酿酒酵母生物基化学品转化合成平台的研究进展

<正>酿酒酵母作为极具潜力的细胞工厂。近年来被广泛应用于合成各种生物基化学品的研究。文章介绍了酿酒酵母作为细胞工厂的特点和优势,从拓展底物范围、加强前体物供给以及优化产物合成三个方面介绍了以酿酒酵母作为转化合成平台,生产生物燃料、大宗化学品或精细化学品等的研究进展,并举例介绍了优化丁醇和青蒿素前体青蒿酸及紫穗槐二烯的合成的相关进展。     

电融合构建嗜杀啤酒酵母及其发酵性能的研究

以ＭＫ２－３：Ｋ＾＋Ｒ＾＋ｌｅｕ＾－ｐ＾＋（ｎ）为供体菌,ＡＳ２４２０－１;Ｋ＾－Ｐ＾－ｌｅｕ＾＋ｐ＾０（２ｎ）为受体菌,通过电融合技术构建一批嗜杀啤酒酵母。其中４株融合子具有较高的嗜杀活性,对这４株融合子的遗传性状、ＤＮＡ含主细胞大小、形态、嗜杀质粒ｄｓ－ＲＮＡ提取及电泳等研究表明,这４株菌具有双亲的互补性。对其中ＭＡＲ１的进一步实验表明,ＭＡＲ１的某些发酵性能接近甚至优于亲株ＡＳ２４２０－１,     

高效的酵母完整细胞转化法

以穿梭质粒PYES2转化酿酒酵母H158,用二硫苏糖醇（DTT）和处理酵母细胞,变性单链鱼精DNA（ssDNA）为质粒DNA的携带体;转化率比普通酵母完整细胞转化法提高200倍,可达8．3×104个转化子/μg质粒DNA。     

酿酒酵母戊糖转运蛋白及C6/C5共代谢菌株的研究进展

充分利用木质纤维素中的糖分是提高以此类生物质为原料生产二代燃料乙醇经济盈利性的基本要求,也是实现其他生物基化学品规模化生产的基础。传统的乙醇生产微生物酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae具有独特的生产性能及内在优势,是备受关注的底盘细胞,但其不能有效地利用戊糖。利用代谢工程、合成生物学策略,对二代燃料乙醇生产专用酿酒酵母的精准构制持续研究了30余年,已明显改善了其对木糖/葡萄糖的乙醇共发酵能力。近年来关注点集中在早期忽略的限速步骤即糖转运环节的研究上,以期实现不同糖分各行其道、高效专一性转运蛋白各行其责的二代燃料乙醇生产特种酿酒酵母所需的糖转运理想状态。文中主要综述了酿酒酵母戊糖转运蛋白的研究进展,及酿酒酵母的木糖和L-阿拉伯糖代谢工程的研究现状。     

罗格列酮对海马神经元树突发育的影响

罗格列酮(rosiglitazone,Rosig.)是噻唑烷二酮类(thiazolidinediones,TZDs)过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPARγ)的激动剂,近年来,临床研究发现其具有神经保护作用,但对其作用机制目前仍没有完全研究清楚．利用活细胞成像的方法,观察罗格列酮对大鼠海马神经元树突丝和树突树发育的影响及其机制．结果显示,罗格列酮浓度依赖的增高神经元树突丝密度,对树突丝长度、运动速度并没有影响．此外,罗格列酮也不影响树突树的总分支、总长度以及各级分支的数目和长度．PPARγ 特异性拮抗剂GW9662完全阻断了罗格列酮介导的树突丝密度增高．结果表明罗格列酮可能通过PPARγ途径影响神经元的早期发育,这可能是罗格列酮发挥神经保护作用的潜在机制．     

利用转座标签mTn-lacZ/leu2插入突变发酵性丝孢酵母2.1368-Leu?筛选高效产油突变株

为提高微生物油脂产率,降低其生产成本,以转座标签mTn-lacZ/leu2插入突变发酵性丝孢酵母2.1368-Leu?筛选高效产油突变株。利用LacZ显色反应、脂肪酸合成酶抑制剂Cerulenin和磷酸香草醛反应,最终在玉米秸秆糖化液中筛选出一株高效产油突变株2.1368-Leu?-7。结果表明其油脂含量为38.30％,比对照的29.33％高了8.97％,而其产油率为8.35％,比对照的6.92％提高了20.63％;在玉米秸秆糖化液中的糖利用率为77％,每100 g玉米秸秆可转化油脂8.32 g。可为未来生物柴油产业提供了廉价原料。     

不同启动子控制下木酮糖激酶的差异表达及其对酿酒酵母木糖代谢的影响

[目的]以不同强度的启动子控制表达木酮糖激酶基因,并研究其引起的不同木酮糖激酶活性水平对木糖利用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)代谢流向的影响.[方法]以酿酒酵母CEN.PK 113-5D为出发菌株,选择酿酒酵母内源启动子TEF1p,PGK1p和HXK2p,利用Cre-loxP无标记同源重组系统,置换染色体上木酮糖激酶基因XKS1的启动子(XKS1p)序列;并通过附加体质粒引入木糖代谢上游途径,构建不同水平表达木酮糖激酶的木糖利用工程菌株;从木酮糖激酶的转录水平、酶活水平、胞内的ATP浓度及木糖代谢等性状,对各菌株进行评价.[结果]转录及酶活测定结果显示,与天然状态相比,所选择的启动子对木酮糖激酶均表现出更强的启动效率.菌株体内表达木酮糖激酶活性水平由高至低的顺序为其基因XKS1在启动子PGK1p、TEF1p、HXK2p和XKS1p控制下.随着木酮糖激酶的活性的提高,胞内的ATP水平下降,而转化木糖生成乙醇的能力上升.最高乙醇产率为0.35g/g消耗的总糖,此时副产物木糖醇产率最低,为0.18g/g消耗的木糖.[结论]通过在染色体上置换启动子,提高了木酮糖激酶的表达水平.在一定范围内,木酮糖激酶的高活性有利于木糖向乙醇的转化.     

固有无序蛋白研究进展及其对细胞胁迫耐受性的影响

固有无序蛋白(intrinsically disordered proteins,IDPs)是指在生理条件下缺乏有序稳定的高级结构,整体或局部不折叠,但能够参与多种生物学过程、行使特定生物学功能的一类蛋白质.固有无序蛋白决定了其不同于经典蛋白质"序列-结构-功能"的功能范式,丰富了蛋白质"结构-功能"的多样性.固有无序...     

酿酒酵母工业菌株中XI木糖代谢途径的建立

根据代谢工程原理,采取多拷贝整合策略,利用整合载体pYMIKP,将来自嗜热细菌Thermusthermophilus的木糖异构酶(XI)基因xylA和酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)自身的木酮糖激酶(XK)基因XKS1,插入酿酒酵母工业菌株NAN-27的染色体中,得到工程菌株NAN-114。酶活测定结果显示,NAN-114中XI和XK的活性均高于出发菌株NAN-27,表明外源蛋白在酿酒酵母工业菌株中得到活性表达。对木糖、葡萄糖共发酵摇瓶实验结果表明,工程菌NAN-114消耗木糖4.6g/L,产生乙醇6.9g/L,较出发菌株分别提高了43.8%和9.5%。首次在酿酒酵母工业菌株中建立了XI路径的木糖代谢途径。