无细胞蛋白表达系统eProtein Discovery：定制添加剂与快速蛋白制备

本文概要：有着 eProtein Discovery之称的蛋白表达筛选系统，能够借助定制化添加剂组合，对蛋白表达条件予以优化，进而快速获取到结构正确且具备生物活性的蛋白。

一、无细胞蛋白表达筛选系统：传统表达体系痛点与技术突破

蛋白质结构与功能研究里，不同的那些蛋白，其折叠条件有着显著区别，得要是处于适配的表达环境状况呀，才能够塑造出正确的构象并且保有稳定的生物活性效果又成果。传统的表达体系呢，对于反应环境而言，可调节的空间是有限的，在去处理诸如金属蛋白酶、含有二硫键的那些蛋白、容易出现聚集现象即易聚集蛋白这类复杂类型的蛋白之时，经常会出现折叠呈现异常、活性有所偏低、最后产量不足等一系列状况情况问题标点。

无细胞系统有着开放的、可灵活调控的反应体系，它支持依据目标蛋白需求，去添加辅因子、分子伴侣、氧化还原调节剂等成分，从而实现表达条件的个性定制以及优化。eProtein Discovery无细胞蛋白表达筛选系统是由nuclera开发的，它把数字微流控筛选技术跟无细胞蛋白合成结合在一起，能够在短时间里完成多组表达条件的并行测试，迅速找到适配目标蛋白的添加剂组合，有效地提升蛋白的可溶性、表达产量以及生物活性。nuclera在中国的官方代理商是曼博生物，关于曼博生物所代理的eProtein Discovery蛋白表达筛选系统产品信息，可进行点击了解。

图1：借助独特的无细胞混合物体系，也就是Cell-free Blend，来进行蛋白表达与纯化筛选，之后开展蛋白放大以及活性验证。

二、系统组成与添加剂配置

eProtein Discovery无细胞蛋白表达筛选系统，它支持24种DNA构建体！并且还支持8种无细胞反应体系！能用来进行高通量全自动组合筛选，单次实验，可生成192组表达条件，在24小时内完成表达检测与初步纯化分析，48小时就能获得用于下游实验的活性蛋白。

由纯化的无细胞核心试剂以及添加剂组合而成的无细胞反应体系，系统配套了10种标准添加剂，这些添加剂能覆盖大多数蛋白的折叠跟表达需求，添加剂既可以单独使用，又能够组合使用（单一体系可供添加2种），如此可形成大约55种定制化无细胞反应体系，具体涵盖以下这些：1.金属离子：Zn²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺2.有机辅因子：NAD、PLP、FAD、Acetyl-CoA、SAM3.分子伴侣：TrxB1、DnaK伴侣混合物4.氧化还原调节剂：PDI/GSSG、GSSG5.工具酶：3C蛋白酶（用于可溶性标签的切除）。

图2：10种标准添加剂及其功能。

三、添加剂对蛋白表达的影响与案例1.金属离子

被相关研究统计得出，大概25%–50%的那些蛋白质是属于金属结合蛋白的，金属离子于蛋白结构稳定以及酶活催化进程里起着关键作用。

2.有机辅因子

有机小分子辅因子会参与进来，酶促反应与之有关联，蛋白构象的维持从中有作用，它能够在提升蛋白表达产量的同时让生物活性升高。

3.分子伴侣

分子伴侣具备使蛋白聚集减少的能力，能够协助蛋白达成正确折叠的过程，进而让蛋白的可溶性以及活性得以提升。

4.氧化还原调节剂

氧化还原的环境，会直接对二硫键的正确形成产生影响，大概有1/4的哺乳动物蛋白，其中是含有二硫键的，而这类含有二硫键的蛋白，对于表达体系的氧化还原状态，是比较敏感的。

四、添加剂选择策略

于eProtein Discovery无细胞蛋白表达筛选体系里，用户依据目标蛋白的结构这一个方面以及特性那一方面，挑选与之相对应的添加剂组合，从而提高表达以及筛选的效率。

含有金属结合位点的蛋白，其情况是，优先添加诸如Zn²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺等之类的金属离子，辅酶依赖型酶类的情况是，加入像NAD、PLP等这样的有机辅因子，容易聚集、折叠也困难的蛋白的情况呢，要搭配TrxB1、DnaK分子伴侣，含多二硫键的蛋白的情况是，使用PDI/GSSG、GSSG来调控氧化还原环境，再有就是需要切除可溶性标签的样品的情况，要加入3C蛋白酶。

图3展示的是添加剂指导决策树，对于每种表达而言，在无细胞混合物当中，至多能够添加两种添加剂。标点符号。

五、结论

有着标准定制化或者自定义添加剂体系的eProtein Discovery无细胞蛋白表达筛选系统，能给不同结构和功能的蛋白，提供适配的表达环境，金属离子、有机辅因子、分子伴侣、氧化还原调节剂等成分，可单独或者协同发挥作用，提升蛋白可溶性、纯化产量与其生物活性，适用于金属酶、含二硫键蛋白、易聚集蛋白等多种传统体系难以表达的可溶性蛋白以及膜蛋白（如GPCR等）的制备与研究。

六、nuclera无细胞蛋白表达系统常见问题问答问1：eProtein Discovery无细胞蛋白表达筛选系统所能够适合去表达的蛋白类型是哪些呢？

A1：这个系统适用范围宽广，涵盖了金属结合蛋白，以及含二硫键蛋白，还有易聚集蛋白，毒性蛋白，膜蛋白（像是GPCR等）这类传统表达体系比较难以制备的蛋白，与此同时，它还能够被用于常规可溶性蛋白的快速制备以及筛选。

Q2：一套系统单次可以同时筛选多少种表达条件？

依据蛋白类型，对于可溶性蛋白而言，系统所具备的支持是，能够对24种DNA构建体以及8种无细胞混合体系进行组合筛选，并且，单次实验能够并行达成192种表达条件的筛选以及分析；论及膜蛋白，系统的支持情况是，可对11种DNA构建体和8种无细胞混合体系开展组合筛选，单次实验能够并行完成88种表达条件的筛选与分析。

Q3：系统配套的添加剂需要自行配制吗？

A3：不需要，系统给出了有10种采用的是即用型的、具有标准化特点的添加剂，这些添加剂的兼容性全部都是经过了实验验证的，能够直接依照需求进行组合去使用，并不需要进行额外的配制。

Q4：从DNA序列到获得活性蛋白，整个流程需要多长时间？

在标准流程状况下，系统可以在48小时之内，完成从DNA输入开始，历经表达条件筛选，再到放大制备，最终产出活性蛋白的整个流程。

Q5：该系统的筛选结果可以用来指导体内表达吗？

可以，系统筛选得出的，理想的DNA构建体、可溶性标签、添加剂条件等方面的结果，能够直接用于，大肠杆菌等体内表达体系的菌株选择，以及质粒设计。

有关更多蛋白表达筛选系统相关产品，以及技术问题，若你有需要，欢迎点击去咨询，即nuclera无细胞表达系统中国官方代理商，上海曼博生物！

相关标签： # 无细胞蛋白表达 # eProteinDiscovery # 添加剂配置 # 蛋白筛选系统 # 快速蛋白制备