求微生物论文 关于单细胞蛋白的生产及发展前景

【专家解说】：不是专业人士,带你找你资料,希望对你有帮助.1蛋白质1.1蛋白质概述1.1.1蛋白质的定义蛋白质是生物体最重要的组成成分之一，它通常认为是由α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物。1.1.2蛋白质的特性（1）具有两性蛋白质分子中存在羧基与氨基，与氨基酸相似，具有两性。（2）可发生水解反应蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应，经过多肽，最后得到多种α-氨基酸。（3）溶水具有胶体的性质有些蛋白质能够溶解在水里（例如鸡蛋白能溶解在水里）形成溶液。蛋白质的分子直径达到了胶体微粒的大小（10-9～10-7m）时，所以蛋白质具有胶体的性质。(4) 加入电解质可产生盐析作用少量的盐（如硫酸铵、硫酸钠等）能促进蛋白质的溶解，如向蛋白质水溶液中加入浓的无机盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低，而从溶雍中析出，这种作用叫做盐析．这样盐析出的蛋白质仍旧可以溶解在水中，而不影响原来蛋白质的性质，因此盐析是个可逆过程．利用这个性质，采用盐析方法可以分离提纯蛋白质．（5）蛋白质的变性在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作作用下，蛋白质会发生性质上的改变而凝结起来．这种凝结是不可逆的，不能再使它们恢复成原来的蛋白质．蛋白质的这种变化叫做变性．蛋白质变性后，就失去了原有的可溶性，也就失去了它们生理上的作用．因此蛋白质的变性凝固是个不可逆过程．（6）颜色反应蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应．例如在鸡蛋白溶液中滴入浓硝酸，则鸡蛋白溶液呈黄色．这是由于蛋白质（含苯环结构）与浓硝酸发生了颜色反应的缘故．利用这种颜色反应可以鉴别蛋白质．1.2蛋白质组学1.2.1蛋白质组学研究的研究意义和背景随着人类基因组计划的实施和推进，生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代，生命科学的主要研究对象是功能基因组学，包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序，但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略，如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression_r, SAGE)等，都是从细胞中mRNA的角度来考虑的，其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此，从DNA mRNA 蛋白质，存在三个层次的调控，即转录水平调控(Transcriptional control )，翻译水平调控(Translational control)，翻译后水平调控(Post-translational control )。从mRNA角度考虑，实际上仅包括了转录水平调控，并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明，组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好，尤其对于低丰度蛋白质来说，相关性更差。更重要的是，蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质－蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸置疑，蛋白质是生理功能的执行者，是生命现象的直接体现者，对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律，如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题，仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多，但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。1.2.2蛋白质组学研究的策略和范围蛋白质组学一经出现，就有两种研究策略。一种可称为“竭泽法”，即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体内尽可能多乃至接近所有的蛋白质，这种观点从大规模、系统性的角度来看待蛋白质组学，也更符合蛋白质组学的本质。但是，由于蛋白质表达随空间和时间不断变化，要分析生物体内所有的蛋白质是一个难以实现的目标。另一种策略可称为“功能法”，即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化，如蛋白质在不同环境下的差异表达，以发现有差异的蛋白质种类为主要目标。这种观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白质的表达模式（expression_r profile）, 随着学科的发展，蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白质组研究中的重要部分和巨大挑战。蛋白质-蛋白质相互作用的研究也已被纳入蛋白质组学的研究范畴。而蛋白质高级结构的解析即传统的结构生物学，虽也有人试图将其纳入蛋白质组学研究范围，但目前仍独树一帜。1.2.3蛋白质组学研究技术可以说，蛋白质组学的发展既是技术所推动的也是受技术限制的。蛋白质组学研究成功与否，很大程度上取决于其技术方法水平的高低。蛋白质研究技术远比基因技术复杂和困难。不仅氨基酸残基种类远多于核苷酸残基（20/ 4），而且蛋白质有着复杂的翻译后修饰，如磷酸化和糖基化等，给分离和分析蛋白质带来很多困难。此外，通过表达载体进行蛋白质的体外扩增和纯化也并非易事，从而难以制备大量的蛋白质。蛋白质组学的兴起对技术有了新的需求和挑战。蛋白质组的研究实质上是在细胞水平上对蛋白质进行大规模的平行分离和分析，往往要同时处理成千上万种蛋白质。因此，发展高通量、高灵敏度、高准确性的研究技术平台是现在乃至相当一段时间内蛋白质组学研究中的主要任务。1.2.4蛋白质组研究中的样品分离和分析 利用蛋白质的等电点和分子量通过双向凝胶电泳的方法将各种蛋白质区分开来是一种很有效的手段。它在蛋白质组分离技术中起到了关键作用。如何提高双向凝胶电泳的分离容量、灵敏度和分辨率以及对蛋白质差异表达的准确检测是目前双向凝胶电泳技术发展的关键问题。国外的主要趋势有第一维电泳采用窄pH梯度胶分离以及开发与双向凝胶电泳相结合的高灵敏度蛋白质染色技术，如新型的荧光染色技术。　　质谱技术是目前蛋白质组研究中发展最快，也最具活力和潜力的技术。它通过测定蛋白质的质量来判别蛋白质的种类。当前蛋白质组研究的核心技术就是双向凝胶电泳－质谱技术，即通过双向凝胶电泳将蛋白质分离，然后利用质谱对蛋白质逐一进行鉴定。对于蛋白质鉴定而言，高通量、高灵敏度和高精度是三个关键指标。一般的质谱技术难以将三者合一，而最近发展的质谱技术可以同时达到以上三个要求，从而实现对蛋白质准确和大规模的鉴定。蛋白质的含氮量比较恒定，平均约为16%。1.2.5蛋白质组学的目标蛋白质组学的研究目标，应该是在蛋白质组研究的基础上，分别向其上游和下游拓展。向上则是追究产生特定蛋白质组的缘由，进而找到应对的策略，人为地控制蛋白质组的表达，从某种意义上说，这方面的研究就是所谓的表达蛋白质组；向下则是阐明已得到的蛋白质又将产生哪种后果，有关的研究也许可归属于功能蛋白质组的范畴。总之，从整体水平了解蛋白质组的来龙去脉。就此而言，蛋白质组学的研究无疑涵盖了生物化学很大一部分的内容。1.3蛋白质与健康 蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年发现的。他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。蛋白质是生物体内一种极重要的高分子有机物，占人体干重的54%。蛋白质主要由氨基酸组成，因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。人体中估计有10万种以上的蛋白质。生命是物质运动的高级形式，这种运动方式是通过蛋白质来实现的，所以蛋白质有极其重要的生物学意义。人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。生命运动需要蛋白质，也离不开蛋白质。　　人体内的一些生理活性物质如胺类、神经递质、多肽类激素、抗体、酶、核蛋白以及细胞膜上、血液中起“载体”作用的蛋白都离不开蛋白质，它对调节生理功能，维持新陈代谢起着极其重要的作用。人体运动系统中肌肉的成分以及肌肉在收缩、作功、完成动作过程中的代谢无不与蛋白质有关，离开了蛋白质，体育锻炼就无从谈起。　　在生物学中，蛋白质被解释为是由氨基酸借肽键联接起来形成的多肽，然后由多肽连接起来形成的物质。通俗易懂些说，它就是构成人体组织器官的支架和主要物质，在人体生命活动中，起着重要作用，可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。每天的饮食中蛋白质主要存在于瘦肉、蛋类、豆类及鱼类中。蛋白质缺乏：成年人：肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血，严重者将产生水肿。未成年人：生长发育停滞、贫血、智力发育差，视觉差。蛋白质过量：蛋白质在体内不能贮存，多了肌体无法吸收，过量摄入蛋白质，将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至于死亡。 2单细胞蛋白2.1单细胞蛋白概述2.1.1单细胞蛋白单细胞蛋白（英文名Single-Cell-Protein，简称SCP）是生物化工高新技术产品又叫微生物蛋白、菌体蛋白。一般是指大规模培养系统中生长的酵母、非致病性细菌、微型菌、真菌等单细胞生物体内所含蛋白质，其粗蛋白含量可达45％~70％（而作物中蛋白质含量最高的大豆仅达35％~45％），且各种氨基酸搭配合理，维生素含量高。其按生产原料不同，可以分为石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等；按产生菌的种类不同，又可以分为细菌蛋白、真菌蛋白等。1967年在第一次全世界单细胞蛋白会议上，将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白。2.1.2单细胞蛋白的特性（1）在理想情况下，菌种甚易使单细胞蛋白质产量倍加，而其所需时间要比使农作物蛋白质量倍增所消耗时间快500倍，比其他一般饲养家畜产量所耗的时间倍增快1000-5000倍。（2）单细胞蛋白质研究发展的实验要比研究农作物或家畜的实验易於进行，而且在极短的时间内就可得到有价值的数据与结果。（3）单细胞蛋白质的生产不受季节，空间，阳光的种种限制。另外据单细胞蛋白质的原料主要来自石油，不仅价格低，稳定，而且蕴藏量丰富，我们也不用经常担心制造来源的匮乏酵母菌的占45%～65%，而且它们的生长繁殖速度很快。因此，许多国家就利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液、石化产品等为原料，通过发酵获得大量的微生物菌体。这种微生物菌体就叫做单细胞蛋白。2.2单细胞蛋白的生产2.2.1单细胞生物的定义及特点 单细胞蛋白是通过培养单细胞生物而获得的菌体蛋白质。用于生产SCP的单细胞生物包括微型藻类、非病原细菌、酵母菌类和真菌。单细胞生物特性：（1）SCP营养丰富 与黄豆粉相比，蛋白质含量高达15%，而可利用氮比大豆高20%，如添加蛋氨酸则可利用氮达95%以上。（2）利用原料广 可就地取材，廉价大量地解决原料问题。生产单细胞蛋白的原料来源极为广泛，一般分为四类：一是糖质原料，如淀粉或纤维素的水解液、亚硫酸纸浆废液、制糖的废蜜等；二是石油原料，如柴油、正烷烃、天然气等；三是石油化工产品，如醋酸、甲醇、乙醇等；四是氢气和碳酸气。最有前途的原料是可再生的植物资源，如农林加工产品的下脚料、食品工厂的废水下脚料等。这些资源数量多，而且用后可以再生，还可实现环境保护。（3）生产速率高 一般蛋白质生产速度同猪、牛、羊等体重的倍增时间成正比。微生物的倍增时间比牛、猪、鸡等快千万倍，如细菌、酵母菌的倍增时间为20～120h，霉菌和绿藻类为2～6h，植物1～2周，牛1～2个月，猪4～6周。据估计，一头500kg公牛每天生产蛋白质0.4kg，而500kg酵母至少生产蛋白质500kg。（4）劳动生产率高 生产不受季节气候的制约，易于人工控制，同时由于在大型发酵罐中立体式培养占地面积少。如年产10万t SCP工厂，以酵母计，按含蛋白质45%计算，一年所产蛋白质为45000t。一亩大豆按亩产200kg计，含蛋白质40%，则一年为80kg蛋白质，所以，一个SCP工厂所产蛋白质相当于562500亩土地所产的大豆。（5）可以完全工业化生产 单细胞蛋白生产比农业生产需要的劳动力少，又不受地区、季节和气候条件的制约，可在占地有限的小设备上进行，不仅数量大，而且质量好，远远超过现有粮食品种的蛋白质。许多国家单细胞蛋白的生产已具有很大的规模，取得了丰硕成果。前苏联年产单细胞蛋白质达数百万吨以上，保加利亚也有几十万吨之多。德国、美国、前苏联、加拿大等国早已用单细胞高活性生物饲料代替了鱼粉。（6）单细胞生物易诱变，比动、植物品种容易改良 可采用物理、化学、生物学方法定向诱变育种，获得蛋白质含量高、质量好、味美，并易于提取蛋白质的优良菌种。2.2.2单细胞蛋白提取制备工艺技术及应用（1）菌糠单细胞蛋白饲料生产方法（2）单细胞蛋白质作为鱼类和贝类饲料的用途（3）利用皂素生产废水发酵生产单细胞蛋白的方法（4）单细胞蛋白材料的用途（5）一种单细胞蛋白饲料的生产方法（6）仅微溶于水或不溶于水的活性物质和单细胞蛋白质材料的混合物的水分散体（7）利用柑桔废渣生产单细胞蛋白(SCP)饲料的方法（8）利用提取甾体皂甙元的残渣生产单细胞蛋白的方法（9）一种单细胞蛋白质饲料及其加工工艺（10）冷法絮凝提取味精废液中单细胞蛋白质的方法（11）单细胞蛋白和蔗糖的生产方法（12）利用抗氨固氮菌生产富硒单细胞蛋白,维生素E和菌肥的方法（13）固态发酵生产单细胞蛋白（14）一种单细胞蛋白的生产方法（15）生产甜菜渣单细胞蛋白的新方法（16）利用啤酒废渣生产单细胞蛋白（17）粗淀粉一步法生产单细胞蛋白技术（18）固态法单细胞蛋白(SCP)塔式发酵机（19）糟渣原料生产单细胞蛋白饲料技术（20）一种利用浓醪酒糟生产单细胞蛋白的方法（21）一种利用海洋酵母菌生产单细胞蛋白的工艺（22）利用废糖蜜生产单细胞蛋白饲料的方法（23）用大豆乳清废水生产单细胞蛋白的复配酵母的制备方法2.3单细胞蛋白的应用2.3.1单细胞蛋白可作为饲料蛋白 例如用假丝酵母及产朊酵母作为菌种，利用亚硫酸废液或石油生产酵母菌体，可用于牲畜饲料。用它喂养家禽、家畜，效果好、生长快，奶牛产奶多，鸡产蛋率增高，并能增强机体免疫力。以酵母菌和假丝酵母菌生产的单细胞蛋白，可直接用作人的食品。由于单细胞蛋白氨基酸组成齐全，因此，常作为营养强化剂而添加到食品中，用以提高各类产品的蛋白质生物价。由于单细胞蛋白中维生素、矿物质含量丰富，因此常用于补充许多食物所需全部或部分的维生素和矿物质。此外，单细胞蛋白在食品加工中也有着重要作用。它能提高食品的物理性能，例如：把活性干酵母加入意大利烘饼中可提高其延薄性能，把食用酵母以1%～3%的比例加入肉制品中可提高肉与水及脂肪的结合能力。它还能提高食品的风味，例如：酵母的浓缩蛋白质具有显著的鲜味，已被广泛作为饲料、肉汁等食品的增香剂。2.3.2单细胞蛋白是很好的饲料添加剂 据分析，酵母单细胞蛋白中蛋白质含量为45％－55％，比大豆高30％以上；细菌的单细胞蛋白中蛋白质的含量高达70％，比大豆高50％，比鱼粉高20％。因此，在各类饲料中加入单细胞蛋白添加剂，可以取得诸如使猪长得更快、牛产奶更多这样的效果。　　人类自身也会直接从单细胞工业的发展中享受到巨大实惠。一方面，微生物蛋白食品的开发可以缓解耕地减少、粮食紧缺的矛盾，另一方面，高蛋白的微生物蛋白食品的开发，也有利于改善人们的食品结构，满足我们既要吃饱、又要吃好的要求。　　据专家分析，用微生物发酵法生产的单细胞蛋白与肉类食品一样具有人体必须的八种氨基酸，且价格便宜。因此，单细胞蛋白可作为人造肉来补充人体所需的蛋白质。此外，单细胞蛋白的味道也不错，可以用来作为食品的添加剂。比如说，在做面包的时候，加入一些酵母培养物，不仅可使面包膨松可口，又可增加营养。　　中国作为一个人口大国，人口多、耗地少，不仅粮食趋于紧张，而且人民的食品结构中存在着蛋白质供应不足的严重矛盾，因此发展单细胞蛋白产业对我国具有重大现实意义。再说我们也有发展该产业的有利条件，要知道，我们每年有数千万吨的稻壳、棉籽壳、玉米芯等农业废弃物可以用来作为单细胞蛋白的生产原料。　　据有人测算，仅仅利用这些废弃物的２０％，就可形成年产１００万吨单细胞蛋白的生产能力，这实在是一条变废为宝的好途径。鉴于此，近年来我国十分重视发展单细胞蛋白产业，全国有数十家的工厂和研究单位，投入到单细胞蛋白的生产和开发中去。　　除了农作物废弃物之外，我们在利用糖蜜、酒精废液、甘蔗渣等作为原料生产单细胞蛋白的研究方面，均取得了很大的进展。总之，微生物单细胞工业在我国大有潜力可挖，也更适合我国的国情，一但进入大规模的商品化生产，必将对缓解蛋白饲料紧张、促进养殖业的迅速发展、增强人民的体质发挥重要的作用。2.3.3单细胞蛋白的其他应用微生物工程目前已经广泛应用于农牧业，在促进作物生长、防治疫病等方面作用很大。此外，它还可以用于农产品的深加工。例如，赤霉素的使用已经证明是杂交水稻制种中控制花期的一项重要举措。玉米赤霉烯酮用于北京鸭和肉牛，可以获得增重的效果。利用微生物发酵，在农业上还可以生产单细胞蛋白、畜用抗生素、氨基酸、维生素等，用来作为饲料的添加剂。农作物的秸杆、谷壳、木屑、糖渣、木薯等经过微生物发酵就可以转化成高效再生能源，例如酒精、甲烷等，这种生物能源有一个形象的称呼：绿色石油。另外，利用微生物工程可以生产微生物肥以及各种制剂，被广泛应用于农作物种植和家禽家畜的饲养上。1988年，巴西农民在1000万公顷的土地上收获了1800万吨土豆，共占全年总出口量的13％，从国际市场上赚取了30.5亿美元。这其中的原因就是巴西的科学家找到了一种固氮菌作为氮肥的代用品。固氮茵不仅能够在热性和酸性的土壤中生活，而且还能够抵抗大豆根茎里的其他细菌，固氮菌保证了当年巴西土豆的大丰收。 3单细胞蛋白的开发和发展前景3.1单细胞蛋白的开发3.1.1单细胞蛋白在饲料和食品工业中有着极重要的作用单细胞蛋白具有如此奇妙的功能，其开发和生产在我国更具有广阔的前景。我国现在单细胞蛋白年产仅数千吨。上海酵母厂通过特异生物技术培育成能富积微量元素的微生物，如硒酵母、锌酵母等。我国是农业大国，食物结构以植物蛋白为主，动物蛋白的摄入量与欧美各国相差悬殊，为了提高人民群众的体质，SCP单细胞蛋白的开发与生产为解决人类食品和饲料问题开辟了新的途径。3.1.2单细胞蛋白也是很好的饲料添加剂据分析，酵母单细胞蛋白中蛋白质含量为45％－55％，比大豆高30％以上；细菌的单细胞蛋白中蛋白质的含量高达70％，比大豆高50％，比鱼粉高20％。因此，在各类饲料中加入单细胞蛋白添加剂，可以取得诸如使猪长得更快、牛产奶更多这样的效果。　　人类自身也会直接从单细胞工业的发展中享受到巨大实惠。一方面，微生物蛋白食品的开发可以缓解耕地减少、粮食紧缺的矛盾，另一方面，高蛋白的微生物蛋白食品的开发，也有利于改善人们的食品结构，满足我们既要吃饱、又要吃好的要求。　　据专家分析，用微生物发酵法生产的单细胞蛋白与肉类食品一样具有人体必须的八种氨基酸，且价格便宜。因此，单细胞蛋白可作为人造肉来补充人体所需的蛋白质。此外，单细胞蛋白的味道也不错，可以用来作为食品的添加剂。比如说，在做面包的时候，加入一些酵母培养物，不仅可使面包膨松可口，又可增加营养。　　中国作为一个人口大国，人口多、耗地少，不仅粮食趋于紧张，而且人民的食品结构中存在着蛋白质供应不足的严重矛盾，因此发展单细胞蛋白产业对我国具有重大现实意义。再说我们也有发展该产业的有利条件，要知道，我们每年有数千万吨的稻壳、棉籽壳、玉米芯等农业废弃物可以用来作为单细胞蛋白的生产原料。　　据有人测算，仅仅利用这些废弃物的20％，就可形成年产100万吨单细胞蛋白的生产能力，这实在是一条变废为宝的好途径。鉴于此，近年来我国十分重视发展单细胞蛋白产业，全国有数十家的工厂和研究单位，投入到单细胞蛋白的生产和开发中去。　　除了农作物废弃物之外，我们在利用糖蜜、酒精废液、甘蔗渣等作为原料生产单细胞蛋白的研究方面，均取得了很大的进展。3.2开发单细胞蛋白的意义 蛋白质是维持生命的基本物质，它是组成人体器官、组织和体内酶、激素以及免疫球蛋白的主要成分。全世界蛋白质缺乏的问题已存在多年，生物技术开发单细胞蛋白是解决这一问题的重要途径。单细胞蛋白是现代饲料工业和食品工业中重要的蛋白来源。3.3单细胞的发展前景本世纪生物科技革命的主战场在大农业。开展新农业科技革命，应以生物工程为中心，改革传统农业，创建新型农业。微生物新型农业的开发是生物工程技术推动农业发展的主要体现。发展微生物新型农业，由植物、动物资源为主组成的“二维结构”传统农业，调整为植物种植业、动物养殖业和微生物发酵转化业的“三维结构”的新农业，这是一个产业结构健全、资源节约型农业；此外，白色农业是节土、节水型农业，能缓解传统农业“与人争地”、“与人争水”日益尖锐的矛盾。一座占地不多，年产10万t单细胞蛋白的微生物工厂，能相当于11.9988×104 hm2耕地生产的大豆蛋白质，或是19.998×106 hm2原饲养牛羊生产的动物蛋白质。发展白色农业，可实现“人畜分粮”的目标，能极大地缓解粮食紧缺问题，白色农业的微生物饲料为畜牧业的发展提供保障。我国现有秸秆6亿多t，若其中2亿t秸秆通过微生物发酵工程转化为饲料，则可得到800亿kg饲料粮，约为目前我国年用饲料粮的1/2，真正实现“人畜分粮”。通过引进新物种，开发挖掘潜在生态位，增加多功能循环链，提高系统综合生产力。微生物肥料、食用菌和沼气菌的引人，填补了农业生态系统中的一些潜在生态位；微生物肥料和微生物农药的应用，可以减少能源、资源消耗，减轻环境污染，实现农业动植安全生产和生态环境保护；食用菌及沼气菌的引入食物链后具有多种功能，如可实现食品、饲料、燃料和肥料的协调生产和利用，大大提高了有机废弃物的利用效率；微生物生态环保护剂可清除空气中韵有毒气体、水和土壤中的有害重金属及有害化学物质，是世界上正在发展的一项环保新产业。新型微生物农业的崛起，标志着我国新的农业科技革命的到来，它符合生态大农业的发展要求，必将使我区的农业发展走上一条高效和可持续发展之路 4单细胞与疾病 酵母双杂交已经成为建立蛋白质组范围内蛋白质——蛋白质相互作用图谱最常用的方法。这是一种以位点特异的转录激活域的模块特性为基础的基因检测。一些在酵母中产生杂交的蛋白质，分别是与DNA结合域融合的蛋白质X和与转录激活域融合的蛋白质Y。如果蛋白质X和蛋白质Y相互作用，这样将重新构成一个转录因子，并导致报道基因的表达。选择报道基因的原则是能后容易检测的、在一定介质中能生长的酵母的产物。 肿瘤的转移和侵袭与蛋白酶密切相关。最近，利用基因芯片技术可以检测与肿瘤相关的基因和其表达的蛋白质。在此项技术中，最常用的96种基因中蛋白酶竟有20种，它们的抑制剂也有8种。参与肿瘤转移和侵袭的蛋白酶有3类：丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶和金属蛋白酶。在于肿瘤有关的丝氨酸蛋白酶中，研究的最多的是纤溶酶，因为纤溶酶具有很广的底物谱，能降解细胞外基质中的很多蛋白质，诸如纤连蛋白、层连蛋白和4型胶原等，而且还能激活其他一些蛋白酶的酶原，如胶原酶和溶基质酶的酶原（基质金属蛋白酶的前体）。另一种丝氨酸蛋白酶是尿纤溶酶原激活剂（也称为尿激酶）尿激酶除了能激活纤溶酶酶原外，还可以激活一些金属蛋白酶的酶原。而且在很多肿瘤细胞表面都有尿激酶受体的表达。为此，增强了尿激酶在肿瘤转移中发挥作用的潜能。尿激酶、纤溶酶原激活剂的抑制剂（PAI-1和PAI2）被认为是与肿瘤有关的蛋白质。单细胞蛋白在饲料和食品工业中有着极重要的作用。单细胞蛋白具有如此奇妙的功能，其开发和生产在我国更具有广阔的前景。我国现在单细胞蛋白年产仅数千吨。上海酵母厂通过特异生物技术培育成能富积微量元素的微生物，如硒酵母、锌酵母等。我国是农业大国，食物结构以植物蛋白为主，动物蛋白的摄入量与欧美各国相差悬殊，为了提高人民群众的体质，SCP单细胞蛋白的开发与生产为解决人类食品和饲料问题开辟了新的途径。单细胞蛋白作为当前比较尖端的科技产品，还处于刚刚起步阶段，尤其在我国还不成熟，其发展前景是广阔的空间