大腸桿菌表達系統最突出的優點是工藝簡單、產量高、周期短、生產成本低。然而，許多蛋白質在翻譯后，需經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化成活性形式。大腸桿菌缺少上述加工機制，不適合用于表達結構復雜的蛋白質。另外，蛋白質的活性還依賴于形成正確的二硫鍵并折疊成高級結構，在大腸桿菌中表達的蛋白質往往不能進行正確的折疊，是以包含體狀態存在。包含體的形成雖然簡化了產物的純化，但不利于產物的活性，為了得到有活性的蛋白，就需要進行變性溶解及復性等操作，這一過程比較繁瑣，同時增加了成本。
大腸桿菌是用得最多、研究最成熟的基因工程表達系統，當前已商業化的基因工程產品大多是通過大腸桿菌表達的，其主要優點是成本低、產量高、易于操作。但大腸桿菌是原核生物，不具有真核生物的基因表達調控機制和蛋白質的加工修飾能力，其產物往住形成沒有活性的包涵體，需要經過變性、復性等處理，才能應用。近年來，以酵母作為工程菌表達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，除了具有細胞生長快，易于培養，遺傳操作簡單等原核生物的特點外，又具有真核生物時表達的蛋白質進行正確加工，修飾，合理的空間折疊等功能，非常有利于真核基因的表達，能有效克服大腸桿菌系統缺乏蛋白翻譯后加工、修飾的不足。因此酵母表達系統受到越來越多的重視和利用。［1］。
同時與大腸桿菌相比，作為單細胞真核生物的酵母菌具有比較完備的基因表達調控機制和對表達產物的加工修飾能力。釀酒酵母（Saccharomyces.Cerevisiae）在分子遺傳學方面被人們的認識最早，也是最先作為外源基因表達的酵母宿主。1981年釀酒酵母表達了第一個外源基因----干擾素基因［2］，隨后又有一系列外源基因在該系統得到表達［3、4、5、6］。干擾素和胰島素雖然已經利用釀酒酵母大量生產并被廣泛應用，當利用釀酒酵母制備時，實驗室的結果很令人鼓舞，但由實驗室擴展到工業規模時，其產量迅速下降。原因是培養基中維特質粒高拷貝數的選擇壓力消失［7、8］，質粒變得不穩定，拷貝數下降。拷貝數是高效表達的必備因素，因此拷貝數下降，也直接導致外源基因表達量的下降。同時，實驗室用培養基成分復雜且昂貴，當采用工業規模能夠接受的培養基時，導致了產量的下降［9］。為克服釀酒酵母的局限，1983年美國Wegner等人最先發展了以甲基營養型酵母（methylotrophic yeast）為代表的第二代酵母表達系統［10］。
甲基營養型酵母包括：Pichia、Candida等．以Pichia.pastoris（畢赤巴斯德酵母）為宿主的外源基因表達系統近年來發展最為迅速，應用也最為廣泛。畢赤酵母系統的廣泛應用，原因在于該系統除了具有一般酵母所具有的特點外，還有以下幾個優點［1、9、11］；
⑴ 具有醇氧化酶AOX1基因啟動子，這是目前最強，調控機理最嚴格的啟動子之一。
⑵ 表達質粒能在基因組的特定位點以單拷貝或多拷貝的形式穩定整合。
⑶ 菌株易于進行高密度發酵，外源蛋白表達量高。
⑷ 畢赤酵母中存在過氧化物酶體，表達的蛋白貯存其中，可免受蛋白酶的降解，而且減少對細胞的毒害作用。
Pichia.pastoris基因表達系統經過近十年發展，已基本成為較完善的外源基因表達系統，具有易于高密度發酵，表達基因穩定整合在宿主基因組中，能使產物有效分泌并適當糖基化，培養方便經濟等特點。利用強效可調控啟動子AOX1，已高效表達了HBsAg、TNF、EGF、破傷風毒素
C片段、基因工程抗體等多種外源基因［11、12、13］，證實該系統為高效、實用、簡便，以提高表達量并保持產物生物學活性為突出特征的外源基因表達系統，而且非常適宜擴大為工業規模［14］。目前美國FDA已能評價來自該系統的基因工程產品，最近來自該系統的Cephelon制劑已獲得FDA批準，所以該系統被認為是安全的．
Pichia.pastoris表達系統在生物工程領域將發揮越來越重要的作用，促進更多外源基因在該系統的高效表達，提供更為廣泛的基因工程產品［9、
11］。
近年來，Invitrogon公司開發了畢赤酵母表達系統的系列產品，短短幾年已經有300多種外源蛋自在該系統得到有效表達，被認為是目前最有效的酵母表達系統。
畢赤酵母宿主菌常用的有GS115和KM71兩種，都具有HIS4營養缺陷標記。其中，GS115茵株具有AOX1基因，是Mut＋，即甲醇利用正常型；而KM71菌株的AOX1位點彼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化方法。
Pichia.pastoris酵母菌體內無天然質粒，所以表達載體需與宿主染色體發生同源重組，將外源基因表達框架整合于染色體中以實現外源基因的表達［15］，包括啟動子、外源基因克隆位點、終止序列、篩選標記等。表達載體都是穿梭質粒，先在大腸桿菌復制擴增，然后被導入宿主酵母細胞。為使產物分泌胞外，表達載體還需帶有信號肽序列。
畢赤酵母表達系統有多種分泌型表達質粒，有許多蛋白在畢赤酵母得到了高效分泌表達。胞外表達需要在外源蛋白的N末端加上一段信號肽序列，引導重組蛋白進入分泌途徑，可使蛋白蛋白質在分泌到胞外之后獲得準確的構型。畢赤酵母對外源蛋白自身的信號序列識別能力差，在本試驗中所使用
pPICZαA質粒，其信號肽來自釀酒酵母的α-交配因子（α-factor），能很好的達到以上的要求。并且作為新一代的畢赤酵母分泌表達質粒，它還擁有一個特點是其具有Zeocin抗性標記基因，給我們篩選轉化子的工作帶來很大的便利［1、9］。
pPICZαA質粒是作為新一代的畢赤酵母分泌表達質粒，它的主要特點簡介如下：
⑴ 具有強效可調控啟動子AOX1（alcohol oxidase，醇氧化酶）；
⑵
具有Zeocin抗性篩選標記基因，重組轉化子可直接用Zeocin進行篩選，即在YPDZ平板上生長的轉化子中，100％都有外源基因的整合，大大簡化了重組轉化酵母的篩選過程［15］。在操作過程中，Zeocin也可用來篩選含表達載體pPICZαA的大腸桿菌轉化子，不必另外使用Amp，經濟而又簡便；。
⑶ 在表達載體A0X1 5’端啟動子序列下游，有供外源基因插入的多克隆位點，多克隆位點下游有A0X1 3’端終止序列；
⑷ 分泌效率強的信號肽α-factor.
Invitrogen公司開發的畢赤酵母表達系統的系列產品作為目前被應用為最為廣泛的酵母表達系統，其主要的優點有：醇氧化酶可調控的強啟動子，能高密度發酵，重組蛋白表達量高。外源基因整合在酵母基因組上，可以穩定存在。同時，高效分泌表達質粒能將外源蛋白表達后，進行翻譯后加工處理，將外源蛋白分泌到細胞外，不但提高表達蛋白的活性，而且．有利于產物的純化。