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酵母表达系统之酿酒酵母表达系统  

2018-07-04 13:56:49|  分类: 蛋白表达与纯化 |  标签: |举报 |字号 订阅

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随着分子生物学技术的发展,利用微生物表达系统生产外源基因产物已经成为可能。酵母是单细胞低等真核生物,酵母表达系统与昆虫表达系统、哺乳动物表达系统相比,兼具两者优点,同时酵母表达系统具有操作简单,成本低廉,可大规模进行发酵等特点,因此是最理想的重组真核蛋白质生产制备工具。美迪西生物医药拥有多种蛋白表达系统,包括原核蛋白表达系统、酵母蛋白表达系统、昆虫细胞蛋白表达系统(杆状病毒)哺乳动物细胞蛋白表达系统,具备多种融合技术。

酿酒酵母是一种与人类生活密切相关的酵母, 很早以前人们就开始利用它进行酒的酿造和发酵面包。作为真核生物的模式菌, 酿酒酵母是目前了解最完全的真核生物,其全序列的测定已于1996 年完成。

1、酿酒酵母表达系统的优缺点

酿酒酵母系统表达外源基因具有很多优点

(1)酿酒酵母长期广泛地应用于食品工业,不产生毒素,安全性好,已被美国FDA认定为安全性生物,其表达产物不需经过大量宿主安全性实验;

(2)酿酒酵母是真核生物,可以对蛋白进行翻译后加工;

(3)表达产物可分泌表达,易于纯化;

(4)酿酒酵母生长迅速, 工艺简单, 成本低;

(5)遗传背景清楚, 易进行操作。

但是也有不足: (1)对真核基因产物的翻译后加工与高等真核生物有所不同,重组蛋白常发生超糖基化,每个N一糖基链上都含10 个以上的甘露糖,是正常的十几倍;(2)酿酒酵母不易进行高密度发酵,表达产物产量低;(3)该表达系统质粒易丢失,传代不稳定;(4)分泌效率低, 大于 30 kD 的蛋白质几乎不分泌。

2、酿酒酵母表达在医学上的应用

酿酒酵母适合于表达科学和商业上有价值的异源蛋白。由于它不会产生出毒素成分,加之广泛应用于食品生产的丰富经验已经使得他成为生产药物蛋白最优的宿主菌。由酿酒酵母生产的一系列广泛应用于全世界的糖尿病治疗的胰岛素便是酵母在生物技术领域应用的重要例子之一。 

此外,酿酒酵母表达的外源蛋白质往往被高度糖基化,糖链上可以带有40个以上的甘露糖残基,糖蛋白的核心寡聚糖链含有末端α1,3甘露糖,产物的抗原性明显增强。所以,酿酒酵母常常用来制备亚单位疫苗,如HBV疫苗、口蹄疫疫苗等。例如用重组酿酒酵母CANADE 3C-5 ( 菌株1895 )分别表达重组人乳头瘤病毒(HPV)6.11.16.18型L1蛋白的病毒样颗粒(VLP),经纯化,添加铝佐剂等制成的四价疫苗。此产品适用于预防因高危HPV16/18型所致下列疾病:(1)宫颈癌;(2)2级、3级宫颈上皮内瘤样病变(CIN2/3)和原位腺癌;(3)1级宫颈上皮内瘤样病变(CIN1)。目前国内临床试验尚未证实本品对低危HPV6/11型相关疾病的保护效果。

目前酿酒酵母已经成为药物开发中常用的一种真核生物模型,酵母表达系统也已被用于临床生产,也有许多实验室选择酿酒酵母作为脂肪酶的外源表达系统,其应用也将会越来越广泛。

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