Nuwa体系12次跨膜蛋白表达

▼背景说明

  膜蛋白分析是蛋白质组学研究中的一个分支，它专注于研究嵌入或附着于细胞膜表面的蛋白质。膜蛋白在生命活动中扮演着至关重要的角色，例如作为信号通路的受体、离子通道、运输蛋白和细胞间连接的构成要素等。由于膜蛋白在细胞膜的复杂结构中具有多样性和动态性，因此对其进行全面分析是极具挑战性的。

膜蛋白的表达纯化是一项极具挑战性的任务。这类蛋白（如G蛋白偶联受体、转运蛋白等）由于其高度疏水性、复杂的折叠路径和对脂质双分子层的依赖性，在环境中很难高效、正确地进行折叠和组装。 

▼应用场景

各种膜蛋白的表达。

▼实验主要难点

1.疏水性:

难点:12个跨膜区包含大量疏水氨基酸残基。在亲水环境中，这些疏水区域极易暴露，导致蛋白质聚集、沉淀，形成不溶性的聚集体或包涵体样结构，而非正确折叠的膜蛋白。

2.缺乏天然膜环境:

难点:表达缺乏细胞中天然的脂质双分子层。跨膜蛋白的正确折叠、稳定性和功能高度依赖于其嵌入脂质膜的环境。没有膜，跨膜区无法正确屏蔽疏水性，也无法获得维持其三级和四级结构所需的疏水环境。

3.复杂的折叠路径:

难点:多次跨膜蛋白的折叠路径极其复杂，通常需要特定的分子伴侣、折叠酶和膜本身的协助才能逐步插入、折叠和组装。表达可能缺乏足够浓度或特定种类的辅助因子来有效介导这一过程。

4.翻译后修饰的限制:

难点:许多跨膜蛋白（尤其是真核来源的）需要特定的翻译后修饰（如糖基化、脂质修饰、特定的二硫键形成）才能正确折叠、转运和发挥功能。虽然部分体系（如基于昆虫细胞或哺乳细胞的）能提供一定的修饰能力，但其效率和准确性通常低于活细胞，且可能缺乏膜蛋白所需的关键修饰酶（这些酶通常也定位在膜上）。

5.表达效率低:

难点:由于上述折叠困难和聚集倾向，目标蛋白的表达量往往很低，大部分资源可能被浪费在产生不溶性的、无功能的聚集体上。

6.功能验证困难:

难点:即使表达出可溶性的蛋白，在缺乏天然膜环境的情况下，验证其是否具有正确的跨膜拓扑结构和完整的功能活性（如配体结合、转运活性）非常困难。

▼案例展示

▼我们的优势

膜蛋白表达通常有原核/真核表达、无细胞体系两大类方法，各有千秋且各有利弊。原核/真核表达效率较高，但容易产生包涵体，且折叠困难。无细胞体系表达时间较短，蛋白溶解性增强，有较好的折叠和翻译后修饰，但产量低。

本公司综合了蛋白体内和体外表达的优势，根据道德经中“有无相生，难易相成”的朴素辩证法思想，强势推出了Nuwa体系，共三代：蛋白、细胞、#^&%!。我们已经完成蛋白的1.0版本，12次跨膜蛋白的体外表达（SLC7A11蛋白加标签共92kD），各物种90%以上的蛋白都可以表达。高分文章中由于膜蛋白表达困难而无法完成的GST pull down实验，现在可以完美解决了。接下来会推出1.1、1.2、1.3等版本，在表达水平、表达活性、翻译后修饰方面进一步优化，无限逼近本物种活体环境。