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ATCC 11303 大肠杆菌 BL21(DE3) 标准菌株

简要描述：ATCC 11303 lon⁻/ompT⁻大肠杆菌BL21(DE3)，T7表达系统首选宿主。杭州康氧ATCC 0代原装供应。...

更新时间：2026-08-07 10:39:22
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ATCC 11303 大肠杆菌 BL21(DE3) 标准菌株

ATCC 11303 lon⁻/ompT⁻大肠杆菌BL21(DE3)，T7表达系统首选宿主。杭州康氧ATCC 0代原装供应。

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3-7 周

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ATCC标准菌株

详细介绍

菌株来源与保藏信息

ATCC 11303（Escherichia coli BL21(DE3)）是全球重组蛋白表达实验室中应用最广泛的 T7 表达宿主菌株，BSL-1。BL21(DE3) 由 Studier 和 Moffatt 于 1986 年构建——通过对 E. coli B 株进行基因工程改造——其染色体上整合了 λDE3 溶原噬菌体——携带受 lacUV5 启动子控制的 T7 RNA 聚合酶基因。该菌株的核心特征是 lon 和 ompT 蛋白酶双缺失——解决了早期表达宿主菌（如 HB101）中重组蛋白被 Lon 蛋白酶（ATP 依赖性胞质蛋白酶）和 OmpT 蛋白酶（外膜蛋白酶——裂解双碱性氨基酸残基位点）降解的长期困扰。BL21(DE3) 的 B 株背景（区别于 K-12 株如 DH5α）使其天然不产生 O 抗原多糖——菌体裂解液的粘度显著低于 K-12 株——有利于蛋白质纯化的下游处理。

杭州康氧以 ATCC 原装 0 代冻干粉形式提供，附 ATCC 检测报告（COA），含批号信息。

生物学特性

特征	ATCC 11303 (BL21(DE3)) 表现
基因型	F⁻ ompT hsdS_B(r_B⁻ m_B⁻) gal dcm (DE3)
蛋白酶缺失	lon⁻ ompT⁻——重组蛋白稳定性显著提高
T7 RNA 聚合酶	λDE3 溶原——lacUV5 启动子控制——IPTG 诱导表达
IPTG 诱导	0.1-1.0 mM IPTG 诱导后——目标蛋白可在 2-4h 内积累至总蛋白的 10-50%
B 株背景	不产 O 抗原——裂解液低粘度——利于色谱纯化
hsdS	限制-修饰系统缺陷（r⁻ m⁻）——接受外来 DNA 效率高
gal	半乳糖代谢缺陷——IPTG 诱导时不消耗诱导剂
dcm	胞嘧啶甲基化缺陷——适合被某些甲基化敏感的限制酶切割的质粒
转化效率	化学转化 10⁵-10⁷ CFU/μg——电转化可达 10⁹-10¹⁰

BL21(DE3) 的 T7 表达系统是目前已知最强的原核表达系统之一——T7 RNA 聚合酶的转录速度约为 E. coli RNA 聚合酶的 5 倍——一个 T7 启动子驱动的基因在 IPTG 诱导后 3h 内的转录产物可占全部 mRNA 的 50% 以上。但此高表达强度也是一把双刃剑——某些毒性蛋白或膜蛋白的高表达可能导致包涵体形成、细胞裂解甚至菌株死亡——因此需要在 IPTG 浓度（0.01-1.0 mM）和诱导温度（15-37°C——低温诱导可减缓翻译速率减少包涵体）之间做系统优化。

培养条件与保藏

参数	推荐条件
固体培养基	LB 琼脂（含相应抗生素筛选）
液体培养基	LB、TB（Terrific Broth——高密度培养——OD₆₀₀ 可达 6-10）、M9 基本培养基（同位素标记）
温度	37°C（生长）；15-30°C（低温诱导——减少包涵体）
培养时间	12-16h（生长）；2-4h（IPTG 诱导后）

⚠ IPTG 诱导关键：① IPTG 工作浓度 0.1-1.0 mM——超量（>2 mM）对 BL21(DE3) 有代谢毒性——导致菌体裂解。② 诱导时机——OD₆₀₀ 0.4-0.6（对数期中早期）加入 IPTG——OD 过低菌量不足表达量低，OD 过高（>1.0）菌体进入稳定期——蛋白合成能力显著下降。③ 对于毒性蛋白——推荐 15-20°C 诱导 16-20h（过夜低温诱导）——将 T7 RNA 聚合酶的比活性降低至 37°C 的约 20%——翻译速度减缓有利于新生肽链的正确折叠。

保藏条件

保藏方式	条件	存活期限
LB 斜面（4°C）	封口膜密封	1-2 个月
LB+15% 甘油（-70°C）	冻存管液氮速冻	2 年以上
冻干粉（4°C）	原装密封	见 ATCC 检测报告

冻干粉复苏步骤

在超净台中开启冻干粉西林瓶。
用无菌注射器加入 0.3-0.5 mL LB 肉汤，轻轻旋转重悬。
转移至 LB 琼脂平板（无抗生素），37°C 孵育 14-16h。
复苏后挑取单菌落接种 LB 液体培养至 OD₆₀₀ 0.5——取 1 mL 菌液加入 IPTG 至 1 mM 做小量诱导试验——SDS-PAGE 验证 T7 聚合酶活性（诱导后应有明显的新增蛋白条带）。
LB+15% 甘油 -70°C 冻存。

重组蛋白表达——T7 系统验证

T7 表达系统功能验证

每批冻存的 BL21(DE3) 复苏后应做 T7 聚合酶功能验证——转化含 T7 启动子驱动的报告基因质粒（如 pET-GFP 或 pET-28a(+)-lacZ）——涂布含相应抗生素的 LB 平板——37°C 过夜培养。挑取单克隆接种 5 mL LB 液体——37°C 摇瓶至 OD₆₀₀ 0.4-0.6——加入 IPTG 至 1 mM 诱导 3h。取诱导前和诱导后的全细胞裂解液跑 SDS-PAGE——应观察到明显的目标蛋白条带（GFP 约 27 kDa 呈绿色荧光——lacZ 约 116 kDa）。若无新增条带——可能 λDE3 噬菌体在传代过程中丢失——应从冻干粉重新复苏。

BL21(DE3) vs DH5α 功能区分

特征	BL21(DE3)	DH5α
用途	重组蛋白表达	质粒克隆与扩增
T7 聚合酶	λDE3 整合——IPTG 诱导	无
转化效率	10⁵-10⁷	10⁷-10⁸
蓝白斑筛选	不可（无 lacZΔM15）	可

常见问题

Q: IPTG 诱导后蛋白全在包涵体里——怎么办？
从三方面优化：① 降低诱导温度——从 37°C 降到 20-25°C——T7 聚合酶活性减弱——翻译速度减缓——新生肽链有更多时间正确折叠。② 降低 IPTG 浓度——从 1 mM 降到 0.05-0.1 mM——部分降低转录水平。③ 添加助溶标签——在目标蛋白 N 端融合 GST（谷胱甘肽 S-转移酶）、MBP（麦芽糖结合蛋白）或 Trx（硫氧还蛋白）——这三种标签均被证明可显著提高多种重组蛋白的可溶性表达比例。

Q: BL21(DE3) 转化效率低——比 DH5α 差很多？
正常。BL21(DE3) 的转化效率天然比 DH5α 低 1-2 个数量级——因为 B 株背景的细胞壁结构（胞外多糖层较厚）和外膜通透性较低——这与其作为表达宿主而非克隆宿主的设计目标一致。提高转化效率方案：① 使用电转化（电击条件 1.8 kV, 25 μF, 200 Ω——效率可达 10⁹-10¹⁰）。② 在感受态制备缓冲液中加入 10% PEG 8000。③ 热激时间从 45 秒延长至 90 秒（BL21 细胞壁较厚——需要更长的热脉冲时间使质粒穿过膜孔）。

订购信息

产品名称	大肠杆菌 BL21(DE3) 标准菌株 ATCC 11303
拉丁名	Escherichia coli BL21(DE3)
保藏中心编号	ATCC 11303
基因型	lon⁻ ompT⁻——T7 表达系统
产品形式	冻干粉（0代原装），附 ATCC 检测报告
存储条件	2-8°C 避光保存

如需批量订购或技术咨询，请联系杭州康氧医疗器械有限公司。

技术免责声明：本文技术参数来源于公开发表的 ATCC 官方产品信息及分子生物学参考文献，仅供实验室专业人员参考。杭州康氧医疗器械有限公司对因使用本文信息产生的任何后果不承担责任。如需技术咨询或产品订购，请联系杭州康氧医疗器械有限公司。

参考资料

ATCC 官网：Escherichia coli BL21(DE3) 11303 产品页与检测报告（COA）
Studier FW & Moffatt BA (1986): Use of bacteriophage T7 RNA polymerase to direct selective high-level expression of cloned genes，Journal of Molecular Biology
Studier FW (2005): Protein production by auto-induction in high-density shaking cultures，Protein Expression and Purification
Novagen/Merck: pET System Manual——T7 表达系统优化指南
Rosano GL & Ceccarelli EA (2014): Recombinant protein expression in E. coli——advances and challenges，Frontiers in Microbiology
Sambrook J & Russell DW (2001): Molecular Cloning: A Laboratory Manual

ATCC 47076 大肠杆菌 DH5alpha 标准菌株

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