2025-07-10 02:09:03
從裂解物來源看,無細胞蛋白表達技術主要分為原核系統(tǒng)和真核系統(tǒng)。原核系統(tǒng)以大腸桿菌S30提取物為主,成本低、耐受性強,適合表達簡單蛋白或引入非天然氨基酸,但缺乏復雜翻譯后修飾能力。真核系統(tǒng)包括兔網織紅細胞裂解物(RRL)和麥胚提取物(WGE),前者適合哺乳動物蛋白的高效表達,后者對植物和病毒蛋白更優(yōu),且能處理長鏈RNA,但成本較高。此外,昆蟲細胞提取物系統(tǒng)近年也用于復雜蛋白的修飾研究。英國nuclera 高通量微流控蛋白表達篩選系統(tǒng)可助力支持無細胞蛋白表達技術,如想了解更多信息,歡迎咨詢官方代理商上海曼博生物!把細胞的“蛋白生產工具”倒進試管,加點基因“設計圖”和原料,幾小時就能??進行蛋白表達。植物蛋白表達條件篩選
將體外蛋白表達推向規(guī)?;a需解決三大he xin瓶頸:裂解物制備標準化問題:不同批次細胞破碎效率差異導致核酸酶/蛋白酶殘留量波動(CV>15%),造成翻譯活性離散度超20%。能量再生持續(xù)性不足:即使采用多酶耦聯(lián)再生系統(tǒng)(如pyruvate kinase,PK-肌激酶級聯(lián)),ATP濃度常在反應啟動6小時后衰減至閾值(<1 mM)以下,大幅限制長時程蛋白表達效率。產物濃度天花板效應:受限于核糖體組裝速率(約10個核糖體/分鐘/條mRNA),當前比較高產量只達5-8 g/L,較CHO細胞灌注培養(yǎng)系統(tǒng)(>10 g/L)仍有明顯差距。為突破這些限制,前沿策略聚焦于 工程化裂解物開發(fā)—通過CRISPR敲除宿主核酸酶基因(如RNase E)并將關鍵翻譯因子過表達100倍以上,使體外蛋白表達系統(tǒng)的批間穩(wěn)定性提升至CV<5%,ATP維持時間延長至24小時以上,明顯提升了工業(yè)轉化潛力。植物蛋白表達條件篩選隨著工程化裂解物與自動化設備的進步,體外蛋白表達技術將繼續(xù)向??更低成本、更高精度??進化。
無細胞蛋白表達技術(CFPS)根據(jù)反應體系的設計可分為分批式(Batch)、雙層式(Bilayer)和連續(xù)交換式(CECF)三種主要形式。分批式是Zui基礎的形式,反應在單一試管中進行,操作簡單但受限于底物耗盡和副產物積累,表達時間通常只4小時,適合小規(guī)模篩選(如Promega的試劑盒)。雙層式通過密度差異將反應液與緩沖液分層,延長反應時間至8-20小時,日本CFS公司的產品采用此設計。連續(xù)交換式(CECF)通過半透膜連接反應室與供應室,持續(xù)補充底物并移除副產物,可將反應延長至24小時,產量明顯提高(如德國RTS系統(tǒng)的1mL及以上規(guī)模產品)
無細胞蛋白表達技術(CFPS)的he xin組分包括細胞裂解物(如大腸桿菌、兔網織紅細胞或小麥胚芽提取物),其中含有核糖體、tRNA、氨酰-tRNA合成酶及轉錄/翻譯因子(如啟動/延伸/終止因子)。此外,系統(tǒng)需補充能量再生系統(tǒng)(如ATP、磷酸肌酸與肌酸激酶)以維持反應持續(xù)進行,以及底物(氨基酸、核苷酸)和輔因子(Mg??、K?等)以支持蛋白質合成。例如,大腸桿菌S30提取物常通過敲除核酸酶和蛋白酶來提升蛋白穩(wěn)定性。英國nuclera高通量微流控蛋白表達篩選系統(tǒng)可支持助力無細胞蛋白表達技術,如想更多關于該產品的信息,歡迎咨詢官方代理商上海曼博生物!大腸桿菌裂解物??是經濟的體外蛋白表達平臺。
無細胞蛋白表達技術(CFPS)是一種在體外(試管中)直接合成蛋白質的技術,利用細胞裂解物(如大腸桿菌、酵母或哺乳動物細胞提取物)中的核糖體、酶、tRNA等翻譯元件,無需活細胞即可快速生產目標蛋白。he xin特點:高效快速:省去細胞培養(yǎng)步驟,幾小時內完成表達(傳統(tǒng)方法需數(shù)天)。靈活可控:可自由添加非天然氨基酸、同位素標記物或翻譯調控因子,定制特殊蛋白。兼容復雜蛋白:適合表達毒性蛋白、膜蛋白等傳統(tǒng)細胞系統(tǒng)難以生產的類型。添加0.5mM PMSF將 ??體外表達蛋白的降解率??從45%壓制至