新药发现的挑战和潜力

细胞膜不仅是细胞的边界，也是细胞与外部环境进行物质交流的通道。嵌入于细胞膜内的膜蛋白在维持许多细胞功能方面起着关键作用，包括：信号转导、细胞完整性、细胞内和细胞外运输以及细胞间通讯。鉴于其在细胞通讯以及分子离子跨细胞膜运输中的重要性，膜蛋白成为了制药行业研究中最大一类的可成药靶点。目前约有三分之二的治疗分子以一种或多种膜蛋白为靶点，但这些只占潜在靶点的7%。药物发现中的新靶点出现的速度快于其筛选和试验速度，而膜蛋白依然是新药发现项目中的关注重点。

膜蛋白表达面临的挑战

研究膜蛋白的结构和功能以便鉴定和优化药物给实验室带来了一系列独特的挑战。首先，膜蛋白的结构构象在很大程度上取决于与细胞脂质膜的相互作用。跨膜蛋白特有三个不同的区域，包括：

全部三个区域协同作用，负责1）感测并启动响应外部环境的信号，或2）控制跨细胞膜的物质交换。尽管细胞膜具有流动性，但膜蛋白在细胞膜内的排列方向保持不变。因此，跨膜蛋白的胞外结构域始终处在细胞外，而胞内段始终处在细胞内。

由于膜蛋白需要与细胞膜紧密联系，因此在异源系统中表达膜蛋白具有挑战性。重组膜蛋白的细胞表达通常会因为跨膜段的疏水性而导致蛋白质聚集和错误折叠。使用活细胞系统或来源于细胞的细胞膜制剂可帮助确保膜蛋白的结构稳定性，但这些方法的应用受到目标蛋白浓度低、受体异质性和脂质污染物的限制；所有这些限制因素都会造成灵敏度低和实验差异大。

膜蛋白的抗体生产面临的挑战

能够识别出膜蛋白构象依赖性表位的抗体在药物开发的多数阶段内都是极有价值的工具。由于它们能够结合对功能至关重要的受体区域或检测细胞表面的蛋白质，因此可用于治疗或诊断目的。遗憾的是，使用传统方法来生产针对多跨膜蛋白的抗体（如G蛋白偶联受体，GPCR）难度极大。

主要原因有以下三类：

• 绝大多数表位对细胞膜的结构和纯化有要求。通过将细胞膜剔除来获得纯净物质的策略通常会造成蛋白质变性并破坏表位；虽然用表达相关蛋白质的整个细胞进行免疫可以避免这一问题，但会大大降低对非纯蛋白质混合物的免疫反应。
• 抗原表位由不连续的小片段组成，由于这些片段无法折叠或组装在一起，这给标准的多肽或重组蛋白技术带来极大障碍。
• 膜蛋白的表达往往导致蛋白质含量极低，因此很难生产出足够的免疫材料，而且非常耗时。

黄金城集团为膜蛋白抗体发现提出创新策略

作为抗体生产领域的先锋和领导者，黄金城集团拥有经验丰富的抗体团队。黄金城集团团队将多年的深度优化和最先进的技术相结合，建立了一个完善的膜蛋白抗体开发平台，用于生成针对膜蛋白的特异性抗体结合剂和功能活性抗体。经过适当的靶点分析以后，黄金城集团的抗体专家将建议出定制的抗体生产方案，充分利用黄金城集团的一系列创新策略，成功实现膜蛋白抗体生产。黄金城集团在针对单跨膜蛋白（即免疫检查点家族成员）和多跨膜蛋白（即GPCR家族成员和离子通道）制备治疗性抗体先导物和工具抗体方面拥有丰富的经验和成功案例。详情如下。

膜蛋白的相关服务

对于膜蛋白表达和纯化，可查看黄金城集团在3类表达系统（细菌、昆虫、和哺乳动物表达系统）中提供的重组蛋白表达服务。 对于膜蛋白抗体开发，可查看黄金城集团的定制单克隆和多克隆抗体开发包。

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