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膜蛋白作为一类结构复杂、功能关键的生物大分子，在物质运输、信号传导、能量转换及细胞增殖分化等生命活动中扮演着不可替代的核心角色。正是由于其广泛而重要的生物学功能，膜蛋白长期以来是基础研究与药物开发的热点领域。目前，超过一半的临床药物靶点均为膜蛋白，充分彰显了其巨大的医学价值。然而，膜蛋白固有的结构特性——特别是其疏水跨膜结构域和严格的膜环境依赖性——使其重组表达成为研究中的主要瓶颈。
某四次跨膜蛋白、七次跨膜蛋白可溶性表达
珀罗汀生物采用PLD无细胞蛋白表达试剂盒(增强版，#PLDK002)，并在体系中加入某非离子型去垢剂，成功实现了某两个热门靶点膜蛋白的全长可溶表达。其中，某七次跨膜蛋白的上清液直接进行SDS-PAGE鉴定，目的蛋白条带清晰可见。
七次跨膜蛋白
四次跨膜蛋白
膜蛋白表达条件快速优化
珀罗汀生物受客户委托，筛选某膜蛋白最佳表达条件。研发人员通过PCR扩增，分别构建目的蛋白表达模板（A组）、C端融合GFP的目的蛋白表达模板（B组），采用专研的针对膜蛋白的CFPS体系（即PLDK002试剂盒来源体系），并设置是否添加某去垢剂【1】，快速筛选该蛋白的最佳表达条件。
实验设计：
组别 | NC | A1 | A2 | B1 | B2 |
是否融合GFP | - | - | - | + | + |
是否添加去垢剂 | - | - | + | - | + |
纯化标签 | - | His标签 | |||
注：【1】该去垢剂是依据珀罗汀生物膜蛋白表达案例库的实验数据选出。
图1融合GFP的目标膜蛋白在照胶仪下发出绿色荧光
取反应后上清，进行亲和纯化、表达鉴定。如图1所示，B1、B2两组在照胶仪下均发出绿色荧光，提示融合GFP的目标膜蛋白无论是否添加去垢剂，均可在CFPS体系的上清液中可溶表达！
图2 目标膜蛋白SDS-PAGE结果图
经考染、脱色后，如图2所示，未融合GFP的目标膜蛋白（A1、A2组）同样在上清液中可溶表达！此外，分别对比A1、A2组与B1、B2组可以发现，添加去垢剂可促进该膜蛋白的可溶表达。
珀罗汀生物研发人员构建融合了GFP的线性化表达模版，采用自主研发的PLD无细胞蛋白表达试剂盒（膜蛋白表达增强版，#PLDK002）进行蛋白合成，蛋白合成后采用9种方案进行合适的表面活性剂筛选，对于目的蛋白的表达结果采用SDS-PAGE进行鉴定。
图4 目的蛋白表达鉴定
（channel 1：空白对照；channel 2~10：不同方案的目的膜蛋白表达情况；channel 11：marker）
选择PLDK002-C（channel 3）和PLDK002-I（channel 9） 的无细胞蛋白表达体系进行第二轮优化。优化结果显示，channel 5的无细胞蛋白表达方案可以正确表达该MspA的单体与多聚体。
图5 MspA目的蛋白表达鉴定
全长CLDN 18.1膜蛋白可溶表达
珀罗汀生物研发人员构建了融合标签的CLDN 18.1质粒，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。
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）
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