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大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)最突出的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)量高、周期短、生產(chǎn)成本低。然而，許多蛋白質(zhì)在翻譯后，需經(jīng)過翻譯后的修飾加工，如磷酸化、糖基化、酰胺化及蛋白酶水解等過程才能轉(zhuǎn)化成活性形式。大腸桿菌缺少上述加工機(jī)制，不適合用于表達(dá)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的蛋白質(zhì)。另外，蛋白質(zhì)的活性還依賴于形成正確的二硫鍵并折疊成高級(jí)結(jié)構(gòu)，在大腸桿菌中表達(dá)的蛋白質(zhì)往往不能進(jìn)行正確的折疊，是以包含體狀態(tài)存在。包含體的形成雖然簡(jiǎn)化了產(chǎn)物的純化，但不利于產(chǎn)物的活性，為了得到有活性的蛋白，就需要進(jìn)行變性溶解及復(fù)性等操作，這一過程比較繁瑣，同時(shí)增加了成本。近年來，以酵母作為工程菌表達(dá)外源蛋白日益引起重視，原因是與大腸桿菌相比，酵母是低等真核生物，除了具有細(xì)胞生長快，易于培養(yǎng)，遺傳操作簡(jiǎn)單等原核生物的特點(diǎn)外，又具有真核生物時(shí)表達(dá)的蛋白質(zhì)進(jìn)行正確加工，修飾，合理的空間折疊等功能，非常有利于真核基因的表達(dá)，能有效克服大腸桿菌系統(tǒng)缺乏蛋白翻譯后加工、修飾的不足。因此酵母表達(dá)系統(tǒng)受到越來越多的重視和利用（李晶等，1999）。釀酒酵母在分子遺傳學(xué)方面被人們的認(rèn)識(shí)最早，也是最先作為外源基因表達(dá)的酵母宿主。1981年利用釀酒酵母表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)了第一個(gè)外源基因—干擾素基因（Hitzemanetal.,1981），隨后又有一系列外源基因在該系統(tǒng)得到表達(dá)（Valenzuelaetal.,1982;Chenetal.,1984;InnisMAetal.,1985;WenDetal.,1986）。1983年美國Wegner等人最先發(fā)展了以甲基營養(yǎng)型酵母為代表的第二代酵母表達(dá)系統(tǒng)（Wegner,1983）。甲基營養(yǎng)型酵母包括：Pichia，Candida等。以Pichia.pastoris（畢赤巴斯德酵母）為宿主的外源基因表達(dá)系統(tǒng)近年來發(fā)展最為迅速，應(yīng)用也最為廣泛。畢赤酵母系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，原因在于該系統(tǒng)除了具有一般酵母所具有的特點(diǎn)外，還有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)（李晶等，1999;歐陽立明等，2000;彭毅等，2000）：①具有醇氧化酶AOX1基因啟動(dòng)子，這是目前最強(qiáng)，調(diào)控機(jī)理最嚴(yán)格的啟動(dòng)子之一。②表達(dá)質(zhì)粒能在基因組的特定位點(diǎn)以單拷貝或多拷貝的形式穩(wěn)定整合。③菌株易于進(jìn)行高密度發(fā)酵，外源蛋白表達(dá)量高。④畢赤酵母中存在過氧化物酶體，表達(dá)的蛋白貯存其中，可免受蛋白酶的降解，而且減少對(duì)細(xì)胞的毒害作用。

Pichia.pastoris基因表達(dá)系統(tǒng)經(jīng)過近十年發(fā)展，已基本成為較完善的外源基因表達(dá)系統(tǒng)，具有易于高密度發(fā)酵，表達(dá)基因穩(wěn)定整合在宿主基因組中，能使產(chǎn)物有效分泌并適當(dāng)糖基化，培養(yǎng)方便經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。利用強(qiáng)效可調(diào)控啟動(dòng)子AOX1，已高效表達(dá)了HBsAg、TNF、EGF、破傷風(fēng)毒素C片段、基因工程抗體等多種外源基因（彭毅等，2000;lunwen001etal.,1987;Sreekrishmaetal.,1989），證實(shí)該系統(tǒng)為高效、實(shí)用、簡(jiǎn)便，以提高表達(dá)量并保持產(chǎn)物生物學(xué)活性為突出特征的外源基因表達(dá)系統(tǒng)，而且非常適宜擴(kuò)大為工業(yè)規(guī)模（Siegeletal.,1990）。畢赤酵母宿主菌常用的有GS115和KM71兩種，都具有HIS4營養(yǎng)缺陷標(biāo)記。其中，GS115菌株具有AOX1基因，是Mut+，即甲醇利用正常型；而KM71菌株的AOX1位點(diǎn)被ARG4基因插入，表型為Muts，即甲醇利用緩慢型，兩種菌株都適用于一般的酵母轉(zhuǎn)化方法。

Pichia.pastoris酵母菌體內(nèi)無天然質(zhì)粒，所以表達(dá)載體需與宿主染色體發(fā)生同源重組，將外源基因表達(dá)框架整合于染色體中以實(shí)現(xiàn)外源基因的表達(dá)（楊晟等，2000）。表達(dá)載體都是穿梭質(zhì)粒，先在大腸桿菌復(fù)制擴(kuò)增，然后被導(dǎo)入宿主酵母細(xì)胞。為使產(chǎn)物分泌胞外，表達(dá)載體還需帶有信號(hào)肽序列。