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.     

谷氨酰胺合成酶产生菌的固定化研究

谷氨酰胺合成酶产生菌的固定化在酶法合成谷氨酰胺中的应用具有重要意义。实验首先从味精废水中筛选出谷氨酰胺合成酶高产菌株LNU018,然后分别用海藻酸钠、聚乙烯醇(PVA)为载体对谷氨酰胺合成酶高产菌棒杆菌进行固定化。探讨了固定化条件对固定化小球结构、机械强度、弹性、稳定性和培养后菌体的谷氨酰胺合成酶的活性情况的影响,分析确定最佳的固定化条件。研究结果表明,5%的海藻酸钠、11%的聚乙烯醇形成的固定化菌球大小合适,有弹性,但5%的海藻酸钠能更好的保持酶活性,比11%聚乙烯醇高16%,其为最佳的固定化条件。