酵母表达系统的特点

酵母是最简单的真核生物，与细菌一样，也是单细胞的，基因特征良好，易于生长和操作，成本与原核表达系统相似。由于酵母是真核生物，它具有内含子切除机制，并具有典型真核细胞的质量控制（如蛋白质加工、折叠和翻译后修饰）系统。因此，它可以用于生产和表达真核生物的重组DNA。酵母系统目前分为两种类型：毕赤酵母系统和酿酒酵母表达系统。毕赤酵母系统通常是甲醇诱导的，近年来有了很大的改进，其高密度细胞培养和高蛋白表达水平优于其他真核生物系统。

酵母与大肠杆菌表达的区别

酵母蛋白表达与大肠杆菌表达部分不同，大肠杆菌表达只需将质粒/载体转入到宿主菌体内，其载体携带复制原点随着宿主染色体的复制而复制，可以稳转存在。而酵母表达相对复杂，设计的质粒/载体均不带有酵母自身复制原点，因此如果直接导入到宿主菌中，不能稳转存在。所以，必须将质粒/载体线性化，以同源重组的方式与宿主菌的染色体进行整合，这样外源基因才能够稳转存在。同源重组一旦形成会很稳定。可以通过筛选排除没有整合成功质粒/载体的酵母宿主菌。构建含有外源基因的酵母稳转株的方法在某种程度上与构建哺乳动物稳转细胞方法类似。

毕赤酵母表达系统主要优点

1.乙醇氧化酶（AOX）基因的启动子可被严格调控
2.强好氧，可进行高密度细胞培养，发酵罐可达120g/L
3.具有真核细胞翻译后修饰的功能，蛋白更具生物活性
4.高水平分泌表达外源蛋白，有利于纯化
5.可实现胞内表达和胞外分泌表达两种形式

影响酵母蛋白表达的因素

1.启动子的选择

毕赤酵母是一种甲醇营养型酵母，广泛用于蛋白质生产的研究和工业应用。在该系统中，感兴趣的基因通常在甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAP）启动子或醇氧化酶1（AOX1）启动子的控制下克隆，这取决于是否需要组成型或诱导型表达。GAP启动子是一种强大的组成型启动子，而AOX1启动子受到严格调控，并可被甲醇强烈诱导。两种启动子都能够驱动非常高水平的基因表达，通常感兴趣的蛋白质积累到总细胞可溶性蛋白质的30%以上。一般来说，GAP启动子在其诱导状态下略强于AOX1启动子。

2.目的基因的密码子优化

酵母表达系统有其特定的偏爱密码子。所以在基因合成时要进行密码子的优化和mRNA结构优化，防止蛋白不表达或表达量低。

3.胞浆蛋白转化为分泌蛋白

酵母可以将原有的胞浆内蛋白转化为分泌表达，即通过在目的基因前面添加信号肽实现。但是信号肽会影响蛋白分泌表达的水平。此外，其他影响因素还包括重组转化子的筛选，遗传背景影响，蛋白的稳转性影响等。

沃臻生物具有国内唯一的人源糖蛋白毕赤酵母平台

1.酵母的蛋白糖基化大多数为高甘露糖型，这与哺乳动物的糖基化显著不同。因此，酵母表达的蛋白对于动物具有强的免疫原性，大大限制了酵母的使用；

2.2019年，FDA批准上市首款用毕赤酵母表达系统生产的纳米单抗Caplacizumab（商品名Cablivi）。2020年，FDA批准丹麦灵北药业单抗Eptinezumab上市(商品名Vyepti)。这两个案例被认为开启了毕赤酵母的抗体生产之门；

3.沃臻生物除具有普通的酿酒酵母和毕赤酵母表达平台外，还具有人源糖蛋白毕赤酵母平台，可以替代哺乳动物细胞表达系统,为生产临床治疗用蛋白和其他高价值糖蛋白的降低生产时间和成本；

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