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简化的方法使无细胞蛋白质合成更加灵活和易于获取

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-03-05浏览次数:1732

研究人员从根本上简化了无细胞蛋白质合成(CFPS)的方法,这可能是医学研究的基础。

合成蛋白质对于许多类型的药物和遗传研究至关重要。多年来,蛋白质只能在活细胞中合成。 CFPS提供了在几小时内在试管中生物合成蛋白质的新能力,而无需活细胞。这一过程为蛋白质生产提供了新的控制水平,这对于追求高通量测试,生物传感器构建和代谢工程的研究人员来说是一个令人难以置信的福音。

“这种生物技术利用试管中的遗传密码直接进入传统上被锁定在细胞中的生物机器,”San Luis Obispo,Javin Oza的生物化学教授Calvin说。 “这使科学家和工程师能够生产疫苗和治疗性蛋白质,并在实验室或现场进行按需诊断测试。在课堂上,CFPS允许学生以基于探究的方式理解遗传密码。“

尽管在过去的二十年中CFPS作为一种有前途的技术的接受度已经显着增加,但由于实施该技术的困难和成本,它仍然受到一些限制。

根据可视化实验期刊,由Oza和合作者Katharine Watts领导的一组Cal Poly研究人员已经开发出一种方法,可以广泛使用CFPS。与其他CFPS系统相比,新技术的主要优点是速度,成本效益和更简单的反应设置。为了进一步减少科学家采用这种方法的障碍,该出版物包括实施新程序的视频指南。

“该协议简化并澄清了非专家实施无细胞蛋白质合成的方式,”Oza说。 “改进对这些方法的访问将有助于平台及其广泛的应用程序的民主化。”

这项新技术仅需要对新用户进行基础实验室培训,以便在实验室中实施CFPS,从细胞生长和提取物制备到体外蛋白质合成本身。研究人员开发了试剂预混料,可大大降低设置过程中出错的可能性,并增加成功反应的可能性。这些化学和生物制剂是稳定的并且可以经受多次冻融循环。在本文中,研究人员还确定并报告了显着影响CFPS成功实施的变量以及新用户应针对成功响应进行优化的变量。

简化程序在功能上与以前使用的技术方法相当,可用于更快地筛选蛋白质产品,大大增加了在给定时间段内可运行的测试数量。这种能力支持复杂的研究任务,如功能基因组学和代谢工程。

“在我们的合作中,我们使用简化的CFPS方法来合成和设计传统上难以表达的复杂超酶,”Watts说,他也是Cal Poly生物化学的教授。 “CFPS的使用为设计这些超级酶提供了更快的设计 - 构建 - 测试周期。”

除了初步研究,新的CFPS方法还可以用作高中和本科课堂的教育工具。当打包用于教育用途时,它为学生提供了在实践学习环境中参与遗传学的机会。