5大全长膜蛋白平台-跨越全长蛋白表达的障碍
跨膜蛋白作为细胞膜的重要组成部分, 在物质运输、信号转导和细胞间识别等多种细胞功能中发挥着重要作用。其功能异常往往会导致疾病的发生,这使它们成为理想的药物作用靶点。目前以跨膜蛋白为药物靶点占现阶段己知药物靶点的60%以上。而针对抗体药靶点,膜蛋白几乎占90%以上。
5大全长膜蛋白平台-跨越全长蛋白表达的障碍
01 全长跨膜蛋白与药物研发
跨膜蛋白作为细胞膜的重要组成部分, 在物质运输、信号转导和细胞间识别等多种细胞功能中发挥着重要作用。其功能异常往往会导致疾病的发生,这使它们成为理想的药物作用靶点。目前以跨膜蛋白为药物靶点占现阶段己知药物靶点的60%以上。而针对抗体药靶点,膜蛋白几乎占90%以上。
图1.跨膜蛋白在物质运输、信号转导和细胞间识别等多种细胞功能中发挥重要作用
02 膜蛋白表达难点
先导抗体分子发现是药物研究的基础,而目标靶点先导分子的开发,首先需要制备优质的抗原。如何获得最为天然构象和具有功能活性的膜蛋白是开发这一类靶点抗体药物的核心所在。
针对多跨膜药物靶点,其抗原开发有一定的难度,主要体现在:
- 多跨膜蛋白的疏水结构域,使得其在体外难以保持其天然构象
- 表达量低
03解决方案
目前针对跨膜蛋白靶点,其抗原开发策略如下:
表达胞外结构域
目前几乎所有的 治疗性抗体药物都以膜蛋白胞外结构域 为靶点。因此可表达单跨膜蛋白的胞外片段。这种方式表达量相对较高。
过表达目的蛋白的全细胞
目标膜蛋白保持了自己的 天然构象和修饰,具有高免疫原性,不需要复杂的纯化步骤。然而,全细胞成分较复杂,包含胞浆等多种杂蛋白组分, 容易产生针对该细胞的非特异性抗体,特别是针对大量的胞内蛋白。
全长膜蛋白
具有天然构象的全长膜蛋白无疑是跨膜蛋白药物开发中的最佳抗原。然而全长膜蛋白在细胞 中的表达水平通常比较低,而且不容易被分离纯化成为可溶性抗原。如何获得背景干净的富含靶点膜蛋白的可溶性抗原一直是抗体药研究的热点课题,也是缔码生物长期以来专注的研究方向。
04 缔码生物解决方案
为助力药物研发,解决跨膜蛋白靶点开发过程中抗原制备的难题,缔码生物专门搭建了多个跨膜蛋白全长表达平台。其中,纳米膜颗粒(MNP)平台是缔码生物主推的平台,它与病毒样颗粒(VLP)、外泌体(EXO)、去垢剂和合成纳米盘平台一起,是缔码现有的5大全长膜蛋白制备平台。
01 纳米膜颗粒/MNP
使用缔码专有技术平台,通过系列理化手段在保证膜蛋白构象及活性的前提下直接提取高纯度的纳米级细胞膜颗粒
优势
- 与细胞膜成分完全一致,很大程度还原了膜蛋白的天然状态,包括构象及突变修饰
- 可使用天然细胞系制备
- 解决某些特殊靶点VLP或外泌体不表达或表达量低
应用
- ELISA
- SPR亲和力分析
- 噬菌体展示筛选实验
- 免疫
- 细胞实验(刺激 CAR-T 细胞增长:参考文献)
- CAR-T阳性率检测
02 病毒样颗粒/VLP
细胞在感染病毒后会从细胞膜表面通过一种类似细胞膜出芽的方式分泌 100-150nm 左右的纳米膜颗粒。VLP 带有完整的磷脂双分子层膜结构,膜蛋白以天然穿膜状态展示。
优势
- 保证了多穿膜蛋白天然构象
- 病毒颗粒激活体液和细胞免疫,提高免疫原性
应用
- ELISA
- SPR亲和力分析
- 噬菌体展示筛选实验
- 免疫
- 细胞实验(刺激 CAR-T 细胞增长:参考文献)
03外泌体/EXO
外泌体是直径在30-150nm的纳米颗粒,具有典型的脂质双分子层结构,主要来源于细胞膜内陷形成内体(endosome),然后内体内陷形成多囊泡体(MVBs),多囊泡体外膜与细胞膜融合后将外泌体释放到胞外基质中。外泌体膜携带了细胞膜蛋白,膜蛋白以天然穿膜状态展示。
优势
- 细胞自体分泌,保证了多穿膜蛋白天然构象
- 可使用天然细胞系制备
应用
- ELISA
- SPR亲和力分析
- 噬菌体展示筛选实验
- 免疫
- 细胞实验(刺激 CAR-T 细胞增长:参考文献)
04去垢剂/Detergent
去垢剂具有亲水极性基团和疏水非极性基团,能够使脂膜解体释放膜蛋白,并在溶液中为去膜状态下的膜 蛋白提供疏水环境,维持和保护膜蛋白的疏水跨膜结构。
优势
- 可以制备纯化的膜蛋白,去除无关蛋白
- 具有天然完整构象
- 可精确定量
应用
- ELISA
- SPR亲和力分析
- 噬菌体展示筛选实验
- 免疫
- 蛋白晶体结构分析
05合成纳米膜/Synthetic Nanodiscs
与市面上大多数 MSP(膜支持蛋白)Nanodisc 不同,缔码生物研发的 Synthetic Nanodisc 能直接从完 整的细胞中制作。在这个过程中,使用的合成高分子具有双重功能。首先,它溶解细胞膜,类似于洗涤剂,然 后利用天然细胞磷脂在膜蛋白周围形成纳米盘结构。跨膜蛋白可整合到 Nanodisc 中。
优势
- 可以制备纯化的膜蛋白
- 水溶液中具有很高的溶解度
- 高稳定性
- 跨膜蛋白处于天然膜环境中,保持生物活性
- 后续实验中不需要添加去垢剂,可以直接应用于细胞学分析
应用
- ELISA
- SPR亲和力分析
- 噬菌体展示筛选实验
- 免疫
- 细胞实验(刺激 CAR-T 细胞增长:参考文献)
- 细胞结合实验,Flow Virometry 分析
- CAR-T阳性率检测
- 蛋白晶体结构分析
- 常规蛋白生化分析
05 全长膜蛋白
Catalog Number |
Product Name | Expression Host |
FLP100004 | Human Claudin-6 full length protein -MNP | HEK293 |
FLP100001 | Human CCR8 full length protein-MNP | HEK293 |
FLP100002 | Human CD24 full length protein-exo | HEK293 |
FLP100003 | Negative control-exo | HEK293 |
FLP100005 | Negative control-MNP | HEK293 |
FLP100006 | Human CLDN18.2 full length protein-VLP | HEK293 |
FLP100008 | Human CLDN6 full length protein-synthetic nanodisc | HEK293 |
FLP100010 | Human GPRC5D full length protein-exo | HEK293 |
FLP100011 | Human GPRC5D full length protein-synthetic nanodisc | HEK293 |
FLP100012 | Human SSTR2 full length protein-MNP | HEK293 |
FLP100013 | Human SSTR2 full length protein-synthetic nanodisc | HEK293 |
FLP100014 | Human CLDN18.2 full length protein-synthetic nanodisc | HEK293 |
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