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去垢劑技術平臺

1. 背景和基本原理

跨膜蛋白在細胞功能調控和信號傳導中發揮著重要作用,在生物學研究和藥物開發中具有極高的價值 [1]。然而,傳統的表達系統很難實現跨膜蛋白的有效表達和提取,這主要是由于跨膜蛋白具有復雜的空間結構和疏水性特征 [2]。去垢劑技術平臺,通過在細胞膜上形成洗滌劑小分子團簇(detergent micelle),模擬細胞膜的環境,可實現跨膜蛋白的表達和提取 [3]


2. 去垢劑技術與表達系統

去垢劑技術可以應用于多種表達系統,包括細菌酵母昆蟲細胞哺乳動物細胞無細胞表達系統。每種表達系統都有其獨特的優缺點,需要根據實際需求進行選擇。

無細胞表達系統的優點在于可以在較短的時間內獲得目標蛋白,無需細胞培養和分離步驟,同時可以更好地控制實驗條件 [4]。應用去垢劑技術,無細胞表達系統可以通過添加合適的洗滌劑來實現跨膜蛋白的表達和穩定 [5]。然而,無細胞表達系統在蛋白質翻譯、折疊和修飾方面可能存在一定的局限性 [6]


3. 跨膜蛋白的提取和純化

在使用去垢劑技術提取和純化跨膜蛋白時,關鍵的一步是選擇合適的洗滌劑。洗滌劑的類型、濃度和溫度等條件對跨膜蛋白的提取效果具有顯著影響 [7]。在實驗過程中,需要嘗試不同的洗滌劑,以優化蛋白提取的效果。此外,純化方法的選擇也對最終獲得的跨膜蛋白質量產生重要影響,可以采用諸如親和層析、離子交換層析和凝膠滲透層析等技術 [8]

更多閱讀:Detergent的性質及其在膜蛋白中的應用


4. 華美生物去垢劑平臺技術優勢

華美生物在長期積累的跨膜蛋白表達和純化經驗基礎上,通過多種去垢劑的選擇和聯合使用,可有效提高總蛋白中目的跨膜蛋白含量,且保證其構象正確、穩定。平臺優勢特色如下:

去垢劑平臺
  • 可全長表達多次跨膜蛋白,不僅僅只限于ECD表位
  • 可精確定量,區別于VLPNanodisc平臺
  • 可應用于免疫/ELISA/SPR/BLI

目前,華美生物通過改良的跨膜蛋白純化技術,已成功開發出12次跨膜的SLC7A11等蛋白、7次跨膜的EDNRBACKR1CCR2等蛋白、6次跨膜的AQPZAQP1等蛋白、5次跨膜的ABCD1等蛋白、3次跨膜的SLC31A1等蛋白以及1次跨膜的SLFN12L蛋白等稀缺產品。

更多閱讀:跨膜蛋白--三大技術平臺教你如何實現全長自由



參考文獻:

[1] Overington, J. P., Al-Lazikani, B., & Hopkins, A. L. (2006). How many drug targets are there? Nature Reviews Drug Discovery, 5(12), 993-996.

[2] Bill, R. M. (2015). Playing catch with membrane proteins. Science, 347(6226), 1072-1073.

[3] Zhang, M., & Chiu, C. (2019). Membrane protein structure determination using detergent micelle platforms. FEBS Journal, 286(2), 418-428.

[4] Smith, M. T., Hawes, A. K., & Bundy, B. C. (2013). Reengineering viruses and virus-like particles through chemical functionalization strategies. Current Opinion in Biotechnology, 24(4), 620-626.

[5] Shimizu, Y., Inoue, A., Tomari, Y., Suzuki, T., Yokogawa, T., Nishikawa, K., & Ueda, T. (2001). Cell-free translation reconstituted with purified components. Nature Biotechnology, 19(8), 751-755.

[6] Carlson, E. D., Gan, R., Hodgman, C. E., & Jewett, M. C. (2012). Cell-free protein synthesis: applications come of age. Biotechnology Advances, 30(5), 1185-1194.

[7] Seddon, A. M., Curnow, P., & Booth, P. J. (2004). Membrane proteins, lipids and detergents: not just a soap opera. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes, 1666(1-2), 105-117.

[8] Grisshammer, R., & Tate, C. G. (1995). Overexpression of integral membrane proteins for structural studies. Quarterly Reviews of Biophysics, 28(3), 315-422.



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