酵母细胞表面展示

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酵母菌表面展示操作步骤的观察和评估

酵母菌表面展示操作步骤的观察和评估

酵母菌表面展示操作步骤的观察和评估酵母菌表面展示是一种常用的实验方法,用于研究酵母菌的表面蛋白质在细胞膜上的展示和定位。

本文将详细介绍酵母菌表面展示的操作步骤,并对实验结果进行评估。

步骤一:构建酵母表面展示载体首先,选择合适的酵母菌株作为工作菌株。

常用的酵母菌株包括酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和盐酸毛癣菌(Pichia pastoris)等。

其次,选择适当的表面展示载体。

常用的表面展示载体包括酵母菌PLD1基因和诱导剂酵母菌的pYES2载体等。

从酵母基因库中提取目标基因的DNA序列,并将其连接到表面展示载体上。

最后,通过酵母基因转化技术将表面展示载体转化到酵母菌中,形成表面展示的酵母菌株。

步骤二:诱导表面展示在培养基中加入适当的诱导剂,例如甘露醇或果糖,用以诱导目标基因的表达。

将转化后的酵母菌株在含有诱导剂的培养基中培养一段时间,通常为24-48小时。

步骤三:收获酵母菌细胞收获诱导后的酵母菌细胞,并用适当的缓冲液洗涤菌体。

为了确保酵母菌细胞处于最佳状态,可以使用显微镜观察菌体形态,并进行密度调整。

步骤四:观察酵母菌表面展示使用适当的染色剂或荧光标记剂,对酵母菌细胞进行染色,以观察表面展示效果。

可以选择荧光显微镜或流式细胞仪等设备进行观察和检测。

步骤五:评估酵母菌表面展示评估酵母菌表面展示的效果可以从多个方面进行。

首先,观察表面展示的酵母菌细胞形态和分布情况。

正常的表面展示细胞应该呈现均匀的分布和较大的细胞形态。

其次,可以通过染色或标记剂的强度来评估表面展示效果。

荧光强度越高,表示表面展示的目标基因越充分。

此外,还可以通过抗体识别和流式细胞仪等技术来评估表面展示效果。

通过与特定抗体的结合,可以确定目标基因是否成功展示在酵母菌的表面。

综上所述,酵母菌表面展示操作步骤的观察和评估是一个非常重要的实验过程。

通过逐步执行实验步骤,我们能够观察到展示效果,评估展示效果的有效性以及基因的分布情况和形态。

酵母菌表面展示技术的操作步骤

酵母菌表面展示技术的操作步骤

酵母菌表面展示技术的操作步骤酵母菌是一种单细胞真核生物,广泛应用于生物学研究和工业生产领域。

酵母菌表面展示技术是一种能够将外源蛋白质展示在酵母菌细胞表面的策略,通过该技术可以实现对外源蛋白质的表达、研究以及应用,具有广泛的应用前景。

下面将详细介绍酵母菌表面展示技术的操作步骤:1. 初始准备- 在操作前,确保实验室已经消毒,并准备好无菌的培养基、试剂和物品。

2. 外源蛋白质的构建- 根据研究目的选择要展示的外源蛋白质,并将其基因序列导入到适当的表达载体中。

- 确保载体中包含适当的启动子、终止子和酵母菌表面展示所需的信号肽序列。

3. 转化酵母菌细胞- 根据实验需要,选择合适的酵母菌株,并使用合适的方法将表达载体导入到酵母菌细胞中。

- 可以使用化学转化、电转化或者凝胶转化等方法完成酵母菌的转化。

4. 选择与筛选转化的酵母菌细胞- 在转化酵母菌细胞后,将转化混合液平板涂布到选择性培养基上,用于筛选含有表达载体的酵母菌细胞。

- 通常会使用一种选择性培养基,如含有抗生素的培养基。

5. 单克隆酵母菌细胞的选取- 从选择性培养基中筛选并选取出生长良好的酵母菌单克隆,进行扩展培养。

6. 表达外源蛋白质- 在酵母菌单克隆经扩展培养后,将酵母菌细胞转移到含有适当培养基和诱导条件的培养环境中。

- 通过调节培养基的pH、温度和添加诱导物质等方式,促使外源蛋白质的表达。

7. 分析表达蛋白质- 从培养基中收集酵母菌细胞,离心去除培养基,然后进行细胞破碎、蛋白质提取和纯化。

- 利用蛋白质电泳、Western blot等方法对表达蛋白质进行分析和鉴定。

8. 酵母菌表面展示蛋白质的检测- 使用流式细胞仪或者免疫荧光染色等方法,检测和分析酵母菌表面展示的外源蛋白质。

- 可通过检测细胞表面的免疫标记或者荧光标记来进行定量和定位的分析。

总结:酵母菌表面展示技术是一种重要的生物技术手段,可用于外源蛋白质的展示、表达和分析。

通过以上操作步骤,可以实现将外源蛋白质有效地展示在酵母菌细胞表面,并对表达的蛋白质进行分析和鉴定。

酵母菌表面展示实验的结果与分析

酵母菌表面展示实验的结果与分析

酵母菌表面展示实验的结果与分析酵母菌表面展示实验是一种常用的实验方法,用于研究酵母菌表面展示的蛋白质或肽段在酵母菌细胞表面的表达情况。

通过展示外源蛋白质或肽段,可以使其被酵母菌表面的分泌途径所识别并定向到细胞表面,从而实现对目标蛋白质的高效表达和功能研究。

在进行酵母菌表面展示实验时,首先需要将目标蛋白质或肽段与适当的表达载体进行克隆,然后转化到酵母菌细胞中。

转化后的酵母菌经过培养和筛选,选择出成功表达目标蛋白质或肽段的菌落。

一旦成功表达了目标蛋白质或肽段,我们可以通过多种方法来鉴定表达情况。

其中常用的方法包括:1. 免疫荧光染色法:利用特异性抗体标记目标蛋白质或肽段,然后观察染色结果。

这种方法可以直接在酵母菌细胞表面或整个细胞上观察到目标蛋白质的表达情况和分布。

2. Western blotting:将目标蛋白质或肽段从酵母菌表面提取,然后通过电泳分离和转膜技术将其转移到膜上,最后使用特异性抗体进行检测。

这种方法可以定量地分析目标蛋白质或肽段的表达水平,并检测可能存在的剪切变异。

3. 流式细胞术(流式细胞仪):将酵母菌细胞悬浮液通过流式细胞仪进行分析,观察目标蛋白质或肽段在细胞表面的分布和表达水平。

流式细胞术可以高效地分析大量细胞,提供了快速和准确的表达分析结果。

除了对酵母菌表面展示的蛋白质或肽段进行鉴定,还可以根据实验目的进行一系列的分析和研究。

1. 结构分析:通过X射线晶体学、核磁共振等方法对目标蛋白质或肽段的结构进行分析,了解其三维结构和功能。

2. 亲和力测定:通过亲和层析、表面等静电效应等技术,研究目标蛋白质或肽段与其他分子的相互作用,比如配体结合亲和力的测定。

3. 酶活性分析:对于具有酶活性的蛋白质或肽段,可以通过相关的酶活性分析方法,研究其催化特性和底物特异性。

总结一下,酵母菌表面展示实验的结果与分析是对目标蛋白质或肽段在酵母菌表面表达情况的鉴定及其进一步的研究。

通过免疫荧光染色法、Western blotting、流式细胞术等方法可以鉴定目标蛋白质或肽段的表达水平和分布情况。

酵母表面展示技术.pptx

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• 载体蛋白
酵母细胞表面包被着一层坚硬的细胞壁,由内 层的葡聚糖骨架和外层的甘露糖蛋白构成。甘 露糖蛋白主要包括两类蛋白质:一种以非共价 方式松散地结合于细胞壁,可以用SDS 抽提; 另一类蛋白必需以 β-1,3 或β-1,6 葡聚糖酶消 化细胞壁后才能抽提,这类蛋白常含有 GPI 锚 定区域。α-凝集素和絮凝素以及细胞壁蛋白如 Cwp1p,Cwp2p,Tip1p 等都属于 GPI 家族 蛋白,外源蛋白与它们融合后可被共价锚定于 细胞表面,这些蛋白是常用的酵母表面展示载 体蛋白。
第6页与外源蛋白融合,并将融合蛋白展露表达 在细胞表面,此系统又包括两个子系统: 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; 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以 非共价作用诱导细胞粘附、聚集成可逆性絮状物
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• 酵母表面展示与酶技术 • 酶的固定化是指借助物理或者化学方法将酶固定于特殊
的相,使得酶与整体流体分开,但是仍然能够进行底物 和效应物分子交换并发挥其催化效能的一种技术。与游 离酶相比,固定化酶提高了酶的稳定性,并使酶能够反 复回收利用。但是,传统的固定化方法也会产生一些不 利因素,例如由于增加固定化操作,导致酶固定化过程 中的活性收率损失;另外由于固定化操作需用载体,因 而增加了载体成本费和固定化操作费用。利用表面展示 技术将具有催化活性的酶展示于酵母等微生物细胞表面 就形成了全细胞催化剂,与传统的细胞内酶和外分泌酶 不同,表面展示的酶以共价或非共价方式固定于细胞外 表面,这种独特的空间定位使其相对自由酶而言有许多 优良的特性,如温度、有机溶剂稳定性、可多次重复使 用等,这些特点与传统的固定化酶技术相似,但无需额 外的蛋白纯化和固定的操作,有着良好的应用前景。

酵母细胞表面展示

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Hahnenberger和Kurtz 建立了酵母展示的系统来筛选钾离子通道、 质子通道和钠/氢离子通道的抑制剂。其中,流行性感冒质子通道 蛋白M2的表达能导致酵母生长缺陷,因此,理论上那些能使酵母 恢复生长的化合物就是M2的抑制剂。据此,他们筛选得到了一个 流行性感冒质子通道蛋白的抑制剂。此外,在利用生长抑制的方法 进行抑制剂筛选实验中,由于那些具细胞毒性的化合物虽然不是离 子通道抑制剂,也能阻碍酵母生长。为此,Hahnenberger和Kurtz设 计了微生理测量计,能检测出反映离子通道功能的pH变化,为假 阳性的剔除提供了一个快速的二次检验方法。
• 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。
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酵母表面展示技术的特点
特点
表达偏差 小
筛选、纯 化、活性 测定方便
融合蛋白 相对分子 质量范围
酵母细胞表面展示技术及其在高通 量筛选中的应用
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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
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酵母细胞表面展示技术的概述
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特点
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酵母细胞表面展示技术的概述
• 酵母细胞表面展示技术(Surface Display)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。

酵母菌表面展示的主要操作步骤

酵母菌表面展示的主要操作步骤

酵母菌表面展示的主要操作步骤酵母菌表面展示是一种常用的实验技术,用于显示特定蛋白质或肽段在酵母菌细胞表面的表达情况。

这种技术在蛋白质相互作用研究、蛋白质工程和抗原表位筛选等领域具有重要的应用价值。

下面将介绍酵母菌表面展示的主要操作步骤。

1. 克隆目标基因:首先,将目标基因克隆到适当的酵母表面展示载体中。

这可以通过限制性内切酶消化、DNA连接酶处理和酵母的转化等步骤完成。

确保目标基因正确克隆到载体,并使用DNA测序进行验证。

2.筛选正確克隆:从转化的酵母细胞中,进行靶蛋白筛选。

通过使用选择性培养基或感兴趣的靶标结合试剂,可以筛选出表达目标基因的酵母克隆。

可以使用荧光素酶报告基因进行检测。

3. 生长培养:选取正常生长的酵母克隆,进行放大培养。

酵母菌生长要使用适当的培养基,包含必要的氮、碳源等,并提供相应的培养条件。

培养通常在摇床上进行,温度和转速根据酵母种类进行调节。

4. 诱导表达:一旦酵母细胞处于适当的生长阶段,可以向培养基中添加适当的诱导物来诱导目标基因的表达。

常用的诱导物包括甲醇、温度和pH值的改变等。

确保诱导条件得以控制和标准化,以确保目标蛋白在合适的表达程度和时间点。

5. 细胞收获:在表达一定时间后,通过离心将培养基中的酵母菌细胞沉淀下来。

细胞沉淀后,可以用适当的缓冲液进行重悬,使其便于后续步骤的操作。

6. 细胞固定和洗涤:使用适当的固定剂将酵母细胞固定在固定载玻片或其他载体上。

固定剂可以是甲醛、乙醛或其他适宜的化合物。

将固定后的细胞用洗涤缓冲液重复洗涤,去除细胞外的杂质和固定剂。

7. 免疫染色:使用特定的抗原抗体或荧光标记的探针与目标蛋白结合。

抗体或探针可以发出可见光或荧光信号,以在显微镜下可视化目标蛋白。

确保操作过程中使用适当的阻断缓冲液和洗涤缓冲液,以提高特异性。

8. 显微镜观察:使用荧光显微镜或共聚焦显微镜观察被标记的目标蛋白的表达情况。

可以在不同时间点和条件下观察酵母菌细胞表面的特定蛋白质。

酵母菌表面展示的酵母细胞的培养与表达步骤

酵母菌表面展示的酵母细胞的培养与表达步骤

酵母菌表面展示的酵母细胞的培养与表达步骤酵母菌表面展示技术是一种重要的生物工程技术,可以通过将目标蛋白质或多肽序列表面展示在酵母菌细胞表面,从而实现蛋白质的高效表达和展示。

本文将介绍酵母菌表面展示的酵母细胞的培养和表达步骤。

1.准备培养基首先,准备含有所需营养物质的培养基。

常用的培养基包括YPD培养基(酵母粉蛋白质培养基)、SD培养基(合成蛋白质培养基)和SC培养基(选择性培养基)。

根据实验需要选择合适的培养基,并按照相关文献或方法指南进行配置。

2.酵母细胞传代培养将酵母细胞的初始培养物接种到含有适当培养基的无菌试管或烧瓶中。

根据实验需要,可以选择不同规模的培养容器,如试管、烧瓶或发酵罐。

在适当的温度下,用摇床或震荡培养器进行培养,保持适当的培养条件(如温度、pH值和氧气供应),直至菌液达到合适的菌密度。

3.感应表达载体将要表达的目标蛋白质或多肽序列插入相应的表达载体中,并将这些载体转化到酵母细胞中。

常用的表达载体包括pYD1和pYD2。

将重组载体和酵母细胞一同处理,使其进行感应表达。

4.酵母菌表达培养接种已感应表达的转化菌落到含有选择性培养基的培养容器中。

根据实验需要,可以选择添加相应的抗生素进行筛选。

将菌液继续在适当的培养条件下培养,并监测菌液的生长情况。

5.表达蛋白质的定量和纯化通过Western blot、ELISA等技术验证目标蛋白质或多肽序列的表达情况,并定量蛋白质的表达水平。

根据实验需要,可以采用亲和层析、离心和蛋白质纯化技术对表达的蛋白质进行纯化。

6.酵母菌表面展示将纯化的蛋白质重新悬浮于含有适当培养基的培养液中,并与酵母细胞进行共培养。

通过培养时的适当处理(如温度的改变、pH值的调整、特定培养基成分的添加等),使表达的蛋白质或多肽序列能够准确地定位和展示在酵母细胞表面。

7.酵母菌表面展示的验证通过免疫荧光、流式细胞术和酵母菌表面结构的特异性分析等方法,检测和验证酵母菌表面展示的效果。

酵母菌表面展示的核心操作步骤

酵母菌表面展示的核心操作步骤

酵母菌表面展示的核心操作步骤酵母菌表面展示是一种常用的生物工程技术,通过改变酵母细胞表面的特定蛋白质结构,实现对目标蛋白质的展示。

这项技术在药物研发、生物治疗、食品工业等领域具有广泛的应用前景。

在进行酵母菌表面展示实验时,需要遵循一系列的操作步骤,以确保实验的准确性和成功率。

以下是酵母菌表面展示的核心操作步骤:1. 酵母菌培养:首先,准备适当的培养基,用于酵母菌的培养。

将培养基倒入培养皿或试管中,经过无菌处理后,接种已经活化的酵母菌菌种。

将培养皿或试管放入恒温培养箱中,在适当的温度下进行培养,通常为30℃。

2. 酵母菌菌种扩增:将酵母菌菌种从培养基中提取,用无菌的培养基进行多次传代培养,以扩大菌种数量。

在传代培养过程中,确保每次传代时选择适当的培养基和培养条件,以维持酵母菌的生长和健康状态。

3. 载体构建:选择适当的载体,将目标蛋白质的编码序列与酵母菌表面展示相关的信号肽序列连接,构建融合蛋白表达的载体。

通过限制性内切酶切割,将目标基因插入载体的相应位点,构建融合蛋白表达载体。

4. 酵母菌转化:将构建好的载体转化至酵母菌中。

通常使用电穿孔法或化学法将载体导入酵母菌细胞,使其发生转化。

转化后,将转化菌涂覆于含有适当选择抗性基因的培养基上进行筛选,以获得具有插入载体的酵母菌株。

5. 表达蛋白的培养:选取含有插入载体的酵母菌株进行蛋白表达培养。

在控制培养条件的基础上,进行适当的培养时间和温度设置,保证目标蛋白质有效表达。

6. 蛋白质检测与分析:通过酵母菌表面展示的特殊技术,检测和分析目标蛋白质是否成功地表达在酵母菌表面。

常用的分析方法包括流式细胞术、ELISA、Western blot等。

7. 优化与改进:根据实验结果进行进一步的优化与改进。

根据需求,可能需要改变培养条件、优化载体的构建等,以提高酵母菌表面展示技术的效果。

总结:酵母菌表面展示是一项重要的生物工程技术,通过一系列精确的操作步骤,能够实现对目标蛋白质的表达和展示。

酵母菌表面展示实验步骤与注意事项

酵母菌表面展示实验步骤与注意事项

酵母菌表面展示实验步骤与注意事项酵母菌表面展示实验是一种常用的生物学实验技术,通过将外源蛋白在酵母菌表面展示出来,可以用于研究蛋白质结构和功能,以及开发生物技术应用等领域。

本文将介绍酵母菌表面展示实验的步骤和注意事项。

一、实验步骤:1.菌种培养:首先,需要选择合适的酵母菌菌株进行实验。

常见的菌株有Saccharomyces cerevisiae等。

通过前期的菌种预培养和传代培养,确保菌株的纯度和生长状态。

2.构建表面展示载体:将目标蛋白基因与表面展示载体连接,并将构建好的载体导入酵母菌中。

其中,表面展示载体通常包括信号肽序列、连接序列和表面展示蛋白的表达和定位序列等。

3.表达融合蛋白:在含有表面展示载体的培养基中培养酵母细胞,促使表面展示载体进行表达。

根据不同的实验要求,可以选择不同的培养温度和培养时间。

4.检测表面展示:通过荧光显微镜观察酵母细胞表面展示的融合蛋白,并利用流式细胞术等方法进行定量分析。

根据实验需要,可以选择不同的检测方法,如免疫荧光染色、酶联免疫吸附实验等。

5.功能鉴定:通过酵母菌表面展示蛋白的功能鉴定,来进一步研究目标蛋白的功能和相互作用。

常见的功能鉴定方法包括酵母两杂交实验、亲和纯化、结构分析等。

二、注意事项:1.菌种选择:在实验前,需要根据实验的目的选择合适的酵母菌菌株。

不同的菌株对表面展示载体的表达和定位能力有所差异,需根据实验要求进行选择。

2.载体设计:合理设计表面展示载体的组成和序列,确保目标蛋白的正确表达和定位。

选择适当的载体启动子、信号肽序列和连接序列等,有助于提高表面展示效率和稳定性。

3.培养条件:酵母菌培养需要注意适宜的培养温度、培养基成分和培养时间等因素。

不同的菌株和表面展示载体可能对培养条件有不同的要求,需根据实验材料的要求进行优化。

4.检测方法选择:根据实验需求,选择适合的检测方法进行表面展示效果的检测和分析。

不同的方法有各自的优劣势,需结合实验要求进行选择。

酵母菌表面展示的操作步骤

酵母菌表面展示的操作步骤

酵母菌表面展示的操作步骤酵母菌表面展示的操作步骤:酵母菌表面展示技术是一种基因工程技术,用于在酵母菌表面显示外源蛋白。

这项技术具有广泛的应用前景,可以用于疫苗研发、抗原表位筛选、酶工程等领域。

以下是酵母菌表面展示的一般操作步骤:1. 制备酵母菌工作库:首先,选择适合表面展示的酵母菌株,如Saccharomyces cerevisiae或Pichia pastoris等。

然后,将目标蛋白的编码序列与酵母菌表面展示载体进行连接,得到重组质粒。

将重组质粒导入酵母菌细胞中,经过适当的培养和筛选,得到酵母菌工作库。

2. 构建表面展示的载体:将目标蛋白的编码序列与表面展示载体连接,通常采用DNA重组技术,将目标蛋白编码序列与表面展示载体的启动子、终止子以及分泌信号序列等序列连接起来。

确保连接正确无误后,得到表面展示载体。

3. 将表面展示载体转化入酵母细胞:将表面展示载体导入酵母细胞,可以采用化学法转化或者电击法转化。

在转化过程中,需要添加适当的选择性培养基,筛选转化成功的酵母菌克隆。

4. 诱导表面展示蛋白的表达:将转化成功的酵母菌接种至培养基中,培养一定时间,使酵母菌开始生长。

在适当的时间点,添加诱导剂,如酒石酸或甘油等,刺激酵母菌产生表面展示蛋白。

5. 检测表面展示蛋白的表达:采用免疫学检测方法,如免疫印迹、免疫荧光等,检测表面展示蛋白的表达情况。

可以使用特异性抗体来识别表面展示蛋白,并观察其在酵母菌表面的分布情况。

6. 验证表面展示蛋白的功能:针对表面展示蛋白的功能特性,进行相应的活性鉴定实验。

例如,对于展示的酶类蛋白,可以进行酶活测定;对于展示的抗原蛋白,可以进行抗原性测试。

总结:酵母菌表面展示技术是一种重要的基因工程技术,通过将外源蛋白表面展示在酵母菌细胞上,实现了对蛋白的高效表达和功能验证。

通过以上的操作步骤,可以成功制备出表面展示蛋白的酵母菌工作库,并通过免疫学检测和功能验证来验证表面展示蛋白的表达和功能。

酵母菌表面展示操作步骤的材料与试剂准备

酵母菌表面展示操作步骤的材料与试剂准备

酵母菌表面展示操作步骤的材料与试剂准备酵母菌表面展示是一种常用的生物学实验技术,它能够将目标蛋白或肽序列表面展示在酵母菌细胞表面,从而实现对目标蛋白的功能研究、抗原表位筛选和药物靶点的发现等应用。

要进行酵母菌表面展示实验,需要准备一系列的材料与试剂。

本文将介绍酵母菌表面展示实验所需的材料与试剂的准备步骤。

1. 酵母菌株选择:在进行酵母菌表面展示实验时,首先需要选择适合的酵母菌株。

常用的酵母菌株包括酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和母菌酵母(Pichia pastoris)。

根据实验需求选择相应的酵母菌株。

2. 蛋白表面展示载体构建:酵母菌表面展示实验需要构建目标蛋白表面展示载体。

一般来说,使用基因工程方法将目标蛋白或肽序列与相应的表面展示载体基因连接,得到表面展示载体。

构建载体的过程中需要使用一系列酶切酶、连接酶和连接试剂等。

3. 酵母菌转化:将构建好的表面展示载体导入适当的酵母菌株中,实现转化过程。

转化酵母菌的方法有多种,包括电击转化、化学转化和冷冻复苏转化等。

具体转化方法的选择取决于实验条件和目标菌株的特性。

4. 培养基的准备:酵母菌表面展示实验需要准备适当的培养基。

常用的培养基包括液体培养基和固体培养基。

液体培养基主要用于大规模培养酵母菌,而固体培养基则用于分离单个酵母菌菌落。

根据实验需求选用相应的培养基,并按照指定方法准备。

5. 表面展示培养基的准备:为了实现酵母菌蛋白表面展示,还需要准备特定的表面展示培养基。

表面展示培养基通常包含适量的对应选择性抗生素(如G418)和适当的缺陷补充物(如氨基酸或核酸)。

在培养基中加入这些物质,可以选择性地筛选出表达目标蛋白的酵母菌。

6. 酵母菌的培养与扩增:转化好的酵母菌株需要在适当的培养条件下进行培养与扩增。

一般来说,酵母菌的培养温度为30℃,培养时间根据实验需要设定。

此外,培养过程中还需要加入适量的培养基、搅拌速度和通气条件等。

酵母菌表面展示的操作步骤及技术要点

酵母菌表面展示的操作步骤及技术要点

酵母菌表面展示的操作步骤及技术要点酵母菌表面展示是一种生物工程技术,用于在酵母菌表面显示外源蛋白,从而实现对这些蛋白的功能和性质的研究。

下面将介绍酵母菌表面展示的操作步骤及技术要点。

1. 选择合适的酵母菌酵母菌表面展示通常使用的酵母菌是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。

这是一种常见的表达外源蛋白的宿主菌株,具有良好的生物学特性和生长条件。

选用酿酒酵母菌株时,需要考虑其胞壁结构和表面展示蛋白的能力。

2. 构建目标蛋白的表达载体构建表达载体是实现酵母菌表面展示的关键步骤。

一般而言,表达载体应包含外源蛋白的编码序列以及与酵母菌表面定位相关的信号序列。

常用的表达载体包括质粒和酵母菌基因组整合系统。

在构建载体时,需要注意选择合适的启动子和选择子,以保证高效表达目标蛋白。

3. 转化酵母菌将构建好的表达载体转化到酵母菌中。

常用的转化方法有化学转化法、电转化法和冷冻转化法等。

化学转化法是最常用的方法,利用酵母菌胞壁上的微孔从而使表达载体进入细胞。

通过适当的筛选条件,筛选出转化了目标蛋白的酵母菌克隆。

4. 培养酵母菌将转化成功的酵母菌克隆接种到合适的培养基中进行培养。

培养基的选择取决于目标蛋白的性质和表达需求。

通常,要提供适当的营养物质和维持合适的温度、pH值、氧气和搅拌等条件。

培养时间的长短也取决于目标蛋白的需要和酵母菌的生长速度。

5. 提取和检测目标蛋白在合适的培养时间点,收集培养物并进行目标蛋白的提取。

提取目标蛋白的方法根据蛋白的性质和表达需求不同而有所不同,一般包括细胞破解、离心、过滤和浓缩等步骤。

提取的目标蛋白可以进行进一步的分析和检测,例如SDS-PAGE、Western blot、ELISA等方法。

酵母菌表面展示的技术要点如下:1. 选择合适的信号序列信号序列是指导蛋白定位到酵母菌表面的序列。

常用的信号序列有酿酒酵母菌的α因子信号序列和酵母菌细胞壁蛋白的信号序列。

选择合适的信号序列可以保证目标蛋白在酵母菌表面的定位和展示。

酵母菌表面展示操作步骤的观察和分析

酵母菌表面展示操作步骤的观察和分析

酵母菌表面展示操作步骤的观察和分析酵母菌表面展示操作是一种常用的实验技术,它可以通过利用酵母菌细胞表面的蛋白质结构,在其表面展示其他物质,如抗原、酶或受体。

这种技术不仅可以用于研究细胞表面蛋白质的特性,还可以应用于生物工程、医学研究等领域。

本文将对酵母菌表面展示操作的步骤进行观察和分析。

一、实验准备在进行酵母菌表面展示操作之前,我们首先需要做些实验准备工作。

准备步骤如下:1. 获得酵母菌菌株:选择适合的酵母菌菌株作为实验对象,并购买相应的培养基及相关试剂。

2. 增殖培养:将酵母菌菌株移植到液体培养基中进行增殖培养。

培养条件可根据实验需求进行设置。

3. 质粒构建:构建具有表面展示蛋白质的质粒,可以采用基因工程技术或遗传转化技术。

二、酵母菌表面展示操作步骤观察和分析1.制备质粒酵母菌转化体:将构建好的质粒导入准备好的酵母菌菌株中,采用热激转化、电穿孔转化等方法进行酵母菌转化。

2.选择培养培养酵母菌转化体:对转化操作后的酵母菌菌株进行筛选,可以使用特定培养基或选择性培养基进行筛选。

3.酵母菌的生产和收获:将筛选出的酵母菌转化体进行生产和收获。

根据实验需要,确定最佳的培养条件,如温度、培养时间和培养基成分等。

4.酵母菌表面展示的确认:通过观察和分析酵母菌转化体表面是否展示目标蛋白质来确认是否成功进行酵母菌表面展示。

下面介绍两种常用的方式:- 免疫荧光染色:通过使用特异性抗体标记目标蛋白质,然后观察是否有荧光信号出现在酵母菌菌体表面。

- 流式细胞仪(FACS)分析:利用特定的标记物、细胞荧光染色和流式细胞仪进行分析,可以检测和计算酵母菌菌体表面目标蛋白质的表达量。

5.酵母菌表面展示效果的评估:根据观察和分析的结果,评估酵母菌表面展示的效果。

比较不同转化体的表达水平、有效性以及细胞生长状态等参数。

6.下一步的实验设计:根据评估结果,结合实验目的和需求,设计下一步的实验内容,如进一步优化表达载体、改进质粒构建等。

酵母菌表面展示的方法及原理

酵母菌表面展示的方法及原理

酵母菌表面展示的方法及原理酵母菌是一种单细胞真菌,被广泛应用于生物学研究、发酵工业以及药物研发等领域。

酵母菌具有较强的表面展示能力,通过在其表面展示外源蛋白,可以实现对蛋白质功能的研究、蛋白质工程和新型疫苗开发等。

本文将介绍酵母菌表面展示的方法及原理。

一、酵母菌表面展示方法1. 细胞壁融合细胞壁融合是一种常见的酵母菌表面展示方法。

它包括两个主要步骤:首先,将目标蛋白的基因与酵母菌的细胞壁蛋白基因进行融合,生成一个新的基因;然后,通过将新基因导入酵母菌细胞中,使细胞壁表面表达目标蛋白。

该方法的优点是操作简单,表达效率高,适用于多种酵母菌。

2. 细胞外分泌细胞外分泌是一种常用的酵母菌表面展示方法。

该方法通过将目标蛋白的编码基因与酵母菌分泌应用所需蛋白的基因进行融合,将目标蛋白的编码基因导入酵母菌细胞中,使其可以通过分泌方式将目标蛋白表达到细胞外。

然后,通过纯化和检测等方法获取纯净的目标蛋白。

3. 突变筛选展示方法突变筛选展示方法是一种高通量的酵母菌表面展示方法。

该方法通过将目标蛋白的编码基因拼接到酵母菌基因库中,然后通过突变筛选等方法,筛选出能够特异性结合目标物质的酵母菌。

该方法具有高效率、高通量的特点,适用于大规模筛选和鉴定目标蛋白的结合亲和性。

二、酵母菌表面展示的原理酵母菌表面展示的原理是利用酵母菌细胞表面的蛋白质进行外源蛋白的展示。

酵母菌细胞的细胞壁由多种不同的蛋白质组成,其中有些蛋白质具有结构域和肽段,使其可以识别并结合到外部的分子上。

通过将目标蛋白的编码基因与酵母菌的细胞壁蛋白基因进行融合,目标蛋白与细胞壁蛋白共同表达,并展示在酵母菌的表面。

酵母菌表面展示技术的应用具有重要的研究价值和广阔的应用前景。

在蛋白质功能研究方面,通过展示外源蛋白质,可以研究其结构域、逆境应答、分子识别和相互作用等功能;在蛋白质工程和药物研发方面,可以通过展示特定的抗原蛋白,用于疫苗开发和免疫治疗;在酵母菌工程和自噬研究方面,可以通过调控酵母菌表面展示的蛋白质表达,进一步优化产酶菌株和酵母菌自噬过程。

酵母菌表面展示操作步骤的基本操作流程

酵母菌表面展示操作步骤的基本操作流程

酵母菌表面展示操作步骤的基本操作流程酵母菌表面展示是一种常用的基因工程技术,可以用于研究蛋白质的表达与功能。

本文将介绍酵母菌表面展示的基本操作步骤,包括酵母菌培养、基因克隆、表达构建、转化酵母菌以及表面展示检测。

步骤一:酵母菌培养首先,准备酵母菌培养基配方。

常用的培养基包括YPD培养基(1%酵母粉、2%蛋白胨、2%葡萄糖、2%琼脂)、SD培养基(0.67%酵母氮碱、2%葡萄糖、2%琼脂)等。

将培养基配制好后,通过自动消毒器进行高压灭菌处理。

步骤二:基因克隆选取目标基因进行扩增。

使用PCR方法将目标基因扩增出来,并将其与表达载体连接。

将载体构建好后,通过酵母菌的转化实验,将重组质粒导入酵母细胞中。

步骤三:表达构建将克隆好的基因插入酵母菌的表达载体中,构建酵母菌的表达载体。

常用的表达载体有pYES2、pPICZ、pADH、pAF等。

构建好表达载体后,用化学方法或电穿孔法将其转化到酵母细胞内。

步骤四:转化酵母菌将构建好的表达载体通过酵母细胞的转化实验导入酵母细胞内。

常用的转化方法有酵母细胞法、酵母原生质体法、酵母质粒法等。

转化方法的选择取决于酵母菌的基因型和表达载体的特性。

步骤五:表面展示检测在酵母细胞表面展示目标蛋白质后,需对其进行检测。

常用的检测方法有荧光检测、免疫检测、酶标记检测等。

通过这些检测方法,可以确定目标蛋白质是否成功地表面展示在酵母细胞上。

总结:酵母菌表面展示技术是一种常用的基因工程技术,广泛应用于蛋白质的表达与功能研究。

本文介绍了酵母菌表面展示的基本操作流程,包括酵母菌培养、基因克隆、表达构建、转化酵母菌以及表面展示检测。

这些步骤的完成需要精确的操作和耐心的实验过程,但通过熟练的技术和正确的实验方法,可以成功地实现目标蛋白质在酵母细胞表面的展示,并进一步用于功能研究以及其他相关研究领域。

酵母菌表面展示实验的操作步骤及技巧

酵母菌表面展示实验的操作步骤及技巧

酵母菌表面展示实验的操作步骤及技巧酵母菌表面展示实验是一种常用的实验技术,用于将外源蛋白质等分子显示在酵母菌细胞表面,以便研究其功能和相互作用。

本文将详细介绍酵母菌表面展示实验的操作步骤及技巧,希望对您的实验工作有所帮助。

实验材料准备:1. 酵母菌株:选择具有表面分子展示功能的酵母菌株,如Saccharomyces cerevisiae。

可以从酵母菌实验室或其他源获取。

2. 外源蛋白质:准备用于展示的具有兴趣的外源蛋白质,可以通过克隆、表达和纯化获得。

3. 表达载体:选择合适的表达载体,如pYD1等,能够将外源蛋白质与酵母菌细胞表面分子连接。

4. 培养基:准备适当的培养基,如YPAD培养基(1%酵母提取物、2%蛋白胨、2%葡萄糖和0.004%亚基那霉素)。

操作步骤:1. 转化:将外源蛋白质编码基因克隆进表达载体,然后将其与酵母菌细胞同时转化。

使用合适的转化方法,如化学法或电穿孔法。

2. 选育:将转化后的细胞分别接种于选择性培养基上,培养48小时以上,以筛选出表达目标蛋白质的正转化子菌落。

3. 预培养:选取正转化子菌落,进行预培养。

将单个菌落移植到10 mL液体培养基中,以200 rpm、30°C摇床培养过夜。

4. 连续培养:将预培养的酵母菌液体培养物定量接种到1 L液体培养基中,以合适的培养条件继续培养。

可以通过测定OD600值来监测培养的生长程度。

5. 诱导表达:在培养至一定程度后,在培养基中加入适量的诱导剂,如甲基磺酸钠(MeSO₃Na),继续培养一段时间,使目标蛋白质得到表达。

6. 收获细胞:培养结束后,通过离心等方法将细胞沉淀收获下来。

如有需要,可以在加入抗生素的选择性培养基上进行筛选,以获得表达目标蛋白质的高表达细胞。

7. 表达分析:对收获的细胞进行表达分析,如Western blot、流式细胞术等,确认目标蛋白质已经正确表达在酵母菌细胞表面。

8. 结果分析:分析表达结果,观察目标蛋白质是否在酵母菌细胞表面显示,并评估显示效果。

酵母菌表面展示实验操作步骤

酵母菌表面展示实验操作步骤

酵母菌表面展示实验操作步骤酵母菌表面展示实验是一种常用的实验方法,用于研究酵母菌表面分子的功能和相互作用。

这个实验可以帮助我们了解酵母菌表面的蛋白质结构和生物学功能,进一步揭示酵母菌在疾病发生和治疗中的作用。

以下是酵母菌表面展示实验的操作步骤:1. 实验前准备:- 准备所需的实验材料,包括酵母菌菌株、培养基、选择性培养基、抗体或其他检测试剂等。

- 消毒实验台和所需的实验器具,如离心管、培养皿、显微镜片等。

- 根据实验需求,选择合适的酵母菌菌株,并将其保存在-80°C的冷冻机中。

2. 制备酵母菌感受态细胞:- 从-80°C的冷冻机中取出所需的酵母菌菌株,并接种到含有适当培养基的试管或培养皿中。

- 在适当的培养温度下(一般为30°C)培养酵母菌,直至达到感受态细胞的生长状态。

- 根据需要,在培养基中添加适当的抗生素以选择性培养感受态细胞。

3. 获得酵母菌表面显示载体:- 根据实验需求,选取合适的酵母表面显示载体,如pYD1或pYEGFP。

- 利用化学方法或电穿孔法将酵母细胞和表面显示载体DNA转化。

- 在含有适当抗生素的选择培养基上培养转化后的酵母细胞,并筛选获得表面展示载体的阳性克隆菌株。

4. 表达目标蛋白质:- 将目标蛋白质的编码序列克隆到酵母菌表面显示载体中。

- 将构建好的表达载体转化到阳性酵母菌细胞中,使其表达目标蛋白质。

- 在含有适当抗生素的培养基上培养转化后的酵母菌细胞,以促进目标蛋白质的表达。

5. 检测和分析:- 采用适当的检测方法,如Western blot、流式细胞术等,检测表达的目标蛋白质在酵母菌表面的存在。

- 利用相关的实验方法,如免疫荧光染色、共沉淀等,分析目标蛋白质与其他分子的相互作用。

- 根据实验需求,进行定量分析或其他相关实验,以进一步揭示酵母菌表面蛋白质的功能和生物学意义。

需要注意的是,在进行酵母菌表面展示实验时,实验条件的控制和优化是非常重要的。

酵母菌表面展示操作步骤之表面展示方法

酵母菌表面展示操作步骤之表面展示方法

酵母菌表面展示操作步骤之表面展示方法表面展示方法是一种常用的酵母菌表达外源蛋白的技术,它通过将目标蛋白与表面展示蛋白基因融合,使其能够在酵母菌细胞表面显示。

表面展示方法可以应用于酵母菌工程、酵母菌表达系统、抗原表位验证等领域。

下面将介绍一种常用的酵母菌表面展示方法操作步骤。

步骤一:选择表面展示蛋白基因首先需要选择一个适合的表面展示蛋白基因。

常用的表面展示蛋白基因有AGA2、Aga1、Flo1等。

这些基因可与目标蛋白基因进行融合,在酵母菌细胞表面显示目标蛋白。

步骤二:构建融合蛋白基因在这一步中,需要将目标蛋白基因与表面展示蛋白基因进行融合。

可以通过PCR技术将两个基因进行连接,并在连接处添加合适的链接序列。

连接后的基因可以通过限制性内切酶等方法插入到表达载体中。

步骤三:将融合基因插入酵母菌将构建好的融合基因插入酵母菌表达载体中。

一般来说,可以利用特定的限制性内切酶进行酵母菌基因组中的特定位点插入。

插入后,利用酵母转化技术将表达载体导入酵母菌细胞内。

步骤四:酵母菌培养与筛选将转化后的酵母菌进行培养,以使其表达目标蛋白。

在培养过程中,可以利用选择性培养基选择表达目标蛋白的酵母菌。

例如,添加适量的抗生素,只有带有表达载体的酵母菌能够存活下来。

步骤五:检测与分析对表达目标蛋白的酵母菌进行检测与分析。

可以利用免疫学方法,例如Western blotting或ELISA等,检测蛋白的表达水平。

同时,也可以利用流式细胞术等技术,分析目标蛋白在酵母菌表面的展示情况。

需要注意的是,每个实验室、项目的具体操作步骤可能会有所不同。

因此,在实施表面展示方法之前,请务必查阅相关文献,了解相关实验操作细节,以确保实验的准确性和可靠性。

酵母菌表面展示方法是一种重要的生物技术手段,可以用于多种实际应用中。

通过掌握和运用这一技术,能够实现对目标蛋白的高效表达与展示,为相关研究提供有力工具。

希望本文能对您了解酵母菌表面展示方法有所帮助。

酵母菌表面展示操作步骤之表面展示及检测

酵母菌表面展示操作步骤之表面展示及检测

酵母菌表面展示操作步骤之表面展示及检测表面展示及检测是酵母菌表面展示操作步骤中的重要环节,其目的是确定表面融合蛋白是否成功展示在酵母菌表面以及检测展示效果。

本文将详细介绍酵母菌表面展示及检测的操作步骤。

首先,进行表面展示的准备工作。

将目的基因的DNA序列插入到适当的酵母菌表面展示载体中,然后通过酵母菌转化技术将重组载体导入酵母菌细胞中,诱导其表达。

此外,在培养酵母菌的基本培养基中添加适当的选择性抗生素以筛选转化成功的酵母菌。

接下来,进行表面展示的操作步骤。

将经过转化的酵母菌接种到含有相应选择性抗生素的培养基中,以促进表达载体中的目的基因。

培养温度和时间根据不同的酵母菌菌株和目的基因的要求进行调整。

一般来说,表面展示需要在恒温摇床上进行培养。

在培养过程中,需要定期检测目的基因是否成功表达在酵母菌表面。

常用的检测方法包括免疫荧光染色、酶联免疫吸附实验(ELISA)以及Western blot等。

这些方法可以通过特异性抗体与目的基因进行特异性结合,确定其在酵母菌表面的表达情况。

此外,也可以通过流式细胞术对酵母菌进行直接检测。

免疫荧光染色是一种常用的酵母菌表面展示检测方法。

首先,将培养的酵母菌制备成适当的悬浮液。

然后,将悬浮液滴在载玻片上,用抗体与待检测的目的基因特异性结合。

接着,用荧光染料标记抗体,使其发出特定的荧光信号。

最后,用荧光显微镜观察载玻片上的荧光信号,并计算荧光强度来评估目的基因在酵母菌表面的展示效果。

另一种常用的检测方法是ELISA。

此方法利用了特异性抗体与目的基因结合,并通过酶标记抗体与酵母菌表面的目的基因形成复合物。

然后,加入相应底物使酶产生显色反应。

通过比色检测,可以确定酶活性从而评估目的基因在酵母菌表面的展示效果。

最后,进行Western blot检测。

该方法是一种常见的蛋白质检测方法,能够对目的基因的存在与否进行验证。

首先,将待检测的酵母菌样品进行蛋白质提取,并通过电泳分离蛋白质。

表面展示酵母菌的操作步骤

表面展示酵母菌的操作步骤

表面展示酵母菌的操作步骤酵母菌是一类以单细胞形态存在的真菌,广泛应用于生物学研究和食品工业等领域。

表面展示酵母菌是一种可以将感兴趣的蛋白质表达在酵母菌细胞表面的方法,便于进一步研究和应用。

本文将介绍表面展示酵母菌的操作步骤,具体如下:材料准备:1. 酵母菌培养基:包含适合酵母菌生长的基础培养基成分。

2. 目的蛋白质编码序列:将感兴趣的蛋白质的编码序列克隆到适合表面展示的酵母菌表达载体中。

步骤一:转化表达载体1. 将酵母菌质粒DNA与目的蛋白质编码序列进行双酶切,得到目的蛋白质的编码序列片段。

2. 将切割后的目的蛋白质编码序列片段与酵母菌表达载体进行连接,得到重组质粒。

3. 将重组质粒导入大肠杆菌中,通过培养和筛选得到重组质粒纯化。

步骤二:酵母菌转化1. 向酵母菌细胞中添加聚乙二醇和重组质粒,进行细胞和质粒的混合。

2. 使用热激冲转法或电击转法将细胞和质粒进行转化。

3. 将转化后的酵母菌细胞分别均匀涂布在含有适当选择性抗生素的培养基平板上,利用筛选条件选择带有目的蛋白质编码序列的转化子。

步骤三:培养酵母菌1. 将转化过的酵母菌细胞接种至含有适当培养基的液体培养基中。

2. 在适当的培养条件下(如温度、培养时间、气溶液pH等),培养酵母菌细胞至指定的生长阶段。

步骤四:表面展示1. 从酵母菌培养液中收集细胞。

2. 通过亲和纯化或其他手段将细胞蛋白提取。

3. 利用Western blot、流式细胞术等方法检测蛋白质是否被成功表面展示。

在这些步骤中,关键的一步是合适的培养条件的选择,以确保酵母菌细胞的生长和目的蛋白质的表达。

此外,适当的质粒转化技术和筛选条件也是确保表面展示的成功的关键。

表面展示酵母菌是一种重要的蛋白质表达和研究工具,可用于疫苗研发、抗体筛选、酶工程等多个领域。

通过掌握这些操作步骤,我们可以在实验室中进行表面展示酵母菌的研究,并为相关应用提供支持和基础。

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2. 酵母表面展示系统弥补了噬菌体展示技术的此项不足 ,能使复 杂真核蛋白得到展示, 同时又保留了噬菌体表面展示技术的便于 筛选、 扩增等优点 。
酵母细胞展示系统在高通量筛选应用中的优点
1. 酿酒酵母的蛋白质折叠和分泌机制与哺乳动物细胞非常 相似,因而比原核细胞更能正确表达和展示人的蛋白质。 2. 与噬菌体不同,酵母是个足够大的颗粒,可用流式细胞仪 进行筛选和分离,这就使得基于特异定量亲和力改变的突变体 分离成为可能。 3. 由于酵母展示的蛋白质是紧密锚定在细胞壁上,可以耐受 SDS等的抽提,同时酵母有发酵特性且生长快,因此在工业上具 有很好的应用前景。 4. 在应用过程中,细胞表面展示技术结合流式细胞仪在筛选 的高通量和测定单细胞水平的酶动力学之间达成很好平衡。甚 至在高密度的固体形态或微量滴定量L板测活,也能准确定量酶 的活力。
絮凝素展示表达
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。
• 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。
酵母细胞表面展示技术在高通量筛选 中的应用
1 2 3
高通量筛选的概念
高通量筛选的技术过程
酵母细胞展示在HTS中的主要应用
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
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的概述
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(Surface Display)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。
定向进化
通常被选的展示系统应该满足以下几个条 件:
1. 表达偏差应该是最小的,以便DNA库的多样性 可代表正确折叠蛋白质的多样性。 2. 要有定量筛选的标准。 3. 被选系统必须能很好的区分仅有微弱亲和力差 别的突变体。
为什么要通过酵母细胞展示进 行高通量筛选
1. 虽然噬菌体表面展示在抗原表位分析、抗体筛选、抗体酶和 蛋白酶抑制剂研究 等方面得到广泛、成功的应用,但是噬菌体 表面展示利用原核表达系统,不能展示需糖基化、二硫键异构化 等翻译后修饰才表现功能活性的复杂真核蛋白 。
进行抑制剂筛选实验中,由于那些具细胞毒性的化合物虽然不是离 子通道抑制剂,也能阻碍酵母生长。为此,Hahnenberger和Kurtz设
计了微生理测量计,能检测出反映离子通道功能的pH变化,为假
阳性的剔除提供了一个快速的二次检验方法。
酵母双杂交筛选
由于离子通道蛋白是多亚基结构,亚基间的作用一旦被破坏, 离子通道的功能就会受到影响,因此,利用酵母双杂交可筛选 那些破坏亚基间相互作用的化合物,即该离子通道的抑制剂。 Young等成功筛选得到了能抑制N-型钙离子通道β3亚基和α1B 亚基间相互作用的化合物,且这些化合物在随后的功能性实验
• • • • • • • • 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
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。
中的确表现出了钙离子通道抑制剂的活性。这些工作不仅成功
地将酵母双杂交应用于药物筛选,而且还把酵母双杂交成功地 引入到膜蛋白相互作用的研究中。
核受体 Taniguchi等建立了一个酵母双杂交系统来筛选人过氧化物酶体增 殖剂激活受体(PPAR)的激动剂与半激动剂。 G蛋白偶联受体 在此类筛选中,工程酵母中的酵母接合信息素受体Ste2p 为人的G蛋白 偶联受体(GPCRs)所取代,同时在可筛选的报告基因上游引入接合特有 的启动元件。这种工程酵母可用于高通量筛选人G 蛋白偶联受体 (GPCRs)的半激动剂和激动剂。 酶 一般来说,酶通常不需要几个蛋白共同作用来发挥其功能,且酶的 结构各异,因此,酶抑制剂的筛选比以上几种蛋白要困难得多。
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 (Phosphoric acid swollen cellulose,简称 PASC)并产生 乙醇,乙醇浓度达到最大值0.77 g/L,乙醇产量为 0.35 g/L,相当 于理论值的68.6%。
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。 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。
凝集素展示表达 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。
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;
离子通道
直接活性筛选 可通过酵母系统直接进行化合物活性筛选,这主要源于两种情况:
ห้องสมุดไป่ตู้
(1)在离子转运缺陷的酵母菌株中重建人的离子通道,会产生补充 生长的表型;
(2)在酵母中表达离子通道蛋白可导致酵母生长缺陷。
在筛选离子通道抑制剂时,前种情况可筛选那些导致酵母生长 受抑的化合物,而后种情况下则可筛选那些能使酵母细胞恢复生长 的化合物。
Hahnenberger和Kurtz 建立了酵母展示的系统来筛选钾离子通道、
质子通道和钠/氢离子通道的抑制剂。其中,流行性感冒质子通道
蛋白M2的表达能导致酵母生长缺陷,因此,理论上那些能使酵母 恢复生长的化合物就是M2的抑制剂。据此,他们筛选得到了一个
流行性感冒质子通道蛋白的抑制剂。此外,在利用生长抑制的方法
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。
• 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
综上所述,基于酵母展示系统的高通量筛选技术在工业 应用上的前景将非常广阔。
酵母表面展示技术的特点
特点
表达偏差 小
融合蛋白 相对分子 质量范围 大 融合蛋白 分子数量 多
筛选、纯 化、活性 测定方便
酵母表面展示系统的应用
酒精发酵
酵母表面展示
生物吸附
高通量筛选
乙醇发酵
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 Saccharomyces cerevisiae Y5 为受体,通过絮凝素 (Flo1p) 锚定方式,将 来自丝状真菌里氏木霉 Trichoderma reesei 的内切葡聚糖酶Ⅱ(EGII)、纤
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