高效畢赤酵母表達載體的改造與應用

侯增淼,李曉穎,高 恩,楊小琳,趙金禮

(陜西慧康生物科技有限責任公司，西安 710054)

隨著生物技術的發展，利用基因工程技術來開發重組蛋白已頗受人們青睞。畢赤酵母表達系統是當前流行的真核表達系統之一[1]，具有許多其他蛋白表達系統所不具備的優點，有可誘導的強啟動子，外源基因能整合于染色體上，具有高表達、高穩定、高密度發酵、適度糖基化、表達產物生物活性好、發酵純化操作方法簡便及易于工業化生產等特點，已成功地表達了許多極具價值的蛋白[2]。但是不同的蛋白在畢赤酵母表達過程中表現出不同的表達量，有的蛋白難以在畢赤酵母中表達，而有的蛋白表達量可達10 g/L以上[3]，因此，分泌表達量成為制約畢赤酵母表達的瓶頸，如何提高產量，降低生產成本，是目前的研究熱點。有研究發現，外源蛋白在畢赤酵母表達過程中易在內質網中滯留無法分泌至胞外，從而導致表達量較低[4]，因此外源蛋白在內質網中的無法正確折疊和整合嚴重影響外源蛋白的產率。利用共表達分子伴侶如蛋白二硫鍵異構酶(Protein disulfide isomerase,PDI)能夠有效改善這一狀況[5-6]，使外源蛋白的分泌效率有效提高。另外，外源蛋白在表達過程中的降解也是影響分泌表達量的一個重要因素，YPS1蛋白酶是一類糖基磷脂酰肌醇(GPI)錨定的天冬氨酸蛋白酶，能特異性地切割底物中的單或雙堿性氨基酸殘基位點[7]，易使外源蛋白在表達過程中降解，在人血清白蛋白(HSA)、明膠(Gelatin)和胰高血糖素(Glucagon)等蛋白的表達過程中，通過對YPS1基因的失活，與野生型酵母中的表達水平相比，減少了目的蛋白在表達過程中的降解，從而有效提高表達量[8-9]。……