無細胞蛋白表達篩選系統-Nuclera eProtein Discovery

在生物科研與藥物研發過程中，獲取可溶性、穩定且有活性的蛋白質是眾多研究人員面臨的核心瓶頸，傳統蛋白制備手段效率低下、流程繁瑣，嚴重制約研究進展。英國Nuclera公司研發的eProtein Discovery無細胞蛋白表達篩選系統（也被稱作“蛋白質打印機"），整合無細胞蛋白合成（即cell-free system）與數字微流控蛋白篩選技術，實現從DNA構建體到無細胞蛋白表達與純化篩選的全流程自動化，成為解決蛋白獲取難題的關鍵設備。上海曼博生物作為Nuclera中國提供商，為國內科研人員提供該系統的全流程產品咨詢與服務，如有需要歡迎聯系上海曼博生物咨詢nuclera無細胞蛋白表達篩選系統。

一、傳統蛋白制備的核心痛點

傳統的蛋白表達純化流程存在明顯的效率與操作短板，即使是常規無細胞蛋白表達技術，也未能解決流程繁瑣的問題，無法實現蛋白表達自動化，具體痛點如下：

1. 經典蛋白表達純化：高度依賴人工操作，從DNA到獲得可檢測蛋白的全程耗時數周甚至數月，人工誤差還會影響實驗成功率；

2. 常規無細胞蛋白表達：雖將單次表達時間縮至十幾小時，但仍需分步完成表達載體制備、體外擴增、高通量蛋白表達、條件篩選等多步操作，各環節需人工銜接，流程效率偏低。

二、eProtein Discovery系統核心產品信息

Nuclera eProtein Discovery系統是一款將無細胞蛋白合成系統（CFPS）與數字微流控技術深度結合的快速蛋白質原型系統，核心依托納升液滴蛋白表達技術，將傳統蛋白純化表達的復雜流程，整合為無細胞蛋白表達自動化流程，從根本上提升蛋白制備效率。

1. 核心操作邏輯：僅需將目標蛋白質的氨基酸序列輸入系統配套軟件，軟件將利用預設融合標簽自動定制優化的DNA構建體，將制備好的表達載體和其他核心表達試劑裝載至設備后，系統將全程自動化完成后續所有操作；

2. 高通量篩選能力：系統可同時完成192種獨特表達條件篩選，即24種DNA構建體搭配8種無細胞混合物，通過多維度條件組合，篩選出適配的表達方案；

3. 制備周期：從輸入目標蛋白序列、定制DNA構建體，到獲得可直接用于分析檢測的高質量蛋白質，全程僅需48小時；

4. 已驗證的量產成果：該系統目前已成功生產超過2000種蛋白質，其中約77%為人類蛋白，覆蓋生物科研與藥物研發的主流蛋白需求，且能快速獲取難表達蛋白，特別是膜蛋白表達與純化，攻克傳統無細胞蛋白表達中難表達蛋白的制備難題。

圖1：eProtein Discovery系統與傳統蛋白制備流程周期對比

三、eProtein Discovery系統工作流程

eProtein Discovery系統設計了三步式全自動化工作流程，依托數字微流控技術與納升液滴蛋白表達技術，操作簡單、步驟清晰，無需復雜的人工專業操作，全程實現無細胞蛋白表達自動化，適配各類生物實驗室的研究需求，具體流程如下：

步驟1：設計與準備

將目標蛋白質的序列輸入系統配套專屬軟件，軟件根據預設融合標簽自動定制優化表達的DNA構建體，研究人員通過eGene Prep試劑盒完成表達構建體的標準化制備，為后續表達篩選做準備。

步驟2：表達與純化

系統自動將制備好的表達構建體與無細胞混合物組合，通過納升液滴蛋白表達技術完成192種表達條件的高通量篩選，優先開展蛋白可溶性功能篩選、評估其可溶性產量；從192種條件中智能選取30種潛力條件，通過Strep標簽+磁珠純化法完成蛋白表達與可純化性評估，再結合可溶性、可純化性、純化產量多維度數據，確定DNA構建體與無細胞混合物的適配組合。

步驟3：放大與應用

基于篩選出的理想表達條件，系統對目標蛋白質進行微克至毫克級的放大生產，直接獲得可用于實驗檢測的高純度蛋白，滿足下游各類研發需求。

圖2：eProtein Discovery系統工作流程

四、eProtein Discovery系統蛋白制備能力

該系統覆蓋范圍廣、適配性強，能滿足不同類型、不同分子量的蛋白表達需求，可實現難表達蛋白快速獲取，具體能力如下：

1. 蛋白分子量范圍：可制備18kDa~300kDa的蛋白質，平均制備分子量為46kDa，：覆蓋科研所需的絕大多數蛋白分子量區間；

2. 蛋白類型覆蓋：可制備伴侶蛋白、水解酶、連接酶、氧化還原酶、信號蛋白、結構蛋白、轉移酶等多種類型蛋白質；

3. 難表達蛋白攻克：可快速獲取難表達蛋白，實現膜蛋白的表達與純化，同時能制備含二硫鍵的蛋白、高度無序結構蛋白等傳統難表達蛋白；

4. 蛋白變體篩選：可便捷篩選、獲取蛋白的同源物、直系同源物、突變體及異構體，滿足蛋白功能研究的多元需求。

五、eProtein Discovery系統五大應用場景

eProtein Discovery系統的應用覆蓋生物基礎科研、藥物研發的全鏈條，依托自動化無細胞蛋白表達與數字微流控技術，是多領域研究的核心設備，核心應用場景如下：

1. 未知藥物靶點的篩選與驗證研究；

2. 各類難表達蛋白質的快速制備；

3. AI/ML蛋白質工程的蛋白原型制備與驗證；

4. 從頭設計蛋白質的表達與功能檢測；

5. 生物醫藥研發中蛋白的可開發性評估。

六、Nuclera品牌背景與中國提供商

1. Nuclera品牌簡介

英國Nuclera公司由劍橋大學的博士生于2013年創立，品牌創立的初衷，是解決生物學領域蛋白獲取難的核心瓶頸。品牌愿景是打造從DNA到蛋白質的一體化原型設計系統，縮短藥物研發中靶蛋白的獲取時間，降低技術障礙，通過生物工程技術創新推動人類健康領域研究進展。

2. Nuclera中國大陸提供——曼博生物

上海曼博生物已與Nuclera公司達成合作，作為正式的Nuclera中國提供商，為國內科研人員、生物醫藥企業提供eProtein Discovery系統的產品咨詢、采購安裝、技術支持等全流程服務，助力國內科研機構開展靶點驗證、膜蛋白表達、AI蛋白設計和酶的定向進化及酶工程等相關研究，歡迎聯系上海曼博生物了解更多關于nuclera。

FAQ：Nuclera eProtein Discovery常見問題

1. Nuclera eProtein Discovery是什么？

答案：Nuclera eProtein Discovery是一款無細胞蛋白表達篩選系統，整合無細胞蛋白合成技術與數字微流控技術，可實現從DNA構建體到蛋白表達、篩選與純化的自動化流程。該系統可用于快速獲取高質量蛋白，適用于生物科研與藥物研發中的多種蛋白制備需求。

2. Nuclera eProtein Discovery系統有哪些優勢？

答案：與傳統蛋白表達純化流程相比，Nuclera eProtein Discovery系統能夠顯著縮短實驗周期，并減少人工操作步驟。系統支持192種表達條件的高通量篩選，可在短時間內完成蛋白可溶性、可純化性及純化產量的綜合評估，從而提高蛋白制備效率。

3. Nuclera eProtein Discovery多久可以獲得蛋白？

答案：從輸入目標蛋白序列、定制DNA構建體，到獲得可直接用于分析檢測的高質量蛋白，Nuclera eProtein Discovery系統全流程通常僅需48小時。這個流程大幅提升了蛋白獲取速度，有助于加快下游科研與研發進程。

4. Nuclera eProtein Discovery可以用于膜蛋白表達嗎？

答案：可以。Nuclera eProtein Discovery系統可用于難表達蛋白的快速獲取，尤其適用于膜蛋白表達與純化。同時，該系統還可支持含二硫鍵蛋白、高度無序結構蛋白等傳統制備難度較高的蛋白類型。

5. Nuclera eProtein Discovery適用于哪些應用場景？

答案：Nuclera eProtein Discovery系統適用于未知藥物靶點篩選與驗證、難表達蛋白快速制備、AI/ML蛋白質工程中的蛋白原型制備與驗證、從頭設計蛋白的表達與功能檢測，以及生物醫藥研發中的蛋白可開發性評估等多種應用場景。

6. Nuclera中國提供商是誰？

答案：上海曼博生物是Nuclera中國提供商，可為國內科研人員和生物醫藥企業提供Nuclera eProtein Discovery系統的產品咨詢、采購安裝及技術支持等服務。