纤维素酶在酿酒酵母中的表达研究

统合生物加工过程（Consolidated bioprocessing,CBP）具有应用于纤维素乙醇生产的潜力,而该技术的关键是构建能有效降解纤维素的工程菌株。酿酒酵母是传统的乙醇发酵菌株,作为CBP宿主菌株具有很多优势,因此在酿酒酵母中表达纤维素酶引起研究者的普遍关注。综述了纤维素酶基因在酿酒酵母中表达的影响因素,包括基因表达盒表达元件（启动子、信号肽和终止子等）、纤维素酶基因拷贝数及存在形式以及纤维素酶基因来源等,并对一种和多种纤维素酶基因在酿酒酵母中的表达及构建得到的CBP菌株研究进展做了简要介绍。     

酿酒酵母属的分类学研究进展

由于酵母菌的巨大经济价值,国内外对这类微生物从基础到应用各方面的研究一直都非常活跃,而其中最基础的学科,酵母菌分类学,亦经历了巨大变化。了解当前最具有经济重要性的酿酒酵母菌的属种概念及其分类方法,无疑对更好地掌握和利用这类酵母菌具有重要意义。１酿酒酵母属的建立及其早期分类学研究 酿酒酵母属（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ　Ｍｅｙｅｎ　ｅｘ　Ｒｅｅｓｓ）的分类学研究历史可追溯到一个半世纪以前,Ｍｅｙｅｎ于１８３８年首次提出了Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ这一属名,并将啤酒酵母命名为Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅ…     

酿酒酵母工程菌研究的进展

酿酒酵母（Saccharomyccscerevisiae）是单细胞真核生物,它不仅具有原核生物生长快、便于培养和遗传操作的优点,而且还具有典型真核生物的特性,并且不产生有毒产物。因而被认为是表达外源蛋白、特别是真核生物蛋白的最适寄主。近十年来,已有许多关于细菌、真菌和高更多还原等动植物基因在酿酒酵母中成功克隆和表达的的拷贝数、转化频率和稳定性而被广泛地应用。报道,其中有一些重要蛋白已经应用酵母工程将酵母菌的启动子和终止子引入上述载体的适菌进行生产,并已显示出巨大的优越性.     

代谢木糖产乙醇的酿酒酵母工程菌研究进展

随着能源价格的持续上涨, 使用木质纤维素生产燃料乙醇已具有重要的实践意义。木糖是多数木质纤维素水解产物中含量仅次于葡萄糖的一种单糖, 传统乙醇生产菌株酿酒酵母不能利用木糖, 这为使用以木质纤维素为原料发酵生产乙醇带来了困难。多年以来人们试图通过基因工程和细胞融合等方法对其进行改造使其能够代谢木糖生产乙醇。本文主要介绍这方面的研究进展。     

代谢木糖产乙醇的酿酒酵母工程菌研究进展

随着能源价格的持续上涨,使用木质纤维素生产燃料乙醇已具有重要的实践意义.木糖是多数木质纤维素水解产物中含量仅次于葡萄糖的一种单糖,传统乙醇生产菌株酿酒酵母不能利用木糖,这为使用以木质纤维素为原料发酵生产乙醇带来了困难.多年以来人们试图通过基因工程和细胞融合等方法对其进行改造使其能够代谢木糖生产乙醇.本文主要介绍这方面的研究进展.     

酿酒酵母人造纤维小体的研究进展

纤维素乙醇的统合生物加工过程(consolidated bioprocessing,CBP)是将(半)纤维素酶生产、纤维素水解和乙醇发酵过程组合,通过一种微生物完成的生物加工过程。CBP有利于降低生物转化过程的成本,受到研究者的普遍关注。酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作为传统的乙醇生产菌株,是极具潜力的CBP底盘细胞。纤维小体是某些厌氧微生物细胞表面由纤维素酶系与支架蛋白组成的大分子复合物,它能高效降解木质纤维,在酿酒酵母表面展示纤维小体已成为构建CBP细胞的研究热点。笔者综述了人造纤维小体在酿酒酵母细胞表面展示组装的研究进展,重点阐述了纤维小体各元件的设计和改造,并针对酿酒酵母分泌途径的改造,提出提高人造纤维小体分泌组装的可能性策略。     

饲用纤维素酶研究进展

随着养殖业突飞猛进的发展 ,饲料行业面临资源短缺的状况愈来愈突出。然而 ,地球上最为丰富的可更新资源——纤维素却没有得到充分利用。因此 ,如何成功地开始这一资源作为饲料原料 ,已显得尤为迫切。纤维素酶种类繁多 ,来源很广。不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。由于真菌纤维素酶产量高、活性大 ,故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。目前 ,利用纤维素酶降解纤维素达到其有效利用的方法 ,已成为国内外营养学家极为关注的课题。为此 ,本文就纤维素酶的特性、功能及研究现状作一综述。1　纤维素酶的种类自然…     

纤维素酶的研究进展

纤维素酶是糖苷水解酶的一种,它可以将纤维素物质水解成简单糖,进而发酵产生乙醇,从而解决农业、再生能源以及环境污染等问题。初期的研究主要集中在对微生物纤维素酶的研究,随着对纤维素酶研究的不断深入,“动物自身不含纤维素酶”这一传统理论被推翻,动物纤维素酶成为纤维素酶研究的热点。另外,生物化学、分子生物学以及基因工程等多种交叉学科的快速发展,获得适合工业化的高比活力的纤维素酶已指日可待。     

纤维素酶分子生物学研究进展及趋向

纤维素酶分子生物学研究进展及趋向吴显荣,穆小民（北京农业大学生物学院北京１０００９４）自从１９０６年从蜗牛消化液中发现纤维素酶以来,人们在纤维素的生物转化方面进行了大量的研究,但由于纤维素底物的高度复杂性等原因,纤维素的生化转化与利用与实际应用一直有相当的距离。八十年代以来,由于分子生物学的发展及生物工程技术的兴起,纤维素酶的应用又出现了新的前景。     

构建酿酒酵母工程菌合成香紫苏醇

香紫苏醇是一种来源于植物的双环二萜醇,常用于香味成分且具有重要生物学活性。为实现香紫苏醇的微生物生产,以酿酒酵母为宿主,表达焦磷酸赖百当烯二醇酯合酶和香紫苏醇合酶,构建香紫苏醇的人工生物合成途径。发现过表达前体代谢关键酶、蛋白质融合增强底物通道效应及去除异源蛋白信号肽等,有利于香紫苏醇合成。在摇瓶培养条件下,组合优化得到的工程菌株S6的香紫苏醇产量达到8.96 mg/L。研究结果对其他萜类化合物的异源生物合成具有参考价值。     

酿酒酵母工程菌高密度培养生产香紫苏醇

为提高酿酒酵母工程菌S7香紫苏醇产量,采用摇瓶培养,研究了其生长和代谢特点,发现产物合成与菌体生长密切关联。在3 L发酵罐中通过补料-溶氧联动控制的方式,以葡萄糖、乙醇和葡萄糖/乙醇混合物为碳源进行高密度培养,香紫苏醇产量分别达到253 mg/L、386 mg/L和408 mg/L,最高产量是摇瓶培养的27倍。说明添加乙醇作为碳源有助于香紫苏醇合成。研究结果对优化酿酒酵母细胞工厂,高效生产萜类化合物具有重要参考价值。     

纤维素酶固定化的研究进展

纤维素酶成本过高是纤维糖化工艺中的主要障碍,因此,各国学者都在研究和探索降低纤维素酶成本及提高其酶解效率的有效方法,酶的固定化技术便有很有希望的方法之一。本文综述了近２０年国内外应用不同性质的载体研究纤维素酶固定化的若干结果和进展。     

鸡尾酒δ整合策略构建表达三类纤维素酶的酿酒酵母工程菌株及初步评价

木质纤维素乙醇具有替代化石燃料的潜力,其生产过程包括生物质预处理、纤维素酶生产、水解和发酵等多个步骤。将纤维素酶生产、水解和发酵组合在一起的统合生物加工过程（consolidated bioprocessing,CBP）由于能降低水解和发酵成本而具有应用于纤维素乙醇生产的潜力,该技术的关键是构建能有效降解纤维素的工程菌株,而构建表达纤维素酶的酿酒酵母即是其中一种选择。采用鸡尾酒多拷贝δ整合的策略将7种纤维素酶基因（Trichoderma reesei cbh1、cbh2和egl2,Aspergillus aculeatus cbh1、egl1和bgl1）表达盒整合至酿酒酵母W303-1A染色体上,经4轮整合筛选得到菌株LA1、LA2、LA3和LA4。对这4个菌株进行纤维素酶活性测定,结果表明从LA1到LA3各种纤维素酶活性呈递增趋势,而LA4的酶活性与LA3的酶活水平相当。对菌株LA3进行酸碱预处理玉米芯料的发酵评价,结果表明：①在外加商品化纤维素酶的情况下,与对照菌株W303-1A和AADY相比,LA3能有效利用纤维素料发酵产醇;②与分步整合的菌株W3相比,发酵性能更优;③培养基中的营养成分影响菌株发酵性能。这些结果表明,鸡尾酒δ整合是一种有效的构建酿酒酵母CBP菌株的方法。     

MHF组蛋白折叠复合体组分编码基因MHF1过表达对重组酿酒酵母纤维素酶生产的影响

【背景】重组酿酒酵母可用于生产多种药用蛋白和工业酶等外源蛋白,但蛋白分泌水平低是限制其异源蛋白高效生产的重要因素。异源蛋白表达和分泌过程可能会对宿主细胞产生多种胁迫,因此,研究胁迫响应相关基因对重组酵母异源蛋白生产的影响具有重要意义。Mhf1p是MHF组蛋白折叠复合体的组分之一,与DNA损伤修复及维持基因组稳定性有关,但其对异源蛋白生产的作用尚不清楚。【目的】研究MHF1过表达对重组酿酒酵母蛋白生产的影响。【方法】在分泌表达纤维素酶的重组酿酒酵母菌株中利用基于CRISPR-Cas9的基因组编辑技术整合过表达MHF1,分析其对产酶的影响,并探讨影响产酶的分子机理。【结果】与出发菌株相比,过表达MHF1菌株的外切纤维素酶CBH酶活性提高了38%。对过表达MHF1的CBH生产菌株中蛋白合成和分泌途径相关基因转录水平进行检测,发现与对照菌株相比,CBH1基因和与分泌相关的SEC22、ERV29等基因在不同时间点呈现不同程度显著上调。【结论】MHF1过表达可促进酿酒酵母异源外切纤维素酶的生产,并影响外源酶基因和分泌途径基因的表达,可能通过对多基因的协同表达影响促进产酶。     

26S rDNA-RFLP分析在非酿酒酵母菌分类研究中的应用

使用26S rDNA-RFLP分析,分析了分离自甘肃莫高葡萄酒厂的29株非酿酒酵母菌,被测菌株被分为10个类型。通过26S rDNA D1/D2区序列分析验证,证明此方法在葡萄酿酒酵母菌种多样性研究中良好的应用价值。     

酿酒酵母细胞衰老机理的研究进展

酿酒酵母的细胞衰老研究作为生命科学领域的前沿课题,对解析高等真核生物衰老的分子机制具有重要意义。迄今为止,在酵母中已经确立的衰老模式有两种,即复制型衰老和时序型衰老。细胞衰老的影响因子较多,涉及到很多过程,所以研究起来非常复杂。综述了两种细胞衰老机制的研究进展。     

纤维素酶基因工程研究进展

纤维素酶(cellulase)是能够分解纤维素产生葡萄糖的一类酶.由于天然纤维素酶不能满足目前的需求,因此纤维素酶的基因工程发展迅速.综述纤维素酶基因的克隆与表达,纤维素酶基因的克隆方法,包括构建文库、PCR扩增、人工合成和宏基因组扩增.同时,综述纤维素酶基因的转化系统,并指出构建基因工程茵、酵母表达系统和真核表达系统是纤维素酶基因工程发展趋势.     

酿酒酵母纤维素乙醇统合加工(CBP)的策略及研究进展

木质纤维素乙醇的统合生物加工过程(Consolidated bioprocessing,CBP)是将纤维素酶和半纤维素酶生产、纤维素水解和乙醇发酵过程组合或部分组合,通过一种微生物完成。统合生物加工过程有利于降低生物转化过程的成本,越来越受到研究者的普遍关注。酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae是传统的乙醇发酵菌株。介绍了影响外源基因在酿酒酵母中表达水平的因素,纤维素酶和半纤维素酶在酿酒酵母中表达研究进展及利用酿酒酵母统合加工纤维素乙醇的策略。     

高效合成葡萄糖二酸酿酒酵母工程菌的构建

葡萄糖二酸是天然存在的一种重要二元酸,其在医疗保健和化工工业等领域具有很高的实际应用价值,因此被称为"最具价值的生物炼制产品之一".以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)为底盘微生物,文中考察了过量表达肌醇转运蛋白Itr1、融合表达肌醇加氧酶和葡萄糖醛酸脱氢酶以及弱化表达葡萄糖6-磷酸脱氢酶基因...