代谢工程改造酿酒酵母高效合成β-葡聚糖

摘要：

β-葡聚糖是存在于酵母细胞壁中的一种多糖,具有抗炎抗氧化等重要的作用.为提高酿酒酵母中β-葡聚糖的产量,该研究采用代谢工程中常用的"推-拉-抑制"策略.首先,通过在酿酒酵母中过表达β-葡聚糖合成途径关键酶及其调节亚基"拉"动关键前体二磷酸尿苷(uridine diphosphate,UDP)-葡萄糖流向β-葡聚糖合成途径;之后通过强化前体UDP-葡萄糖途径酶,将代谢通量"推"向前体UDP-葡萄糖的有效合成;最后抑制蛋白质糖基化等UDP-葡萄糖的其他消耗途径,积累更多的UDP-葡萄糖用于目的产物β-葡聚糖的合成.除此之外,通过引入木糖还原酶基因xyl1,木糖醇脱氢酶基因xyl2和木酮糖激酶基因xyl3,构建了木糖氧化还原途径;进一步通过过表达转运蛋白Hxt7(F79S),敲除snf1基因,提高了对木糖的利用能力,并最终将β-葡聚糖的产量提高至86.09 mg/g.最后,利用半乳糖诱导型启动子Pgal1动态调控内切葡聚糖酶基因(eng1)表达,使酿酒酵母中β-葡聚糖的分子质量从1×106～2×106 g/mol降低至1.26×105 g/mol,实现了低分子质量β-葡聚糖的高效合成,为β-葡聚糖的生产提供了重要参考.

关键词：酿酒酵母、β-葡聚糖、代谢工程、木糖-葡萄糖共利用、分子质量

所属期刊栏目：48

分类号：Q78;TQ460.38;TQ921.7

资助基金：国家重点研发计划;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1-7