跨膜蛋白
跨膜蛋白（TP），也稱為整合膜蛋白，占膜蛋白總量的70%~80%。其主要特征是不溶于水，其氨基酸組成疏水性強(qiáng)，也有親水性氨基酸，由疏水性氨基酸組成的部分，深入脂雙層的疏水區(qū)，與脂肪酸鏈共價(jià)結(jié)合，它們可分布在脂雙分子層中或跨越全膜。跨膜蛋白在基本生理過(guò)程中起著重要作用，包括分子運(yùn)輸、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和能量利用等。一方面，它們可用于向細(xì)胞傳遞外部環(huán)境的信號(hào)。另一方面，它們充當(dāng)接收器收集有關(guān)外部環(huán)境信號(hào)。
跨膜蛋白是目前最主要的藥物靶點(diǎn)，占現(xiàn)階段己知藥物靶點(diǎn)的60%以上，以跨膜蛋白為靶點(diǎn)的創(chuàng)新藥研發(fā)一直是醫(yī)藥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。由于跨膜蛋白具有疏水親脂的跨膜域，必須借助細(xì)胞膜的磷脂雙分子層這一特殊環(huán)境來(lái)維持正確結(jié)構(gòu)、保持生物活性，同時(shí)跨膜次數(shù)越多其具有的疏水親脂跨膜區(qū)越多，在宿主細(xì)胞中表達(dá)水平越低，制備難度越大，因此體外制備有活性的跨膜蛋白是目前公認(rèn)的技術(shù)難題。
具有全長(zhǎng)完整結(jié)構(gòu)的多次跨膜蛋白在藥物研發(fā)中具有重要意義。為助力跨膜蛋白靶點(diǎn)藥物的開發(fā)，華美生物在原有大腸桿菌、畢赤酵母、哺乳動(dòng)物細(xì)胞和桿狀病毒-昆蟲細(xì)胞四大表達(dá)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出表達(dá)跨膜蛋白的無(wú)細(xì)胞和基于哺乳細(xì)胞的病毒樣顆粒（VLPs）兩大核心技術(shù)，并成功制備470余種跨膜蛋白，包含CCR8、C5AR1、Claudin-18.2等多個(gè)熱門靶點(diǎn)。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
● 多種膜蛋白表達(dá)策略
針對(duì)跨膜蛋白，華美生物開發(fā)出三大優(yōu)勢(shì)蛋白表達(dá)平臺(tái)，應(yīng)用無(wú)細(xì)胞表達(dá)技術(shù)結(jié)合去垢劑助溶或Nanodisc磷脂層結(jié)構(gòu)技術(shù)，哺乳細(xì)胞表達(dá)結(jié)合VLPs技術(shù)，幫助跨膜蛋白形成正確的構(gòu)象，使其具有生物活性，以滿足相關(guān)研究及檢測(cè)使用。
VLPs是由多個(gè)病毒的一種或者多種衣殼蛋白自動(dòng)組裝形成的納米級(jí)別的微小顆粒。VLPs顆粒不含病毒核酸，不能進(jìn)行自主復(fù)制，安全性高，具有與病毒顆粒類似的整體結(jié)構(gòu)。
華美生物搭建了基于HEK293表達(dá)系統(tǒng)的包膜VLPs技術(shù)平臺(tái)，所制備的包膜VLPs在其固有的囊泡膜上顯示正確折疊的多次跨膜蛋白，展示完整的生物活性。
去污劑是同時(shí)具有親水極性基團(tuán)和疏水非極性基團(tuán)的雙極性分子，能夠使脂膜解體釋放膜蛋白，并在溶液中為去膜狀態(tài)下的膜蛋白提供疏水環(huán)境，維持膜蛋白的疏水跨膜結(jié)構(gòu)。
華美生物搭建了基于無(wú)細(xì)胞表達(dá)的去垢劑技術(shù)平臺(tái)。通過(guò)體外添加DNA模板、ATP、氨基酸、各種底物、細(xì)胞抽提物的酶等合成蛋白質(zhì)，篩選不同去垢劑來(lái)提取目的蛋白，可很好溶解純化跨膜蛋白，幫助其在溶液中形成天然正確構(gòu)象。
在含有去垢劑的緩沖液中，大部分膜蛋白可以維持穩(wěn)定性和活性。但少數(shù)對(duì)去垢劑敏感的膜蛋白是不適宜含有去垢劑的緩沖條件的，具體表現(xiàn)為無(wú)法純化，穩(wěn)定性不好和沒(méi)有活性。
華美生物搭建了基于無(wú)細(xì)胞表達(dá)的Nanodisc技術(shù)平臺(tái)。通過(guò)體外添加MSP，磷脂分子使其在反應(yīng)過(guò)程中邊表達(dá)邊組裝成Nanodisc結(jié)構(gòu)，保持其生物學(xué)活性并有很好的水溶性。
● 400+全長(zhǎng)跨膜蛋白
● 多平臺(tái)驗(yàn)證
華美生物應(yīng)用WB技術(shù)驗(yàn)證跨膜蛋白特異性，采用功能性ELISA/SPR/FACS等多種蛋白應(yīng)用分析技術(shù)驗(yàn)證跨膜蛋白活性，并通過(guò)SEM方法驗(yàn)證跨膜蛋白正確組裝，確保給客戶提供高活性、高純度、構(gòu)象正確的全長(zhǎng)跨膜蛋白。
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CLDN18.2 (CSB-MP005498HU(A5)) (4 times) is detected by Mouse anti-6*His monoclonal antibody. The three bands respectively correspond to monomer, Homodimer, Homotrimer.
CD20 (CSB-MP015007HU) (4 times) is detected by Mouse anti-6*His monoclonal antibody.
Immobilized ABCD1 (CSB-CF001068HU) (5 times) at 5 μg/ml can bind human PEX19, the EC50 of human PEX19 is 22.96-33.00 μg/ml.
Immobilized ACKR1 (CSB-CF624105HU) (7 times) at 1 μg/ml can bind human CCL2, the EC50 of human CCL2 protein is 48.64-60.24 μg/ml.
Human EGF protein captured on COOH chip can bind Human EGFR protein, his and Myc tag (CSB-MP007479HU) with an affinity constant of 11.9nM as detected by LSPR Assay.
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The VLP-like structures of CLDN18.2 (CSB-MP005498HU(A5)) (4 times) has been confirmed by TEM.
The VLP-like structures of CD20 (CSB-MP015007HU) (4 times) has been confirmed by TEM.
產(chǎn)品目錄
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Q&A
A： VLPs平臺(tái)——包膜病毒衣殼蛋白表達(dá)過(guò)程中可以自我組裝成納米顆粒，目的蛋白(跨膜蛋白)表達(dá)之后定位在細(xì)胞膜上，VLP通過(guò)出芽的方式釋放出去，釋放的過(guò)程中會(huì)和細(xì)胞膜整合（細(xì)胞膜上有目的蛋白），釋放后的納米顆粒（即VLPs顆粒）包膜上會(huì)展示跨膜蛋白。
去垢劑平臺(tái)——大腸桿菌無(wú)細(xì)胞表達(dá)，之后用去垢劑溶解純化。
Nanodiscs平臺(tái)——大腸桿菌無(wú)細(xì)胞表達(dá)過(guò)程中添加膜骨架蛋白（MSP）和磷脂分子(DMPC)使其邊表達(dá)邊組裝成nanodiscs。
A：不同的膜蛋白技術(shù)平臺(tái)具有不同優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，可根據(jù)您所需要表達(dá)的蛋白和應(yīng)用場(chǎng)景選擇，具體可咨詢?nèi)A美生物技術(shù)人員：
| 技術(shù)平臺(tái) | VLPs | Detergent Micelle | Nanodisc |
|---|---|---|---|
| ELISA包被 | 可直接包 | 可直接包 | 可直接包 |
| 活性 | 最好 | 較好 | 較好 |
| 穩(wěn)定性 | 最穩(wěn)定 | 較穩(wěn)定 | 較穩(wěn)定 |
| 純度 | 混合物 | 較純（只有目標(biāo)蛋白） | 混合物 |
| SPR/BLI | 可檢測(cè) | 可檢測(cè)（溶液需調(diào)整） | 可檢測(cè) |
| 需考慮因素 | 濃度為總蛋白濃度；制備周期相對(duì)較短 | 制備周期相對(duì)較長(zhǎng) | 制備周期相對(duì)較長(zhǎng) |
A：哺乳包膜VLPs即包膜病毒樣顆粒，是由病毒一個(gè)或幾個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白自行組裝成不含病毒基因組且不能復(fù)制、不具有感染能力，只是形態(tài)結(jié)構(gòu)上類似完整病毒，并不含有病毒核酸物質(zhì)，是安全的?，F(xiàn)在不少疫苗也會(huì)選擇該技術(shù)，可見其是安全的。
A：華美生物在前期平臺(tái)研發(fā)階段嘗試了多種膜骨架蛋白和磷脂分子，進(jìn)行了正交組合嘗試，最終篩出了一對(duì)最適的膜骨架蛋白和磷脂分子，可成熟針對(duì)不同項(xiàng)目。
文獻(xiàn)引用
The chemokine CCL1 triggers an AMFR-SPRY1 pathway that promotes differentiation of lung fibroblasts into myofibroblasts and drives pulmonary fibrosis, Immunity, 2021.
Altered T cell subpopulations and serum anti-TYRP2 and tyrosinase antibodies in the acute and chronic phase of alopecia areata in the C3H/HeJ mouse model K Hashimoto, Journal of Dermatological Science, 2021.
Effect of Vitamin B2 and Vitamin E on Cancer-Related Sarcopenia in a Mouse Cachexia Model T Mori, BioMed, 2021.
MicroRNA-21-containing microvesicles from tubular epithelial cells promote cardiomyocyte hypertrophy Min Yang, Renal Failure, 2021.
相關(guān)資源
跨膜蛋白介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外環(huán)境間的信號(hào)傳導(dǎo)，并執(zhí)行許多重要的細(xì)胞生物學(xué)功能。例如，它是各種信號(hào)分子、激素和其他底物的受體；它參與細(xì)胞膜內(nèi)部和外部之間物質(zhì)、能量和信號(hào)的交換；它構(gòu)成了各種離子跨膜的通道，該通道將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和一些無(wú)機(jī)電解質(zhì)輸入細(xì)胞，并將有毒或無(wú)用的代謝產(chǎn)物排放到細(xì)胞中。
由于無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，它們?cè)诳缒さ鞍妆磉_(dá)中起著重要作用。
在無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)中，我們可以修飾跨膜蛋白。比如可以將非天然氨基酸添加到蛋白質(zhì)表達(dá)中，以實(shí)現(xiàn)在常規(guī)重組表達(dá)后難以解決的復(fù)雜修飾過(guò)程。
由無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)的跨膜蛋白產(chǎn)物可用于研究跨膜蛋白的功能?？缒さ鞍渍系侥遗葜羞M(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能研究是膜蛋白研究的熱門話題。?
無(wú)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)的跨膜蛋白類型和功能是多種多樣的。目前熱銷的跨膜蛋白包含以下幾類：
AQP
GPCR
HLA
