单细胞基因表达分析

来自美国麻省理工学院怀海德研究所的研究人员报道，在当前许多各种不同的生物学研究中，用于产生和理解全局基因表达分析数据的常见假设能够导致关于基因活性和细胞行为方面严重缺陷性的结论。相关研究结果刊登在Cell期刊上。怀海德研究所研究员Richard Young说，“表达分析是当代生物学最经常用到的方法之一。因此，我们担心存在缺陷的假设可能影响对很多生物学研究的理解。”今天对基因表达数据的大多数理解都依赖于一种假设：用来分析的所有细胞拥有类似的mRNA总量，其中mRNA大约占细胞RNA中的10%，作为蛋白合成的蓝图发挥作用。然而，一些细胞，包括恶性癌细胞，要比其他细胞产生几倍多的mRNA。传统的全局基因表达分析通常忽略这些差别。Young实验室研究员和论文共同通讯作者Tony Lee说，“我们着重研究了基因表达分析的这种常见性的假设，它潜在影响了很多研究人员。我们提供一种具体的问题例子和一种研究人员能够执行的解决方法。”Young实验室的成员们最近在研究表达高水平c-Myc的癌细胞的基因表达时揭示出这种缺陷。已知c-My是一种基因调节物，在恶性癌细胞中高度表达。当比较表达高水平c-Myc的细胞和表达低水平c-Myc的细胞时，他们吃惊地发现不同的基因表达分析方法能够产生显著性的不同结果。进一步的研究揭示出在含有高水平c-Myc的和低水平c-Myc的细胞中存在显著性的不同，不过这些不同利用常见使用的实验方法和分析方法来掩盖掉。论文共同作者Jakob Lovén说，“我们从不同的基因表达分析方法中观察到的不同结果是令人震惊的，而且导致我们在几种平台上重新研究了这整个过程。我们然后意识到细胞含有类似mRNA水平的常见假设存在严重缺陷，能够导致严重性的误解，特别是对拥有非常不同RNA含量的癌细胞而言，尤其如此。”除了描绘出这种问题之外，研究人员也描述了一种补救方法。通过利用被称作RNA spike-in的人工合成mRNA作为标准对照，他们能够比较实验数据并且能够消除关于细胞RNA总量方面的假设。他们将这种补救方法应用到他们研究的所有三种基因表达分析平台。尽管研究人员相信使用RNA spike-in应当成为全局基因表达分析的新标准，但是理解很多之前的研究时产生的问题可能持续存在。(生物谷Bioon.com)http://www.bioon.com/biology/UploadFiles/201210/2012102722451179.gifdoi: 10.1016/j.cell.2012.10.012PMC:PMID:Revisiting Global Gene Expression AnalysisJakob Lovén, David A. Orlando, Alla A. Sigova, Charles Y. Lin, Peter B. Rahl, Christopher B. Burge, David L. Levens, Tong Ihn Lee, Richard A. YoungGene expression analysis is a widely used and powerful method for investigating the transcriptional behavior of biological systems, for classifying cell states in disease, and for many other purposes. Recent studies indicate that common assumptions currently embedded in experimental and analytical practices can lead to misinterpretation of global gene expression data. We discuss these assumptions and describe solutions that should minimize erroneous interpretation of gene expression data from multiple analysis platforms.

定义：单细胞研究，就是针对单个细胞的研究，这是相对于群体细胞的研究。研究意义：细胞是生命活动的基本单位，研究细胞的结构功能及行为，有利于揭示复杂生命体的生命活动规律，探究生理生化现象，获得统计平均结果。然而，现代研究表明，单个细胞内的成分存在巨大差异，平均分析结果不能反映单个细胞内成分的真实情况，会带来误导信息。癌症等疾病总是从个别细胞的变异开始，极少量异常细胞信号会被群体信号所掩盖，不能及时获得有关病变的信息。另外，细胞间的信号传导，应激反应等活动在细胞内迅速发生，传统方法无法做到实时监测。对于数量较少且较为珍贵的细胞样本，如干细胞、元祖细胞及患者样本，传统分析方法需要大量的细胞样本，并不适宜。关于物质在细胞内的空间分布，亚细胞结构如细胞器的分析，传统方法也不能满足。这些都要求我们在一定范围内从单细胞水平研究细胞的生命活动。单细胞分析方法：毛细管电泳、微流控芯片、图像分析、动力学分析及纳米技术等。目前单细胞分析存在的难点：首先无论是针对一个特异性大分子，还是在OMIC水平上进行分子分析，都存在单细胞提取物数量少，难以分析的困难，这甚至可以说是不可能完成的，因此增加灵敏度势在必行。除此之外高通量分析也是一个瓶颈，要想获得单细胞分析确切的分析结果，研究人员必须快速而准确的分析多个细胞，这并不容易。另外单细胞分析也常常需要进行多种方式分析，这不仅是由于细胞存在于一种异质性环境汇总，而且也在同一时间，也需要测量多个参数。

[b][i]Deepcell周一表示，已与英伟达合作开发用于单细胞研究应用的生成人工智能技术。[/i][/b][align=center][b][i][img=image.png,113,83]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/174b29e0-2f00-4d45-af22-8d08603d1fda.jpg[/img][/i][/b][/align][align=center][b][i][img=e763286044be6f856573c041d533273b_logo_with_R.jpg]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/ee51f257-73e0-4f4c-beab-da55f87c445f.jpg[/img][/i][/b][/align]通过合作，公司将利用英伟达的计算专业知识和Clara一套专注于医疗保健的计算平台和软件，为基于细胞形态的分析应用程序构建新的算法，这些算法可以与Deepcell最近推出的REM-I高维细胞分析和分选平台等工具结合使用。Deepcell联合创始人、总裁兼首席技术官Mahyar Salek在一份声明中表示：“我们看到了将多模式和生成性人工智能融入我们的平台的多种可能性，并利用我们拥有的数十亿细胞图像的专有数据库来训练更多的人工智能模型。我们与英伟达的关系将帮助我们加快此类增强，并将这些进步带给我们的客户。”总部位于加利福尼亚州门洛帕克的Deepcell成立于2017年，是斯坦福大学的子公司，于2022年初筹集了7300万美元的B轮资金。Deepcell 是人工智能（AI）驱动的单细胞分析领域的先驱，旨在推动深度生物学发现，早在2023年2 月 6 日宣布，它已经发布了三个数据集，使研究人员能够探索新的高维形态数据。这些数据集是在 Deepcell 的高通量平台上生成的，该平台由成像和分选仪器、AI 模型和软件套件组成。Deepcell的首席技术官 Mahyar Salek曾经表示:“Deepcell的数据表明，深度学习可以实现较高的分类准确率，揭示了精确描述细胞特征和表型的新方法，并能够对感兴趣的细胞进行无标记分离，以进行进一步的深度分析。这项技术为生物医学界的科学家、转化研究机构和制药行业提供了一种新的工具，以从细胞形态学数据中获得对细胞的深度认识。”[b]关于 Deepcell[/b]Deepcell 是一家生命科学公司，它将 AI 引入细胞生物学，开启了称为形态组学的高维生物发现新领域。通过 Deepcell 的人工智能成像和微流体解决方案 REM-I 平台，该公司正在利用细胞形态学进行无限发现，从而实现新规模的细胞生物学研究和单细胞分析。Deepcell 的平台利用其 AI 模型，即人类基础模型，根据形态差异来识别和分类细胞，有助于推动基础和转化研究，并提供诊断测试和治疗靶向方面的未来应用。该公司于 2017 年从斯坦福大学分拆出来，已筹集近 1 亿美元的风险投资。[来源：仪器信息网译] 未经授权不得转载[align=right][/align]

[font=宋体][font=宋体]无细胞蛋白表达是一种体外重组蛋白质表达技术也称为无细胞蛋白质合成技术（[/font][font=Calibri]CFPS[/font][font=宋体]：[/font][font=Calibri]Cell-free protein synthesis[/font][font=宋体]），是指用含有蛋白合成必需的组分（核糖体，转运[/font][font=Calibri]RNA[/font][font=宋体]，氨酰合成酶，启动[/font][font=Calibri]/[/font][font=宋体]延伸[/font][font=Calibri]/[/font][font=宋体]终止因子，三磷酸鸟苷，[/font][font=Calibri]ATP[/font][font=宋体]，[/font][font=Calibri]Mg2+[/font][font=宋体]和[/font][font=Calibri]K+[/font][font=宋体]）的细胞裂解物在体外进行蛋白合成。无细胞蛋白表达技术适用于制备各种类型的蛋白质，包括难表达蛋白质、毒性蛋白质、复杂蛋白质等。在药物研究、生物制造和生命科学等领域中得到广泛关注和应用，无论是研究、开发还是商业化应用过程。目前无细胞蛋白表达主要应用于药物研发领域，例如抗体制备和生物药物生产等。随着人工智能技术的不断发展，无细胞蛋白表达技术可以与人工智能算法结合，构建计算机辅助的高通量生产系统，实现个性化、精准的生物医学治疗。除此之外，还能够应用于其他领域，例如基因工程、环境保护和农业生产等。随着无细胞蛋白表达技术的不断发展和人工智能技术的不断进步，我们可以看到更多的新领域和新应用出现，给生物科技行业带来更多的机遇和挑战。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][b][font=宋体]相较于传统的活细胞蛋白表达技术，无细胞蛋白表达技术具有以下几个显著的优势：[/font][/b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]1. [/font][font=宋体]更高的蛋白质表达量：传统的活细胞蛋白表达技术受限于细胞本身的多方面因素，其表达的蛋白质数量往往受到限制。而无细胞蛋白表达技术通过在体外底物浓度高的环境中进行合成反应，不但避免了传统活细胞表达所面临的方方面面的限制，还能够很好地控制反应体系，从而获得表达量更高的蛋白质。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]2. [/font][font=宋体]更快的表达速度：传统活细胞蛋白表达需要细胞生长并达到最佳密度才能进行蛋白质表达，这个过程往往需要数天时间。而无细胞蛋白表达技术通常只需要数小时就能够完成蛋白质的表达，这个速度明显快于传统活细胞表达技术。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]3. [/font][font=宋体]更精准的蛋白质合成：无细胞蛋白表达技术在体外进行蛋白质合成，能够精确控制底物浓度、反应温度、反应剂比例等参数，因此可以更加精准地合成定制的蛋白质，这对于研究和应用来讲具有重要意义。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]4. [/font][font=宋体]更灵活控制：在无细胞蛋白表达技术中，可以使用分离的组分体系进行蛋白质的合成，可以控制底物和反应剂的比例，也可以在适当的反应条件下进行自定义的修饰，如蛋白质标记、药效分析等。这些优点使得无细胞蛋白表达技术更加灵活、可控，适用于更广泛的应用领域。[/font][/font][font=宋体] [/font][b][font=宋体] [/font][font=宋体]无细胞蛋白表达应用[/font][/b][font=宋体] [/font][font=宋体]无细胞蛋白表达技术是一种飞速发展的新型生物技术，具有广阔的应用前景和潜力。该技术可以快速、高效、经济地合成蛋白质，可广泛应用于医疗、制药、农业、生物材料等多个领域。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]1. [/font][font=宋体]医疗领域：无细胞蛋白表达技术在医疗领域应用广泛，可以用于生产多种蛋白质药品，如单克隆抗体等。其中，单克隆抗体是一种重要的治疗药物，具有高度特异性和亲和力，可用于肿瘤、心血管疾病、自身免疫性疾病等疾病的治疗。传统单克隆抗体生产方法需要花费大量时间和成本，而无细胞蛋白表达技术则可以在短时间内大规模合成单克隆抗体，从而大大缩短生产周期，并且可以降低成本。此外，无细胞蛋白表达技术也可以用于疫苗研发。比如疟疾疫苗研究开发昂贵又耗时，目前利用[/font][font=Calibri]WGE[/font][font=宋体]系统可加速疫苗研发，并建立高通量疟原虫抗体筛查系统。[/font][font=Calibri]Stark[/font][font=宋体]等利用大肠杆菌的便携式冻干裂解物再水化，[/font][font=Calibri]1h[/font][font=宋体]内合成高致病性病原体土拉弗朗西斯菌亚种的生物偶联疫苗，与工程菌生产的疫苗相比，其可引发更高水平的病原体特异性抗体。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]2. [/font][font=宋体]制药领域：是无细胞蛋白表达技术的一个重要应用领域。药物开发的成功率取决于药物分子对目标蛋白的亲和力，而目标蛋白对于专一的细胞表达系统和分类的组织或器官非常敏感。通过无细胞蛋白表达技术，研究人员可以在不依赖于细胞的情况下直接生产大量需要的蛋白质，为药物研发提供了更快更便捷的方法。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]3. [/font][font=宋体]基础研究领域：利用无细胞蛋白质合成系统可以直接对表达产物进行核磁共振分析，目前已确定了数千个蛋白质的结构。可以通过合成蛋白质建立蛋白质阵列，解开基因产物的功能；应用核糖体展示和 [/font][font=Calibri]mRNA [/font][font=宋体]展示技术，更有利于实现高通量筛选，全面深入研究基因特征和功能。通过无细胞蛋白表达技术可以实现对大型蛋白质的生产和分析，同时也为基础研究打开了新的研究领域。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]目前义翘神州无细胞合成服务正在活动中，活动时间[/font][font=Calibri]2023[/font][font=宋体]年[/font][font=Calibri]10[/font][font=宋体]月[/font][font=Calibri]23[/font][font=宋体]日[/font][font=Calibri]-12[/font][font=宋体]月[/font][font=Calibri]31[/font][font=宋体]日。有需求的可以咨询或者进入义翘神州网进行查看。更多详情可以关注[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/services/cell-free-protein-synthesis-service[/font][/font]

METHODS 25, 402–408 (2001)Analysis of Relative Gene Expression Data Using Real-Time Quantitative PCR and the 2－△△CT MethodKenneth J. Livak* and Thomas D. Schmittgen¶,1*Applied Biosystems, Foster City, California 94404; and ¶ Department of Pharmaceutical Sciences, College of Pharmacy,Washington State University, Pullman, Washington 99164-6534原文下载摘要：现在最常用的两种分析实时定量PCR 实验数据的方法是绝对定量和相对定量。绝对定量通过标准曲线计算起始模板的拷贝数；相对定量方法则是比较经过处理的样品和未经处理的样品目标转录本之间的表达差异。2－△△CT方法是实时定量PCR 实验中分析基因表达相对变化的一种简便方法，即相对定量的一种简便方法。本文介绍了该方法的推导，假设及其应用。另外，在本文中我们还介绍了两种2－△△CT衍生方法的推导和应用，它们在实时定量 PCR 数据分析中可能会被用到。关键词：反转录PCR 定量PCR 相对定量 实时PCR Taqman反转录 PCR （RT-PCR ）是基因表达定量非常有用的一种方法（1 - 3 ）。实时PCR 技术和RT-PCR 的结合产生了反转录定量 PCR 技术（4 ,5 ）。实时定量 PCR 的数据分析方法有两种：绝对定量和相对定量。绝对定量一般通过定量标准曲线来确定我们所感兴趣的转录本的拷贝数；相对定量方法则是用来确定经过不同处理的样品目标转录本之间的表达差异或是目标转录本在不同时相的表达差异。绝对定量通常在需要确定转录本绝对拷贝数的条件下使用。通过实时 PCR 进行绝对定量已有多篇报道（6 - 9 ），包括已发表的两篇研究论文（10,11 ）。在有些情况下，并不需要对转录本进行绝对定量，只需要给出相对基因表达差异即可。显然，我们说 X 基因在经过某种处理後表达量增加 2.5 倍比说该基因的表达从1000 拷贝/ 细胞增加到2500 拷贝/ 细胞更加直观。用实时PCR 对基因表达进行相对定量分析需要特殊的公式、假设以及对这些假设的验证。2－△△CT方法可用于定量PCR 实验来计算基因表达的相对变化：2－△△CT公式的推导，以及实验设计，有效性评估在Applied Biosystems User Bulletin No.2（P/N4303859）中有介绍。用2－△△CT方法分析基因表达数据在文献中也有报道（5,6）。本文介绍了该方法的推导、假设以及应用。另外，本文还介绍了2－△△CT两种衍生方法的推导和应用，它们在实时定量PCR 数据分析中都可能被用到。1. 2－△△CT方法1.1. 2－△△CT方法的推导PCR 指数扩增的公式是：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054042.jpg这里，Xn 是第 n 个循环後目标分子数，X0 是初始目标分子数，Ex 是目标分子扩增效率，n 是循环数，C T 代表目标扩增产物达到设定阈值所经历的循环数。因此：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054008.jpgX T 是目标分子达到设定的阈值时的分子数。C T,X 是目标分子扩增达到阈值时的循环数。Kx 是一个常数。对于内参反应而言，也有同样的公式：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054009.jpg用XT 除以RT 得到：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054010.jpg对于使用 Taqman 探针的实时扩增而言， XT 和 RT 的值由一系列因素决定：包括探针所带的荧光报导基团、探针序列对探针荧光特性的影响、探针的水解效率和纯度以及荧光阈值的设定。因此常数K 并不一定等于1 。假设目标序列与内参序列扩增效率相同：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054011.jpg http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054018.jpg或：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054019.jpgXN 代表经过均一化处理过的初始目标分子量；△CT表示目标基因和内标基因CT值的差异（CT,X－CT,R ）整理上式得：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054020.jpg最后用任一样本q 的XN 除以参照因子（calibrator, cb）的XN得到：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054021.jpg在这里http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054023.jpg对于一个少于150bp 的扩增片断而言，如果 Mg2+ 浓度、引物都进行了适当的优化，扩增效率接近于1 。因此目标序列的量通过内均一化处理之后相对于参照因子而言就是http://tong.dxy.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054022.jpg

[quote]项目概况中国科学院动物研究所单细胞建库试剂盒采购项目 采购项目的潜在供应商应在北京市海淀区西直门北大街甲43号金运大厦B座1103室（西直门文慧桥西南角）。获取采购文件，并于2022年11月16日 14点00分（北京时间）前提交响应文件。[/quote][font=inherit]一、项目基本情况[/font]项目编号：HSZT2022HC/186项目名称：中国科学院动物研究所单细胞建库试剂盒采购项目采购方式：竞争性磋商预算金额：96.9193000 万元（人民币）最高限价（如有）：96.9193000 万元（人民币）采购需求：1.1.4 采购内容：遴选1家供应商为采购人提供如下试剂采购[table][tr][td][align=center][font=inherit]包号[/font][/align][/td][td][align=center][font=inherit]采购试剂名称[/font][/align][/td][td][align=center][font=inherit]数量[/font][/align][align=center][font=inherit]（台/套）[/font][/align][/td][td][align=center][font=inherit]最高投标限价[/font][/align][align=center][font=inherit]（人民币：万元）[/font][/align][/td][td][align=center][font=inherit]是否允许采购进口产品[/font][/align][/td][td][align=center][font=inherit]项目用途[/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center]1[/align][/td][td][align=center]单细胞建库试剂盒[/align][/td][td][align=center]可做80个样本，含80次单细胞基因表达的全部试剂[/align][/td][td][align=center]96.9193[/align][/td][td][align=center]是[/align][/td][td][align=center]科研[/align][/td][/tr][/table][b][font=inherit]附件：采购内容及要求[/font][/b][align=center][font=inherit]单细胞建库试剂盒采购内容及要求[/font][/align][b][font=inherit]1.工作条件：参照中国科学院动物所实验室相关要求。[/font][font=inherit]2.试剂功能：[/font][/b]试剂盒可以完成80个反应的单细胞基因表达测序文库构建，提供从悬浮细胞到构建完成的测序文库的全部相关试剂。[b][font=inherit]3.技术指标：[/font][/b]#3.1 每份凝胶微珠反应试剂可以通过10x Genomics仪器在微流控芯片中为每个样本提供不少于200万个独立的液滴反应体系，凝胶微珠含有75万个独特的序列标签（每个标签由14个碱基构成）；3.2 一张芯片实验可处理样本数量不少于8个。[font=inherit]#[/font]3.3 试剂捕获细胞的效率：在每份样本的细胞群体中捕获大于50%的细胞，每1000个捕获细胞中含有双细胞的比例低于0.8%；[font=inherit]#[/font]3.4 反应时间及通量：在30分钟内完成独立样本的细胞包裹裂解等过程，针对单个样本可同时完成1000-10000个细胞的制备；[font=inherit]#[/font]3.5 提供单细胞建库全部应用试剂；3.6 系统提供Illumina兼容测序文库；[font=inherit]#[/font]3.7 在100k reads/cell测序深度下，检测293T细胞的基因数量不少于3000个[font=inherit]*3.8[/font]试剂到货验收后，有效期不少于3个月。[b][font=inherit]4.产品配置要求[/font][/b]单细胞建库试剂盒：数量要求——可做80个样本，含80次单细胞基因表达的全部试剂[b][font=inherit]5.技术文件：[/font][/b]5.1 试剂详细配置清单、各项技术参数及技术证明文件。5.2 技术服务条款、技术培训条款及售后服务承诺。[b][font=inherit]6.报价方式：[/font][/b]以免税单价报价，对原产于美国的产品，进口时在正常的科创免税之外，中国政府加征的特殊关税由中标人承担。[b][font=inherit]7．延误到货处罚：[/font][/b]超过约定的时间到货或发货（非免税试剂在合同签订后1个月内到货，免税试剂在拿到免表通知后2周内发货），罚金为当批次货款的5%，之后每延后5个工作日，增加1%的当批次货款罚金，罚金不超过当批次货款的15% 。[font=inherit]8. [/font][font=inherit]订货数量：可做80个样本，含80次单细胞基因表达的全部试剂[/font][font=inherit]9.交货地点：[/font][font=inherit]中国科学院动物研究所用户指定地点[/font][font=inherit]。[/font][font=inherit]10.交货日期：非免税试剂在合同签订后1个月内到货，免税试剂在拿到免表通知后2周内发货。[/font]合同履行期限：非免税试剂在合同签订后1个月内到货，免税试剂在拿到免表通知后2周内发货。本项目( 不接受 )联合体投标。

近日，[b]科创中心生物与分子智造研究院分子智造研究所所长方群教授团队[/b]再出新成果！团队[b]开发了“点取式”单细胞蛋白质组分析（PiSPA）工作流程和基于纳升级微流控液滴操控机器人，实现了单细胞的精准捕获、前处理以及自动进样，并首次在单个哺乳动物细胞中实现了高达3000种蛋白质的超高定量深度[/b]。目前，相关研究成果以“ Pick-up single-cell proteomic analysis for quantifying up to 3000 proteins in a Mammalian cell ”为题在国际权威期刊《自然通讯》上发表。[b]这项成果也再次向我们证明了单细胞蛋白质组学在诊疗和预防、药物开发、癌症基因组学等精准医学研究中的应用潜力。[/b][align=center][img=,700,444]https://img1.17img.cn/17img/images/202402/uepic/a2bc5a12-447c-42f5-901c-d7cd2ada8821.jpg[/img][/align][align=center]团队自研的探针式微流控液滴操纵机器人系统[/align][color=#0070c0][b]更强大的单细胞蛋白质组分析工具：PiSPA工作流程[/b][/color]单细胞蛋白质组学技术是近年来生命科学领域研究的热点。因单个细胞中的蛋白质含量极微（仅约0.2 ng）且无法扩增，单细胞蛋白质组分析极具挑战性。目前传统蛋白质组分析技术仅能在每个细胞中鉴定1000种左右的蛋白质，而这在单细胞分析领域显得有些“力不从心”。此外，传统的样本前处理操作大多在微升级反应器中进行，在样品处理和转移的过程中会出现明显的样品损失，这会限制单细胞蛋白质组学的鉴定深度，难以满足生命科学研究的迫切需求。“想要突破单细胞蛋白质组学鉴定深度的障碍，有两种策略。一是在足够小的微反应器中进行样品前处理，利用微尺度效应提高反应效率；二是将所有操作整合在一起，降低样品损失，但这两种策略对技术与设备的要求都很高”，本项成果第一完成人王宇博士解释道，“我们利用微流控技术将商品化的内插管改造为阵列化的纳升级微反应器，解决了纳升级样品反应与自动进样的问题。PiSPA平台可自动完成细胞捕获、样品前处理、色谱分离、质谱检测、数据处理等操作，进一步降低了样品损失。”[align=center][img=,700,303]https://img1.17img.cn/17img/images/202402/uepic/63b80008-6467-4583-b1b7-147e9680c481.jpg[/img][/align][align=center]“点取式”单细胞蛋白质组分析流程示意图[/align][b]PiSPA工作流程使得高精度的液体操控、单细胞的精确处理以及先进的LC-TIMS-QTOF MS技术融为一体，重新定义了单细胞蛋白质组学分析。[/b]“在研究中，我们将该平台应用于三种哺乳动物细胞（HeLa、A549和U2OS细胞）的单细胞蛋白质组分析，以及HeLa细胞迁移过程中的细胞异质性研究中，均实现了超高深度定量分析”，王宇博士说。同时，迁移细胞的单细胞蛋白质组分析也证实了PiSPA平台具有识别细胞迁移关键分子以及有价值靶点的应用潜力。[align=center][img=,700,394]https://img1.17img.cn/17img/images/202402/uepic/b4d136ba-e078-4fc6-b59d-911f8f0abfcc.jpg[/img][/align][align=center]哺乳动物细胞的单细胞蛋白质组分析结果[/align][color=#0070c0][b]单细胞的定量深度：从3000+走向全蛋白质组测序[/b][/color]PiSPA平台集成了基于序控液滴（SODA）技术的自动化液滴操纵机器人，能够在“点取式”操作模式下实现纳升级的细胞分选、多步样品前处理和自动进样操作。相比于其他单细胞分析方法，[b]PiSPA平台的优势主要体现在与成像技术结合，能够灵活地选择任意单个细胞进行分析，目标细胞的捕获指向性强，具有很高的捕获准确性和成功率，并可保留目标细胞的表观和空间信息，显著增加了单细胞分析的信息维度[/b]。其次，PiSPA平台采用针对单细胞样品的“定制化”分析条件，实现了蛋白质鉴定深度的大幅提升，能够为生物医学研究提供更多有效的基础数据。这些优势对推动单细胞蛋白质组分析的实际推广应用具有重要意义。“目前的单细胞定量深度只是一个起点”，方群教授分享道，在该项研究中，可从单个哺乳动物细胞中可定量多达3000种蛋白质，约占人类基因编码蛋白质总数（约20,000种）的15%，其鉴定深度已经达到10年前单细胞转录组测序技术的相近水平。类比单细胞转录组测序技术的发展历史，可以预见当前已处于单细胞蛋白质组分析技术的爆发阶段，随着技术的快速革新，单细胞的定量鉴定深度还将得到史无前例的提升。“这意味着单细胞蛋白质组学技术已进入在广泛的生物医学研究领域中实际应用的阶段。”[align=center][img=,700,315]https://img1.17img.cn/17img/images/202402/uepic/0ff9f496-19a8-4d58-a0de-a5d54a37ad74.jpg[/img][/align][b]团队表示，未来，他们将进一步提高单细胞蛋白质组分析的鉴定深度和通量，以持续推进该技术实用化和应用拓展的水平[/b]。此外，在上述成果基础上，目前团队还在利用iChemFoundry平台的自动化机器人技术和机器视觉技术构建能够完成单细胞蛋白质组分析全部流程操作自动化的分析平台，很快会有新的成果发布，这些都将为人们了解生命活动中细胞异质性的变化带来更有力工具。[来源：浙大杭州科创中心][align=right][/align]

在基因表达研究中，研究者比较注意选择合适的表达载体和宿主系统，而往往忽视基因本身是否与载体和宿主系统为最佳匹配这样一个实质性问题。基因的最佳化表达可以通过对基因的重新设计和合成来实现，如消除稀有密码子而利用最佳化密码子，二级结构最小化，调整GC含量等。以下就密码子最佳化、翻译终止效率和真核细胞中异源蛋白表达的问题加以说明。密码子最佳化（codon optimization）遗传密码有64种，但是绝大多数生物倾向于利用这些密码子中的一部分。那些被最频繁利用的称为最佳密码子(optimal codons)，那些不被经常利用的称为稀有或利用率低的密码子(rare or low-usage codons)。实际上用做蛋白表达或生产的每种生物（包括大肠杆菌，酵母 ，哺乳动物细胞，Pichia，植物细胞和昆虫细胞）都表现出某种程度的密码子利用的差异或偏爱。大肠杆菌、酵母 、果蝇、灵长类等每种生物都有独特的8个密码子极少被利用。有趣的是，灵长类和酵母 有6个同样的利用率低的密码子。大肠杆菌、酵母 和果蝇中编码丰度高的蛋白质的基因明显避免低利用率的密码子。因此，重组蛋白的表达可能受密码子利用的影响（尤其在异源表达系统中）的事实并不很奇怪。你的基因利用的密码子可能不是你正在利用的蛋白生产系统进行高水平表达所偏爱的密码子，这种情况是可能的。利用偏爱密码子(preferred codons)并避免利用率低的或稀有的密码子可以合成基因，基因的这种重新设计叫密码子最佳化。在同源表达系统中，同较低水平表达的基因相比，较高表达的基因可能有很不同的密码子偏爱。通过对密码子利用的归类分析，人们可以真正预测任何基因在酵母 中的表达水平。在诸如Zea mays的其他生物中，大量高表达基因强烈偏爱以G或C结尾的密码子。而且，在Dictyostelium中，同低水平表达的基因比较，高表达基因有较大数目的偏爱密码子。在大肠杆菌中表达哺乳动物基因是不可预测和具有挑战的。例如直到最近才实现了人血红蛋白的过表达。为了达到血红蛋白的好的表达水平，Alpha-球蛋白cDNA不得不用大肠杆菌偏爱的密码子进行重新合成。在异源宿主中实现象血红蛋白这样复杂的蛋白质的过表达可能需要最佳化密码子，这些研究者为此提供了令人信服的资料。成簇的低利用率的密码子抑制了核糖体的运动，这是基因不能以合适水平表达的一个明显机制。核糖体翻译由九个密码子组成的信使（含几个低利用率密码子或全部为低利用率密码子）时的运动速度要比翻译不含低利用率密码子的同样长的信使的速度慢。即使低利用率密码子簇位于3'端，信使最后也会被核糖体”拥挤”而损害，核糖体又回到5'端。3'端低利用率密码子簇的抑制效应可以和全部信使都由低利用率密码子组成的抑制效应一样大。如果低利用率密码子簇位于5'端，其效应是起始核糖体数目的全面减少，导致蛋白合成中信使的低效率。散在分布的稀有密码子对翻译的效应还未很好地研究，但是有证据表明这种情况的确对翻译效率有负面效应。其他因素也可以影响蛋白表达，包括使mRNA去稳定的序列。重新设计合成基因可以去除或改变这些序列，导致高水平表达。消除稀有密码子、去除任何去稳定序列和利用最佳密码子的基因的重新设计都可能增加蛋白产量，使的蛋白生产更有效和经济。翻译终止效率蛋白表达水平受许多不同因素和过程影响。蛋白稳定性、mRNA稳定性和翻译效率在蛋白生产和积累中起主要作用。翻译过程分为起始、延伸和终止三个期。对于翻译的起始，原核mRNA需要5'端非翻译前导序列中有一段叫Shine-Dalgarno序列的特异核糖体结合序列。在真核细胞，有效的起始依赖于围绕在起始密码子ATG上下游的一段叫Kozak序列的序列。密码子利用或偏爱对延伸有深刻的影响。例如，如果mRNA有很多成簇的稀有密码子，这可能对核糖体的运动速度造成负面影响，大大减低了蛋白表达水平。翻译终止是蛋白生产必须的一步，但其对蛋白表达水平的影响还没有被研究清楚。但是最近的科学研究表明终止对蛋白表达水平有很大的影响。总的来说，更有效的翻译终止导致更好的蛋白表达。绝大多数生物都有偏爱的围绕终止密码子的序列框架。酵母 和哺乳动物偏爱的终止密码子分别是UAA和UGA。单子叶植物最常利用UGA，而昆虫和大肠杆菌倾向于用UAA。翻译终止效率可能受紧接着终止密码子的下游碱基和紧靠终止密码子的上游序列影响。在酵母 中通过改变围绕终止密码子的局部序列框架，翻译终止效率可能被减低几个100倍。对于UGA和UAA，紧接着终止密码子的下游碱基对有效终止的影响力大小次序为GU，AC；对于UAG是U、ACG。对于大肠杆菌，翻译终止效率可因终止密码子及临近的下游碱基的不同而显著不同，从80%（UAAU）到7%（UGAC）。对于UAAN和UAGN系列，终止密码子下游碱基对翻译的有效终止的影响力大小次序为UGA、C。UAG极少被大肠杆菌利用，相比UAAN和UGAN，UAG表现了有效的终止，但其后的碱基对有效终止的影响力为GU，AC。对于哺乳动物，偏爱的终止密码子为UGA，其后的碱基可以对in vivo翻译终止有8倍的影响（A、GC、U）。对于UAAN系列，in vivo终止效率可以有70倍的差别，UGAN系列为8倍。如果终止密码子附近序列没有最佳化，可能发生明显增加的翻译通读，因此减少了蛋白表达。例如，在兔网状细胞无细胞翻译系统里，UGAC的翻译通读可以高达10%，而第四个碱基如果为A，G或C，翻译通读为1%。总的来说，翻译起始框架、翻译终止序列框架和密码子利用应该仔细选择，以利于蛋白的最高水平表达。翻译终止序列框架能几倍地改变蛋白生产水平。真核细胞中的异源蛋白表达异源蛋白质在细菌中表达是目前使用的主要的蛋白生产系统。大肠杆菌一直是最经济的系统之一。然而为了生产需要特异修饰、胞外分泌或有特异折叠需要的蛋白质，其他表达系统也是需要的。真核细胞在表达原核来源的基因、真核基因的cDNA拷贝或其他无内含子的基因时可能表现很多特异问题。富含AT的基因在很多真核细胞中表达时会遭遇很剧烈的障碍。主要的真核信号序列如 加poly-A的位点、酵母 转录终止位点和真核mRNA去稳定序列都是富含AT的。内含子序列也趋向于富含AT，尽管他们有参与剪切过程的很特异的识别序列。虽然绝大多数原核基因没有剪切或聚腺苷过程，但这些真核过程需要的保守序列可能存在于原核基因中，因此当这些基因在真核细胞中表达时可能引起特异的问题。而且诸如哺乳动物和单子叶植物细胞的特异真核表达系统可能不能有效地表达无内含子的基因。 真核mRNA在离开细胞核进而在胞浆的核糖体上被翻译前需要特异的处理和修饰。这些过程包括去除内含子、5'端甲基化帽子形成和3'端加poly-A。内含子去除需要5'剪切位点、G75/G100U100A65AG65U保守序列、3'剪切位点、富含密啶NC66A100G100/G56保守序列和C72T98R77A100Y75保守序列。有效的加poly-A和mRNA剪切需要一个由两个部分组成的信号：加poly-A保守序列AAUAAA和在切割位点内的50个碱基的富含GT的序列。酵母 真核转录终止序列（几个不同的富含AT序列,如含TTTTTATA，TATATA，TACATA，TAGTAGTA的一个38bp区域）被研究的最清楚。这些结果来自对酵母 突变体CYCI mRNA的mRNA水平和相对长度的确定的实验。近期用in vivo质粒稳定性分析的研究结果证明：TATATA似乎和原始的38bp野生型区域一样有效地终止转录，而TAGATATATATGTAA和TACATA效率差些，TTTTTTTATA几乎没有效率。所有这些序列在反方向时没有终止转录功能。不幸的是几乎没有其他真核表达系统转录终止序列方面的信息。内含子对几个哺乳动物基因的正常表达是必需的，包括Beta-球蛋白、SV40 late mRNA和二氢叶酸还原酶基因。单子叶植物细胞充分表达乙醇脱氢酶的cDNA拷贝、报告基因氯霉素乙酰转移酶、Beta葡萄糖苷酸酶和其他缺乏内含子的基因时也依赖内含子。转录区域内引入内含子可以通过未确定的转录后机制增强表达。（免疫球蛋白基因）内含子可能也包含转录增强子，因此通过转录机制增强表达。 总的来讲，如果存在某些DNA序列，真核异源蛋白表达可能是个难题。为避免剧烈的表达减少，需要对基因进行扫描，确认是否含上述提及的富含AT的序列。而且，在几个真核系统表达无内含子基因可能需要引入内含子以实现外源蛋白的充分表达。

[b][font=宋体]前言[/font][/b][font=宋体]杆状病毒载体表达系统（[/font][font=Calibri]Baculovirus [/font][font=宋体][font=Calibri]e[/font][/font][font=Calibri]xpression [/font][font=宋体][font=Calibri]vector system, BEVS[/font][font=宋体]）自[/font][font=Calibri]1983[/font][font=宋体]年问世以来，已广泛应用于疫苗生产、基因治疗等领域。目前已有多种[/font][font=Calibri]BEVS[/font][font=宋体]衍生产品获批使用，如[/font][font=Calibri]HPV[/font][font=宋体]疫苗、流感疫苗和几款兽用疫苗等。[/font][font=Calibri]BEVS[/font][font=宋体]具有安全性高、操作简单、可以无血清培养等优点，但同时也面临表达不稳定和蛋白质糖基化水平低等挑战。本文总结了[/font][font=Calibri]BEVS[/font][font=宋体]的优势和局限性。[/font][/font][font=Calibri] [/font][b][font=宋体]杆状病毒载体表达系统的优势[/font][font=Calibri] [/font][/b][font=宋体][font=Calibri]1[/font][font=宋体]、安全性高：杆状病毒仅感染昆虫细胞，不感染其他脊椎动物，对人类健康没有不良影响。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]2[/font][font=宋体]、高效的蛋白质表达：[/font][font=Calibri]BEVS[/font][font=宋体]能够表达复杂或难以表达的蛋白质，例如各种酶类、寄生虫蛋白、糖蛋白等，并且能进行正确的蛋白质折叠和翻译后修饰。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]3[/font][font=宋体]、易于大规模生产：昆虫细胞可以在无血清的培养基中生长，并且易于扩大生产规模。此外，[/font][font=Calibri]BEVS[/font][font=宋体]不需要处理活病毒或潜在危险的病原体，降低了生产成本。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]4[/font][font=宋体]、应用广泛：广泛用于功能、晶体学和药物发现研究。[/font][/font][font=Calibri] [/font][b][font=宋体]杆状病毒载体表达系统的局限性：[/font][/b][font=Calibri] [/font][font=宋体][font=Calibri]1[/font][font=宋体]、表达不稳定：由于病毒的细胞毒性作用导致宿主细胞裂解，这可能影响最终的产物产量和蛋白质的稳定性。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]2[/font][font=宋体]、糖基化水平较低：昆虫细胞所产生的异源蛋白质的[/font][font=Calibri]N-[/font][font=宋体]糖基化图谱与哺乳动物细胞产生的不同，这可能影响蛋白质的稳定性、生物活性或免疫原性。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]3[/font][font=宋体]、潜在的免疫反应：[/font][font=Calibri]BEVS[/font][font=宋体]诱导的免疫反应可能产生炎症细胞因子和趋化因子，并激活补体途径，这也可能对蛋白质表达产生负面影响。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]4[/font][font=宋体]、基因组不稳定性：杆状病毒基因组可能存在不稳定性，影响长期表达和生产稳定性。[/font][/font][font=Calibri] [/font][font=宋体][font=宋体]尽管存在一些挑战，但[/font][font=Calibri]BEVS[/font][font=宋体]平台近年来已经得到了显著改进，包括病毒载体的优化、病毒基因组的修饰和宿主细胞的广泛应用，这些分子进步有助于增强[/font][font=Calibri]BEVS[/font][font=宋体]平台的多样性和应用潜力。[/font][/font][font=Calibri] [/font][font=宋体]义翘神州提供[/font][url=https://www.sinobiological.com/services/baculovirus-insect-protein-expression-service][u][font=宋体][color=#0026e5][font=宋体]杆状病毒[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]昆虫蛋白表达的一站式服务[/font][/color][/font][/u][/url][font=宋体][font=宋体]。凭借优化的表达载体和更高滴度的病毒包装技术，义翘神州在杆状病毒[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]昆虫细胞蛋白表达方面具有丰富的经验，特别是针对序列较长的蛋白、病毒类蛋白、激酶、胞内蛋白以及膜蛋白等。[/font][/font][font=Calibri] [/font][font=宋体]参考文献：[/font][font=Calibri]Hong M, Li T, Xue W, et al. Genetic engineering of baculovirus-insect cell system to improve protein production. Front Bioeng Biotechnol. 2022 10:994743. Published 2022 Sep 20. doi:10.3389/fbioe.2022.994743[/font][font=Calibri] [/font]

待检测样品制备生物样品往往是非常复杂的生物分子混合体，除少数特殊样品外，一般不能直接与芯片反应，必须将样品进行生物处理。从血液或活组织中获取的DNA/mRNA样品在标记成为探针以前必须扩增以提高阅读灵敏度，但这一过程操作起来却有一定的难度。比如在一个癌细胞中有成千上万个正常基因的干扰，杂合癌基因的检测和对它的高效、特异地扩增就不是一件容易的事。因为在一般溶液中PCR扩增时，靶片段太少且不易被凝胶分离，故存在其它不同的DNA片段与其竞争引物的情况。美国Mosaic Technology公司发展了一种固相PCR系统。此系统包含两套引物，每套都可以从靶基因两头延伸。当引物和DNA样品及PCR试剂相混时，如果样品包含靶序列，DNA就从引物两头开始合成，并在引物之间形成双链DNA环或“桥”。由于上述反应在固相中产生，因而避免了引物竞争现象，并可减少残留物污染和重复引发。根据样品来源、基因含量、检测方法和分析目的不同，采用的基因分离、扩增及标记方法各异。为了获得基因的杂交信号必须对目的基因进行标记。标记方法有荧光标记法、生物素标记法、同位素标记法等。目前采用的最普遍的荧光标记方法与传统方法如体外转录、PCR、逆转录等原理上并无多大差异，只是采用的荧光素种类更多，这可以满足不同来源样品的平行分析。样品制备的常用试剂：对于检测表达的芯片，样品制备通常涉及mRNA的纯化，cDNA的合成，体外转录或者PCR，标记等步骤。而对于SNP或者突变检测，则往往涉及Genomic DNA纯化和PCR标记等步骤。1. RNA纯化：从样品中分离纯化高质量的RNA是非常重要的第一步。由于RNA样品中的DNA碎片会影响后继的PCR反应，所以要彻底除去样品中的DNA。通常用mRNA纯化的方法可以除去DNA片断，或者用RNase-Free的DNase处理RNA样品。在这里我们介绍一些常用的RNA纯化试剂盒，特别是由Affymetrix公司推荐的QIAGEN RNA纯化系列。* RNeasy Protect Kit：一旦生物样品被收集分离，它的RNA会立刻变得非常不稳定，极易被降解。由于特异及非特异的RNA降解，或者由于应激反应产生新的RNA都会引起RNA状态的改变。对于生物芯片、基因表达矩阵分析（Array Analysis）、定量RT-PCR等实验来说，采样后立即稳定样品里的RNA以保存当时RNA的表达状态，是精确/定量研究基因表达分析的重要前提。为了达到这个目的，往往需要将液氮或者干冰带到采样现场，采样后立即抽提RNA或者运回实验室保存。对于实验者来说非常不方便。著名的QIAGEN公司最近新推出一种RNA抽提试剂：RNeasy Protect Kit，提供一整套RNA保护和分离试剂，从样品的制备到RNA的抽提，只需一个试剂盒即可解决所有问题。保证样品的表达信息不受破坏，确保得到可信的基因表达分析结果。试剂盒里提供一种RNAlater RNA Stabilization Reagent，只要在采样后立即将新鲜样品浸入这种液体试剂，RNA保护剂可以迅速渗透到组织或其他生物样本中，稳定并保护RNA完整而不被降解，确保下游分析得到的数据真实反应样品的表达信息。保存在RNAlater中的样品RNA可以在37度下稳定保存1天，或者在18～25度保存7天，2～8度稳定4周，或者在-20度永久保存。这种技术为在不同温度下采样，运输和保存样品提供了极大的方便，特别适用于各种动物组织、培养细胞、细菌、白细胞，但必须说明的是它不适用于全血或体液中RNA的保存。RNAlater的用法非常简单，只要在采样后立即将样品完全浸入适量（10ul/1mg组织）的RNAlater中即可。取样的动作要尽量快速利索，组织样品的大小以不超过0.5公分厚为宜，对于一些小的组织如小鼠的脾、肾等器官则可以整个取出浸入溶液中，较大的则应切开为厚度小于0.5公分的小块，以确保RNAlater 能迅速扩散渗透入组织块中的所有细胞中。采样的容器应该足够大以容纳10倍于组织重量的溶液，避免组织块挤在一起，同时建议将溶液加满容器以避免在运输过程中组织块露出液面。注意本试剂只适用于新鲜样品，对于冷藏和包埋的样品直接抽提RNA即可。另外对于RNA已经降解的样品，RNAlater只能保护剩下的样品RNA，不能修复已破坏的RNA。保存后的样品可以直接用于RNA或者mRNA的抽提。RNAlater不会影响组织块的结构，可以在室温下切出适量的组织块用于称量和抽提RNA，剩下的部分可用于继续保存样品。-20度冻存的样品可以取出在室温下进行称量等操作而无需干冰。在-20度冻存的样品反复冻融20次RNA依然保持完好无损。RNAlater处理的样品比新鲜组织稍微硬一点，但不会影响匀浆过程。取出适量的样品即可开始加RLT缓冲液进行匀浆化。和传统的RNeasy Kit一样，RNeasy Protect Kits采用QIAGEN著名的硅胶膜纯化柱技术，迅速特异地吸附样品裂解液中的RNA，无需酚氯仿抽提，不用乙醇沉淀或LiCl沉淀，也不用CsCl超离，只要洗脱即可得到纯的RNA。通常情况下RNeasy的纯化技术足以除去绝大部分的DNA，而无需额外进行DNaes处理，但是对于一些对痕量DNA非常敏感的实验，用RNase-Free DNase Set（QIAGEN cat.no. 79254）可以直接在纯化柱上消化DNA残留，在随后的洗涤步骤中除去DNase，最后洗脱得到不含DNA的纯RNA。试剂盒具有以下优点：●迅速稳定并保护RNA，确保基因完整、基因表达信息可靠。 　　●由于RNA Stabilization试剂，您可以放心地在室温下操作，方便、安全——无须液氮和干冰。 　　●确保RNA不受降解——即使多次冻溶也不受影响。 　　●简单、快速和可靠RNA分离——使用于所有下游分析的即用型RNA。货号 品名（规格） 价格（RMB）74124 RNeasy Protect Mini Kit（50） 3181.00　　75152 RNeasy Protect Midi Kit（10） 1313.00　　75182 RNeasy Protect Maxi Kit（12） 4140.00　　76104 RNAlater RNA Stabilizationeagent 682.00http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/07/28/1216791379.gif

[font=宋体]无细胞表达系统是一种在生物制药和基因疗法领域广泛应用的生物技术。尽管它带来了许多优势，如高表达水平和翻译后修饰，但无细胞表达系统也存在一些常见问题和挑战。本文将详细解答这些问题，并提供相应的解决方案。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]Q1:[/font][font=宋体]无细胞合成（[/font][font=Calibri]CFPS[/font][font=宋体]）体系相对于细胞体系有哪些优势？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]A1: [/font][font=宋体]无细胞表达系统的优势主要体现在：[/font][/font][font=宋体][font=宋体]? 可自动化操作简便、快捷——成本低（无需培养细胞和细菌相关的场地设施）、表达时间短（[/font][font=Calibri]3h[/font][font=宋体]）、单位表达量高。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]? 蛋白表达工程化（[/font][font=Calibri]Cell-free protein engineering[/font][font=宋体]）——无细胞合成系统作为一个开放式的系统，可以向体系中自由添加所需的成分以调控蛋白的正确合成。例如可以向系统中加入[/font][font=Calibri]Fe2+[/font][font=宋体]、[/font][font=Calibri]Mn2+[/font][font=宋体]和[/font][font=Calibri]Cu2+[/font][font=宋体]等金属离子促进含有对应离子蛋白的正确合成；可以有效表达抗菌肽等毒性蛋白并实现规模化目的蛋白的生产。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]? 适合原型研究（[/font][font=Calibri]cell-free prototyping[/font][font=宋体]），整体原料均为外加，活性物质之间发生的化学酶促反应使整个过程相对可控。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]Q2:[/font][font=宋体]真核来源的蛋白是否必须用真核表达系统？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]A2:[/font][font=宋体]并非如此，真核来源的蛋白除了传统的哺乳动物表达系统，还可以利用无细胞蛋白合成。无细胞系统是一套酶促级联反应，可以添加很多其他组分甚至是真核来源的提取物来实现真核蛋白的表达。如果某些目标蛋白（比如抗体功能性片段[/font][font=Calibri]scFv[/font][font=宋体]和[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]）的功能不依赖翻译后修饰，在这种情况下，不管是无细胞系统还是[/font][font=Calibri]HEK293[/font][font=宋体]系统，两者表达的活性无明显差异。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]Q3:[/font][font=宋体]无细胞合成系统是否适用于高通量，表达量如何？少量蛋白的检测是否也适用？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]A3:[/font][font=宋体]无细胞表达系统非常适合高通量表达，其产量最高可到 [/font][font=Calibri]mg/mL [/font][font=宋体]级别，抗体和抗体功能性片段是 [/font][font=Calibri]100 [/font][font=宋体]μ[/font][font=Calibri]g/mL [/font][font=宋体]级别。对于少量蛋白的检测需要建立相应的检测方法，如您想进一步了解，我们可以协助进行方法学的设计。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]Q4:[/font][font=宋体]对于原核体系难以表达的真核来源蛋白，无细胞表达体系有什么优势吗？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]A4:[/font][font=宋体]因为其开放式系统可以添加很多其他组分甚至是真核来源的提取物来实现真核蛋白的正确合成。例如我们聚焦的[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]、[/font][font=Calibri]VHH-Fc[/font][font=宋体]等都可以实现无细胞系统中上清表达，但是这些蛋白在原核表达中往往以错误的形式存在。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]Q5: [/font][font=宋体]我在无细胞表达系统中进行表达，但蛋白总是以低表达水平出现，如何解决？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]A5: [/font][font=宋体]低表达可能是由于反应条件不当或蛋白的折叠不完整。您可以尝试优化反应条件，如调整温度、[/font][font=Calibri]pH[/font][font=宋体]值和反应时间，以提高蛋白的表达水平。同时，添加适当的蛋白辅助因子或分子伴侣，有助于促进蛋白的正确折叠和表达。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]Q6: [/font][font=宋体]以不溶性形式表达，该怎么解决？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]A6: [/font][font=宋体]蛋白不溶性表达可能是由于蛋白的折叠不正确或缺乏正确的蛋白折叠因子。您可以尝试添加蛋白折叠辅助因子，如小麦胚芽提取物，有助于促进蛋白的正确折叠和溶解性。此外，优化反应条件和表达条件，如调整温度和反应时间，也可能有助于提高蛋白的溶解性。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]Q7: [/font][font=宋体]形成夹杂物，导致纯化困难，有什么解决办法？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]A7: [/font][font=宋体]夹杂物的产生可能是由于蛋白的折叠不正确或反应条件不适合。您可以尝试添加蛋白辅助因子或分子伴侣，如[/font][font=Calibri]chaperonin[/font][font=宋体]，来帮助蛋白的正确折叠和防止夹杂物的形成。同时，优化反应条件和表达条件，如调整温度和反应时间，也可能有助于减少夹杂物的产生。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]Q8: [/font][font=宋体]出现部分降解，如何解决？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]A8: [/font][font=宋体]蛋白降解可能是由于蛋白的不稳定性或存在蛋白酶的活性。您可以尝试添加蛋白酶抑制剂，如苯甲酸，来减少蛋白的降解。同时，优化反应条件和表达条件，如调整温度和反应时间，也可能有助于提高蛋白的稳定性。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]Q9: [/font][font=宋体]出现异常修饰，如何解决这个问题？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]A9: [/font][font=宋体]蛋白异常修饰可能是由于无细胞表达系统中存在的特定修饰酶。您可以尝试选择不同的表达系统或添加特定的修饰酶抑制剂，来减少蛋白的异常修饰。同时，优化反应条件和表达条件，如调整温度和反应时间，也可能有助于减少蛋白的异常修饰。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]Q10: [/font][font=宋体]形成聚集体，导致纯化困难，如何解决？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]A10: [/font][font=宋体]蛋白聚集体的形成可能是由于蛋白的折叠不正确或反应条件不合适。您可以尝试添加蛋白折叠辅助因子或分子伴侣，如小麦胚芽提取物，有助于促进蛋白的正确折叠和防止聚集体的形成。同时，优化反应条件和表达条件，如调整温度和反应时间，也可能有助于减少聚集体的产生。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]A10: [/font][font=宋体]高背景信号可能是由于蛋白的非特异性结合或存在夹杂物。您可以尝试优化反应条件和表达条件，如调整温度和反应时间，来减少非特异性结合。同时，使用适当的纯化方法，如亲和层析或凝胶过滤，可以帮助减少背景信号。另外，您还可以使用合适的对照实验来验证蛋白的特异性结合，以确保蛋白表达的准确性和可靠性。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]义翘神州自主研发的[url=https://cn.sinobiological.com/services/cell-free-protein-synthesis-service][b]无细胞表达系统[/b][/url]，经过充分验证，可为您提供优质的[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]及[/font][font=Calibri]scFv[/font][font=宋体]快速表达服务，加速您的研发进程。有需求可以来义翘神州网咨询详情[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/services/cell-free-protein-synthesis-service[/font][/font]

[font=宋体][font=宋体]在生物技术的广阔天地中，杆状病毒昆虫细胞表达系统以其独特的魅力和广泛的应用前景，正逐渐受到研究者们的青睐。这一系统巧妙地利用经过改造的杆状病毒基因组，在大肠杆菌中高效复制，并通过精密的转座过程将目的基因精准地插入到[/font][font=Calibri]bacmid[/font][font=宋体]的特定位点。这一过程不仅展示了生物技术的精巧与奇妙，更为科研工作者提供了强大的工具，用以探索和研究蛋白质的功能与结构。然而，任何技术在实际应用中总会遇到一些问题和挑战。为了帮助大家更好地掌握和运用这一系统，本文将深入探讨其原理，并分享在实际操作中可能遇到的常见问题及其解决方案，以期为大家的科研工作提供有益的参考和指导。[/font][/font][b][font=宋体] [/font][font=宋体]杆状病毒昆虫细胞表达系统原理：[/font][/b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]经过精心改造的病毒基因组（即杆状病毒穿梭载体[/font][font=Calibri]Bacmid[/font][font=宋体]）在此系统中展现了非凡的复制能力。它们能在大肠杆菌如[/font][font=Calibri]DH10Bac[/font][font=宋体]菌株中自如地繁衍。这一复制过程得益于供体质粒中目的基因两侧所锚定的[/font][font=Calibri]Tn7[/font][font=宋体]转座原件。这些原件与[/font][font=Calibri]DH10Bac[/font][font=宋体]菌株中的[/font][font=Calibri]helper[/font][font=宋体]质粒所编码的转座酶活性相互作用，将目的基因精准地转座到[/font][font=Calibri]bacmid[/font][font=宋体]的特定位点上。当目的基因成功插入后，会导致[/font][font=Calibri]bacmid[/font][font=宋体]上的[/font][font=Calibri]LacZ[/font][font=宋体]基因发生移码，进而通过蓝白斑筛选法轻松鉴定出阳性重组[/font][font=Calibri]bacmid[/font][font=宋体]。经过提取后，这些[/font][font=Calibri]bacmid[/font][font=宋体]便能转染昆虫细胞，开启其在昆虫细胞中的高效表达之旅。[/font][/font][font=宋体] [/font][b][font=宋体][font=宋体]昆虫[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]杆状病毒表达平台的常见问题解答[/font][/font][/b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]1[/font][font=宋体]、[/font][/font][font=宋体]义翘神州是否接受已构建的表达载体进行[url=https://cn.sinobiological.com/resource/protein-review/protein-expression][b]蛋白表达[/b][/url]？[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]对于众多常规蛋白表达项目，义翘神州确实欢迎并接受客户直接提供的表达载体，如[/font][font=Calibri]pFastBac[/font][font=宋体]等，进行专业的蛋白表达。我们深知每个蛋白的特性独一无二，因此，我们始终致力于与客户保持紧密的沟通，共同探讨并确定最佳的纯化方案，确保最终交付的产品符合客户的期望和需求。我们承诺，通过我们的专业知识和丰富经验，将客户的表达载体转化为高质量的蛋白产品。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]2[/font][font=宋体]、[/font][/font][font=宋体]义翘神州是否接受包被好的杆状病毒直接进行蛋白表达？[/font][font=宋体]对于一些常规蛋白表达项目我们同样也可以直接使用客户制备好的杆状病毒进行蛋白表达，我们也会根据蛋白的实际特性与客户沟通交流纯化方案和最终交付形式。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]3[/font][font=宋体]、[/font][/font][font=宋体][font=宋体]哪些类型的蛋白适合杆状病毒[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]昆虫细胞表达系统进行制备？[/font][/font][font=宋体][font=宋体]杆状病毒[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]昆虫细胞表达系统适用于多种类型的蛋白表达，鉴于昆虫细胞可实现高密度培养的特性以及相对原核系统较为完备的后修饰和蛋白折叠机制，杆状病毒[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]昆虫细胞表达系统通常被较多的用于胞内定位蛋白的表达，并且其在表达一些稳定性相对较差的蛋白，比如转录因子等方面也有一定的优势。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]4[/font][font=宋体]、[/font][/font][font=宋体]杆状病毒表达系统有哪些优势？[/font][font=宋体][font=宋体]杆状病毒表达系统是属于真核表达系统，在蛋白质表达方面具有许多优势，比如可容纳大量[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]插入片段、相对较高的表达水平以及类似于哺乳动物细胞的真核蛋白质修饰等。 杆状病毒表达系统是结构分析中最常用的表达系统。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]5[/font][font=宋体]、[/font][/font][font=宋体]在表达后的修饰中，昆虫系统出现多条带，不同的修饰在活性上有区别吗？[/font][font=宋体]重组表达的后修饰会出现不均一的情况，但不是所有的后修饰都会对蛋白活性有影响，所以需要结合该蛋白的修饰位点在功能上的作用进行分析，不同的修饰不一定在活性上有差异。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]6[/font][font=宋体]、[/font][/font][font=宋体]目的蛋白表达后会和病毒一起释放到胞外吗？[/font][font=宋体]需要确定目的蛋白是分泌表达还是胞内表达。分泌表达的蛋白会释放到胞外，因此纯化的时候选用培养上清。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]义翘神州为客户提供[url=https://cn.sinobiological.com/services/platform/baculovirus-insect-protein-expression][b]杆状病毒[/b][/url][/font][font=Calibri][url=https://cn.sinobiological.com/services/platform/baculovirus-insect-protein-expression][b]-[/b][/url][/font][font=宋体][url=https://cn.sinobiological.com/services/platform/baculovirus-insect-protein-expression][b]昆虫表达平台[/b][/url]，在[url=https://cn.sinobiological.com/services/baculovirus-insect-protein-expression-service][b]杆状病毒[/b][/url][/font][font=Calibri][url=https://cn.sinobiological.com/services/baculovirus-insect-protein-expression-service][b]-[/b][/url][/font][font=宋体][url=https://cn.sinobiological.com/services/baculovirus-insect-protein-expression-service][b]昆虫细胞蛋白表达服务[/b][/url]方面具有丰富的经验，特别是针对序列较长的蛋白、病毒类蛋白、激酶、胞内蛋白以及膜蛋白等。义翘神州拥有多种常用昆虫细胞系（[/font][font=Calibri]Sf9, Sf21, High-Five[/font][font=宋体]），一般来说，[/font][font=Calibri]Sf9[/font][font=宋体]更利于病毒扩增，[/font][font=Calibri]Hi5[/font][font=宋体]更利于蛋白表达。义翘采用的是[/font][font=Calibri]Sf9[/font][font=宋体]扩增病毒，[/font][font=Calibri]Hi5[/font][font=宋体]重组表达，并且凭借优化的表达载体和更高滴度的病毒包装技术，有效提高蛋白表达量，交付高活性蛋白。[/font][/font][font=宋体]详情可查看：[/font][font=宋体][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/services/platform/baculovirus-insect-protein-expression[/font][/font][b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]义翘神州：蛋白与抗体的专业引领者，欢迎通过百度搜索[/font][font=宋体]“义翘神州”与我们取得联系。[/font][/font][/b][font=宋体] [/font]

[font=宋体][font=宋体]无细胞蛋白表达系统（[/font][font=Calibri]Cell-Free Protein Expression System[/font][font=宋体]）是一种基于原核和真核细胞提取物构建的体外蛋白表达系统。它具有许多优点，例如可以在短时间内生产大量的蛋白质，同时避免了细胞内的复杂调控机制和翻译后修饰等繁琐过程。因此，无细胞蛋白表达系统在生物制药、生物材料、生物燃料等领域具有广泛的应用前景。本文将详细介绍无细胞蛋白表达系统的优缺点。[/font][/font][font=宋体][b]一、无细胞蛋白表达系统的优点[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]1.[/font][font=宋体]高效性：无细胞蛋白表达系统具有高表达效率的优点，这是由于体外体系中不存在靶蛋白累积所需的细胞分裂和细胞复杂代谢反应。此外，由于无细胞蛋白表达系统不受到细胞毒性和免疫反应的限制，可以实现大规模的蛋白质表达。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]2.[/font][font=宋体]灵活性：无细胞蛋白表达系统可以使用一系列不同的原核和真核细胞提取物作为反应体系，例如[/font][font=Calibri]E.coli[/font][font=宋体]、小麦胚芽和人类细胞等。这意味着可以根据不同的实验目的和需求进行合理的选择，以适应多样化的研究需要。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]3.[/font][font=宋体]易操作性：无细胞蛋白表达系统非常容易操作。与传统的细胞表达系统相比，无细胞蛋白表达系统不需要细胞培养、生长和繁殖。此外，无细胞蛋白表达系统可以快速进行，通常只需要数小时至几天即可完成目标蛋白的表达。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]4.[/font][font=宋体]简单纯化：由于无细胞蛋白表达系统可以避免有机溶剂和离子交换剂等复杂的步骤，从而使目标蛋白的纯化工作更加简便和迅速。例如，可以使用亲和柱、凝胶过滤和电泳分析等方法来快速分离和纯化蛋白质。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]二、无细胞蛋白表达系统的缺点[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]1.[/font][font=宋体]成本较高：尽管无细胞蛋白表达系统可以大规模进行蛋白质表达，但是所需的原核和真核细胞提取物通常需要较高的成本。此外，涉及到的一些试剂和设备也比较昂贵，使得无细胞蛋白表达系统在应用过程中存在一定的经济压力。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]2.[/font][font=宋体]表达限制：由于无细胞蛋白表达系统缺乏复杂的代谢反应和细胞分化机制，因此它不适用于某些特定类型的蛋白。例如，它无法表达复杂的膜蛋白和困难的药物蛋白等。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]3.[/font][font=宋体]不稳定性：无细胞蛋白表达系统通常具有一定的稳定性问题。由于缺乏细胞膜的保护，无细胞蛋白表达体系会更容易受到外部条件的影响，如温度、[/font][font=Calibri]pH[/font][font=宋体]、离子浓度等，从而导致蛋白质的不稳定性、聚集和降解等现象。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]4.[/font][font=宋体]不适合复杂蛋白结构：无细胞蛋白表达系统对于复杂蛋白结构的模拟效果不佳。例如，膜蛋白、多肽和糖蛋白等复杂蛋白质可能会被无细胞蛋白表达系统无法很好地复制，从而限制了其应用范围。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]无细胞蛋白表达系统具有高效、灵活、易操作、简单纯化等优点，但同时也存在着成本较高、表达限制、不稳定性和不适合复杂蛋白结构等缺点。在实际应用中，需要根据具体的研究目的和需求进行选择，并结合其他技术手段来弥补其不足之处。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]义翘神州提供[url=https://cn.sinobiological.com/services/cell-free-protein-synthesis-service][b]无细胞蛋白表达服务[/b][/url]，服务优势：[/font][font=宋体]①快速、高效 ②高成功率 ③一致性 ④高难度抗体表达[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]详情可以咨询，具体[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/services/cell-free-protein-synthesis-service[/font][/font]

原标题 “纳米生物间谍”技术能进入活细胞取样 可用于深入揭示线粒体基因组变异的重要性 科技日报讯 据物理学家组织网近日报道，美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校（UCSC）研究人员开发出一种机器人式的“纳米生物间谍”系统，能从单个活细胞内提取出微量样本，进行RNA或DNA测序，而不会杀死细胞。研究人员表示，这种单细胞“纳米生物间谍”技术是一种了解活细胞内部动态过程的有力工具。相关论文发表在最近出版的美国化学协会《纳米》杂志上。 “我们能从活细胞中拿走一个‘生物间谍’，再把它送回该细胞，在几天内这样重复多次而不会杀死细胞。如果用其他技术，你不得不牺牲这个细胞才能分析它。”该生物传感与生物电技术小组负责人、UCSC巴斯金工程学院生物分子工程教授内德·波曼德说。 “纳米生物间谍”平台是研究小组用纳米吸液管开发的最新设备。纳米吸液管是一种小玻璃管，取液端越来越细，至尖端直径仅50到100纳米。波曼德说：“我能在实验室造出纳米吸液管，这不需要昂贵的纳米制造设备。但要进入一个细胞，问题是即使在高倍显微镜下，你也看不见吸液管尖端，不知道它偏离了细胞有多远。” 实验室博士后研究员亚当·赛格尔解决了这一问题。他基于在一台改造过的扫描离子电导显微镜（SICM），开发出一种反馈控制系统。该系统能利用通过纳米吸液管尖端的离子流作为反馈信号，在尖端接近细胞表面时探测其中的液滴。在尖端进入细胞之前，一种自动控制系统能定位它在细胞上面的位置，然后尖端很快插入穿透细胞膜，通过操控电压有控制地提取一小点细胞内物质。由于吸液管尖端极精细，对细胞造成的损害极微小。 研究小组用这种系统从活细胞中提取的微量细胞物质，估计只有50毫微微升（千万亿分之一升），约一个人体细胞百分之一的量。他们从单个人体癌细胞中提取物质并进行RNA测序，还从人类成纤维细胞中提取了线粒体并对其进行了DNA测序。“人们已经知道，线粒体和多种神经退化疾病有关。该技术可用于深入揭示线粒体基因组变异的重要性。”波曼德说。 该技术应用前景广阔。波曼德希望能与其他研究人员合作，探索其更多用途。“对于癌症生物学家、干细胞生物学家等想要了解细胞内部情况的科学家来说，这是一种多功能的平台。”（常丽君）来源：中国科技网-科技日报 2014年01月20日

该文该文汇总了单细胞代谢的研究方法，包括质谱 (MS)，质谱成像（ MS imaging）， 毛细管电泳（CE）（其中主要是chip ce）， 光谱学（optical spectroscopy），和荧光生物传感器等多种技术手段分析了几百个单细胞，对单细胞进行大分子层面上的表征，以此阐述细胞代谢的表型异质性（phenotypic heteroge-neity）。大概就这个意思吧，大牛的东西，读起来反正就是半懂不懂。

1．目的了解外源基因在原核细胞中表达的特点和方法。2．原理外源基因克隆在含有lac启动子的表达系统中。先让宿主菌生长，lac I产生的阻遏蛋白与lac操纵基因结合抑制下游的外源基因转录。向培养基中加入诱导物IPTG（异丙基硫代-b-D-半乳糖），解除抑制使外源基因大量表达。表达的蛋白可经SDS-PAGE或Western-blotting检测。3．器材旋涡混合器，微量移液取样器，移液器吸头，50ml 微量离心管，1.5ml 微量离心管，双面微量离心管架，台式冷冻离心机，制冰机，恒温摇床，分光光度计，超净工作台，恒温培养箱，摇菌试管，三角烧瓶，接种环。4．试剂LB培养基（加抗菌素），100mg/ml IPTG，20%葡萄糖。5．实验准备无菌ddH2O，1.5ml离心管装入铝制饭盒（灭菌）、移液器吸头装入相应的吸头盒（灭菌），牙签（灭菌），摇菌管（灭菌），100mg/ml IPTG （过滤灭菌）（100ml分装，-20°C保存），100mg/ml氨苄青霉素（过滤灭菌）（100ml分装，-20°C保存），配制20%葡萄糖（8磅灭菌20分钟，添加至上述LB中，终浓度为0.2%）。6．操作步骤（1） 晚上9：00接种。在超净工作台中接种含有Pinpoint™xa-3-CHI重组载体的菌株，培养于两个三角烧瓶各20ml LB-葡萄糖培养基（含抗菌素Amp 120μg/ml）的摇菌管中，慢速70~90转/分钟30°C摇菌过夜。（2） 至第二天上午8：30 OD600约为0.5，加IPTG至 100μg/ml，150~170转/分钟37°C诱导1.5-3h。同时做不加IPTG诱导和非转化的空菌诱导的对照培养。（3） 4000rpm离心15min弃掉上清液，收获菌体，用SDS-PAGE电泳分析（表达蛋白分子量为30kDa）。菌体也可放在-20°C以下保存备用。（4） 在被细菌污染的桌面上喷洒70%乙醇，擦干桌面。

[b][b][font=&][size=18px]会议咨询：[font=inherit]顾成刚13621995193（微信同号）[/font][/size][/font][/b][font=&][size=18px][color=#404040]2022深圳细胞产业大会[/color][/size][size=18px][color=#404040]第九届（深圳）细胞与肿瘤精准医疗高峰论坛[/color][/size][size=18px][color=#404040]2022年8月深圳 11月 武汉[/color][/size][/font][font=&][size=18px]深圳会议时间：2022年8月21-22日[size=16px][/size][/size][/font][font=&][size=18px][size=16px]深圳会议地点：深圳湾万丽酒店（深圳市南山区科技南路18号）[/size][/size][/font][font=&][size=18px][size=16px][/size][/size][size=18px][color=#404040][/color][/size][size=18px][color=#404040]同期举办：[/color][/size][size=18px][color=#404040]细胞与基因治疗前沿技术应用峰会 外泌体技术转化与疾病研讨会[/color][/size][size=18px][color=#404040]单细胞多组学研究与临床应用峰会 3D细胞培养与类器官临床应用峰会[/color][/size][/font][color=#404040]细胞外囊泡前沿与转化峰会[/color][color=#404040][img]https://img-user-qn.hudongba.com/upload/_oss/userarticleimg/202207/28/31658988346866_article3_1579.png?image/auto-orient,1/quality,q_80[/img][/color][color=#404040]招展联系人：顾先生13621995193（微信Wechat）[/color][size=14px][color=#404040]大会概况：[/color][color=#404040]2022细胞产业大会 2022第九届（深圳）细胞与肿瘤精准医疗高峰论坛将于8月在深圳举办，本次峰会紧密围绕政策规范、监管、工艺与产业化进展、细胞与基因治疗、外泌体临床研究与疾病治疗、外泌体临床检验与肿瘤免疫治疗、细胞外囊泡领域的机制研究、体外诊断及疾病治疗、单细胞多组学、单细胞测序、3D细胞培养与类器官、溶瘤病毒药物的开发与产业转化、干细胞临床前研究与临床应用转化、干细胞存储与治疗、肿瘤免疫治疗、通用型CAR-T细胞治疗、基因治疗及溶瘤病毒、实体瘤治疗及药物开发、临床研究与治疗进展等话题，特邀来自国家药品审评监管机构、科研院所、医疗机构、创新药企、生物治疗、生物技术和服务企业、产业链上下游企业、产业园区、投资机构、行业协会等多位权威专家与产业先锋进行分享交流及产品展示。组委会竭诚搭建优质对话合作平台，诚邀您八月深圳相聚，共襄盛会！[/color][color=#404040]近年来，现代生命科学与生物技术取得了一系列重要进展和重大突破，尤其是以干细胞、免疫细胞为核心的细胞治疗技术更是迅猛发展，在多种难治性疾病的临床研究上获得了许多成绩，在未来展现出了巨大的应用前景细胞治疗受到前所未有的重视，国家和地方层面也密集出台相关政策，支持干细胞、免疫细胞研究的发展。[/color][color=#404040]2009年单细胞测序技术强势问世，发展至今，单细胞测序技术已经在肿瘤、临床诊断、免疫学、微生物学、神经科学等领域占有重要的应用地位，是目前研究和应用的点。研究范围也不再只是基因组、转录组学，而扩展到了表观基因组、空间转录组学、代谢组、免疫组、蛋白组谱系。这些“多组学”技术允许研究人员更仔细地观察细胞之间的异质性，更清楚地识别特定细胞及其功能。[/color][color=#404040]细胞与基因治疗改变了人类治疗遗传疾病和疑难杂症的方式，并正在撬动整个制药生态圈。在各种适应症需求的推动下，细胞与基因治疗快速发展，多种细胞免疫疗法、干细胞疗法、基于腺相关病毒及慢病毒载体的基因疗法相继问世，为复发难治性肿瘤及严重的基因遗传缺陷类疾病提供了重要的治疗选择。随着CAR-T免疫细胞疗法在国际以及国内获批上市，细胞和基因疗法进入了全新的赛道，整个行业进入了技术突破和产业化的快速演进。[/color][color=#404040]2022细胞产业大会 2022第九届（深圳）细胞与肿瘤精准医疗高峰论坛将于8月在深圳举办，本次峰会紧密围绕政策规范、监管、工艺与产业化进展、干细胞临床前研究与临床应用转化、干细胞存储与治疗、肿瘤免疫治疗、细胞与基因治疗、通用型CAR-T细胞治疗、单细胞多组学、单细胞测序、细胞外囊泡分离及检测、3D细胞培养与类器官、基因治疗及溶瘤病毒、实体瘤治疗及药物开发、临床研究与治疗进展等话题，特邀来自国家药品审评监管机构、科研院所、医疗机构、创新药企、生物治疗、生物技术和服务企业、产业链上下游企业、产业园区、投资机构、行业协会等多位权威专家与产业先锋进行分享交流及产品展示。组委会竭诚搭建优质对话合作平台，诚邀您八月深圳相聚，共襄盛会！[/color][color=#404040]专题会议[/color][color=#404040]1、干细胞临床研究与转化应用峰会[/color][color=#404040]干细胞临床前研究与转化应用[/color][color=#404040]干细胞临床前研究与临床应用转化[/color][color=#404040]干细胞治疗技术与临床研究[/color][color=#404040]干细胞与免疫细胞临床研究的制剂质量评价[/color][color=#404040]干细胞治疗质量控制管理的现状与未来[/color][color=#404040]干细胞与类器官研究[/color][color=#404040]干细胞外泌体的应用[/color][color=#404040]干细胞与再生医学[/color][color=#404040]间充质干细胞外囊泡治疗难治性疾病[/color][color=#404040]新型干细胞治疗新冠肺炎[/color][color=#404040]2、肿瘤免疫治疗产业转化领袖峰会[/color][color=#404040]细胞免疫治疗研发突破与商业化进程[/color][color=#404040]通用型CAR-T细胞免疫治疗[/color][color=#404040]细胞免疫治疗质量控制&产业化[/color][color=#404040]细胞治疗药物研发与商业化生产[/color][color=#404040]细胞治疗产品开发与工艺优化[/color][color=#404040]TIL细胞在实体瘤治疗中的技术挑战与发展趋势[/color][color=#404040]iPSC来源的CAR先天性免疫细胞及其在肿瘤免疫细胞治疗中的应用[/color][color=#404040]细胞外囊泡的多组学研究[/color][color=#404040]细胞外囊泡RNA组分解析及其应用[/color][color=#404040]外泌体技术的开发与临床转化[/color][color=#404040]3、单细胞多组学研究与临床应用峰会[/color][color=#404040]单细胞多组学研究与临床应用[/color][color=#404040]单细胞转录组技术致力于大脑发育及神经干细胞调控的研究[/color][color=#404040]单细胞多组学科学创新前沿及最新技术[/color][color=#404040]单细胞空间组学的开发与应用进展[/color][color=#404040]单细胞技术助力精准医学研究[/color][color=#404040]单细胞组学研究技术在肿瘤免疫与个性化治疗中的应用[/color][color=#404040]单细胞技术在肿瘤微环境及肿瘤细胞异质性探究中的应用[/color][color=#404040]单细胞测序结合多组学技术的应用[/color][color=#404040]4、细胞与基因治疗前沿技术应用峰会[/color][color=#404040]细胞及基因治疗的临床研究与产业转化[/color][color=#404040]细胞与基因治疗的国内外最新研究进展[/color][color=#404040]细胞与基因治疗CDMO[/color][color=#404040]基因治疗及溶瘤病毒产品的开发[/color][color=#404040]AAV基因治疗药物大规模生产工艺研究及成本控制[/color][color=#404040]基因治疗GMP病毒载体规模化生产[/color][color=#404040]基因工程化外泌体用于肿瘤靶向治疗的研究[/color][color=#404040]溶瘤病毒及RNA疗法[/color][color=#404040]5、3D细胞培养与类器官临床应用峰会[/color][color=#404040]3D细胞培养与类器官前沿进展[/color][color=#404040]3D类器官培养技术发展及其应用[/color][color=#404040]类器官基础研究与技术开发[/color][color=#404040]类器官临床医学研究与应用[/color][color=#404040]类器官药物筛选与生物制造[/color][color=#404040]类器官技术的科研应用和临床转化[/color][color=#404040]类器官在肿瘤精准医学研究中的应用[/color][color=#404040]类器官在伴随诊断和新药研发中的应用和进展[/color][color=#404040]微流控器官芯片在精准医疗及药物研发中的应用[/color][color=#404040]* 最终议程以现场为准，发言企业可自行命题[/color][color=#404040]更多嘉宾邀约中，欢迎各单位推荐自荐！[/color][color=#404040]* 最终以现场为准[/color][color=#404040]谁将参与[/color][color=#404040]全国各大医院的院长、医院管理者、肿瘤内科、肿瘤外科、生物治疗科、血液科、病理科、辅助生殖科、检验科等各科室主任医师、副主任医师、主治医生及从相关领域研究的专家、科研人员、医药企业等；[/color][color=#404040]科研院所、生物医药企业、技术服务代理商及投资机构、临床医生等；[/color][color=#404040]知名高校的教授、研究员、副研究员及生命科学专业、药学专业、医学专业、免疫学专业等；[/color][color=#404040]细胞及肿瘤抗体免疫治疗上游供应商、诊断试剂及设备服务商、技术与设备仪器提供商、IT大数据解决方案提供商等；[/color][color=#404040]基因治疗、基因编辑、基因测序、基因检测公司、生物技术公司研发人员等技术人员、研发总监等；[/color][color=#404040]精准医疗方面的机构、企业、细胞存储与治疗上、中、下游产业链的企业以及CRO、CMO等；[/color][color=#404040]CEO及药厂研发负责人：抗体免疫治疗药物研发、免疫细胞治疗及制品开发、溶瘤病毒、治疗性疫苗、小分子免疫治疗药物、细胞治疗与再生医学领域的专家、临床研究人员、从业医师、研究生以及细胞治疗与再生医学领域的医疗用品科研人员与厂商等；[/color][color=#404040]政府机构与代表、产业园区、招商局、投资孵化机构、咨询与培训机构、银行、律师、知识产权、证券公司等。[/color][/size][size=14px][color=#404040][img=2021.9嘉宾集竖版.jpg,1047,1177]https://img-user-qn.hudongba.com/upload/_oss/uePasteUpload/202206/2315/1655968748942_2757.jpg?image/auto-orient,1/quality,q_80[/img][/color][/size][size=14px][color=#404040]2021细胞产业大会 2021第六届（上海）细胞与肿瘤精准医疗高峰论坛伴随着为期两天的会议和三天的展览于4月25日在上海展览中心（上海市静安区延安中路1000号）落下帷幕！本次大会集聚60+行业大咖到场分享精彩演讲，现场参观参会人数高达1800多人，共有100多家优质展商和60多家行业媒体列席，呈现出一场学术与产业紧密交融的盛宴。细胞产业大会成熟的“会议+展览”的模式得到了参会嘉宾、参展企业及参会代表的一致好评！[/color][/size][size=14px][color=#404040][img=2021.4嘉宾集竖版.jpg,1047,1266]https://img-user-qn.hudongba.com/upload/_oss/uePasteUpload/202206/2315/1655968747557_2756.jpg?image/auto-orient,1/quality,q_80[/img][/color][/size][size=14px][color=#404040]2021细胞产业大会 2021第七届（深圳）细胞与肿瘤精准医疗高峰论坛/2021基因与精准诊疗（深圳）高峰论坛/2021肿瘤精准诊疗（深圳）论坛伴随着为期两天的会议和展览于10月27日在深圳会展中心落下帷幕！疫情特殊时期，本次大会采用了“线上（约12万人观看）+线下（600多人参加）”相结合的方式同步进行的，专家们以专业的视角分享行业动态，以战略的眼光探讨产业发展，共商细胞治疗、基因治疗及肿瘤精准诊疗的未来发展之路！[/color][color=#404040]活动预告[/color][color=#404040]2022细胞产业大会[/color][color=#404040]2022第九届（深圳）细胞与肿瘤精准医疗高峰论坛[/color][color=#404040]时间：2022年8月[/color][color=#404040]地点：深圳[/color][color=#404040]2022细胞产业大会[/color][color=#404040]2022第十届（武汉）细胞与肿瘤精准医疗高峰论坛[/color][color=#404040]时间：2022年11月[/color][color=#404040]地点：武汉[/color][color=#404040]展位及论坛赞助[/color][color=#404040]赞助商及演讲收费标准：[/color][color=#404040]套餐一：2个开放式展位+40分钟演讲+大会电子版会刊封三+资料入袋 RMB 100,000[/color][color=#404040]套餐二：1个开放式展位+30分钟演讲+大会电子版会刊彩页1P RMB 50,000[/color][color=#404040]套餐三：1个开放式展位+20分钟演讲+大会电子版会刊彩页1P RMB 40,000[/color][color=#404040]套餐四：20分钟演讲 RMB 20,000[/color][color=#404040]套餐六：1个开放式展位 RMB 22,800[/color][color=#404040]套餐七：光地展位每平方米 RMB 2,000[/color][color=#404040]听众参会代表收费标准：[/color][color=#404040]2022年8月1日前注册RMB 1,000/人，8月1日后注册RMB 1,200/人（深圳） [/color][color=#404040]2022年11月1日前注册RMB 1,000/人；11月1日后注册RMB 1,200/人（武汉） [/color][color=#404040]团体注册：3人以上可享受9折优惠（深圳、武汉两地均享此政策）[/color][color=#404040]费用包含：会议资料、大会入场资格、授权老师的PPT、午餐、茶歇等。[/color][color=#404040]上海顺展展览服务有限公司[/color][color=#404040]联系人：顾先生13621995193（微信Wechat）[/color][color=#404040]邮箱：[/color][/size][size=14px][color=#404040][email]2498299886@qq.com[/email][/color][/size][size=14px][color=#404040]地址：上海市松江区沪松公路1221号星晨大厦801室[/color][/size][size=14px][color=#404040][img]https://img-user-qn.hudongba.com/upload/_oss/userarticleimg/202207/28/11658988287538_article1_1574.png?image/auto-orient,1/quality,q_80[/img][/color][/size][/b]

区别呢 原核表达载体 在原核生物表达 ，真核的在真核表达 很像废话 呵呵呵呵。。。。 就是 原核载体可以将真核基因表达，但是表达出来的蛋白是没有活性的，因为缺少翻译后修饰系统。。。真核的表达载体呢 由于比较大 不适合大量快速扩增，所以要在其载体上构建可以在原核生物 如大肠杆菌中复制的所需的复制原件 。。。。综上 在应用的时候 要构建 穿梭质粒 可以穿梭于 原核和 真核 呵呵 还有就是 原核表达载体的基本元件和真核的有不同的地方 。。。。。总觉得不够正确答案 。。。。。有些人缘的蛋白在原核里没有蛋白翻译后修饰，表达后没有活性，这时候就得在真核里表达了原核表达做抗体，真核表达做功能研究。（1）原核载体，将克隆化基因插入合适载体后导入大肠杆菌用于表达大量蛋白质的方法一般称为原核表达。这种方法在蛋白纯化、定位及功能分析等方面都有应用。大肠杆菌用于表达重组蛋白有以下特点：易于生长和控制；用于细菌培养的材料不及哺乳动物细胞系统的材料昂贵；有各种各样的大肠杆菌菌株及与之匹配的具各种特性的质粒可供选择。但是，在大肠杆菌中表达的蛋白由于缺少修饰和糖基化、磷酸化等翻译后加工，常形成包涵体而影响表达蛋白的生物学活性及构象。 你可以就其在蛋白纯化等方面的作用进一步进行说明。（2）真核载体，要表达真核生物的蛋白质，采用真核表达系统自然应比原核系统优越，常用的酵母、昆虫、动物和哺乳类细胞等表达系统。真核表达载体的应用比较广，通过真核表达，可以研究某一基因的功能，比如把载有目标基因的载体导入到特定的哺乳动物细胞中以后，如果该基因发挥着某种功能，则可以通过其引起细胞的变化来说明问题等等。你可以搜索一下，这方面还是很多的。

美科学家发现“持家基因”并非协同表达 美国耶什华大学阿尔伯特·爱因斯坦医学院的研究人员近日意外发现一种特定基因的激活方式，该发现或将从根本上改变以往科学家对细胞同步协作方式的看法。研究结果在线发表在12月5日的Nature Structural & Molecular Biology 上。长期以来，科学家认为在蛋白复合物结构的形成中，基因的激活是通过一种高度协调的方式进行的。不同的基因各自负责编码一种蛋白，然后一同构成含有多种蛋白的蛋白复合物。“我们的这项发现很让人惊讶，”论文的通讯作者Robert Singer教授说，“那些促使核糖体以及其他蛋白复合物中蛋白质部分构成的基因，其表达过程完全不是协调进行的，实际上，这些基因各自之间没有任何联系，因此我们称这些基因为‘无痕’基因。”而这种“无痕”基因也被人们俗称为持家基因（housekeeping genes)。为了评估基因的协同表达，Singer与同事使用特定基因转录合成信使RNA分子，并对信使RNA分子进行了定量检测，发现与通过所有不相关基因转录合成的信使RNA分子一样，由持家基因转录合成的信使RNA分子也不具有协同性。通常情况下，基因会“保持沉默”，只有在特殊环境下才能被诱导激活，而持家基因由于使命特殊则必须24小时“待命”。研究人员通过实验还发现，其他被激活的基因协同性很好，而“无痕”持家基因则相反。“这项研究证明，对像持家基因这样的一类主要基因而言，细胞对其协同表达的需求比先前认为的要小得多，”论文第一作者Saumil Gandhi表示，“这些基因的活跃具有随意性，一个基因在编码的同时，你完全不知道同组的另一个基因在干嘛。而细胞以某种方式克服了这种随意性，使得蛋白复合物组装成功。”

一个国际研究小组利用来自两名男性捐献的全部大脑和来自第三名男性的单个脑半球构建出高分辨率的人类大脑三维基因表达图谱。相关研究结果于2012年9月19日在线刊登在《自然》期刊上。在美国西雅图市艾伦脑科学研究所(Allen Institute for Brain Science)研究员Michael Hawrylycz的领导下，研究人员将来自大约900个精确切割的大脑切片的转录数据---利用基因芯片技术收集到的---组装在一起，然后将转录数据与在切片之前对捐献的大脑的核磁共振成像扫描结果进行叠加，从而构建出人大脑三维基因表达图谱。这些图谱是免费向公众提供的，详情可参见网址：http://www.brain-map.org/，而且能够有助于科学家们测试关于大脑功能、疾病和进化方面的假设。艾伦脑科学研究所神经科学家Ed Lein说，“这些数据本身并不提供理解大脑如何工作方面的所有答案。然而，我们希望它们促进人类大脑研究以便理解大脑的复杂化学性质和细胞组成。”比如，研究特定疾病的科学家们能够利用成像技术，如功能性核磁共振成像，来评估相关的大脑区域，然后查询这些新的图谱来鉴定在这些区域表达的基因，而这可以通过一种简单的颜色编码的手册来显示基因表达的相对水平来实现。当前，研究人员还是依赖于对小鼠大脑的零碎研究。

关键词：单细胞凝胶电泳目的：为便于各室单细胞凝胶电泳试验结果的可比性背景知识：略原理：在细胞核中，DNA是环状附着在核基质上，细胞裂解过程中，核基质被溶解、抽提，DNA的结构则未发生变化。如果DNA链上存在缺口，则使DNA超螺旋变的松弛，DNA环向外展，同时由于暴露了阴电荷，在电场力的作用下，松动的DNA环向阳极迁移，但是由于这种松动的DNA环一端仍附着于核DNA，其迁移距离受到限制，因此尾长并不总是真实反映链缺口的多少。实际应当依靠尾长与尾部的荧光强度同时来进行分析。主体内容：操作步骤见下文主要参考文献：略操作步骤：1. 分离制备单细胞悬液：（1） 体外培养的细胞株：用胰酶消化，吹打成单细胞悬液（2） 体内脏器细胞：处死动物，取出脏器，于Hanks’液中制备成单个细胞悬液。2. 胶板制备：（1） 取20~50μl于56℃水浴中保温的0.5%普通熔点琼脂糖，铺于磨沙载玻片上，形成底胶。（2） 取100~150μl 0.5%普通熔点琼脂糖加在底胶上，再于其上加盖玻片，4℃冷凝10分钟。（3） 取下盖片，取50~100μl于37℃水浴中保温的1.0%的低熔点琼脂糖与50~100μl细胞悬液（105个细胞/ml）混匀，立即铺片，加上盖玻片，4℃冷凝10分钟。（4） 去掉盖玻片，取70~100μl于37℃水浴中保温的0.5%的低熔点琼脂糖铺片，加盖玻片，4℃冷凝。3. 细胞裂解与电泳：（1） 将制备好的胶板去掉盖玻片后，浸于4℃预冷的细胞裂解液中，4℃裂解1小时。（2） 取出胶板，放入电泳槽中，浸泡在电泳液中解旋20分钟。（3） 4℃电泳20分钟（25V，300mA）。4. 中和与染色：（1） 电泳结束，将胶板浸泡于中和液中，每次15分钟，共中和两次，注意更换中和液。（2） 取出胶板，置于染色架上，滴加5μg/ml的PI，暗处染色20分钟。（3） 蒸馏水脱色15分钟。5. 镜检和分析：（1） 在荧光显微镜下观察，绿光激发吸收滤片590nm。必要时照相记录。（2） 记数观察的细胞，记录彗星细胞出现的频率，用目镜测微尺测头长与全长，计算核DNA迁移距离。* * * * *使用两层凝胶法，经裂解、DNA解旋、电泳和中和得到湿琼脂糖凝胶片。将湿琼脂糖凝胶片置于冰冷无水乙醇中脱水10分钟，后置于空气中自发干燥。每人制备2张琼脂糖凝胶片。全部操作在采血后8小时内完成，操作过程中注意避光。脱水干燥的琼脂糖凝胶片装于含有干燥剂的载片盒中运回实验室。使用50μl 30μM的溴乙锭溶液染色、照相。使用单细胞凝胶电泳软件分析所有照片，每人随机测量100个以上细胞的尾长和olive尾矩，以尾长和olive尾矩的算术均数代表个体DNA损伤情况。

[b][url=http://www.f-lab.cn/cell-analyzers/puncher.html][b]单细胞转移分离系统[/b][/url]是可用于单细胞转移,单细胞分离和单细胞隔离,单细胞成像应用的多功能单细胞分离操作仪器,它可以实现从微孔芯片转移单细胞到细胞收集管中。单细胞转移分离系统[/b][color=#666666]集单细胞成像,单细胞隔离,单细胞选择功能于一体,自动聚焦成像。[/color][b]单细胞转移分离系统转移单细胞到Eppendorf微管，PCR微孔板或其它反应微管中,[/b][color=#666666]在隔离单细胞后，它可以对选定收集的细胞进行扫描并成像。[/color][b]单细胞转移分离系统[/b][color=#666666]采用Nikon Ti-2倒置荧光显微镜,配备自动扫描显微镜载物台,自动聚焦器件,高灵敏度荧光CCD相机和LED激发光源组建而成。[/color][img=单细胞转移分离系统]http://www.f-lab.cn/Upload/single-cell-isolation.JPG[/img][b]单细胞转移分离系统[/b]特点完全自动化，步进系统高质量单细胞荧光成像单细胞分离的效率超过90% 超过70%分离的细胞增殖 分离后兼容所有的单细胞的WGA工具包（放大器的‐1，picoplex，复制‐G）实惠微Wells基于硅微孔微腔。由薄膜封闭70µ m，井底直径（1µ m），包含一个单孔。样品流体进入威尔斯并从底部的孔隙中流出。单个细胞被拖着走。一旦单个细胞降落到孔隙上，流动停止，其他细胞就不会进入井内。有用的细胞被识别出来。选定的细胞穿孔从微孔到384孔PCR板或离心管等等。单细胞转移分离系统：[url]http://www.f-lab.cn/cell-analyzers/puncher.html[/url]

《Nature Methods》盘点2011年度技术，选出了最受关注的技术成果：人工核酸酶介导的基因组编辑（genome editing with engineered nucleases）技术。除了基因组编辑以外，《Nature Methods》也整理出了2011年最值得关注的几项技术，分别为：单细胞技术（Single-cell methods）、功能基因组资源（Functional genomic resources）、糖蛋白组学（Glycoproteomics）、单倍体因果突变（Causal mutations in a haploid landscape）、单层光生物成像（Imaging life with thin sheets of light）、非模式生物（Non?model organisms）、光基础电生理学（Light-based electrophysiology）和RNA结构（RNA structures ）。其中单细胞或者单分子之类的技术几乎每年都会出现在Nature Methods的这一名单中，比如去年的单分子结构分析技术（Single-molecule structure determination）。所谓单细胞技术很好理解，就是相对于群体细胞研究，针对单个细胞的研究技术，由于培养基或者机体中的细胞存在多样性，或者说是异质性，这为许多实验分析造成了障碍。可以说，随着现代生物学的发展，“平均值”这个词已经不能满足我们的需要了，我们要了解细胞之间的差异性。然而要进行单细胞分析也困难重重，从技术上说也存在几个方面的问题。首先无论是针对一个特异性大分子，还是在OMIC水平上进行分子分析，都存在单细胞提取物数量少，难以分析的困难，这甚至可以说是不可能完成的，因此增加灵敏度势在必行。除此之外高通量分析也是一个瓶颈，要想获得单细胞分析确切的分析结果，研究人员必须快速而准确的分析多个细胞，这并不容易。另外单细胞分析也常常需要进行多种方式分析，这不仅是由于细胞存在于一种异质性环境汇总，而且也在同一时间，也需要测量多个参数。不过值得庆幸的是，今年在这些方面都不断有好消息传出，比如质谱流式细胞分析技术，这种技术采用了同位素作为抗体标记，替代荧光探针，从而延伸了流式细胞仪的多元分析能力。这篇题为“Single-Cell Mass Cytometry of Differential Immune and Drug Responses Across a Human Hematopoietic Continuum”的文章由多伦多大学和斯坦福大学完成，他们采用同位素标记抗体，结合质谱分析的方法实现了同时对细胞表面多达一百种标记物的检测。通常采用的荧光抗体标记细胞表面蛋白结合流式细胞术检测的方法，虽然能实现细胞分选，但只能够同时识别6-10种不同颜色的荧光，且还需尽量避免发生荧光重叠。而这项研究通过这个可以称为大量细胞计数法的方法，观察了人类骨髓产生的不同形态细胞中及表面的34种物质，不但能正确归类10多种不同类型的免疫细胞，还能观察到各类免疫细胞的内部变化，从而预知可能发生的变化。这将有助于更快更广泛的测量处方药对人体细胞的反应及功效，提前发现细胞病变，研发出针对个人的治疗药物。另外在基因表达分析研究中，数字逆转录酶PCR（digital reverse-transcriptase）技术，结合微流体设备也帮助实现同时监控上百个单细胞中上百个基因的表达。今年的一项研究证明了这一点：Single-cell dissection of transcriptional heterogeneity in human colon tumors。这项有关肿瘤异质性的研究利用新技术对数百个结肠癌细胞进行了单细胞基因表达分析，由此获得了人类结肠癌异质性图谱。随着单细胞分析技术越来越多的用于解答生物问题，对于灵敏度和高通量的要求也在不断增加，尤其是在大分子分析方面――这比DNA和RNA分析的需求更多，而且商业用途的需求也越来越多。

中国科技网讯 从一个受精卵发育成多种功能的胚胎，细胞要经过上千次分裂和复杂的排列重组。据物理学家组织网6月3日报道，霍华德·休斯医学研究院珍妮莉娅法姆研究学院开发出一种最新的成像技术，能以前所未有的速度和精确度看到这一过程，让人们能追踪胚胎成形时每个细胞在几天甚至几小时内的变化。相关论文发表在6月3日出版的《自然·方法学》上。 研究人员演示了一段约20小时的果蝇胚胎发育视频。在视频中，生物结构逐渐出现，从一小团简单的细胞簇慢慢变长，变成上万个细胞紧紧挤在一起的拉长的小胚胎，然后在新形成的肌肉收缩舒张下开始颤动，此时胚胎仅有半毫米长。此外，论文中还有一段果蝇胚胎中枢神经系统完整的发育视频，跟踪了单个细胞发育出感觉器官、脑叶及其他结构的过程，由于分辨率足够高，还能看到神经轴突尖端迅速变化。 发明该技术的珍妮莉娅法姆研究学院的菲利普·凯勒说，要理解一个单细胞怎样变成了复杂的组织，真实看到这一过程非常重要。传统光学显微镜速度太慢，无法跟踪细胞在生命初期的迅速变化，也容易破坏一个活胚胎，只能通过把多阶段、多组织的照片拼在一起，才能推测发生的变化，但“细胞分裂重组每次都不一样，这种观察方法可能会产生误导”。 新技术基于一种高速非侵入式光学显微镜，称为SiMView光层显微镜，能从4个角度同时拍摄图像，不仅能跟踪细胞运动，还能对发展过程进行数量分析。该显微镜由凯勒小组和德国的欧洲分子生物实验室合作开发，攻克了传统光学显微镜的两个难题：一是光源对样本造成的伤害，二是对海量数据进行处理分析。 大部分光源都会伤害细胞，使其中的荧光标记消失。研究小组设计的照明技术是一种激光扫描层，一次照射样本极薄的一层以减少伤害，由探测仪记录下被照亮的部分。光层来自两个相反方向，并用两个探测仪来探测荧光，照明与探测相结合，提供了4个不同的观察角度。不仅能避免由于光散射而造成的模糊，还将图像采集速度提高了50倍。 要让照亮样本和探测荧光在时间、位置上协调一致，时机吻合极为重要，光层交叉通过会造成图像模糊，发光间隔仅几毫秒。为了保持精度，SiMView还安装了实时调节的电子系统。 显微镜每秒会收集350Mb的数据，一个样本一天要产生海量数据，而不同条件或不同基因的发育对比实验，所要求的数据比这还要多好多倍。为此，研究人员开发出一种新的计算方法，能识别并跟踪显微镜视频中单个细胞并自动分析。这些都构成了拍摄活样本这一完整技术框架的必要组成部分。 凯勒表示，他们还将继续改进显微镜使计算过程更加有效。今后不仅能追踪胚胎中细胞的一代代世系，还可能控制发育以探索发育机制，并研究其他更大更复杂样本的发育过程。（常丽君） 《科技日报》（2012-06-05 二版）

[font=宋体][font=Calibri]E. coli[/font][font=宋体]具有遗传背景清楚、细胞增殖快、表达量高、稳定性好和抗污染能力强等特点，适用于多种属蛋白的表达，尤其对小分子蛋白的生产具有极大的优势，但也存在一些问题，如易形成包涵体和含有内毒素等。义翘神州提供从密码子优化到重组蛋白表达[/font][font=Calibri]/[/font][font=宋体]纯化的一站式服务以及内毒素去除等附加服务，以满足不同的定制需求。我们拥有丰富的[/font][font=Calibri]E. coli [/font][font=宋体]可溶性蛋白表达[/font][font=Calibri]/[/font][font=宋体]纯化及蛋白复性经验，拥有多种[/font][font=Calibri]E. coli[/font][font=宋体]细胞株和表达载体，可为客户提供优质的[url=https://cn.sinobiological.com/services/e-coli-protein-expression-service][b]原核蛋白表达服务[/b][/url]。下面是在原核蛋白表达实验中常遇见的几大问题，为大家一一讲解：详情关注：[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/services/e-coli-protein-expression-service[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]1[/font][font=宋体]、我不知道我的蛋白它有什么特性及其结构？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]首先，你要确定一件事，那就是这几个蛋白质有人研究过没有？还是最新发现的蛋白质？如果没有人研究过，那就得用先测部分氨基酸，然后设计引物克隆了。如果有人研究过，那就好了可以根据软件来预测。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]如有[/font][font=Calibri]swiss[/font][font=宋体]—[/font][font=Calibri]pdb[/font][font=宋体]软件，但这个是要有氨基酸序列，知道基因序列，可以在[/font][font=Calibri]ncbi[/font][font=宋体]上进行[/font][font=Calibri]blastx[/font][font=宋体]，得到蛋白。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]2[/font][font=宋体]、如何选择蛋白表达宿主菌？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]原核系统和真核细胞偏爱的密码子有不同，因此，在用原核系统表达真核基因的时候，真核基因中的一些密码子对于原核细胞来说可能是稀有密码子，从而导致表达效率和表达水平很低。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]原核表达现象：[/font][font=宋体]一、蛋白不表达[/font][font=宋体]①蛋白为毒蛋白[/font][font=宋体]②序列含有稀有密码子[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]二、蛋白表达不理想[/font][font=宋体]①蛋白明显降解[/font][font=宋体]②蛋白表达为包涵体[/font][font=宋体]③二硫键错误折叠[/font][font=宋体]④过高的本底表达[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]3[/font][font=宋体]、质粒测序正确，蛋白无法表达怎么办？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]①分析一下稀有密码子，如果比较多，可以尝试[/font][font=Calibri]rosetta[/font][font=宋体]（[/font][font=Calibri]DE3[/font][font=宋体]）；[/font][/font][font=宋体][font=宋体]②可能是基因本身的问题。[/font][font=Calibri]RNA3[/font][font=宋体]’的特殊结构可能导致转录出现问题，这种情况可以尝试融合表达，譬如[/font][font=Calibri]pET-32a[/font][font=宋体]。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]③也许是表达量太低，也可以试一下[/font][font=Calibri]westernblot[/font][font=宋体]，定性的检测一下。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]4[/font][font=宋体]、如果[/font][font=Calibri]IPTG[/font][font=宋体]诱导后细胞停止了生长，是不是表示细胞死了？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]T7RNA[/font][font=宋体]聚合酶非常活跃，[/font][font=Calibri]T7[/font][font=宋体]转录和翻译信号极强，因此，一旦诱导，细胞的主要生理活动都向着目的蛋白表达的方面转化。在通常情况下，细胞将停止生长，形成克隆的能力大大降低，但并未死亡。菌落形成试验可以用来检测表达系统的性能。也有一些例外情况，例如特别的目的基因以及一些极为严紧的载体[/font][font=Calibri]/[/font][font=宋体]宿主菌组合（比如含有[/font][font=Calibri]pLysE[/font][font=宋体]的宿主菌）等，这时在诱导后菌落还是会继续生长。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]5[/font][font=宋体]、如何提高重组蛋白在原核细胞里的表达水平，特别是可溶性表达？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]这个问题是最困扰做原核蛋白表达纯化的人的。比如大肠杆菌表达蛋白本身表达量就大，但是表达的大都是包涵体，想要获得可溶性蛋白，就需要做复性，或是再设计实验时就想办法让其在上清中表达。一般就要通过基因优化，载体宿主优化筛选，表达条件优化，诱导条件优化等等。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]①降低重组蛋白合成的速率[/font][font=宋体]可溶性蛋白的产率取决于蛋白的合成速率，蛋白的折叠速率，以及聚集的速率。高水平表达时，肽链聚集的速率一旦超过折叠速率，就会形成包涵体。因此，降低重组蛋白合成的速率有利于提高重组蛋白的可溶性表达。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]②密码子优化[/font][font=宋体][font=宋体]密码子优化就是根据表达系统对密码子的偏好性进行优化筛选。经过优化的基因序列往往能提高[/font][font=Calibri]mRNA[/font][font=宋体]二级结构的稳定性，有利于新生肽段的正确折叠，提高外源活性蛋白的表达。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]③表达温度的选择大肠杆菌的最适生长温度在[/font][font=Calibri]37[/font][font=宋体]～[/font][font=Calibri]39[/font][font=宋体]℃之间，但此温度下极易生成包涵体蛋白，降低可溶性蛋白的表达，而低温培养条件下表达外源蛋白能有效地增加可溶蛋白的比例。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]④诱导条件优化[/font][font=宋体]摇瓶培养时，应选用低菌体浓度诱导，因为在低菌浓度下菌体处于对数生长期，生长活跃，有利于表达可溶性蛋白。然而，如果能保证合理的补料与充分的通气，在较高菌浓度下诱导也同样可能获得可溶蛋白的高效表达。在某些情况下，诱导剂的流加能显著提高可溶蛋白的表达水平。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]6[/font][font=宋体]、义翘神州提供标签去除服务吗？[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]是的。我们构建载体时可以在标签蛋白和目的蛋白之间加上蛋白酶的酶切位点，这样纯化后就可以利用蛋白酶去除标签，得到完整的目的蛋白。蛋白酶的切割效率受目的蛋白的影响，具体由实验结果而定。[/font][font=Calibri] [/font]

[font=宋体]蛋白表达是指用模式生物如细菌、酵母、动物细胞或者植物细胞表达外源基因蛋白的一种分子生物学技术。蛋白表达系统是指由宿主、外源基因、载体和辅助成分组成的体系，通过这个体系可以实现外源基因在宿主中表达的目的。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]1[/font][font=宋体]、宿主。表达蛋白的生物体。可以为细菌、酵母、植物细胞、动物细胞等。由于各种生物的特性不同，适合表达蛋白的种类也不相同。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]2[/font][font=宋体]、载体。载体的种类与宿主相匹配。根据宿主不同，分为原核（细菌）表达载体、酵母表达载体、植物表达载体、哺乳动物表达载体、昆虫表达载体等。载体中含有外源基因片段。通过载体介导，外源基因可以在宿主中表达。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]3[/font][font=宋体]、辅助成分。有的表达系统中还包括了协助载体进入宿主的辅助成分。比如昆虫[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]杆状病毒表达体系中的杆状病毒。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]一、大肠杆菌表达系统[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]在各种表达系统中，最早被采用进行研究的是大肠杆菌表达系统，也是目前掌握最为成熟的表达系统。大肠杆菌表达系统以其细胞繁殖快速产量高、[/font][font=Calibri]IPTG[/font][font=宋体]诱导表达相对简便等优点成为生产重组蛋白的最常用的系统。目前最常用的大肠杆菌表达系统为[/font][font=Calibri]BL21-PET[/font][font=宋体]表达系统，此系统目前已经商业化，并且普遍应用于各大实验室和生物技术公司。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]对于表达不同的蛋白，需要采用不同的载体。目前已知的大肠杆菌的表达载体可分为非融合型表达载体和融合型表达载体两种。非融合表达是将外源基因插到表达载体强启动子和有效核糖体结合位点序列下游，以外源基因[/font][font=Calibri]mRNA[/font][font=宋体]的[/font][font=Calibri]AUG[/font][font=宋体]为起始翻译，表达产物在序列上与天然的目的蛋白一致。融合表达是将目的蛋白或多肽与另一个蛋白质或多肽片段的[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]序列融合并在菌体内表达。融合型表达的载体包括分泌表达载体、带纯化标签的表达载体、表面呈现表达载体、带伴侣的表达载体。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]优点：遗传背景清楚；繁殖快、成本低、抗污染能力强；表达量高、表达产物分离纯化相对简单、稳定性好；商品化的载体和菌株种类非常齐全、适用范围广等。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]缺点：[/font][font=宋体][font=宋体]① 没有真核转录后加工的功能，不能进行[/font][font=Calibri]mRNA[/font][font=宋体]的剪接，所以只能表达[/font][font=Calibri]cDNA[/font][font=宋体]而不能表达真核的基因组基因；[/font][/font][font=宋体]② 没有真核翻译后加工的功能，表达产生的蛋白质，不能进行糖基化、磷酸化等修饰，难以形成正确的二硫键配对和空间构像折叠，因而产生的蛋白质常没有足够的生物学活性；[/font][font=宋体][font=宋体]③ 表达的蛋白质经常是不溶的，会在细菌内聚集成包涵体，尤其当表达目的蛋白量超过细菌体总蛋白量[/font][font=Calibri]10%[/font][font=宋体]时，就很容易形成包涵体。生成包涵体的原因可能有是蛋白质合成快速太快，多肽链相互缠绕，缺乏使多肽链正确折叠的因素，导致疏水基因外露等。细菌裂解后，包涵体的离心后的沉淀中，虽然有利于目的蛋白的初步纯化，但无生物活性的不溶性蛋白，要经过复性，使其重新散开、重新折叠成具有天然蛋白构象和良好生物活性的蛋白质，常常是一件很困难的事情。也可以设计载体使大肠杆菌分泌表达出可溶性目的蛋白，但表达量往往不高。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]④ 可能会产生一些致热源[/font][font=Calibri]([/font][font=宋体]内毒素[/font][font=Calibri])[/font][font=宋体]，并且大肠杆菌本身含有内毒素和有毒蛋白，可能混杂在终产物里。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]二、酵母表达系统[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]酵母表达系统作为一种后起的外源蛋白表达系统，由于兼具原核以及真核表达系统的优点，正在基因工程领域中得到日益广泛的应用，应用此系统可高水平表达蛋白，且具有翻译后修饰功能，故被认可为一种表达大规模蛋白的强有力的工具。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]常用的酵母表达系统有酿酒酵母表达系统和甲醇营养型酵母表达系统。甲醇酵母表达系统是目前应用最广泛的酵母表达系统。目前甲醇酵母主要有汉森酵母属[/font][font=Calibri](Hansenula)[/font][font=宋体]，毕赤酵母属[/font][font=Calibri](Pichia)[/font][font=宋体]，球拟酵母属[/font][font=Calibri](Torulopsis)[/font][font=宋体]等，并以毕赤酵母属应用最多。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]优点[/font][font=宋体][font=Calibri]1. [/font][font=宋体]生长方面：酵母是一种单细胞低等真核生物，培养条件普通，生长繁殖快速，能够耐受较高的流体静压，用于表达基因工程产品时有效降低了生产成本。毕赤酵母具有强烈的好氧生长偏爱性，可进行细胞高密度培养，利于大规模工业化生产。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]2. [/font][font=宋体]安全性方面：酿酒酵母被认为是安全无毒的，有着数十年的大规模发酵研究基础。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]3. [/font][font=宋体]分子生物学操作方面：酿酒酵母在重组[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]中的广泛研究也是基于其己被人们掌握的大量分子生物学及生理学信息。外源基因一般和表达载体一起整合到了酵母染色体上，随染色体一起复制和遗传，不会发生外源基因的丢失现象。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]4. [/font][font=宋体]蛋白表达方面：可以进行蛋白的糖基化，而且还能分泌重组蛋白。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]5. [/font][font=宋体]蛋白分泌方面：由于毕赤酵母自身分泌到培养基中的蛋白很少，因此纯化方便。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]缺点[/font][font=宋体][font=Calibri]1. [/font][font=宋体]克隆基因的表达量低，发酵时间长，不正确的蛋白糖基化及抗细胞分裂。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]2. [/font][font=宋体]培养上清多糖浓度高，不利于纯化。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]目前大肠杆菌蛋白表达系统是用最广泛，也是最经济实惠的蛋白表达系统。[/font][font=Calibri]E. coli[/font][font=宋体]具有遗传背景清楚、细胞增殖快、表达量高、稳定性好和抗污染能力强等特点，适用于多种属蛋白的表达，尤其对小分子蛋白的生产具有极大的优势，但也存在一些问题，如易形成包涵体和含有内毒素等。义翘神州提供从密码子优化到重组蛋白表达[/font][font=Calibri]/[/font][font=宋体]纯化的一站式服务以及内毒素去除等附加服务，以满足不同的定制需求。我们拥有丰富的[/font][font=Calibri]E. coli [/font][font=宋体]可溶性蛋白表达[/font][font=Calibri]/[/font][font=宋体]纯化及蛋白复性经验，拥有多种[/font][font=Calibri]E. coli[/font][font=宋体]细胞株和表达载体，可为客户提供优质的[url=https://cn.sinobiological.com/services/e-coli-protein-expression-service][b]原核蛋白表达服务[/b][/url]。更多关于[/font][font=宋体]大肠杆菌蛋白表达平台[/font][font=宋体]详情可以关注：[/font][/font][url=https://cn.sinobiological.com/services/platform/e-coli-protein-expression][u][font=宋体][color=#0000ff][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/services/platform/e-coli-protein-expression[/font][/color][/font][/u][/url][font=宋体] [/font]

[font=宋体][font=宋体]原核表达（这里是指[/font] [font=宋体]大肠杆菌表达系统[/font] [font=宋体]）是目前常用的重组蛋白表达方式之一，操作相对简便，要求较低。相对哺乳动物表达系统更加经济节约。但是也常常遇到一些问题，比如原核表达蛋白表达量低？蛋白不表达？蛋白表达不在上清易形成包涵体等情况。本文主要根据实验经验总结[/font] [font=宋体]原核蛋白表达[/font] [font=宋体]的两个问题蛋白为什么不表达和蛋白表达为什么不在上清，并提出针对性的解决方案，帮助我们提高实验的成功率。原核表达[/font][font=Calibri]FAQ[/font][font=宋体]主要内容如下：[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]一、蛋白表达为什么不在上清？[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]蛋白在大肠杆菌中的表达部位：细胞质中、细胞周质中、细胞外。[/font] [/font][font=宋体]蛋白在细胞周质中表达：细胞周质是指革兰氏阴性菌中、位于内膜和外膜之间的结构部分。周质中表达的蛋白质，分离纯化简单，而且周质中的氧化环境有利于蛋白质的正确折叠，但是蛋白产量很低。[/font][font=宋体]蛋白在胞外表达：胞外分泌是使大肠杆菌中的外源蛋白分泌到培养基中。[/font][font=宋体]途径：[/font][font=宋体]①用大肠杆菌细胞固有的途径，使真正属于分泌的蛋白直接分泌到胞外培养基中。大肠杆菌在正常情况下只有极少的蛋白可以分泌到胞外，且不是特别有效。[/font][font=宋体]②诱导大肠杆菌细胞的外膜发生有限的渗漏，从而使细胞内的蛋白向胞外培养基中分泌。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]二、蛋白的分泌表达优点[/font][font=宋体][font=Calibri]1[/font][font=宋体]、一些可被细胞内蛋白酶所降解的蛋白质分泌到周质或培养基中可增加其稳定性；[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]2[/font][font=宋体]、有些在细胞内表达时无活性的蛋白分泌表达时能够按适当的方式进行准确折叠，增加到蛋白的活性；[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]3[/font][font=宋体]、 由于蛋白质信号肽和编码序列间被切割，所以分泌蛋白产物不含氨基酸起始密码子[/font][font=Calibri]ATG[/font][font=宋体]所编码的甲硫氨酸，而甲硫氨酸会影响许多蛋白的活性。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]三、如何提高蛋白的可溶性？[/font][font=宋体]重组蛋白在大肠杆菌中大量表达时，很容易在胞内形成不可溶的包涵体，为后期的纯化、复性带来麻烦，而且复性所得到的蛋白活性很低甚至没有活性。因此，提高重组蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达是十分必要的。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]四、蛋白为什么不表达？[/font][font=宋体]真核基因在原核细胞中的的特点[/font][font=宋体]①使用原核启动子[/font][font=宋体][font=宋体]原核细胞[/font][font=Calibri]RNA[/font][font=宋体]聚合酶能识别真核基因启动子。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]②真核基因要置于原核载体[/font][font=Calibri]SD[/font][font=宋体]序列后[/font][/font][font=宋体][font=宋体]从真核[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]转录的[/font][font=Calibri]mRNA[/font][font=宋体]缺乏结合原核核糖体的[/font][font=Calibri]SD[/font][font=宋体]序列，不能启动翻译过程。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]③使用[/font][font=Calibri]cDNA[/font][/font][font=宋体][font=宋体]真核基因中含有内含子，而原核细胞缺乏转录后加工体系，[/font][font=Calibri]mRNA[/font][font=宋体]中内含子不能切除，不能形成成熟的[/font][font=Calibri]mRNA[/font][font=宋体]，也就不能表达真核蛋白。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]④表达无需糖基化等修饰的蛋白[/font][font=宋体]原核细胞缺乏真核细胞所特有的蛋白翻译后的修饰系统，不利于表达需要糖基化、磷酸化修饰才有活性的真核蛋白。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]⑤真核基因必须切除信号肽序列[/font][font=宋体]蛋白具有信号肽序列的真核基因在真核细胞内先表达成蛋白前体，在其穿越细胞膜向外分泌时，会被细胞膜上信号肽识别序列切除而分泌到细胞外。但是在原核细胞内表达时，不但影响蛋白的表达，同时由于大肠杆菌缺乏加工处理体系，不能正确切除信号肽，而表达的分泌蛋白的前体没有实物活性，常聚集在胞内。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]五、影响原核表达的因素[/font][font=宋体][font=Calibri]1[/font][font=宋体]、翻译起始位点[/font][/font][font=宋体]现在大部分的表达载体都提供起始位点，所以它已经把起始密码子与核糖体结合位点的距离进行了优化，一般情况下不需要自己再添加，不过还是要留意载体图谱上是否注明有起始密码子和终止密码子。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]2[/font][font=宋体]、[/font][font=Calibri]GC[/font][font=宋体]含量[/font][/font][font=宋体][font=宋体]表达序列中的[/font][font=Calibri]GC[/font][font=宋体]含量超过[/font][font=Calibri]70%[/font][font=宋体]的时候可能会降低蛋白在大肠杆菌中的表达水平。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]3[/font][font=宋体]、[/font][font=Calibri]mRNA[/font][font=宋体]二级结构[/font][/font][font=宋体][font=宋体]在起始密码子附近的[/font][font=Calibri]mRNA[/font][font=宋体]二级结构可能会抑制翻译的起始或者造成翻译暂停从而产生不完全的蛋白。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]4[/font][font=宋体]、密码子的偏爱性[/font][/font][font=宋体]如果外源基因密码子的使用频率和宿主菌高效表达的基因密码子的使用频率差异较大，翻译时核糖体在稀有密码子处就会产生停顿，这不仅降低蛋白质的合成效率，导致新生肽链的错误折叠而影响延伸，甚至会停止翻译。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]5[/font][font=宋体]、质粒载体的选择[/font][/font][font=宋体]构建质粒载体时，要考虑质粒上的元件包括启动子，多克隆位点，终止密码子，融合标签，复制子，筛选标记基因等因素。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]6[/font][font=宋体]、基因或者蛋白的大小[/font][/font][font=宋体][font=宋体]一般来说小于[/font][font=Calibri]10kd[/font][font=宋体]和大于[/font][font=Calibri]100kd[/font][font=宋体]的蛋白都是难以表达的。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]7[/font][font=宋体]、外源基因对宿主有毒性[/font][/font][font=宋体]外源基因在宿主内会抑制宿主菌的生长甚至导致宿主死亡，表观的现象：宿主菌在诱导后菌体量上升缓慢或不在生长。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]8[/font][font=宋体]、基因突变（移筐突变）[/font][/font][font=宋体]碱基的突变、插入或缺失对阅读框的影响，可能会导致表达的蛋白质结构改变，或蛋白质合成过早终止。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]9[/font][font=宋体]、培养诱导条件[/font][/font][font=宋体][font=宋体]培养基成分（[/font][font=Calibri]C/N[/font][font=宋体]）及培养条件（温度、诱导时机、诱导剂，浓度、诱导时间）也是影响蛋白表达的。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]更多关于[url=https://cn.sinobiological.com/resource/protein-review/protein-expression][b]蛋白表达[/b][/url]详情可以关注：[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/resource/protein-review/protein-expression[/font][/font][font=Calibri] [/font]