无细胞蛋白表达系统优势

更新时间：2025-12-13

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　　无细胞蛋白表达系统多以细胞裂解液为基础，去除基因组DNA、RNA和蛋白质，保留转录和翻译必需的组分，再添加入含有能量系统、氨基酸等底物的缓冲液系统。用户加入自己的目的基因，在一定温度下孵育或恒温振荡一定时间即可完成蛋白的表达。

　　通常包含细胞提取物(如大肠杆菌裂解液、小麦胚芽提取物、昆虫细胞裂解液等，提供转录和翻译所需的酶、核糖体等成分)、能量源(如ATP、GTP等)、氨基酸、辅因子、缓冲液系统，部分试剂盒还会提供线性模板、质粒载体、分子伴侣、氧化还原缓冲液等特殊组分。

　　无细胞蛋白表达系统优势：

　　快速高效：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。例如，某些试剂盒能在2 - 16小时内完成蛋白表达。

　　灵活性高：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；还能根据需求添加蛋白酶抑制剂、稀有密码子、金属离子等添加剂，或进行tRNA修饰和氨基酸标记等。

　　安全性好：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。

　　可表达特殊蛋白：能表达在细胞内难以表达的蛋白，如膜蛋白、毒性蛋白、二硫键依赖性蛋白等。

　　高通量筛选：可以同时合成多个目标蛋白质，用于快速筛选和表达大量不同蛋白质，加快蛋白质功能研究、药物筛选等过程。

　　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。