通过多功能和高产的烟草BY-2细胞溶解酸实现了缩放真核细胞无细胞蛋白质合成

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 分子生物学分子生物学
• 植物生物技术 植物生物技术

背景情况:

• 无核细胞蛋白质合成 (CFPS) 为表达具有翻译后修饰 (PTM) 的复杂蛋白质提供了优势.
• 产量和可扩展性的局限性阻碍了真核细胞CFPS系统的广泛采用.
• 来自植物的无细胞系统为蛋白质生产提供了一个有前途的替代方案.

研究的目的:

• 为了证明一种新型真核细胞CFPS系统的功能,该系统来自*Nicotiana tabacum* BY-2细胞培养物 (BY-2 lysate; BYL).
• 展示BYL系统的可扩展性,用于从小到大量的蛋白质生产.
• 使用BYL系统验证复杂蛋白质的功能表达和PTM.

主要方法:

• 开发和优化BY-2溶解物 (BYL) 用于无细胞蛋白质合成.
• 从微型板到生物反应器体积的蛋白质表达的线性扩大规模的演示.
• 多种蛋白质的表达和表征,包括病毒样颗粒,酶,抗体和膜蛋白,并对二硫化键和N-糖进行分析.

主要成果:

• 在48小时内,BYL有效地表达了多样化,功能性蛋白质与原生二硫化键和N-糖化.
• 蛋白质表达的线性,无损缩放在20,000倍体积范围内实现 (100μL到升级级生物反应器).
• 功能表达和正确的PTM证实了复杂蛋白质,如单克隆抗体和G蛋白结合受体.

结论:

• BY-2 lysate (BYL) 系统为真核细胞无细胞蛋白质合成提供了一个可扩展和高效的平台.
• 通过BYL,可以生产具有精确翻译后修改的复杂蛋白质,适合研究和制造.
• 这项技术有可能加速开发并缩短高价值蛋白质和生物制剂的上市时间.