技术与服务

深入了解无细胞蛋白合成技术原理与应用

什么是无细胞蛋白合成(CFPS)?

无细胞蛋白合成(Cell-Free Protein Synthesis, CFPS)是一种不依赖完整活细胞的蛋白表达技术。该技术通过从细胞中提取转录–翻译 machinery(核糖体、tRNA、酶等关键组分),在体外重建蛋白合成体系,实现目标蛋白的快速表达。

与传统的基于活细胞的蛋白表达方法(如大肠杆菌表达、哺乳动物细胞表达)相比,CFPS 技术具有以下特点:

  • 表达速度快:无需细胞培养和扩增,反应体系建立后数小时内即可获得蛋白产物
  • 实验设计灵活:可自由调整反应组分,支持非天然氨基酸引入、毒性蛋白表达等传统方法难以实现的实验
  • 易于标准化:反应体系成分明确,批次间差异小,适合高通量实验
  • 开放体系:可实时监测反应过程,便于优化表达条件
定制化 CFPS 服务实验场景

定制化 CFPS 服务

个性化方案开发与优化

技术应用场景

CFPS 技术适用于多种生命科学研究与研发任务

APPLICATION 01

快速规模化蛋白表达

无需细胞培养即可快速合成目标蛋白,并能灵活放大反应规模,显著缩短制备周期。

从微孔板到不同体积反应装置逐级放大的无细胞蛋白表达示意图
APPLICATION 02

高通量蛋白筛选

结合自动化仪器,在 96/384 孔板格式中快速表达大量蛋白变体,加速筛选流程。

自动化移液设备在多孔板中进行高通量蛋白筛选的示意图
APPLICATION 03

毒性蛋白或难表达蛋白的快速表达

摆脱活细胞生长与毒性限制,为膜蛋白、毒性蛋白及易降解蛋白等提供更灵活的表达方式。

脱离活细胞限制表达膜蛋白及难表达蛋白的无细胞反应体系示意图
APPLICATION 04

酶活与功能验证

将蛋白表达与活性检测快速衔接,可直接验证候选酶或功能蛋白的生物学效应。

候选酶与底物结合并在多孔板中进行活性检测的示意图
APPLICATION 05

线性模板快速表达验证

无需克隆构建质粒,使用 PCR 扩增的线性 DNA 即可进行蛋白表达,快速完成序列设计验证。

多条线性 DNA 模板进入无细胞反应体系并产生不同蛋白的示意图

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