蛋白表达是一项复杂的工作。从转录到翻译的整个过程涉及数百个部件和许多相互关联的变量。蛋白质表达越困难,评估异源宿主的优势和劣势就越重要。传统的表达系统能力受限,因此需要寻找更佳的替代平台。有超过50%重组蛋白的生产过程在表达阶段失败,我们把这些具有挑战性的蛋白质归类为难表达蛋白(DTEPs)。
Understanding DTEPs (Difficult-to-Express-Proteins)
Expressing Your Difficult-to-Express Protein
DTEPs存在的共性
在选择最佳宿主之前,我们必须了解DTEPs存在的不同挑战。从广义上讲,DTEPs存在以下特性,使特定蛋白质难以表达或纯化,包括:折叠folding、翻译后修饰post-translational modifications(PTMs)、多亚基复合物组装multi-subunit complex assembly、可溶性solubility和毒性toxicity。
DTEPs很少仅存在单一难点,往往在所有特性上分别存在不同程度的挑战。所以对于如何解决DTEPs的问题,往往需要整体考虑。
例如,跨膜蛋白的疏水性不仅会阻碍溶解度,还会增加错误折叠和聚集的可能性。某些跨膜蛋白可能还需要特定的 PTMs 和多亚基结合才能发挥作用。单克隆抗体是多亚基蛋白质,本身具有复杂的折叠,正确的 PTMs 对其功能非常重要。
了解到DTEPs存在多种具有挑战性的特性后,选择最佳表达宿主就成了解决问题的关键。依赖传统表达系统的“一刀切 ”方法是不够的,这些蛋白质需要一个全新的、强大的和可定制的平台。
Future Fields打造了强大且多功能的EntoEngine™ 表达平台:使用果蝇黑腹果蝇,通过利用其真核生物内置的、强大的表达能力来表达最具挑战性的DTEPs。
DTEPs包括各种不同的分子,其中包括膜蛋白、多域蛋白以及具有复杂翻译后修饰要求的蛋白质。这些蛋白质面临多种困难,包括表达水平低、易折叠、溶解性差以及潜在的细胞毒性问题。因此,在传统大肠杆菌和酵母等异源表达系统中生产这些蛋白质尤其具有挑战性,往往难以充分生产DTEPs。
要克服这些障碍,通常需要量身定制的特异性解决方案,而这些解决方案往往涉及基因和蛋白质工程、伴侣蛋白的共同表达以及培养条件的优化等繁琐工作。Future Fields 的 EntoEngine™ 是一个功能强、用途广的表达平台,充分释放生物学潜力,创造出改变生命的复杂蛋白质。
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