前言
酵母展示技术（YSD）是通过与锚定蛋白的融合，将外源基因展现在细胞表面。酵母表达系统与先前发现的噬菌体及细菌展示技术相比，显示出明显优势：首先酵母细胞体积大，易于培养，且具有可食性，由于其安全性广泛应用在食品工业中。其次酵母作为一类真核单细胞具备成熟、便捷的遗传操作系统，其翻译后修饰的能力促进大分子或复杂蛋白质的正确折叠和分泌，确保蛋白质构象准确。最后酵母系统最主要优势是应用荧光活化细胞分选技术（FACS），无需复杂的可溶性蛋白质表达或纯化过程，即可直接体现所展示蛋白质的特异性。
应用
该技术多用于蛋白工程、抗体开发、亲和力改造等。包括1.展示抗原：（1）口服疫苗的开发，H7N9流感病毒抗原展示于酵母表面，保持抗原结构完整；（2）特异性定位抗原表位，将抗原截断体或突变体展示在酵母表面并结合流式细胞术，确定抗原上与相应抗体结合的氨基酸序列。2.展示抗体：（1）抗体的筛选，通过所展示抗体的竞争结合实验，直接分选具有阻断活性的抗体分子；（2）抗体亲和力成熟，通过构建抗体突变库，用FACS筛选高亲和力的突变体；（3）抗体人源化，其它非人源抗体CDR区转移到人源化抗体框架上，在酵母上展示人源化抗体。（4）双特异性抗体，两种抗体共表达，同时靶向抗原，双靶点同时发挥对癌细胞的杀伤作用。此外还可以用于展示酶类，作为全细胞催化剂催化提高生物效率或是合成甜味剂；在农业食品应用中，用于开发生物防治剂，例如表达鞭毛蛋白以增加西红柿对葡萄球菌感染的抗性。
原理：
不同的酵母表面展示系统取决于每个宿主的遗传背景和代谢特征，自1997年Boder 和 Wittrup发现酵母表面展示系统后，酿酒酵母是该技术较常用和理想的宿主。其中酿酒酵母α凝集素系统是最受欢迎的系统。酵母细胞壁呈三明治状态，甘露聚糖（外层）-蛋白质（中间）-葡聚糖（内层），这种结构为外源蛋白展示提供了基础。展示机制：外源蛋白与宿主的锚定蛋白（Aga2p与Aga1p组成）连接，展示在细胞表面。如图1，外源目的蛋白（蓝色）融合在Aga2p的C端或者N端，Aga2p与锚定在葡聚糖上的支架亚基Aga1p通过二硫化键连接，随后融合蛋白进入内质网-高尔基体分泌途径，完成二硫化键的形成和糖基化修饰，运送到细胞表面。表面表达可通过结合HA或者Myc标签的荧光标记抗体检测。纳米抗体一般融合在Aga2p的N端，ScFV，Fab完整的IgG1与C端链接，无论是融合在N端或者C端均不会破坏其蛋白结构，也不会影响表面展示效率。
然而酵母展示系统也有其弊端，和噬菌体展示系统相比其库容量较小107-109，但其真核生物基因可操纵的特性可多领域应用，并在未来发挥着不可忽视的作用。
图1酿酒酵母表面α凝集素展示系统(Uchański T,et al.Sci Rep. 2019)
参考文献:
Uchański T,Zögg T,Yin J, et al. An improved yeast surface display platform for the screening of nanobody immune libraries. Sci Rep. 2019;9 (1):382.