明星膜蛋白CLDN 18.1新合成路线：无细胞系统全长蛋白表达

紧密连接蛋白（Claudin）是细胞间粘附蛋白，在紧密连接（Tight junction）中表达。Claudin有助于调节上皮细胞和内皮细胞的防御和屏障功能以及分化和极性。在化学结构上Claudin 家族具有高度同源性，均由4个跨膜结构域、细胞内N和C末端以及2个细胞外环组成^[1]。

CLDN 18是Claudin蛋白家族的成员，其有CLDN 18.1 和CLDN 18.2 两种异构体。其中，CLDN 18.1是肺上皮特异性紧密连接蛋白，仅在正常肺泡组织中过表达；Claudin 18.2 仅在正常胃上皮细胞和十二指肠潘氏细胞表达，在其他器官如食道、结肠、胰腺和肺中不表达^[2]。目前，已有一系列研究报道了癌症中Claudin的表达失调，Claudin可能成为提高癌症治疗效果的新靶点。

图1 Claudin 蛋白结构示意图^[1]

近日，珀罗汀生物通过无细胞蛋白表达平台，成功实现了全长CLDN 18.1膜蛋白可溶表达，且具有生物学活性！

实验人员首先构建了融合标签的CLDN 18.1质粒，随后选用多种珀罗汀无细胞表达条件体系，进行表达测试。如图2、图3所示，CLDN 18.1在不添加表面活性剂的无细胞体系中主要表达在沉淀中；通过在无细胞反应体系中加入表面活性剂，CLDN 18.1即实现可溶表达。经纯化，成功获得80%以上纯度的CLDN 18.1蛋白。下游活性验证实验表明，CLDN 18.1蛋白具有良好的生物学活性！

图2 CLDN 18.1在珀罗汀无细胞体系表达后SDS-PAGE

（S为上清样，P为沉淀样）

图3 CLDN 18.1在珀罗汀无细胞体系表达并经Ni珠亲和纯化后SDS-PAGE（E为洗脱样）

珀罗汀无细胞蛋白表达技术(Cell Free Protein Synthesis, CFPS)通过在无细胞反应体系中加入表面活性剂或纳米盘的方式，为膜蛋白提供类膜结构，从而保持膜蛋白的稳定性，实现膜蛋白在上清中可溶表达，且接近天然构象。

珀罗汀无细胞膜蛋白表达平台优势：

1. 能够解决膜蛋白构象不稳定、易于形成包涵体、难分离纯化等难题，且所表达膜蛋白具有生物学活性；

2. 全长膜蛋白表达，无截断操作；

3. 无需去垢剂溶膜步骤，操作更加简便；

4. 反应体系可以线性化放大，从50微升到升级别。

目前，珀罗汀CFPS膜蛋白表达成功率接近100%，已成功表达多种单次、四次、七次跨膜蛋白。