义翘新品：无细胞蛋白合成系统--重组表达进入Hours时代

无细胞蛋白合成系统（Cell-Free Protein Synthesis system，CFPS），又称体外翻译系统，指将细胞内合成蛋白所需的核糖体等调控因子提取出来，并辅以氨基酸及核苷酸等原料从而在体外直接合成蛋白质。

图1 无细胞蛋白合成系统

合成生物学迈入抗体领域

无细胞蛋白合成系统无需依赖活细胞，在体外类似于PCR反应，无需DNA或RNA的转染过程，直接加入各组分即可启动反应，独特的制作及使用流程也赋予了该系统独到的特点：

• 突破传统生产速度极限——无细胞系统快至3小时

传统哺乳动物细胞耗时3-7天方可完成的表达过程，该系统由于突破了细胞生长和代谢的限制，3-5小时即可完成合成过程，大大提升了效率，使重组表达过程由days进入了hours时代。

• 还原度高、真实表现抗体活性

纯度和活性对于蛋白或抗体样品在研究中发挥作用是极其重要的，无细胞蛋白合成系统制备的样品，纯化后可以具有较好的纯度和活性。

· 纯度方面，义翘神州利用自建的无细胞蛋白合成系统表达的VHH可以达到SDS-PAGE和SEC-HPLC纯度均>95%（图2）。

图2 义翘神州利用无细胞蛋白合成系统表达VHH的SDS-PAGE和SEC-HPLC结果

· 活性方面，义翘神州制备的抗体片段显示出与哺乳动物细胞表达纯化的样品一致的体外抗原结合活性（图3）。

图3 义翘神州利用无细胞蛋白合成系统表达的VHH的活性情况

• 突破传统表达系统限制，获取深度数据

义翘神州利用无细胞蛋白合成系统，成功制备出在真核细胞中不表达的抗体片段（图4）。该系统可排除细胞环境中复杂因素干扰，可以很好地区分抗体片段表达不佳的原因，以直观的结果提供结论，在指导目标基因序列的改造和优化方面，无细胞蛋白合成系统也具有不可比拟的优势。

图4 义翘神州无细胞蛋白合成系统成功合成2个在HEK293细胞中表达困难的VHH片段

除了以上特点，无细胞蛋白合成系统还具有可控（时间、空间、反应条件、规模等）、灵活、操作简便、高通量等优势，该系统的多种特点及飞速发展，决定了其在多领域具有广阔的应用前景和潜力。

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