无细胞蛋白表达系统新进展及在生物制药工程中的应用

无细胞蛋白表达系统作为体外合成蛋白表达技术的一种,其基础是细胞抽提物。具备反应操控简便和遗传背景简单等诸多优点。经过大量研究人员的努力,无细胞蛋白表达系统取得新进展,具有较大潜力,可应用于生物制药工程。现就无细胞蛋白表达系统发展进程进行分析,总结该系统在生物制药工程中的应用。

不同细胞破碎方法对无细胞蛋白表达系统细胞抽提物活性的影响

无细胞蛋白表达系统由于能够有效表达膜蛋白等有毒性蛋白,因此近二十年受到了关注,其蛋白表达产率有了显著的提高。细胞抽提物活性的高低是无细胞蛋白表达系统高效运行的关键,若找到简单易行的活性评估方法,将大大降低成本及时间。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G-6-PDH)是糖代谢的戊糖磷酸途径中的关键调控酶,该酶可以被用来评估细胞抽提物的活性。以G-6-PDH的活性为指标对无细胞蛋白表达系统中的抽提物活性进行评价,并利用G-6-PDH活性评价体系对机械破碎、高压破碎以及超声破碎三种破碎方法进行了比较,得出了三种破碎方法的最佳破碎条件。机械破碎最佳破碎条件是5000r/min,用直径0.1 mm玻璃珠,破碎6次;高压破碎的最佳破碎压力为1 300bar;超声破碎最佳破碎条件是功率强度为总功率的60%,破碎30次。酶活性测定结果显示机械破碎和超声破碎得到的抽提物活性比高压破碎得到的抽提物活性略高。

无细胞蛋白表达系统新进展及在生物制药工程中的应用

无细胞蛋白表达体系是一种以细胞抽提物为基础的体外合成蛋白质表达技术,具有遗传背景简单、反应操控简便等特点,已成为研究生物反应系统的重要技术手段。在研究人员的不断努力下,反应体系从原核扩展到真核蛋白质合成体系,而且目标蛋白表达量从毫克级提高到数克级每升,成本不断降低,反应规模可达到百公升级。近年来,无细胞蛋白表达系统在复杂蛋白、毒性蛋白和膜蛋白表达方面的优势逐渐体现,展示了其在生物制药领域的重要应用潜力。总之,无细胞技术已经成为异源蛋白质高效合成和生物制药领域中有巨大潜力的新策略。

无细胞蛋白质芯片的制备及其应用

蛋白质芯片是生物技术和功能蛋白组学的关键技术之一.传统的生产蛋白的方法周期长且费用高.无细胞蛋白质合成系统和蛋白芯片的结合,避免了基因的克隆、蛋白的表达、纯化和保存等繁琐过程,使整个无细胞蛋白芯片的制备过程快捷、迅速和高效.本文详细综述了无细胞蛋白质合成系统及其分类、无细胞表达系统在制备蛋白质芯片方面的研究进展,并探讨了无细胞蛋白质芯片在蛋白组学研究中的最新应用.

无细胞蛋白质表达系统的优化与应用

无细胞蛋白质表达系统(cell-free protein expression systems,CFPS)是一种快速发展的蛋白质表达系统,由细胞裂解物、能源物质、底物和外源模板在细胞外转录、翻译和折叠来合成目的蛋白质。与传统体内表达体系相比,无细胞表达系统没有细胞生长过程,没有细胞壁阻碍,可操作性强,是探索蛋白质遗传密码、制备特殊蛋白、开展高通量药物筛选和蛋白质组学研究的重要工具。本文介绍了无细胞蛋白质表达系统的不同类型,分析了影响体系活力的原因,并阐述了优化体系表达量的方法和策略。文章对CFPS的优化中运用新兴材料与基因模板相结合提高蛋白质表达量的技术进行了详细论述,并总结了无细胞蛋白质表达系统的实际应用,显示了其在合成蛋白质领域的重要潜力。