通过蛋白质生产对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）蛋白质组的影响取决于菌株的来源

《Applied Microbiology and Biotechnology》：Alterations of the Saccharomyces cerevisiae proteome by protein production are dependent on strain origins

　　

摘要

酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是广泛用于重组蛋白生产的宿主细胞。重组蛋白的表达需要改造宿主细胞的蛋白质组，以适应其增加的生物合成和折叠需求。然而，这些潜在的蛋白质组变化目前仍不甚明了。在本研究中，我们量化了实验室培养的一种酿酒酵母菌株在进行重组漆酶生产的过程中（为期四天），其蛋白质组的变化情况，以表征由此产生的蛋白质组重塑过程。尽管在批培养过程中，由于营养物质的消耗，大部分蛋白质组发生了变化，但只有少数蛋白质受到漆酶表达的影响。通过比较不同来源且具有不同漆酶生产能力的酵母菌株，我们发现无论漆酶的来源如何，每种菌株都对异源蛋白的表达表现出不同的响应。例如，在一种乳清来源的菌株中，伴侣蛋白Hsp26和Kar2在漆酶表达后显著增强。尽管如此，某些菌株产生活性重组漆酶的能力更强，这主要与一小部分在不同水平上持续表达的蛋白质有关。这些结果表明，不同来源的菌株各自提供了独特的细胞环境，在某些情况下，这种环境更有利于特定重组蛋白的表达。本研究首次揭示了重组漆酶表达过程中动态蛋白质组重塑的机制，并强调了利用天然存在的酵母多样性（而非仅仅依靠菌株工程）来提高重组蛋白产量的潜力。

关键点

• 确定了重组漆酶表达过程中酿酒酵母菌株的蛋白质组变化

• 重组蛋白表达期间核糖体和代谢相关蛋白质的水平发生变化

• 更高的产量与独特的细胞环境相关，而非蛋白质组的改变