簡介
在基因操作中，對一些分子數小的多肽基因常采用融合的方法與某一基因（如lac）相連，二者之間接上某一酶（如凝血酶）的切口，以增加在體内表達後産物的穩定性，也有的故意使兩個分子串連融合以提高療效，如IL-3與GM-CSF。也有與分泌性蛋白的信号肽基因組成融合基因，以使表達産物分泌到膜外或胞外。
融合蛋白技術概況：融合蛋白技術是為獲得大量标準融合蛋白而進行的有目的性的基因融合和蛋白表達方法。利用融合蛋白技術，可構建和表達具有多種功能的新型目的蛋白。
技術特點
融合基因可在原核細胞(如大腸杆菌)也可在真核細胞中進行表達。
原核表達系統的特點是時程短，費用低，是科研中的主要工具。其缺點是真核蛋白表達沒有得到确切修飾；大量蛋白常常沉澱成不溶性包涵體聚合物，需要複雜的變性和複性過程；大量蛋白的分泌較困難。真核表達系統的特點是蛋白翻譯後加工機會多，甚至可被改造成人源型；真核細胞易被轉染，具有遺傳穩定性和可重複性；産物可被分泌，提純簡單，成本低。
技術内容
構建融合蛋白的基本原則是，将第一個蛋白的終止密碼子删除，再接上帶有終止密碼子的第二個蛋白基因，以實現兩個基因的共同表達。具體步驟有：
1.進行目的基因的克隆：根據基因序列互補原則，設計合适的引物序列，以cDNA為模闆，利用PCR技術擴增不同的目的DNA片段。
2.在載體中進行重組：通過限制内切酶将兩個DNA片段進行酶切并回收，然後通過連接酶将兩個具有相同末端酶切位點的基因片段進行體外連接，并克隆到高表達質粒載體中，構建重組質粒。
3.将重組表達載體轉染宿主細胞并利用選擇标志進行篩選及測序。
4.融合基因的誘導表達及表達蛋白的純化。
技術關鍵
在構建融合蛋白中，一個關鍵的問題是兩蛋白間的接頭序列(Linker)，即連接肽。它的長度對蛋白質的折疊和穩定性非常重要。如果接頭序列太短，可能影響兩蛋白高級結構的折疊，從而相互幹擾；如果接頭序列太長，又涉及免疫原性的問題，因為接頭序列本身就是新的抗原。
一般來說，3-5個氨基酸的Linker可滿足大部分融合蛋白的正确折疊的要求。有人嘗試在融合蛋白間加入一段有疏水性和一定伸展性的較長肽鍊，如(Gly4Ser1)，目的是将兩者分開，以緩解相互幹擾作用，并獲得了滿意的結果。但具體涉及到每種蛋白時，需具體分析。當我們構建融合蛋白時，應多選擇幾種融合方式，從中優化出理想的連接方式。另外，大量研究表明連接肽的柔性和疏水性對不擾亂蛋白質的功能結構域是十分重要的。
遺憾的是，目前對于連接肽序列的設計還沒有可靠的選擇标準。現在，大多數連接肽序列的設計和選擇仍主要依賴于直覺。盡管依賴于蛋白質的一級結構來預測其二級結構已經産生了重大的進步，但是我們對于序列和結構之間的關系的了解還是很有限的。
應用
DNA疫苗目前，疫苗已經經曆了三代：第一代疫苗是用減毒或殺死的病原體來激活機體免疫系統；第二代疫苗是用生物技術和重組DNA技術研制的組分疫苗注射機體誘導免疫應答；第三代疫苗是直接注射基因重組的抗原基因來激活人體免疫系統，即DNA疫苗。
DNA疫苗與傳統疫苗相比有着明顯的優勢，如易于生産，穩定性強，成本低廉等，并可同時誘導體液與細胞免疫應答。
目前利用基因工程成功制成的多價重組抗體融合蛋白CYF196(國内尚未上市)就是一種DNA疫苗，它能有效防治下呼吸道感染和哮喘。因為CYF196對病毒的主要受體-位于呼吸道上皮中的細胞間黏附分子有高度親和力，對鼻病毒感染有較強的防禦功能。
雙功能酶（多功能酶）以往研究發現，在利用基因融合所構建的大的酶分子中，如果用以構成融合蛋白的各個酶分子的整個編碼序列均保留于新的酶分子中，則融合蛋白一般均保留所構成的酶分子各自的酶活性。
并且發現在這些新構建的融合蛋白中，蛋白的正确折疊以及各個酶的活性部位均未受到影響，與單個酶相比，融合蛋白的酶的比活力為50%-100%，對于催化連續反應的兩種或幾種酶，利用基因融合的方法構成的融合蛋白可産生“鄰近效應”。
目前研究發現，β-半乳糖苷酶-半乳糖脫氫酶融合蛋白在一定條件下，其偶聯反應産生NADH的速度是同時加入這兩種酶的反應速度的兩倍以上。同時過渡态時間縮短近四倍。
定向藥物定向藥物一般由兩部分組成：一部分是藥物；另一部分是可以與病竈特異性結合的配基。通過融合蛋白技術将這兩部分融合在一起，即可構成一個具有獨特構象與功能的蛋白質。
常見
免疫球蛋白（Ig）融合蛋白
免疫球蛋白融合蛋白是指在基因水平将目的基因同Ig部分片段基因相連，并在真核或原核細胞中表達出的具有上述兩部分結構域的重組蛋白。據目的蛋白與Ig不同片斷相連，可将其分為二大類：一類為Fab(Fv)融合蛋白；另一類為Fc融合蛋白。
甲狀旁腺激素（PTH）融合蛋白
甲狀旁腺激素是由甲狀旁腺主細胞合成和分泌的一種單鍊多肽激素，成熟PTH含84個氨基酸殘基，分子量約為9500，是人體内調節鈣磷代謝及骨轉換的最為重要的激素之一。它主要通過作用于靶細胞膜上腺苷酸環化酶系統，增加胞漿内cAMP及焦磷酸鹽(PPi)的水平來發揮作用。
細胞因子重組融合蛋白
細胞因子重組融合蛋白是一類利用基因工程的方法将編碼細胞因子和其他有特定功能的蛋白分子基因序列連接并表達相應蛋白質融合産物。其結構特點為将細胞因子功能活性域與其他分子的活性域融合，各組分可發揮協同作用，使融合蛋白的生物學活性較各單體大大增強。
相關研究
人醫臨床上常用人血清白蛋白與幹擾素的融合蛋白方式來延長幹擾素半衰期，而動物臨床上卻沒有這種融合蛋白長效幹擾素開發應用的報道。
