蛋白死活不表达，用对方法“转录-翻译”一天搞定！

2023-08-02 15:39:25

膜蛋白在生物体的生命活动中发挥了非常重要的作用，如细胞的增殖和分化、能量转换、信号转导及物质运输等。据估计有大约60%的药物作用靶点是膜蛋白。然而，传统的大肠杆菌蛋白表达系统表达膜蛋白却很困难，表达产物不溶、无法开展后续实验，是影响研究进程的主要因素^[1]。

无细胞蛋白表达技术的应用，使膜蛋白的表达成功率和蛋白可溶性得到提升。这项技术是一种细胞外的基因表达技术，体系中含有蛋白合成所需的主要组分（如氨基酸、酶、各种因子等），无需诱导培养，大大简化了操作步骤以及下游实验流程^[2]。

延伸

CFS麦胚无细胞蛋白表达技术

表达成功率高达95%，总蛋白产量高达4mg/6mL，绝大多数表达出的蛋白具有天然的结构和活性。

无细胞蛋白表达系统通过在其反应体系中额外添加微粒体（细胞破碎后从内质网获得的人工囊泡）或脂质体（由脂质双层形成的人工囊泡），来模拟细胞内表达膜蛋白的过程^[3-5]。在真核无细胞蛋白表达系统中，与兔网织红细胞或昆虫和人类细胞系的提取物相比，麦胚提取物的蛋白质产量最高。麦胚系统已成功表达多种膜蛋白^[6-10]，包括制备用于靶向蛋白质组学的同位素标记跨膜蛋白^[11]，制备针对不同GPCR的单克隆抗体^[12,13]。

CFS麦胚无细胞蛋白表达系统

助您轻松表达中/大量膜蛋白

针对性强：含有脂质体，特别针对传统方法难表达、难组装的膜蛋白
操作简单：无需准备试剂, 只需几个移液步骤即可合成蛋白质
表达高效：无需培养细胞，一天内完成蛋白表达
使用方便：预分装反应试剂

中量无细胞膜蛋白表达试剂盒

ProteoLiposome PLUS Expression Kit

（目录号：CFS-EDX-PLUS-PLE）

试剂盒含有特殊的脂质体，通过双层液相（Bilayer）的反应形式，使目的蛋白能够在脂质体的生物膜上正确合成和组装。整个表达过程仅需4步：质粒构建--体外转录--蛋白表达--纯化，两天内即可获得目的蛋白。

操作流程

上下滑动查看完整流程

模板DNA构建

转录反应

翻译反应

样品纯化

验证蛋白表达

大量无细胞膜蛋白表达试剂盒

ProteoLiposome BD Expression Kit

（目录号：CFS-PLE-BD）

试剂盒创新性地将麦胚表达系统同大豆磷脂-脂质体体系相结合，通过“双层液相+透析”的反应形式，实现膜蛋白在体外环境下的长时间（Tmax ≤72 h）高效表达^[14]。

操作流程

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模板DNA构建

转录反应

翻译反应

样品纯化

验证蛋白表达

无细胞膜蛋白大量表达实验结果

使用ProfeoLiposore BD Expression kit 表达25个膜蛋白，使用考马斯亮蓝 (CBB) 染色检测 (PAGE图）蛋白表达效果。结果显示，25个膜蛋白都能成功表达，而且表达量均在mg级别，最大可达8.5mg^[15] 。

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参考文献（滑动查看完整内容）

[1] Zhang, D., Q. Zhao, and B. Wu, Structural Studies of G Protein-Coupled Receptors. Molecules and cells, 2015. 38(10): p. 836-42.

[2] Khambhati K , Bhattacharjee G , Gohil N ,et al.Exploring the Potential of Cell-Free Protein Synthesis for Extending the Abilities of Biological Systems[J].Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2019, 7:248.DOI:10.3389/fbioe.2019.00248.

[3] Banerjee, R.K. and A.G. Datta, Proteoliposome as the model for the study of membrane-bound enzymes and transport proteins. Mol Cell Biochem, 1983. 50(1): p. 3-15.

[4] Chang, C.N., G. Blobel, and P. Model, Detection of prokaryotic signal peptidase in an Escherichia coli membrane fraction: endoproteolytic cleavage of nascent f1 pre-coat protein. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1978. 75(1): p. 361-5.

[5] Chang, C.N., P. Model, and G. Blobel, Membrane biogenesis: cotranslational integration of the bacteriophage f1 coat protein into an Escherichia coli membrane fraction. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1979. 76(3): p.

[6] Arimitsu, E., et al., The ligand binding ability of dopamine D1 receptors synthesized using a wheat germ cell-free protein synthesis system with liposomes. European journal of pharmacology, 2014. 745: p. 117-22.

[7] Fogeron, M.L., et al., Wheat Germ Cell-Free Overexpression for the Production of Membrane Proteins. Methods Mol Biol, 2017. 1635: p. 91-108.

[8] Nozawa, A., et al., A cell-free translation and proteoliposome reconstitution system for functional analysis of plant solute transporters. Plant & cell physiology, 2007. 48(12): p. 1815-20.

[9] Nozawa, A. and Y. Tozawa, Incorporation of adenine nucleotide transporter, Ant1p, into proteoliposomes facilitates ATP translocation and activation of encapsulated luciferase. Journal of bioscience and bioengineering, 2014. 118(2): p. 130-3.

[10] Periasamy, A., et al., Cell-free protein synthesis of membrane (1,3)-beta-d-glucan (curdlan) synthase: co-translational insertion in liposomes and reconstitution in nanodiscs. Biochimica et biophysica acta, 2013. 1828(2): p. 743-57.

[11] Takemori, N., et al., High-throughput synthesis of stable isotope-labeled transmembrane proteins for targeted transmembrane proteomics using a wheat germ cell-free protein synthesis system. Molecular bioSystems, 2015. 11(2): p. 361-5.

[12] Hashimoto, Y., et al., Engineered membrane protein antigens successfully induce antibodies against extracellular regions of claudin-5. Sci Rep, 2018. 8(1): p. 8383.

[13] Takeda, H., et al., Production of monoclonal antibodies against GPCR using cell-free synthesized GPCR antigen and biotinylated liposome-based interaction assay. Scientific reports, 2015. 5: p. 11333.

[14] Takeda H , Ogasawara T , Ozawa T ,et al.Production of monoclonal antibodies against GPCR using cell-free synthesized GPCR antigen and biotinylated liposome-based interaction assay[J].Scientific Reports, 2015, 5:11333.DOI:10.1038/srep11333.

[15] Takeda H , Ogasawara T , Ozawa T ,et al.Production of monoclonal antibodies against GPCR using cell-free synthesized GPCR antigen and biotinylated liposome-based interaction assay[J].Scientific Reports, 2015, 5:11333.DOI:10.1038/srep11333.

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