 발현이 유도됩니다. 따라서 BL21(DE3)은 T7 프로모터가 조절하는 발현 벡터와 함께 사용되어, IPTG 유도에 의해 강력하고 특이적인 재조합 단백질의 발현이 가능합니다. 반면, BL21은 T7 RNA 중합효소 유전자가 없으므로, T7 프로모터 기반 벡터 대신 lac 또는 tac 프로모터 등 다른 프로모터가 조절하는 발현 벡터와 주로 사용됩니다. 따라서 단백질 발현량이 BL21(DE3)에 비해 상대적으로 낮을 수 있지만, T7 RNA 중합효소로 인한 기저 발현 문제가 없어 조절 가능한 발현에 적합합니다.
대장균 균주 BL21과 BL21(DE3)는 단백질 발현 연구에 널리 사용되며, 두 균주 사이의 주요 차이는 라코(λ) 프로파지의 유무와 관련이 있습니다. 이 차이는 단백질 발현을 위한 벡터 시스템 선택과 연구 목적에 따라 중요합니다.
BL21
Ion Protease 결핍: lon protease 유전자가 결핍되어 있어 발현된 재조합 단백질의 분해를 최소화합니다.
OmpT Protease 결핍: OmpT 외막 프로테아제가 결핍되어 있어, 세포 외로 분비되는 단백질의 안정성을 증가시킵니다.
엔도톡신 생산 미비: BL21은 엔도톡신을 생산하는 유전자가 결핍되어 있어, 이 균주를 이용하여 생산된 단백질은 의약품 등으로 사용할 경우 유용합니다.
λ DE3 프로파지 삽입: BL21(DE3)은 λ DE3 프로파지가 삽입되어 있는데, 이 프로파지에는 T7 RNA 폴리머레이즈 유전자가 들어 있습니다. T7 프로모터에 의해 제어되는 벡터를 사용할 때, 이 RNA 폴리머레이즈는 매우 효율적으로 mRNA를 생성하여 단백질을 대량으로 발현할 수 있게 합니다.
IPTG 유도: T7 RNA 폴리머레이즈의 활성은 IPTG (이소프로필 β-D-1-티오갈락토피라노시드)에 의해 유도됩니다. 이는 실험을 통제하기 쉽게 만들어 줍니다.
단백질 발현 최적화: BL21(DE3)는 재조합 단백질의 고수준 발현을 위해 특히 유리하며, 특히 T7 프로모터를 포함하는 플라스미드를 사용할 경우 선택적으로 사용됩니다.
Competent cell은 형질 전환을 위해 정상적인 세균에 인공적으로 특정한 처리를 하여 DNA가 잘 들어갈 수 있도록 만든 세포인데요, BL21과 BL21(DE3)는 둘 다 competent cell입니다. 둘의 가장 큰 차이점은 BL21은 T7 RNA polymerase 유전자를 가지고 있지 않은 B strain인 반면, BL21(DE3)는 T7 RNA polymerase 유전자를 가지는 B strain이라는 것입니다.