無細胞表達平臺是一種在體外直接合成蛋白質的系統(tǒng),它不依賴活細胞,而是通過提取細胞內(nèi)的核糖體等調控因子,并輔以氨基酸、核苷酸等原料來合成蛋白質。無細胞蛋白合成服務具有多種優(yōu)勢,包括自動化操作簡便快捷、成本低、表達時間短、單位表達量高等。
無細胞表達平臺的顯著優(yōu)勢在于其操作的便捷性和高效性。由于無需培養(yǎng)細胞和細菌,實驗設施要求較低,且反應時間大大縮短,通常只需3-5小時即可完成合成過程,而傳統(tǒng)哺乳動物細胞表達通常需要3-7天。此外,無細胞系統(tǒng)對實驗條件兼容性高,即使是經(jīng)過簡單培訓的非專業(yè)人員也可以完成操作。
無細胞表達平臺在蛋白表達工程化方面也具有優(yōu)勢。作為一個開放式系統(tǒng),可以向體系中自由添加所需的成分以調控蛋白的正確合成,例如加入金屬離子促進特定蛋白的合成。這種靈活性使其特別適合原型研究,整個過程相對可控。對于真核來源的蛋白,無細胞系統(tǒng)同樣能夠實現(xiàn)表達,尤其是對于一些抗體功能性片段,如scFv和VHH,只要其功能不依賴翻譯后修飾,無細胞系統(tǒng)和傳統(tǒng)真核表達系統(tǒng)的活性無明顯差異。
無細胞表達系統(tǒng)還非常適合高通量表達,產(chǎn)量最高可達到mg/mL級別。該系統(tǒng)還可以突破傳統(tǒng)表達系統(tǒng)的限制,成功合成在真核細胞中難以表達的抗體片段。無細胞系統(tǒng)的這些特點不僅提升了合成生物學領域的研究效率,還在抗體工程、酶生物、傳感器以及疫苗開發(fā)等領域展現(xiàn)了廣泛的應用前景。