胶原蛋白由于具有良好的生物相容性、弱抗原性和可生物降解性等优良特性,而在医药卫生等诸多领域有广泛的应用。本文在本实验室已成功构建的表达类人胶原蛋白的重组毕赤酵母基因工程菌GS115/pPIC9KG6的基础上,用响应面分析法(RSM)优化了其在摇瓶培养中的发酵条件。采用Box-Behnken Design(BBD)考察初始诱导pH值、温度和甲醇添加量三个主要影响因子对产物类人胶原蛋白表达量的影响。响应面分析确定的最优因素水平组合为:初始诱导pH值为4.7,温度28℃,甲醇添加量为2.1%/24h。在此基础上利用Bioengineering KLF2000,3.7L自控发酵罐构建了毕赤酵母工程菌株的补料-分批发酵过程菌体的非结构生长模型、产物形成模型、限制性底物甘油和甲醇的消耗模型,为优化发酵工艺控制策略提供理论依据。利用离子交换层析和凝胶过滤层析对发酵产物进行组合分离纯化,得到电泳纯表达产物,通过紫外光谱和红外光谱的谱图分析,表明产物类人胶原蛋白具有与天然胶原蛋白相似的蛋白结构特征。同时SDS-PAGE电泳分析表明重组毕赤酵母基因工程菌发酵产物类人胶原蛋白既在毕赤酵母的胞内表达,又在胞外分泌。