表面展示外源蛋白的毕赤酵母细胞壁蛋白抽提及分析

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yncai
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在众多的微生物展示体系中,酵母表面展示技术的发展非常迅速,该技术已广泛应用于许多的领域,展现出广阔的发展前景。在各种展示体系中,细胞壁对其展示功能起着极其重要的作用。酵母细胞壁在维护自身功能、生物代谢及代谢转运和环境胁迫响应等发挥着极其重要的作用,酵母细胞壁生物学研究已成为快速发展的领域。这对于解释细胞形态发生学、阐明细胞循环进程中网络结构调控机理以及新型抗真菌药物的开发和应用等方面具有重要意义。细胞壁蛋白是酵母细胞壁的重要组成部分,与细胞壁的精细结构及各种生理功能密切相关。建立稳定有效的细胞壁蛋白抽提方法是开展毕赤酵母细胞壁蛋白质组及其甲醇代谢调控相关性研究的前提。酵母中各种共价及非共价结合的细胞壁蛋白均已应用于表面展示体系,而目前毕赤酵母所利用的锚定蛋白多数为外源细胞壁蛋白,为了开发新的毕赤酵母内源细胞壁蛋白,而更加适合用于毕赤酵母本身展示外源蛋白,本研究做了如下工作:(1)以具非共价结合壁蛋白Flo1p絮凝素的重组酵母GS115/KFS-CALB、具共价结合壁蛋白α凝集素的重组酵母GS115/KNS-CALB和具共价结合壁蛋白Pir1的重组酵母GS115/PIR1-CALB为对象,用热SDS、昆布多糖酶、氢氟酸吡啶和温和碱水解对上述壁蛋白抽提,结果表明:3种壁蛋白已成功地展示于毕赤酵母细胞壁的表面;用这3种酿酒酵母细胞壁蛋白展示脂肪酶,对细胞的生长状况影响不大,而对展示酶的表达量影响较大,GS115/KFS-CALB、GS115/KNS-CALB和GS115/PIR1-CALB的脂肪酶水解酶比活力最高达855.02、1239.40和210.47U每克细胞干重;热SDS可有效抽提GS115/KFS-CALB上非共价连接的Flo1p絮凝素,昆布多糖酶和氢氟酸吡啶可释放GS115/KNS-CALB上共价连接的α凝集素,而昆布多糖酶和温和碱可释放GS115/PIR1-CALB上共价连接的的Pir1。(2)将毕赤酵母中所有蛋白质通过Big-PI Fungal Predictor软件及信号肽预测发现了50个潜在GPI型细胞壁蛋白,分别以它们作为锚定蛋白,以南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)为报告基因,构建新的毕赤酵母展示体系。流式细胞术和昆布多糖酶抽提细胞壁蛋白的Western Blot检测结果显示,有13个融合蛋白成功锚定在细胞壁上,并且符合GPI蛋白的特征,由此证明这13个蛋白是毕赤酵母GPI型细胞壁蛋白。另外,这13个新的GPI细胞壁蛋白对毕赤酵母表面展示CALB的效率较高,且展示的CALB水解酶活力值也较大,但不同的GPI细胞壁蛋白展示的CALB水解酶活力不同。通过生物信息学软件对13个新的GPI细胞壁蛋白的性质进行了分析。
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