工业微生物解脂耶氏酵母及其应用研究*

解脂耶氏酵母是一种可利用多种底物发酵生产多种产品的非常规酵母,环境适应性强、易培养、安全性高。因此,该物种作为一种新型的生物工程菌株引起了科学界的广泛关注。近年来,工业生物技术因绿色、循环、低碳等优势成为新兴工业技术,在国内外得到了快速发展。介绍了解脂耶氏酵母的特征及其代谢生产各类化合物的方法,并通过对工业生物技术与传统化学化工技术的比较分析,阐述了工业生物技术的特点、研究现状及应用前景。     

代谢工程改造解脂耶氏酵母合成羧酸的研究进展

解脂耶氏酵母是一种具有独特生理代谢特征的非常规酵母.它具有可以利用多种廉价碳源、低pH值耐受性好、分泌能力强等优点,因此非常适合用于各种工业产品的微生物发酵.目前,解脂耶氏酵母已被证实具有高效生产多种(同源或异源)有机羧酸的能力.本文对近年来利用代谢工程及合成生物学技术改造解脂耶氏酵母生产羧酸的实例进行了总结,并重点介...     

机会性致病真菌解脂耶氏酵母研究进展CSCD

解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)是非常规酵母中最具代表性的一种二型性酵母,在现代生物医学和生物技术领域有着广泛的应用前景。然而,近年来不断有散发病例和医院感染的报道,尤其是可引起留置中心静脉导管的免疫缺陷或危重患者发生化脓性血栓静脉炎和真菌血症。本文旨在从病原真菌的角度出发,阐述解脂耶氏酵母流行病学、毒力因子、体外抗真菌药物敏感性以及临床诊疗的国内外研究进展。     

黑曲霉中内切菊粉酶基因及其全合成基因在解脂耶氏酵母中表达的比较

利用酵母密码子偏爱性将黑曲霉(Aspergillus niger)中的内切菊粉酶(Endoinu linase)基因通过基因全合成的方式合成为酵母密码子偏爱性的内切菊粉酶基因。然后将原始和全合成的内切菊粉酶基因克隆到解脂耶氏酵母表达载体PINA1296上,得重组解脂耶氏酵母表达载体pHBM2020、pHBM2021,将两种质粒分别转化解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)CLIB725,筛选得到重组解脂耶氏酵母CLIB725(pHBM2020)、CLIB725(pHBM2021),将两种重组酵母摇瓶培养,经SDS-PAGE、测酶活检测表明两种基因在解脂耶氏酵母中都有表达,全合成菊粉酶比原始菊粉酶酶活要高。     

解脂耶氏酵母表达调控工具的开发及天然产物合成的研究进展

解脂耶氏酵母是一种重要的产油酵母,由于其能利用多种疏水性底物,具有良好的耐酸、耐盐等胁迫耐受性,具有高通量的三羧酸循环,可提供充足的乙酰辅酶A前体等特点,被认为是生产萜类、聚酮类和黄酮类等天然产物的理想宿主,在代谢工程领域有着广泛的应用。近年来,越来越多的基因编辑、表达和调控工具被逐渐开发,这促进了解脂耶氏酵母合成各种天然产物的研究。文中综述了近年来解脂耶氏酵母中基因表达和天然产物合成方面的研究进展,并探讨了在该酵母中异源合成天然产物所面临的挑战和可能的解决方案。     

解脂耶氏酵母tsr1突变体的构建

将解脂耶氏酵母与蛋白质分泌有关的TSR1基因编码区部分缺失的DNA片段转化一株解脂耶氏酵母,通过体内同源重组,部分缺失的外源tsr1片段取代了酵母染色体上的正常的TSR1基因,从而获得tsr1的转化子。Southern杂交结果表明,用该法成功地构建了tsr1突变体,这为进一步研究解脂耶氏酵母TSR1基因的功能奠定了基础。     

解脂耶氏酵母基于木质纤维素原料生产化学品研究进展*

解脂耶氏酵母具有遗传背景清晰、分子操作体系较为成熟、抗逆性强、底物谱广、有机酸和蛋白质分泌能力强等优点,在微生物发酵生产化学品领域极具应用潜力。木质纤维素是丰富的可再生生物质资源,以木质纤维素原料替代化石原料生产化学品对于缓解全球能源危机、保障粮食安全等意义重大。解脂耶氏酵母可以天然代谢木质纤维素水解产生的葡萄糖,但对其他水解产物(如木糖)的利用效率极低。综述解脂耶氏酵母利用木质纤维素原料的代谢途径及改造策略,以木质纤维素原料生产化学品为例,重点讨论该过程中的主要瓶颈问题及解决办法,为后续研究提供参考。     

解脂耶氏酵母表达系统研究进展

解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）是非常规酵母中具代表性的一种,它底物广泛,尤其能利用有机酸（柠檬酸、异柠檬酸）,蛋白类（蛋白酶、脂肪酸、酯酶、磷酸酶、α-甘露糖苷酶、RNase）。烷烃类廉价物质作为底物分泌大量的代谢产物,自上世纪40年代被发现以来,越来越受到研究者的重视,并于上世纪90年代被开发成为一种新的酵母表达系统,用于42种异源蛋白的高效表达。综述了解脂耶氏酵母表达系统及其特点,有利于研究者从转录和翻译的水平研究异源蛋白在此菌中的表达分泌路径以及寻找到调控型启动子。     

解脂耶氏酵母tsr1突变体的构建*

将解脂耶氏酵母与蛋白质分泌有关的ＴＳＲ１基因编码区部分缺失的ＤＮＡ片段转化一株解脂耶氏酵母。通过体内同源重组,部分缺失的外源ｔｓｒ１片段取代了酵母染色体上的正常的ＴＳＲ１基因,从而获得ｔｓｒ１的转化子。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交结果表明,用该法成功地构建了ｔｓｒ１突变体,这为进一步研究解脂耶氏酵母ＴＳＲ１基因的功能奠定了基础。     

解脂耶氏酵母中囊泡蛋白YlSec15的鉴定及功能研究

解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)进行出芽繁殖时,决定未来分裂平面的出芽位点不是随机选取的,而是选择在前一次细胞分裂位置的对侧出芽,即进行双极出芽。目前对解脂耶氏酵母双极出芽的分子调控机制并不清楚。通过观察蛋白定位及过量表达的方法研究了解脂耶氏酵母中囊泡蛋白YlSec15的功能。结果表明:YlSec15在细胞中有明显的极性定位,在细胞的小芽内以及大中芽的芽颈处富集,过量表达YlSec15抑制了菌丝的形成并使得部分细胞的出芽位点选择方式由双极出芽转变为随机出芽,而引起这一变化的原因可能是由于过量的YlSec15在细胞中不能进行正常的极性定位。此外,YlSec15可能是通过YlRas2介导的信号通路参与调控细胞的菌丝形成及双极出芽。这一发现丰富了解脂耶氏酵母中双极出芽的分子调控机制,也证明了极性生长与囊泡运输之间是相互影响的。     

工业生物催化技术

以蛋白质酶的工程应用为核心的工业生物催化技术,被认为是生物技术继生物医药和转基因植物之后的第三次浪潮。它的发展与应用将对人类的工业化学过程带来根本的变革。工业生物催化的兴起与以下的两个关键技术因素有密切的关系：(1)蛋白质定向进化技术的出现,(2)基因组学和蛋白质组学的发展。探讨了工业生物催化技术的现状和发展趋势,并对我国如何发展该领域的基础和应用研究提出一些见解。     

Industrial biocatalysis

The number of industrial processes for the synthesis of fine and commodity chemicals, pharmaceutical and agrochemical intermediates and drug substances utilizing biological catalysts continues to grow. The combination of new molecular biology techniques, such as directed evolution and pathway engineering, with new and efficient high-throughput screening methods is poised to bolster this field and further advance the contribution of biocatalysis to the chemical and the pharmaceutical industries.