漢遜酵母表達系統(tǒng)是一種新型的酵母菌表達平臺，它具有高密度培養(yǎng)和高效表達外源蛋白的能力。在臨床前研究中，漢遜酵母被用于表達瘤病毒（HPV）病毒樣顆粒（VLPs），這為開發(fā)HPV疫苗提供了一種有希望的策略。HPVB19是一種高度傳染性的病毒，對免疫功能低下者和胎兒可能造成嚴重后果。目前，尚無針對HPVB19的批準疫苗或抗病毒藥物，因此開發(fā)有效的疫苗顯得尤為重要。漢遜酵母表達的VLPs，特別是VP1與VP2共組裝的VLP(VP1/VP2VLP)，可能成為HPVB19疫苗開發(fā)的候選免疫原。在一項研究中，漢遜酵母成功表達了HPV68bL1蛋白，并形成了VLPs。這些VLPs在小鼠模型中顯示出良好的免疫原性，能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生較高滴度的中和抗體，并且對HPV68a型也表現(xiàn)出一定的交叉保護作用。這表明漢遜酵母表達的HPV68bVLPs可能作為多價HPV疫苗的組分，用于疫苗生產(chǎn)。漢遜酵母表達系統(tǒng)還提供了一整套從表達載體構(gòu)建到產(chǎn)業(yè)化發(fā)酵和蛋白純化的通用技術(shù)平臺，適合不同規(guī)模的企業(yè)使用。在HPV68bL1蛋白的VLPs研究中，通過高密度發(fā)酵和系列純化步驟，獲得了純度超過95%的VLPs，這些VLPs在形態(tài)上與天然病毒顆粒相似，并通過假病毒體外中和試驗證明了其免疫學效果。通過基因編輯，粘質(zhì)沙雷氏菌的產(chǎn)物優(yōu)勢得以進一步加強，具備更***的市場潛力。江蘇人源膠原蛋白技術(shù)服務(wù)技術(shù)服務(wù)

除了CRISPR-Cas9技術(shù)，還有其他幾種基因編輯技術(shù)可以用于金黃色葡萄球菌的研究：1.**單堿基編輯技術(shù)**：這是一種新型的基因編輯技術(shù)，可以在不切割DNA雙鏈的情況下實現(xiàn)基因的定點突變。季泉江教授課題組與中國科學院北京基因組所韓大力研究員課題組合作，在金黃色葡萄球菌中建立了單堿基編輯技術(shù)，通過融合失活的Cas9蛋白（Cas9D10A）和胞嘧啶脫氨酶（APOBEC1），實現(xiàn)了高效單堿基編輯，有助于研究耐藥機制和開發(fā)新型手段。2.**同源重組（HR）修復(fù)技術(shù)**：在某些細菌中，可以通過同源重組機制對CRISPR-Cas9系統(tǒng)產(chǎn)生的雙鏈DNA斷裂進行修復(fù)，實現(xiàn)基因的精確編輯。例如，在谷氨酸棒桿菌中，利用CRISPR/Cas9技術(shù)結(jié)合同源重組修復(fù)模板，實現(xiàn)了高效的基因缺失和點突變。3.**非同源末端連接（NHEJ）相關(guān)蛋白共表達**：通過共表達Cas9蛋白和NHEJ相關(guān)蛋白，如連接酶LigD，可以在鏈霉菌中實現(xiàn)有效的基因組編輯，這種方法不依賴于同源重組，可以應(yīng)用于那些同源重組效率較低的細菌。4.**CRISPR干擾技術(shù)（CRISPRi）**：利用失活的Cas9蛋白（dCas9）阻斷基因的轉(zhuǎn)錄，從而抑制特定基因的表達。這種技術(shù)可以用于研究基因功能和調(diào)控基因表達，已經(jīng)在多種細菌中得到應(yīng)用。黑龍江純化工藝服務(wù)技術(shù)服務(wù)研發(fā)基因編輯技術(shù)加速了粘質(zhì)沙雷氏菌藥物合成途徑的研究，有望為醫(yī)藥領(lǐng)域帶來新的突破。

酵母表達高通量篩選技術(shù)在藥物發(fā)現(xiàn)中相比其他表達系統(tǒng)具有一些獨特的優(yōu)勢和局限性。**優(yōu)勢：**1.**真核表達系統(tǒng)**：酵母作為真核生物，能夠進行復(fù)雜的蛋白質(zhì)折疊和翻譯后修飾，如糖基化，這使得其表達的蛋白質(zhì)更接近天然形式，有助于藥物的活性和穩(wěn)定性。2.**高通量篩選能力**：通過液滴微流控技術(shù)，可以實現(xiàn)單細胞水平的高通量篩選，快速從大量突變體中篩選出表達量高的菌株，提高篩選效率。3.**成本效益**：與傳統(tǒng)的微孔板篩選方法相比，液滴微流控篩選技術(shù)可以降低試劑成本，實現(xiàn)更經(jīng)濟的篩選過程。4.**易于操作和培養(yǎng)**：酵母細胞易于在實驗室條件下培養(yǎng)，且培養(yǎng)條件相對簡單，有助于藥物發(fā)現(xiàn)過程中的規(guī)模化生產(chǎn)。**局限性：**1.**表達量問題**：盡管酵母系統(tǒng)在表達外源蛋白方面具有優(yōu)勢，但對于一些蛋白質(zhì)，其表達量可能仍然低于某些原核系統(tǒng)，如大腸桿菌。2.**遺傳操作復(fù)雜性**：與原核生物相比，酵母的遺傳操作更為復(fù)雜，可能需要更多的時間和技巧來進行基因編輯和表達載體的構(gòu)建。3.**糖基化模式差異**：酵母的糖基化模式與哺乳動物細胞存在差異，這可能影響蛋白質(zhì)的生物學功能和免疫原性，對于某些藥物開發(fā)來說可能是一個挑戰(zhàn)。

基因編輯技術(shù)在遺傳疾病方面展現(xiàn)出巨大潛力，但同時也面臨一些挑戰(zhàn)和機遇。**挑戰(zhàn)：**1.**特異性問題**：CRISPR基因編輯技術(shù)在特異性上存在局限，可能會產(chǎn)生脫靶效應(yīng)，即編輯非目標基因，這可能導(dǎo)致意外的遺傳變異和潛在的安全風險。2.**遞送方法**：將基因編輯工具有效且安全地遞送到目標細胞或組織中是一個重大挑戰(zhàn)，尤其是對于血液和肝臟以外的。3.**倫理和社會影響**：涉及人類生殖細胞基因組修改的問題，提出了深刻的倫理問題，全球社會必須加以解決。4.**安全性和有效性**：需要確保基因編輯在臨床應(yīng)用中的安全性和有效性，避免不恰當?shù)幕蚓庉媽?dǎo)致的不良影響。**機遇：**1.**單基因遺傳疾病**：基因編輯技術(shù)為如鐮狀細胞病、杜氏肌營養(yǎng)不良等單基因遺傳疾病提供了新的可能性。2.**基礎(chǔ)研究的進步**：CRISPR技術(shù)已經(jīng)改變了遺傳學研究，使科學家能夠在各種實驗?zāi)Ｐ椭心M致病突變。3.**新方法的開發(fā)**：CRISPR基因編輯技術(shù)的發(fā)展帶來了一系列具有潛力的應(yīng)用，包括體內(nèi)和體外糾正策略。4.**技術(shù)創(chuàng)新**：持續(xù)的技術(shù)進步，如第三代CRISPR技術(shù)的開發(fā)，提供了解決當前局限性的新方法。

除了畢赤酵母，還有幾種常用的表達系統(tǒng)可以用來提高重組蛋白的表達量和純度：1.**大腸桿菌（Escherichiacoli）表達系統(tǒng)**：大腸桿菌是常用的原核表達系統(tǒng)，具有遺傳背景清晰、培養(yǎng)簡單、成本低廉等優(yōu)點，適合快速表達和生產(chǎn)目的蛋白。但是，它不能進行復(fù)雜的翻譯后修飾。2.**釀酒酵母（Saccharomycescerevisiae）表達系統(tǒng)**：釀酒酵母是一種真核表達系統(tǒng)，具有蛋白質(zhì)翻譯后加工能力，適合于表達真核的蛋白，且培養(yǎng)和轉(zhuǎn)化操作簡便，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。3.**昆蟲/桿狀病毒表達系統(tǒng)**：這種系統(tǒng)可以對真核的蛋白進行翻譯后加工，適合于表達復(fù)雜糖蛋白，且具有較高的表達量和純度。4.**哺乳動物細胞表達系統(tǒng)**：如HEK293細胞，能夠進行與人類相似的翻譯后修飾，適合表達需要復(fù)雜糖基化等修飾的蛋白，但成本相對較高。5.**枯草桿菌（Bacillussubtilis）表達系統(tǒng)**：枯草桿菌具有蛋白分泌能力強、培養(yǎng)簡單等優(yōu)點，適合于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。6.**粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomycespombe）**：其生理特性接近高等生物，適合表達真核膜蛋白。每種表達系統(tǒng)都有其獨特的優(yōu)勢和局限性，選擇時需要考慮目標蛋白的特性、所需的翻譯后修飾、成本、產(chǎn)量以及純化路線等因素。pCas/pTargetF是目前用于大腸桿菌基因組編輯很受歡迎的系統(tǒng)之一。北京大腸桿菌表達VLP技術(shù)服務(wù)臨床前研究

將MG1655菌株制備成化學感受態(tài)細胞，將pHCY-25A質(zhì)粒轉(zhuǎn)化進去，得到MG1655 / pHCY-25A菌株。江蘇人源膠原蛋白技術(shù)服務(wù)技術(shù)服務(wù)

在大腸桿菌中表達VLP（病毒樣顆粒）時，避免蛋白質(zhì)聚集和非特異性降解是關(guān)鍵步驟，以下是一些有效的策略：1.**優(yōu)化表達條件**：-**溫度**：降低培養(yǎng)溫度可以減少蛋白質(zhì)聚集和降解，通常在16-30°C之間進行優(yōu)化。-**誘導(dǎo)劑濃度**：適當降低誘導(dǎo)劑（如IPTG）的濃度，延長誘導(dǎo)時間，可以減少蛋白的過度表達和聚集。2.**使用融合伴侶**：-**GST標簽**：使用谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶（GST）標簽可以提高蛋白的溶解性和穩(wěn)定性。-**His標簽**：利用His標簽進行親和純化，同時有助于減少聚集。-**MBP標簽**：麥芽糖結(jié)合蛋白（MBP）可以提高蛋白的溶解性。3.**優(yōu)化密碼子使用**：-通過密碼子優(yōu)化，提高蛋白在大腸桿菌中的表達效率，減少由于表達不充分導(dǎo)致的聚集。4.**添加穩(wěn)定劑**：-在培養(yǎng)基中添加甘油、蔗糖或聚乙烯吡咯烷酮（PVP）等穩(wěn)定劑，有助于減少蛋白質(zhì)聚集。5.**使用保護性蛋白**：-利用分子伴侶如DnaK、GroEL和GroES，幫助蛋白正確折疊，減少聚集。6.**優(yōu)化裂解條件**：-使用溫和的裂解方法，如酶裂解或滲透壓裂解，避免機械力導(dǎo)致的蛋白質(zhì)降解。江蘇人源膠原蛋白技術(shù)服務(wù)技術(shù)服務(wù)