无细胞蛋白合成/表达系统解析:eProtein Discovery高通量筛选技术详解

一、nuclera公司简介

英国nuclera公司由剑桥大学博士团队于2013年创立。在早期研究中,团队发现蛋白质获取效率低是生物学研究中的关键瓶颈之一,因此致力于开发能够加速蛋白获取的技术体系,以提升药物研发与基础研究效率。


二、eProtein Discovery无细胞蛋白表达系统

eProtein Discovery是一种将无细胞蛋白合成(cell free system)与数字微流控技术结合的自动化蛋白表达筛选系统。

传统蛋白表达流程:

  • 载体构建
  • 细胞培养
  • 表达筛选
  • 纯化优化

通常需要数周时间。

而无细胞蛋白表达技术可将表达时间缩短至数小时,但仍存在流程分散的问题。

该系统通过整合:

  • 无细胞蛋白合成
  • 数字微流控芯片
  • 自动化筛选与检测

实现从DNA到蛋白的快速获取。


三、系统工作原理与能力

通过输入目标蛋白序列,系统可完成:

  • 自动设计表达构建体
  • 并行测试表达条件
  • 筛选最优表达体系

核心能力:

  • 同时筛选 24种构建体 × 8种表达体系
  • 共计192种表达条件
  • 48小时内完成筛选与初步验证

支持蛋白范围:

  • 分子量:18 kDa ~ 300 kDa
  • 类型:酶、抗体、膜蛋白、突变体等

四、eProtein Discovery工作流程

1. 设计与准备

  • 输入目标蛋白序列
  • 自动设计融合标签构建体
  • 使用试剂盒制备表达模板

2. 表达与筛选

  • 自动测试192种表达条件
  • 评估蛋白可溶性与表达量
  • 进一步筛选可纯化条件

3. 放大与应用

  • 根据筛选结果进行放大表达
  • 获得微克至毫克级蛋白
  • 用于下游分析与研究

五、多条件表达筛选能力

系统支持不同表达组合并行测试:


六、系统优势

  • 自动化程度高,减少人工干预
  • 表达筛选效率高
  • 适用于难表达蛋白
  • 支持多构建体快速验证

七、应用场景

该系统可应用于:

  • 未知药物靶点筛选
  • 难表达蛋白获取
  • AI/ML蛋白工程
  • 蛋白设计与优化
  • 蛋白可开发性评估

八、蛋白表达能力

目前该系统已支持表达超过2000种蛋白:


FAQ:无细胞蛋白表达常见问题

Q1:无细胞表达与传统表达的核心区别是什么?

无细胞体系无需细胞培养,可在体外直接完成蛋白合成,效率更高。

Q2:适合表达哪些类型蛋白?

适用于膜蛋白、酶、抗体以及难表达蛋白。

Q3:表达效率是否稳定?

需通过多条件筛选确定最优体系,系统支持高通量筛选。

Q4:是否适合高通量研究?

适合,系统支持多构建体并行筛选。

Q5:是否可用于AI蛋白设计验证?

可以,用于快速验证设计蛋白的表达可行性。


技术说明

本文基于eProtein Discovery无细胞蛋白表达筛选系统、无细胞蛋白合成技术应用、文献等公开资料整理,仅用于科研信息分享。相关系统与技术在蛋白表达、膜蛋白研究及蛋白工程等方向已有广泛应用。

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