酵母表面展示技术：原理、特点及应用场景

酵母表面展示技术：原理、特点及应用场景

酵母表面展示技术是一种先进的真核蛋白表达系统，通过将异源真核蛋白固定并展示在酵母细胞表面，已在多个生物技术和生物医学领域得到广泛应用。本文将详细介绍该技术的原理、特点及应用场景。

服务简介

酵母表面展示技术是一种真核蛋白表达系统，其利用酵母细胞表面展示系统（拥有完善的蛋白质翻译后修饰和分泌机制）将异源真核蛋白固定并展示在酵母细胞表面，已在蛋白质文库筛选、蛋白质定向进化、高亲和性抗体分选、抗原/抗体库构建、亲和力成熟、疫苗生产、免疫生物催化和生物传感器等多个领域应用广泛。

技术原理

通过与丰富的细胞壁蛋白基因融合，在酿酒酵母表面展示重组蛋白的方法，称为酵母表面展示或简称为酵母展示的技术。凝集素展示表达是最常见的酵母表面展示表达系统之一。凝集素由核心亚基Aga1p和小结合亚基Aga2p组成。目的蛋白与凝集素Aga2p融合表达后，Aga2p亚基通过两个二硫键与Aga1p 亚基结合。融合蛋白随后被分泌到细胞外空间，其中 Aga1p 通过 β1,6-葡聚糖共价键锚定在细胞壁上。结果，目的蛋白显示在细胞表面。目的蛋白的功能展示可以通过荧光标记的抗体或配体检测。表位标签用于将蛋白质功能标准化为表面表达水平。根据所展示蛋白质的生物物理和生化特性，每个酵母细胞显示多达 100,000 个单一蛋白质变体的拷贝。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，已经成为一个有价值的蛋白质工程工具，应用于广泛的生物技术和生物医学。

技术特点

1. 促使蛋白内或者蛋白间的二硫键的形成，辅助蛋白折叠以形成正确的结构。
2. 对很多蛋白进行糖基化修饰，从而对蛋白质的结构和功能产生影响。
3. 遗传操作技术成熟，方便培养。
4. 适合工业化生产。

应用场景

• 新药筛选：将未知功能目的的基因产物或特定病理过程相关蛋白产物展示在酵母表面，然后对cDNA表达文库或突变体库进行筛选，能发现与这些未知功能的基因或病理过程相关产物发生相互作用的物质，有助于对未知基因功能的研究，或筛选治疗疾病的新药先导化合物。
• 生物吸附：利用酵母细胞表面展示系统能够将重金属或某些有机化工原料等直接展示在表面，最终达到生物修复环境污染物的目的。
• 抗原表面展示：将抗原蛋白展示在酵母细胞表面，可使其更接近天然的空间构象，从而能够对其进行ELISA等血清学检测。
• 酶工程：利用酿酒酵母表面展示技术，将代谢途径合成的若干个催化酶固定于酵母表面，形成了体外重构的代谢物合成途径，重新构建新型的生物固定化酶技术。
• 其他方面：多肽文库筛选，生物转化的全细胞催化剂，突变体检测，生物传感器等方面。

样本要求

1. 载体构建：构建含有目标基因和锚定蛋白序列的酵母展示载体。
2. 宿主转化：将构建好的展示载体转化到选定的酵母宿主菌株中。