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二、酵母表达系统
酵母是一种低等的单细胞真核生物,主要有3大类:酿酒酵母、粟酒裂殖酵母和包括巴氏毕赤酵母、乳酸克鲁维酵母、解脂耶氏酵母、多形汉逊酵母等属酵母在内的非常规酵母。其中,酵母表达系统遗传背景清楚,是最早建立的用于外源蛋白生产的真核表达系统。其在食品工业中的应用已有数千年的历史,被公认为具有较高的安全性,在生产临床药剂方面占有重要的地位。裂殖酵母表达的外源蛋白具有天然的构象和活性,但其作为外源基因表达系统的发展却远远落后于酿酒酵母和毕赤酵母表达系统。解脂耶氏酵母是典型的非常规酵母,适用底物广泛,能利用多种有机酸、烷烃类廉价物质作为底物,分泌大量的代谢产物,其遗传特性与其他酵母相比差异较大。
(一)优点
酵母是一种单细胞低等真核生物,为主要的工业微生物之一,易于培养,无公害,其分子遗传学研究深入,以往多采用酿酒酵母作为表达体系,但近年来已基本被毕赤酵母所替代。酵母培养条件普通,生长繁殖速度迅速,能够耐受较高的流体静压,用于表达基因工程产品时,可以大规模生产,有效降低了生产成本。酵母系统表达水平介于细菌与哺乳动物细胞之间,酵母表达外源基因具有一定的翻译后加工能力,收获的外源蛋白质具有一定程度上的折叠加工和糖基化修饰,性质较原核表达的蛋白质更加稳定,特别适合于表达真核生物基因和制备有功能的表达蛋白质。酵母表达系统的表达产物接近天然的蛋白质构型,是值得推广的表达系统。
(二)不足
应用酵母表达系统生产外源基因的蛋白质产物时也有不足之处,如产物蛋白质的不均一、信号肽加工不完全、内部降解、多聚体形成等,造成表达蛋白质在结构上的不一致。尽管人们利用酵母表达系统制备外源蛋白质取得了成功,但是实践中仍然发现约有20%的外源基因不能在酵母表达系统中表达,具体原因目前还没有明确。