毕赤酵母表达
- 格式:docx
- 大小:25.48 KB
- 文档页数:6
毕赤酵母表达知识归纳1a.配制500×BIOTIN stock solution(0.02%)有这么3种方案:1、懒人是将Biotin直接溶在去离子水中,放过夜,基本就能溶;2、急性子是将溶液配成0.02N的NaOH,就很容易溶解了;3、水浴加热,温度不能高于50度。
D-生物素是具有生物活性的生物素,也就是vitaminH。
在毕赤酵母代谢过程中,作为多种酶的辅基起作用。
天然培养基中一般可以不单独添加,因为YNB中、酵母粉、蛋白胨中均含有一定量的生物素,但是做高密度发酵还是必须要添加的。
b.有几个比较迷惑的问题请教大家:(很典型的小问题)1、制感受态细胞,OD多少比较好?pyrimidine 战友的方法:取1mlGS115过夜培养物(OD约6-10) 分装到1.5ml EP管中。
说明书还有一些文献是说在1.3左右效率高,再高了效率会很低2、关于高效转化法,文献说用(LiAc),而invitrogen的说明书说转化毕赤酵母用(LiAc)没用,要用LiCl。
Lithium acetate does not work with Pichia pastoris. Use only lithium chloride.3、YNB到底能高温灭么?有的说能有的说不能。
过滤灭菌的怎么操作?我是把滤器装好膜绑到瓶口用纱布盖上,报纸包上,瓶盖放烧杯里单灭。
然后把配好的溶液用注射器一点点推进去。
4、葡萄糖为什么在YPD里一起灭颜色很深,单灭则不会。
该115度还是121度灭?网上搜了下,都有人用!5、电转化参数用400欧还是200欧?有的用400,有的还专门说不是用400。
都是从园里看到的!电击参数:1.5KV,25uF,200欧姆(不是400)6、电转后,在MD平板上长的应该就是整合了目的基因的重组子了吧?如果不想筛高拷贝的,是否PCR验证一下即可?网友的回答:ynb最好不灭菌,我是0.22um过滤处理的。
invitrogen手册上可以灭菌的。
毕赤酵母表达经验总结甲醇酵母表达系统有不少优点,其中以Invitrogen公司的Pichia酵母表达系统最为人熟知,并广泛应用于外源蛋白的表达。
虽然说酵母表达操作简单表达量高,但是在实际操作中,并不是每个外源基因都能顺利得到高表达的。
不少人在操作中会遇到这样那样的问题,生物通编者特地收集了部分用户在使用EasySelect Pichia Expression System这个被誉为最简单的毕赤酵母表达的经典试剂盒过程中的心得体会。
其中Xiang Yang是来自美国乔治城大学(Georgetown University)Lombardi癌症中心(Lombardi Cancer Center),部分用户来自国内。
甲基酵母部分优点与其他真核表达系统比较与原核表达系统比较1.属于真核表达系统,具有一定的蛋白质翻译后加工,有利于真核蛋白的表达优点-+2.AOX强效启动子,外源基因产物表达量高,可以达到每升数克表达产物的水平++++3.酵母培养、转化、高密度发酵等操作接近原核生物,远较真核系统简单,非常适合大规模工业化生产。
+++=4.可以诱导表达,也可以分泌表达,便于产物纯化。
=+5.可以甲醇代替IPTG作为诱导物,部分甲醇酵母更可以甲醇等工业产物替代葡萄糖作为碳源,生产成本低+++++ 表示优胜于;- 表示不如;= 表示差不多EasySelect Pichia Expression System产品性能:优点——使用简单,表达量高,His-tag便于纯化缺点——酵母表达蛋白有时会出现蛋白切割问题全面产品报告及心得体会:巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)是一种能高效表达重组蛋白的酵母品种,一方面由于其是属于真核生物,因此表达出来的蛋白可以进行糖基化修饰,另一方面毕赤酵母生长速度快,可以将表达的蛋白分泌到培养基中,方便蛋白纯化。
毕赤酵母表达载体pPICZ在多克隆位点(MCR)3'端带有his-tag和c-myc epitopes,这些tag有利于常规检测和纯化,而且在MCR5'端引入了alpha factor(α-factor)用以增加表达,并且在表达后α-factor 可以自动被切除。
毕式酵母表达常见问题及解析点击次数:433 作者:佚名发表于:2008-08-27 15:20转载请注明来自丁香园1、问:我用毕式酵母表达一个27KD的蛋白,小量表达并做SDS-PAGE有一条类似三聚体的条带。
用大量表达,表达上清用镍柱进行亲和层析,在FPLC上可以看到一个大峰,但跑电泳却没有发现条带,为什么呢?请赐教参考见解:你在大量表达后有没有跑电泳检测?表达上清用镍柱亲和层析后洗脱液有没有电泳检测?你首先要做的是:1,确定你的蛋白确实有表达;2,亲和层析是表达的蛋白确实被洗脱下来了.然后再考虑FPLC的事.在FPLC上可以看到一个大峰,但跑电泳却没有发现条带,可能的原因有:1,上样时没有目的蛋白,可能是1)没表达2)亲和层析时没洗脱或是穿透了;2,目的蛋白结合在FP LC柱子上没被洗脱;3,目的蛋白穿透FPLC柱子,你在FPLC上看到的大峰可能是盐分峰;4,电泳时没跑好,目的蛋白没被检测到.FPLC大峰也可能是目的蛋白峰,它的吸收值有多少?不要看与基线相比的高度,要看吸收值,如果吸收值不高的话就是蛋白的浓度太低,浓缩后再跑电泳。
2、问:我现在做的是裂殖酵母表达,表达载体pesp-2,酵母菌珠sp-q01.说明只提供用化学转化法,但我转化了好几次都没有结果,是否也可以用电转化,在多克隆位点把质粒线性化?参考见解:其实无论是那种类型的酵母表达,转化方法基本是一制的。
化学转化法对酵母转化讲就不是很高,这里你可以用电转的。
查一下以前别人的讨论,看看电转化方法,效率提高了,筛选的希望就大些了由于筛选表达酵母的时间比较长,两个方案同时做应该来的及的至于线性化,对于电转是要做的步骤,这是为了后面定位重组整合。
3、问:我做毕赤酵母分泌表达,想问做阴性对照的是应该用加甲醇前的上清还是用一直不加甲醇摇瓶同样时间的上清呢?参考见解:对于阴性对照我一般都用转了不含基因的原始质粒(比如9K等)的菌作为对照,诱导过程中同样加入甲醇,诱导的时间均一样,每次样品都会有一个对照。
毕⾚酵母表达系统使⽤⼼得Pichia酵母表达系统使⽤⼼得甲醇酵母表达系统有不少优点,其中以Invitrogen公司的Pichia酵母表达系统最为⼈熟知,并⼴泛应⽤于外源蛋⽩的表达。
虽然说酵母表达操作简单表达量⾼,但是在实际操作中,并不是每个外源基因都能顺利得到⾼表达的。
不少⼈在操作中会遇到这样那样的问题,收集了部分⽤户在使⽤EasySelect Pichia Expression System这个被誉为最简单的毕⾚酵母表达的经典试剂盒过程中的⼼得体会。
其中Xiang Yang是来⾃美国乔治城⼤学(Georgetown University)Lombardi癌症中⼼(Lombardi Cancer Center),部分⽤户来⾃国内。
+ 表⽰优胜于;- 表⽰不如;= 表⽰差不多EasySelect Pichia Expression System产品性能:优点——使⽤简单,表达量⾼,His-tag便于纯化缺点——酵母表达蛋⽩有时会出现蛋⽩切割问题全⾯产品报告及⼼得体会:巴斯德毕⾚酵母(Pichia pastoris )是⼀种能⾼效表达重组蛋⽩的酵母品种,⼀⽅⾯由于其是属于真核⽣物,因此表达出来的蛋⽩可以进⾏糖基化修饰,另⼀⽅⾯毕⾚酵母⽣长速度快,可以将表达的蛋⽩分泌到培养基中,⽅便蛋⽩纯化。
毕⾚酵母表达载体pPICZ 在多克隆位点(MCR )3'端带有his-tag 和c-myc epitopes ,这些tag 有利于常规检测和纯化,⽽且在MCR5'端引⼊了alpha factor (α-factor )⽤以增加表达,并且在表达后α-factor 可以⾃动被切除。
在进⾏克隆的时候,如果你选择的是EcoRI ,那么只需在⽬标蛋⽩中增加两个氨基酸序列即可完成。
另外pPICZ 系列选⽤的是Zeocin 抗⽣素作为筛选标记,⽽诱导表达的载体需要甲醇——甲醇⽐⼀般⽤于⼤肠杆菌表达诱导使⽤的IPTG 便宜。
毕赤酵母多拷贝表达载体试剂盒用于在含多拷贝基因的毕赤酵母菌中表达并分离重组蛋白综述:基本特征:作为真核生物,毕赤酵母具有高等真核表达系统的许多优点:如蛋白加工、折叠、翻译后修饰等。
不仅如此,操作时与E.coli及酿酒酵母同样简单。
它比杆状病毒或哺乳动物组织培养等其它真核表达系统更快捷、简单、廉价,且表达水平更高。
同为酵母,毕赤酵母具有与酿酒酵母相似的分子及遗传操作优点,且它的外源蛋白表达水平是后者的十倍以至百倍。
这些使得毕赤酵母成为非常有用的蛋白表达系统。
与酿酒酵母相似技术:许多技术可以通用:互补转化基因置换基因破坏另外,在酿酒酵母中应用的术语也可用于毕赤酵母。
例如:HIS4基因都编码组氨酸脱氢酶;两者中基因产物有交叉互补;酿酒酵母中的一些野生型基因与毕赤酵母中的突变基因相互补,如HIS4、LEU2、ARG4、TR11、URA3等基因在毕赤酵母中都有各自相互补的突变基因。
毕赤酵母是甲醇营养型酵母:毕赤酵母是甲醇营养型酵母,可利用甲醇作为其唯一碳源。
甲醇代谢的第一步是:醇氧化酶利用氧分子将甲醇氧化为甲醛,还有过氧化氢。
为避免过氧化氢的毒性,甲醛代谢主要在一个特殊的细胞器-过氧化物酶体-里进行,使得有毒的副产物远离细胞其余组分。
由于醇氧化酶与O2的结合率较低,因而毕赤酵母代偿性地产生大量的酶。
而调控产生醇过氧化物酶的启动子也正是驱动外源基因在毕赤酵母中表达的启动子。
两种醇氧化酶蛋白: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。
表达:AOX1基因的表达在转录水平受调控。
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。
猫血清白蛋白重组蛋白及其在毕赤酵母中的表达方法
猫血清白蛋白重组蛋白是一种重要的生物活性蛋白,具有多种生物学功能,如维持血浆渗透压、运输物质、免疫防御等。
在毕赤酵母中表达猫血清白蛋白重组蛋白,有助于研究该蛋白的结构和功能,并为生物制药、生物材料等领域提供重要资源。
猫血清白蛋白重组蛋白在毕赤酵母中的表达方法如下:
1. 基因克隆:首先从猫基因组数据库中获取猫血清白蛋白基因序列,通过 PCR 扩增得到目的基因。
然后,将目的基因与毕赤酵母的穿梭载体(如 pPICZα)进行重组,构建表达载体。
2. 转化毕赤酵母:将构建好的表达载体转化到毕赤酵母细胞中,通过筛选抗性平板得到转化子。
3. 诱导表达:在含有一定浓度诱导剂(如甲醇)的培养基中,培养转化子,诱导目的蛋白的表达。
甲醇诱导剂可以激活重组蛋白的表达,且在一定范围内,甲醇浓度越高,表达量也越高。
但过高的甲醇浓度会影响酵母的生长。
4. 蛋白纯化:诱导表达后的酵母细胞经过破碎、离心等步骤,获取含目的蛋白的的上清液。
然后,利用离子交换层析、凝胶过滤等方法对目的蛋白进行纯化。
5. 活性鉴定:对纯化的猫血清白蛋白重组蛋白进行活性鉴定,检测其在生理功能方面的表现,如抗氧化、抗炎等。
6. 应用:猫血清白蛋白重组蛋白在生物制药、生物材料等领域具有广泛应用前景。
例如,它可以作为生物制药的原料,用于治疗疾
病;也可以作为生物材料,用于组织工程和再生医学等。
总之,通过以上方法,可以在毕赤酵母中表达猫血清白蛋白重组蛋白,并进行纯化和活性鉴定。
这为研究猫血清白蛋白的结构和功能,以及将其应用于生物制药、生物材料等领域奠定了基础。
毕赤酵母表达常用溶液及相关培养基的配制一、各种母液的配制10*YNB(含有硫酸铵、无氨基酸的13.4%酵母基础氮源培养基4℃保存。
34g酵母基础氮源培养基(无硫酸铵+100g硫酸铵,溶于1000ml水中,过滤除菌。
500*B(0.02%生物素Biotin4℃保存保存期为1年。
20mg的生物素溶于100ml水中,过滤除菌。
100*H(0.4%Histidine组氨酸4℃保存保存期为1年。
400mg的L-组氨酸溶于100ml水中,(加热至50℃以促进溶解,过滤除菌。
10*D(20%Dextrose葡萄糖保存期为1年。
200g葡萄糖溶于1000ml水中,过滤除菌。
10*M(5%Methanol甲醇保存期为2个月。
将5ml的甲醇与95ml水混匀,过滤除菌。
10*GY(10%Glycerol甘油保存期为1年以上。
将100ml甘油和900ml水混匀后,高压灭菌或过滤除菌。
100*AA(0.5%of each Amino Acid,各种氨基酸4℃保存,保存期为1年。
分别将500mg的L-谷氨酸、L-蛋氨酸、L-赖氨酸、L-亮氨酸和L-异亮氨酸溶于100ml水中,过滤除菌。
1M磷酸钾溶液(potassium phosphate buffer,pH6.0,将1mol/L的K2HPO4溶液132ml与1mol/L的KH2PO4溶液868ml混匀,其pH为6.0,若需调节pH,用磷酸和氢氧化钾调节。
二.毕赤酵母表达的培养基配制2.1LB(Luria-Bertani培养基:Trypton l%Yeast Extract0.5%NaCl l%(pH7.0制作平板时加入2%琼脂粉。
121℃高压灭菌20min。
可于室温保存。
用于培养pPICZαA原核宿主菌TOP10F’时可加入Zeocin25ug/ml。
2.2LLB(Low Salt LB培养基:Trypton l%Yeast Extract0.5%NaCl0.5%(pH7.0制作平板时加入2%琼脂粉。
毕赤酵母表达系统前言:所用表达质粒有pPIC3.5K,pAO815用于胞内表达,而pPIC9K用于分泌表达,所有载体均利用AOX1启动子来诱导高水平表达。
抗性选择:最有效的筛选遗传霉素抗性及高抗性克隆的程序需要先对HIS+转化子进行选择,再进行不同水平遗传霉素抗性筛选。
毕赤菌株表型:毕赤酵母菌GS115 及KM71 在组氨酸脱氢酶位点(His4)有突变,因而不能合成组氨酸,所有表达质粒都有HIS4 基因可与宿主进行互补,通过不含组氨酸的培养基来选择转化子。
GS115 及KM71都可在复合培养基如YPD(YEPD)及含组氨酸的最小培养基中生长。
转化之前,GS115 及KM71 都不能在最小培养基中生长,因为它们是His-。
培养温度:毕赤酵母生长温度为28-30度(液体、平板、斜面)。
在32 度以上诱导生长时,对蛋白表达有害,甚至会导致细胞死亡。
贮存:贮存细胞几周或几月,用YPD培养基或YPD 琼脂斜面1 挑取所需菌株单克隆在YPD 平板上划线生长;2 挑取单克隆转移至YPD进行穿刺培养,30 度2 天;3 细胞在4 度可放几周几月或几年,存于-80度1 挑取所需菌株单克隆在YPD 中过夜培养;2 收集细胞,在含15%甘油的YPD 中悬浮至终OD600 为50-100(大约2.5-5.0×109细胞/ml);3 细胞先用液氮或干冰/酒精浴中冰冻再贮存于-80 度。
注意:在4 度或-80 度长期保存后,用之前建议在MM、MD 或MGY 平板上划线培养以检测His+转化子的表型是否正确及其活力。
以质粒pPIC9K,酵母Pichia pastoris GS115为例说明做法。
载体pPIC9K酶切为点线性化质粒DNA:建议使用下列方法线性化载体以获得Mut+及Muts重组子,可能其中一个会比另一个更利于表达多拷贝重组子。
如果只想得到Muts重组子,使用KM71 菌株。
单个十字交换事件可比双重十字交换更容易、更有效地获得Muts重组菌(例如:插入A OX1或his4 而不是取代AOX1)。
Pichia酵母表达系统使用心得摘要:Pichia酵母表达系统广泛应用于外源基因表达。
本文搜集多位用户对Pichia的使用心得和注意事项,值得一看。
生物通编者按:甲醇酵母表达系统有不少优点,其中以Invitrogen公司的Pichia酵母表达系统最为人熟知,并广泛应用于外源蛋白的表达。
虽然说酵母表达操作简单表达量高,但是在实际操作中,并不是每个外源基因都能顺利得到高表达的。
不少人在操作中会遇到这样那样的问题,生物通编者特地收集了部分用户在使用EasySelect Pichia Expression System这个被誉为最简单的毕赤酵母表达的经典试剂盒过程中的心得体会。
其中Xiang Yang是来自美国乔治城大学(Georgetown University)Lombardi癌症中心(Lombardi Cancer Center),部分用户来自国内。
甲基酵母部分优点与其他真核表达系统比较与原核表达系统比较1.属于真核表达系统,具有一定的蛋白质翻译后加工,有利于真核蛋白的表达优点-+2.AOX强效启动子,外源基因产物表达量高,可以达到每升数克表达产物的水平++++3.酵母培养、转化、高密度发酵等操作接近原核生物,远较真核系统简单,非常适合大规模工业化生产。
+++=4.可以诱导表达,也可以分泌表达,便于产物纯化。
=+5.可以甲醇代替IPTG作为诱导物,部分甲醇酵母更可以甲醇等工业产物替代葡萄糖作为碳源,生产成本低++++RealTime ready 智力大冲浪!答对5题,即获赠美国傲仕优质保温杯!+ 表示优胜于;- 表示不如;= 表示差不多EasySelect Pichia Expression System产品性能:优点--使用简单,表达量高,His-tag便于纯化缺点--酵母表达蛋白有时会出现蛋白切割问题全面产品报告及心得体会:巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)是一种能高效表达重组蛋白的酵母品种,一方面由于其是属于真核生物,因此表达出来的蛋白可以进行糖基化修饰,另一方面毕赤酵母生长速度快,可以将表达的蛋白分泌到培养基中,方便蛋白纯化。
毕赤酵母表达载体pPICZ在多克隆位点(MCR)3'端带有his-tag和c-myc epitopes,这些tag有利于常规检测和纯化,而且在MCR5'端引入了alpha factor(α-factor)用以增加表达,并且在表达后α-factor可以自动被切除。
在进行克隆的时候,如果你选择的是EcoRI,那么只需在目标蛋白中增加两个氨基酸序列即可完成。
另外pPICZ系列选用的是Zeocin抗生素作为筛选标记,而诱导表达的载体需要甲醇--甲醇比一般用于大肠杆菌表达诱导使用的IPTG便宜。
第一步--构建载体Xiang Yang:pPICZ系列有许多克隆位点可供选择,同时也有三种读码框以便不用的用户需要。
红叶山庄:有关是选择pPIC9K还是pPICZ系列?pPIC9K属于穿梭质粒,也可以在原核表达,而pPICZ系列比较容易操作,大肠和毕赤酵母均用抗Zeocin筛选(PIC9K操作麻烦一点,大肠用amp抗性,而毕赤酵母先用His缺陷筛选阳性克隆,在利用G418筛选多拷贝),而且对于大小合适(30-50KD)的蛋白在产量上是pPIC9K无法比拟的。
leslie:要做毕赤酵母表达实验,首先当然就要了解这个可爱的酵母了(椭圆形,肥嘟嘟的,十分可爱),她和大肠杆菌长得有较大区别(大肠杆菌是杆状的),因此在培养的过程中要区别这两种菌体,除了气味,浓度,颜色以外,也可以取样到显微镜中观测。
大家做毕赤表达的时候应该都遇过这种情况吧,表达过程中染菌(我们实验室曾经污染过各种颜色形状的细菌,那真是一段可怕的经历),如果在不知情的情况下继续做下去,那可以就是浪费大把的时间了。
基本熟悉了毕赤酵母,了解了她生长的喜好(多糖偏酸环境),生长的周期等等情况后,当然更多的精力还是应该花在表达的目的蛋白上,我的表达蛋白有些恐怖,有100KD,本来当然应该放在大肠杆菌中表达,但是为了分泌表达(其实后来发现大肠杆菌pET系列分泌表达系列也不错)和糖基化修饰(主要是这个方面,因为我的蛋白是人源的,表达出来用于酵母双杂,因此需要有完备的糖基化修饰)。
这样我的DNA片段由于较长,所以在做克隆的时候也要非常小心,需要注意的是:①酶切位点不能出现在目的DNA片段中--如果片段长无法避免,可以采用平末端连接;②虽然α-factor可以自动切除,但是在设计表达的时候,如果在N端不能出现任何多余的aa(比如药物蛋白表达),需要特别留意(说明书上有详细说明:P13);③有三种不同的读码框(对于pPICZα系列来说就是对上α-factor序列),在设计克隆的时候要反复确定自己的读码框是否正确,这可是致命的问题;④无论pPICZ还是pPICZα都有TGA(终止密码子),但是pPICZ系列没有ATG(起始密码子),有人认为酵母启动子与外源基因的ATG之间的距离越短对于表达的该基因越有利;⑤如果不希望有c-myc和His-tag,可以在基因片段末尾加入终止密码子;⑥Pichia的密码子与酿酒酵母的相似,有关基因表达偏好密码子的问题有人认为没有必要更换,有人认为一定要换,个人认为以产量为主要目的的可以考虑更换基因密码子,而如果片段过长就比较麻烦,不过有许多真核保守蛋白其实是和酵母密码子相似的;⑦克隆菌株需要有recA,endA,试剂盒带有的TOP10挺好用的(其它像是DH5α都行),但是要注意带有筛选抗生素Zeocin的培养基要用低盐培养基(NaCl减半),这主要是因为怕影响到抗生素作用(Zeocin平板要避光保存);⑧测序引物可以用α-factor信号引物,也可以用5'AOX1引物;⑨如果需要高量表达,可以考虑做克隆的时候串联基因片段进行表达,另外也可以在转化酵母的时候重复转化。
⑩目的基因中最好不要含有pro-glu-ser-thr这样的序列,因为这个序列是激活蛋白水解酶的作用底物,会影响表达,另外也不要含有x-phe-x-arg-gln和gln-arg-x-phe-x这样的序列(x=任何氨基酸),因为这些序列容易受到容酶体的切割,而且目的蛋白末端最好是ala,asp,val,ser 这样的氨基酸。
除此之外许多高A+T含量的基因通常会由于提前终止而不能有效转录,也需要多加注意。
第二步就是将线性化的DNA转化入Pichia酵母中。
Xiang Yang:EasySelect试剂盒准备了三种菌株:X33,GS115和KM71H。
我倾向于选择X33,因为这个菌株转化率和表达量相对而言较高,如果你有电转仪(electroporator),可以尝试一下。
如果没有的话,EasySelect也准备了化学转化试剂--EasyComp Transformation,但是由于转化率的缘故,我建议使用电转仪。
leslie:在得到了正确的序列之后就可以准备转化毕赤酵母了,试剂盒携带有的是X-33,GS115和KM71H这三种毕赤酵母(另外常用的还有SMD1168),每种酵母的特点有些不尽相同(Manual上写的很清楚),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GS115与X33一样都是属于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是MUT-型酵母,在甲醇培养基中生长缓慢,但是也有利于翻译后加工,比如形成二硫键,糖基化等等,另外SMD1168则是基因组中的Pep4基因发生突变,造成蛋白水解酶活性的丧失,可以保护表达产物免受降解,促进表达量的提高。
一般来说,如果是胞内表达,应尽量用Mut-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(约占Pp总分泌蛋白量的30-90%,如人乙酰胆碱酯酶B变异链的含量占到90%,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(Mut-)还是甲醇利用快(Mut+)的细胞都可应用,如在人血清白蛋白(HSA)(为分泌型蛋白)的表达中就看不出两种类型的细胞之间有什么明显差别。
所以一般手册都会建议同时在这几种菌株中进行转化,这主要是因为不同的基因在不同的酵母菌中可能表达量截然不同,因此在最开始的时候建议多用几种酵母菌实验。
另外有个保存问题,原始酵母菌一定要保存好,因为酵母在传代多次后会影响其转化率和表达量,所以一方面分多管分装保存于-80℃,另一方面如果出现了转化或者表达的问题,在其它方面都没有出错的前提下可以考虑重新取出新菌液(每次都要涂平板挑菌)。
在准备酵母菌的同时也需要准备质粒,由于酵母菌转化对转化质粒的要求较高,量也较大(5-10ug),因此许多时候都会用PEG大提质粒,或者用大提试剂盒,总而言之要准备好足够量的质粒,并且不要忘记也要同时准备空载体以做对照。
在转化前质粒需要进行线性化,这主要是为了增加重组率(EasySelect试剂盒表达量高的一个重要原因也就在于其原理是将目的片段整合到载体上,大大的增加了目的片段的表达)。
线性化位点个人认为也会影响到表达量,对于基因片段不大的蛋白可以考虑用几个线性化位点同时进行转化筛选,但是如果片段大,就有可能供选择的机会少,而且也有可能遇上没有合适的线性化位点的情况,这个时候也不是说不能进行表达,但是准备的质粒就要增加10倍,另外也可以进行部分酶切(即先进行预实验,掐定时间和酶量保证被切开的质粒有部分是在线性化位点切开而基因片段保存完好)。
在线性化之后的质粒就可以酒精沉淀回收了--中间步骤需要使酶失活,说明书建议是热失活或者EDTA,个人认为前者比较好,主要是担心EDTA对于转化的影响,另外这三种酶失活的温度都是65℃/20min。
沉淀回收之后是离心10分钟,用80%的酒精洗涤后风干,这一步需要多加注意保证风干完全,因为有实验证明残留的酒精对于转化的影响颇大。
接下来就是酵母转化了,这是令许多人头疼的一步,也是影响实验决定表达的关键步骤。
转化方法有不少,例如电转,化学转化,原生质体转化,其方法的难易程度和转化率高低呈反向递减的,也就是说电转最容易,转化率较高(但要求有电转仪),而原生质体最麻烦,而且效果不好(比较传统),因此不建议使用,EasySelect说明书上这么建议,并且也详细说明了电转,化学转化(EasyComp和LiCl)方法的过程,可以按部就班。
需要注意的是:(电转过程)①最好每次都从平板上挑酵母菌,用培养过的酵母放置时间不要超过一个星期;②扩大培养的浓度一定要控制好,个人认为不需要OD600达到1.3-1.5,1.0-1.3的就好,这个时候的酵母比较新鲜,转化率比较高;③整个感受态制作过程中一定要在冰上操作,离心最好也用冷冻离心机,这是影响转化的关键--为了进一步保证这一点,无菌水可以是冰水混合物,另外山梨醇和电转杯都要预冷;④电转仪需要预热,所以准备感受态的时候就可以把电转仪打开了,电转后山梨醇的加入要快,曾有人做实验证明晚一秒就会降低转化的数量级,虽然不一定可信,但是我个人也认为这个过程要快,电转后可以看看时间,如果时间过短(比如〈4)就可能说明杂质较多,会影响转化率;⑤转化后温育是个增加同源重组,增加存活率的过程,需要注意不要感染了大肠杆菌,再加入培养基30℃摇一段时间,可以取部分涂板(不同浓度抗生素),或者也有人将菌短暂离心,弃去上清,剩余全部涂板以保证转化率。