真核生物核糖体的原核表达

真核生物核糖体在大肠杆菌中表达面临诸多挑战。核糖体由大小亚基组成，包含数十种蛋白质和多种RNA分子。这些蛋白质在真核生物中需要特定翻译后修饰，如乙酰化、磷酸化等，这些修饰在原核系统中无法完成。研究表明，酵母核糖体蛋白在大肠杆菌中表达时，约40%无法正确折叠，导致功能丧失。人源核糖体蛋白表达时问题更为严重，超过60%的蛋白质形成无活性聚集体。

原核表达真核核糖体需要克服翻译效率差异问题。真核mRNA具有5'帽结构和3'polyA尾，这些结构在原核系统中不被识别。科学家通过优化启动子序列和核糖体结合位点，使表达效率提高了5-8倍。使用特殊菌株如BL21(DE3)pLysS可减少蛋白酶对异源蛋白的降解。冷冻电镜数据显示，经过改造的表达系统能组装出接近天然结构的核糖体亚基，尽管完整组装效率仍低于天然系统的20%。