膜蛋白纯化和分析
2026.06.04
膜蛋白的纯化和分析变得轻而易举
针对最具挑战性的药物靶点的新方法：膜蛋白是现代疗法的核心，但它们仍然是最难攻克的靶点之一：难以纯化，容易失去其天然结构，通常需要实验人员使用特殊设备花费数周时间的高强度工作完成纯化。
如今，一种新的方法让膜蛋白纯化变得不再复杂。这种方法无去污剂、自动化地纯化膜蛋白，并实现在三小时之内即可对保持了天然三维结构的纯化膜蛋白进行检测。该自动化流程是基于桌面式移液工作站CyBio FeliX搭配全新、屡获殊荣的基于共聚物技术的CUBE PlateX MPTM试剂盒，实现了将高风险操作转变为全自动无人值守的实验室操作流程，同时助力克服药物研发中的一个核心瓶颈。
探索膜蛋白研究的新标准：
- 简便的自动化纯化，无需人工操作
- 不到三小时即可完成检测
- 高产率的纯化膜蛋白，且保持了天然三维结构
- 适用于标准实验室——无需冷室
- 结果高度可重复，变异系数极低
膜蛋白的潜力
膜蛋白是一类具有独特强大作用的生物靶点。它们包括离子通道、G蛋白偶联受体（GPCR）和转运蛋白。作为细胞信号传导、物质转运和免疫识别的关键介质，它们是基础生物学与治疗手段之间的重要纽带。 然而，由于膜蛋白在分析上还具有一定的挑战，其在治疗上的潜力大部分尚未被开发。
- ~ 30% 的人类蛋白质属于膜蛋白
- > 60% 的 获批药物直接作用于膜蛋白靶点
- 迄今为止，已鉴定出的膜蛋白靶点不足10%
这些蛋白质在严重疾病及高发病率的慢性疾病中发挥着关键作用，例如癌症和自身免疫性疾病，同时也涉及糖尿病、过敏、心血管疾病或心理障碍。简化纯化过程将克服药物发现中的主要障碍，并最终为广泛适应症的患者开辟新的治疗选择。
为何纯化是药物研发中的限制性因素
长期以来，纯化一直是关键且高利润药物研发的限制因素。这是因为蛋白质是稳定地锚定在细胞膜的脂质双层中，要分离这些蛋白质，需要实验人员高度专业化和数天的高密度工作流程来实现，且通常需要在冷室等专用设施中进行。此外，传统工作流程中使用的去污剂常导致蛋白质丧失功能和稳定性，而这两者对于下游分析中获得有意义且可靠结果至关重要。这些人员密集型工作流程难以实现自动化或规模化，而且会导致结果变异系数大，使得膜蛋白研究成为高风险的尝试，主要体现在：
- 高成本
- 研发周期长
- 成功率不确定
因此，对于膜蛋白研究的投资和自助变得更为谨慎，即便知道这是极具前景的项目有的时候也会被搁置，或者只有在极其严格和限制性的评估后才被推进。随着新方法的推行，这一局面开始发生改变。新的膜蛋白纯化方法降低了风险，提高了结果的可靠性，使膜蛋白研究变得更加可预测和可扩展。
无洗涤剂的自动化膜蛋白纯化
基于共聚物的纯化技术结合自动化，使膜蛋白纯化成为可靠的实验室流程。CyBio FeliX自动液体处理工作站结合CUBE Biotech的PlateX MPTM纯化试剂盒建立的自动化流程，使原本复杂的手动流程转变为稳定的无人值守的解决方案。该方案不仅可以显著提高产率，还能保持膜蛋白天然的三维结构。
该自动化流程由CyBio FeliX与PlateXMP™纯化试剂盒结合建立，仅需要手动添加细胞样品和试剂。纯化的过程耗时不到三小时，即可获得保持天然三维结构的膜蛋白，且可以直接用于下游分析如TSA或者功能分析。
使用CyBio FeliX实现实验室桌面自动化
CyBio FeliX 是一款紧凑型的桌面液体处理工作站。该设备支持灵活的样品和检测规格，可自由配置缓冲液、体系和试剂。
- 三小时内即可获得可直接使用的膜蛋白
- 与手工操作相比，纯化蛋白的产率提高 3-4 倍
- 结果一致、保持天然结构、无变异
- 全自动流程，无需人工操作
- 占地面积小，适用于无菌及非无菌环境
- 使用 FeliX Composer 个性化创建实验方案
- 利用您自己的化合物库，通过 FeliX 进行进一步的样本制备
基于聚合物的膜蛋白纯化
CUBE Biotech开发的基于共聚物技术的 PlateX MPTM 纯化方法，是通过保留关键的脂质双层组分来稳定膜蛋白，从而保护其天然的结构和功能。当将其整合到自动化工作流程中时，该方法可以降低实验的变异系数，并提供与下游技术（如热变性分析、功能检测或冷冻电镜）直接兼容的天然膜蛋白样本。
应用文集
高效获得更多的蛋白：CyBio FeliX自动化纯化天然膜蛋白
在CyBio FeliX结合CUBE PlateXMPTM 纯化试剂盒的测试中，包括离子通道、GPCR和单词跨膜蛋白在内的多种膜蛋白均展现出卓越的纯化效果。更多细节，请查阅我们的应用文集。
下游分析解决方案
从纯化蛋白到可操作的数据
自动化无去污剂纯化是药物研究的起点。使用 CyBio FeliX 和 PlateX MP™ 纯化的膜蛋白检测样本，可兼容广泛的下游应用。 借助PULSEspencer R和qTOWER iris，Analytik Jena提供了一个无缝集成的工作流程，将膜蛋白纯化与微型化及蛋白质表征无缝衔接。这两款仪器均可实现可扩展、高可信度的TSA工作流程，从定向实验到高通量筛选皆可覆盖。
一个工作流程。一个合作伙伴。Analytik Jena 提供从细胞样本到可决策数据的完整端到端工作流程。协调一致的技术、兼容的耗材以及以应用为导向的支持，可简化工作流程、降低变异性，并加速膜蛋白研究进程。从一个合作伙伴处获取您的解决方案。
申请咨询
样本微型化：为珍贵试剂提供数字动力
即使在自动化操作中，纯化的膜蛋白依然具有重要价值，且通常供应量有限。借助PULSEspencer R 进行数字化分液，可将 样本微量化至皮升量级。这不仅能显著减少样本和试剂的消耗，还能同时提高通量和重复性。
- 广泛的微量化范围（8 pL - 200 µL）
- 非接触式分液，最大限度减少交叉污染
- 自动体积计算
- 高通量
- 支持使用高灵敏度试剂进行TSA
应用文集
利用PULSEspencer R和qTOWER iris 384进行微量β-乳球蛋白热迁移测试
了解 PULSEspencer R 如何利用数字喷墨技术实现精准、自动化的微量分液。其精准的皮升级液滴生成能力确保了检测设置的可靠性，同时缩短了制备时间并减少了人为误差，该性能已通过 LMX-LUMINA 光学体积测量技术验证。
通过热迁移实验分析对蛋白质进行鉴定
热迁移分析是评估膜蛋白稳定性、折叠状态和配体相互作用的关键方法。实时荧光定量PCR仪qTOWERiris可对疏水性蛋白质进行高灵敏度的热迁移分析。 UVA波段的光学系统兼容CPM和1，8-ANS等染料，其高灵敏度可检测微小的荧光变化，从而精确测定蛋白质熔解温度并生成可重复的熔解曲线。该仪器具备96孔和384孔型号，可轻松从单次实验扩展至高通量筛选。
- 光谱范围覆盖从紫外A（UVA）到近红外（NIR）
- 多重检测：最多可同时检测六个靶标
- 根据需要选择：模块、耗材、试剂及检测方案
- 符合人体工程学且运行静音
应用文集
利用qTOWERiris的UVA通道对疏水性蛋白质进行高通量热迁移实验
本应用文集演示了在中高通量条件下评估疏水性蛋白质的热稳定性。在qTOWERiris 荧光定量PCR仪（96或384孔）上，利用1，8-ANS或CPM等近紫外荧光染料进行热迁移实验分析，对疏水性蛋白质进行可靠且高通量的检测。
产品
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More protein in less time: Automated native membrane protein purification with CyBio FeliX (EN)
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High-Throughput UVA-Based Thermal Shift Assays for Hydrophobic Proteins Using the qTOWERiris (EN)
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Miniaturized Thermal Shift Assay (TSA) of β-lactoglobulin using PULSEspencer R and qTOWER iris 384 (EN)
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