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酵母表达载体的选择

2022-10-26 阅读(2282)

一、有哪些常见的酵母表达载体?

 

答:由于原核生物和真核生物存在糖基化、酰基化等翻译后修饰反应机制的差异,真核基因的原核表达难以获得有活性的蛋白,酵母成为了真核表达的首选系统。那么在进行酵母表达前,我们首先需要了解酵母表达载体。

酵母表达载体多数从pUC57基本骨架衍生而来,常见的有pPIC9K、pPIC3.5K,还有pGAPZ A,pGAPZ B,pGAPZ C,都为AOX1启动子,均为毕赤酵母分泌表达载体。pPIC9K比pPIC3.5K多了一个alpha分泌信号肽,相应的载体大小就大。需要注意的是pPIC3.5K插入基因必需包含起始密码子ATG。

酵母表达载体多为穿梭载体,既可以在大肠杆菌中繁殖,获得足够的载体DNA进行体外操作,又可以在酵母中复制、表达和选择。它的宿主菌为:GS115(缺陷型),X33(野生型)。载体pPIC9K、pPIC3.5K对应的宿主菌是GS115,pGAP系列对应的宿主菌是野生型X33。

 

二、酵母表达载体对应的酵母表达系统有哪些?

 

类型

优点

缺点

酿酒酵母表达系统

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

2.其表达产物不需经过大量宿主安全性实验

3.酿酒酵母是真核生物,可以对蛋白进行翻译后加工

1.表达水平普遍不高

2.表达载体传代不稳定

3.所采用的强启动子调控不严谨

4.不能利用简单的无机培养基进行高密度发酵

5.分泌表达产物过糖基化

毕赤酵母表达系统

1.表达水平高(高水平的系统)

2.产物可翻译后修饰:糖基化、磷酸化、酰脂化3.过糖基化程度比酿酒酵母少(8-15个vs 100-150个甘露糖)

4.产物可正确折叠和高效分泌(高分泌表达系统)

5.可利用简单无机盐培养基高密度发酵,生物量大

6.实验室和工业操作简单

不能满足结构要求严格的糖基化

 

 

三、如何选择合适的酵母表达载体?

 

酵母表达产物有胞内表达和分泌到胞外表达两种方式,这取决于表达载体的选择和构建是否带有信号肽,可根据基因表达的目的选择合适的酵母蛋白表达载体。

胞内表达载体,常见的载体是pGAP系列和pPIC3.5K。胞内表达载体的优势是将目的基因表达在胞内,可避免酵母的糖基化,适合于通常在胞浆表达或不含二硫键的非糖基化蛋白,相对于胞外分泌表达水平高但纯化相对复杂。

胞外表达载体,常见的是载体pPIC9K。胞外表达载体的优势在于为分泌到胞外的表达载体。选择这种载体的优势在于酵母本身分泌的外源蛋白很少,将外源蛋白分泌到胞外,有利于目的蛋白的纯化和积累。

如果蛋白本身就是分泌型蛋白,可直接选择毕赤酵母表达的外源基因位于酵母染色体上,通过把构建的质粒/载体线性化(主要采用酶切),通过同源重组的方式整合到启动子AOX的下游,一般是插入到5’AOX启动子和转录终止子信号之间的单克隆位点。