怎么選擇合適的蛋白表達系統(tǒng)?
日期：2023-10-27 09:27:00
1. 華美生物的5大表達系統(tǒng)？
在超過16年的時間里，華美生物蛋白表達平臺建立了五種重組表達系統(tǒng)，包括大腸桿菌（E.coli）表達系統(tǒng)、畢赤酵母（酵母）表達系統(tǒng)、桿狀病毒昆蟲細胞表達系統(tǒng)、哺乳動物細胞表達系統(tǒng)和無細胞（體外大腸桿菌）表達系統(tǒng)。
2. 無細胞表達系統(tǒng)，是華美生物的獨特表達系統(tǒng)
無細胞，也稱為體外翻譯系統(tǒng)，模擬生物細胞的生命現(xiàn)象，復制細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。體外生產(chǎn)的常見組分包括細胞提取物、能量來源、氨基酸供應、鎂等輔因子，以及所需基因的DNA/mRNA，它是蛋白質(zhì)合成的模板。通過人工控制蛋白質(zhì)合成和轉(zhuǎn)錄翻譯相關(guān)的蛋白因子，可以實現(xiàn)目標蛋白質(zhì)的體外蛋白質(zhì)合成。
華美生物的無細胞表達系統(tǒng)可以為您提供完整的技術(shù)服務。它可以解決與蛋白質(zhì)表達相關(guān)的特定問題，例如低蛋白質(zhì)產(chǎn)量、特殊蛋白質(zhì)的表達（如膜蛋白、毒性蛋白等）、蛋白質(zhì)復合物的生產(chǎn)、多種不同蛋白質(zhì)的并行合成等。
無細胞表達系統(tǒng)具有如下特點：
A. 與傳統(tǒng)蛋白質(zhì)表達系統(tǒng)相比，許多過程被省略，如質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化、細胞培養(yǎng)、收獲、破碎和離心等，大大提高了工作效率；
B. 反應系統(tǒng)較小，可以同時并行合成許多不同的蛋白質(zhì)；
C. 反應周期短，滿足高通量配體篩選和蛋白質(zhì)組學的科學要求；
D. 開放式反應系統(tǒng)更容易改變反應條件，有利于基因轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成和翻譯后修飾的調(diào)節(jié)，并避免了包涵體的形成；
E. 穩(wěn)定的反應系統(tǒng)，可以與其他過程耦合，形成自動化、程序化和規(guī)?；a(chǎn)，加速重組蛋白質(zhì)的純化、功能特性鑒定和隨后的結(jié)構(gòu)分析；
F. 沒有細胞結(jié)構(gòu)的限制，可用于產(chǎn)生對宿主具有毒性的外源性蛋白質(zhì)，以避免蛋白質(zhì)表達對宿主細胞的致死效應；
G. 可以添加非天然氨基酸或同位素標記的氨基酸來表達特定的蛋白質(zhì)。
H. 對于由于多跨膜或疏水條件而在常見細胞系中難以表達的項目進行了顯著改進。
3. 五種表達系統(tǒng)的特點
| 大腸桿菌（E.coli）表達系統(tǒng) | 優(yōu)點 |
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| 缺點 |
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| 應用 |
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| 畢赤酵母（酵母）表達系統(tǒng) | 優(yōu)點 |
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| 缺點 | 糖基化修飾不如哺乳動物細胞好 | |
| 應用 | 純化蛋白質(zhì)（結(jié)構(gòu)，酶學，藥物發(fā)現(xiàn)） | |
| 桿狀病毒感染的昆蟲細胞表達系統(tǒng) | 優(yōu)點 |
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| 缺點 |
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| 應用 | 純化的蛋白質(zhì)（結(jié)構(gòu)、酶學、藥物發(fā)現(xiàn)） | |
| 哺乳動物細胞表達系統(tǒng) | 優(yōu)點 |
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| 缺點 |
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| 應用 |
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| 體外大腸桿菌表達系統(tǒng) | 優(yōu)點 |
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| 缺點 |
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| 應用 |
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4. 如何根據(jù)蛋白質(zhì)的類型來選擇表達系統(tǒng)？
| 表達系統(tǒng) | 系統(tǒng)優(yōu)勢 | 應用 | 華美生物的特點 |
|---|---|---|---|
| 體外大腸桿菌表達系統(tǒng) | 簡單、時間短、表達量高、開放靈活、易于表達的特異性蛋白，制備蛋白質(zhì)復合物，平行合成多種不同的蛋白質(zhì)等。 | 毒蛋白，膜蛋白 | 少量表達條件下摸索，專業(yè)解決相關(guān)問題，大大縮短實驗周期，增加表達量 |
| 大腸桿菌表達系統(tǒng) | 靶向基因表達量高，成本低，培養(yǎng)條件簡單，產(chǎn)品快速，可伸縮性強，轉(zhuǎn)化操作簡單，容易形成二硫鍵 | 原核蛋白，簡單的真核蛋白 | 表達包括可溶性蛋白、包涵體、融合蛋白等，憑借豐富的經(jīng)驗和專業(yè)知識，我們可以解決蛋白表達過程中的各種瓶頸 |
| 酵母表達系統(tǒng) | 成本效益高，擴增培養(yǎng)基成本低，培養(yǎng)條件簡單，生產(chǎn)迅速，可擴展性強，分泌蛋白或細胞內(nèi)蛋白表達的良好選擇，分泌蛋白效率高，允許簡單的純化，廣泛的翻譯后修飾，無內(nèi)毒素 | 工業(yè)菌株改進、放大 | 自轉(zhuǎn)化高效分泌載體與宿主結(jié)合，可以最大限度地實現(xiàn)最高質(zhì)量的蛋白表達；Biobrick專利生物技術(shù)可以成功地用于工業(yè)菌株的改進和優(yōu)化 |
| 昆蟲桿狀病毒表達系統(tǒng) | 基因容量大，外源基因表達效率高，有效的細胞折疊，中等的可擴展性，廣泛的翻譯后修飾，類似于哺乳動物細胞的糖基化，是相對容易的酶脫糖基化，無內(nèi)毒素 | 病毒疫苗、信號蛋白、細胞因子、激酶等。 | 采用AcNPV-sf9細胞和high5細胞兩種表達系統(tǒng)，多表達系統(tǒng)、多宿主、多載體的選擇性大大提高了蛋白表達的成功率 |
| 哺乳動物細胞表達系統(tǒng) | 較高的表達水平，中等的可擴展性，細胞懸浮培養(yǎng)特性可以進行批量生產(chǎn)，有效的蛋白折疊，適合蛋白質(zhì)分泌，完全翻譯后修飾，無內(nèi)毒素 | 復雜的高等真核生物蛋白質(zhì) | 采用哺乳動物細胞表達載體與多種轉(zhuǎn)染的特異性聯(lián)合方法，優(yōu)化了表達條件，提高了轉(zhuǎn)染效率，大大縮短了實驗周期，顯著增加了表達量 |
5. 蛋白表達的常見問題
A.關(guān)于Tag去除、Tag抗體的WB鑒定、內(nèi)毒素去除、無菌生產(chǎn)工藝的問題
回答:一般來說，Tag抗體的WB鑒定、內(nèi)毒素去除、無菌生產(chǎn)工藝等服務可以應用于所有的蛋白質(zhì)，包括用E.coli系統(tǒng)表達的蛋白質(zhì)，但標簽去除服務依賴于特定的蛋白質(zhì)，有些蛋白質(zhì)可以去除標簽，而有些不能。這些服務的交貨時間將因此延長2-3個工作日。
B.關(guān)于發(fā)貨形式的問題
回答:如果沒有特殊要求，默認的發(fā)貨形式是液體。但如果您對發(fā)貨形式有特殊要求，請在下單時注明。
c. ……
