目前许多研究发现多种微生物在模拟微重力环境下的生理代谢和基因表达都发生了很大的变化。毕赤酵母因其对外源蛋白质经济高效的表达,是目前最引起关注的真核表达系统之一。本论文研究组成型重组毕赤酵母在模拟微重力(SMG)环境下单批次培养及长期继代培养过程中外源蛋白质表达特点;通过差异蛋白质组学研究诱导型重组毕赤酵母在SMG环境下促进外源蛋白质表达的关键代谢通路;对蛋白质组学和前期获得的转录组学数据挖掘,通过共表达方法筛选可促进外源蛋白质表达的功能基因;研究不同类型功能基因共表达方式与底盘酵母细胞适配性。主要结果有:(1)组成型毕赤酵母在SMG环境单批次培养及长期继代培养过程中:反应器较高转速所创造的SMG环境有利于酵母细胞增殖,促进外源蛋白质表达;SMG环境发酵液维持低pH,有利于外源蛋白质积累;SMG环境对细胞产生氧化胁迫,参与氧化胁迫应答的基因过表达,辅助蛋白质正确折叠。(2)差异蛋白质组学分析SMG环境下诱导型毕赤酵母外源蛋白质表达过程中代谢机制,发现甲醇代谢和糖类代谢、氧化胁迫应答、翻译和折叠及其他代谢途径的蛋白质过表达可以复制蛋白质正确折叠。其中参与氧化胁迫应答的相关蛋白起重要作用。(3)对组学数据挖掘,验证差异表达蛋白质对提高毕赤酵母外源蛋白质产量有影响的辅助基因,发现氧化还原应答途径的硫醇过氧化物酶PRX1和TPX、激活氧化应答途径的转录因子YAP1,分子伴侣AHA1,转运相关蛋白YPT6,可以显著提高外源蛋白质的产量。(4)研究获得功能基因模块与底盘宿主的适配性,发现:TPX单拷贝表达,PRX1和YPT6、PRX1和YAP1单拷贝协同表达,低转录强度启动子MCM1调控单拷贝YAP1过表达可以明显提高毕赤酵母外源蛋白质产量。