DiMPro^TM全長(zhǎng)膜蛋白

背景

跨膜蛋白作為細(xì)胞膜的重要組成部分, 在物質(zhì)運(yùn)輸、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞間識(shí)別等多種細(xì)胞功能中發(fā)揮著重要作用。其功能異常往往會(huì)導(dǎo)致疾病的發(fā)生，這使它們成為理想的藥物作用靶點(diǎn)。目前以跨膜蛋白為藥物靶點(diǎn)占現(xiàn)階段己知藥物靶點(diǎn)的60%以上。而針對(duì)抗體藥靶點(diǎn)，膜蛋白幾乎占90%以上。

跨膜蛋白在物質(zhì)運(yùn)輸、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞間識(shí)別等多種細(xì)胞功能中發(fā)揮重要作用

盡管有著重大的意義，針對(duì)跨膜蛋白的藥物開(kāi)發(fā)仍然具有很大的挑戰(zhàn)性，主要是因?yàn)榭缒さ鞍椎氖杷Y(jié)構(gòu)，使得其在體外很難以可溶性蛋白形式保持其天然構(gòu)象，同時(shí)全長(zhǎng)多跨膜蛋白通常表達(dá)水平較低，這些都是跨膜蛋白表達(dá)的難點(diǎn)所在。如何獲得最為天然構(gòu)象和具有功能活性的膜蛋白是開(kāi)發(fā)這一類(lèi)靶點(diǎn)抗體藥物的核心所在。

目前針對(duì)跨膜蛋白靶點(diǎn)，其抗原開(kāi)發(fā)策略主要包括表達(dá)胞外結(jié)構(gòu)域（ECD）、全細(xì)胞和全長(zhǎng)膜蛋白。其中，表達(dá)胞外結(jié)構(gòu)域(ECD)方法操作簡(jiǎn)單、產(chǎn)量較高，是常用策略之一。但對(duì)多跨膜蛋白而言，該方法難以模擬天然構(gòu)象，可能導(dǎo)致構(gòu)象表位丟失或影響蛋白活性。而全細(xì)胞免疫廣泛用于跨膜蛋白抗體研制，能保留目標(biāo)蛋白的天然結(jié)構(gòu)和修飾，免疫原性高且無(wú)需復(fù)雜純化。但其成分復(fù)雜，含大量胞內(nèi)雜蛋白，易引發(fā)非特異性抗體反應(yīng)。

與ECD和全細(xì)胞相比，全長(zhǎng)膜蛋白具有天然構(gòu)象的全長(zhǎng)膜蛋白是跨膜蛋白藥物開(kāi)發(fā)的最佳抗原。然而全長(zhǎng)膜蛋白在細(xì)胞中的表達(dá)水平通常比較低，且不容易被分離純化成為可溶性抗原。如何獲得背景干凈的富含靶點(diǎn)膜蛋白的可溶性抗原一直是抗體藥研究的熱點(diǎn)課題，也是締碼生物長(zhǎng)期以來(lái)專(zhuān)注的研究方向。

DiMPro^TM膜蛋白平臺(tái)

為助力藥物研發(fā)，解決跨膜蛋白靶點(diǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中抗原制備的難題，締碼生物專(zhuān)門(mén)搭建了多個(gè)跨膜蛋白全長(zhǎng)表達(dá)平臺(tái)。依據(jù)不同制備方法平臺(tái)可分為非純化膜蛋白和純化膜蛋白兩類(lèi)平臺(tái)。非純化膜蛋白平臺(tái)包括：MNP(納米膜顆粒)、VLP和外泌體平臺(tái)。純化膜蛋白平臺(tái)包括：Synthetic Nanodisc、MSP Nanodisc、PeptiNanodisc和去垢劑平臺(tái)。

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非純化膜蛋白平臺(tái)
純化膜蛋白平臺(tái)

納米膜顆粒（MNP）

納米膜顆粒(Membrane nanoparticle，MNP)平臺(tái)是締碼生物全新搭建的膜蛋白技術(shù)平臺(tái)，基于哺乳動(dòng)物表達(dá)系統(tǒng)，可將膜蛋白以天然穿膜狀態(tài)在細(xì)胞表面展示，并通過(guò)一系列物理方法直接提取高純度的納米級(jí)細(xì)胞膜顆粒。

外泌體（EXO）

外泌體是具有脂質(zhì)雙分子層、直徑在30-150nm的納米顆粒，主要來(lái)源于細(xì)胞膜內(nèi)陷形成內(nèi)體，然后內(nèi)體內(nèi)陷形成多囊泡體，囊泡體外膜與細(xì)胞膜融合后將外泌體釋放到胞外基質(zhì)中。外泌體膜攜帶了細(xì)胞膜蛋白，膜蛋白以天然穿膜狀態(tài)展示。

病毒樣顆粒（VLP）

病毒樣顆粒(VLPs)是一種尺寸約為100-150nm的自組裝多蛋白納米顆粒。該顆粒可從表達(dá)目標(biāo)膜蛋白的細(xì)胞表面分泌獲得。經(jīng)純化后的VLPs能將目標(biāo)膜蛋白完整嵌入磷脂雙分子層膜結(jié)構(gòu)中，精準(zhǔn)模擬蛋白質(zhì)在天然環(huán)境中的膜穿透狀態(tài)。

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去垢劑

去垢劑是兩親性分子，同時(shí)包含親水頭部和疏水尾部，既能與水相互作用，也能與疏水的膜蛋白跨膜區(qū)結(jié)合。這一特性使得去垢劑能夠有效破壞脂質(zhì)雙分子層，提取并穩(wěn)定膜蛋白，防止其聚集或失活。

PEPTINANODISC

PeptiNanodisc是利用特殊肽段包裹住膜蛋白的疏水部分（類(lèi)似于肽盤(pán)），從而保護(hù)其不受水溶液的影響。由于不存在磷脂和去垢劑，利用PeptiNanodisc平臺(tái)表達(dá)出的膜蛋白可以用于細(xì)胞實(shí)驗(yàn)。

Synthetic Nanodisc

Synthetic Nanodisc的組裝起始于完整的細(xì)胞。它利用合成的聚合物溶解細(xì)胞膜，同時(shí)利用原生細(xì)胞磷脂在膜蛋白周?chē)纬杉{米盤(pán)結(jié)構(gòu)。聚合物同時(shí)作為增溶劑和穩(wěn)定劑。因此，不需要額外的去垢劑。

MSP Nanodisc

MSP nanodisc使用Membrane scaffold proteins（MSPs）作為穩(wěn)定劑，包裹人工磷脂成分和跨膜蛋白，形成一個(gè)納米圓盤(pán)。所形成的納米圓盤(pán)的大小由所選用的MSPs決定，一般直徑范圍為7至13nm。

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