外源蛋白在巴斯德毕赤酵母中高效分泌表达的前沿技术.pdfVIP

基因组学与应用生物学，2014年，第33卷，第3期，第689-694页 GenomicsandAppliedBiology，2014，Vo1．33，No．3，689—694 评述与展望 Review andProgress 外源蛋白在巴斯德毕赤酵母中高效分泌表达的前沿技术 王冶1郑甲t唐诗哲 ·黄才智 李古月 周洪波t 1中南大学资源加工与生物工程学院，长沙，410083；2生物冶金教育部重点实验室，长沙，410083 通讯作者 zhb~vz@126．com 摘 要 巴斯德毕赤酵母表达系统是 目前应用非常广泛的外源蛋白真核表达系统。外源蛋白在 巴斯德毕赤 酵母中的高效分泌表达有利于减少下游纯化步骤，降低生产成本，具有重大的实用意义。本文综述了生物信 息学、系统生物学、高通量筛选和合成生物学等前沿技术在信号肽和代谢系统优化中的应用，为进一步提高 外源蛋 白在巴斯德毕赤酵母中的分泌表达提供参考。 关键词 巴斯德毕赤酵母，外源蛋白，分泌表达，生物信息学，系统生物学，合成生物学 AdvanceTechnologiesofTheEfficientSecretoryExpressionofHeterolo— T 、 ’ ’ n ● T · 0 gous上Jrotelns1nJfc pastorts WangYe ZhengJia TangShizhe HuangCaizhi LiGuyue ZhouHongbo。 1SchoolofMineralsProcessingandBioengineering，CentralSouthUniversity，Changsha，410083；2KeyLaboratoryofBiometallurgy，Changsha， 410083 Correspondingauthor， b z@126．corn DOI：10．13417／j．gab．033，000689 Abstract Pichiapastorisisawidelyusedeukaryoticorganism fortheexpressionofheterologousproteinsatthe moment．TheefficientsecretoryexpressionofheterologousproteinsinPichiapastoriscontributestofewerstepsof thenextpurificationandlowerthecostthanbefore，whichisofgreatpracticalsignificnace．Thispaperreviewsthe applicationofsomeadvancedtechnologiesofbioinformatics，systemsbiology，highthroughputscreeningandsyn— theticbiologyontheoptimizationofsingalpeptidesandmetabolicsystem forreference，inordertoimprovethe secretory expressionofheterologousproteinsinPichiapastoris． Keywords Pichiapastoris，Heterologousprotein，Secretoryexpression，Bioinforrnatics，Systemsbiology，Syn— theticbiology 巴斯德毕赤酵母表达系统是 由SalkInstitute 母 中的高效分泌表达可 以降低下游蛋白回收纯化步 Biotechnoloyg ／IndustrialAssociates公 司 和 Phillips 骤，减少外源蛋白生物活性损失，降低生产成本(Daly Petroleum公司于 2O世纪 8O年代初联合开发的一 andHeam．2005)，这对 巴斯德毕赤酵母表达系统的 种外源蛋白真核表达系统。该表达系统既具有原核 产业化发展具有重大意义 。提高外源蛋白在 巴斯德 表达系统操作简单、成本低、表达量高等 “高效性”的 毕赤酵母中的表达可以从外源基因、宿主菌、表达载 优点，还具有真核表达系统的“优质性”如糖基化、蛋 体、翻译后修饰和发酵条件等方面进行优化(龙晶和 白磷酸化等蛋白翻译后修饰的功能，因此很快成为 杜立新，2007；余 占桥等，2010；夏姗等，2013)，而外 应用最为广泛的外源基因表达系统之一，己成功表 源蛋 白的分泌表达研究则主要集中在信使 RNA含 达了包