無細胞蛋白合成試劑盒是一種在體外條件下，不依賴活細胞進行蛋白質合成的工具。這類試劑盒通常包含細胞提取物、能量源、氨基酸、輔因子等關鍵組分，以支持蛋白質的合成過程。
無細胞蛋白合成試劑盒的工作原理基于細胞內的轉錄和翻譯機制，但在體外進行。當加入編碼目標蛋白質的DNA或RNA模板時，試劑盒中的酶和核糖體會啟動轉錄過程，將DNA或RNA模板轉錄成mRNA，并隨后進行翻譯，將mRNA翻譯成蛋白質。
1、高產量
微克至毫克級別：無細胞蛋白合成系統能夠在較短時間內（通常3-5小時）生產從微克到毫克級別的蛋白。例如，MembraneMax™蛋白表達試劑盒可以在4小時內產生高達毫克級的膜蛋白。
適用于多種蛋白類型：該系統不僅可以高效合成可溶性蛋白，還適用于膜蛋白以及需要復雜修飾的蛋白，如天然翻譯后修飾的蛋白質。
2、快速合成
反應時間短：與傳統的基于細胞的蛋白表達系統相比，無細胞系統的反應時間大大縮短。傳統哺乳動物細胞表達需要3-7天，而無細胞系統只需3-5小時即可完成蛋白合成。
即時啟動：無細胞蛋白合成反應類似于PCR，通過直接添加各組分即可啟動，無需DNA或RNA的轉染過程。
3、易于純化
富集和純化方案：無細胞蛋白合成試劑盒提供了一系列優化的標簽和純化方案，使得目標蛋白易于純化和下游應用。例如，MembraneMax™提供了天然和多聚組氨酸標記的納米脂蛋白顆粒，使膜蛋白的純化更為便捷。
無需洗滌劑或重構：由于無細胞系統不需要洗滌劑或復雜的膜囊重構，目標蛋白在模擬的細胞環境中合成，使得純化過程更加簡單高效。
4、高通量篩選
高通量兼容性：無細胞蛋白合成系統可以容易地擴展到高通量應用，這使得它非常適合大規模的蛋白表達和篩選項目。
自動化和可控性：系統的高度可控性（如時間、空間、反應條件和規模）使其與自動化設備兼容，進一步提升了高通量應用的效率。
5、突破性表達
有毒或難表達蛋白：無細胞系統能夠表達在傳統細胞系統中難以表達的有毒蛋白或膜蛋白。這一特點為結構和功能研究提供了新的可能，尤其是在抗體工程和酶生物領域。
還原度高活性：無細胞系統合成的蛋白具有高純度和良好的生物活性，從而確保其在實驗中的應用效果。例如，純度和活性對于抗體片段的研究尤為重要，而PUREfrex®2.0系統在合成這些蛋白時表現出色。
