畢赤酵母表達

大腸杆菌表達係統最突出的優點是工藝簡單、產量高、周期短、生產成本低。然而，許多蛋白質在翻譯後，需經過翻譯後的修飾加工，如磷酸化、糖基化、酰胺化及蛋白酶水解等過程才能轉化成活性形式。大腸杆菌缺少上述加工機製，不適合用於表達結構複雜的蛋白質。另外，蛋白質的活性還依賴於形成正確的二硫鍵並折疊成高級結構，在大腸杆菌中表達的蛋白質往往不能進行正確的折疊，是以包含體狀態存在。包含體的形成雖然簡化了產物的純化，但不利於產物的活性，為了得到有活性的蛋白，就需要進行變性溶解及複性等操作，這一過程比較繁瑣，同時增加了成本。 

 

      大腸杆菌是用得最多、研究最成熟的基因工程表達係統，當前已商業化的基因工程產品大多是通過大腸杆菌表達的，其主要優點是成本低、產量高、易於操作。但大腸杆菌是原核生物，不具有真核生物的基因表達調控機製和蛋白質的加工修飾能力，其產物往住形成沒有活性的包涵體，需要經過變性、複性等處理，才能應用。近年來，以酵母作為工程菌表達外源蛋白日益引起重視，原因是與大腸杆菌相比，酵母是低等真核生物，除了具有細胞生長快，易於培養，遺傳操作簡單等原核生物的特點外，又具有真核生物時表達的蛋白質進行正確加工，修飾，合理的空間折疊等功能，非常有利於真核基因的表達，能有效克服大腸杆菌係統缺乏蛋白翻譯後加工、修飾的不足。因此酵母表達係統受到越來越多的重視和利用。

 

        同時與大腸杆菌相比，作為單細胞真核生物的酵母菌具有比較完備的基因表達調控機製和對表達產物的加工修飾能力。釀酒酵母（Saccharomyces.Cerevisiae）在分子遺傳學方麵被人們的認識最早，也是最先作為外源基因表達的酵母宿主。1981年釀酒酵母表達了第一個外源基因----幹擾素基因，隨後又有一係列外源基因在該係統得到表達。幹擾素和胰島素雖然已經利用釀酒酵母大量生產並被廣泛應用，當利用釀酒酵母製備時，實驗室的結果很令人鼓舞，但由實驗室擴展到工業規模時，其產量迅速下降。原因是培養基中維特質粒高拷貝數的選擇壓力消失，質粒變得不穩定，拷貝數下降。拷貝數是高效表達的必備因素，因此拷貝數下降，也直接導致外源基因表達量的下降。同時，實驗室用培養基成分複雜且昂貴，當采用工業規模能夠接受的培養基時，導致了產量的下降。為克服釀酒酵母的局限，1983年美國Wegner等人最先發展了以甲基營養型酵母（methylotrophic yeast）為代表的第二代酵母表達係統。