Cytiva Biacore联合义翘神州CFPS：人工设计蛋白binder快速验证新方案

从AlphaFold到生成式蛋白设计模型，今天的算法已经可以在短时间内设计出数百甚至上千个潜在binder、抗体或miniprotein候选分子。这些设计结果需要通过湿实验验证，来评估其表达性能、结构稳定性及与靶标的结合能力。湿实验的通量、速度和质量直接关系着算法的迭代和质量。

为此，义翘神州联合Cytiva公司推出无细胞蛋白合成（CFPS）与免纯化Biacore SPR解决方案。在获得人工设计的蛋白binder后，合成DNA模板，通过CFPS直接合成蛋白分子，不需要细胞培养过程。随后使用Biacore设备直接对CFPS产物上清进行筛选，无需纯化。获得阳性分子之后继续使用Biacore直接检测对应CFPS产物与靶点结合的精准动力学/亲和力。

无细胞蛋白合成通过提取微生物、植物或动物细胞中的核糖体等调控因子，辅以氨基酸及核苷酸等原料及能量系统，在体外环境中以DNA或mRNA为模板直接合成蛋白质。义翘神州建立的XPressMAX™无细胞蛋白合成平台，可高效表达抗体片段（scFv /VHH /Fab）、Miniprotein、细胞因子、酶、毒性蛋白等，数小时之内即可获得活性蛋白。

无细胞蛋白合成基础原理（源自文献：doi: 10.3390/life11121367）

Cytiva公司的Biacore作为商业化的表面等离子共振（Surface Plasmon Resonance, SPR）生物分子相互作用分析品牌，可以实现实时、非标记的分子间结合-解离过程的检测，获得结合动力学与亲和力等数据，凭借设备优秀的灵敏度和数据质量成为分子互作领域的"金标准”。

表面等离子共振（SPR）检测原理（源自Cytiva官网）

在实际项目中，使用义翘神州的无细胞蛋白合成试剂盒（Cat#: CFKIT02）实现了200个带His标签的VHH分子的并行表达，并在3小时内完成蛋白合成。随后使用Biacore 8系列的His捕获法对CFPS产物上清直接进行筛选，从200个序列中筛选得到11个阳性分子，总用时4.5小时。然后继续使用Biacore对CFPS产物上清中VHH分子与靶点的结合动力学/亲和力进行了精确表征。所检测样品无需纯化，即可获得高质量的结合数据。

此外，本项目进一步比较了四种样品的亲和力检测数据，分别为：传统细胞表达纯化后的VHH分子、CFPS表达纯化后的VHH分子、使用质粒模板的CFPS上清产物和使用线性模板的CFPS上清产物。结果显示四种样品的亲和力高度一致。由此说明无细胞蛋白合成获得的蛋白分子具有与细胞表达蛋白相当的结合活性，Biacore直接检测无细胞蛋白合成产物上清的方法快速、可靠。

义翘神州自主研发的XPressMAX™ 无细胞蛋白合成试剂盒，为高通量蛋白表达与功能验证提供快速、高效的解决方案。该平台可在3小时内完成VHH、scFv、Miniprotein等蛋白的快速制备，表达成功率超过99%。针对VHH、scFv等抗体片段，反应上清蛋白浓度可达143 μg/mL以上。

Cytiva公司则推出了Biacore新一代8系列产品，通过快速进样可以实现15分钟筛选384个大分子样品，9小时实现384个样品的单浓度动力学表征，并且灵敏度提升至0.01 RU，进一步提升数据质量和检测速度。

未来义翘神州CFPS联合Cytiva Biacore SPR平台将继续提升蛋白质设计的湿实验验证速度和质量，为生物创新药研发保驾护航。