酵母细胞表面展示

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1、酵母细胞表面展示技术及其在高通量筛选中的应用目录酵母细胞表面展示技术的概述酵母细胞表面展示技术在高通量筛选中的应用酵母细胞表面展示技术概念酵母细胞表面展示技术基本原理酵母细胞表面展示技术常见系统酵母细胞表面展示技术的概述酵母细胞表面展示技术的特点酵母细胞表面展示技术的概述酵母细胞表面展示技术(SurfaceDisplay)是一种真核蛋白表达系统。它是一类筛选蛋白质突变体库的高通量筛选方法，在抗体蛋白的研究中应用尤其广泛，具有高效、灵敏等特点，在医药、食品、生物燃料等多个工业领域都有广泛的应用前景。基本原理：是将外源靶蛋白基因与特定的载体基因序列融合后导入酵母细胞，用酵母细胞

2、内蛋白转运机制将目的蛋白转移至细胞表面并且固定在细胞膜上。与其它表面展示系统相比,酵母表面展示系统可克服真核蛋白在原核细胞表达时活性降低或失活的缺点。最常见的酵母表面展示表达系统包括:凝集素展示表达和絮凝素展示表达是将外源基因与酵母编码α-凝集素C端编码序列(含GPI锚定信号序列)连接后插入质粒载体的信号肽下游,融合蛋白诱导表达后,信号肽引导嵌合蛋白向细胞外分泌,由于融合蛋白C-末端存在含GPI锚定信号的凝集素多肽序列,可将蛋白锚定在酵母细胞壁中,从而将蛋白分子展示表达在酵母细胞表面。凝集素展示表达凝集素系统又分为α-凝集素(Agα)系统和a-凝集素(Aga)系统在α-凝集

3、素系统中，α凝集素的C端可锚定在酵母细胞壁的葡聚糖上，外源蛋白作为N端与α凝集素C端融合，在信号肽引导下分泌表达，从而实现了外源蛋白的展示表达。a-凝集素是Agalp和Aga2p亚单位通过二硫桥相连，其中Agalp通过β-葡聚糖共价连接在细胞壁上，目的蛋白与Aga2p的N端融合表达后，再通过Agalp与酵母细胞壁的共价连接而展示在细胞表面。絮凝素展示表达系统利用絮凝素基因与外源蛋白融合,并将融合蛋白展露表达在细胞表面，此系统又包括两个子统:GPI锚定系统和絮凝结构域锚定系统。GPI锚定系统是利用絮凝素FLo1p的C-末端含有的GPI信号锚定外源蛋白,此系统与凝集素展示相似。

4、絮凝结构域锚定系统是利用FLo1p的中间絮凝功能结构域与外源蛋白融合，通过絮凝功能结构域识别酵母细胞壁中的甘露聚糖链并非共价作用诱导细胞粘附、聚集成可逆性絮状物。絮凝素展示表达酵母表面展示技术的特点表达偏差小融合蛋白相对分子质量范围大筛选、纯化、活性测定方便融合蛋白分子数量多特点酵母表面展示酵母表面展示系统的应用酒精发酵生物吸附高通量筛选为了简化纤维素乙醇生产工艺，实现纤维素利用与乙醇发酵的同步进行，莫春玲等通过酵母细胞表面展示技术，以酿酒酵母菌株SaccharomycescerevisiaeY5为受体，通过絮凝素(Flo1p)锚定方式，将来自丝状真菌里氏木霉Trichod

5、ermareesei的内切葡聚糖酶Ⅱ(EGII)、纤维二糖水解酶Ⅱ(CBHII)以及来自棘孢曲霉Aspergillusaculeatus的β-葡糖苷酶Ⅰ(BGLI)展示在细胞表面，构建同时表达3种纤维素酶的酵母菌群系统。经过免疫荧光验证展示酶的细胞蛋白定位，酶活测定，乙醇发酵性能验证，结果表明：展示表达的3种纤维素酶具有良好的稳定性和功能活性；乙醇发酵该系统已经得到成功开发，但是在这一领域里仍有许多亟待解决的问题，例如：展示在细胞表面的纤维素酶的活性与游离酶相比有所下降；成功展示的纤维素酶稳定性有待提高。即使如此，利用酵母表面展示技术表达纤维素酶的新型酵母菌群进行纤维素乙醇

6、发酵效果还不是很理想，乙醇产率较低，难以满足实际生产需求。在EGII、CBHII和BGLI协同作用下重组酵母菌株能够水解溶胀磷酸纤维素(Phosphoricacidswollencellulose，简称PASC)并产生乙醇，乙醇浓度达到最大值0.77g/L，乙醇产量为0.35g/L，相当于理论值的68.6%。酵母细胞表面展示技术在高通量筛选中的应用高通量筛选高通量筛选的概念1酵母细胞展示在HTS中的主要应用3高通量筛选的技术过程2什么是high-throughputscreening高通量筛选（HTS）又称大规模集群式筛选，是由高容量化合物库、自动化操作、高灵敏度检测、高特

7、异筛选模型、高效率数据处理5个子系统有机组合而成，是一种新型的筛选技术。高通量筛选的技术过程1、样品库2、初筛和复筛3、活性化合物4、深入筛选5、获得少量先导化合物6、确证筛选药物药理学研究7、侯选药物8、临床前研究药物筛选定向进化酵母展示在高通量筛选中的应用药物筛选把酵母应用于药物筛选，最早始于利用酵母双杂交技术来确定药物靶点。随之发展起来的基于靶点的药物筛选至今已有大量成功先例。选择的靶点基本上可分为四种类型：离子通道、核受体、G蛋白偶联受体(GPCRs)和酶。直接活性筛选可通过酵母系统直接进行化合物活性筛选，