扣囊复膜孢酵母BGL1基因在工业酒精酵母中的整合表达

构建了含有工业酿酒酵母自身GPD2启动子和终止子、扣囊复膜孢酵母b-葡萄糖苷酶基因(BGL1)和潮霉素选择性标记hyg的重组质粒pPIC-gpd-bgl-hyg, 通过酵母染色体同源重组, 将BGL1基因整合进入工业酒精酵母的染色体上。重组酵母可以在以纤维二糖为唯一碳源的培养基上生长, 48 h时b-葡萄糖苷酶酶活达到0.764 U/mL。在玉米浓醪酒精发酵实验中, 与宿主菌株相比, 重组酵母醪液中纤维二糖含量减少约80％, 达到了消耗醪液中纤维二糖含量的目的。     

扣囊复膜孢酵母BGLl基因在工业酒精酵母中的整合表达

构建了含有工业酿酒酵母自身GPD2启动子和终止子、扣囊复膜孢酵母β-葡萄糖苷酶基因（BGL1）和潮霉素选择性标记hyg的重组质粒pPIC-gpd-bgl-hyg,通过酵母染色体同源重组,将BGLl基因整合进入工业酒精酵母的染色体上。重组酵母可以在以纤维二糖为唯一碳源的培养基上生长,48h时β-葡萄糖苷酶酶活达到0.764U／mL。在玉米浓醪酒精发酵实验中,与宿主菌株相比,重组酵母醪液中纤维二糖含量减少约80％,达到了消耗醪液中纤维二糖含量的目的。     

扣囊复膜孢酵母b-葡萄糖苷酶基因在工业酿酒酵母中的表达

本文以工业酿酒酵母菌株( Saccharomyces cerevisiae Y )为研究对象,针对其复杂的生理生化遗传特性,建立了相对应的转化体系。以pRS41H质粒为基础载体,构建了含有工业酿酒酵母自身的gpd2启动子、终止子和扣囊复膜孢酵母的b-葡萄糖苷酶基因bgl的重组质粒pRS-gb。电击转化进入工业酿酒酵母细胞,潮霉素抗性筛选,获得重组菌。该重组菌可以在以纤维二糖为唯一碳源的培养基中生长,培养36 h,b-葡萄糖苷酶酶活达到0.967 u/ml。以纤维二糖为唯一碳源的酒精发酵中,酒精度可以达到0.92 g/l。这对工业生产中利用纤维素为原料发酵生产酒精具有重要意义。     

在GPD1中整合表达bglⅡ基因改善酒精发酵

依据同源重组的原理将来源于里氏木霉的β-葡萄糖苷酶基因bglⅡ整合到工业酿酒酵母染色体上的3-磷酸甘油脱氢酶基因GPD1中,通过G418抗性筛选得到重组子。实验数据表明,重组子Saccharomyces cerevisiaeCG1利用纤维二糖的能力显著提高,产甘油能力下降。引入外源基因后酵母性状与亲代相比没有显著差异,但生长时具自絮凝能力。当S·cerevisiaeCG1以玉米粉为原料进行浓醪酒精发酵,与亲代工业酿酒酵母比较,发酵液乙醇浓度得到提高,甘油含量降低,纤维二糖含量显著减少。     

扣囊复膜孢酵母β-葡萄糖苷酶基因在毕赤酵母中的克隆与表达

利用PCR技术,从扣囊复膜孢酵母的总DNA中扩增得到β-葡萄糖苷酶（β-Glucosidase）基因（BGL1）,长度为2596 bp,连接到pGEM-T载体上,用限制性内切酶切下目的基因,插入到巴斯德毕赤酵母表达载体pPIC9K中,使之位于α-因子信号肽下游,且与之同框,构建成重组质粒pSHL9K.通过电转化将重组质粒pSHL9K插入到Pichia pastoris GS115菌株染色体中,获得高效表达BGL1基因的毕赤酵母重组工程菌株.重组酶的最适温度为50℃,最适pH为5.4.培养基中β-葡萄糖苷酶活性最高可达47U/mL.     

扣囊复膜孢酵母β-葡萄糖苷酶基因在毕赤酵母中的克隆与表达

利用PCR技术,从扣囊复膜孢酵母的总DNA中扩增得到β-葡萄糖苷酶（β-Glucosidase）基因 (BGL1),长度为2596 bp,连接到pGEMT载体上,用限制性内切酶切下目的基因,插入到巴斯德毕赤酵母表达载体pPIC9K中,使之位于α-因子信号肽下游,且与之同框, 构建成重组质粒pSHL9K。 通过电转化将重组质粒pSHL9K插入到Pichia pastoris GS115菌株染色体中,获得高效表达BGL1基因的毕赤酵母重组工程菌株。重组酶的最适温度为50℃,最适pH为5.4。培养基中β-葡萄糖苷酶活性最高可达47U/mL。     

在GPD1中整合表达bglⅡ基因改善酒精发酵*

依据同源重组的原理将来源于里氏木霉的β-葡萄糖苷酶基因bglⅡ整合到工业酿酒酵母染色体上的3-磷酸甘油脱氢酶基因GPD1中,通过G418抗性筛选得到重组子。实验数据表明,重组子Saccharomyces cerevisiae CG1利用纤维二糖的能力显著提高,产甘油能力下降。引入外源基因后酵母性状与亲代相比没有显著差异,但生长时具自絮凝能力。当S.cerevisiae CG1以玉米粉为原料进行浓醪酒精发酵,与亲代工业酿酒酵母比较,发酵液乙醇浓度得到提     

酿酒酵母异源表达纤维二糖转运蛋白LacY与纤维二糖利用菌株的构建北大核心

【目的】在酿酒酵母体内设计代谢通路,使酿酒酵母能利用纤维素水解产物纤维二糖生产乙醇。【方法】首先,用大肠杆菌DH5α总DNA为模板克隆编码大肠杆菌乳糖透过酶的LacY基因。为过表达LacY基因,以质粒YEplac181作为载体,将酿酒酵母PGK1p强启动子加到LacY基因之前,CYC1t终止子加到LacY基因之后,构建质粒YEplac181-PGK1p-LacY-CYC1t。之后,将纤维二糖转运蛋白LacY表达质粒和β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,BGL)表达质粒pRS316-PGK1p-gh1-1-CYC1t依次转入野生型酿酒酵母W303-1A中,使野生型酿酒酵母W303-1A异源表达可转运纤维二糖的LacY蛋白和β-葡萄糖苷酶GH1-1,构建可利用纤维二糖的酿酒酵母工程菌W303-1A GL。最后,通过发酵测定酿酒酵母工程菌W303-1A GL的纤维二糖利用情况和乙醇产量,并对纤维二糖代谢通路中纤维二糖酶活力进行测定。【结果】本研究构建了纤维二糖转运蛋白LacY和β-葡萄糖苷酶GH1-1协同表达的酿酒酵母工程菌W303-1AGL。W303-1AGL可以有效利用纤维二糖发酵生产乙醇,W303-1A GL发酵24 h时乙醇产量达到3.25 g/L,得率为0.325 g乙醇/g纤维二糖,利用葡萄糖产乙醇理论得率为0.511 g乙醇/g纤维二糖,达到葡萄糖产乙醇理论得率的64%,细胞密度最高在第54 h达到OD600=10.84,胞内β-葡萄糖苷酶的酶活在72 h最高,可达到0.51 U/mg。【结论】本研究成功构建了能有效利用纤维二糖的重组酿酒酵母工程菌W303-1A GL,为提高纤维素乙醇生产效率、降低纤维素乙醇生产成本提供了新思路。     

在GPD1中整合表达蜜二糖酶基因改善酒精发酵水平

依据同源重组的原理将来源于粟酒裂殖酵母的α-半乳糖苷酶基因mel整合到工业酿酒酵母染色体的甘油合成途径关键酶基因GPD1中,通过G418抗性筛选得到重组子。实验数据表明,重组子S．cerevisiae MG1利用蜜二糖的能力显著提高,产甘油能力下降。引入外源基因后酵母性状与亲代相比没有显著差异,但生长时具自絮凝能力。MG1分别以玉米粉、小麦淀粉为原料进行浓醪酒精发酵,与亲代工业酿酒酵母比较,发酵液乙醇浓度得到提高,甘油含量降低,蜜二糖消耗殆尽。     

在GPD1中整合表达蜜二糖酶基因改善酒精发酵水平*

依据同源重组的原理将来源于粟酒裂殖酵母的α-半乳糖苷酶基因m el整合到工业酿酒酵母染色体的甘油合成途径关键酶基因GPD1中,通过G418抗性筛选得到重组子。实验数据表明,重组子S.cerevisiaeMG1利用蜜二糖的能力显著提高,产甘油能力下降。引入外源基因后酵母性状与亲代相比没有显著差异,但生长时具自絮凝能力。MG1分别以玉米粉、小麦淀粉为原料进行浓醪酒精发酵,与亲代工业酿酒酵母比较,发酵液乙醇浓度得到提高,甘油含量降低,蜜二糖消耗殆尽。