篩選基因讓酵母生產(chǎn)更多的蛋白質(zhì)

    研究人員已經(jīng)鑒定出9個(gè)基因靶點(diǎn)，通過(guò)組合沉默使工程酵母細(xì)胞中的蛋白質(zhì)產(chǎn)量提高了2.2倍。

   “這個(gè)概念可以推廣到其他酵母蛋白生產(chǎn)者，甚至一些絲狀真菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞工廠。任何一個(gè)與蛋白質(zhì)生產(chǎn)者合作的組織都可以利用這些發(fā)現(xiàn)，”研究人員說(shuō)。

       提高了一種模型蛋白，α-淀粉酶（α-amylase）的酵母生產(chǎn)，證明了細(xì)胞內(nèi)目標(biāo)蛋白（重組蛋白）的總生產(chǎn)價(jià)值。

沉默是一種強(qiáng)有力的工具

    通過(guò)RNA干擾（RNAi）確定幾種適合沉默的基因靶點(diǎn)，獲得優(yōu)化的酵母菌株。通過(guò)構(gòu)建與基因互補(bǔ)的短/長(zhǎng)鏈RNA，干擾RNA與互補(bǔ)的mRNA相互作用并引導(dǎo)其降解，從而減少需要翻譯的mRNA，降低靶基因的表達(dá)。

    RNAi介導(dǎo)的表達(dá)下調(diào)是一個(gè)有效的合理篩選新基因靶點(diǎn)的有力工具，因?yàn)樗缺阋擞挚焖佟?/p>

廣泛的文庫(kù)篩選確定了9個(gè)目標(biāo)基因

    通過(guò)觀察α-淀粉酶分泌的增強(qiáng)作為重組蛋白生產(chǎn)改善的指標(biāo)，研究人員分析了酵母中大約243000種沉默效應(yīng)物。

    通過(guò)對(duì)含有分泌這種酶的單個(gè)細(xì)胞的微小液滴進(jìn)行廣泛篩選，研究人員成功地篩選出了9個(gè)基因，這些基因受抑制后，改善了蛋白質(zhì)的分泌。這些基因參與細(xì)胞代謝、細(xì)胞周期以及蛋白質(zhì)修飾和降解。

    所有這些基因在不同的下調(diào)水平表達(dá)時(shí)都會(huì)影響重組蛋白的產(chǎn)生。研究人員說(shuō)：“在試圖建立用于生產(chǎn)工業(yè)酶或生物制藥蛋白的優(yōu)化酵母細(xì)胞工廠時(shí)，這些知識(shí)非常重要。”

    科學(xué)家們首先篩選出有益的RNAi目標(biāo)。之后，他們研究了沉默的組合，得出了所謂的半理性方法（semi-rational approach）。