膜蛋白復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，特別是反復(fù)穿梭于細(xì)胞膜的跨膜區(qū)段，使其在常規(guī)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)中極易錯(cuò)誤折疊、聚集或沉淀，從而導(dǎo)致表達(dá)失敗或無(wú)法獲得功能性全長(zhǎng)蛋白。

圖1：某15次跨膜蛋白

圖2：22次跨膜蛋白無(wú)細(xì)胞表達(dá)結(jié)果

圖3：跨膜蛋白結(jié)構(gòu)示意圖（AlphaFold預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)）

這一突破性成果，驗(yàn)證了無(wú)細(xì)胞技術(shù)在制備超復(fù)雜膜蛋白方面的巨大潛力和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，不僅標(biāo)志著珀羅汀無(wú)細(xì)胞表達(dá)技術(shù)達(dá)到了國(guó)際水平，更是一次具有重要產(chǎn)業(yè)意義的突破——從此，科學(xué)家和藥物研發(fā)人員手中多了一把打開(kāi)膜蛋白寶藏的“金鑰匙"，難表達(dá)的重要疾病靶點(diǎn)將變得不再“遙不可及"！基于全長(zhǎng)、復(fù)雜跨膜蛋白，更精準(zhǔn)的藥物篩選、更深入的作用機(jī)制解析、更合理的藥物設(shè)計(jì)將得以加速實(shí)現(xiàn)，最終惠及廣大患者。

完整的結(jié)構(gòu)和天然構(gòu)象：全長(zhǎng)膜蛋白能更真實(shí)地模擬藥物在體內(nèi)的結(jié)合與效應(yīng)，避免因使用截短體或突變體而產(chǎn)生的誤導(dǎo)性結(jié)果，大幅提高新藥研發(fā)的成功率；

功能研究與互作分析：膜蛋白的功能往往依賴于其胞內(nèi)、胞外以及跨膜區(qū)的協(xié)同作用。全長(zhǎng)蛋白確保了所有功能域的存在，使得信號(hào)傳導(dǎo)、配體結(jié)合、蛋白-蛋白相互作用等研究得以在完整、真實(shí)的背景下進(jìn)行。

結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的基石：解析膜蛋白的高分辨率三維結(jié)構(gòu)是理解其功能和設(shè)計(jì)藥物的關(guān)鍵，而獲得穩(wěn)定、均一、高純度的全長(zhǎng)膜蛋白是進(jìn)行高質(zhì)量結(jié)構(gòu)解析不可少的前提。

與常規(guī)基于活細(xì)胞的表達(dá)系統(tǒng)（如細(xì)菌、昆蟲(chóng)、哺乳動(dòng)物細(xì)胞）相比，珀羅汀生物專注的無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)技術(shù)（CFPS）在膜蛋白制備上具有革命性優(yōu)勢(shì)：

規(guī)避細(xì)胞毒性：多次跨膜蛋白的過(guò)表達(dá)往往對(duì)宿主細(xì)胞具有毒性，導(dǎo)致宿主細(xì)胞生長(zhǎng)抑制甚至死亡。無(wú)細(xì)胞打破細(xì)胞生理活性局限，從根本上解決了這一難題，使高難度蛋白表達(dá)成為可能。

簡(jiǎn)化模擬膜環(huán)境：無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)繞過(guò)細(xì)胞內(nèi)膜蛋白表達(dá)復(fù)雜機(jī)制，通過(guò)在反應(yīng)體系中靈活添加不同類型的去垢劑或納米盤，為跨膜區(qū)提供疏水環(huán)境，更易于實(shí)現(xiàn)膜蛋白的正確折疊與插入，破解膜定位與疏水性難題，極大提高膜蛋白的可溶性和功能性。

表達(dá)速度快、通量高：CFPS無(wú)需細(xì)胞培養(yǎng)和擴(kuò)增時(shí)間，數(shù)小時(shí)內(nèi)即可獲得目標(biāo)蛋白，大大加速研發(fā)進(jìn)程。同時(shí)，CFPS易于實(shí)現(xiàn)平行化、自動(dòng)化操作，適合高通量篩選不同表達(dá)條件或不同構(gòu)建體。

純度及高：不同于“VLP技術(shù)"和“細(xì)胞表達(dá)后膜破碎"技術(shù)，無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)技術(shù)的背景雜蛋白很低，親和純化后更適宜直接進(jìn)行SPR測(cè)試、抗原免疫注射等，從而極大地便捷了膜蛋白的應(yīng)用。

日前，珀羅汀生物隆重推出人源CXCR4、CLDN18.2、SSTR2、SLC7A11系列全長(zhǎng)膜蛋白產(chǎn)品，旨在為藥物篩選、抗體開(kāi)發(fā)提供高質(zhì)量的重組蛋白工具，加速相關(guān)領(lǐng)域突破！

珀羅汀生物正以其創(chuàng)新的無(wú)細(xì)胞蛋白表達(dá)技術(shù)，持續(xù)突破極限，賦能生命科學(xué)研究和生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)，讓曾經(jīng)難以觸及的“深海明珠"，照亮人類健康的未來(lái)！