筛选基因让酵母生产更多的蛋白质
研究人员已经鉴定出9个基因靶点,通过组合沉默使工程酵母细胞中的蛋白质产量提高了2.2倍。
“这个概念可以推广到其他酵母蛋白生产者,甚至一些丝状真菌和哺乳动物细胞工厂。任何一个与蛋白质生产者合作的组织都可以利用这些发现,”研究人员说。
提高了一种模型蛋白,α-淀粉酶(α-amylase)的酵母生产,证明了细胞内目标蛋白(重组蛋白)的总生产价值。
沉默是一种强有力的工具
通过rna干扰(rnai)确定几种适合沉默的基因靶点,获得优化的酵母菌株。通过构建与基因互补的短/长链rna,干扰rna与互补的mrna相互作用并引导其降解,从而减少需要翻译的mrna,降低靶基因的表达。
rnai介导的表达下调是一个有效的合理筛选新基因靶点的有力工具,因为它既便宜又快速。
广泛的文库筛选确定了9个目标基因
通过观察α-淀粉酶分泌的增强作为重组蛋白生产改善的指标,研究人员分析了酵母中大约243000种沉默效应物。
通过对含有分泌这种酶的单个细胞的微小液滴进行广泛筛选,研究人员成功地筛选出了9个基因,这些基因受抑制后,改善了蛋白质的分泌。这些基因参与细胞代谢、细胞周期以及蛋白质修饰和降解。
所有这些基因在不同的下调水平表达时都会影响重组蛋白的产生。研究人员说:“在试图建立用于生产工业酶或生物制药蛋白的优化酵母细胞工厂时,这些知识非常重要。”
科学家们首先筛选出有益的rnai目标。之后,他们研究了沉默的组合,得出了所谓的半理性方法(semi-rational approach)。