由中国生物物理学会、中国科学院生物物理研究所主办，“第二十一次生物物理大会”将于2025年7月31日-8月3日在四川省成都市世纪城国际会议中心召开。

此次大会以“生物物理与人类健康”为主题，聚焦生物物理及相关研究领域的最新进展、技术趋势与难点问题。上海曼博生物积极探索蛋白表达&纯化筛选领域，将携英国Nuclera公司的eProtein Discovery微流控无细胞蛋白表达系统亮相。

该系统也被称作体外转录/翻译系统，能够实现蛋白质的快速原型设计。该系统采用数字微流控卡盒和定制试剂，可针对多达192种条件筛选蛋白质表达与可溶性，包括在8种无细胞表达条件下对最多24种构建体的筛选。可在48小时内完成从DNA到蛋白质筛选与放大生产，欢迎各位莅临B35展台与我们交流探讨。

传统的蛋白质优化与获取方法往往耗时数周甚至数月，尤其当表达出的蛋白质出现不溶、折叠异常或失去活性等问题时，研究人员还需用新构建体对蛋白质优化流程进行多次重复操作。这不仅令人倍感挫败，更会造成高昂的成本消耗与大量的时间浪费。

我们整合了两款前沿生命科学工具，形成一套提效解决方案：通过eProtein Discovery系统实现蛋白质的快速获取，借助Biacore SPR系统开展蛋白质间相互作用研究，以此验证蛋白质的功能活性。我们以一种难以表达且已知含有二硫键的蛋白质——血管内皮生长因子165（VEGF165）为例，展示该系统的工作流程。

1️⃣利用eProtein Discovery系统进行蛋白表达&纯化筛选及规模放大

eProtein Discovery系统是一个集成化系统，仅需3个简单步骤即可实现蛋白质的快速获取（图1）。

2️⃣Biacore检测

Biacore SPR系统借助表面等离子体共振（SPR）现象，能够实时监测生物分子之间的相互作用。在科研、药物研发、质量控制及生产制造领域，Biacore SPR系统是一款功能强大的工具，可提供诸如动力学、亲和力、浓度及特异性等方面的数据。本研究中，我们使用Biacore 1S+ SPR系统（图3），通过蛋白质间相互作用研究，探究VEGF165与贝伐珠单抗之间的相互作用。

Biacore单循环动力学（SCK）用于研究VEGF165与贝伐珠单抗的结合动力学。将浓度依次为0.78、1.56、3.125、6.25、12.5和25 nM的VEGF165，注射到固定有贝伐珠单抗（捕获于Protein A传感器芯片上）的体系中。

Biacore SCK方法详情如下：贝伐珠单抗捕获水平为75 RU，结合时间120秒，解离时间3600秒，流速30 μL/分钟，温度25°C，运行缓冲液为PBS-P+。实验数据采用1:1结合模型进行拟合，以推导结合常数。

1️⃣通过该仪器进行的表达与纯化筛选，能够确定可产生最高纯化产量的构建体与无细胞混合体系组合

VEGF165的最高表达量是在P17标签构建体、伴侣蛋白（TrxB1）及氧化条件（PDI/GSSG混合物）共同作用下实现的（图4）。该组合通过P17可溶性融合标签的存在，以及支持二硫键形成的添加剂，促进了蛋白质的可溶性表达。这一结果与已发表的研究一致，即VEGF在带有可溶性融合标签且有助于二硫键形成的大肠杆菌菌株中能良好表达。

2️⃣放大表达可生成高产量、高纯度的 VEGF165

3️⃣Biacore检测证实了VEGF165能与贝伐珠单抗发生功能性结合

图6：传感器图（蓝色曲线）及1:1拟合曲线（黑色曲线），展示了在Protein A传感器芯片捕获的贝伐珠单抗上，VEGF165的Biacore单循环动力学（SCK）检测结果。表格呈现了这些相互作用的动力学参数。Biacore检测证实了VEGF165的功能活性，其亲和常数（KD）为36 pM

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结 论

 

*从DNA到106 μg纯化蛋白的时间不到48小时

*Biacore检测证实VEGF165与贝伐珠单抗结合具有功能活性，亲和力达36pM

通过eProtein Discovery系统进行快速无细胞蛋白表达与纯化筛选，次日即可进行蛋白放大生产，这一组合显著缩短了获取高质量蛋白以在Biacore系统上进行功能验证的时间。

英国Nuclera公司由剑桥大学的博士生们于2013年创立。在撰写论文期间，他们发现蛋白质难以获取的问题是生物学领域的首要障碍和关键瓶颈。他们着手解决蛋白质难以获取的问题，以期改善人类健康状况。公司的愿景是打造出首个从DNA到蛋白质的原型设计系统，以减少在药物发现计划中获得靶蛋白的时间和障碍。

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以上文章来源于曼博生物，作者Nuclera官方代理