[发明专利]一种含小分子糖的体外高效合成蛋白质的系统

说明书

本发明公开了一种含小分子糖的体外高效合成蛋白质的系统，包括组合物1、组合物2、基因及小分子糖水溶液；所述的组合物1包括细胞破碎产物、缓冲溶液1和缓冲溶液2；所述的组合物2包括氨基酸水溶液、反应缓冲液、能量补充液和浓度为5‑150μg/ml的核糖核酸聚合酶水溶液：本发明的系统能提高无细胞蛋白合成系统体外生产蛋白质的产量，方法简便快速，可满足目前蛋白质结构和功能组学研究要求。

技术领域

本发明涉及一种通过添加小分子糖的体外高效合成蛋白质的系统，属于生物合成领域。

背景技术

无细胞蛋白合成系统是一种体外快速、高效合成蛋白的手段，它通过在细胞提取物中添加转录翻译所需的底物和能量从而完成目标蛋白的合成。相较于体内表达，无细胞蛋白表达系统具有明显的优点：不受细胞生理限制可进行大量的毒性蛋白表达；产物不受胞内蛋白酶的降解；反应条件可控等。近年来，各种常规胞内手段难以表达的蛋白得以在体外无细胞中顺利表达(Goerke AR,Swartz JR.Development of cell-free proteinsynthesis platforms for disulfide bonded proteins.Biotechnol Bioeng,2008,99(2):351–367；Kanter G,Yang J,Voloshin A,et al.Cell-free production of scFvfusion proteins:an efficient approach for personalized lymphomavaccines.Blood,2007,109(8):3393–3399)。

蛋白质作为大多数生命过程执行功能的最终形式，近年来对它的研究受到极大关注。其中，重组蛋白药物的研发在药物市场上更是占有非常重要的地位(WalshG.Biopharmaceutical benchmarks 2010.[J].Nature Biotechnology,2014,32(10):992)。然而，研发蛋白药物过程中需要制备大量高质量的蛋白用于蛋白结构、功能、和药效学研究，常规体内表达系统却难以满足这一不断增长的需求。为此，发展能够体外合成目标蛋白的系统以及实现蛋白的高通量表达是当今生物技术中重要的课题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种含小分子糖的体外高效合成蛋白质的系统。

本发明的技术方案概述如下：

一种含小分子糖的体外高效合成蛋白质的系统，按体积比为(10-20):(20-30):1:(1.5-6)的比例包括组合物1、组合物2、基因及小分子糖水溶液；

所述的组合物1是按1g:0.01～0.1ml:1～3ml的比例包括细胞破碎产物、缓冲溶液1和缓冲溶液2；

所述的组合物2是按体积比为(2-8):(20-30):(2-5):1的比例包括氨基酸水溶液、反应缓冲液、能量补充液和浓度为5-150μg/ml的核糖核酸聚合酶水溶液：

优选地，小分子糖水溶液为1-2g/ml的山梨糖水溶液、1-2g/ml的半乳糖水溶液、1-2g/ml的蔗糖水溶液和0.5-1g/ml的纤维二糖水溶液中至少一种。

小分子糖水溶液最好是1.334g/ml的山梨糖水溶液、1.334g/ml的半乳糖水溶液、1.334g/ml的蔗糖水溶液和0.667g/ml的纤维二糖水溶液中至少一种。

基因为能表达蛋白质的基因，所述基因存在的形式为基因组、质粒、带有目的基因的线性双链脱氧核糖核酸、单链脱氧核糖核酸片段和核糖核酸片段中的至少一种。

细胞为真核细胞或原核细胞。

缓冲溶液1优选为：5-20mmol/L三羟甲基氨基甲烷，30-100mmol/L谷氨酸钾，10-20mmol/L谷氨酸镁，0.5-2mmol/L二硫苏糖醇，5-10mmol/L 2-巯基乙醇；溶剂是去离子水；