蛋白难以表达、表达产量低、蛋白折叠或者修饰不正确等问题，一直是大家的心头痛。一般会通过增加可溶性标签、 重新构建载体或者更换表达系统来解决。
但高昂的费用及过长的表达时间也让蛋白表达成了科研路上一座无法跨越的大山。在此我们为大家推荐一款无细胞蛋白表达系统，它广泛适用于多物种；不需要培养细胞，配好体系就能表达蛋白；对于一些困难蛋白也很有效！
Cell-Free System（CFS）
无细胞蛋白表达系统
CFS 利用麦胚提取物，人工提供蛋白表达所需的酶、辅助因子，并模拟表达环境，仅使用 PCR 片段或载体为模板，即可在反应体系中通过双层液相反应法( Bilayer Reaction Method ) 进行蛋白表达。
广泛适应
这是一个可以表达多种物种（包括真核生物、原核生物和病毒）蛋白的系统。
快捷简便
即使你以前从未表达过蛋白，也很容易上手。整个过程仅需四步，省去培养细胞的麻烦，节约大量时间。
成功构建模板DNA后，只需一支移液器和一个培养箱，进行简单的配液操作，就能在两天后获得目的蛋白。
高产高质
这是一种强大的蛋白合成技术，那些难以加工的蛋白, 它都可以表达：
• 毒蛋白/受细胞环境影响的蛋白；
• 共表达蛋白/高通量表达蛋白；
• 膜蛋白/转录因子（可通过添加辅助因子、金属离子、添加剂等提高蛋白活性）。
CFS 系统比其他蛋白表达系统
具有更高的表达率和溶解度
CFS 蛋白表达系统与其他表达系统对比
通过 CFS 系统可以获得更高产量
CFS 蛋白表达系统产量与其他表达系统对比
相比于传统蛋白表达系统，CFS 无细胞蛋白表达系统，在各个方面均表现出明显优势，为蛋白表达研究的高效进行，提供了可能。
表达系统不同维度对比
困难蛋白表达实例
含二硫键蛋白的合成
二硫键在分泌蛋白和膜蛋白的细胞外结构域的形成中起重要作用，它们对蛋白的功能表达至关重要。在真核生物中，多肽合成发生在细胞质的还原环境中，而二硫键则在内质网（ER）的氧化环境中形成。但是 CFS 中的蛋白合成通常在还原条件下进行，因此在CFS 中引入了参与真核生物二硫键形成的酶——蛋白二硫键异构酶 ( PDI ) 和 ER 氧化还原酶 1α (Ero1α)。
使用CFS系统合成了抗 AGIA-IgG（兔）的 Fab 片段。Fab 片段除了有三个重 (H) 链和三个轻 (L) 链中的二硫键外，还包含重链和轻 (H-L) 链之间的二硫键。此外，几个脯氨酸残基以顺式形式形成肽键。图中是兔 IgG-Rab 片段结构和二硫键位置。
使用 CFS 系统合成了与溶栓有关的组织纤溶酶原激活剂 ( tPA ) 的蛋白酶结构域（氨基酸残基 297；六个二硫键）。当使用不含 DTT 的底物时蛋白溶解度增加了 380%。图中是蛋白双层合成条件。
病毒酶蛋白的合成与活性测定
为了开发抗病毒感染的新药，了解病毒生长和毒力的机制非常重要。病毒编码的酶常用于靶向治疗。然而，由于不溶性，使用传统的大肠杆菌或昆虫细胞系统提取有活性蛋白可能很困难。使用 CFS 可以在体外合成逆转录酶和 HIV-1 整合酶蛋白。
应用于蛋白复合物合成
CFS 有共表达能力，细胞内信号调节因子 SOCS1 的表达被认为是在 HIV 感染细胞中诱导的，对艾滋病的研究有重要的意义。除此之外 CFS 还可以高通量制备 E3 连接酶。
CFS 合成了包括 SOCS1 在内的四种蛋白组成的泛素连接酶复合物（E3 复合物）。
CFS无细胞蛋白表达系列产品选购指南
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内容策划：王丹琦
内容审核：朱超敏
题图来源：图虫创意
文章来源：TIANGEN