1964年有兩個(gè)人開(kāi)創(chuàng)了體外蛋白表達(dá)的先河，這兩個(gè)人的名字大家必定不會(huì)陌生—馬太和尼倫伯格。因?yàn)樗麄兊膭?chuàng)新思維讓人類破譯了編碼氨基酸的64種翻譯密碼子。從此，體外蛋白表達(dá)開(kāi)始為科學(xué)界所關(guān)注，不過(guò)彼時(shí)這個(gè)系統(tǒng)蛋白表達(dá)量低、持續(xù)時(shí)間短、穩(wěn)定性差，使其未能得到進(jìn)一步發(fā)展。

       到80年代中期Spirin等對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化提高了蛋白合成產(chǎn)率之后，體外蛋白表達(dá)系統(tǒng)—無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)，開(kāi)始為生物工程領(lǐng)域所逐步重視，逐步發(fā)展出多種類型的無(wú)細(xì)胞表達(dá)體系。常用的有四種：大腸桿菌抽提物無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)、酵母抽提物無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)、小麥胚芽抽提物無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)和兔網(wǎng)織紅細(xì)胞抽提物無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)。

       利用細(xì)胞抽提物（比如大腸桿菌、酵母細(xì)胞、小麥胚芽、兔紅血球細(xì)胞等）提供RNA聚合酶、tRNA、核糖體、氨基酸、起始因子、延伸因子、終止因子等物質(zhì)，添加表達(dá)模板質(zhì)�；騊CR產(chǎn)物，并不斷提供反應(yīng)底物氨基酸、能量-ATP等物質(zhì)，同時(shí)通過(guò)透析等手段去除反應(yīng)副產(chǎn)物，在體外環(huán)境中進(jìn)行蛋白的表達(dá)，這項(xiàng)技術(shù)稱為無(wú)細(xì)胞表達(dá)技術(shù)。

無(wú)細(xì)胞表達(dá)的幾大重磅級(jí)優(yōu)勢(shì)：

1. 無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)最大優(yōu)勢(shì)是避開(kāi)了細(xì)胞內(nèi)環(huán)境對(duì)細(xì)胞表達(dá)的影響，可以人為控制反應(yīng)條件和進(jìn)程。金開(kāi)瑞生物的無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)優(yōu)化，如Tag優(yōu)化、M優(yōu)化、K優(yōu)化，以此得到最優(yōu)表達(dá)條件。

對(duì)yua3蛋白的Tag優(yōu)化               

對(duì)VACV I5蛋白的M優(yōu)化         

對(duì)TMEM65蛋白的K優(yōu)化                  

2. 大大縮短實(shí)驗(yàn)周期。普通的表達(dá)過(guò)程需要2~3天，無(wú)細(xì)胞的表達(dá)過(guò)程則大大縮短到1~2小時(shí)，節(jié)省了不少時(shí)間成本，為那些著急畢業(yè)的實(shí)驗(yàn)小伙伴解決了燃眉之急。

3. 對(duì)常規(guī)細(xì)胞內(nèi)表達(dá)難以表達(dá)的蛋白也可輕松解決，例如膜蛋白和毒性蛋白等。哺乳動(dòng)物基因組的近三分之一由膜蛋白組成，其中約一半可以成為藥物靶標(biāo)，研究這些靶標(biāo)膜蛋白，開(kāi)發(fā)潛在的生物靶向藥物，對(duì)疾病的致病機(jī)理及藥物開(kāi)發(fā)具有重要意義。

七次跨膜蛋白ADRB2的表達(dá)              

毒性蛋白ExoU的表達(dá)                      

4.可以制備蛋白復(fù)合物，研究蛋白的相互作用。無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)表達(dá)的蛋白可用于下游pull-down及凝膠遷移試驗(yàn)，研究蛋白-蛋白及蛋白-核酸相互作用。

5.可在特定位點(diǎn)插入非天然氨基酸。在特定位點(diǎn)插入非天然氨基酸，對(duì)重組蛋白類藥物的研發(fā)具有重大意義。

非天然氨基酸引入原理              

6.可用于表達(dá)類顆粒病毒。這個(gè)表達(dá)產(chǎn)物既具有引起免疫響應(yīng)的能力，又不含遺傳物質(zhì)。所以無(wú)法復(fù)制，是一類理想的病毒類疫苗。

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