產(chǎn)品列表PRODUCTS LIST
常用重組蛋白表達(dá)系統(tǒng)主要分為?原核表達(dá)系統(tǒng)、酵母表達(dá)系統(tǒng)、昆蟲(chóng)桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)、哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)、無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)?五大類(lèi)，每類(lèi)都有獨(dú)特的技術(shù)特性和適用場(chǎng)景，具體分類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)如下：
一、原核表達(dá)系統(tǒng)（代表：大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)）
是目前技術(shù)zui成熟、zuijingji實(shí)惠的主流系統(tǒng)，核心宿主為大腸桿菌，常用于制備無(wú)翻譯后修飾需求的重組蛋白。
優(yōu)點(diǎn)
遺傳背景清晰，操作簡(jiǎn)便，細(xì)胞繁殖速度快（倍增時(shí)間僅10~30分鐘），實(shí)驗(yàn)周期短（僅3~7天）
成本極低，表達(dá)量高，可達(dá)到0.1~1.0g/L的表達(dá)水平，適合規(guī)?；a(chǎn)
轉(zhuǎn)化方法簡(jiǎn)單（熱沖擊/電穿孔即可），抗污染能力強(qiáng)，表達(dá)產(chǎn)物純化難度低
缺點(diǎn)
缺乏真核蛋白的翻譯后加工機(jī)制，無(wú)法完成糖基化、磷酸化修飾，也難以幫助蛋白形成正確的空間折疊，易產(chǎn)生不溶性包涵體，獲得活性蛋白概率低
易存在內(nèi)毒素殘留，后續(xù)去除工藝復(fù)雜，限制了其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的直接應(yīng)用
二、酵母表達(dá)系統(tǒng)（代表：畢赤酵母、釀酒酵母）
兼具原核和真核系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，是中等規(guī)模制備真核蛋白的常用方案。
優(yōu)點(diǎn)
糖基化修飾機(jī)制接近高等真核生物，可完成磷酸化、糖基化等基礎(chǔ)翻譯后修飾，能獲得有生物活性的分泌蛋白
生長(zhǎng)速度快（倍增時(shí)間1~3小時(shí)），可實(shí)現(xiàn)高密度發(fā)酵，表達(dá)量可達(dá)到0.1~1.0g/L，成本較低
被gongren為安全表達(dá)宿主（釀酒酵母被FDA認(rèn)證為安全生物），分泌表達(dá)可將產(chǎn)物分泌到胞外，便于后續(xù)純化
缺點(diǎn)
部分外源蛋白易被酵母自身分泌的蛋白酶降解，表達(dá)量存在不可控性
糖基化類(lèi)型為甘露聚糖型，和哺乳動(dòng)物細(xì)胞的復(fù)雜糖基化仍有差異，可能影響蛋白的免疫原性和活性
發(fā)酵周期相對(duì)原核更長(zhǎng)（實(shí)驗(yàn)周期1~2周），發(fā)酵過(guò)程易被污染
三、昆蟲(chóng)桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)（宿主：Sf9/High5昆蟲(chóng)細(xì)胞）
利用桿狀病毒載體介導(dǎo)外源基因在昆蟲(chóng)細(xì)胞中表達(dá)，適合表達(dá)難以在原核系統(tǒng)表達(dá)的大分子蛋白。
優(yōu)點(diǎn)
可完成接近真核的翻譯后加工，能實(shí)現(xiàn)二硫鍵形成、糖基化、磷酸化修飾，可正確折疊復(fù)雜蛋白，保留蛋白生物活性
可容納大片段外源DNA插入，能同時(shí)表達(dá)多個(gè)基因，適合表達(dá)大分子蛋白、膜蛋白、蛋白激酶
表達(dá)水平較高，可達(dá)到0.1~100mg/L，安全性好，不會(huì)對(duì)人類(lèi)和環(huán)境造成污染
缺點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)（需要2~4周），步驟繁瑣，表達(dá)效率不穩(wěn)定
糖基化類(lèi)型為高甘露糖型，和哺乳動(dòng)物細(xì)胞的復(fù)雜糖基化仍存在差異，無(wú)法wanquan模擬天然哺乳動(dòng)物蛋白的修飾
成本高于原核和酵母系統(tǒng)，穩(wěn)定細(xì)胞系構(gòu)建難度大
四、哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)（代表：CHO、HEK293細(xì)胞）
是目前制備復(fù)雜藥用重組蛋白的首要選擇系統(tǒng)，能產(chǎn)生構(gòu)象、修飾zui接近天然狀態(tài)的蛋白。
優(yōu)點(diǎn)
擁有最完整的翻譯后修飾體系，可完成復(fù)雜糖基化、磷酸化修飾，蛋白折疊zui接近天然構(gòu)象，能zuida程度保留蛋白生物活性
可表達(dá)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、難以用其他系統(tǒng)表達(dá)的蛋白，是生產(chǎn)單克隆抗體、重組疫苗等生物醫(yī)藥產(chǎn)品的金標(biāo)準(zhǔn)
可實(shí)現(xiàn)蛋白的分泌表達(dá)，便于后續(xù)純化制備
缺點(diǎn)
表達(dá)量低，僅能達(dá)到0.01~10mg/L，遠(yuǎn)低于其他系統(tǒng)
細(xì)胞培養(yǎng)條件苛刻，穩(wěn)定細(xì)胞系建立技術(shù)難度大，實(shí)驗(yàn)成本高，周期長(zhǎng)
對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和操作要求高，大規(guī)模生產(chǎn)門(mén)檻高
五、無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)
基于細(xì)胞裂解液進(jìn)行體外蛋白合成，無(wú)需活細(xì)胞培養(yǎng)，是新興的快速表達(dá)方案。
優(yōu)點(diǎn)
反應(yīng)條件可靈活操控，無(wú)需細(xì)胞培養(yǎng)，表達(dá)周期極短，支持高通量快速制備
可表達(dá)對(duì)細(xì)胞有毒性的蛋白、含非天然氨基酸的標(biāo)記蛋白，適合AI設(shè)計(jì)蛋白的快速濕實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
不受細(xì)胞內(nèi)環(huán)境限制，可直接通過(guò)添加調(diào)控因子優(yōu)化表達(dá)，簡(jiǎn)化純化流程
缺點(diǎn)
成本jigao，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，僅適用于實(shí)驗(yàn)室小量制備
蛋白產(chǎn)量不穩(wěn)定，翻譯后修飾效率低于體內(nèi)表達(dá)系統(tǒng)，批間差異較大，目前工業(yè)化應(yīng)用仍不成熟
