48小时制备难表达蛋白？无细胞蛋白表达筛选系统以数字微流控驱动蛋白质获取

摘要：nuclera公司开发的eProtein Discovery无细胞系统整合无细胞蛋白合成与数字微流控技术，大幅缩短蛋白制备周期，适配多种难表达蛋白，详情可咨询上海曼博生物。

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在生物医学研究与药物开发领域，获取活性、可溶性的纯化蛋白是一项基础核心的工作，特别是跨膜蛋白、含多个二硫键等难表达蛋白，更是药物靶点研究的关键。

传统依赖活体细胞的蛋白表达方法流程冗长、步骤繁琐，需经细胞培养、转染、裂解、纯化等多环节，周期长达数周乃至数月；且针对难表达蛋白，常出现表达失败、产量不足、纯化效率低、产物失活等问题，成为制约科研与药物研发效率的核心障碍。

英国nuclera公司开发的eProtein Discovery蛋白表达筛选系统，通过结合无细胞蛋白合成技术与数字微流控操作，将“从DNA到活性纯化蛋白”的全流程缩短至48小时，为难表达蛋白制备提供全新解决方案。上海曼博生物是nuclera品牌的官方代理商，可提供技术支持，如您需要了解更多关于无细胞蛋白表达筛选系统欢迎您点击咨询： https://www.mine-bio.com/nuclera/

一、技术核心：数字微流控驱动，192种条件自动化并行筛选

eProtein Discovery蛋白表达筛选系统并非单一设备，而是整合无细胞蛋白合成与自动化操作的全流程解决方案，核心依托特制数字微流控卡盒与定制试剂，实现实验过程的微型化、自动化与并行化，从 DNA 到纯化蛋白的核心流程仅需 48 小时，技术细节如下：

• 筛选维度：支持8种无细胞表达条件+24种构建体的组合搭配，可并行完成192种表达条件的蛋白表达与可溶性筛选；

• 筛选周期：1天内完成192种条件的自动化筛选，系统自动对高表达组合进行微量纯化分析，并给出放大生产的产量预测；

• 放大生产：研究人员依据系统推荐的适配方案，次日即可开展放大反应，快速获得微克至毫克级别的纯化蛋白；

• 灵活配置：系统提供分子伴侣、氧化还原调节剂、金属离子、辅助因子等多种反应液添加剂，可根据目标蛋白特性定制合成环境，适配不同折叠与稳定性需求。

图1. eProtein Discovery工作流程。从DNA到可溶性蛋白只需48小时。

二、应对多种研究需求的实例

该系统已在多种复杂蛋白的制备中展现出适用性，涵盖了基础研究到药物开发的不同环节。

• 跨膜蛋白的制备：跨膜蛋白是重要的药物靶点，但其传统制备方法依赖去垢剂，容易破坏蛋白天然结构。eProtein Discovery系统可以引入“纳米盘”技术，为跨膜蛋白提供一个类似细胞膜的脂质环境。例如，针对细菌的ABC转运蛋白MsbA，该系统在两天内成功制备出具有活性的蛋白，其产量高于传统方法，并且通过ATP酶活性测试和冷冻电镜分析证实了蛋白结构的完整性。

• 含二硫键蛋白的快速制备与验证：许多分泌蛋白和细胞因子需要形成正确的二硫键才能具备功能。以血管内皮生长因子VEGF165为例，该系统通过测试不同可溶性标签和促进二硫键形成的反应液条件，快速确定了有利于可溶性表达的方案，并在两天内获得了超过100微克的高纯度蛋白。通过与SPR技术联用，验证了该蛋白与治疗性抗体贝伐珠单抗的结合能力，亲和力达到皮摩尔级别，完整展示了从基因到功能验证的快速流程。

图2：P17-VEGF165的放大表达与纯化结果显示，从1mL无细胞混合体系中可获得106μg的可溶性蛋白，且纯度较高

• 为传统表达方法提供指导：该系统不仅可直接生产蛋白，其筛选结果还能为后续在大肠杆菌等活体系统中的大规模表达提供有价值的参考。通过无细胞系统快速评估不同蛋白截短体、突变体或同源物，以及不同可溶性标签的效果，可以预测其在活体系统中的表达情况，并帮助选择更适合的表达菌株，从而减少活体表达前期的盲目筛选工作。

• 支持药物靶点研究：在激酶抑制剂研发中，快速获得高纯度的活性激酶蛋白对于化合物筛选十分关键。例如，针对布鲁顿酪氨酸激酶的不同结构域变体，该系统能快速筛选出产量较高的构建体，并制备出适用于生物分子相互作用分析的蛋白样品，与SPR检测技术结合，可在短时间内完成小分子化合物的结合特性评估。

三、系统特点：缩短周期与提升成功率

eProtein Discovery蛋白表达筛选系统的价值主要体现在两个方面：一是大幅缩短了获得蛋白样品的时间周期；二是通过并行测试大量条件，为那些难以用传统方法表达的蛋白找到了可行的生产方案，提高了整体项目的成功率。系统提供包括金属离子、辅助因子、分子伴侣、氧化还原调节剂在内的多种反应液添加剂选项，允许用户根据目标蛋白的特性灵活配置合成环境，以应对不同的折叠与稳定性需求。

四、上海曼博生物——本地化支持与服务

上海曼博生物医药科技有限公司已与nuclera公司达成官方合作，成为eProtein Discovery无细胞蛋白表达筛选系统在中国大陆的官方提供商，为国内科研人员、生物医药企业提供全流程本地化服务：

• 核心服务：产品信息咨询、技术方案探讨、操作培训指导、实验问题排查；

• 服务价值：本地化团队可准确理解国内用户的研究需求，为跨膜蛋白制备、难表达蛋白获取等工作提供定制化协助；

• 助力研发：加速国内科研机构在靶点验证、抗体开发、蛋白结构解析、药物筛选等领域的研发进程。

如有需要，欢迎您点击咨询了解更多关于无细胞蛋白表达筛选系统信息： https://www.mine-bio.com/nuclera/

本文基于nuclera公开资料由其中国提供商上海曼博生物整理，仅用于科研信息分享。上海曼博生物可提供eProtein Discovery系统、无细胞蛋白表达筛选系统、无细胞蛋白合成系统及难表达蛋白获取相关产品与技术支持。