毕赤酵母高效分泌表达：改造猪α干扰素基因密码子

该研究论文《猪α干扰素基因经密码子改造在毕赤酵母菌中的高效分泌表达》发表于2011年的华南农业大学学报，作者刘健、陈瑞爱等人来自华南农业大学兽医学院和广东大华农动物保健品股份有限公司。论文的核心内容聚焦于利用毕赤酵母（Pichia pastoris）的表达系统优化蛋白质生产。 毕赤酵母是一种广泛用于工业生物发酵的真菌，其对特定密码子有偏好，这使得科学家能利用这一特性来改造基因，提高外源蛋白的表达效率。论文中的研究对象是猪α干扰素（Porcine Interferon Alpha，简称PoIFN-α），这是一种具有抗病毒和免疫调节作用的重要蛋白质。原始PoIFN-α基因首先被去除了信号肽，这是引导蛋白质向细胞膜外分泌的引导序列。 为了实现高效分泌表达，科研人员对PoIFN-α成熟肤全基因的密码子进行了改造，通过构建了pPICZαC-PoIFN-α分泌型重组表达载体。pPICZαC是毕赤酵母的一种常用表达载体，含有α因子分泌信号序列，可以引导目的蛋白的分泌。将改造后的PoIFN-α基因插入到这个载体后，基因得以导入到野生型毕赤酵母菌X-33中。经过抗性筛选，获得了大量多拷贝的重组子。 通过SDS-PAGE（聚丙烯酰胺凝胶电泳）和Western-blot（ Western blotting）等技术分析，研究结果显示，这些重组酵母菌能够成功地分泌表达出相对分子质量约为19,000的PoIFN-α特异性蛋白，且有效蛋白表达量达到了较高的水平，达到54.10毫克/升（mg/L）。这表明改造后的密码子优化了翻译效率，提高了PoIFN-α的产量。 此外，研究还通过Vero-VSV系统测定PoIFN-α的效价，结果显示其效价达到5.87×107单位/升（U/L），这意味着改造后的PoIFN-α具有良好的生物学活性。这项工作不仅提升了猪α干扰素在毕赤酵母中的表达性能，也为后续的生物制药和免疫增强剂的研发提供了有价值的技术基础。 这篇论文展示了密码子改造在提高外源基因在毕赤酵母中分泌表达效率方面的应用，为基因工程领域尤其是动物健康领域的研究和应用开辟了新的可能性。