透析式大肠杆菌无细胞蛋白表达试剂盒说明书.pdf

在生物技术领域，无细胞蛋白合成（Cell-Free Protein Synthesis, CFPS）技术正逐渐成为科研和工业应用的新宠。这种技术通过模拟细胞内环境，利用细胞提取物中的酶和能量物质，在没有活细胞的环境中合成蛋白质。由于其开放式的操作条件，具有细胞内无可比拟的优势，包括：

1.               快速：无细胞系统可以在数小时内完成DNA到蛋白质的转换，相较于细胞内蛋白表达系统效率提高数倍以上；

2.               灵活性：研究人员可以轻松修改反应条件，如温度、pH值和代谢物浓度，以优化蛋白质的表达和折叠，提供了更高的灵活性。

3.               安全性：由于不涉及活细胞，无细胞蛋白合成减少了病原体污染的风险，特别是在生产疫苗和治疗性蛋白质时。

4.               成本效益：与细胞培养相比，无细胞系统可以显著降低某些蛋白合成的成本，特别是在高经济附加值的蛋白生产和筛选中。

5.               应用广泛：已经应用于疫苗开发、药物生产、生物传感器和工业酶开发等领域。

在国际市场上，CFPS技术自2000年以来进入快速发展期，北美地区在该技术领域占据领先地位，拥有全球最大的无细胞表达产业链，占全球总市场份额55%。该领域内一些知名的公司包括：Sutro Biopharma、Thermo Fisher Scientific、Promega、Takara Bio、CFS和New England Biolabs等。商业化的CFPS试剂盒虽然已经问世，但成本高仍是阻碍该技术应用普及的主要难点之一，且它在工艺放大方面仍面临挑战。一些公司通过优化和改进已经可以显著降低开发成本，提高生产效率。此外，一些公司还提供CFPS服务，来满足定制化蛋白合成的市场需求。

郑州赫昂生物科技有限公司是无细胞蛋白合成领域的领导者之一，他们基于独创的MegaPod平台技术推出了更加经济和高效的CFPS试剂盒和1L以上大规模CFPS服务。赫昂生物指出将最早于今年八月份推出单个反应10元以内（透析式反应降至40元以内）的CFPS试剂盒产品，让地球上每个生物实验室都可以没有顾虑的尝试蛋白合成的探索蛋白的奥秘。未来还将推出1元/反应的CFPS合成试剂盒产品，与高保真聚合酶售价持平，让蛋白合成普及至每个生物实验室，推动生物科技的发展。

近年来CFPS使用客户案例越来越多，例如

论文题目:Cryo-EM-guided engineering of T-box-tRNA modules with enhanced selectivity and sensitivity in translational regulation

该科研论文主要聚焦于通过冷冻电子显微镜（Cryo-EM）技术指导的T-box-tRNA模块的工程化改造，旨在提高其在翻译调控中的选择性和灵敏度。以下是对该论文的总结描述：研究背景与目的：在生物分子合成和调控中，tRNA（转运RNA）和mRNA（信使RNA）的相互作用是翻译过程的关键环节。T-box系统是一种天然的RNA基调控机制，通过特定的tRNA与mRNA的相互作用来调控蛋白质的合成。本研究旨在通过工程化改造T-box-tRNA模块，增强其在翻译调控中的选择性和灵敏度，从而为精确调控蛋白质合成提供新的策略。

研究方法：Cryo-EM技术：利用冷冻电子显微镜技术，研究人员能够观察到tRNA与mRNA在不同状态下的三维结构，从而深入理解其相互作用的分子机制。通过分子生物学技术，如基因编辑和蛋白质工程，对T-box-tRNA模块进行改造，以优化其结构和功能。通过CFPS和细胞实验，评估改造后的T-box-tRNA模块在翻译调控中的表现。

研究结果：研究人员成功改造了T-box-tRNA模块，显著提高了其在翻译调控中的选择性和灵敏度。通过Cryo-EM技术，他们揭示了改造后的模块与mRNA相互作用的分子细节，证实了改造效果。

    CFPS试剂盒的作用: CFPS试剂盒提供了一个体外系统，使得研究人员能够在没有活细胞的情况下合成蛋白质。这为评估T-box-tRNA模块在翻译调控中的功能提供了一个可控的实验环境。CFPS系统允许研究人员快速测试多种不同的T-box-tRNA模块，从而筛选出最优的工程化模块。在CFPS系统中，研究人员可以精确控制反应条件，如温度、pH值和反应时间，进一步探究T-box-tRNA模块在不同条件下的翻译调控机制。

    结论：通过Cryo-EM技术指导的T-box-tRNA模块工程化改造，研究人员不仅提高了其在翻译调控中的表现，还通过CFPS试剂盒验证了其功能，为未来的产业化应用奠定了基础。

    更多应用场景包括（参考Reference）：

1.       合成GPCR多次跨膜蛋白药物靶点并验证小分子降糖药物的动力学互作；

2.    将病毒基因的qPCR检测产物直接进行病毒抗原的合成，完成核酸和抗体双检方法的开发；

3.    将CFPS反应体系中大分子用水凝胶固定，并合成工业酶，辅助工业酶催化；

4.    高通量表达水稻蛋白，鉴定水稻等农作物高产相关蛋白；

5.    非天然核酸的鉴定和利用。

结论：无细胞蛋白合成技术作为一种新兴的生物制造方式，正逐渐改变传统的生物技术领域。随着技术的不断进步和成本的降低，预计未来CFPS技术将在医药研发、工业生产等多个领域发挥更大的作用，推动生物技术行业的革新和发展。郑州赫昂生物通过其MegaPod平台打造的CFPS试剂盒和大规模蛋白合成服务，正在推动这一技术在更多领域的应用。无论是在疫苗开发、药物生产还是工业酶生产中，赫昂生物的解决方案都显示出其卓越的性能和可靠性。随着技术的不断进步，我们可以期待无细胞蛋白合成在未来将带来更多的突破和创新。

采购微信号: p15638123481
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Reference:

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Zhang, D., et al. "RGB1 Regulates Grain Development and Starch Accumulation Through Its Effect on OsYUC11-Mediated Auxin Biosynthesis in Rice Endosperm Cells." Frontiers in Plant Science 12 (2021).

Jia, Qi, et al. "Baicalin Alleviates Chronic Stress-Induced Breast Cancer Metastasis via Directly Targeting β2-Adrenergic Receptor." Journal of Pharmaceutical Analysis (2024).

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Chen, Wei-Chao, et al. "Evaluation of Different Expression Systems for the Heterologous Production of Sprivivirus Glycoprotein." Aquaculture 552 (2022): 737970.

Guo, Y.Y., et al. "Site-specific Unnatural Base Excision via Visible Light." Chemical Communications 58.83 (2022): 11717-11720.

Wang, Wenyan, et al. "Hydrogel–Metal–Organic-Framework Nanoparticle Composites for Immobilization of Active Biomacromolecules." ACS Applied Nano Materials (2022).