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博客标题：喜报！实验室 “出道即巅峰” 的第一篇论文，官宣啦！

摘要：基础医学院李文斐教授团队在中科院1区期刊eLife在线发表题为“A simplified and highly efficient cell-free protein synthesis system for prokaryotes”的研究论文。基础医学院博士研究生郎咸圣婕、博士后张长斌为该研究共同第一作者，基础医学院教授李文斐、张哲为共同通讯作者，山东大学为唯一作者单位。

内容：

无细胞蛋白合成（CFPS）技术作为合成生物学的手段，凭借其开放、快速、可编程等独特优势，在mRNA翻译研究、高通量蛋白质工程、体外诊断试剂研发、新型生物制剂制备等领域具有重要应用价值。然而，长期以来，高昂的成本与复杂的体系构成了主要的技术壁垒。在此工作中，团队不仅成功将大肠杆菌无细胞合成体系（eCFPS）的复杂度降至极限，更在简化体系的基础上实现了性能的飞跃，建立了一套极简架构、强劲性能的新一代合成平台。

传统eCFPS系统通常需要多达35种反应组分，且各组分间潜在的抑制性相互作用。此外，核心原料——裂解液的制备流程繁琐，依赖run-off反应和透析等步骤，导致成本高、操作难、稳定性不足。

针对这一问题，李文斐教授团队通过“双重简化”构建高效eCFPS平台：一是经逐级筛选，将核心必需组分精简至7种，显著降低成本并消除组分间潜在抑制作用；二是开发“快速裂解液”制备方案，省去耗时步骤，依托内源代谢酶及残余组分补偿外源组分缺失，提升流程便捷性。

令人惊喜的是，这种“极简”并不牺牲性能——该系统的翻译质量与产量明显优于传统复杂系统，且成功合成了固有毒性内切酶BsaI、易聚集的骨架蛋白Vimentin（可自组装为功能性纤维）。该成果降低了CFPS技术应用门槛，为合成生物学研究及相关产业提供了高效可及的工具，相关成果已申请专利保护。

链接：https://elifesciences.org/reviewed-preprints/109495

发布时间：2025-12-25