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纳通高压细胞破碎仪——大肠杆菌破壁

发布日期:2023-08-14   浏览次数:431次

1.jpg 应用背景

原核表达系统(大肠杆菌表达系统)是基因表达技术中发展最早,应用最广泛的蛋白表达系统之一,同时也是常用也是经济实惠地蛋白表达系统,在基因表达技术中发展最早。近几十年,大肠杆菌表达系统也不断得到发展和完善,被科研及工业用户大量用于各种重组蛋白表达。市面上的重组蛋白有30%是由大肠杆菌表达系统生产而来,是小分子细胞质蛋白或结构域表达的首选宿主。在大肠杆菌表达系统中表达的外源基因包括原核基因和真核基因;原核基因可以直接在大肠杆菌中表达出来,真核基因含有内含子,大肠杆菌不能对mRNA进行剪切形成成熟的mRNA,因此,真核基因一般以cDNA构建表达载体在大肠杆菌系统中表达。大肠杆菌更适合原核基因的表达,外源基因表达产量与单位体积产量是正相相关的,而单位体积产量与细胞浓度和每个细胞平均表达产量呈正相相关。细胞浓度与生长速率,外源基因拷贝数和表达产物产量之间存在动态平衡,单个细胞的产量又与外源基因拷贝数,基因表达效率,表达产物的稳定性和细胞代谢负荷等因素有关。



1.jpg 应用案例

       例如,利用大肠杆菌表达系统可溶性表达人乳头瘤病毒HPV18蛋白,经过纯化和重组过程获得HPV18病毒样颗粒,研究其免疫原性和诱发中和抗体生成的水平。把碱性磷酸酯酶基因phoA信号肽的疏水区置换为多聚Leu残基,明显提高分泌效率,这一结果为天然信号肽优化改造的设计提供了很好的参考依据。膜蛋白基因在大肠杆菌种表达的技术逐渐成为研究的热点领域。外援蛋白质在菌体表面表达的优点是大肠杆菌可用于制备疫苗,进行生物催化和作为探针筛选药物。





1.jpg 解决方案

       通过菌种转基因的方式表达蛋白或核酸等物质,然后经过破壁后提取细胞内酶、蛋白质等活性的产物是生物工程中的重要技术。首先富集菌体,收集胞内产物的细胞或菌体。然后进行细胞重悬,用适当的缓冲液或培养液将离心或沉降等方法得到的固体(沉淀、细胞、活性物质等等)重新悬浮。其次进行细胞破碎,使产物转移到液相中。最后收集含生化物质的液相,进行碎片分离,分离除去细胞、菌体、细胞碎片、蛋白质的沉淀物和絮凝体等固体悬浮物,得到上清液或滤液。然后从澄清的滤液中提取胞内产物,从细胞裂解物中获取目标产物。




1.jpg 应用设备

       高压细胞破碎仪是生物工程中一种重要的实验、生产设备,能够快速、高效地将细胞破碎并释放其胞内物质。高压细胞破碎仪具有破碎组织、细菌、病毒、孢子及其它细胞结构,均质、乳化、混合、消泡、分散、提取、加速反应等功能,故广泛应用于生物工程、基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程、微生物工程、生物化学、表面化学、药物化学、生物医药、生物制品等等实验室研究或企业生产。高压细胞破碎仪是胞内物质(蛋白质、酶、核酸、DNA/RNA)的提取和均质主要的样品制备手段,可用于蛋白质研究、核酸萃取、破碎不同prokaryotic(原核)、eurkaryotic细胞等,是生物工程及生物制药等行业研发及生产的标准设备。



1.jpg 纳通优势
       高压低温破碎提取靶蛋白:通过高压细胞破碎仪使物料在柱塞作用下进入可调节压力大小的阀组中经过特定宽度的限流缝隙均质区在均质阀内产生三种效应:空穴效应、撞击效应、剪切效应的机械作用力从而打破细胞壁的束缚,把蛋白质从组织或细胞中释放出来尽可能保持原来的天然状态,不丧失活性,达到高效率破碎细胞的效果。采用高压细胞破碎法,在细胞内产生的压力效应,从而能够有效地提取出蛋白质,且处理量大、破碎速度较快。这是一种机械处理细胞,物理抽提方法。
◆破壁能力:高压设计,轻松上压;均质效率高,工艺稳定;稳定的破碎能力,更高的胞内物提取;纯机械破碎,无化学污染;可放大工业化生产工艺设备
◆控温效果:独特温控设计,内置和外置双向控温,确保均质过程及出料温度可控
◆活性保障:循环的控温系统,蛋白活性不失活,细胞破碎后,活性保值高达99%

◆无菌保障:金属结构连接,没有O型圈或垫片,无死角设计;在线排空结构设计;所有机型均可实现在线清洗(CIP)、循环清洗、拆装清洗、在位灭菌(SIP)




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