随着现代生物技术的发展，利用各种表达系统进行外源基因表达已经成为商业蛋白生产的重要手段。早期的生物药研究是以微生物表达系统为主，因为微生物表达系统具有培养简单、周期性短、成本低等优点，是商业化重组蛋白重要的表达来源。

常用的微生物表达系统包括大肠杆菌表达系统和酵母表达系统，目前市场上利用微生物表达系统已成功表达多种生物制品：人胰岛素、人血白蛋白、肝炎疫苗、HBV、微纤溶酶、单抗片段等。

一、大肠杆菌表达系统

大肠杆菌（E.coli）是生产重组蛋白最完善的细胞工厂之一，大肠杆菌表达系统是目前研究最为深入、发展最为迅速的一种原核表达系统。据统计，目前市售的大约30%的重组蛋白产品都是由大肠杆菌系统生产而来。尽管有许多优越性，但大肠杆菌表达系统也有一些限制，比如外源蛋白容易被宿主蛋白酶攻击，或者蛋白不能正确折叠形成包涵体。

大肠杆菌表达系统的特点：

1、高表达水平：大肠杆菌具有高效的蛋白质合成机制，够快速产生大量目标蛋白

2、经济实惠：大肠杆菌易于培养，培养基成本低廉，培养过程简单

3、可扩展性：大肠杆菌表达系统适用于小规模和大规模的蛋白质表达

4、丰富的遗传工具箱：大肠杆菌有着丰富的遗传工具箱，如多种重组载体、启动子、标签等可供选择，方便定制化蛋白表达实验

二、酵母细胞表达系统

酵母是生产应用于工业或者医学领域的功能性重组蛋白的一种优秀的宿主菌，由于其特有的优势以及最新发展受到了广泛关注。酵母表达系统是一种经济高效的真核蛋白表达系统，可以成功实现胞内表达或是分泌表达，且其方法培养基相对廉价，培养条件要求不高，适宜工业放大。

酵母表达系统有众多品质优良的宿主菌株，如酿酒酵母、毕赤酵母、汉逊酵母等。

三种酵母表达系统的特点

1、酿酒酵母表达系统

① 操作简单、转化效率高、发酵周期短：酿酒酵母作为一种模型生物，已经建立了成熟的基因操作系统，能够方便高效地实现外源基因的克隆和表达

② 可进行典型的真核生物翻译后修饰：酿酒酵母具有一定的糖基化、磷酸化等酶促反应系统，可以催化一些目标蛋白的翻译后修饰

③ 可实现高密度培养：酿酒酵母可在有氧条件下实现高浓度的菌体积累，有利于获得高产量的重组蛋白

④ 生长条件良好、适应性强：酿酒酵母可在宽pH范围、各种碳源下生长，对环境适应性强

2、毕赤酵母表达系统

① 拥有目前最强，调控机理最严格的启动子之一醇氧化酶基因AOX1启动子，非常利于外源基因的表达调控 

② 具有翻译后的蛋白加工修饰功能例如磷酸化、糖基化等，是一种不可多得的集聚多种优势的真核表达系统

③ 既可以在细胞内表达，也可在细胞外表达

④ 培养基成本低廉，培养条件简单，生长繁殖速度迅速

⑤ 外源基因可以单拷贝或者多拷贝的形式在特定的位点整合进酵母染色体上，伴随着染色体的复制而复制，有较高的遗传稳定性，同酿酒酵母一样以稳定的表达菌株存在

⑥ 可以进行大规模发酵，适合高密度培养，非常适合重组真核蛋白的工业化生产制备

3、汉逊酵母表达系统

① 具有耐热性，可在30℃至50℃的温度范围内生长，这种特性有利于哺乳动物蛋白质的生产，比如有些需要在37℃环境下保持生物活性的蛋白 

② 汉逊酵母中存在糖基化通路，可以让生产的真核生物的重组蛋白具有生物学活性

③ 与其他酵母不同，汉逊酵母在蛋白核心区域糖残基较少，避免重组蛋白的高糖基化

④ 汉逊酵母可以利用甲醇作为碳源，可以分理出强甲醇诱导启动子

⑤ 汉逊酵母也可以利用其他碳源，如甘油、葡萄糖、木糖和纤维素糖

上海领康时代CDMO解决方案包括哺乳动物细胞表达平台和微生物表达平台，其中微生物表达平台建有完整的工程菌株开发平台，可为客户提供从gene 到IND的一站式CDMO服务。平台可提供大肠杆菌、酿酒酵母、毕赤酵母、汉逊酵母等多种微生物表达宿主和定制化设计的表达载体，依据客户项目特点进行方案制定和执行。

领康时代微生物表达平台解决方案

前面康康小编为大家介绍了“领康时代哺乳动物细胞表达平台上游服务”（点击了解详情），今天再为大家介绍领康时代微生物表达平台中上游解决方案的特点及优势。


一、菌株构建及建库

领康时代成功建立高效、高产的菌株开发平台，可针对重组蛋白、融合蛋白、酶类、疫苗、胶原蛋白、小分子多肽等生物制品提供表达载体构建、宿主菌选择以及高表达菌株筛选的服务。

服务特色

二、发酵工艺开发

领康时代专注于微生物发酵工艺开发、优化及放大，全程应用DoE的工艺开发理念，严格遵守QbD原则，能够根据客户的需求设计和优化适合其产品的发酵工艺。

服务内容


服务特色

(1) 关键工艺参数评估、提升表达量的工艺参数优化、质量调控的工艺参数研究、工艺转移及放大

(2) 快速完成从250mL摇瓶到10L生物反应器进行的工艺开发，从培养基成分、pH、诱导方式、补料策略、诱导时长等方面对已有菌株的表达进行发酵放大工艺摸索与优化，并可放大到50L或500L以支持IND项目的申报

(3) 500L生产线符合ICH指南Q9、Q10和GMP，为客户提供蛋白材料大规模生产，可以满足客户临床前到商业化生产项目需求

(4) 提供全套的工艺表征服务以支持工艺验证和上市许可证申请

(5) 表达量一般在10g/L以上，对非糖基化药物节约生产成本70%以上

三、GMP生产


服务特色

(1) 提供全套的工艺表征服务以支持工艺验证和上市许可证申请

(2) 已获得病原微生物实验室备案凭证（BSL-2），可支持多规模（50L-500L）微生物GMP商业化生产

(3) 拥有生产基地50000平方米，专注于关键临床期样品生产和商业化生产服务

(4) 生产基地Ⅰ期配有30L、150L、1000L、5000L×1的GMP生产线，兼顾mRNA、AAV、LV等CGT业务

在领康时代，每一位合作伙伴的CDMO项目均会由上游、下游、制剂、分析与质控、以及质量与注册五个部门无缝高效协作，确保项目顺畅流转，按时完成并交付。