费希尔曲霉脂肪酶在毕赤酵母中的优化表达及高密度发酵

摘要：

[背景]脂肪酶广泛应用于纺织、食品、药品、皮革等工业领域,其在微生物中的异源表达研究进一步促进了脂肪酶产品的生产和应用.[目的]实现来源于费希尔曲霉的脂肪酶在毕赤酵母中的高效异源表达,探究其合适的表达及发酵条件,提高产量,降低成本.[方法]对费希尔曲霉的脂肪酶编码基因进行密码子优化后,应用pPIC9k质粒整合到毕赤酵母GS115基因组上,构建高产脂肪酶Lip605的毕赤酵母工程菌;并通过响应面发酵条件优化、筛选最适伴侣蛋白和高密度发酵相结合的方法,综合提高脂肪酶表达量.[结果]确定高产脂肪酶毕赤酵母工程菌的最优摇瓶发酵产酶条件为:甲醇3.103％(体积比),生物素0.4 mg/L,酵母粉11.5 g/L,酵母基础氮源培养基(yeast nitrogen base,YNB) 13.4 g/L,初始pH 6.4,装液量50 mL/250 mL,转速220 r/min,温度24℃,培养时间40 h.优化后的胞外脂肪酶酶活达到72.34U/mL,较优化前提高了5.8倍;进一步选择12个伴侣蛋白分别与脂肪酶Lip605进行共表达,其中共表达伴侣蛋白Rp110 (pPICZA-RPL10)效果最佳,可使Lip605表达量进一步提高46.8％;在此基础上,经过10L发酵罐分批补料的高密度发酵,工程菌株发酵142 h,胞外脂肪酶酶活最高达到680 U/mL,蛋白浓度为15.89 g/L.[结论]应用复合策略有效提高了脂肪酶Lip605在毕赤酵母中的发酵产量,为其进一步工业化生产奠定了良好的基础.

关键词：毕赤酵母、脂肪酶Lip605、响应面、共表达、伴侣蛋白、高密度发酵

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资助基金：国家自然科学基金;天津市合成生物技术创新能力提升行动计划

在线出版日期：2020-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2140-2150