1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
大肠杆菌t7表达系统是基因表达技术中发展最早，目前应用最广泛的经典表达系统。
随着80年代后期分子生物学技术的不断发展，大肠杆菌表达系统也不断得到发展和完善。与其它表达系统相比，大肠杆菌表达系统具有遗传背景清楚，目的基因表达水平高，培养周期短，抗污染能力强等特点。在基因表达技术中占有重要的地位，是分子生物学研究和生物技术产业化发展进程中的重要工具。
参考文献：
2. 研究的基本内容和问题
大肠杆菌表达系统
1表达载体
大肠杆菌质粒是一类独立于染色体外自主复制的双链、闭环dna分子，大肠杆菌质粒可分为结合转移型和非结合转移型两种，非结合转移型质粒在通常培养条件下不在宿主间转移，整合到染色体上的频率也很低，具有遗传学上的稳定性和安全性。又因其大小一般在2－50kb范围内，适合于制备和重组dna的体外操作，因此几乎所有的大肠杆菌表达系统都选用非结合转移型质粒作为运载外源基因的载体，这些表达载体通过对天然质粒的改造获得。理想的大肠杆菌表达载体要求具有以下特征：（1）稳定的遗传复制、传代能力，在无选择压力下能存在于大肠杆菌细胞内。（2）具有显性的转化筛选标记。（3）启动子的转录是可以调控的，抑制时本底转录水平较低。（4）启动子的转录的mrna能够在适当的位置终止，转录过程不影响表达载体的复制。（5）具备适用于外源基因插入的酶切位点。复制子、筛选标志、启动子、终止子和核糖体结合位点是构成表达载体的最基本元件。
3. 研究的方法与方案
诱导系统表达的方式
2.1诱导剂iptg进行诱导
目前运用最多的是利用诱导剂iptg进行诱导，作用原理如下：
4. 研究创新点
2.2.2自诱导表达的优势
自诱导表达可以最大程度地提高pet系列和其他iptg原核诱导表达系统在大肠杆菌中蛋白的表达量，其最大的方便之处在于使用这种培养基不需要对大肠杆菌的生长密度进行检测。因为iptg会对细胞存在毒性，因此使用了这种不含iptg的自动诱导体系，与传统培养基相比可以使细胞数量和目的蛋白量都大大增加数倍[7]。
自诱导表达尤其适用于毒性蛋白的高效表达，而且对于nmr需求的13c和15n标记，易于操作且产出量高于一般的无机盐（如m9）培养基。这一方法尤其适合表达需要使用nmr解析结构的蛋白，无论标记与否[2]。
5. 研究计划与进展
展望
在微生物发酵方面，利益与弊端并存，发展与挑战同在，我们要做的就是通过不断发展的科技趋利避害，直面挑战才能求得发展。尽管我们今天享用的许多产品还离不开传统的发酵工业，但现代微生物工程已冲击到括传统食品发酵业、制药业、有机酸制造业、饲料业等各个产业。人们已经感受到了集现代科学技术之大成，运用基因工程，细胞工程和酶工程改良菌种，采用高产工程菌并利用现代工业手段从多方面对旧工艺实行改造所带来的实惠。20世纪以后，随着微生物在工业中的广泛应用，生物技术突飞猛进。近20年来，随着基因克隆技术的普及与推广，研究者们已经可以利用细菌生产重组蛋白。生产重组蛋白的重点在于构建基因工程菌和构建表达载体，除此之外，表达系统的选择和调控成为于大规模发酵生产基因工程重组产品的关键。目前较为通用的重组蛋白表达策略即为诱导T7表达系统，该系统能较好地控制并表达出大量的蛋白产物。在表达系统的诱导方式中，利用诱导剂IPTG进行诱导在大量实验中逐渐被证明有很多不足之处。因此，找到合适的诱导方法就成了表达系统高效表达的关键。2005年，StudierFWilliam研究出了自诱导表达系统，该系统中含有一定比例的葡萄糖和乳糖，葡萄糖耗尽后乳糖才被利用，目的蛋白开始表达。自诱导发酵的最终菌体密度大，蛋白产量高,但目前该系统的应用研究较少，且各菌株所需的生长条件不同，需进一步研究。
