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AI算得快,蛋白做得慢?无细胞表达引擎按下制药加速键

版权所有,转载请联系基因市场部
2025-06-23

AI制药:重塑药物研发的“智能引擎”

在人工智能与生物技术深度融合的浪潮中,药物研发正经历从“经验驱动”到“计算驱动”的范式跃迁。AI通过深度学习靶点结构、预测蛋白互作、生成万亿级候选分子,极大加速了药物发现进程。然而,传统细胞表达系统的瓶颈——周期冗长(数周至数月)、复杂蛋白表达失败率高、难以实现非天然修饰——仍制约着AI设计成果的快速转化。

无细胞表达技术(CFPS)的崛起,为AI制药按下“加速键”:

  • 它将蛋白合成周期压缩至数小时,直接打通“AI设计→快速验证”的闭环;

  • 突破膜蛋白、毒性蛋白等难表达靶点的生产壁垒;

  • 支持定制化翻译后修饰(如定点插入非天然氨基酸),赋能ADC、mRNA疫苗等前沿疗法开发。

NEXT

接下来,我们将聚焦无细胞表达系统的核心产品矩阵,解析其如何成为AI制药工业化的关键基建。


AI制药的“双核引擎”:原核与真核无细胞表达系统

为突破传统表达的效率枷锁,无细胞技术以原核系统的“极速生产力” 和真核系统的“精准还原力” ,构建了AI制药工业化的核心基建层。两类系统在药物研发链路上形成战略互补。

一、原核表达:AI设计迭代的「超高速流水线」

NEB无细胞表达系统

NEB 目前提供两种性能卓越的无细胞系统,可以质粒DNA、线性DNA或mRNA为模板,包含T7 RNA 聚合酶以及用于目标模版DNA 转录/翻译的所有组分,可快速合成(通常2-4小时)分析量级蛋白,用于下一步表征分析。基于细胞裂解液的NEBExpress 系统表现出行业领先的高表达水平和高性价比;而PURExpress 系统组分明确,高度可控,可满足多种不同的应用场景。

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NEBExpress® 无细胞 E.coli 蛋白合成系统

  优势  

  • 蛋白表达量高(通常为0.5mg/ml,最高可达3mg/ml);

  • 可表达分子量17至 230 kDa的蛋白;

  • 试剂盒提供RNase 抑制剂、可抑制RNase 污染,确保RNA 更加稳定;

  • 灵活的反应条件能使产量最大化:蛋白表达可以在37℃下持续10小时或在更低的温度下持续24小时。

  应用  

  • 高通量筛选和液体处理;

  • 表位作图和蛋白质折叠;

  • 表达毒性蛋白。


PURExpress® 体外蛋白合成试剂盒

  优势  

  • 合成的蛋白可直接通过考马斯亮蓝凝胶电泳观察;

  • 转录/翻译的组分可通过亲和层析去除。

  应用  

  • 确定开放阅读框;

  • 合成截短蛋白用于活性结构域和功能性残基的鉴定;

  • 在合成的蛋白中掺入修饰的、非天然的或标记的氨基酸(NEB#6840);

  • 核糖体结构与功能研究(NEB#E3313,NEB#P0763);

  • 释放因子功能研究/核糖体展示(NEB#E6850)。

订购信息

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二、真核表达:临床前研究的「分子精修车间」

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抗体片段及膜蛋白等各类蛋白高效表达;

  • 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。

此外,还可提供二硫键转录修饰的功能性蛋白合成试剂盒,以及包括模板制备溶解度增强伴侣蛋白等辅助试剂盒。常用的E.coli 来源试剂盒以冻干粉形式提供,易于储存和运输。只需要DNA模版,就能获得ug到mg 不等的蛋白。

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产品优势


  • 从基因到蛋白,无需转化和细胞培养,2小时完成;

  • 支持线性模板/质粒,只表达目的蛋白;

  • 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;

  • 可表达膜蛋白/毒性蛋白等;

  • 可建立量化产出模型,提供高通量筛选模式;

  • 提供大肠/小麦/昆虫 三类表达体系。

产品信息

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从“数字分子”到“智能药物”的基石

当AI的计算力遇见无细胞表达的生物力,原核系统以工业级速度将数据转化为蛋白实体,真核系统以临床级精度还原药物生物学本质——二者共同铸就了AI制药从虚拟筛选到实体药物的转化桥梁。




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