毕赤酵母表达系统
2007-06-04 20:54:00 来源:转帖 评论:0 点击:
P.pastoris寡聚糖侧链结构了解还很少,也不清楚为什么一些P.pastoris分泌蛋白会添加侧链和如何形成侧链,这些问题仍待进一步研究探索。
4.2糖基化对蛋白质产量及功能的影响
糖基化对P.pastoris表达蛋白质产量的影响因蛋白不同而异,既有糖基化会提高或降低表达产量的报道,也有糖基化对蛋白质表达量无明显影响的报道。造成这种影响的原因目前尚不明确。同样,糖基化对P.pastoris表达蛋白功能的影响也因蛋白的不同会造成三种情况:即增强功能、降低功能和对蛋白功能无明显影响,这可能与蛋白糖基化位点所处的部位有关[23]。与酿酒酵母相比,P.pastoris表达蛋白的糖基化程度虽然有所减轻,但与天然蛋白相比,仍可能存在过度糖基化的问题。过度糖基化不仅会影响蛋白质的合成和分泌及改变蛋白质的活性,同时也对进一步的蛋白质纯化不利。目前主要通过以下几种方法来尽量避免蛋白过度糖基化的问题:(1)基因定向突变去除糖基化位点;(2)将目的蛋白与糖苷酶共表达;(3)改变培养基成分。
5外源蛋白的翻译后修饰P.pastoris作为真核生物,可以进行类似哺乳动物细胞的许多翻译后修饰,包括二硫键的形成、信号肽序列的加工、折叠、糖基化及脂类酰化等[24]。目前研究最多的是糖基化作用,蛋白质的糖基化链在细胞识别、指导蛋白质的正确折叠、激素与受体的结合、蛋白质定位等方面都具有重要作用。同时,糖基化还具有组织和细胞特异性。
外源蛋白在P.pastoris中的分泌表达需信号肽的引导。常用的分泌信号既有属于酵母自身的α?MF与PHOI,也有外源蛋白自带的天然分泌信号,如PHA?E。外源蛋白的天然分泌信号常不能被酵母表达系统完全利用,故现在多采用酵母自身的信号肽[25]。蛋白质在分泌的过程中,还可以通过形成二硫键进行折叠或构成双体,或通过切除部分肽段成熟。
6应用前景及展望P.pastoris作为一种异源蛋白表达系统,它既有原核生物分子遗传操作简便、培养成本低、产量高、产物便于分离纯化等优点,又具有大多数真核生物共有的翻译后修饰机制。因此该表达系统从一被开发就逐渐显示出其在表达外源蛋白方面的独特优势。近年来,用该表达系统成功表达的蛋白达到了300多种,表达的蛋白主要包括基因工程疫苗,如乙肝疫苗及一些来自动植物和细菌的各种酶、膜受体蛋白、抗原和抗体及一些用来研究晶体结构的蛋白等。同时,该系统作为一种基础研究的模型系统在分子生物学领域也发挥了越来越重要的作用,如用该系统进行过氧化物酶体的输入和组装及真核细胞的分泌途径和功能等方面的研究。目前国内也有多种蛋白在该系统中获得了高效表达,如人白蛋白、人胰岛素、干扰素、乙肝表面抗原、集落刺激因子等几十种蛋白质。但该表达系统仍存在一些缺陷,如过度糖基化、表达周期过长及一些外源蛋白难以在该系统获得有效表达等。相信随着人们对它的利用和研究的不断深入,必将增添新的见解,并最终解决这些困难,使得该系统日臻完善,那时将会有越来越多的蛋白可以在该系统中获得高效表达,它也必将在分子生物学及工业应用的各个领域发挥更大的作用。
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