质粒过表达是指通过质粒（质粒是一种小型的、环状的DNA分子）载体引入外源基因，使得宿主细胞内该基因的表达量显著增加的过程。质粒通常用于在细胞中实现基因的高水平表达，以便研究特定基因的功能或大量生产某种蛋白质。
质粒过表达的主要原理包括以下几个步骤：
- 质粒构建：首先，在实验室中构建一个含有目标基因的质粒载体。这个质粒通常含有以下几个关键元件：
- 启动子：控制基因的表达，通常使用强启动子（如CMV启动子）来保证目标基因的高效转录。
- 目标基因：即需要过表达的基因。
- 选择标记基因：质粒中通常含有抗生素抗性基因，允许研究人员通过抗生素选择含有质粒的细胞。
- 复制起点（ori）：质粒能够在宿主细胞中自主复制的起点。
- 质粒转染或转化：将构建好的质粒引入宿主细胞（例如，细菌、酵母或哺乳动物细胞）中。这个过程可以通过多种方法实现，包括电转化、化学转染或病毒介导的基因转导。
- 基因表达：在质粒进入宿主细胞后，质粒中的目标基因通过启动子驱动表达。因为质粒通常以多拷贝的形式存在于宿主细胞中，所以目标基因的表达水平往往比细胞内的内源性基因高得多。
- 蛋白质合成：随着目标基因被过表达，细胞内会大量合成对应的蛋白质，这使得研究人员能够分析该蛋白质的功能，或者收集和纯化该蛋白质用于其他实验。