eProtein Discovery蛋白表達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用案例：破解轉(zhuǎn)錄因子制備難題（上篇）

摘要：eProtein Discovery依托無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)篩選系統(tǒng)和數(shù)字微流控技術(shù)實(shí)現(xiàn)蛋白表達(dá)篩選自動(dòng)化，為復(fù)雜難表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子的制備提供新路徑。

關(guān)鍵詞：蛋白表達(dá)系統(tǒng),無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)篩選,eProtein Discovery,無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá),無(wú)細(xì)胞蛋白合成,難表達(dá)蛋白快速制備,數(shù)字微流控蛋白篩選

一、轉(zhuǎn)錄因子研究的制備難點(diǎn)

轉(zhuǎn)錄因子是細(xì)胞通路的核心調(diào)控蛋白，參與細(xì)胞發(fā)育、分化等生理過程。其中，轉(zhuǎn)錄因子L（TFL）參與多項(xiàng)組織發(fā)育，其表達(dá)異常與部分發(fā)育障礙相關(guān)，是相關(guān)領(lǐng)域的重要研究靶點(diǎn)。

但TFL的制備存在諸多困難：該蛋白包含LIM結(jié)構(gòu)域、同源結(jié)構(gòu)域及內(nèi)在無(wú)序區(qū)域，在大腸桿菌體系中表達(dá)易形成不溶性包涵體，復(fù)性難度大，功能性蛋白獲取量少；在昆蟲細(xì)胞、哺乳動(dòng)物細(xì)胞、酵母等其他體系中，也存在獲取量不足、純化繁瑣、蛋白易降解等問題，阻礙了TFL的結(jié)構(gòu)解析、功能研究及靶向研究推進(jìn)。

針對(duì)這一行業(yè)痛點(diǎn)，nuclera推出的eProtein Discovery無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)篩選系統(tǒng)展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。上海曼博生物是無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)、無(wú)細(xì)胞蛋白合成、cell free system等應(yīng)用解決方案中國(guó)提供商，可掃描下方圖片訪問曼博生物網(wǎng)站查看具體信息！研究人員借助該系統(tǒng)，成功完成全長(zhǎng)TF L及兩個(gè)功能結(jié)構(gòu)域的無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)與純化，通過優(yōu)化蛋白可溶性功能篩選條件，驗(yàn)證了制備蛋白的DNA結(jié)合功能。這一實(shí)踐不僅為這類復(fù)雜難表達(dá)蛋白研究提供了可參考的技術(shù)方案，也充分體現(xiàn)了無(wú)細(xì)胞蛋白合成技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，下面將詳細(xì)解析該系統(tǒng)的核心技術(shù)與工作流程。

二、eProtein Discovery系統(tǒng)的核心技術(shù)與工作流程

eProtein Discovery是nuclera推出的無(wú)細(xì)胞蛋白合成系統(tǒng)，又稱體外轉(zhuǎn)錄/翻譯系統(tǒng)，其核心優(yōu)勢(shì)在于擺脫對(duì)活體細(xì)胞培養(yǎng)的依賴，實(shí)現(xiàn)蛋白制備的自動(dòng)化。該系統(tǒng)依托cell-free system，結(jié)合數(shù)字微流控蛋白篩選、納升液滴蛋白表達(dá)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)自動(dòng)化，為難表達(dá)蛋白快速獲取提供技術(shù)保障。

具體而言，該系統(tǒng)可同時(shí)篩選24種可溶性蛋白或11種膜蛋白，每種蛋白搭配8組不同表達(dá)條件，48小時(shí)內(nèi)即可完成從DNA到活性蛋白的制備與純化，其篩選結(jié)果還能為體內(nèi)表達(dá)體系的菌株選擇、質(zhì)粒設(shè)計(jì)提供參考，順暢銜接后續(xù)蛋白純化表達(dá)流程。其核心工作流程分為三個(gè)關(guān)鍵階段，全程自動(dòng)化操作，可有效縮短蛋白制備周期，具體如下：

1. 篩選條件優(yōu)化：將設(shè)計(jì)好的eGene構(gòu)建體、定制化無(wú)細(xì)胞混合體系加載至數(shù)字微流控卡盒，系統(tǒng)24小時(shí)內(nèi)可完成192組表達(dá)條件篩選，生成192組表達(dá)數(shù)據(jù)和30組純化數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析并篩選出適配的表達(dá)組合，確定蛋白放大生產(chǎn)的適配條件；

2. 蛋白放大制備：根據(jù)篩選結(jié)果，選取對(duì)應(yīng)表達(dá)組合進(jìn)行過夜放大培養(yǎng)，借助專用純化試劑完成蛋白純化，從而獲得微克級(jí)目標(biāo)蛋白，可通過SDS-PAGE、Western blot等實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證蛋白表達(dá)與純化效果；

3. 蛋白功能驗(yàn)證：將制備好的蛋白用于后續(xù)功能實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證其生物學(xué)功能，完成從蛋白制備到功能研究的閉環(huán)，為后續(xù)科研提供直接支撐。

以上就是eProtein Discovery無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)篩選系統(tǒng)的核心技術(shù)原理與工作流程，明確了該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)難表達(dá)蛋白快速制備的具體路徑。
在下篇內(nèi)容《TFL無(wú)細(xì)胞蛋白制備與篩選——eProtein Discovery蛋白表達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用案例》中，我們將結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)案例，詳細(xì)闡述該系統(tǒng)在TF L制備、驗(yàn)證中的實(shí)際應(yīng)用，以及其在多個(gè)科研領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。

本文基于無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)、無(wú)細(xì)胞蛋白合成等應(yīng)用公開資料由中國(guó)解決方案提供商上海曼博生物整理，用于科研信息分享。上海曼博生物可提供eProtein Discovery蛋白表達(dá)系統(tǒng)、無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)篩選系統(tǒng)及難表達(dá)蛋白快速制備相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)支持?？蓲呙柘路綀D片查看無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)解決方案。

拓展閱讀

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