珀羅汀生物膜蛋白表達平臺取得新突破,！
日前,，珀羅汀生物通過在自主研發(fā)的無細胞蛋白表達（CFPS）系統(tǒng)中添加納米盤（Nanodisc），實現膜蛋白表達后高效率地直接組裝在納米盤中,！
珀羅汀擁有全部自主知識產品,！
預計此項技術將大大提升國內膜蛋白研究、研發(fā)的整體效率,！
膜蛋白表達新選擇
膜蛋白在細胞的許多生命活動中發(fā)揮著重要作用,，例如物質跨膜運輸、信號轉導,。由于膜蛋白存在疏水性的跨膜結構域（TMD）,，重組膜蛋白表達往往存在表達量低、構象不穩(wěn)定的難點,。
無細胞蛋白表達（CFPS）是一種體外直接合成蛋白質的生物反應,。該技術將細胞內合成蛋白所需要的RNA聚合酶,、核糖體及轉錄翻譯輔助因子等分子機器提取出來，并輔以核苷酸,、氨基酸,、能量物質及基因模板，在沒有活細胞參與的體外合成蛋白質,。
CFPS可控性,、開放性高，可以在體系中直接添加去垢劑或納米盤,，為膜蛋白提供類膜環(huán)境,，從而實現全長膜蛋白可溶性表達。
圖1 無細胞體系表達膜蛋白[1]
無細胞表達偶聯納米盤組裝新突破
近日,，珀羅汀生物在自研無細胞體系中加入Nanodisc,，成功表達了某融合綠色熒光蛋白（GFP）的膜蛋白，并驗證了該膜蛋白成功組裝進納米盤,。如圖2所示,，該膜蛋白在無去垢劑與納米盤的CFPS體系中沉淀表達，而添加表面活性劑或納米盤后均可實現可溶表達,，且添加納米盤時表達情況優(yōu)于去垢劑組,。
圖2 CFPS+Nanodisc表達情況
本實驗所用膜支架蛋白（MSP）帶有His純化標簽，而融合GFP的膜蛋白無His純化標簽,。如圖3所示,，經鎳珠親和純化后，膠圖有明顯目標膜蛋白條帶,，表明通過MSP的His標簽純化到了目標膜蛋白,，即目標膜蛋白成功組裝在納米盤中！
圖3 CFPS+Nanodisc組裝情況
膜蛋白的“搖籃"
納米盤（Nanodisc）是由膜支架蛋白（MSP）和磷脂分子組成的圓盤狀類膜結構,，能夠為膜蛋白提供穩(wěn)定,、接近天然的膜環(huán)境。
圖4 Nanodisc結構示意圖[2]
Nanodisc體系的顯著優(yōu)勢在于：
①Nanodisc能夠提供與天然細胞膜更接近的磷脂雙分子層環(huán)境,，有利于膜蛋白形成正確的天然構象,；
②Nanodisc更有利于維持膜蛋白構象穩(wěn)定，有利于下游純化,；
③組裝在Nanodisc中的膜蛋白更有利于下游研究,，可直接進行ELISA檢測，可應用于結構生物學,，適用于NMR,、EPR等各種技術；
④通過靈活使用不同長度的膜支架蛋白,，Nanodisc可以適應不同尺寸的膜蛋白,。
無細胞體系允許膜蛋白表達與組裝進Nanodisc同時進行,。珀羅汀生物通過在無細胞體系中直接加入Nanodisc，已實現表達出的膜蛋白直接組裝在納米盤中,。與基于細胞系統(tǒng)的Nanodisc平臺相比,，無細胞表達偶聯Nanodisc組裝的方案避免了在表達后用去垢劑溶解膜蛋白的額外流程，減少了對膜蛋白構象的影響,，大大降低了膜蛋白純化難度,。
從此，對于中國生命科學研究者而言,，膜蛋白表達不再被卡脖子,！
參考文獻
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