調(diào)控ZWF1和PGI1強(qiáng)化釀酒酵母葡萄糖和木糖的同步共利用.pdf

1、纖維素乙醇的研究近年來(lái)備受關(guān)注，為了提高纖維素水解物中主要糖類葡萄糖和木糖的高效利用，針對(duì)提高釀酒酵母菌株木糖利用能力及葡萄糖木糖共利用方面的課題得到大家廣泛重視。通過(guò)敲除RPE1實(shí)現(xiàn)了葡萄糖和木糖的代謝偶聯(lián)，并初步實(shí)現(xiàn)了葡萄糖和木糖的同步共利用。但是由于受到磷酸戊糖途徑代謝流的限制，同步共利用的木糖比例很低，遠(yuǎn)達(dá)不到工業(yè)化生產(chǎn)纖維素乙醇的要求。
　　本研究中著重對(duì)葡萄糖的代謝流進(jìn)行調(diào)節(jié)，運(yùn)用分子生物學(xué)手段對(duì)EMP途徑和PP途徑中

2、的關(guān)鍵酶進(jìn)行調(diào)控。用工具載體過(guò)表達(dá)的方法增強(qiáng)ZWF1的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，從而增強(qiáng)PP途徑，采用替換啟動(dòng)子PGI1p的方法下調(diào)PGI1，從而弱化EMP途徑。
　　通過(guò)用強(qiáng)啟動(dòng)子TDH1p在多拷貝質(zhì)粒pRS425K上過(guò)表達(dá)ZWF1使其轉(zhuǎn)錄強(qiáng)度達(dá)到原始菌株的130倍，對(duì)應(yīng)G6PDH活性提高了30倍。其中以啟動(dòng)子TPI1p在多拷貝質(zhì)粒pRS425K上過(guò)表達(dá)ZWF1后的菌株SyBE_Sc122001的葡萄糖和木糖消耗速率分別提高了80％和72%。

3、但是過(guò)表達(dá)ZWF1后的菌株的乙醇得率并沒(méi)有得到提高，反而稍微有所下降。通過(guò)PDA1p下調(diào)PGI1的表達(dá)后的菌株SyBE_Sc122041，其酶活約為原始菌株SyBE_Sc17004的1/5，同步共利用的木糖量提高了16.3%。下調(diào)PGI1后的菌株，乙醇得率普遍有所提高。在菌株中過(guò)表達(dá)ZWF1并同步下調(diào)PGI1所得菌株SyBE_Sc122042，其葡萄糖代謝速率與單獨(dú)過(guò)表達(dá)ZWF1的菌株相比有進(jìn)一步提高，但是同步共利用的木糖量卻低于單獨(dú)過(guò)