酵母细胞自溶过程的生物学研究

从观察细胞的形态变化、测定细胞内物质的外溢动态以及分析自溶作用的产物等方面研究了酿酒酵母Saccharomyces cerevtsiae BE-11在50℃温度处理下的自溶作用。在保温过程中细胞先经一段很短的迟缓期,然后就向胞外溢出可溶性的具有强紫外吸收的物质,测定自溶液中氨基氮、还原糖的含量,其递增趋势也与上述类似,而未降解的蛋白质的外溢量则很少。保温2zh,细胞外溢物质的总量便达到原细胞重的50％,以后基本趋于稳定。用美蓝染色法观察了细胞从死亡到内含物外溢的过程,细胞经悍温60h仍保持着完整的轮廓,但通过超声波处理和扫描电镜观察,证明这些“完整”酵母的细胞壁已被相当地削弱和部分分解。     

水解淀粉的酿酒酵母菌的构建

把黑曲霉糖化酶cDNA,酵母磷酸甘油激酶基因启动子区和终止区以及酵母Ty因子的δ序列构建成整合型的糖化酶表达分泌质粒pKG 1。该质粒转化酿酒酵母Y33得到整合型转化子。转化子分泌糖化酶活力在3.0μ/ml以上,在以5％可溶性淀粉为碳源的培养基中静止培养7d,淀粉利用率达86％,生成酒精的浓度与以5％葡萄糖为碳源时相等。     

α－淀粉酶和糖化酶在酿酒酵母中的表达和分泌

将地衣芽孢杆菌α－淀粉酶基因及黑曲霉糖化酶cDNA重组进大肠杆菌．酵母穿梭质粒,转化酿酒酵母,构建能分解淀粉的酵母工程菌。酶活力测定和酶学性质分析的结果显示：在酵母MF—αl因子及磷酸甘油酸激酶基因的启动子和终止信号的调控下,α－淀粉酶和糖化酶基因在酵母中获得高表达并向胞外分泌这两种酶。构建的酵母工程菌在含10％淀粉的培养基中6天内能水解97%的淀粉。重组质粒能在酵母中较稳定地存在。     

马克斯克鲁维酵母GX-UN120糖转运蛋白基因的克隆及表征

【背景】马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)具有完整的木糖代谢途径,可以高效利用木质纤维素中的木糖,因此对其糖转运蛋白基因的研究或可有效解决酵母木糖转运的相关问题。【目的】根据马克斯克鲁维酵母DMKU3-1042中KLMA＿70145和KLMA＿80101基因位点的功能预测,获得马克斯克鲁维酵母GX-UN120相应的糖转运蛋白基因序列并探究其功能。【方法】将转运蛋白基因分别克隆表达至酿酒酵母EBY.VW4000中考察重组菌株生长特性,以此间接评价对应转运蛋白的转运能力。【结果】Km＿SUT2基因编码的糖转运蛋白可有效提高宿主细胞转运木糖、阿拉伯糖、山梨糖、核糖、乳糖和葡萄糖的能力,但却不能转运甘露糖、果糖、蔗糖和半乳糖。类似地,Km＿SUT3基因编码的糖转运蛋白可提高细胞转运木糖、阿拉伯糖、山梨糖、半乳糖、核糖、乳糖和葡萄糖的能力,但却不能转运甘露糖和果糖。然而在葡萄糖存在的条件下,重组菌株对各种碳源的利用均受抑制,但Km＿SUT3转运木糖和核糖过程中受葡萄糖的抑制作用较小。【结论】马克斯克鲁维酵母GX-UN120中转运蛋白Km＿SUT2和Km＿SUT3可...     

酿酒酵母合成木栓酮及其衍生物的研究现状及展望

木栓酮及其衍生物在植物中普遍存在且种类繁多,具有丰富的生理药理学活性。木栓酮衍生物是以木栓酮为骨架经细胞色素氧化酶P450(cytochromeP450,CYP450)及UDP葡萄糖醛酸转移酶(UDP-glucuronosyltransferase, UGT)修饰而来。植物中天然木栓酮及其衍生物的含量极低,传统的萃取分离和化学合成效率低、能耗高且污染环境,因此,利用酿酒酵母作为宿主菌生产木栓酮及其衍生物是一种高效且环保的策略。本文从增加前体含量、提高酶活性和产物合成的亚细胞定位等方面介绍并展望了木栓酮在酿酒酵母中高效生产的策略,并介绍了目前几种常见的木栓酮衍生物研究现状,从根据碳骨架相似性挖掘CYP450、蛋白质工程改造CYP450和合成代谢基因簇的挖掘等方面展望了木栓酮衍生物的合成途径解析的新思路。     

酿酒酵母与球形红假单胞菌原生质体跨界融合研究

测定了球形红假单胞菌原核细胞与酿酒酵母真核细胞的原生质体形成、再生及融合最佳组合条件。以溶菌酶ＥＤＴＡ反应系统处理球形红假单胞菌Ｐ９４７９,最适脱壁条件为：溶菌酶浓度０.５ｍｇ／ｍｌ,ＥＤＴＡ浓度为０.２％,蔗糖浓度２０％,酶作用时间为４０ｍｉｎ;此条件下原生质体形率为７８.９％,再生率为１１.２％。用蜗牛酶巯基乙醇反应系统处理酿酒酵母Ｙ９４０７,最适脱壁条件为：蜗牛酶浓度１.０％,巯基乙醇浓度０.１％,蔗糖浓度２０％,酶作用时间为３０ｍｉｎ;此条件下酵母原生质体形成率为９９.８％,再生率为９.７％。用聚乙二醇诱导Ｐ９４７９与Ｙ９４０７的原生质体发生融合,当聚乙二醇的浓度为３０％,Ｃａ２＋浓度为５０ｍｍｏｌ／Ｌ,ｐＨ为６.５,时间为１０ｍｉｎ时,有最高的融合率为７.６×１０－６。     

酵母属间原生质体融合改进菌株木糖发酵性能

通过单倍体分离和紫外诱变,获得了１４株树干毕赤酵母（Ｐｉｃｈｉａｓｔｉｐｉｔｉｓ）７１２４和酿酒酵母（Ｓａｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）１３００的营养缺陷型突变株。用聚乙二醇（ＰＥＧ）和电诱导融合及致死融合等方法,实现了树干毕赤酵母和酿酒酵母的属间原生质体融合。融合子能发酵木糖产生酒精,其厌氧发酵木糖和木糖葡萄糖混合液的能力明显优于亲株,耐酒精的性能也比亲株树干毕赤酵母７１２４有所提高。融合子经ＤＮＡ含量、细胞体积测定和稳定性能实验证明为稳定融合子。     

用正交实验法筛选营养缺陷型酿酒酵母原生质体的最佳实验条件

为了提高原生质体的再生率,用正交实验筛选了制备营养缺陷型酿酒酵母PW208菌株原生质体的条件。最佳条件为用柠檬酸缓冲液配制1％蜗牛酶,在30℃酶解60min后再经后处理可得99％的形成率和43％的再生率。     

UPRE-lac Z为报告基因评价酵母UPR响应初步研究 *

目的: 未折叠蛋白质反应UPR是酵母最重要蛋白质质量控制机制之一,研究UPR响应规律有助于优化异源蛋白分泌途径合成和应对酸醇等胁迫因子的细胞自我保护。方法: 选择实验室菌株W303-1A和工业菌株An-a,以UPRE启动子控制下的Lac Z为报告基因,利用CRISPR/Cas9技术构建得到指示菌株W303-1A (leu 2::UPRE-lac Z)和An-a (leu 2::UPRE- lac Z),分别简称WZ和AZ。结果: 生长曲线测定显示WZ和AZ与亲本菌株的生长接近;添加下述试剂孵育4h后测定β-半乳糖苷酶酶活:1μg/ml衣霉素、8%(v/v)乙醇、0.3%(v/v)乙酸、5%(v/v)乙醇+0.1%(v/v)乙酸;菌株AZ的比酶活分别是对照值的8.2、26.4、1.1和7.9倍,而菌株WZ则分别为12.6、2.4、1.0和1.0倍;进一步以YEplac195为载体表达β-葡萄糖苷酶,AZ和WZ转化子在2%纤维二糖中生长24h的β-葡萄糖苷酶酶活值分别为0.35和6.12U/ml,相应的LacZ则分别为对照值的3.1和5.4倍。结论: 两个菌株显示了在抑制物和异源蛋白表达UPR响应和调控能力上的显著差异,为其改造利用提供了方向;研究也为分析抑制物耐受性和异源蛋白表达关键制约因素、优化酵母ER和UPR信号通路的调控奠定了初步方法基础。