Membranproteinplattform

Alpha Lifetech bietet einen umfassenden integrierten Service für Proteinexpression, Proteinreinigung und funktionelle Validierung. Wir verfügen über langjährige Erfahrung in der kundenspezifischen Expression rekombinanter Proteine und der Reinigung von Fusionsproteinen. Für unsere Kunden haben wir bereits Tausende rekombinanter Proteine erfolgreich hergestellt, darunter rekombinante Antikörper, sekretierte Proteine, Transmembranproteine, Proteasen usw. – und das mit hohen Erfolgsraten.

Anwendung und Klassifizierung von Membranproteinen

Proteine werden je nach ihrer Lokalisation in intrazelluläre, Membran- und extrazelluläre Proteine unterteilt. Membranproteine machen etwa 30 % aller kodierten Gene aus und spielen eine Schlüsselrolle in zellulären Lebensvorgängen. Funktionsstörungen von Membranproteinen können zu verschiedenen Erkrankungen führen. Beispielsweise kann eine hohe Expression des Hypophysenwachstumsfaktor-Rezeptors und des humanen epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptors 2 (HER2) auf der Zelloberfläche zu abnormaler Zellproliferation und -differenzierung und sogar zur Krebsentstehung führen. Die Bindung von Wirkstoffmolekülen an Membranproteine ist häufig mit dem Wirkmechanismus von Arzneimitteln verknüpft. Daher kann die Erforschung der Struktur und Funktion von Membranproteinen wichtige Ansätze für die Arzneimittelentwicklung liefern. Durch das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Arzneimitteln und Membranproteinen lassen sich die Arzneimittelwirkung verbessern und Nebenwirkungen reduzieren. Membranproteine können auch als Angriffspunkte für Medikamente dienen. Durch Eingriffe in ihre Funktion können verschiedene Erkrankungen wie Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen behandelt werden. Membranproteine können Zielsubstanzen spezifisch erkennen. Aufgrund dieser spezifischen Erkennungsfähigkeit können Membranproteine als Schlüsselkomponente von Biosensoren dienen, die es ihnen ermöglichen, verschiedene Substanzen innerhalb und außerhalb des Körpers, einschließlich Medikamente, Hormone, Bakterien und Viren, effizient und genau zu erkennen.

Membranproteine werden in drei Kategorien unterteilt: periphere Membranproteine, integrierte Membranproteine und Lipidverankerungsproteine.

Abb. 1 Struktur von Membranproteinen und Lipidregulation.(Abbildungsquelle: Verfolgung der Membranproteindynamik in Echtzeit - PMC (nih.gov))

periphere Membranproteine

Periphere Membranproteine sind wasserlösliche Proteine, die über Ionenbindungen oder andere schwache, nicht-kovalente Bindungen an Protein- oder Membranlipidmoleküle auf der Membranoberfläche binden. Diese Proteine befinden sich hauptsächlich auf der Innenseite der Membran und weisen relativ schwache Bindungskräfte zur Membran auf. Daher lassen sich periphere Membranproteine durch Änderung der Ionenstärke der Lösung oder Erhöhung der Temperatur von der Membran abtrennen, was die Proteinreinigung erleichtert.

Integrierte Membranproteine

Integrierte Membranproteine sind Proteine, die über starke hydrophobe Wechselwirkungen mit der Membran interagieren und sich dadurch stabil in diese einbetten oder sie durchdringen. Aufgrund ihrer Fähigkeit, innerhalb der Membran Transmembranhelices zu bilden, binden diese Proteine fest an die Membran und sind in Wasser schwer löslich. Integrierte Membranproteine, auch Transmembranproteine genannt, lassen sich in extrazelluläre, transmembranäre und intrazelluläre Domänen unterteilen. Die Transmembrandomäne besteht üblicherweise aus Alpha-Helices, hydrophoben Segmenten, die mit den hydrophoben Schwänzen von Membranmolekülen interagieren und sich stabil in die Membran einbetten. Die Integration von Membranproteinen hat einen signifikanten Einfluss auf die Stabilität der Membranstruktur.

Lipidverankerte Membranproteine

Lipidverankerte Membranproteine sind Proteine, die über kovalente Bindungen an Lipidmoleküle binden und in der Zytoplasmamembran verankert sind. Sie können sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenseite der Membran vorkommen und weisen eine relativ stabile Bindung auf.

Vorteile von MembranproteinenWARUM wählen

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Eine hohe Expression löslicher Proteine und eine hohe Proteinaktivität können gewährleistet werden.

Proteinfermentation in verschiedenen Maßstäben: Kleinmaßstab (1 l, 10 l und 30 l), Großmaßstab (80 l, 130 l, 250 l und 500 l Fermentationsbehälter)

Herstellung hochreiner rekombinanter Proteine in Milligramm- und Grammmengen in kurzer Zeit

Niedriger Endotoxingehalt: Nachweismethode LAL

Ein vollständiges GMP-Dokumentationssystem gewährleistet die Rückverfolgbarkeit aller Materialien, Reagenzien und Zubereitungsinformationen für das Produkt.

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