近日,珀羅汀生物憑借無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)技術(shù),成功突破極限——實(shí)現(xiàn)15次、22次全長(zhǎng)跨膜蛋白的高效表達(dá)!堪稱全長(zhǎng)膜蛋白表達(dá)的一個(gè)里程碑!
登頂“超高難度膜蛋白表達(dá)"技術(shù)高峰
膜蛋白復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu),特別是反復(fù)穿梭于細(xì)胞膜的跨膜區(qū)段,使其在常規(guī)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)中極易錯(cuò)誤折疊、聚集或沉淀,從而導(dǎo)致表達(dá)失敗或無(wú)法獲得功能性全長(zhǎng)蛋白。
日前,珀羅汀生物受某高校委托,利用無(wú)細(xì)胞表達(dá)技術(shù)制備某15次和22次天然全長(zhǎng)跨膜蛋白,這兩個(gè)蛋白代表了膜蛋白中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、表達(dá)難度最高的類(lèi)型之一。經(jīng)測(cè)試,兩蛋白在無(wú)細(xì)胞體系中均實(shí)現(xiàn)上清可溶表達(dá)!

圖1:某15次跨膜蛋白

圖2:22次跨膜蛋白無(wú)細(xì)胞表達(dá)結(jié)果

圖3:跨膜蛋白結(jié)構(gòu)示意圖(AlphaFold預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu))
這一突破性成果,驗(yàn)證了無(wú)細(xì)胞技術(shù)在制備超復(fù)雜膜蛋白方面的巨大潛力和獨(dú)特優(yōu)勢(shì),不僅標(biāo)志著珀羅汀無(wú)細(xì)胞表達(dá)技術(shù)達(dá)到了國(guó)際水平,更是一次具有重要產(chǎn)業(yè)意義的突破——從此,科學(xué)家和藥物研發(fā)人員手中多了一把打開(kāi)膜蛋白寶藏的“金鑰匙",難表達(dá)的重要疾病靶點(diǎn)將變得不再“遙不可及"!基于全長(zhǎng)、復(fù)雜跨膜蛋白,更精準(zhǔn)的藥物篩選、更深入的作用機(jī)制解析、更合理的藥物設(shè)計(jì)將得以加速實(shí)現(xiàn),最終惠及廣大患者。
為何“全長(zhǎng)"如此關(guān)鍵?
完整的結(jié)構(gòu)和天然構(gòu)象:全長(zhǎng)膜蛋白能更真實(shí)地模擬藥物在體內(nèi)的結(jié)合與效應(yīng),避免因使用截短體或突變體而產(chǎn)生的誤導(dǎo)性結(jié)果,大幅提高新藥研發(fā)的成功率;
功能研究與互作分析:膜蛋白的功能往往依賴于其胞內(nèi)、胞外以及跨膜區(qū)的協(xié)同作用。全長(zhǎng)蛋白確保了所有功能域的存在,使得信號(hào)傳導(dǎo)、配體結(jié)合、蛋白-蛋白相互作用等研究得以在完整、真實(shí)的背景下進(jìn)行。
結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的基石:解析膜蛋白的高分辨率三維結(jié)構(gòu)是理解其功能和設(shè)計(jì)藥物的關(guān)鍵,而獲得穩(wěn)定、均一、高純度的全長(zhǎng)膜蛋白是進(jìn)行高質(zhì)量結(jié)構(gòu)解析不可少的前提。
全長(zhǎng)膜蛋白表達(dá):無(wú)細(xì)胞技術(shù)攻無(wú)不克
與常規(guī)基于活細(xì)胞的表達(dá)系統(tǒng)(如細(xì)菌、昆蟲(chóng)、哺乳動(dòng)物細(xì)胞)相比,珀羅汀生物專注的無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)技術(shù)(CFPS)在膜蛋白制備上具有革命性優(yōu)勢(shì):
規(guī)避細(xì)胞毒性:多次跨膜蛋白的過(guò)表達(dá)往往對(duì)宿主細(xì)胞具有毒性,導(dǎo)致宿主細(xì)胞生長(zhǎng)抑制甚至死亡。無(wú)細(xì)胞打破細(xì)胞生理活性局限,從根本上解決了這一難題,使高難度蛋白表達(dá)成為可能。
簡(jiǎn)化模擬膜環(huán)境:無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)繞過(guò)細(xì)胞內(nèi)膜蛋白表達(dá)復(fù)雜機(jī)制,通過(guò)在反應(yīng)體系中靈活添加不同類(lèi)型的去垢劑或納米盤(pán),為跨膜區(qū)提供疏水環(huán)境,更易于實(shí)現(xiàn)膜蛋白的正確折疊與插入,破解膜定位與疏水性難題,極大提高膜蛋白的可溶性和功能性。
表達(dá)速度快、通量高:CFPS無(wú)需細(xì)胞培養(yǎng)和擴(kuò)增時(shí)間,數(shù)小時(shí)內(nèi)即可獲得目標(biāo)蛋白,大大加速研發(fā)進(jìn)程。同時(shí),CFPS易于實(shí)現(xiàn)平行化、自動(dòng)化操作,適合高通量篩選不同表達(dá)條件或不同構(gòu)建體。
純度及高:不同于“VLP技術(shù)"和“細(xì)胞表達(dá)后膜破碎"技術(shù),無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)技術(shù)的背景雜蛋白很低,親和純化后更適宜直接進(jìn)行SPR測(cè)試、抗原免疫注射等,從而極大地便捷了膜蛋白的應(yīng)用。
日前,珀羅汀生物隆重推出人源CXCR4、CLDN18.2、SSTR2、SLC7A11系列全長(zhǎng)膜蛋白產(chǎn)品,旨在為藥物篩選、抗體開(kāi)發(fā)提供高質(zhì)量的重組蛋白工具,加速相關(guān)領(lǐng)域突破!
珀羅汀生物正以其創(chuàng)新的無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)技術(shù),持續(xù)突破極限,賦能生命科學(xué)研究和生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè),讓曾經(jīng)難以觸及的“深海明珠",照亮人類(lèi)健康的未來(lái)!
掃一掃,關(guān)注微信
微信掃一掃