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揭秘生命科學(xué):無細(xì)胞蛋白表達(dá)系統(tǒng)的五大突破性特點(diǎn)!

更新時間:2025-02-20      點(diǎn)擊次數(shù):244
  無細(xì)胞蛋白表達(dá)系統(tǒng)是一種以外源mRNA或DNA為模板,在細(xì)胞抽提物或蛋白表達(dá)所必需的酶和輔因子重構(gòu)體系中,利用氨基酸和能量合成蛋白質(zhì)的體外反應(yīng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含了蛋白表達(dá)所需要的全部模板、分子機(jī)器(如核糖體、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA等)、底物(如氨基酸)和能量(如ATP)。
  其常見的無細(xì)胞蛋白表達(dá)系統(tǒng)有大腸桿菌系統(tǒng)、昆蟲細(xì)胞裂解液系統(tǒng)、麥芽胚系統(tǒng)、兔網(wǎng)織紅細(xì)胞系統(tǒng)等。其中,大腸桿菌無細(xì)胞蛋白表達(dá)系統(tǒng)是目前應(yīng)用廣泛的無細(xì)胞蛋白表達(dá)系統(tǒng),因其遺傳背景清楚、目的基因表達(dá)水平高、培養(yǎng)周期短、效率高、成本低、抗污染能力強(qiáng)、易于放大,并且可以適用于多種屬蛋白的表達(dá)。
  無細(xì)胞蛋白表達(dá)系統(tǒng)的特點(diǎn):
  1、快速高效:無細(xì)胞蛋白表達(dá)系統(tǒng)不受細(xì)胞自身代謝和細(xì)胞封閉環(huán)境限制,能夠在體外快速、大量表達(dá)蛋白。相較于傳統(tǒng)的活細(xì)胞蛋白表達(dá)技術(shù),無細(xì)胞蛋白表達(dá)技術(shù)通常只需要數(shù)小時就能夠完成蛋白質(zhì)的表達(dá),速度明顯快于傳統(tǒng)技術(shù)。
  2、易于控制:該系統(tǒng)具有更高的靈活性,可以通過調(diào)整反應(yīng)條件(如底物濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)劑比例等)來調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的合成和翻譯后修飾,避免包涵體的形成。同時,由于系統(tǒng)開放,便于添加補(bǔ)充劑來控制表達(dá)條件。
  3、適用范圍廣:無細(xì)胞蛋白表達(dá)技術(shù)適用于制備各種類型的蛋白質(zhì),包括難表達(dá)蛋白質(zhì)、毒性蛋白質(zhì)、復(fù)雜蛋白質(zhì)等。此外,該系統(tǒng)還可以用于生產(chǎn)對宿主有毒害作用的外源蛋白,顯著改善多次跨膜或疏水性強(qiáng)的蛋白的表達(dá)純化。
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