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
[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W303-1A GL.W303-1A GL可以有效利用纤维二糖发酵生产乙醇,W303-1AGL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W303-1AGL,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.
酿酒酵母、纤维二糖、纤维素乙醇、β-葡萄糖苷酶
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Q943.2;S435.622.3;TQ936.16
国家自然科学基金;国家自然科学基金;教育部春晖计划
2023-03-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共11页
170-180
