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　　过表达菌株长势优于对照易信mt4下载产甘油假丝酵母25S rRNA甲基改观酶BMT5对乙酸箝造耐受的影响及运用

　　摘要：发现性能基因，提拔菌株境遇箝造耐受性，对高效操纵纤维素水解液产乙醇至合苛重。产甘油假丝酵母（Candida glycerinogenes）是具有众重抗逆性的工业菌株，经基因组文库筛选，获取或许进步酵母乙酸耐受性的rRNA甲基改观酶基因CgBmt5。正在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中外达CgBmt5进步了乙酸耐受性，重组菌正在箝造下乙醇产量60.5 g/L、进步17.7%。正在C. glycerinogenes中过外达CgBmt5后，乙酸箝造下乙醇产量进步17.6%，2种过外达的单元菌体产量、底物转化率、分娩强度均有进步。进一步将C. glycerinogenes过外达菌运用于纤维素水解液发酵，乙醇产量进步71.7%，转化率进步65.0%，分娩强度进步155.7%。乙酸箝造下，过外达菌中脂质过氧化水准下降，且过氧化氢酶（catalase，CAT）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性填补；转录阐明发明，Pfk1和Arg3基因上调，Gpd1和Cox3下调，证明CgBmt5或者通过下降脂质过氧化水准、升高SOD和CAT活性及影响糖代谢和精氨酸合成鞭策菌株的乙酸耐受和箝造下的发酵才具。该酌量为酵母的箝造耐受机造和纤维素乙醇本事成长供应了新的生物原料。

　　合节词：产甘油假丝酵母；基因筛选；境遇箝造；纤维素水解液；rRNA甲基改观酶

　　经基因组文库筛选、测序比对，获取鞭策菌株耐受乙酸的基因CgBmt5。与比较菌（S. cerevisiae/p414-kan）比拟，重组菌S. cerevisiae/p414-kan-CgBmt5正在85 mmol/L乙酸下发展更优（图1-a），滞后期缩短约12 h，乙醇产量60.5 g/L、进步17.7%；单元菌体乙醇产量12.9 g/L，进步27.7%；转化率41.6%，进步17.8%，分娩强度进步17.6%，生物量无明白转移（图1-b）。上述结果证明，CgBmt5可能进步乙酸箝造下酿酒酵母的发展及乙醇发酵职能。

　　甘油是乙醇发酵的副产品，产量5.1 g/L，单元菌体甘油产量1.0 g/L，与比较无明白不同，分娩强度进步了20.5%（图2-b）。结果证明，乙酸箝造下，过外达CgBmt5不行进步菌株甘油蕴蓄堆积量。

　　为了摸索过外达菌株的耐酸机造，进一步阐明了过外达菌株的细胞膜脂质过氧化水准以及CAT和SOD的酶活性（图3）。正在寻常条款下，比较菌和过外达菌株的脂质过氧化水准形似。而正在乙酸箝造下，过外达菌株脂质过氧化水准下降18.1%（图3-a），证明CgBmt5或者通过下降过外达菌株的膜脂质过氧化水准从而调控细胞应对乙酸箝造;过外达菌株CAT和SOD活性差别为9.2 U/mg卵白、34.7 U/mg卵白(图3-b)，填补73.6%和53.5%，证明过外达CgBmt5后菌株乙酸耐受性的转移与抗氧化酶活性增高相合。

　　为酌量CgBmt5对菌株胞内代谢的调控机造，检测了乙酸耐受合连基因甘油-3-磷酸脱氢酶基因（Gpd1）、鸟氨酸氨基甲酰改观酶基因(Arg3)、质膜P2型H+-ATP酶基因（Pma1）、磷酸果糖激酶基因1（Pfk1）和细胞色素c氧化酶亚基Ⅲ基因（Cox3）的合连转录水准。乙酸箝造下，这些基因部门上调（图4），个中Arg3的转录水准进步了4.8倍，糖酵解途径合节酶基因Pfk1上调1.5倍。以上结果证明，过外达CgBmt5或许影响上述酸箝造相应基因的转录。

　　将CgBmt5过外达菌株C. glycerinogenesΔURA5/pURGAP-CgBmt5运用于纤维素水解液发酵乙醇，过外达菌株长势优于比较，生物量进步了67.6%；乙醇产量21.8 g/L，进步71.7%；单元菌体乙醇产量2.9 g/L，进步26.1%；转化率36.3%，进步65.0%，分娩强度进步155.7%。综上所述，正在C. glycerinogenes菌株中过外达CgBmt5可能明显进步菌株对众重箝造、庞大境遇的耐受性，从而进步纤维素水解液的乙醇发酵职能。

　　本酌量说明CgBmt5通过影响过氧化物酶SOD和CAT的活性而缓解ROS对细胞变成的毁伤以及影响C. glycerinogenesΔURA5酸箝造相应基因Pfk1、Gpd1、Cox3、Arg3的转录，通过鞭策胞内精氨酸合成途径、上调磷酸果糖激酶Pfk1等办法进步菌株对乙酸的耐受性及乙酸箝造下的乙醇发酵职能，加强纤维素水解液乙醇的单元菌体产量和底物转化率，为酵母箝造耐受的酌量和纤维素乙醇本事成长供应新的生物原料。

　　江南大学工业微生物酌量室是由老一辈科研任务者创设和成长起来的我邦最早展开工业微生物本事酌量（1963年）的单元之一。关键酌量宗旨为工业酵母Candida glycerinogenes的抗逆机造、底盘化改造及正在高附加值化学品合成中的运用。课题组曾先后获取“邦度创造二等奖”、“中邦轻工业科学本事发展一等奖”、“中邦粮油学会科学本事一等奖”和“中邦贸易共同会科技发展一等奖”等。

　　诸葛斌，江南大学生物工程学院教练，博士生导师，关键酌量宗旨为工业酵母的抗逆机造及底盘化运用。江苏省“六大人才岑岭”高方针人才，曾获取邦度省部级科技发展一等奖3项、三等奖1项，市级1项，邦表里学术期刊发外论文近200篇，主编、副主编或参编著作5部（邦度“十一五”计划2部），创造专利21项。主办自然基金等邦度项目6项、省部级3项、市级及企业众项。

　　周柳,陆信曜,宗红等.产甘油假丝酵母25S rRNA甲基改观酶BMT5对乙酸箝造耐受的影响及运用[J].食物与发酵工业,2024,50(01):1-6.