在合成生物學中,無細胞蛋白表達技術(shù)是構(gòu)建人工細胞和基因電路的he xin工具。研究人員通過混合不同物種(如大腸桿菌+哺乳動物)的裂解物,創(chuàng)建雜合翻譯系統(tǒng),以實現(xiàn)跨物種蛋白的協(xié)同合成。該技術(shù)還支持無細胞基因線路的快速原型設(shè)計,例如將CRISPR組分與報告蛋白共表達,用于體外診斷工具的開發(fā)。由于擺脫了細胞膜的限制,CFPS可直接整合非生物元件(如合成聚合物或納米材料),推動人工合成生命和生物-非生物雜合系統(tǒng)的前沿研究。無細胞蛋白表達技術(shù)可快速表達膜蛋白(如GPCRs、離子通道)用于藥物靶點研究,解決了此類蛋白在細胞內(nèi)難表達、易沉淀的問題。在診斷領(lǐng)域,基于CFPS的體外轉(zhuǎn)錄-翻譯系統(tǒng)被整合到便攜式設(shè)備中,用于現(xiàn)場檢測病原體核酸(如埃博拉病毒),實現(xiàn)“樣本進-結(jié)果出”的快速診斷。此外,該技術(shù)還能合成定制化抗原,用于抗體庫篩選或個性化cancer疫苗開發(fā)。大腸桿菌裂解物的??高翻譯效率??可支持??100μg/mL級??蛋白產(chǎn)量,但缺乏糖基化修飾能力。293f細胞蛋白表達條件篩選
無細胞蛋白表達技術(shù)CFPS的開放體系特性使其對實驗環(huán)境極為敏感。裂解物中的酶活性會隨凍融次數(shù)下降,需分裝保存并避免反復(fù)凍融;反應(yīng)中核酸酶殘留可能導(dǎo)致模板降解,常需額外添加抑制劑(如RNasin)。此外,不同批次的裂解物活性可能存在差異,導(dǎo)致實驗結(jié)果難以重復(fù)。例如,某研究組發(fā)現(xiàn)同一模板在連續(xù)三次實驗中蛋白產(chǎn)量波動達30%,后來通過標準化裂解物制備流程(如固定細胞生長OD值)才解決該問題。這些細節(jié)要求使得CFPS的操作容錯率較低。293蛋白表達服務(wù)添加納米盤磷脂的 ?GPCR體外蛋白表達??系統(tǒng),功能性受體得率提升至80%。
1、從DNA到106μg純化蛋白的時間不到48小時
2、Biacore檢測證實VEGF165與貝伐珠單抗結(jié)合具有功能活性,親和力達36pM通過eProteinDiscovery系統(tǒng)進行快速無細胞蛋白表達與純化篩選,次日即可進行蛋白放大生產(chǎn),這一組合縮短了獲取高質(zhì)量蛋白以在Biacore系統(tǒng)上進行功能驗證的時間。
英國Nuclera公司由劍橋大學的博士生們于2013年創(chuàng)立。在撰寫論文期間,他們發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)難以獲取的問題是生物學領(lǐng)域的首要障礙和關(guān)鍵瓶頸。他們著手解決蛋白質(zhì)難以獲取的問題,以期改善人類健康狀況。公司的愿景是打造出從DNA到蛋白質(zhì)的原型設(shè)計系統(tǒng),以減少在藥物發(fā)現(xiàn)計劃中獲得靶蛋白的時間和障礙。上海曼博生物是Nuclera品牌的官方代理商。如咨詢產(chǎn)品信息,歡迎咨詢!
只要將目標蛋白質(zhì)的序列輸入配套軟件,就可以利用預(yù)設(shè)融合標簽定制DNA構(gòu)建體以優(yōu)化表達,然后將表達載體裝載到機器上,該系統(tǒng)就會通過自動化構(gòu)建篩選(可同時篩24種構(gòu)建體 x 8種無細胞混合物=192種表達條件),在48小時內(nèi),根據(jù)可溶性、可純化性和純化產(chǎn)量數(shù)據(jù)確定Zui佳表達條件,然后放大規(guī)模并獲取蛋白質(zhì)以供下游應(yīng)用。該工作流程只需3步,可生產(chǎn)18kDa~300kDa的蛋白質(zhì),還更容易地篩選和獲取同源物、直系同源物、突變和異構(gòu)體。nucleraeProteinDiscovery工作流程:1.設(shè)計與準備:將蛋白質(zhì)序列輸入軟件,利用預(yù)設(shè)融合標簽設(shè)計構(gòu)建體,并使用eGene制備試劑盒制備表達構(gòu)建體。2.表達與純化:自動化篩選192種表達條件以評估可溶性產(chǎn)量,再從其中選取30種進行strep-tag可純化性評估,依據(jù)篩選數(shù)據(jù)確定Zui優(yōu)eGene/無細胞混合組合,整個過程快速效率高,為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。3.放大與應(yīng)用:基于篩選結(jié)果對蛋白質(zhì)進行微克至毫克級別的放大生產(chǎn),Zui終獲得高純度蛋白質(zhì),滿足不同實驗需求。使用T7 RNA聚合酶合成加帽mRNA,可提升??真核體外蛋白表達??效率。
英國nuclera公司由劍橋大學的博士生們于2013年創(chuàng)立。在撰寫論文期間,他們發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)難以獲取的問題是生物學領(lǐng)域的首要障礙和關(guān)鍵瓶頸。他們著手解決蛋白質(zhì)難以獲取的問題,以期改善人類健康狀況。這一驅(qū)動力符合公司的愿景,即打造出一個從構(gòu)思到蛋白質(zhì)的原型設(shè)計系統(tǒng),以減少在藥物發(fā)現(xiàn)計劃中獲得靶蛋白的時間和障礙。nuclera eProtein Discovery系統(tǒng)產(chǎn)品優(yōu)勢:一臺系統(tǒng),多重優(yōu)勢;一臺系統(tǒng),多重應(yīng)用:?未知的藥物靶點?難以表達的蛋白質(zhì)?AI/ML蛋白質(zhì)工程?從頭設(shè)計蛋白質(zhì)?可開發(fā)性評估?氨基酸標記;已生產(chǎn)超過1000種蛋白質(zhì)。上海曼博生物是nuclera的官方代理商,歡迎咨詢!原核蛋白表達速度快,但??真核蛋白表達??更接近天然結(jié)構(gòu)。酵母蛋白表達下調(diào)
每一次體外蛋白表達的反應(yīng)液微光,都在照亮人類準確操控生命分子的前沿征途。293f細胞蛋白表達條件篩選
無細胞蛋白表達技術(shù)的模板可以是線性DNA(如PCR產(chǎn)物)或環(huán)狀質(zhì)粒,需包含啟動子(如T7/T3/SP6)和核糖體結(jié)合位點(RBS)以啟動轉(zhuǎn)錄翻譯。為提升效率,系統(tǒng)可能添加分子伴侶(如DnaK/GroEL)輔助蛋白折疊,或氧化還原劑(如谷胱甘肽)促進二硫鍵形成。部分高級系統(tǒng)(如PURE體系)使用純化重組元件替代粗提物,實現(xiàn)更高可控性,但成本較高。無細胞蛋白表達技術(shù)可靈活引入非天然氨基酸(nnAA),擴展了蛋白質(zhì)的功能多樣性。例如,通過定制tRNA和氨酰-tRNA合成酶,無細胞蛋白表達技術(shù)系統(tǒng)能準確將熒光標記或交聯(lián)基團嵌入目標蛋白,用于結(jié)構(gòu)生物學或藥物偶聯(lián)開發(fā)。更前沿的應(yīng)用是人工生命體系的構(gòu)建,如利用無細胞蛋白表達技術(shù)合成噬菌體或人工細胞雛形,結(jié)合微流控技術(shù)模擬細胞內(nèi)代謝網(wǎng)絡(luò),為合成生物學研究提供可控的簡化模型。293f細胞蛋白表達條件篩選