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去垢劑技術(shù)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(fā)揮著(zhù)重要作用,在生物學(xué)研究和藥物開(kāi)發(fā)中具有極高的價(jià)值 [1]。然而,傳統的表達系統很難實(shí)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(shù)平臺,通過(guò)在細胞膜上形成洗滌劑小分子團簇(detergent micelle),模擬細胞膜的環(huán)境,可實(shí)現跨膜蛋白的表達和提取 [3]。


2. 去垢劑技術(shù)與表達系統

去垢劑技術(shù)可以應用于多種表達系統,包括細菌、酵母、昆蟲(chóng)細胞、哺乳動(dòng)物細胞無(wú)細胞表達系統。每種表達系統都有其獨特的優(yōu)缺點(diǎn),需要根據實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

無(wú)細胞表達系統的優(yōu)點(diǎn)在于可以在較短的時(shí)間內獲得目標蛋白,無(wú)需細胞培養和分離步驟,同時(shí)可以更好地控制實(shí)驗條件 [4]。應用去垢劑技術(shù),無(wú)細胞表達系統可以通過(guò)添加合適的洗滌劑來(lái)實(shí)現跨膜蛋白的表達和穩定 [5]。然而,無(wú)細胞表達系統在蛋白質(zhì)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(shù)提取和純化跨膜蛋白時(shí),關(guān)鍵的一步是選擇合適的洗滌劑。洗滌劑的類(lèi)型、濃度和溫度等條件對跨膜蛋白的提取效果具有顯著(zhù)影響 [7]。在實(shí)驗過(guò)程中,需要嘗試不同的洗滌劑,以?xún)?yōu)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(zhì)量產(chǎn)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(shù) [8]。

更多閱讀:Detergent的性質(zhì)及其在膜蛋白中的應用


4. 華美生物去垢劑平臺技術(shù)優(yōu)勢

華美生物在長(cháng)期積累的跨膜蛋白表達和純化經(jīng)驗基礎上,通過(guò)多種去垢劑的選擇和聯(lián)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(yōu)勢特色如下:

去垢劑平臺
  • 可全長(cháng)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(guò)改良的跨膜蛋白純化技術(shù),已成功開(kāi)發(fā)出12次跨膜的SLC7A11等蛋白、7次跨膜的EDNRB、ACKR1、CCR2等蛋白、6次跨膜的AQPZ、AQP1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(chǎn)品。

更多閱讀:跨膜蛋白--三大技術(shù)平臺教你如何實(shí)現全長(cháng)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.