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生物药加速器上线:无细胞系统攻克“难表达+慢表达”双痛点

版权所有,转载请联系基因市场部
2025-08-21

蜗牛

表达有限

失败率高

传统蛋白表达系统


力不从心

在生物药的研发战场上,一个关键的“蜗牛”困境长期制约着创新步伐:当科学家们锁定了充满潜力的药物靶点(如棘手的膜蛋白、高毒性蛋白或需要精密修饰的抗体片段),传统的基于活细胞的蛋白表达系统——无论是哺乳动物细胞、细菌还是酵母——却常常力不从心。

  • 细胞株筛选与培养动辄数周至数月,时间被拖成“慢动作”;

  • 面对“刺头”靶点,失败率居高不下,项目频频“翻车”;

  • 复杂翻译后修饰(如精准插入非天然氨基酸)更是束手无策。

这些“枷锁”,严重拖慢了从靶点验证到候选药物实体制备的关键转化进程。

此刻,无细胞蛋白表达系统(CFPS)正以“分子工厂”的凌厉姿态,掀翻旧秩序。它把细胞拆解成可编程的“分子乐高”,核糖体、酶、能量与原料一次性灌注试管;只需滴入携带目标序列的 DNA“蓝图”数小时内便可批量下线所需蛋白。三大颠覆优势,让它成为破局利器:

01


超高速流水线】: 将蛋白合成周期从传统的数周/月级压缩至小时级(通常仅需2-24小时),真正实现“设计即生产”,让靶点验证和候选分子筛选跑出加速度。

02


疑难杂症专线】: 成功攻克膜蛋白、毒性蛋白、超大/超小蛋白等传统“难表达”靶点的生产壁垒,为探索更具挑战性的药物靶点扫清障碍。

03


精密定制车间】: 突破细胞天然代谢的限制,高效实现复杂翻译后修饰(如定点插入非天然氨基酸),为开发下一代精准疗法(如定点偶联抗体药物偶联物/ADC、含特殊功能氨基酸的创新药)提供了前所未有的灵活性。

简而言之,无细胞表达系统将生物分子的生产从依赖“细胞农耕”的低效模式,一步跨越到了高度自动化、定制化的“分子工业4.0”时代,成为加速生物药从蓝图走向现实的强大引擎。

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为满足生物药研发中对速度、产量、复杂度、翻译后修饰等差异化的核心需求,基因有限公司带来了两大无细胞“分子工厂”解决方案——原核系统与真核系统。它们如同为不同生产任务定制的专业化车间:

“高速通用车间” (原核系统)

专攻极速量产与高性价比,是快速验证与高通量筛选的理想选择。


产线A:NEBExpress® 无细胞 E.coli 系统

核心优势:工业级量产效率

  • 蛋白产量行业较高(0.5–3 mg/ml),支持17–230 kDa宽分子量范围

  • 抗RNase污染设计,保障模板稳定性

  • 灵活调控“车间”运行参数:37℃持续10小时 或 低温延长至24小时,适配不同蛋白表达需求




使用场景

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  • 表达毒性蛋白

  • 表位作图和蛋白质折叠

  • 高通量筛选和液体处理


产线B:PURExpress® 体外合成试剂盒

核心优势:洁净车间级精准操控

  • 背景极低:合成蛋白可直接通过考马斯亮蓝凝胶观测,无需纯化

  • 环境可控:转录/翻译组分含his标签,可经亲和层析彻底清除

  • 支持分子级定制:通过专用模块(△试剂盒)实现精密改造




使用场景

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  • 非天然氨基酸定点插入(△(aa,tRNA)试剂盒 E6840S——ADC药物偶联位点优化)

  • 释放因子功能研究/核糖体展示(△RF123试剂盒 E6850S,规避细胞系统局限性)

  • 截短蛋白/功能域快速制备(用于活性位点精确定位)

  • 核糖体结构与功能研究(NEB#E3313,NEB#P0763)

订购信息

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“特种精密车间” (真核系统)

专注复杂结构还原与高级修饰,为贴近临床的候选分子提供精准制造。


RTS 无细胞蛋白合成系统

德国Biotechrabbit的RTS无细胞表达系统,提供大肠杆菌、麦胚、昆虫三大宿主来源的高效蛋白表达方案。

  • 全能表达:可实现真核/原核蛋白、二硫键蛋白、Fab抗体片段、毒性蛋白及膜蛋白等各类蛋白高效表达;

  • 操作简单速度快:从基因到蛋白,无需转化和细胞培养,2小时完成,同时支持线性模板/质粒;

  • 系统开放灵活:可掺入非天然氨基酸/放射性/生物素/荧光标记及蛋白伴侣、表活等;

  • 工业级产能:最高可实现24小时内达50mg蛋白表达,产量高达6 mg/mL;

  • 场景适配:提供小/中/大反应体系,满足药物筛选、表征研究、功能性研究和结构分析全需求。

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产品信息

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打造生物药开发“新基建”

无细胞表达系统,正是当下生物药研发领域亟待升级的核心生产基建。它通过构建原核“高速车间”与真核“精密车间”并行的分子工厂网络,一举突破传统模式的速度与复杂性双瓶颈

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速度瓶颈? 

原核车间以小时级响应(非周/月),实现靶点设计的即时生产验证

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复杂性瓶颈

真核车间以临床级保真,攻克膜蛋白、修饰抗体等高难度分子按需制造

这套“即开即用、灵活定制”无细胞蛋白表达平台,覆盖科研到扩大全场景,让“从基因序列到功能蛋白”的关键路径,从此变得可预测、可扩展、可按需部署——这才是驱动下一代生物药创新的坚实底座。

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