优化膜蛋白表达，选对系统是关键！

2025-05-22 12:30:46, 赛默飞生命科学赛默飞世尔科技生命科学产品

膜蛋白（包括 GPCR 和离子通道）约占人体蛋白质的三分之一，作为细胞的门户，其类型多样，参与多个重要的细胞过程，如离子传输、信号转导和化学反应催化等。因此，膜蛋白的研究在药物发现过程中发挥着重要作用，大约一半的药物通过与膜蛋白作用达到治疗效果。由于膜蛋白的复杂性，其表达量和糖基化一直是膜蛋白表达优化的难题。更多蛋白表达知识，扫码注册领取资料！

膜蛋白表达的挑战性

膜蛋白是一类难表达和纯化的蛋白质，膜蛋白的生产中，常见的问题主要有两类：

表达产量- 与分泌蛋白相比，表达产量较低；
糖谱的存在及均一性- 可能对晶体的形成和分析造成影响。

因此，膜蛋白生产策略的关键点在于解决产量和糖基化特征问题。研究表明，与大肠杆菌表达相比，哺乳动物表达系统的膜蛋白特表达具有更高的稳定性，HEK293和CHO细胞是最常用做重组蛋白表达的宿主细胞，尤其HEK293细胞因其具有适当折叠、翻译后修饰机制，被广泛用于膜蛋白的生产。以人IgG的聚糖图谱为例，通过HILIC - FLD - MS进行 N - 聚糖分析表明了哺乳动物细胞中糖基化的均一性。

HEK293和CHO细胞表达的 IgG 的糖谱

膜蛋白表达策略

优化膜蛋白表达，选对系统十分关键。Expi293F 细胞是源自 HEK293F 细胞系的人类细胞，是 Expi293F 表达系统的核心组分，与标准 HEK293 细胞系相比，Expi293F 细胞具有高度可转染性，并在瞬时蛋白表达中产生更高的蛋白产量。

赛默飞推出的基于Expi293F的

用于不同应用场景下的膜蛋白的高产瞬时表达系统

Expi293F GNTI-细胞源自 Expi293F 细胞，经工程改造后缺乏 N - 乙酰氨基葡萄糖转移酶 I（GnTI）酶活性，可生产具有均一高甘露糖糖型的糖蛋白，常用于结构生物学研究。

Expi293F 表达多种糖基化形式的 CB2（GPCR）；

相比之下，Expi293F GnTI⁻可制备均一的 CB2

赛默飞推出的新一代Expi293产品-Expi293PRO（原型产品），在膜蛋白的表达方面也有不俗的表现，从当前的数据来看，Expi293PRO在某些膜蛋白的表达上表现更佳，表达水平可提升7倍。

Expi293PRO系统在部分膜蛋白表达水平上高出Expi293系统数倍

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参考文献

1. Yeliseev A, van den Berg A, Zoubak L, et al. Thermostability of a recombinant G protein-coupled receptor expressed at high level in mammalian cell culture. Sci Rep. 2020 Oct 8;10(1):16805.