2021年毕赤酵母表达系统资料整理
毕赤酵母分泌表达报告
实验报告毕赤酵母分泌表达报告订单号：«订单号»客户：«客__户»日期：«日__期»目录1 材料与方法 (1)1.1 菌株的保存与培养 (1)1.2 载体构建 (1)1.3 质粒电转毕赤酵母 (1)1.4 转化子筛选 (2)1.5 转化子表达小试 (4)1.6 最优转化子扩大表达 (6)1.7 蛋白鉴定与纯化 (7)2 结果与分析 (9)2.1 转化子筛选 (9)2.2 转化子表达小试 (9)2.3 最优转化子扩大表达 (10)2.4 蛋白纯化与浓度测定 (10)1．材料与方法1.1 菌株的保存与培养大肠杆菌（Eschrichia coli）菌株TOP10于LB培养液摇菌后保存成20%的甘油菌于-80℃冷冻保存。
大肠杆菌于37℃培养箱中培养。
毕赤酵母（Pichia pastoris）菌株X-33于YPD培养液摇菌后保存成25%的甘油菌于-80℃冷冻保存。
毕赤酵母于28℃培养箱中培养。
1.2 载体构建1）目的基因信号肽预测，采用SignalP 4.0和5.1预测，去除信号肽序列；2）根据毕赤酵母表达系统进行密码子优化，避开SacI酶切位点；3）基因合成至pPICZαA，目的基因紧挨着载体α-factor，C端带上6×His。
1.3 质粒电转毕赤酵母1.3.1 目的载体线性化1）按下表配制载体酶切体系：组分体积（ul）质粒（5-10 ug）6 ug10×buffer 5SacI 1 ulddH2O 补到502）37℃酶切过夜；3）琼脂糖凝胶电泳检测，以未酶切的质粒作为对照；4）检测酶切成功后，65℃ 20 min灭活。
1.3.2 线性化载体纯化回收1）按下表配置载体纯化体系：组分体积（ul）酶切产物50核酸助沉剂103 M NaAc，pH=5.2 6无水乙醇1652）-20℃静置35 min以上；3）4℃ 12000 rpm离心15 min，弃上清，此时可以观察到壁上有白色沉淀；4）加入400 ul预冷的80%乙醇重悬沉淀；5）4℃ 12000 rpm离心10 min，弃上清，开盖干燥；6）加入10 ul ddH2O溶解沉淀。
毕赤酵母实验操作技巧介绍材料
颍上新城质差室分分析案例摘要：随着VOLTE百日大会战的开启，我部对阜阳质差室分进行摸排分析，目前质差室分原因主要为馈线问题、室分泄漏、宏站与室分切换等，针对不同原因，采用工程维护、RF及工参优化等手段进行改善。
关键字：馈线问题、室分泄漏、工程维护、RF及工参优化【故障现象】：3月上旬，发现该XY-FY-颍上-颍上新城-HFTA-436961-3小区室分MR 覆盖率仅为90.1%，该室分覆盖东西两栋30层高层，其中1-4F为商场部分，未做室分覆盖，采样点较少。
【原因分析】：此类室分质差主要从以下几点分析原因：（1）是否存在告警及馈线驻波告警；（2）室分泄漏；（3）室内外切换重选参数是否合理；（4）馈线故障。
1.原因排查：（1）对该小区进行告警排查及驻波测试，无异常，驻波均值正常值范围内,如下图所示：（2）针对是否存在室内泄漏，对该小区周边楼宇进行测试，周边楼宇主要占用的信号为1.8G宏站FY-颍上-鑫都华庭-HFTA-437970-61、FY-颍上-颍上荣禾绿园-HFMA-436418-55。
XY-FY-颍上-颍上新城-HFTA-436961-3主要为平层覆盖，为发现室分泄漏。
（3）对颍上新城进行室内摸排，测试过程中，主要占用为室分信号，切换无异常，该楼宇室分覆盖如下所示：根据设计图纸及网管资料，该室分系统主要覆盖东西两单元30F及地下车库，现场摸排中发现，RSRP均值为 -75dbm，SINR均值为28dbm，室分整体覆盖良好，其中东西单元1-4F电梯室分覆盖效果较差，平均RSRP均值为-108dbm，SINR均值为2dbm，西单元的10-11F主要为宏站信号，该层怀疑为室分馈线故障导致，如下所示：并且根据设计图纸，该楼宇存在地下停车场，对该区域进行测试，发现，由于纠纷问题，原覆盖新城1-4F的商场部分的XY-FY-颍上-御水兰庭-HFTA-437017-2室分，未能覆盖该区域，该设备位于负一层电梯口附近的弱电井，设备AB口为临时接的蘑菇头，该设备只能覆盖电梯口至地下停车场之间走廊的部分区域，剩余区域则为弱覆盖区域，主要占用信号为为地下停车XY-FY-颍上-颍上新城-HFTA-436961-3室分覆盖，平均RSRP均值为-105dbm，SINR均值为6dbm。
毕赤酵母表达系统资料整理
毕赤酵母表达系统之马矢奏春创作Mut+和Muts毕赤酵母中有两个基因编码醇氧化酶——AOX1及AOX2,细胞中年夜大都的醇氧化酶是AOX1基因产物,甲醇可紧密调节、诱导AOX1基因的高水平表达,较典范的是占可溶性卵白的30%以上.AOX1基因调控分两步：抑制/去抑制机制加诱导机制.简单来说,在含葡萄糖的培养基中,即使加入诱导物甲醇转录仍受抑制.为此,用甲醇进行优化诱导时,推荐在甘油培养基中培养.注意即使在甘油中生长(去抑制)时,仍缺乏以使AOX1基因到达最低水平的表达,诱导物甲醇是AOX1基因可辨表达水平所必需的.AOX1基因已被分离,含AOX1启动子的质粒可用来增进编码外源卵白的目的基因的表达.AOX2基因与AOX1基因有97%的同源性,但在甲醇中带AOX2基因的菌株比带AOX1基因菌株慢很多,通过这种甲醇利用缓慢表型可分离Muts菌株.在YPD(酵母膏、卵白胨、葡萄糖)培养基中,不论是Mut+还是Muts其在对数期增殖一倍的时间年夜约为2h.Mut+和Muts菌株在没有甲醇存在的情况下生长速率是一样的,存在甲醇的情况下,Mut+在对数期增殖一倍的时间年夜约为4至6个小时,Muts在对数期增殖一倍的时间年夜约为18个小时.菌株GS115、X-33、KM71和SMD1168的区别GS115、KM71和SMD1168等是用于表达外源卵白的毕赤酵母受体菌,与酿酒酵母相比,毕赤酵母不会使卵白过糖基化,糖基化后有利于卵白的溶解或形成正确的折叠结构.GS115、KM71、SMD1168在组氨酸脱氢酶位点(His4)有突变,是组氨酸缺陷型,如果表达载体上携带有组氨酸基因,可赔偿宿主菌的组氨酸缺陷,因此可以在不含组氨酸的培养基上筛选转化子.这些受体菌自发突酿成组氨酸野生型的概率一般低于10-8.GS115表型为Mut+,重组表达载体转化GS115后,长出的转化子可能是Mut+,也可能是Muts(载体取代AXO1基因),可以在MM和MD培养基上鉴定表型.SMD1168和GS115类似,但SMD1168基因组中的Pep4基因发生突变,是卵白酶缺陷型,可降低卵白酶对外源卵白的降解作用.其中X-33由于是野生型,因此耐受性比力好,如果担忧转化率的话可以考虑这种酵母菌,而X33与GS115一样都是属于MUT＋暗示型,也就是说可以在含甲醇的培养基中快速生长,可是据说会对外源基因表达有影响,KM71的亲本菌在精氨酸琥珀酸裂解酶基因(arg4)有突变,在不含精氨酸的培养基中不能生长.用野生型 ARG4基因(约2kb)拔出到克隆的野生型AOX1基因的BamHI(AOX1基因15/16密码子)及SalI(AOX1基因227/228密码子)位点,取代了AOX1基因16-227密码子,此结构转化至KM71亲本菌(arg4his4)中,分离发生KM71 MutsArg+His-菌株,Arg+转化子遗传分析显示野生型AOX1被aox1::ARG4结构所取代,所以KM71所有转化子都是Muts表型.AOX1位点没有被完全缺失,理论上可用你的目的结构通过基因取代方法替换aox1::ARG4结构,这样重组菌株的表型是His+MutsArg-,这意味着重组菌株生长时需精氨酸.但仅添加精氨酸其实不能完全缓和arg4突变的影响,arg4菌株在含精氨酸的最小培养基中不能很好地生长.因此不推荐在KM71中通过取代aox1::ARG4结构来获得His ＋转化子.一般来说,如果是胞内表达,应尽量用Muts细胞,这样获得的卵白产物中醇氧化酶卵白量较少而目的卵白量相对较多,使下游纯化更易进行.而对分泌卵白的表达,无论是甲醇利用慢(Muts)还是甲醇利用快(Mut+)的细胞都可应用.基因重组Pichia.pastoris酵母菌体内无天然质粒,所以表达载体需与宿主染色体发生同源重组,将外源基因表达框架整合于染色体中以实现外源基因的表达,包括启动子、外源基因克隆位点、终止序列、筛选标识表记标帜等.细菌内同源重组被认为是重组质粒构建过程的难点,因为未线性化的环状质粒之间发生同源重组的几率非常低,所以重组转移载体必需用特定的限制性内切酶进行线性化处置.这种处置的目的是防止随机拔出重组时质粒在功能区断开,造成目的基因表达失活,让同源重组以指定的方式发生.表达载体主要分为以下几类：(1)胞内表达载体主要有pHIL-D2、pA0815、pPIC3K、pPICZ、pHWO10,pGAPZ、pGAPZa(Invitrogen)等.该类载体可以将目的基因表达在胞内,可以防止毕赤酵母的糖基化,主要适合于那些不能被糖基化相关基因的表达；(2)分泌型表达载体主要有pPIC9、pHIL-S1、pPICZα、pYAM75P等.由于毕赤酵母自己的泌内源卵白非常少,将外源卵白分泌到胞外,非常有利于目的卵白质的纯化及积累.经常使用的分泌的信号序列主要是由89个氨基酸组成的α交配因子(α-factor)的引导；(3)多拷贝拔出表达载体如pPIC9K,pPIC3.5K.在某些情况下,毕赤酵母中重组基因多拷贝整合可增加所需卵白的表达量.该载体均可用于在体内(pPIC3.5K, pPIC9K)或体外(pAO815)发生并分离多拷贝拔出,同时可检测增加重组基因的拷贝数是否增加卵白表达量.体内整合可通过高遗传霉素抗性筛选可能的多拷贝拔出,而体外整合可通过连接发生外源基因的串连拔出.在GS115中筛选His+Mut+转化子：用SalI或StuI线性化质粒转化GS115后,年夜多在His4位点上发生重组,年夜大都转化子是Mut+表型；然而由于质粒含有AOX1基因序列,有可能在AOX1位点发生重组,破坏野生型AOX1基因,发生His+Muts转化子,则需要在MD及MM平板上检测可证实His+ Mut+转化子.毕赤酵母表达经常使用培养基10×YNB(13.4%的无氨基酸酵母氮源),134gYNB固体溶于1L蒸馏水,过滤灭菌,4℃保管.YPD完全培养基：酵母提取物10 g/L,卵白胨20 g/L,葡萄糖20 g/L(固体培养基含 1.5%琼脂).转化培养基RDB：每100mL加入山梨醇18g(186 g/L),琼脂糖2g(20g/L)121℃灭菌20分钟,然后待温度降至60℃以后在超净台上加入10×YNB 10mL(13.4 g/L),10×葡萄糖10mL(20 g/L),500×生物素0.2mL(4×10-4g/L),100×AA 1mL.混匀,倒平板(灭菌时只加入 80ml水即可).选择培养基MD(最小葡萄糖)：配100mL,向80mL水中加入琼脂糖2g(20 g/L)121℃灭菌20分钟,待温度降至60℃以后在超净台上加入10×YNB 10mL(13.4 g/L),10×葡萄糖10mL(20 g/L),500×生物素0.2mL(4×10-4g/L).选择培养基MM(最小甲醇)：配100mL,向90mL水中加入琼脂糖2g(20 g/L) 121℃灭菌20分钟,待温度降至60℃以后在超净台上加入10×YNB 10mL(13.4 g/L),500×生物素0.2mL(4×10-4g/L),0.5mL甲醇(0.5%).诱导表达培养基BMGY：配1L,酵母提取物10 g/L,卵白胨20 g/L,3g/L K2HPO4,11.8g/L KH2PO4,加水至890mL,121℃灭菌20分钟,然后待温度降至60℃以后在超净台上加入10×YNB 100mL(13.4 g/L),500×生物素1mL(4×10-4g/L),甘油10mL.诱导表达培养基BMMY：酵母提取物10g/L,卵白胨20 g/L,3g/LK2HPO4,11.8g/L KH2PO4,加水至895mL,121℃灭菌20分钟,然后待温度降至60℃以后在超净台上加入100×YNB 100mL(13.4 g/L),500×生物素1mL(4×10-4g/L),甲醇5mL. BMGY/BMMY含酵母浸出物及卵白胨,可稳定分泌卵白,阻止或减少分泌卵白的分解.如果目的卵白对中性PH卵白酶敏感的话,可在无缓冲培养基(MGY、MM)中表达.如果没有证据证明你的分泌卵白对中性PH值卵白酶敏感,建议开始表达时用BMMY.如果表达卵白降解了,检验考试在无缓冲培养基中进行表达.如果以上条件仍不能有效防止卵白降解,可将基因转入SMD1168中,该菌株表型是his4pep4,缺失了卵白酶,转化与表达法式与GS115相同,也可用于年夜规模发酵.用考马斯亮蓝G-250测卵白含量。
毕赤酵母表达系统原理
毕赤酵母表达系统原理《毕赤酵母表达系统那点事儿》嘿，朋友们！今天咱来唠唠毕赤酵母表达系统。
这玩意儿可有意思啦！你看啊，毕赤酵母就像是一个神奇的小工厂。
它呀，能把我们想要的东西给生产出来。
想象一下，它就像一个勤劳的小工匠，在自己的小天地里忙忙碌碌。
这个小工厂有自己的一套工作流程呢。
首先，我们得把我们需要表达的基因送进去，就好像给小工匠下达一个任务订单。
毕赤酵母接收到这个基因后，就开始开动啦。
它会利用自己身体里的各种零部件和原材料，一点一点地把这个基因表达出来，变成我们想要的蛋白质。
它可厉害了，能生产出各种各样的蛋白质。
就像一个万能的大厨，不管你要做什么菜，它都能给你做出来。
而且啊，它做出来的东西质量还挺高。
毕赤酵母还有个优点，就是它比较好养活。
不需要特别复杂的条件，给它点吃的喝的，它就能茁壮成长。
这就像咱家里养的小宠物，只要你稍微照顾一下它，它就能给你带来很多欢乐。
不过呢，毕赤酵母也不是完美的啦。
有时候它也会出点小差错，就像人一样，偶尔也会犯点小迷糊。
但这并不影响它的可爱和实用呀。
在实际应用中，毕赤酵母表达系统可是帮了大忙呢。
比如说在生物医药领域，很多药物的生产都离不开它。
它就像一个幕后英雄，默默地为我们的健康贡献着力量。
我记得有一次，我在实验室里研究一个项目，就是用毕赤酵母表达系统来生产一种蛋白质。
那时候真是费了不少心思，不断地调整各种条件，就盼着能得到高质量的产物。
经过一番努力，终于看到了成果，那一刻的心情真是无法用言语来形容。
总之呢，毕赤酵母表达系统是个很有趣也很有用的东西。
它虽然小小的，但却有着大大的能量。
它就像一颗闪亮的星星，在科学的天空中绽放着自己的光芒。
我们要好好利用它，让它为我们创造更多的价值呀！。
毕赤酵母常用表达载体
毕赤酵母常用培养基与载体一、毕赤酵母表达常用载体：典型的巴斯德毕赤酵母表达载体载体包含醇氧化酶－1（AOX1）基因的启动子和转录终止子（5'AOX1和3'AOX1），它们被多克隆位点（MCS）分开，外源基因可以在此插入。
此载体还包含组氨醇脱氢酶基因（HIS4）选择标记及3'AOX1区。
当整合型载体转化受体时，它的5'AOX1和3'AOX1能与染色体上的同源基因重组，从而使整个载体连同外源基因插入到受体染色体上，外源基因在5'AOX1启动子控制下表达。
毕赤酵母本身不分泌内源蛋白，而外源蛋白的分泌需要具有引导分泌的信号序列。
而由89个氨基酸组成的酿酒酵母的分泌信号—α交配因子(α-factor)引导序列已经成功地引导了几种外源蛋白的分泌。
分泌表达载体主要有：pPIC9，pPIC9K，pHIL-S1，pPICZα A，pYAM75P等。
胞内表达载体主要有：pHIL-D2，pA0815，pPIC3K，pPICZ，pHWO10，pGAPZ，pGAPZa(Invitrogen)，pPIC3.5K等。
工程菌株Y11430，MG1003，GS115 （AOX1），KM71，SMD1168。
毕赤酵母宿主菌常用的有GS115和KM71两种，都具有HIS4营养缺陷标记。
其中，GS115茵株具有AOX1基因，是Mut＋，即甲醇利用正常型；而KM71菌株的AOX1位点彼ARG4基因插入，表型为Muts，即甲醇利用缓慢型，两种菌株都适用于一般的酵母转化方法。
多拷贝表达菌株的获得方式：与自主复制的质粒型表达载体不同，整合型表达载体的拷贝数可以有很大的变化。
含多拷贝外源基因的表达菌株合成蛋白的量也较多。
体内整合可通过高遗传霉素抗性，筛选可能的多拷贝插入；而体外整合可通过连接产生外源基因的串联插入。
多拷贝表达菌株的获得方式有两种：一种是利用SDS-PAGE电泳、免疫杂交或菌落点杂交方法在大量的转化子中进行自然筛选。
6毕赤酵母介绍
毕赤酵母及级胰岛素——优思灵巴斯德毕赤酵母(P／ch／a pastor／s)表达系统是目前最优秀、应用最广泛的外源基因表达系统之一，它不但克服了大肠杆菌表达系统不能表达结构复杂的蛋白质、表达的蛋白多形成不溶性包涵体、背景蛋白多、表达产量低等缺陷，弥补了哺乳类细胞、昆虫细胞表达系统操作复杂、表达水平低、产业化生产造价昂贵的不足，还具有其他酵母表达系统无法比拟的优越之处。
酵母作为一种最简单的单细胞真核生物, 兼有原核生物和真核生物的某些优点。
毕赤酵母生活史与酿酒酵母十分相似。
这使得毕赤酵母的发酵工程部分可与酿酒酵母相同, 从而节省了重新购臵设备和进行新技术探索的巨额花费, 这是用其他方法进行大规模商品化的外源蛋白生产所不能比拟的优势。
现将毕赤酵母表达系统优点概括如下:①毕赤酵母更接近高等真核细胞, 不含内毒素和其他有害物质, 使用安全;②同酿酒酵母一样, 繁殖速度快, 对培养条件要求低, 培养基价廉, 能进行高密度培养, 且能耐受较高的液体静压, 便于工业化生产;②该系统的载体能与核基因组进行整合, 因此构建的菌株较稳定, 一般不会在传代过程中出现丢失现象;③在毕赤酵母中表达的蛋白既可存在于胞内, 又可在分泌信号作用下将蛋白分泌至胞外;⑤具有强有力的易控制的乙醇氧化酶基因(AOX1)或磷酸甘油酸脱氢酶( GAP) 基因启动子作为外源基因启动子, 可对外源蛋白的表达进行严格调控;⑥作为真核表达系统, 可对表达的外源蛋白进行翻译后的加工和修饰, 即二硫键的形成、脂肪的酰化、蛋白磷酸化、折叠、信号序列加工、N糖基化、O糖基化, 从而使目的蛋白具有所应有的生物学活性;⑦外源蛋白表达量高, 同时自身分泌的背景蛋白少, 表达产物易于纯化;⑧和酿酒酵母相比, 毕赤酵母中加到翻译蛋白上的糖链长度平均每条侧链为8～14个甘露糖残基, 比酿酒酵母每条侧链平均50～150个甘露糖残基短得多。
毕赤酵母极少出现过渡糖基化, 可避免外源蛋白生产过强的免疫原性或因糖链过长干扰外源蛋白正确折叠而影响其功能, 而且糖链中不含具有致敏作用的α21, 32甘露糖, 使其使用更加安全。
毕赤酵母表达系统资料整理
毕赤酵母表黑系统之阳早格格创做Mut+战Muts毕赤酵母中有二个基果编码醇氧化酶——AOX1及AOX2，细胞中大普遍的醇氧化酶是AOX1基果产品，甲醇可稀切安排、诱导AOX1基果的下火仄表黑，较典型的是占可溶性蛋黑的30%以上.AOX1基果调控分二步：压制/去压制体制加诱导体制.简朴去道，正在含葡萄糖的培植基中，纵然加进诱导物甲醇转录仍受压制.为此，用甲醇举止劣化诱导时，推荐正在苦油培植基中培植.注意纵然正在苦油中死少(去压制)时，仍缺乏以使AOX1基果达到最矮火仄的表黑，诱导物甲醇是AOX1基果可辨表黑火仄所必须的.AOX1基果已被分散，含AOX1开用子的量粒可用去促进编码中源蛋黑的手段基果的表黑.AOX2基果与AOX1基果有97%的共源性，然而正在甲醇中戴AOX2基果的菌株比戴AOX1基果菌株缓得多，通过那种甲醇利用缓缓表型可分散Muts菌株.正在YPD(酵母膏、蛋黑胨、葡萄糖)培植基中，不管是Mut+仍旧Muts其正在对付数期删殖一倍的时间约莫为2h.Mut+战Muts菌株正在不甲醇存留的情况下死少速率是一般的，存留甲醇的情况下，Mut+正在对付数期删殖一倍的时间约莫为4至6个小时，Muts正在对付数期删殖一倍的时间约莫为18个小时.菌株GS115、X-33、KM71战SMD1168的辨别GS115、KM71战SMD1168等是用于表黑中源蛋黑的毕赤酵母受体菌，与酿酒酵母相比，毕赤酵母不会使蛋黑过糖基化，糖基化后有好处蛋黑的溶解或者产死粗确的合叠结构.GS115、KM71、SMD1168正在组氨酸脱氢酶位面(His4)有突变，是组氨酸缺陷型，如果表黑载体上携戴有组氨酸基果，可补偿宿主菌的组氨酸缺陷，果此不妨正在不含组氨酸的培植基上筛选变化子.那些受体菌自收突形成组氨酸家死型的概率普遍矮于10-8.GS115表型为Mut+，沉组表黑载体变化GS115后，少出的变化子大概是Mut+，也大概是Muts(载体与代AXO1基果)，不妨正在MM战MD 培植基上审定表型.SMD1168战GS115类似，然而SMD1168基果组中的Pep4基果爆收突变，是蛋黑酶缺陷型，可落矮蛋黑酶对付中源蛋黑的落解效率.其中X-33由于是家死型，果此耐受性比较佳，如果担心变化率的话不妨思量那种酵母菌，而X33与GS115一般皆是属于MUT＋表示型，也便是道不妨正在含甲醇的培植基中赶快死少，然而是传闻会对付中源基果表黑灵验率，KM71的亲原菌正在粗氨酸琥珀酸裂解酶基果(arg4)有突变，正在不含粗氨酸的培植基中不克不迭死少.用家死型ARG4基果(约2kb)拔出到克隆的家死型AOX1基果的BamHI(AOX1基果15/16暗号子)及SalI(AOX1基果227/228暗号子)位面，与代了AOX1基果16-227暗号子，此结构变化至KM71亲原菌(arg4his4)中，分散爆收KM71 MutsArg+His-菌株，Arg+变化子遗传领会隐现家死型AOX1被aox1::ARG4结构所与代，所以KM71所有变化子皆是Muts表型.AOX1位面不被真足缺得，表面上可用您的手段结构通过基果与代要领替换aox1::ARG4结构，那样沉组菌株的表型是His+MutsArg-，那表示着沉组菌株死万古需粗氨酸.然而仅增加粗氨酸本去不克不迭真足缓战arg4突变的效率，arg4菌株正在含粗氨酸的最小培植基中不克不迭很佳天死少.果此不推荐正在KM71中通过与代aox1::ARG4结构去赢得His＋变化子.普遍去道，如果是胞内表黑，应尽管用Muts细胞，那样得到的蛋黑产品中醇氧化酶蛋黑量较少而手段蛋黑量相对付较多，使下游杂化更易举止.而对付于分泌蛋黑的表黑，无论是甲醇利用缓(Muts)仍旧甲醇利用快(Mut+)的细胞皆可应用.基果沉组Pichia.pastoris酵母菌体内无天然量粒，所以表黑载体需与宿主染色体爆收共源沉组，将中源基果表黑框架调整于染色体中以真止中源基果的表黑，包罗开用子、中源基果克隆位面、末止序列、筛选标记表记标帜等.细菌内共源沉组被认为是沉组量粒构修历程的易面，果为已线性化的环状量粒之间爆收共源沉组的几率非常矮，所以沉组变化载体必须用特定的节制性内切酶举止线性化处理.那种处理的手段是预防随机拔出沉组时量粒正在功能区断开，制成手段基果表黑得活，让共源沉组以指定的办法爆收.表黑载体主要分为以下几类：(1)胞内表黑载体主要有pHIL-D2、pA0815、pPIC3K、pPICZ、pHWO10，pGAPZ、pGAPZa(Invitrogen)等.该类载体不妨将手段基果表黑正在胞内，不妨预防毕赤酵母的糖基化，主要符合于那些不克不迭被糖基化相闭基果的表黑；(2)分泌型表黑载体主要有pPIC9、pHIL-S1、pPICZα、pYAM75P等.由于毕赤酵母自己的泌内源蛋黑非常少，将中源蛋黑分泌到胞中，非常有好处手段蛋黑量的杂化及聚集.时常使用的分泌的旗号序列主假如由89个氨基酸组成的α接配果子(α-factor)的带领；(3)多拷贝拔出表黑载体如pPIC9K，pPIC3.5K.正在某些情况下，毕赤酵母中沉组基果多拷贝调整可减少所需蛋黑的表黑量.该载体均可用于正在体内(pPIC3.5K, pPIC9K)或者体中(pAO815)爆收并分散多拷贝拔出，共时可检测减少沉组基果的拷贝数是可减少蛋黑表黑量.体内调整可通过下遗传霉素抗性筛选大概的多拷贝拔出，而体中调整可通过对接爆收中源基果的串联拔出.正在GS115中筛选His+Mut+变化子：用SalI或者StuI线性化量粒变化GS115后，大多正在His4位面上爆收沉组，大普遍变化子是Mut+表型；然而由于量粒含有AOX1基果序列，有大概正在AOX1位面爆收沉组，损害家死型AOX1基果，爆收His+Muts变化子，则需要正在MD及MM仄板上检测可证据His+ Mut+变化子.毕赤酵母表黑时常使用培植基10×YNB(13.4%的无氨基酸酵母氮源)，134gYNB固体溶于1L蒸馏火，过滤灭菌，4℃保存.YPD真足培植基：酵母提与物10 g/L，蛋黑胨20 g/L，葡萄糖20 g/L(固体培植基含1.5%琼脂).变化培植基RDB：每100mL加进山梨醇18g(186 g/L)，琼脂糖2g(20g/L)121℃灭菌20分钟，而后待温度落至60℃以去正在超洁台上加进10×YNB 10mL(13.4 g/L)，10×葡萄糖10mL(20 g/L)，500×死物素0.2mL(4×10-4g/L)，100×AA 1mL.混匀，倒仄板(灭菌时只加进80ml火即可).采用培植基MD(最小葡萄糖)：配100mL，背80mL火中加进琼脂糖2g(20 g/L)121℃灭菌20分钟，待温度落至60℃以去正在超洁台上加进10×YNB10mL(13.4 g/L)，10×葡萄糖10mL(20 g/L)，500×死物素0.2mL(4×10-4g/L).采用培植基MM(最小甲醇)：配100mL，背90mL火中加进琼脂糖2g(20 g/L) 121℃灭菌20分钟，待温度落至60℃以去正在超洁台上加进10×YNB 10mL(13.4 g/L)，500×死物素0.2mL(4×10-4g/L)，0.5mL甲醇(0.5%).诱导表黑培植基BMGY：配1L，酵母提与物10 g/L，蛋黑胨20 g/L，3g/L K2HPO4，11.8g/L KH2PO4，加火至890mL，121℃灭菌20分钟，而后待温度落至60℃以去正在超洁台上加进10×YNB 100mL(13.4 g/L)，500×死物素1mL(4×10-4g/L)，苦油10mL.诱导表黑培植基BMMY：酵母提与物10g/L，蛋黑胨20 g/L，3g/LK2HPO4，11.8g/L KH2PO4，加火至895mL，121℃灭菌20分钟，而后待温度落至60℃以去正在超洁台上加进100×YNB 100mL(13.4 g/L)，500×死物素1mL(4×10-4g/L)，甲醇5mL.BMGY/BMMY含酵母浸出物及蛋黑胨，可宁静分泌蛋黑，遏止或者缩小分泌蛋黑的领会.如果手段蛋黑对付中性PH蛋黑酶敏感的话，可正在无缓冲培植基(MGY、MM)中表黑.如果不凭证道明您的分泌蛋黑对付中性PH 值蛋黑酶敏感，修议开初表黑时用BMMY.如果表黑蛋黑落解了，测验考查正在无缓冲培植基中举止表黑.如果以上条件仍不克不迭灵验预防蛋黑落解，可将基果转进SMD1168中，该菌株表型是his4pep4，缺得了蛋黑酶，变化与表黑步调与GS115相共，也可用于大规模收酵.用考马斯明蓝G-250测蛋黑含量。
毕赤酵母的基因表达及其初步纯化
1、表达效率高，遗传稳定性好 2、结构简单，表达调控机理比较清楚 3、有Pr加工系统 4、培养简单，成本低廉 5、表达产物可分泌至培养基中而自身蛋白的
分泌却很少，利于下游的纯化 （毕赤氏酵母是近年来广泛应用的真核表达
系统。）
一、实验材料
• DH5α、pPICZαA 、GS115、TOP10、， pQE4Aβ15
• 离心收集沉淀，取适量沉淀进行12% SDSPAGE 分析。
• 并用Band Scan 软件进行蛋白质纯度分析.
蛋白质的分离纯化方法
——Alade
四种分离纯化方法
• 1、根据分子大小不同进行分离纯化 • 2 、根据溶解度不同进行分离纯化 • 3 、根据电荷不同进行分离纯化 • 4 、利用对配体的特异亲和力进行分离纯化
• TBST 洗涤 5 次，H来自P-DAB 底物显色试剂 盒显色.
Western Blot 原理 a
• Western Blot与Southern印迹杂交或 Northern印迹杂交方法类似，但Western Blot采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳，被检测 物是蛋白质，“探针”是抗体，“显色” 用标记的二抗。
Western Blot操作步骤
• 1、蛋白样品制备 • 2、蛋白含量的测定 • 3、SDS－PAGE电泳 • 4、转膜 • 5、免疫反应 • 6、化学发光，显影，定影 • 7、凝胶图象分析
6、重组蛋白的鉴定与分析
6.2 质谱分析
• 从考染（考马斯亮蓝R250CBR-250,用于检 测Pr的氨基和羧基）凝胶上切下重组蛋白 带， 进行基质辅助激光解吸附电离飞行时 间质谱分析.
• 挑阳性克隆单菌落接种于BMGY(含酵母粉、 甘油、生物素……）的培养基上摇床培养
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毕赤酵母表达系统
欧阳光明（2021.03.07）
Mut+和Muts
毕赤酵母中有两个基因编码醇氧化酶——AOX1及AOX2，细胞中大多数的醇氧化酶是AOX1基因产物，甲醇可紧密调节、诱导AOX1基因的高水平表达，较典型的是占可溶性蛋白的30%以上。
AOX1基因调控分两步：抑制/去抑制机制加诱导机制。
简单来说，在含葡萄糖的培养基中，即使加入诱导物甲醇转录仍受抑制。
为此，用甲醇进行优化诱导时，推荐在甘油培养基中培养。
注意即使在甘油中生长(去抑制)时，仍不足以使AOX1基因达到最低水平的表达，诱导物甲醇是AOX1基因可辨表达水平所必需的。
AOX1基因已被分离，含AOX1启动子的质粒可用来促进编码外源蛋白的目的基因的表达。
AOX2基因与AOX1基因有97%的同源性，但在甲醇中带AOX2基因的菌株比带AOX1基因菌株慢得多，通过这种甲醇利用缓慢表型可分离Muts菌株。
在YPD(酵母膏、蛋白胨、葡萄糖)培养基中，不论是Mut+还是Muts其在对数期增殖一倍的时间大约为2h。
Mut+和Muts菌株在没有甲醇存在的情况下生长速率是一样的，存在甲醇的情况下，Mut+在对数期增殖一倍的时间大约为4至6个小时，Muts在对数期增殖一倍的时间大约为18个小时。
菌株GS115、X-33、KM71和SMD1168的区别
GS115、KM71和SMD1168等是用于表达外源蛋白的毕赤酵母受体菌，与酿酒酵母相比，毕赤酵母不会使蛋白过糖基化，糖基化后有利于蛋白的溶解或形成正确的折叠结构。
GS115、KM71、SMD1168在组氨酸脱氢酶位点(His4)有突变，是组氨酸缺陷型，如果表达载体上携带有组氨酸基因，可补偿宿主菌的组氨酸缺陷，因此可以在不含组氨酸的培养基上筛选转化子。
这些受体菌自发突变为组氨酸野生型的概率一般低于10-8。
GS115表型为Mut+，重组表达载体转化GS115后，长出的转化子可能是Mut+，也可能是Muts(载体取代AXO1基因)，可以在MM和MD培养基上鉴定表型。
SMD1168和GS115类似，但SMD1168基因组中的Pep4基因发生突变，是蛋白酶缺陷型，可降低蛋白酶对外源蛋白的降解作用。
其中X-33由于是野生型，因此耐受性比较好，如果担心转化率的话可以考虑这种酵母菌，而X33与GS115一样都是属于MUT＋表现型，也就是说可以在含甲醇的培养基中快速生长，但是据说会对外源基因表达有影响，
KM71的亲本菌在精氨酸琥珀酸裂解酶基因(arg4)有突变，在不含精氨酸的培养基中不能生长。
用野生型ARG4基因(约2kb)插入到克隆的野生型AOX1基因的BamHI(AOX1基因15/16密码子)及SalI(AOX1基因227/228密码子)位点，取代了AOX1基因16-227密码子，此结构转化至KM71亲本菌(arg4his4)中，分离产生KM71
MutsArg+His-菌株，Arg+转化子遗传分析显示野生型AOX1被aox1::ARG4结构所取代，所以KM71所有转化子都是Muts表型。
AOX1位点没有被完全缺失，理论上可用你的目的结构通过基因取代方法替换aox1::ARG4结构，这样重组菌株的表型是His+MutsArg-，这意味着重组菌株生长时需精氨酸。
但仅添加精氨酸并不能完全缓和arg4突变的影响，arg4菌株在含精氨酸的最小培养基中不能很好地生长。
因此不推荐在KM71中通过取代aox1::ARG4结构来获得His＋转化子。
一般来说，如果是胞内表达，应尽量用Muts细胞，这样得到的蛋白产物中醇氧化酶蛋白量较少而目的蛋白量相对较多，使下游纯化更易进行。
而对于分泌蛋白的表达，无论是甲醇利用慢(Muts)还是甲醇利用快(Mut+)的细胞都可应用。
基因重组
Pichia.pastoris酵母菌体内无天然质粒，所以表达载体需与宿主染色体发生同源重组，将外源基因表达框架整合于染色体中以实现外源基因的表达，包括启动子、外源基因克隆位点、终止序列、筛选标记等。
细菌内同源重组被认为是重组质粒构建过程的难点，因为未线性化的环状质粒之间发生同源重组的几率非常低，所以重组转移载体必须用特定的限制性内切酶进行线性化处理。
这种处理的目的是防止随机插入重组时质粒在功能区断开，造成目的基因表达失活，让同源重组以指定的方式发生。
表达载体主要分为以下几类：(1)胞内表达载体主要有pHIL-D2、pA0815、pPIC3K、pPICZ、pHWO10，pGAPZ、pGAPZa(Invitrogen)等。
该类载体可以将目的基因表达在胞内，可以避免毕赤酵母的糖基化，主要适合于那些不能被糖基化相关基因的表达；(2)分泌型表达载体主要有pPIC9、pHIL-S1、pPICZα、pYAM75P等。
由于毕赤酵母本身的泌内源蛋白非常少，将外源蛋白分泌到胞外，非常有利于目的蛋白质的纯化及积累。
常用的分泌的信号序列主要是由89个氨基酸组成的α交配因子(α-factor)的引导；(3)多拷贝插入表达载体如pPIC9K，pPIC3.5K。
在某些情况下，毕赤酵母中重组基因多拷贝整合可增加所需蛋白的表达量。
该载体均可用于在体内(pPIC3.5K, pPIC9K)或体外(pAO815)产生并分离多拷贝插入，同时可检测增加重组基因的拷贝数是否增加蛋白表达量。
体内整合可通过高遗传霉素抗性筛选可能的多拷贝插入，而体外整合可通过连接产生外源基因的串联插入。
在GS115中筛选His+Mut+转化子：用SalI或StuI线性化质粒转化GS115后，大多在His4位点上发生重组，大多数转化子是Mut+表型；然而由于质粒含有AOX1基因序列，有可能在AOX1位点发生重组，破坏野生型AOX1基因，产生His+Muts转化子，则需要在MD及MM平板上检测可证实His+ Mut+转化子。
毕赤酵母表达常用培养基
10×YNB(13.4%的无氨基酸酵母氮源)，134gYNB固体溶于1L蒸馏水，过滤灭菌，4℃保存。
YPD完全培养基：酵母提取物10 g/L，蛋白胨20 g/L，葡萄糖20 g/L(固体培养基含1.5%琼脂)。
转化培养基RDB：每100mL加入山梨醇18g(186 g/L)，琼脂糖2g(20g/L)121℃灭菌20分钟，然后待温度降至60℃以后在超净台上加入10×YNB 10mL(13.4 g/L)，10×葡萄糖10mL(20 g/L)，500×生物素0.2mL(4×10-4g/L)，100×AA 1mL。
混匀，倒平板(灭菌时只加入80ml水即可)。
选择培养基MD(最小葡萄糖)：配100mL，向80mL水中加入琼脂糖2g(20 g/L)121℃灭菌20分钟，待温度降至60℃以后在超净台上加入10×YNB 10mL(13.4 g/L)，10×葡萄糖10mL(20 g/L)，500×生物素0.2mL(4×10-4g/L)。
选择培养基MM(最小甲醇)：配100mL，向90mL水中加入琼脂糖2g(20 g/L) 121℃灭菌20分钟，待温度降至60℃以后在超净台上加入10×YNB 10mL(13.4 g/L)，500×生物素0.2mL(4×10-4g/L)，0.5mL甲醇(0.5%)。
诱导表达培养基BMGY：配1L，酵母提取物10 g/L，蛋白胨20 g/L，
3g/L K2HPO4，11.8g/L KH2PO4，加水至890mL，121℃灭菌20分钟，然后待温度降至60℃以后在超净台上加入10×YNB 100mL(13.4 g/L)，500×生物素1mL(4×10-4g/L)，甘油10mL。
诱导表达培养基BMMY：酵母提取物10g/L，蛋白胨20 g/L，3g/LK2HPO4，11.8g/L KH2PO4，加水至895mL，121℃灭菌20分钟，然后待温度降至60℃以后在超净台上加入100×YNB 100mL(13.4 g/L)，500×生物素1mL(4×10-4g/L)，甲醇5mL。
BMGY/BMMY含酵母浸出物及蛋白胨，可稳定分泌蛋白，阻止或减少分泌蛋白的分解。
如果目的蛋白对中性PH蛋白酶敏感的话，可在无缓冲培养基(MGY、MM)中表达。
如果没有证据证明你的分泌蛋白对中性PH值蛋白酶敏感，建议开始表达时用BMMY。
如果表达蛋白降解了，尝试在无缓冲培养基中进行表达。
如果以上条件仍不能有效防止蛋白降解，可将基因转入SMD1168中，该菌株表型是his4pep4，缺失了蛋白酶，转化与表达程序与GS115相同，也可用于大规模发酵。
用考马斯亮蓝G-250测蛋白含量。