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      無細(xì)胞蛋白合成反應(yīng)器的制作方法

      文檔序號:11087961閱讀:539來源:國知局
      無細(xì)胞蛋白合成反應(yīng)器的制造方法與工藝

      本實(shí)用新型屬于生物工程中蛋白質(zhì)的生物體系外合成技術(shù)領(lǐng)域,具體說是一種無細(xì)胞蛋白合成反應(yīng)器。



      背景技術(shù):

      蛋白質(zhì)作為生命的物質(zhì)基礎(chǔ),一直都是研究的重點(diǎn)。隨著近年來對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能的研究逐漸深入,發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的產(chǎn)量很大的制約了蛋白質(zhì)性質(zhì)與功能的研究。無細(xì)胞蛋白質(zhì)合成體系與傳統(tǒng)的細(xì)胞表達(dá)相比較,由于其操作較簡單、反應(yīng)時間短、條件可操控、蛋白表達(dá)量高,近期更受到許多學(xué)者們的青瞇。

      無細(xì)胞蛋白合成是一種以外源m RNA或DNA為模板,在細(xì)胞抽提物的酶系中補(bǔ)充核糖體、tRNA、轉(zhuǎn)錄因子、氨基酸和能量等物質(zhì),在生物體外進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成。運(yùn)用無細(xì)胞蛋白合成反應(yīng)來進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成,可以在短時間內(nèi)完成蛋白質(zhì)從模板DNA到最后蛋白質(zhì)合成的全部過程,并且得到的蛋白質(zhì)也比較單一,使下一步對目的蛋白的分離與純化過程更加簡便。

      然而,無細(xì)胞蛋白質(zhì)合成體系也有一定的弊端。首先,由于其是在生物體外進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成,會受到外源的mRNA的干擾,這就表明在進(jìn)行反應(yīng)的同時,必須要制造一個不存在或存在微量外源DNA,mRNA的環(huán)境,從而給目的蛋白更多的合成空間。并且由于在短時間內(nèi)進(jìn)行蛋白質(zhì)合成,反應(yīng)體系內(nèi)會由于蛋白質(zhì)以及磷酸的積累而導(dǎo)致反應(yīng)底物的消耗減緩,從而降低了反應(yīng)效率。因此,急需一種新型的反應(yīng)器來解決以上問題。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題,本實(shí)用新型提供了一種無細(xì)胞蛋白合成反應(yīng)器,可以在生物體外完成蛋白質(zhì)的合成過程。

      為實(shí)現(xiàn)上述目的,本申請的技術(shù)方案是:一種無細(xì)胞蛋白合成反應(yīng)器,包括:反應(yīng)室、物料交換窗、反應(yīng)室蓋子、物料貯存室;所述反應(yīng)室蓋子內(nèi)設(shè)有螺紋,所述物料貯存室頂部外周設(shè)有逆向螺紋,所述物料交換窗置于反應(yīng)室下部的內(nèi)壁上,所述反應(yīng)室置于物料貯存室中,反應(yīng)室蓋子蓋在物料貯存室上。

      進(jìn)一步的,所述物料貯存室為U型管,反應(yīng)室下部呈錐臺結(jié)構(gòu)。

      進(jìn)一步的,所述反應(yīng)室、物料貯存室、反應(yīng)室蓋子的材質(zhì)均為醫(yī)用級樹脂。

      進(jìn)一步的,所述物料交換窗的材質(zhì)為半透膜。

      進(jìn)一步的,所述物料貯存室的容積為10mL。

      更進(jìn)一步的,所述反應(yīng)室的容積為8mL。

      更進(jìn)一步的,所述反應(yīng)室蓋子與物料貯存室通過螺旋而緊閉,形成一個密閉的空間。

      作為更進(jìn)一步的,上述反應(yīng)器,包括:兩個物料交換窗,分別置于反應(yīng)室內(nèi)壁的兩側(cè)。

      本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案,能夠取得如下的技術(shù)效果:該反應(yīng)器,可以更好的進(jìn)行蛋白質(zhì)的體外合成,反應(yīng)體積可達(dá)2ml,用于連續(xù)合成反應(yīng),并且由于蛋白質(zhì)都在反應(yīng)室中,便于進(jìn)行后續(xù)的分離與純化操作,從而更好的為科學(xué)研究提供了方便。利用該無細(xì)胞蛋白合成反應(yīng)器,可以合成一些在傳統(tǒng)細(xì)胞表達(dá)中表達(dá)量比較低,或者具有細(xì)胞毒性的蛋白質(zhì)等,為研究提供了便利。

      附圖說明

      為了更清楚的說明本實(shí)用新型的實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

      圖1為反應(yīng)室蓋子內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2為物料貯存室結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖3為反應(yīng)室結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖4為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖5為本實(shí)用新型外觀圖。

      圖中序號說明:1、反應(yīng)室蓋子,2、物料貯存室,3、反應(yīng)室,4、物料交換窗,5、螺紋,6、逆向螺紋。

      具體實(shí)施方式

      為使本實(shí)用新型的實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述:

      實(shí)施例1

      一種無細(xì)胞蛋白合成反應(yīng)器,包括:

      反應(yīng)室蓋子1,其內(nèi)部設(shè)有螺紋5;

      物料貯存室2,其頂部外周設(shè)有逆向螺紋6;反應(yīng)室蓋子1蓋在物料貯存室2上;所述物料貯存室2為U型管;

      反應(yīng)室3,置于物料貯存室2中;所述反應(yīng)室3下部呈錐臺結(jié)構(gòu);

      物料交換窗4,安裝在反應(yīng)室3下部的內(nèi)壁上。

      作為優(yōu)選的,所述反應(yīng)室3、物料貯存室2、反應(yīng)室蓋子1的材質(zhì)均為醫(yī)用級樹脂;所述物料交換窗4的材質(zhì)為半透膜。

      作為優(yōu)選的,所述物料貯存室2的容積為10mL,所述反應(yīng)室3的容積為8mL。

      作為優(yōu)選的,所述反應(yīng)室蓋子1與物料貯存室2通過螺旋而緊閉,形成一個密閉的空間。

      作為優(yōu)選的,上述反應(yīng)器,包括:兩個物料交換窗4,分別置于反應(yīng)室3內(nèi)壁的兩側(cè)。

      反應(yīng)室3內(nèi)可以加入無細(xì)胞蛋白質(zhì)合成的反應(yīng)液,包括細(xì)胞抽提物,DNA,酶,能量等物質(zhì)。所述物料貯存室2可以加入補(bǔ)充液,補(bǔ)充液為酶,鹽溶液等,并且濃度大于反應(yīng)液的濃度,在反應(yīng)的期間,由于反應(yīng)室3與物料貯存室2存在濃度差,小分子物質(zhì)可以通過物料交換窗4的半透膜,從物料貯存室2向反應(yīng)室3移動,從而補(bǔ)充反應(yīng)液中所需要的反應(yīng)底物。同時,反應(yīng)室3中加入的DNA或者質(zhì)粒在RNA聚合酶等酶的作用下,ATP等提供能量,轉(zhuǎn)錄為mRNA。轉(zhuǎn)錄的mRNA在抽提物中的酶系的作用下,翻譯為蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)屬于生物大分子,不會透過半透膜,所以反應(yīng)合成的蛋白質(zhì)會一直在反應(yīng)室3中積累。反應(yīng)底物用光后,則反應(yīng)結(jié)束,可以進(jìn)行下一步的分離,純化等操作。所述物料貯存室2的主要作用是儲存反應(yīng)補(bǔ)充液,可使得蛋白質(zhì)合成所需要的底物不間斷的供給,從而延長了反應(yīng)的時間,并且提高了反應(yīng)效率。

      上述反應(yīng)器的使用方法為:上述反應(yīng)器需要進(jìn)行除菌以及除RNA酶,除菌后,在超凈工作臺中向反應(yīng)室3中加入反應(yīng)液,并混勻。然后向物料貯存室2中加入一定體積的反應(yīng)補(bǔ)充液并混勻。然后將反應(yīng)室3放入物料貯存室2中,再將反應(yīng)室蓋子1通過螺旋與物料貯存室2相結(jié)合。最后將反應(yīng)器放入搖床中,進(jìn)行反應(yīng),約16-20小時反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)器取出,置于4℃保存待用。

      以上所述,僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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